(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰が埋立てられた廃棄物処分場の少なくとも１区画から焼却灰を掘り起こして搬出する工程と、搬出した焼却灰を用いてコンクリートブロック及び／又はモルタルを製造する工程と、焼却灰を搬出した区画の底部に前記コンクリートブロック及び／又はモルタルを敷設し、遮水工の基盤を形成する工程と、前記基盤の上に遮水層を設ける工程を備えたことを特徴とする廃棄物処分場の修復方法。
【請求項２】
焼却灰を掘り起こして搬出する区画を予め廃棄物処分場の下部地盤に到達する地下連続壁で区分しておくことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処分場の修復方法。
【請求項３】
搬出した焼却灰に金属片類や骨材類などを回収する分別処理を施した後、コンクリートブロック及び／又はモルタルを製造することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の廃棄物処分場の修復方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は焼却灰が埋立てられている廃棄物処分場の修復方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、既に焼却灰が埋立てられている廃棄物処分場の中には、法規制以前に構築されたものなどがあって、底部に遮水工が施されていなかったり、施されていても不完全なものがある。このような廃棄物処分場にあっては、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ことになる。
【０００３】
この種の廃棄物処分場の修復方法としては、焼却灰が埋立てられている廃棄物処分場を格子状ないし短冊状に仕切り、仕切られた区画内の廃棄物を掘削して取り除いた後、その区画の底部に遮水工を施し、この遮水工が施工された区画に、先に掘削して取り除いた廃棄物を埋め戻すことからなる方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、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いるが、焼却処理により発生する焼却灰の最終処分は大部分が廃棄物処分場に埋立てることにより行われている。しかし、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、焼却灰を減容化させる処理をしたり、焼却灰の埋立て量自体を減少させることにより、廃棄物処分場の使用期間が延びるようにし、その延命化を図らなければならない状態になっている。
【０００５】
又、ほぼ時を同じくして資源のリサイクルが叫ばれるようになり、焼却灰を土木建築用の材料などとして用いるための検討がなされている。
【０００６】
このような状況下にあって、上記従来の廃棄物処分場の修復方法を検討してみると、その修復方法は、遮水工が施工された区画に、先に取り除いた廃棄物をそのまま埋め戻して元の状態に戻すだけであるので、さらに上記の問題に対する解決策が付加された方法の出現が望まれている。
【０００７】
本発明は、修復することにより新たな焼却灰を埋め立てることができる余力が生じ、環境保全性に優れる堅牢な遮水工が施工される廃棄物処分場の修復方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、種々の検討を行った。
【０００９】
都市ごみなどの廃棄物は種々雑多のものの混合物であり、これを燃焼させた残渣である焼却灰には、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。このため、廃棄物処分場から掘り起こした焼却灰から上記の金属片や塊状物を分別して回収すれば、有価物が回収されると共に、埋め戻す際の焼却灰の量が大幅に減少し、修復後の廃棄物処分場に新たな焼却灰を埋め立てることができる余力が生じることになる。
【００１０】
又、遮水工を堅牢な構造にするためには、遮水工の基盤をコンクリート製にする必要があり、その施工に際しては骨材が必要であるが、焼却灰には、陶磁器片、石、燒結体などが含まれており、これらのものは骨材として使用することができる。このため、廃棄物処分場から掘り起こした焼却灰から骨材として使用できるものを分別し、その焼却灰をセメントで固化させたコンクリートブロックを敷設したり、あるいは分別した焼却灰とセメントのモルタルを打設すれば、砕石や川砂利などの骨材を使用することなく、環境保全性に優れる堅牢な遮水工を施工することができる。
【００１１】
本発明は、このような検討結果に基づいてなされたものであり、次のような特徴を有する。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、焼却灰が埋立てられた廃棄物処分場の少なくとも１区画から焼却灰を掘り起こして搬出する工程と、搬出した焼却灰を用いてコンクリートブロック及び／又はモルタルを製造する工程と、焼却灰を搬出した区画の底部に前記コンクリートブロック及び／又はモルタルを敷設し、遮水工の基盤を形成する工程と、前記基盤の上に遮水層を設ける工程を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、焼却灰を掘り起こして搬出する区画を予め廃棄物処分場の下部地盤に到達する地下連続壁で区分しておくことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、搬出した焼却灰に金属片類や骨材類などを回収する分別処理を施した後、コンクリートブロック及び／又はモルタルを製造することを特徴としている。
