(57)【要約】【課題】特段の専用の敷地が確保できない場合であっても、管理型の最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる安価な前処理設備、前処理方法、及び埋立処理方法を提供する。【解決手段】管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理設備１であって、最終処分場に設営され、埋立処理前の有機性廃棄物を種菌担持体とともに載置する載置設備２と、前記載置設備２に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して生物処理するための散気設備３と散水設備４とを備え、有機性廃棄物で発生した浸出水が最終処分場に放出されるように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理設備であって、
前記最終処分場に設営され、埋立処理前の有機性廃棄物を種菌担持体とともに載置する載置設備と、前記載置設備に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して生物処理するための散気設備と散水設備とを備えている有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項２】
前記有機性廃棄物から発生した浸出水が前記最終処分場に放流されるように構成されている請求項１記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項３】
各設備が組立分解可能に構成され、埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内での設営位置が移動可能に構成されている請求項１または２記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項４】
各設備が組立分解可能に構成され、埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内での設営位置が埋立処理後の領域を含めて移動可能に構成されている請求項１または２記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項５】
前記載置設備は、地表の一区画を仕切るように配置される複数の側壁部材と、前記側壁部材で囲まれた領域に配設される前記散気設備としての通気管を覆う通気部材と、前記通気管と地表との間に配設され前記通気管から供給される空気の地中へのリークを抑制する通気抑制部材とを備え、前記通気部材の上層に前記有機性廃棄物が種菌担持体とともに載置されるように構成されている請求項１から４の何れかに記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項６】
前記載置設備は、地表の一区画を仕切るように掘削された領域に一体に形成された側壁及び床版と、前記床版に配設される前記散気設備としての通気管を覆う通気部材とを備えて構成され、前記通気部材の上層に前記有機性廃棄物が種菌担持体とともに載置されるように構成されている請求項１または２記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項７】
前記載置設備は、有機性廃棄物の前処理中に次に前処理する有機性廃棄物を前処理中の有機性廃棄物とは異なる領域に載置できるように複数に区画され、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部が次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給可能に構成されている請求項５または６記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項８】
前記最終処分場に設置された水処理装置で処理された処理水を前記散水設備に供給する給水設備が設けられている請求項１から７の何れかに記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項９】
前記最終処分場が外気遮断型の最終処分場であり、前記有機性廃棄物の前処理により発生したガスが前記最終処分場に設置されたガス処理設備で処理される請求項１から８の何れかに記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項１０】
前記載置設備の近傍に、複数種の廃棄物を種類ごとに収容する廃棄物収容設備と、前処理前の有機性廃棄物に何れかの廃棄物を混合する混合設備が設けられている請求項１から９の何れかに記載の有機性廃棄物の前処理設備。
【請求項１１】
管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理方法であって、
埋立処理前の有機性廃棄物を載置する載置設備と、前記載置設備に載置される有機性廃棄物に散気して生物処理するための散気設備と、を最終処分場に設営する設営ステップと、
前記載置設備に埋立処理前の有機性廃棄物を載置して、有機性廃棄物に散気及び散水することによって生物処理し、生物処理が終了すると有機性廃棄物を除去する前処理ステップと、
とを含み、
埋立処理前の有機性廃棄物に対して前記前処理ステップを繰り返す有機性廃棄物の前処理方法。
【請求項１２】
管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の埋立処理方法であって、
埋立処理前の有機性廃棄物を前記最終処分場に設営された載置設備に載置し、前記載置設備に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して生物処理する前処理ステップと、
前記前処理ステップが終了した有機性廃棄物を埋立処理する埋立ステップと、
を含み、
前記前処理ステップと前記埋立ステップとを繰り返す有機性廃棄物の埋立処理方法。
【請求項１３】
