(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を保有水とする海面処分場の埋立方法であって、
海面処分場への廃棄物の埋立が進行している段階で、保有水のｐＨを調整するものであり、
遮水護岸又は岸壁により囲った海水を保有水とする海面処分場において、少なくとも保有水のｐＨが９．０を超えるタイミングで、海面処分場に隣接する外海から海面処分場内に海水を注入すると共に、注入により発生する余剰水を浄化処理後に外海へ放流し、保有水の少なくとも一部を入れ換えることで、保有水のｐＨを調整することを特徴とする海面処分場の埋立方法。
【請求項２】
海水を保有水とする海面処分場の埋立方法であって、
海面処分場への廃棄物の埋立が進行している段階で、保有水のｐＨを調整するものであり、
保有水中に空気を送り込み、保有水を曝気することで、保有水のｐＨを調整することを特徴とする海面処分場の埋立方法。
【請求項３】
海水を保有水とする海面処分場の埋立方法であって、
海面処分場への廃棄物の埋立が進行している段階で、保有水のｐＨを調整するものであり、
廃棄物の埋立による保有水の水位上昇に伴い、余剰水として浄化処理後に外海へ放流する必要のある保有水を、海面処分場内の前記廃棄物が堆積している水底近傍から揚水することで、保有水のｐＨを調整することを特徴とする海面処分場の埋立方法。
【請求項４】
前記ｐＨの調整工程を、海面処分場への廃棄物の埋立の進行に伴い、保有水中で前記廃棄物により生成される水酸化物イオンに対する、保有水による中和作用がなくなるタイミング以降に実施することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の海面処分場の埋立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物によって海水を保有水とする海面処分場の埋立を行う海面処分場の埋立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、廃棄物を埋め立てる最終処分場として、山間部等に作られる陸上処分場（例えば、特許文献１、２参照）や、沿岸部の海域に作られる海面処分場が利用されている。このうち、海面処分場では、廃棄物として焼却灰や飛灰を保有水に埋め立てると、灰に含有される水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２やアンモニアＮＨ３が保有水中で化学反応し、水酸化物イオンＯＨ−が生成される。この水酸化物イオンは、処分場内の保有水や埋立完了後の浸出水のｐＨを上昇させる要因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５４３２７号公報
【特許文献２】特開２００７−４４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、埋立完了後から実施される維持管理業務は、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）等の管理項目と併せて、浸出水のｐＨが環境基準を満たし安定化するまで継続する必要がある。しかしながら、多くの場合において、埋立地盤からの浸出水が安定化するまでの期間が長期化し、管理業者の財政的な負担となっている。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、海面処分場の埋立地盤の早期安定化を図り、維持管理費用を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００６】
（１）海水を保有水とする海面処分場の埋立方法であって、海面処分場への廃棄物の埋立が進行している段階で、保有水のｐＨを調整する海面処分場の埋立方法。
本項に記載の海面処分場の埋立方法は、海面処分場に対する廃棄物による埋立が進行している段階で、海面処分場内の保有水のｐＨを調整するものである。すなわち、焼却灰や飛灰等を含む廃棄物を保有水へ投入すると、灰に含まれる成分から水酸化物イオンが生成されるため、保有水のｐＨが上昇する。そこで、廃棄物による埋立が進行している段階から、保有水のｐＨを調整することで、保有水のｐＨの上昇を抑制する。すると、廃棄物の埋立段階からｐＨの調整を行わない場合と比較して、埋立完了後に埋立地盤中に間隙水として残存する保有水のｐＨが低下される。これにより、埋立完了後に浸出する浸出水のｐＨも低下されるため、埋立地盤が安定化するまでの期間が短縮され、埋立地盤の維持管理費用を抑制するものとなる。
【０００７】
（２）上記（１）項において、遮水護岸又は岸壁により囲った海水を保有水とする海面処分場において、少なくとも保有水のｐＨが９．０を超えるタイミングで、海面処分場に隣接する外海から海面処分場内に海水を注入すると共に、注入により発生する余剰水を浄化処理後に外海へ放流し、保有水の少なくとも一部を入れ換えることで、保有水のｐＨを調整する海面処分場の埋立方法（請求項１）。
