(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して設けられた孔部、
該孔部の内部表面に敷設された遮水シート、および
該遮水シートの上部に敷設された、互いに連通した空隙を有し且つその空隙率が５〜９０％である合成樹脂発泡体からなる透水性部材の層を有する廃棄物埋設処分場の構造であって、前記透水性部材は、発泡体粒子を、接着剤を介して、または介さずに熱融着によって互いに連通した透水性の空隙が形成されるように粒子表面同士を点接着してなるものであることを特徴とする廃棄物埋設処分場の構造。
【請求項２】
地盤を掘削して設けられた孔部、
該孔部の内部表面に敷設された遮水シート、および
該遮水シートの上部に敷設された、互いに連通した空隙を有し且つその空隙率が５〜９０％である合成樹脂発泡体からなる透水性部材の層を有する廃棄物埋設処分場の構造であって、前記透水性部材は、サドル状の発泡体チップを用い、これらの発泡体チップを金型内に充填し、スチーム加熱してこれら発泡体チップの面で互いに熱融着させて、細長い通水用の空隙を形成してなるものであることを特徴とする廃棄物埋設処分場の構造。
【請求項３】
透水性部材の上部の面または全面に、フィルター材が設けられている、請求項１または２に記載の構造。
【請求項４】
遮水シートの下部にも、透水性部材が敷設されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、廃棄物埋設処分場の構造に関するものである。さらに詳しくは本発明は、作業性に優れ、下部に設けられる遮水シートの損傷の危険性が少ないため、有害物質等による環境の汚染等がおさえられ、しかも低コストで構築可能である廃棄物埋設処分場の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、焼却灰、不燃物、可燃物、産業廃材等の産業廃棄物は、廃棄物埋設処分場にもちこまれ、そこで地盤を掘削して設けられた孔部に捨てられ埋設されている。図５に示されているように、一般的な廃棄物埋設処分場１１は、次のような構造を有している。
（i）地盤を掘削して大きな孔部１２を設け；（ii）廃棄物および汚水等が孔部１２から直接流れ出ないようにするために、その孔部の内部表面全体に遮水シート１４が敷設され；（iii）遮水シート１４の上部には、遮水シート１４の保護および浄化排水を兼ねた砂１５が５０〜６０cmの厚さに積層され；（iv）孔部１２の底部には、集まった排水を外部に排出するための集中排水用パイプ１６が設置されている。
そして廃棄物が孔部１２の中で３m程堆積すると、その上にさらに浄化排水のための砂が５０〜６０cmの厚さの層として設けながら使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、砂は一般的に約１,６００kg／m3と重く、下部の遮水シートを損傷し、その結果有害物質による環境の汚染が生じるという問題が起こりやすい。とくに地盤が岩盤の場合は一層遮水シートが損傷しやすい。またこのように重い砂で５０〜６０cmもの層を設けることは、作業性が著しく悪く、コストもかかり、孔部の体積を減少させるため埋設処分量も少なくなる。また、図５のように、孔部の傾斜面に砂の層を設けることは非常に困難であり、降雨時に砂が滑り落ち、遮水シートが露出し、何らかの原因でこれが破れる恐れもある。さらに、現実問題として砂の運搬車によって遮水シートが破られることも度々ある。
【０００４】
本発明は、上記のような従来の課題を解決し、作業性に優れ、下部に設けられる遮水シートの損傷の危険性も少なく、しかも低コストで構築可能である廃棄物埋設処分場の構造を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、上記のような従来の課題を解決することができた。
すなわち本発明は、
地盤を掘削して設けられた孔部、
該孔部の内部表面に敷設された遮水シート、および
該遮水シートの上部に敷設された、互いに連通した空隙を有し且つその空隙率が５〜９０％である合成樹脂発泡体からなる透水性部材の層を有する廃棄物埋設処分場の構造であって、前記透水性部材は、発泡体粒子を、接着剤を介して、または介さずに熱融着によって互いに連通した透水性の空隙が形成されるように粒子表面同士を点接着してなるものであることを特徴とする廃棄物埋設処分場の構造を提供するものである。