【００１５】
なお、上記各発明において、廃棄物処分場の底部とは、堆積された焼却灰と接する底面及び側面の地盤を指すものであって、底面だけを意味するものではない。
【００１６】
又、掘り起こして搬出する焼却灰とは、焼却灰を含む埋立て廃棄物を指すものであり、焼却灰の飛散を防止するため覆土された土壌等を含むものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による廃棄物処分場の修復方法に係る説明図である。この図は焼却灰が埋立てられた廃棄物処分場の修復中の断面を示す。図１において、１０は掘削されている地盤、２０は埋立てられている廃棄物、１１は堰堤である。
【００１８】
本発明による廃棄物処分場の修復においては、焼却灰が埋立てられた廃棄物処分場の一部の区域から焼却灰を底面に到るまで掘り起こして搬出し、焼却灰を搬出した区域の底部に遮水工を施工する工事を行うが、修復工事を効率的に行うために、予め、焼却灰が埋立てられた廃棄物処分場を複数の区画に仕切っておくのがよい。廃棄物処分場に仕切を設ける場合、鋼矢板などを打ち込んで、地盤１０に到達する地下連続壁１２を格子状あるいは短冊状に設けて複数の区画に区分する。
【００１９】
そして、廃棄物処分場の修復は、次に記す工程にしたがって行われる。まず、地下連続壁１２によって区分された区画のうち、少なくとも１つの区画から焼却灰を底部に到るまで掘り起こして搬出する。そして、後述する方法により、搬出した焼却灰を骨材として使用してコンクリートブロック又はモルタル、あるいはコンクリートブロックとモルタルの双方を製造する。次いで、焼却灰を搬出した区画１３の底部に、搬出し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敷設するか、又はモルタルを打設することにより、遮水工の基盤１５を形成する。次いで、その基盤１５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１６を設けることにより遮水工１４を施工する。
【００２０】
なお、遮水工の基盤１５を形成する際には、コンクリートブロックとモルタルの双方を用いてもよい。
【００２１】
焼却灰を搬出した区画１３の底部に遮水工１４を施工した後、順次、上記の工程にしたがって、新たな区画に堆積されている焼却灰を掘り起こして搬出し、その底部に遮水工を施工する。
【００２２】
掘り起こして搬出した焼却灰は、後述の方法により、金属片類や骨材類を回収する処理が施され、骨材となる粒分の一部がモルタルやコンクリートブロックの原料として使用された後、残部は遮水工が施工された区画へ埋め戻される。
【００２３】
このため、廃棄物処分場の修復を行う場合には、予め、廃棄物処分場の敷地内又はその近傍に、掘り起こした焼却灰を骨材として使用してモルタルやコンクリートブロックを製造する設備を設置しておく。
【００２４】
図２は掘り起こした焼却灰を原料としてモルタルやコンクリートブロック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モルタルやコンクリートブロックを製造する方法を説明する。
【００２５】
水洗工程３０は、掘り起こした焼却灰には、覆土されていた土砂が混じっており、又、ダイオキシン類などの有害物が含まれていることが懸念されるので、その焼却灰から金属片や骨材を分別する前に、焼却灰を洗浄する工程である。この工程においては、掘り起こした焼却灰がドラムウォッシャーなどの水洗機へ投入され、水洗される。ただし、後に分離、回収される鉄、骨材等の資源化物の安全が確保されている場合や、個別に洗浄される場合は、水洗工程を省略してもよい。
【００２６】
水洗工程３０から排出された焼却灰は水切りすることなく、そのまま回転篩あるいはバースクリーンなどを備えた粗大物分別工程３１へ送られて、網目が２５ｍｍ程度の篩により篩い分けられ、缶、瓶、コンクリート片、石などの粗大物が分別されて取り出される。篩目を通過したもの（焼却灰と水）は水切り工程３２へ送られる。
【００２７】
分別された粗大物は磁力選別されて缶などの粗大鉄片類が回収され、残りの粗大物は、必要に応じて破砕・整粒された後、路盤材などの用途に供給される。
【００２８】
水切り工程３２においては、水洗工程３０で粗大物が分別されたもの（焼却灰と水）が水槽へ投入され、槽底に沈降した粒分の焼却灰が掻き揚げ機により水切りされながら掻き揚げられて堆積される。この処理により、焼却灰が水切りされると共に、粉末状であった焼却灰や土の類などの微粒分が取り除かれる。微粒分が取り除かれた焼却灰は磁力選別工程３３へ送られる。
【００２９】
水きり工程３２から排出される泥水は凝集沈殿処理され、沈殿物は圧縮濾過機などにより濾過される。発生する脱水ケーキは廃棄物処分場の遮水工が施工された区画へ埋め戻される。又、沈殿処理及び濾過に伴って発生した排水は、ダイオキシン類を分解する工程、有害重金属を除去する工程などを備えた排水処理装置へ送られて浄化される。
【００３０】
