(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を凹状に掘削した後、該凹状地盤の表面に遮水工を設けた廃棄物処分場において、前記遮水工が、鉄、非鉄金属などの有価物を回収する分別処理がなされた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック及び／又はモルタルが敷設された基盤と、前記基盤の上に設けられた遮水層を有することを特徴とする廃棄物処分場。
【請求項２】
コンクリートブロックが振動圧縮成形機により成形されたものであることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処分場。
【請求項３】
地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成し、この凹部の内面に遮水工を設ける廃棄物処分場の構築方法において、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に焼却灰処理装置を設け、搬入されてきた鉄、非鉄金属などの有価物を回収する分別処理がなされた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック及び／又は又はモルタルを製造し、このコンクリートブロック及び／又はモルタルを前記凹部の内面に敷設することにより遮水工の基盤を形成し、この基盤の上に遮水層を設けることを特徴とする廃棄物処分場の構築方法。
【請求項４】
地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成し、この凹部の内面に遮水工を設ける廃棄物処分場の構築方法において、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に焼却灰処理装置を設け、搬入されてきた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロックを製造し、このコンクリートブロックを前記凹部の内面に敷設することにより遮水工の基盤を形成し、この基盤の上に遮水層を設けるに際し、
前記コンクリートブロックが次の工程が組み込まれた製造方法により得られたものであることを特徴とする廃棄物処分場の構築方法。
Ａ．焼却灰から鉄を分別する磁力選別工程
Ｂ．焼却灰から非鉄金属を分別する非鉄金属選別工程
Ｃ．焼却灰を破砕処理する工程
Ｄ．焼却灰を篩い分けて、粗粒、中粒、細粒の３粒分に分別する篩い分け工程
Ｅ．分別された中粒の焼却灰にセメントと水を加えて成形し、コンクリートブロックを得る工程
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成した後、この凹部の内面に遮水工を設ける廃棄物処分場及びその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ごみや産業廃棄物などの廃棄物はその多くが焼却処理されており、発生する焼却残渣のうち、飛灰は有害重金属の安定化処理を行った後に廃棄物処分場へ埋立てられて最終処分されているが、炉底から排出される焼却灰についても、その大部分が廃棄物処分場に埋立てることにより処理されている。
【０００３】
この種の廃棄物処分場は、一般に、地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成し、この凹部の内面に遮水シートを敷設することにより構築されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の焼却灰の埋立て処分においては、次のような問題がある。
【０００５】
まず、廃棄物処分場の構造上の問題として、掘削された地盤がそのまま遮水シートを敷設する基盤になっているので、埋立てられた廃棄物を転圧した際などに、遮水シートに廃棄物の突起が突き刺さることが懸念される。そして、もしも、遮水シートが損傷された場合には、有害物質を含む廃棄物からの浸出水が漏水して地下水の汚染が発生し、廃棄物処分場周辺の環境が損なわれる。
【０００６】
又、近年、廃棄物の埋立て処分量が増大するに及んで、廃棄物処分場を新設する敷地を確保することが非常に困難になっている。このため、廃棄物の埋立て処分に際しては、焼却残渣をさらに減容化させる処理を施すことが要望されている。例えば、焼却灰を溶融して固化させ、スラグにする処理が行われている。しかし、焼却灰の溶融処理を行う場合には、多量のエネルギーが消費されることが問題になる。又、中小の焼却プラントを有する廃棄物処理施設においては、高額の投資を要する溶融装置を設置しなければならないので、経済的な負担が大きくなるということも問題点として挙げられる。