本項に記載の海面処分場の埋立方法は、遮水護岸又は岸壁により囲った海水を保有水とする海面処分場を対象としたものであり、少なくとも保有水のｐＨが９．０を超えるタイミングで、海面処分場に隣接する外海の海水を利用して、保有水のｐＨを調整するものである。すなわち、廃棄物から生成される水酸化物イオンは、保有水である海水に含まれる陽イオンによって中和されるが、保有水の量が少なくなったり、保有水中の陽イオン量が減少したりすると、その中和作用が弱くなる。このため、ポンプ等を利用して外海から海面処分場に海水を注入し、同時に、海面処分場内の管理水位を超えないように、浄化処理した余剰水を海面処分場から外海へ放流して、保有水の少なくとも一部を、陽イオンを含む外海の海水に入れ換える。これによって、保有水へ陽イオンが補充されることとなるため、保有水による水酸化物イオンの中和作用が促進され、保有水のｐＨ上昇が抑制される。このように、海面処分場に隣接する外海の海水を利用して、保有水のｐＨを調整することで、コストを抑制しながら、保有水のｐＨを低下させるものである。
【０００８】
（３）上記（１）項において、保有水中に空気を送り込み、保有水を曝気することで、保有水のｐＨを調整する海面処分場の埋立方法（請求項２）。
本項に記載の海面処分場の埋立方法は、コンプレッサ等を利用して保有水中に空気を送り込み、保有水を曝気することで、保有水のｐＨを調整するものである。すなわち、保有水を曝気すると、空気に含まれる二酸化炭素が保有水中に溶解し、廃棄物中の灰に含まれる水酸化カルシウムと、溶解した二酸化炭素とが反応して、保有水のｐＨが中和される。このように、空気に含まれる二酸化炭素を利用して、保有水のｐＨを効率よく低下させるものである。なお、曝気のために保有水中に発生させる気泡は、例えば、マイクロバブル等の微細な気泡であってもよい。
【０００９】
（４）上記（１）項において、廃棄物の埋立による保有水の水位上昇に伴い、余剰水として浄化処理後に外海へ放流する必要のある保有水を、海面処分場内の前記廃棄物が堆積している水底近傍から揚水することで、保有水のｐＨを調整する海面処分場の埋立方法（請求項３）。
本項に記載の海面処分場の埋立方法は、海面処分場を廃棄物により埋め立てていく過程で、保有水の水位上昇に伴って発生する余剰水を、廃棄物が堆積している水底近傍から揚水して、浄化処理後に外海へ放流するものである。ここで、水底に廃棄物が堆積した海面処分場の保有水中では、水流がほとんど発生しないため、廃棄物から生成される水酸化物イオンの量が、水面から廃棄物が堆積した水底へ近くなるに従い多くなる。換言すれば、水底に近い保有水ほど、ｐＨがより上昇している。そこで、余剰水として放流する必要のある保有水を、廃棄物が堆積した水底近傍から揚水して、海面処分場の中でも特にｐＨが高い水域の保有水を海面処分場から取り除くことで、保有水のｐＨを調整するものである。これにより、埋立完了後に、埋立地盤の深層に残存する虞のあった、ｐＨがより高い保有水を除去することとなるため、ｐＨが高い浸出水の発生が抑制され、埋立地盤の早期安定化を図るものとなる。
【００１０】
（５）上記（２）から（４）項において、前記ｐＨの調整工程を、海面処分場への廃棄物の埋立の進行に伴い、保有水中で前記廃棄物により生成される水酸化物イオンに対する、保有水による中和作用がなくなるタイミング以降に実施する海面処分場の埋立方法（請求項４）。
本項に記載の海面処分場の埋立方法は、例えば、上記（２）から（４）項に記載した調整方法によって行うｐＨの調整工程を、廃棄物から生成される水酸化物イオンが、保有水により中和されなくなるタイミング以降に実施するものである。すなわち、海面処分場の埋立当初は、保有水の量が多く、保有水中の陽イオン量が豊富に存在するため、保有水である海水に含まれる陽イオンによって、廃棄物から生成される水酸化物イオンが中和され、保有水のｐＨがあまり上昇しない傾向にある。一方、廃棄物による埋立が進行し、処分場内に堆積した廃棄物が保有水の管理水位に近くなると、保有水の量が少なくなると共に、保有水中の陽イオン量が減少するため、保有水による水酸化物イオンの中和作用がなくなり、保有水のｐＨが上昇する。
【００１１】
そこで、本項に記載の海面処分場の埋立方法は、保有水によって水酸化物イオンが中和されなくなるタイミング以降に、ｐＨの調整工程を実施することで、保有水のｐＨが上昇するタイミングに合わせて、保有水のｐＨを調整するものである。このようなタイミングで、予め保有水として保有されている海水によるｐＨ上昇の抑制から、ｐＨ調整工程によるｐＨ上昇の抑制へと切り替えることにより、ｐＨ調整工程の実施期間を抑制しながら、効率よく保有水のｐＨ上昇を抑制するものである。なお、水酸化物イオンに対する、保有水による中和作用がなくなるタイミングは、例えば、保有水のｐＨを測定することによって計ればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上記のような構成であるため、海面処分場の埋立地盤の早期安定化を図り、維持管理費用を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法を概略的に示すイメージ図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法を概略的に示すイメージ図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法を概略的に示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面の全体にわたって、同一部分や相当する部分は、同一符号で示している。