前記前処理ステップは、有機性廃棄物からの浸出水が前記最終処分場に放流される請求項１２記載の有機性廃棄物の埋立処理方法。
【請求項１４】
前記前処理ステップは、前記最終処分場の一区画で有機性廃棄物を前処理しながら、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部を次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給する種菌育成供給ステップをさらに含む請求項１２または１３記載の有機性廃棄物の埋立処理方法。
【請求項１５】
前記前処理設備を移動する前処理設備移動ステップをさらに含み、
前記埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内の異なる位置で前記前処理ステップを再度実行する請求項１２から１４の何れかに記載の有機性廃棄物の埋立処理方法。
【請求項１６】
前記前処理ステップで有機性廃棄物から採取した浸出水のＢＯＤ及びＣＯＤを測定する浸出水測定ステップと、
有機性廃棄物の温度を測定する測温ステップと、
前記浸出水測定ステップの測定結果から求まるＢＯＤ／ＣＯＤ比と、前記測温ステップで測定された有機性廃棄物の温度とに基づいて前記前処理ステップの終了判定を行なう終了判定ステップと、
をさらに含む請求項１２から１５の何れかに記載の有機性廃棄物の埋立処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物の前処理設備、前処理方法、及び埋立処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最終処分場は、閉鎖つまり埋立終了した後、「一般廃棄物の最終処分及び産業廃棄物の最終処分に係る技術上の基準を定める命令」で法定された廃止基準を満たすことによって廃止することができる。
【０００３】
しかし、浸出水等についての廃止基準は非常に厳しく、最終処分場の閉鎖から廃止までに要する期間が長期に渡ると、その期間の維持管理費の増大や跡地利用の制限等の問題が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、最終処分場を閉鎖してから廃止するまでの期間を短縮するために、廃棄物層に空気を送り込んで、微生物による易分解性有機物の分解を促進させ、ＢＯＤとＣＯＤとが廃止基準Ａに達するまで、酸化剤を複数回に分けて廃棄物層に注入する最終処分場の廃止時期短縮方法が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、埋立前に廃棄物を機械的に洗浄することで、廃棄物に含まれる有機物や塩類を洗い出して廃棄物を安定化する方法や、埋立前に廃棄物に散水および通気して、廃棄物中の有機物や塩類、重金属等を洗い出し、或いは不溶化する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２４６７４号公報
【特許文献２】特開２００９−２４１０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された方法を採用する場合、最終処分場に厚く埋立した廃棄物層に一様に空気を供給するのは容易ではないため、十分な給気設備を構築しない限り、廃止時期を効果的に短縮できないという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載された方法を採用する場合、廃棄物を最終処分場に搬入する前に外部で前処理する必要があり、前処理設備を構築する敷地の確保難という問題ばかりでなく、前処理によって発生する排水等を処理するための水処理設備等の費用が嵩むという問題があり、容易に前処理することができなかった。
【０００９】
そのため、現状、廃棄物は前処理されることなく最終処分場で直接埋立処理されている。特に最終処分場に搬入された有機性廃棄物、例えば熱灼減量が１５％以上で括られる有機性汚泥は、通気性及び通水性が悪く、埋立層内で団粒構造となって内部が嫌気化し、ＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ等の発生源となり、浸出水処理設備への原水の水質悪化をもたらし、最終処分場の廃止時期の短縮の阻害要因となっている。このような有機性廃棄物には、有機性汚泥に限らず熱灼減量が１５％未満の無機性汚泥や僅かでも有機物が含まれる焼却灰等が含まれる。
【００１０】
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、特段の専用の敷地が確保できない場合であっても、管理型の最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる安価な前処理設備、前処理方法、及び埋立処理方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による有機性廃棄物の前処理設備の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理設備であって、前記最終処分場に設営され、埋立処理前の有機性廃棄物を種菌担持体とともに載置する載置設備と、前記載置設備に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して生物処理するための散気設備と散水設備とを備えている点にある。
【００１２】
載置設備に載置された有機性廃棄物と種菌担持体に、散水設備によって水分が供給されるとともに散気設備によって空気が供給されることによって、好気性環境下で微生物による有機物の予備的な分解処理が促進される。この良好な好気性環境によって効率的に難分解性有機物が易分解性有機物に分解されるようになり、最終処分場に埋め立てられた廃棄物に含まれる有機物が分解されるまでの時間が大幅に短縮されるようになる。
【００１３】