【０００７】
又、都市ごみの焼却灰には、鉄、アルミニウム、銅などの金属片や、陶磁器片、ガラス片、石などの塊状物が1／3程度含まれており、これらの金属片や塊状物は資源として再利用することができるものである。しかし、焼却灰の最終処分に際し、焼却灰中に含まれている金属片や陶磁器片などの塊状物は回収されることなく、埋立てされている。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決し、遮水工が堅牢で環境保全性に優れると共に、その構築により、焼却灰の埋立て量が減少し、さらにリサイクル可能な有価物が回収される廃棄物処分場及びその構築方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る廃棄物処分場は、地盤を凹状に掘削した後、該凹状地盤の表面に遮水工を設けた廃棄物処分場において、前記遮水工が、鉄、非鉄金属などの有価物を回収する分別処理がなされた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック及び／又はモルタルが敷設された基盤と、前記基盤の上に設けられた遮水層を有することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明に係る廃棄物処分場は、請求項１に記載の発明において、コンクリートブロックが振動圧縮成形機により成形されたものであることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る廃棄物処分場の構築方法は、地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成し、この凹部の内面に遮水工を設ける廃棄物処分場の構築方法において、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に焼却灰処理装置を設け、搬入されてきた鉄、非鉄金属などの有価物を回収する分別処理がなされた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック及び／又は又はモルタルを製造し、このコンクリートブロック及び／又はモルタルを前記凹部の内面に敷設することにより遮水工の基盤を形成し、この基盤の上に遮水層を設けることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明に係る廃棄物処分場の構築方法は、地盤を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成し、この凹部の内面に遮水工を設ける廃棄物処分場の構築方法において、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に焼却灰処理装置を設け、搬入されてきた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロックを製造し、このコンクリートブロックを前記凹部の内面に敷設することにより遮水工の基盤を形成し、この基盤の上に遮水層を設けるに際し、前記コンクリートブロックが次の工程が組み込まれた製造方法により得られたものであることを特徴としている。
【００１４】
Ａ．焼却灰から鉄を分別する磁力選別工程
Ｂ．焼却灰から非鉄金属を分別する非鉄金属選別工程
Ｃ．焼却灰を破砕処理する工程
Ｄ．焼却灰を篩い分けて、粗粒、中粒、細粒の３粒分に分別する篩い分け工程
Ｅ．分別された中粒の焼却灰にセメントと水を加えて成形し、コンクリートブロックを得る工程
本発明の廃棄物処分場においては、地盤が掘削された凹部の内面に、コンクリートブロック又はモルタル、あるいはその双方が敷設されて、遮水層を設ける基盤が堅牢な構造に形成されている。このため、埋立てられた廃棄物を転圧した際などにおいても、遮水層を廃棄物が貫通するようなことはなくなり、有害物質の漏出に対する懸念は解消される。
【００１５】
そして、本発明によれば、本来は埋立て処分される焼却灰を骨材として使用しコンクリートブロック又はモルタル、あるいはその双方を敷設することにより上記基盤を形成するので、廃棄物処分場の構築と焼却灰の最終処分が同時に行われる。
【００１６】