また本発明は、
地盤を掘削して設けられた孔部、
該孔部の内部表面に敷設された遮水シート、および
該遮水シートの上部に敷設された、互いに連通した空隙を有し且つその空隙率が５〜９０％である合成樹脂発泡体からなる透水性部材の層を有する廃棄物埋設処分場の構造であって、前記透水性部材は、サドル状の発泡体チップを用い、これらの発泡体チップを金型内に充填し、スチーム加熱してこれら発泡体チップの面で互いに熱融着させて、細長い通水用の空隙を形成してなるものであることを特徴とする廃棄物埋設処分場の構造を提供するものである。
【０００６】
また本発明は、透水性部材の上部の面または全面に、フィルター材が設けられている、前記の構造を提供するものである。
【０００９】
また本発明は、遮水シートの下部にも、透水性部材が敷設されている、前記の構造を提供するものである。
【００１０】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の廃棄物埋設処分場は、先に規定されているように、孔部の内部表面に遮水シートを敷設し、該遮水シートの上部に排水良好な透水性部材を設けたものである。
【００１１】
（透水性部材）
本発明に用いることのできる透水性部材は、空隙率が５〜９０％であり、廃棄物からの排水等の液体を流通させることができ、且つ下部の遮水シートを損傷させにくいものであれば、とくに制限されないが、好適に用いることのできる部材について以下に説明する。
【００１２】
なお、本発明における空隙率とは、製造された直方体の形状の透水性部材（縦ａｃｍ、横ｂｃｍ、高さｃｃｍ）を水槽（縦Ａｃｍおよび横Ｂｃｍを有する直方体の形状）の水面下に沈めた際の水面が上昇した高さ（ｈｃｍ）を測定し、下式により算出したものである。
【００１３】
【数１】
0003557268.tif 000002
【００１４】
（合成樹脂発泡体からなる透水性部材）
合成樹脂発泡体は、軽量であるため作業性がよく、製造コストもあまりかからないため好適に用いることができる。本発明の合成樹脂発泡体からなる透水性部材は、発泡体粒子を、接着剤を介して、または介さずに熱融着によって互いに連通した透水性の空隙が形成されるように粒子表面同士を点接着してなるものであるか、またはサドル状の発泡体チップを用い、これらの発泡体チップを金型内に充填し、スチーム加熱してこれら発泡体チップの面で互いに熱融着させて、細長い通水用の空隙を形成してなるものである。例えば、図２（ａ）に示されるように、合成樹脂発泡体は、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレンまたは発泡ポリプロピレン等の粒径２〜１０mmの発泡体粒子１８を、接着剤１９（エポキシ系、ウレタン系、酢酸ビニル系、アクリル系、ゴム系、アスファルト系）を介して、または介さずに熱融着によって互いに連通した透水性の空隙２０が形成されるように粒子表面同士を点接着してなり、５〜９０％の空隙率を有する板状、ブロック状または多角柱状のものであることができる。
このような発泡体粒子１８の代わりに、非球形の図２（ｂ）に示したようなサドル状の発泡体チップ２１、例えば三菱化学ビーエーエスエフ社製ＹＢチップ（商品名）を用い、これらの発泡体チップ２１を金型内に充填し、スチーム加熱してこれら発泡体チップの面２２で互いに熱融着させて、細長い通水用の空隙２３が、前記と同様の空隙率で形成されるようにしてもよい。
【００１５】
上記のようにして得られた合成樹脂発泡体からなる透水性部材は、空隙率が５〜９０％、好ましくは２０〜５０％を有するものである。
【００１６】
また、上記のようにして得られた合成樹脂発泡体からなる透水性部材は、強度の面から、嵩密度が８〜１００ｋｇ／ｍ３、一般的には耐圧性、経済性および作業性の観点から２０〜５０ｋｇ／ｍ３のものが使用される。従って従来から使用されてきた砂の１６００ｋｇ／ｍ３と比べて非常に軽く、人手による敷設が簡単に行える。
【００１７】