そして、散水によって廃棄物に含まれる浮遊性有機物や塩分等が洗い出しにより予め除去されるので、最終処分場に埋め立てられた廃棄物からの浸出水の汚濁の程度も改善され、最終処分場を閉鎖してから廃止するまでの期間を効果的に短縮できるようになる。しかも、このような前処理設備は最終処分場に設営されるので、周辺住民の反発等で取得困難な前処理設備を構築するための敷地も確保する必要が無くなる。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記有機性廃棄物から発生した浸出水が前記最終処分場に放流されるように構成されている点にある。
【００１５】
有機性廃棄物からの浸出水が最終処分場に放流され、例えば地中に浸透しても、最終処分場の遮水工や集排水管を介して最終処分場の浸出水として貯留池に集水され、最終処分場の浸出水処理設備で浄化処理されるようになるので、前処理設備専用に特段の水処理設備等を設ける必要が無くなる。
【００１６】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、各設備が組立分解可能に構成され、埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内での設営位置が移動可能に構成されている点にある。
【００１７】
載置設備等の前処理設備を構成する各設備が組立分解可能に構成されていると、最終処分場の任意の場所に容易に前処理設備を設営または撤収することができ、埋立処理の進捗に伴なって前処理設備の設営位置を移動させると、前処理後の廃棄物に対する埋立処理が効率的に行なえるようになる。
【００１８】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、各設備が組立分解可能に構成され、埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内での設営位置が埋立処理後の領域を含めて移動可能に構成されている点にある。
【００１９】
さらに、埋立処理後の領域に前処理設備を設営することができると、最終処分場に前処理設備の設営のための専用の敷地を確保する必要が無くなるので、限られた領域の最終処分場に、効率的に廃棄物を埋め立てることができるようになる。
【００２０】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記載置設備は、地表の一区画を仕切るように配置される複数の側壁部材と、前記側壁部材で囲まれた領域に配設される前記散気設備としての通気管を覆う通気部材と、前記通気管と地表との間に配設され前記通気管から供給される空気の地中へのリークを抑制する通気抑制部材とを備え、前記通気部材の上層に前記有機性廃棄物が種菌担持体とともに載置されるように構成されている点にある。
【００２１】
複数の側壁部材によって仕切られた地表の一区画に通気抑制部材が配置され、さらにその上に散気設備としての通気管が配置され、その通気管が通気部材で覆われて載置設備が構築される。通気部材の上方に載置された有機性廃棄物及び種菌担持体には、通気管から供給された散気用空気が通気部材を介して一様に供給され、仮に有機性廃棄物が湿潤で通気のための抵抗が大きい場合でも、通気抑制部材が配置されているので散気された空気が地中にリークするようなことなく有機性廃棄物及び種菌担持体に適切に供給され、円滑に生物処理が進むようになる。
【００２２】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記載置設備は、地表の一区画を仕切るように掘削された領域に一体に形成された側壁及び床版と、前記床版に配設される前記散気設備としての通気管を覆う通気部材とを備えて構成され、前記通気部材の上層に前記有機性廃棄物が種菌担持体とともに載置されるように構成されている点にある。
【００２３】
地表が掘削された一区画に側壁及び床版が一体に形成され、床版の上に散気設備としての通気管が配置され、その通気管が通気部材で覆われて載置設備が構築される。通気部材の上方に載置された有機性廃棄物及び種菌担持体には、通気管から供給された散気用空気が通気部材を介して一様に供給され、仮に有機性廃棄物が湿潤で通気のための抵抗が大きい場合でも、散気された空気は床版を通過して地中にリークするようなことなく有機性廃棄物及び種菌担持体に適切に供給され、円滑に生物処理が進むようになる。
【００２４】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第五または第六特徴構成に加えて、前記載置設備は、有機性廃棄物の前処理中に次に前処理する有機性廃棄物を前処理中の有機性廃棄物とは異なる領域に載置できるように複数に区画され、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部が次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給可能に構成されている点にある。
【００２５】
複数に区画された載置設備の一区画に有機性廃棄物及び種菌担持体を載置して生物処理している間に、新たに搬入された有機性廃棄物を他の区画に載置しておき、一区画で前処理が終了するとその種菌が繁殖した有機性廃棄物を埋め立て、その一部を他の区画の有機性廃棄物に種菌として使うことで、無駄な時間が無くなり連続的に有機性廃棄物を前処理することができるようになる。
【００２６】
同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記最終処分場に設置された水処理装置で処理された処理水を前記散水設備に供給する給水設備が設けられている点にある。
【００２７】
水処理装置で処理された処理水は、下水処理場に放流可能な程度に浄化されているため、前処理設備での有機性廃棄物の洗浄や湿潤状態の維持に好適に用いることができ、上水の使用量を抑制することができる。尚、水処理装置で処理される前の被処理水は、濁質性有機物や塩分等が含まれており、洗浄効果や生物処理効果が阻害されるため、好ましくはない。
【００２８】