図１〜図３は、夫々、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法を概略的に示している。各図に示された海面処分場１０、１０’、１０”は、遮水護岸又は岸壁２８により囲った海水を保有水１２として、外海２６に隣接して作られたものであり、廃棄物１４による埋立が進行している段階の、保有水１２中の水底に廃棄物１４が堆積した状態である。海面処分場１０、１０’、１０”では、廃棄物１４の埋立によって保有水１２の水位が上昇するため、保有水１２の一部を余剰水として排水する必要がある。遮水護岸又は岸壁２８上に設置された水処理施設２２、２２’は、そのための設備であり、ポンプ１８、１８’によって揚水した余剰水を浄化処理して、外海２６に放流するものである。又、海面処分場１０、１０’、１０”は、最終的に、保有水１２の管理水位を超えるまで廃棄物１４が堆積して、埋立が完了するものである。
次に、各実施の形態について、個別に説明する。
【００１５】
まず、図１に示す本発明の第１の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法について説明する。図１において、海面処分場１０には、外海２６から海面処分場１０内へ外海２６の海水を注入するための、ポンプ１６が設置されている。そして、本発明の第１の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法では、海面処分場１０への廃棄物１４による埋立が進行している段階で、ポンプ１６により外海２６の海水を海面処分場１０内へ注入すると共に、保有水１２の管理水位を維持するために、海水の注入によって発生する余剰水を、海面処分場１０内からポンプ１８’によって揚水し、水処理施設２２’によって浄化処理した後、外海２６へ放流する。すなわち、海面処分場１０内の保有水１２の一部を、外海２６の海水と入れ換えて、保有水１２のｐＨを調整する。このため、ポンプ１８’及び水処理施設２２’は、廃棄物１４の埋立により発生する余剰水だけではなく、海水の注入によって発生する余剰水も、揚水及び浄化処理するものである。従って、図１に示す海面処分場の埋立方法では、埋立による余剰水と海水注入による余剰水との双方を、同時或いは別々に処理できるような、適切な処理能力を有するポンプ１８’及び水処理施設２２’を用いるものとする。なお、ポンプ１８’や水処理施設２２’を複数設置して、処理能力を向上させてもよい。
【００１６】
次に、図２に示す本発明の第２の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法について説明する。図２において、海面処分場１０’には、遮水護岸又は岸壁２８上にコンプレッサ２４が設置されており、このコンプレッサ２４には、保有水１２中の水底近傍へと延びる配管２４ａが接続されている。配管２４ａの、保有水１２中の水底近傍に位置する部位には、複数の穴が設けられている。そして、本発明の第２の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法では、海面処分場１０’への廃棄物１４による埋立が進行している段階で、コンプレッサ２４から配管２４ａを介して保有水１２中に空気を送り込み、保有水１２を曝気して、保有水１２のｐＨを調整する。この際、保有水１２中に、マイクロバブル等の微細な気泡を発生させてもよい。ここで、配管２４ａは、保有水１２中の水底に堆積した廃棄物１４の上部に位置する必要があるが、徐々に上方へ堆積する廃棄物１４に対応するように、例えば、配管２４ａの、コンプレッサ２４から下方へ延びる部位を、フレキシブルな材料で構成したり、複数の配管を取り外し可能に接続して構成する等して、上下方向の長さを徐々に短くできるようにしておく。なお、図２での図示は省略しているが、本発明の第２の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法においても、本発明の第１の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法と同様に、廃棄物１４の埋立による保有水１２の水位上昇に伴い、水処理施設２２による余剰水の浄化処理及び放流が行われる。
【００１７】
続いて、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法について説明する。図３に示す海面処分場１０”では、廃棄物１４の埋立に伴って余剰水として排水する必要のある保有水１２を、水処理施設２２へと揚水するためのポンプ１８が、保有水１２中の水底近傍に設置されている。そして、本発明の第３の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法では、海面処分場１０”への廃棄物１４による埋立が進行している段階で、余剰水として排水する必要のある保有水１２を、廃棄物１４が堆積している水底近傍からポンプ１８によって揚水し、水処理施設２２によって浄化処理後に外海２６へ放流して、保有水１２のｐＨを調整する。この際、水底近傍からの保有水１２の揚水は、廃棄物１４の堆積粒子を乱さないように行うことが好ましい。ここで、ポンプ１８は、保有水１２中の水底に堆積した廃棄物１４の上部に位置している必要があるが、徐々に上方へ堆積する廃棄物１４に対応するように、例えば、ポンプ１８を、徐々に上方へ移動可能に、保有水１２の水面に浮かぶフロータ等の浮体から保有水１２中に吊り下げると共に、ポンプ１８と水処理施設２２との間をフレキシブルな配管で接続すればよい。