又、廃棄物処分場の構築に際しては、廃棄物焼却施設から最終処分のために搬入されてきた焼却灰から鉄、非鉄金属などの金属片を回収した後、さらに粗粒、中粒、細粒の３粒分に篩い分ける処理を行い、粗粒分を土木建築用の骨材などの資材として回収し、中粒分をコンクリートブロック及び／又はモルタル製造用の原料として使用するので、埋立て処分しなければならないものは細粒分だけになる。このため、本発明により廃棄物処分場を構築すれば、金属片や土木建築用の資材などの有価物を回収することができると共に、埋立て処分される焼却灰が大幅に減量化されるので、廃棄物処分場を長期にわたって使用することができる。
【００１７】
又、焼却灰をセメント固化させたコンクリートブロックを製造する場合、振動圧縮成形機により成形すると、後述のように、大きな強度が発現するブロックを効率よく製造することができる。そして、この強度が大きいブロックを廃棄物処分場の基盤を形成する資材として使用することにより、遮水層を設ける基盤が一層堅牢に形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る廃棄物処分場の断面を示す図である。図1において、１０は地盤１０、２０は遮水工、２１は遮水工の基盤、２２は遮水層を示す。
【００１９】
この廃棄物処分場を構築する場合には、まず、地盤１０を掘削して廃棄物を埋立てる凹部を形成する。次いで、上記凹部の内面に、焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック又はモルタル、あるいはその双方を敷設して遮水工の基盤２１を設ける。そして、基盤２１の上を遮水シートで覆うか、あるいはアスファルト舗装をして遮水層２２を設ける。
【００２０】
上記廃棄物処分場の構築に際しては、予め、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に焼却灰処理装置を設けておき、最終処分のために搬入されてきた焼却灰を骨材として使用したコンクリートブロック及び／又はモルタルを製造し、製造されたコンクリートブロック及び／又はモルタルを廃棄物処分場の構築現場へ搬送して遮水工の基盤２１を敷設するための資材として使用する。従って、基盤２１の敷設に先だって、焼却灰を受け入れ、コンクリートブロック及び／又はモルタルの製造を開始する。焼却灰処理装置においては、搬入されてきた焼却灰を受け入れて、有価物を分別回収する処理を行い、有価物が回収された残りの焼却灰を原料にしてコンクリートブロック及び／又はモルタルを製造する。
【００２１】
なお、上記のように構築される廃棄物処分場においては、工事完了部分から順次焼却灰の埋立てが行われる。
【００２２】
図２は焼却灰を使用してコンクリートブロックとモルタルを製造する方法の一例を示すフローチャートである。以下、図２に記されている処理工程の順序にしたがってコンクリートブロックとモルタルの製造方法を説明する。
【００２３】
廃棄物焼却施設から搬入されてきた焼却灰は磁力選別工程３１で磁力選別処理され、鉄が分別される。分別された鉄は鉄資源として回収される。
【００２４】
鉄が分別された焼却灰は非鉄金属選別工程３２へ送られ、導電性金属選別処理が施されてアルミニウムや銅などの非鉄金属が分別される。分別された非鉄金属は非鉄金属資源として回収される。
【００２５】
非鉄金属が分別された焼却灰は破砕工程３３へ送られ、その中に含まれる粗大物が破砕される。
【００２６】
粗大物が破砕された焼却灰は篩い分け工程３４へ送られる。篩い分け工程３４では、最初に、網目の開きが２５ｍｍの篩で篩い分けられ、この篩を通過しなかった焼却灰は破砕工程３３へ戻されて再度破砕される。次いで、網目の開きが異なる篩により２段階に篩い分けられ、粒径が１０〜２５ｍｍの粗粒分と、粒径が２〜１０ｍｍの中間粒分と、粒径が２ｍｍ以下の細粒分からなる3種類に分別される。上記３種類の粒分のうち、粒径が２〜１０ｍｍの中間粒分はコンクリートブロック又はモルタル製造用の原料として次の混練工程３５へ送られる。
【００２７】
他の粒分は、系外へ抜き出される。粒径が１０〜２５ｍｍの粗粒分は土木建築資材の骨材や路盤材として使用可能なものであるので、必要に応じて整粒し、骨材や路盤材の用途に供される。又、粒径が２ｍｍ以下の細粒分は埋立て処分される。この細粒分は構築中の廃棄物処分場の工事完了部分に埋立てられる。
【００２８】
コンクリートブロック又はモルタル製造用の原料を粒径が２〜１０ｍｍの中間粒分に限定した理由は次の通りである。その一つは、強度が大きいコンクリートブロックを製造したり、コンクリート構造物を構築するためには、焼却灰とセメントが均一に混合された混練物を調製する必要があるが、そのためには、焼却灰の粒径が１０ｍｍ以下であることが望ましい。又、焼却灰には、若干の有害物や塩類が含まれているが、それらの含有量は粒径が小さい粒分に偏析しており、特に、２ｍｍ以下になると他の粒分に比べて多く含まれている。このため、２ｍｍ以下の粒分は使用しない。