同第九の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記最終処分場が外気遮断型の最終処分場であり、前記有機性廃棄物の前処理により発生したガスが前記最終処分場に設置されたガス処理設備で処理される点にある。
【００２９】
外気遮断型の最終処分場には、埋め立てられた有機性廃棄物の分解の過程で生じる様々な悪臭を放つガスを集気して処理するガス処理設備が設けられており、前処理設備発生したガスも同様に集気されて当該ガス処理設備で処理可能となるので、前処理設備専用に特段のガス処理設備等を設ける必要が無くなる。
【００３０】
同第十の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の第一から第九の何れかの特徴構成に加えて、前記載置設備の近傍に、複数種の廃棄物を種類ごとに収容する廃棄物収容設備と、前処理前の有機性廃棄物に何れかの廃棄物を混合する混合設備が設けられている点にある。
【００３１】
最終処分場に持ち込まれる他の廃棄物、例えば焼却灰、廃プラスチック、スラグ、コンクリートくず、ガラスくず、陶磁器くず、鉱滓、瓦礫くず等を有機性廃棄物に混合すれば、仮に含水率の高い有機性汚泥等であっても前処理設備で前処理される際に通気性及び通水性が確保されるようになるので前処理が促進され、埋立後であっても、一様に生物処理が進行するようになる。このような他の廃棄物は元々最終処分場に埋め立てられるものであるため、これらによって最終処分場の埋立容量が減容化されるということもない。
【００３２】
本発明による有機性廃棄物の前処理方法の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理方法であって、埋立処理前の有機性廃棄物を載置する載置設備と、前記載置設備に載置される有機性廃棄物に散気して生物処理するための散気設備と、を最終処分場に設営する設営ステップと、前記載置設備に埋立処理前の有機性廃棄物を載置して、有機性廃棄物に散気及び散水することによって生物処理し、生物処理が終了すると有機性廃棄物を除去する前処理ステップと、とを含み、埋立処理前の有機性廃棄物に対して前記前処理ステップを繰り返す点にある。
【００３３】
設営ステップで最終処分場に設営された載置設備に、前処理ステップで有機性廃棄物が載置され、散気及び散水されることによって生物処理が進行し、難分解性有機物であっても易分解性有機物に予備的に分解されるようになる。
【００３４】
本発明による有機性廃棄物の埋立処理方法の第一の特徴構成は、同請求項１２に記載した通り、管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の埋立処理方法であって、埋立処理前の有機性廃棄物を前記最終処分場に設営された載置設備に載置し、前記載置設備に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して生物処理する前処理ステップと、前記前処理ステップが終了した有機性廃棄物を埋立処理する埋立ステップと、を含み、前記前処理ステップと前記埋立ステップとを繰り返す点にある。
【００３５】
前処理ステップで生物処理された後の有機性廃棄物が埋立ステップで埋立地に埋立処理される。最終処分場に搬入される有機性廃棄物に対してこのような前処理ステップと埋立ステップが繰り返されることによって、埋立後の有機性廃棄物の分解が速やかに行われるようになるので、最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができるようになる。
【００３６】
同第二の特徴構成は、同請求項１３に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記前処理ステップは、有機性廃棄物からの浸出水が前記最終処分場に放流される点にある。
【００３７】
前処理ステップで前処理された有機性廃棄物からの浸出水には濁質性有機物や塩分等が含まれている。そのような浸出水が最終処分場に放流され、例えば地中に浸透しても、最終処分場の遮水工や集排水管を介して最終処分場の浸出水として貯留池に集水され、最終処分場の浸出水処理設備で浄化処理されるようになるので、前処理ステップで特段の水処理ステップを実行する必要が無くなる。
【００３８】
同第三の特徴構成は、同請求項１４に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記前処理ステップは、前記最終処分場の一区画で有機性廃棄物を前処理しながら、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部を次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給する種菌育成供給ステップをさらに含む点にある。
【００３９】
複数に区画された載置設備の一区画に有機性廃棄物及び種菌担持体を載置して生物処理している間に、新たに搬入された有機性廃棄物を他の区画に載置しておき、一区画で前処理が終了するとその種菌が繁殖した有機性廃棄物を埋め立て、その一部を他の区画の有機性廃棄物に種菌として使う種菌育成供給ステップを設けることで、無駄な時間が無くなり連続的に有機性廃棄物を前処理することができるようになる。
【００４０】
同第四の特徴構成は、同請求項１５に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記前処理設備を移動する前処理設備移動ステップをさらに含み、前記埋立処理の進捗に伴なって前記最終処分場内の異なる位置で前記前処理ステップを再度実行する点にある。
【００４１】
同第五の特徴構成は、同請求項１６に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記前処理ステップで有機性廃棄物から採取した浸出水のＢＯＤ及びＣＯＤを測定する浸出水測定ステップと、有機性廃棄物の温度を測定する測温ステップと、前記浸出水測定ステップの測定結果から求まるＢＯＤ／ＣＯＤ比と、前記測温ステップで測定された有機性廃棄物の温度とに基づいて前記前処理ステップの終了判定を行なう終了判定ステップと、をさらに含む点にある。