合成樹脂発泡体からなる透水性部材の圧縮強度は、廃棄物の種類や使用場所等により適宜選択することが好ましい。また圧縮強度は、透水性部材の嵩密度を８〜６０ｋｇ／ｍ３に制御することにより調整することができる。例えば圧縮強度（ＪＩＳ  Ａ９５１１）は、５．０％歪時で３．０〜３５ｔ／ｍ２が望ましい。さらに具体的には、発泡粒子を接着剤を介して互いに連通した空隙を有した透水性部材では、５．０％歪時で、嵩密度が３２ｋｇ／ｍ３の透水性部材の場合、４ｔ／ｍ２の圧縮強度を付与することができ、また嵩密度が４６ｋｇ／ｍ３の透水性部材の場合、５．５ｔ／ｍ２の圧縮強度を付与することができる。
【００１８】
合成樹脂発泡体からなる透水性部材のサイズは、廃棄物埋設処分場の条件、作業性、通水性、断熱性等を考慮して適宜決定すればよいが、例えば縦２００ｃｍ×横９０ｃｍ×厚み０．０１〜５０ｃｍ、通常３〜３０ｃｍのものが適当である。
【００１９】
合成樹脂発泡体からなる透水性部材の形状は、とくに制限されないが、最も簡単な形状としては、立方体、直方体等が挙げられる。また、相対する二面が平行に傾斜していてもよく、また相じゃくり構造になっていてもよい。
【００２０】
このような合成樹脂発泡体からなる透水性部材の透水係数は、１×１０−１〜５×１００ｃｍ／秒程度と良好である。これは砂の１×１０−３〜１×１０−１ｃｍ／秒に比べても、排水性が良好であることが分かる。なお、透水係数は水の通り易さを示す値である。
【００２２】
（フィルター材）
本発明においては、図３に示したように、透水性部材３の片面もしくは両面または側面を含めた全面にフィルター材３０を設け、廃棄物から微細な有害物質が流出するのを防止することが好適である。フィルター材３０は、廃棄物の種類、透水性部材の形状等により適宜選択すればよいが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン製の合成繊維や椰子繊維等からなるシート状物等が挙げられる。
フィルター材３０の厚さは、通常、０.０１〜３cm程度であるのがよい。
フィルター材３０の寸法は、透水性部材の特定面または全面を覆うことができればよいが、隣接した透水性部材同士間の隙間から微細な有害物質が漏れないように、図３に示したように隣接した透水性部材に対する重ね合わせしろＤを設けることが望ましい。なお、フィルター材としてシート状物を中心に説明したが、砂、豆砂利、砕石、椰子殻炭、そだ等を積み重ねるだけでフィルター材としてもよい。
【００２３】
（上記以外の透水性部材）
透水性部材として、上記の合成樹脂発泡体以外のものを用いることもできる。例えば好ましくは、「擁壁用透水マット技術マニュアル、建設省建設経済局民間宅地指導室監修、社団法人建築研究振興協会発行、平成３年４月」に記載されている透水マットを、透水性部材として用いることができる。この透水マットは、空隙の大きい芯材の外周に不織布、編物、織物等の透水フィルターを巻いたもの、あるいは二層構造で片面が透水可能な有孔シート上のもの等がある。このタイプの透水性部材の寸法、形状は、とくに制限されず、上記の合成樹脂発泡体からなる透水性部材と同様なものであることができる。
このタイプの透水性部材は、具体的には、立体網状構造、リブ型立体構造、板状ネット構造、ネット積層構造、不織布嵩上げ構造等が挙げられる。また、これらのタイプの透水性部材と、前記の合成樹脂発泡体からなる透水性部材とを併用してもよいし、さらには形状等の異なる発泡体からなる透水性部材同士を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
なお、本発明に用いることのできる遮水シートは、廃棄物由来の液体を遮断することができればよく、とくに制限されない。例えば、厚さ０．１５ｃｍで、塩化ビニル系、ゴム製等のシートが挙げられる。また、本発明における孔部とは、廃棄物を埋設する空間を有していればよく、その寸法、形状等はとくに制限されない。
【００２５】
図１に示されるような本発明の構造を有する廃棄物埋設処分場１を構築するには、通常、次のような方法がとられる（図１参照）。
（ｉ）適当な手段により地盤を掘削し、廃棄物を埋設処理するのに十分な孔部２を設ける；
（ｉｉ）孔部２の全体に遮水シート４を敷設する。孔部２の底部には、集中排水用パイプ１６を設ける；
（ｉｉｉ）遮水シート４の上部に、透水性部材３を敷設する。なお、必要に応じて、あらかじめフィルター材が設けられた透水性部材３を敷設する；あるいは透水性部材を敷設した後に、フィルター材をその上部に設ける。