水切りされて堆積されていた焼却灰は磁力選別工程３３で磁力選別処理され、小片の鉄片類が分別される。分別された鉄片類は鉄資源として回収される。
【００３１】
鉄が分別された焼却灰は非鉄金属選別工程３４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。
【００３２】
非鉄金属が分別された焼却灰は分級工程３５へ送られる。分級工程３５では、３段階の篩い分けを行って焼却灰を複数の粒分に分級し、モルタルやコンクリートブロックを製造する原料にする粒分の焼却灰を得ると共に、土木建築用資材にも供することができる焼却灰を分別する処理を行う。この実施の形態においては、１０〜２５ｍｍの小塊、５〜１０ｍｍの粗粒、２〜５ｍｍの中粒、及び２ｍｍ未満の細粒からなる４つの粒分に分級する。
【００３３】
１０〜２５ｍｍの小塊は路盤材として使用することができ、５〜１０ｍｍの粗粒と２〜５ｍｍの中粒は、それぞれ粗骨材、細骨材の用途に供することができるものである。このため、小塊、粗粒、中粒の各粒分はモルタルやコンクリートブロックの製造用骨材として使用し、その残りが土木建築用の材料の用途に供給される。しかし、２ｍｍ未満の細粒については、土木建築用の材料としての用途がなく、本来、埋立て処分しなければならないものであるが、この方法においては、その細粒をモルタルやコンクリートブロックの製造原料として使用し、残りは廃棄物処分場の修復された区画へ埋め戻される。
【００３４】
混練工程３６では、２ｍｍ未満の細粒分に他の粒分の一部が加えられ、これにセメントと水が加えられて混練される。混練物は二通りの用途に供される。
【００３５】
修復中の廃棄物処分場の底部に設ける遮水工の基盤をモルタルにより形成する場合には、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廃棄物処分場の工事区域へ送り、その底部に打設する。又、遮水工の基盤をコンクリートブロックにより形成する場合には、成形工程３７へ送ってコンクリートブロックに成形する。
【００３６】
成形工程３７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、混練物が収容された金型に激しい上下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離型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た後、廃棄物処分場の工事区域へ送られ、その底部に敷設される。
【００３７】
なお、振動圧縮成形機によりコンクリートブロックの成形を行う場合、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。このため、振動圧縮成形機により成形されたコンクリートブロックは、密度が大きく、かつ密度の分布が均一な成形体であって、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供給することができる。
【００３８】
上述のように、掘り起こした焼却灰を図２に示す方法により処理してモルタルやコンクリートブロックを製造すれば、金属資源や土木建築用資材として使用可能なものが回収されて、埋め戻す焼却灰の量が減少し、修復された廃棄物処分場に、新たな焼却灰を埋め立てることができる余力が生じる。又、掘り起こした焼却灰を原料として製造したモルタルやコンクリートブロックにより堅牢な遮水工が施工される。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、焼却灰を掘り起こして搬出した区画の底部に、搬出した焼却灰を原料として用いたコンクリートブロック及び／又はモルタルを敷設して遮水工の基盤を形成するので、砕石や川砂利などの骨材を使用することなく、環境保全性に優れる堅牢な遮水工を施工することができる。
【００４０】
請求項２の発明によれば、焼却灰を掘り起こして搬出した区画の底部に遮水工を施工するに際し、予め、廃棄物処分場を下部地盤に到達する地下連続壁を設けて区分しておくので、複数の区画の修復工事を同時に行うことができる。又、仕切られた区画内の焼却灰だけを搬出すればよいので、修復工事が効率的に行われる。
【００４１】
請求項３の発明によれば、搬出した焼却灰に金属片類や骨材類などを回収する分別処理を施した後、コンクリートブロック及び／又はモルタルを製造するので、鉄や非鉄金属などの金属片類と土木建築用の資材である骨材類からなる有価物が回収されると共に、埋め戻す焼却灰の量が大幅に減少し、修復後の廃棄物処分場に新たな焼却灰を埋め立てることができる余力が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物処分場の修復方法に係る説明図である。
【図２】掘り起こした焼却灰を原料としてモルタルやコンクリートブロック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
１２  地下連続壁
１３  焼却灰を搬出した区画
１４  遮水工
１５  遮水工の基盤
１６  遮水層
２０  埋立てられている廃棄物
３０  水洗工程
３１  粗大物分別工程
３２  水切り工程
３３  磁力選別工程
３４  非鉄金属選別工程
３５  分級工程
３６  混練工程
３７  成形工程
【図１】
0003610957.tif 000002
【図２】
0003610957.tif 000003