【００４２】
前処理ステップで生物処理が進むと有機性廃棄物の温度が上昇し、易分解性有機物が主体のＢＯＤは次第に低下するが、難分解性有機物が主体のＣＯＤはそれほどには低下しない。しかし、良好な好気性条件下で生物処理が進むと難分解性有機物が次第に分解されてＣＯＤが低下し、それに伴って有機性廃棄物の温度も低下する。そこで、浸出水測定ステップを実行して、定期的に浸出水のＢＯＤ及びＣＯＤを測定してＢＯＤ／ＣＯＤ比を算出するとともに、測温ステップで有機性廃棄物の温度を測定することにより、前処理の進捗の程度を把握することができる。終了判定ステップでは、浸出水のＢＯＤ／ＣＯＤ比と有機性廃棄物の温度に基づいて、難分解性有機物の分解の程度が把握され、予め設定された値に達すると前処理ステップを終了して、当該有機性廃棄物を最終的に埋立処理することができるようになる。
【発明の効果】
【００４３】
以上説明した通り、本発明によれば、特段の専用の敷地が確保できない場合であっても、管理型の最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる安価な前処理設備、前処理方法、及び埋立処理方法を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】最終処分場の説明図
【図２】（ａ）は最初に前処理設備が設置される最終処分場の平面図、（ｂ）は同断面図、（ｃ）は前処理設備が移設された最終処分場の平面図、（ｄ）は同断面図、（ｅ）はさらに前処理設備が移設された最終処分場の平面図、（ｆ）は同断面図
【図３】（ａ）、（ｂ）は前処理設備の第一の実施形態の説明図
【図４】前処理設備に付随する設備の説明図
【図５】掘削型の前処理設備の断面図
【図６】（ａ）〜（ｄ）は通気管３Ａの配管説明図
【図７】（ａ）〜（ｆ）は前処理設備を構成する載置設備の平面形状の説明図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明による有機性廃棄物の前処理設備及び前処理方法の実施形態を説明する。
図１には、クローズドタイプ（「被覆型」とも呼ぶ。）の管理型最終処分場の構造が示されている。管理型最終処分場（以下、単に「最終処分場」と記す場合もある。）は、廃棄物の処理及び清掃に関する法律で定められる構造基準と維持管理基準に基づいて設置及び運営され、同法に定められた
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の区分に従って埋立処分される。
【００４６】
管理型最終処分場１００は、埋立地となる山間部の谷間や掘削地盤が堰堤１０１で仕切られ、埋立地の底面や斜面等にゴムシート等の難透水性の層または壁で構成される遮水工１０２が施され、さらに浸出水の集排水管１０３が敷設されている。
【００４７】
堰堤１０１の外側に集排水管１０３を経由した浸出水の貯水池１０４が設けられ、ポンプで浸出水処理設備１０５に送水される。また、図には示していないが、雨水や地下水が浸出水に混入しないように、遮水工１０２の外側に地下水集排水管が設けられて調整池等に集水されている。
【００４８】
最終処分場１００は、不特定人が安易に進入できないように塀等で閉鎖されており、また埋立地から発生する様々な臭気ガスが外部に漏洩しないように、また雨水が滲入しないように被覆施設１０６で覆われている。被覆施設１０６は、鋼製の柱で骨組みが組まれ、金属製の板状体が配置されて外気と分離されている。被覆施設１０６の上方近傍にはガスを吸引するファン１０７が設けられ、ファン１０７で吸引されたガスは活性炭吸着装置等で臭気が除去され、無害化装置で無害化された後に大気解放される。
【００４９】
尚、被覆施設１０６の構造として、ラーメン構造、アーチ構造、平面トラス構造、高剛性曲げ材と高引張強度のケーブルを組み合わせた自己釣合型のハイブリッド構造、スペースフレーム構造、シェル構造、空気支持構造、サスペンション構造等、公知の様々な支持構造が採用可能である。
【００５０】
トラックで搬入された有機性汚泥を含む様々な廃棄物は、敷地の端部から順に遮水工１０２の上に埋め立てられる。廃棄物１０８が一定量埋め立てられる度に覆土１０９が施され、さらにその上に新たな廃棄物１０８が埋め立てられ、上限に達すると最終覆土１０９が施される。
【００５１】
通常、このような管理型最終処分場１００には、有機性汚泥、無機性汚泥、焼却灰、廃プラスチック、スラグ、コンクリートくず、ガラスくず、陶磁器くず、鉱滓、瓦礫くず等が搬入されて埋め立てられる。
【００５２】
廃棄物１０８からの浸出水は、重力に従って遮水工１０２に達した後、遮水工１０２の傾斜によって浸出水集排水管１０３へと導かれ、浸出水集排水管１０３を経由して浸出水の貯水池１０４に導かれ、浸出水処理設備１０５で浄化処理された後に、下水処理場等に放流される。
【００５３】
このような最終処分場１００は最終覆土１０９が施されると閉鎖され、浸出水の性状、埋立層の温度、地盤沈降の状況等が所定の廃止基準に達するまで管理され、その後廃止される。
【００５４】
しかし、大量の有機性廃棄物が埋め立てられると、通気性が損なわれて微生物による有機物の分解が阻害され、長期にわたって廃止できない虞がある。そこで、本発明による前処理設備１が活用される。以下の説明では、有機性廃棄物とは、熱灼減量が１５％以上で括られる有機性汚泥のみならず、熱灼減量が１５％未満の無機性汚泥や僅かでも有機物が含まれる廃棄物をも包含する概念で使用する。
【００５５】
図２（ａ）に示すように、最終処分場１００の敷地内に前処理設備１が設置されている。当該前処理設備１は、最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する直置式の設備である。