【００２６】
なお、地盤が岩盤で遮水シートの損傷の恐れがある場合は、地盤を掘削して孔部を設けたのち、まず透水性部材を敷設し、その上部に遮水シートを敷設し、さらにこの遮水シートの上部に再度透水性部材を敷設してもよい。このようにすると、堅く鋭い岩盤と遮水シートとが直接接触することなく、遮水シートの損傷の可能性が軽減されるので望ましい。
【００２７】
実際に廃棄物を埋設するときは、本発明の構造を有する処分場に、廃棄物を一杯になるまで入れてもよいが、廃棄物が３m程度積層されたところで、その上に透水性部材を平面状に敷設するのがよい。この場合、平面状に敷設された透水性部材の排水性を良好にするために、図４に開示したとおりに、平面状に敷設された透水性部材間を、上下方向に連通させるためにさらに透水性部材を部分的に設けるのが好ましい。
【００２８】
【作用】
本発明の構造は、従来の砂に比べてはるかに軽量である透水性部材を用いているため、作業性に優れ、また物理的強度にも優れている。
また、従来砂を用いていたときは、５０〜６０ｃｍも積層していたのに比べ、本発明の場合は透水性部材を砂に比べて１／５〜１／３と薄くすることができるため、有効埋設量が増加する。また、孔部の傾斜面でも透水性部材が崩れ落ちることはなく、従来砂を使用した際には生じていた、処理施設への砂の流入、それに伴う施設への悪影響、機械設備への支障をもたらすことがない。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例 １
焼却灰等の最終処分場を想定した試験として、４ｍ×４ｍ×深さ３ｍの孔部を掘削して設けた。孔部の内部表面全体にポリ塩化ビニル系の遮水シートを敷設した。透水性部材としては、空隙率３５％、嵩密度４６ｋｇ／ｍ３、縦０．９ｍ×横２．０ｍ×厚さ０．２ｍの直方体の形状の合成樹脂発泡体とした。この透水性部材の上部に、フィルター材としてポリプロピレン製の不織布を、重ね合わせしろＤを１０ｃｍとして設けた。この透水性部材を、遮水シート上に隙間なく敷設した。なお、不織布の重ね合わせしろは、隣接する透水性部材間の隙間から有害物質が流出しないように、透水性部材同士でしっかりと重ね合わせた。なお、孔部の傾斜面に用いた透水性部材の嵩密度は、空隙率３７％、３２ｋｇ／ｍ３、サイズは縦０．９ｍ×横２．０ｍ×厚さ０．１ｍの直方体で、透水性部材同士でしっかりと重ね合わせた。続いて焼却灰等を孔部の底部から徐々に捨てていった。焼却灰等が２ｍ程度積層したとき、空隙率３５％、嵩密度４６ｋｇ／ｍ３で、縦０．９ｍ×横２．０ｍ×厚さ０．２ｍの透水性部材（この透水性部材には、フィルター材としてポリプロピレン製の不織布が設けられていた）を敷設した。その後、土砂を約３０ｃｍ程度おいたところ若干の焼却灰の沈下が生じたが、排水機能等には全く問題がなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の砂に代わり軽量の透水性部材を用いているので、作業性に優れ、下部に設けられる遮水シートの損傷の危険性も少なく、しかも低コストで構築可能である上、透水性部材が砂のように流出しやすくないため、長期にわたって排水性を維持することができる廃棄物埋設処分場の構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物埋設処分場の構造を説明するための図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）ともに、本発明における合成樹脂発泡体からなる透水性部材の発泡粒子の部分拡大図である。
【図３】本発明における透水性部材の他の一実施例を示す側面図である。
【図４】本発明の廃棄物埋設処分場の構造を説明するための図である。
【図５】従来の廃棄物埋設処分場の構造を説明するための図である。
【図１】
0003557268.tif 000003
【図２】
0003557268.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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