【００２９】
混練工程３５においては、粒径が２〜１０ｍｍの焼却灰を混練機に装入し、セメントと水を加えて混練する。混練物は、必要に応じて二通りの用途に供される。
【００３０】
構築中の廃棄物処分場において、遮水工の基盤をモルタルを打設して形成する場合には、混練機から排出されたモルタルをミキサー車などにより構築中の廃棄物処分場へ送られる。又、遮水工の基盤をコンクリートブロックを敷設して形成する場合には、成形工程３６へ送られる。
【００３１】
コンクリートブロックを製造する場合には、焼却灰とセメントの配合割合は、焼却灰の性状によっても異なるが、通常、質量比で１００：１０程度にする。そして、さらにセメントの配合割合を減少させ、その配合割合を焼却灰１００部に対しセメントを５〜１０部程度にしても、十分な強度を有するセメント固化物を製造することができる。上記の配合割合は、一般に行われている型枠に流し込んでそのまま成形する場合に比べて、セメントと水の配合量が非常に少ない。このように、セメントと水の配合量を少なくすることができるのは、本発明においては、次の工程で行う成形方法が特異な方法であるためである。
【００３２】
成形工程３６においては、焼却灰とセメントの混練物を振動圧縮成形機へ装入し、混練物を収容する金型に激しい振動を作用させながら圧縮成形する。圧縮成形された成形物は金型から取り出されて保管場所に送られ、コンクリートブロックとしての所定の強度が発現するまで保管される。
【００３３】
製造されたコンクリートブロックは、廃棄物処分場の構築現場へ送られ、基盤敷設用の資材として使用される。又、次に述べるように、ここで製造されるコンクリートブロックは十分な強度を有しているので、土木建築用資材としての用途にも供給することができる。
【００３４】
成形工程３６で用いる振動圧縮成形機は被成形物を収容する金型を上下に激しく振動させて、金型内の被成形物を圧縮させる装置である。具体的には、金型を載せたテーブルの下に互いに逆回転する２組の偏心カムが設けられた装置である。上記の振動圧縮成形機により圧縮成形を行う場合、圧縮効率が極めてよい。すなわち、通常の一軸圧縮成形機を使用するプレス圧縮の場合のような、金型に加えた圧縮力が金型の内壁にも作用して、いわゆるブリッジング現象が起こることがなく、表面積に関わらず同じ圧縮力が作用するので、密度が大きく、かつ密度の分布が均一な成形体が形成される。
【００３５】
振動圧縮成形機が上記のような機能を有しているので、振動圧縮成形機により焼却灰とセメントの混練物を圧縮成形した場合には、混練物は極めて短い時間で高密度に圧縮される。このため、前述のように、セメントや水の配合量を大幅に減少させても、強度の大きいコンクリートブロックを製造することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、遮水層がコンクリートブロック及び／又はモルタルを敷設することにより形成された堅牢な基盤の上に設けられるので、遮水層を廃棄物が貫通するようなことはなくなり、有害物の漏出に対する懸念は解消される。このため、環境保全性に優れた遮水工が形成される
又、基盤を形成する際に使用されるコンクリートブロック及び／又はモルタルが本来は埋立て処分される焼却灰を骨材として用いたものであるので、廃棄物処分場の構築と焼却灰の最終処分が同時に行われる。
【００３７】
又、焼却灰を骨材として使用してコンクリートブロック及び／又はモルタルを製造する際に、最終処分のために搬入されてきた焼却灰から鉄、非鉄金属などの金属片や土木建築用の骨材などの資材として使用可能な粗粒分を回収する分別処理を行うので、金属片や土木建築用の資材などの有価物を回収することができると共に、埋立て処分される焼却灰が減少する。
【００３８】
又、コンクリートブロックを製造する場合、振動圧縮成形機により成形するので、強度が大きいブロックを効率よく製造することができると共に、このブロックを使用することにより遮水層を設ける基盤が一層堅牢に形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃棄物処分場の断面を示す図である。
【図２】焼却灰を使用してコンクリートブロックとモルタルを製造する方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  地盤
２０  遮水工
２１  遮水工の基盤
２２  遮水層
３１  磁力選別工程
３２  非鉄金属選別工程
３３  破砕工程
３４  篩い分け工程
３５  混練工程
３６  成形工程
【図１】
0003642050.tif 000002
【図２】
0003642050.tif 000003