【００５６】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、前処理設備１は、載置設備２と、散気設備３と、散水設備４とを備えている。載置設備２は最終処分場１００に設営され、埋立処理前の有機性廃棄物を種菌担持体とともに載置する設備である。散気設備３は載置設備２に載置された有機性廃棄物に散気するための設備でブロワーファンＢと通気管３Ａ等を備えている。散水設備４は載置設備２に載置された有機性廃棄物に散水するための設備で、レインガンまたは散水台車で構成され、それぞれホースを介して水源に接続されている。
【００５７】
詳述すると、載置設備２は、地表の一区画を仕切るように配置される複数の側壁部材５と、側壁部材５で仕切られた領域に配置される通気抑制部材７と通気部材６を備えて構成されている。側壁部材５として土嚢、フレキシブルコンテナバッグ、玉石を充填した蛇かご等が好適に用いられる。
【００５８】
複数のシート状の通気抑制部材７が地表を覆うように敷設され、その上部に散気設備３としての通気管３Ａが配設され、砕石等で構成される通気部材６が通気管３Ａを被覆するように、側壁部材５の面一まで充填されている。通気抑制部材７は樹脂製シートを用いるのが好ましいが金属板状体を用いてもよい。
【００５９】
通気管３Ａの管壁には多数の細孔が形成され、基端側がブロワーファンＢに接続された給気管３Ｂに接続されている。通気管３Ａは金属製パイプまたは塩化ビニル等の樹脂製パイプで構成され、フランジ接合することで所望の長さが確保されている。給気管３Ｂも同様に金属製パイプまたは樹脂製パイプで構成され、側壁部材５との取り合い部等ではフレキシブル管が用いられている。尚、樹脂製パイルを用いる場合には、フランジ接合に替えて接着材で接合するＴＳ接合を採用することも可能である。
【００６０】
通気管３Ａの細孔が有機性廃棄物で目詰まりしないように通気部材６が設けられ、通気管３Ａから供給される空気の地中へのリークを抑制するために通気抑制部材７が配置されている。載置設備２は重機を用いて搬入され、組み立てられる。
【００６１】
このような載置設備２に載置された有機性廃棄物１０と種菌担持体１１に、散水設備４によって水分が供給されるとともに散気設備３によって空気が供給されることによって、良好な好気性環境下で微生物による有機物の予備的な分解処理が促進され、効率的に難分解性有機物が易分解性有機物に分解されるようになり、前処理後に最終処分場に埋め立てられた廃棄物に含まれる有機物が最終的に分解されるまでの時間が大幅に短縮されるようになる。
【００６２】
また、散水によって廃棄物に含まれる濁質性有機物や塩分等が予め除去されるので、最終処分場に埋め立てられた廃棄物からの浸出水の汚濁の程度も改善され、最終処分場を閉鎖してから廃止するまでの期間を効果的に短縮できるようになる。このような前処理設備１は最終処分場１００に設営されるので、周辺住民の反発等で取得困難な前処理設備を構築するための敷地も確保する必要が無くなる。
【００６３】
載置設備２からの浸出水は、通気抑制部材７の隙間から地面に浸透して、最終処分場１００の遮水工１０２に設けられた集排水管１０３を介して最終処分場１００の浸出水として貯水池１０４に集水され、最終処分場の浸出水処理設備１０５で浄化処理されるようになる。つまり、載置設備２からの浸出水が最終処分場に放流されるように構成されていればよく、地中に浸透するように放流されていてもよいし、浸出水を貯水池１０４に導く導水路が形成されていてもよい。
【００６４】
通気部材６が側壁部材５の面一まで充填されているため、前処理が終了した有機性汚泥を載置設備２から除去する際に、側壁部材５の上端を目途にバックホーやドーザ装置等の重機を操作すればよいので、載置設備２を破損すること無く容易に作業を行なえるようになる。
【００６５】
図４に示すように、載置設備２は、有機性廃棄物の前処理中に次に前処理する有機性廃棄物を前処理中の有機性廃棄物とは異なる領域に載置できるように複数に区画されていることが好ましく、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部が次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給可能に構成されていることが好ましい。
【００６６】
複数に区画された載置設備２（２Ａ，２Ｂ）の一区画２Ａに有機性廃棄物及び種菌担持体を載置して生物処理している間に、新たに搬入された有機性廃棄物を他の区画２Ｂに載置しておき、一区画２Ａで前処理が終了するとその種菌が繁殖した有機性廃棄物を埋立地に埋め立て、その一部を他の区画２Ｂの有機性廃棄物に種菌として使い、区画２Ａにさらに新たに搬入された有機性廃棄物を載置することで、無駄な時間が無くなり連続的に有機性廃棄物を前処理することができるようになる。初期の種菌担持体は山林等から採取した腐葉土等を用いればよく、その後は直前の前処理対象物を種汚泥として再利用できる。
【００６７】
上述したレインガンや散水台車にホースを介して接続される水源として、最終処分場１００に設置された水処理装置である浸出水処理設備１０５で処理された処理水を用いることが好ましく、ポンプ等の給水設備によってレインガンや散水台車に給水されるように構成することが好ましい。
【００６８】
水処理装置１０５で処理された処理水は、下水処理場に放流可能な程度に浄化されているため、前処理設備での有機性廃棄物の洗浄や湿潤状態の維持に好適に用いることができ、上水の使用量を抑制することができる。
【００６９】
上述したように、最終処分場１００は外気遮断型であるので、前処理設備１で発生するガスを処理するための別途の装置を設ける必要が無い。
【００７０】
図４に示すように、前処理設備１（載置設備２）の近傍に、複数種の廃棄物を種類ごとに収容する廃棄物収容設備２０と、前処理前の有機性廃棄物に何れかの廃棄物を混合する混合設備３０と、トラックで搬入された廃棄物を受け入れる展開検査場４０が設けられていることが好ましい。
【００７１】
トラックで搬入された廃棄物が有機性汚泥以外の適法な廃棄物である場合には、搬入された廃棄物は展開検査場４０に投下されて、予め区分けされた廃棄物収容設備２０に種類毎に区分けしてストックされる。廃棄物収容設備２０は、例えば、焼却灰の収容部、廃プラスチックの収容部、スラグやコンクリートくずの収容部、ガラスくずや陶磁器くずの収容部等に区分けされている。
【００７２】
トラックで搬入された廃棄物が有機性汚泥である場合に、展開検査場４０に投下された有機性汚泥は、重機を用いて混合設備３０で廃プラスチックやスラグやコンクリートくずと混合された後に、載置設備２に載置される。載置設備２に載置される廃棄物の体積が過大にならないよう、混合する廃棄物量の量は体積比で２０％以下であることが好ましい。
【００７３】
最終処分場に持ち込まれる有機性汚泥に、それ以外の他の廃棄物、例えば焼却灰、廃プラスチック、スラグ、コンクリートくず、ガラスくず、陶磁器くず、鉱滓、瓦礫くず等を混合した後に前処理すれば、仮に含水率の高い有機性汚泥等であっても前処理設備１で前処理される際に通気性及び通水性が確保されるようになるので前処理が促進され、埋立後であっても、一様に生物処理が進行するようになる。このような他の廃棄物は元々最終処分場に埋め立てられるものであるため、これらによって最終処分場の埋立容量が減容化されるということもない。
【００７４】
尚、廃棄物収容設備２０、混合設備３０及び展開検査場４０を前処理設備１の近傍に設置して、前処理設備１の移設とともに移設することが困難な場合には、埋立領域以外のスペースに固定設置し、混合設備３０で混合された後の有機性廃棄物が重機で前処理設備１まで搬送されるように構成してもよい。
【００７５】
さらに、有機性汚泥等有機性廃棄物の含水率が約８５％よりも高い場合には、ｐＨに影響を与えることがないヤシ殻系の水分調整剤で含水率を下げ、生物処理時に通気性が阻害されないように調整することが好ましい。
【００７６】
尚、載置設備２の大きさは特に限定されることはなく、最終処分場の規模によって適宜設定すればよい。本実施形態では深さ１ｍ程度で４０ｍ×２０ｍ角の２区画が形成されている。
【００７７】
前処理期間は有機性廃棄物の組成や由来によって様々であるが、数週間から十数週間の範囲である。
【００７８】
前処理後の有機性汚泥を効率的に埋立処理できるように、上述した前処理設備１は組立及び分解が容易に行なえるように構成されており、埋立処理の進捗に伴なって最終処分場１００内での前処理設備１の設営位置が埋立処理後の領域を含めて移動可能に構成されている。
【００７９】
埋立処理後の領域に前処理設備を設営することができると、最終処分場１００に前処理設備１の設営のための専用の敷地を確保する必要が無くなるので、限られた領域の最終処分場に効率的に廃棄物を埋め立てることができるようになる。尚、最終処分場１００に前処理設備１の設営のための専用の敷地が確保されていてもよい。
【００８０】
図２（ａ）に示すように、埋立初期には廃棄物搬入路１２の近傍に前処理設備１が設置され、廃棄物搬入路からトラックで搬入された廃棄物が、前処理設備１の近傍で展開され、前処理設備１の載置設備２に載置されるように構成されている。前処理設備１で前処理された有機性廃棄物は、重機によって奥側の埋立領域Ｒ１から順に埋め立てられるように搬送される。
【００８１】
図２（ｃ）に示すように、奥側の埋立領域Ｒ１が埋め立てられると、当該奥側の埋立領域Ｒ１に新たな前処理設備１が設置され、廃棄物搬入路１２からトラックで搬入された廃棄物が、新たな前処理設備１の近傍で展開され、新たな前処理設備１の載置設備２に載置される。前処理設備１で前処理された有機性廃棄物は、重機によって手前側の埋立領域Ｒ２に埋め立てられるように搬送される。
【００８２】
図２（ｅ）に示すように、手前側の埋立領域Ｒ２が埋め立てられると、当該手前側の埋立領域Ｒ２に新たな前処理設備１が設置され、廃棄物搬入路からトラックで搬入された廃棄物が、新たな前処理設備１の近傍で展開され、新たな前処理設備１の載置設備２に載置される。前処理設備１で前処理された有機性廃棄物は、重機によって奥側の埋立領域Ｒ１に埋め立てられるように搬送される。このようなプロセスを繰り返すことによって、効率的に埋立処理が実行される。
【００８３】
このような前処理設備１は、埋立作業の動線を妨げない位置に設置されることが好ましく、移設時に搬入される廃棄物の処理を継続して行えるように、移設前の前処理設備１とは異なる新たな前処理設備１を設営し、新たな前処理設備１の設営後に移設前の前処理設備１を撤去することが好ましい。
【００８４】
即ち、上述した前処理設備１によって、管理型の最終処分場に埋め立てられる有機性廃棄物を生物学的に前処理する有機性廃棄物の前処理方法が実行される。
【００８５】
具体的に、埋立処理前の有機性廃棄物を載置する載置設備と、前記載置設備に載置された有機性廃棄物に散気及び散水して予備的に生物処理するための散気設備と散水設備とを含む有機性廃棄物の前処理設備を最終処分場に設営する設営ステップと、有機性廃棄物を予備的に生物処理する前処理ステップと、前処理が終了した有機性廃棄物を埋立処理する埋立ステップとを備え、前処理ステップと埋立ステップとが繰り返される。前処理ステップでは、有機性廃棄物からの浸出水が最終処分場に放流されるように構成されることが好ましい。
【００８６】
また、載置設備が複数の領域に区画され、一区画で有機性廃棄物を前処理しながら、他区画に次に前処理する有機性廃棄物を載置し、前処理中の有機性廃棄物で育成された菌の一部を次に前処理する有機性廃棄物に種菌として供給する種菌育成供給ステップがさらに含まれる。
【００８７】
さらに設営ステップで設営された前処理設備を解体する解体ステップをさらに含み、埋立処理の進捗に伴なって最終処分場内の異なる位置で設営ステップが再度実行され、既設の前処理設備に対して解体ステップが実行されることが好ましい。
【００８８】
さらにまた、前処理ステップで有機性廃棄物から採取した浸出水のＢＯＤ及びＣＯＤを測定する浸出水測定ステップと、有機性廃棄物の温度を測定する測温ステップと、前記浸出水測定ステップの測定結果から求まるＢＯＤ／ＣＯＤ比と、測温ステップで測定された有機性廃棄物の温度とに基づいて前処理ステップの終了判定を行なう終了判定ステップが実行されることがより好ましい。
【００８９】
前処理ステップで生物処理が進むと有機性廃棄物の温度が上昇し、易分解性有機物が主体のＢＯＤは次第に低下するが、難分解性有機物が主体のＣＯＤはそれほどには低下しない。しかし、良好な好気性条件下で生物処理が進むと難分解性有機物が次第に分解されてＣＯＤが低下し、それに伴って有機性廃棄物の温度も低下する。
【００９０】
そこで、浸出水測定ステップを実行して、定期的に浸出水のＢＯＤ及びＣＯＤを測定してＢＯＤ／ＣＯＤ比を算出するとともに、測温ステップで有機性廃棄物の温度を測定することにより、前処理の進捗の程度を把握することができる。終了判定ステップでは、浸出水のＢＯＤ／ＣＯＤ比と有機性廃棄物の温度に基づいて、難分解性有機物の分解の程度が把握され、予め設定された値に達すると前処理ステップを終了して、当該有機性廃棄物を最終的に埋立処理することができるようになる。具体的に、浸出水のＢＯＤ／ＣＯＤ比が略１になり、有機性廃棄物と外気の温度差が２０度以内になったときに前処理が終了したと判定することができる。
【００９１】
以下に本発明の前処理設備の別実施形態を説明する。
上述の実施形態では、最終処分場で移設可能な直置式の前処理設備を説明したが、移設に不向きな掘削式の前処理設備を最終処分場に設置してもよい。この場合には、埋立領域と重複しない位置であって、埋立の動線の妨げとならない位置に設置することが好ましい。
【００９２】
図５に示すように、掘削式の前処理設備１は、最終処分場の地表の一区画を仕切るように掘削された領域に一体に形成された側壁１５及び床版１７と、通気部材６とを備えた載置設備２と、散気設備３と、散水設備４とを備えて構成されている。
【００９３】
載置設備２の側壁１５及び床版１７は十分な強度を確保するために鉄筋コンクリートで構成され、床版１７には浸出水を逃がすためのドレン孔１８が形成されている。図３（ａ）と同様に、床版１７には散気設備としての通気管３Ａが配置され、通気管３Ａを被覆する通気部材６が充填されている。
【００９４】
載置設備２の上面に有機性廃棄物が種菌担持体とともに載置されて前処理される。床版１７が非通気性のコンクリートであるため別途の通気抑制部材を設ける必要はない。また、重機による有機性廃棄物の載置作業や除去作業が容易になるように、側壁１５及び通気部材６の上面は地表と略面一に構成されている。
【００９５】
持ち込まれた廃棄物を検査する展開検査場を備える場合には、廃棄物収容設備及び混合設備とともに、掘削式の前処理設備１を展開検査場の近傍に設置することが好ましく、検査が完了した廃棄物を速やかに混合して前処理設備１に載置できる。
【００９６】
散水装置４としてレインガンや散水台車に代えて、前処理設備１の近傍に設置した固定型のスプリンクラーを用いてもよい。
【００９７】
最終処分場が外気遮断型でなく露天型である場合には、発生ガスの大気解放が許容されているため、前処理設備１に特段のガス処理設備を設置する必要はない。しかし、前処理中の有機性廃棄物に雨水が混入すると、前処理に支障を来すため、前処理設備１に覆蓋設備を設けることが好ましい。
【００９８】
図３（ａ）に示した通気管３Ａの構成は非常にシンプルで施工も容易であるが、通気管３Ａを介して有機性廃棄物に供給される散気量は一様である必要があり、通気管３Ａが受ける圧損が異なると散気量がばらついて、均質な前処理に支障を来す虞がある。
【００９９】
そこで、載置設備に載置された有機性廃棄物に均等に散気するために様々な構成を採用することができる。例えば、図６（ａ）に示すように、中心点で点対称に通気管３Ａを配置し、中心点に給気管３Ｂを接続すれば、略均等に散気できるようになる。例えば、図６（ｂ）に示すように、給気管３Ｂから通気管３Ａに供給される空気の供給箇所が対称となるように多点設定してもよい。
【０１００】
また、図６（ｃ）に示すように、給気管３Ｂと接続される各通気管３Ａの上流側に定流量弁を設けると、各通気管３Ａに供給される給気量を一定に制御できる。さらに、図６（ｄ）に示すように、給気管３Ｂと接続される各通気管３Ａの上流側に電磁弁を設けて、一定時間間隔で順番に一つの電磁弁のみを開放し他の電磁弁を閉塞するような制御を繰り返すと、電磁弁が開放された通気管３Ａに供給される給気量が増すので通気管３Ａの末端まで十分な空気を送ることができるようになる。通気管３Ａをグループに分けてグループ単位で同様の制御を行なってもよい。例えば端から偶数番目の通気管３Ａのグループと奇数番目の通気管３Ａのグループとに分け、グループ単位で電磁弁の開閉制御を行なうような態様が例示できる。
【０１０１】
載置設備２の平面形状は図７（ａ）に示すような矩形に限るものではなく、図７（ｃ）に示すような三角形であってもよいし、図７（ｅ）に示すような円形であってもよい。何れの場合でも載置設備を２つの区画に区分けすれば、一方の区画で有機性廃棄物を前処理している期間に搬入された新たな有機性廃棄物を他方の区画に載置することができ、連続的に前処理を実行することができるようになる。
【０１０２】
また、図７（ｂ），（ｄ），（ｆ）に示すように、載置設備２を３つの区画（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）に区分けしてもよく、それ以上の区画に区分してもよい。最終処分場に搬入される有機性廃棄物を段階的に前処理できるようになり、前処理作業がより効率的に行なえるようになる。
【０１０３】
上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的な構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０４】
１：前処理設備
２：載置設備
３：散気設備
３Ａ：通気管
３Ｂ：給気管
４：散水設備
５：側壁部材
６：通気部材（砕石）
７：通気抑制部材（シート）
【図１】
2015116515.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015116515.tif 000007
【図６】
2015116515.tif 000008
【図７】
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