【００１８】
次いで、本発明の第４の実施の形態について説明する。本発明の第４の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図１〜図３に示した本発明の第１〜第３の実施の形態において説明した、保有水１２の一部を外海２６の海水へ入れ換えて保有水１２のｐＨを調整する工程、保有水１２を曝気して保有水１２のｐＨを調整する工程、廃棄物１４による余剰水を保有水１２の水底近傍から揚水して保有水１２のｐＨを調整する工程のうち、１つ或いは複数の工程を、タイミングを計って実施するものである。すなわち、保有水１２として海面処分場１０、１０’、１０”に当初から保有されていた海水によって、堆積した廃棄物１４から生成される水酸化物イオンが中和されなくなるタイミング以降に、上述した１つ又は複数の工程を実施するものである。なお、水酸化物イオンが中和されなくなるタイミングは、例えば、保有水１２中のｐＨ測定等を行って計ればよい。
【００１９】
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図１〜図３に示すように、海面処分場１０、１０’、１０”に対する廃棄物１４による埋立が進行している段階で、海面処分場１０、１０’、１０”内の保有水１２のｐＨを調整するものである。すなわち、焼却灰や飛灰等を含む廃棄物１４を保有水１２へ投入すると、灰に含まれる成分から水酸化物イオンが生成されるため、保有水１２のｐＨが上昇する。そこで、廃棄物１４による埋立が進行している段階から、保有水１２のｐＨを調整することで、保有水１２のｐＨの上昇を抑制する。すると、廃棄物１４の埋立段階からｐＨの調整を行わない場合と比較して、埋立完了後に埋立地盤中に間隙水として残存する保有水１２のｐＨを低下することができる。これにより、埋立完了後に浸出する浸出水のｐＨも低下することができるため、埋立地盤からの浸出水が安定化するまでの期間を短縮することができ、埋立地盤の維持管理費用を抑制することが可能となる。
【００２０】
又、本発明の第１の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図１に示すように、海面処分場１０に隣接する外海２６の海水を利用して、保有水１２のｐＨを調整するものである。すなわち、廃棄物１４から生成される水酸化物イオンは、保有水１２である海水に含まれる陽イオンによって中和されるが、保有水１２の量が少なくなったり、保有水１２中の陽イオン量が減少すると、その中和作用が弱くなる。このため、ポンプ１６を利用して外海２６から海面処分場１０に海水を注入し、同時に、海面処分場１０内の管理水位を超えないように、ポンプ１８’により海面処分場１０から揚水した余剰水を、水処理施設２２’によって浄化処理後に外海２６へ放流する。すなわち、保有水１２の少なくとも一部を、陽イオンを含む外海２６の海水に入れ換える。これによって、保有水１２へ陽イオンが補充されることとなるため、保有水１２による水酸化物イオンの中和作用が促進され、保有水１２のｐＨ上昇を抑制することができる。このように、海面処分場１０に隣接する外海２６の海水を利用して、保有水１２のｐＨを調整することで、コストを抑制しながら、保有水１２のｐＨを低下させることができる。
【００２１】
又、本発明の第２の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図２に示すように、コンプレッサ２４及び配管２４ａを利用して、海面処分場１０’の保有水１２中に空気を送り込み、保有水１２を曝気することで、保有水１２のｐＨを調整するものである。すなわち、保有水１２を曝気すると、空気に含まれる二酸化炭素が保有水１２中に溶解し、廃棄物１４中の灰に含まれる水酸化カルシウムと、溶解した二酸化炭素とが反応して、保有水１２のｐＨが中和される。このように、空気に含まれる二酸化炭素を保有水１２中に溶解させることで、保有水１２のｐＨを効率よく低下させることが可能となる。
【００２２】
更に、本発明の第３の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図３に示すように、海面処分場１０”を廃棄物１４により埋め立てていく過程で、保有水１２の水位上昇に伴って発生する余剰水を、廃棄物１４が堆積している水底近傍からポンプ１８により揚水して、水処理施設２２において浄化処理後に、外海２６へ放流するものである。ここで、水底に廃棄物１４が堆積した海面処分場１０”の保有水１２中では、水流がほとんど発生しないため、廃棄物１４から生成される水酸化物イオンの量が、水面から廃棄物１４が堆積した水底へ近くなるに従い、多くなる。換言すれば、水底に近い保有水１２ほど、ｐＨがより上昇している。そこで、余剰水として放流する必要のある保有水１２を、廃棄物１４が堆積した水底近傍から揚水して、海面処分場１０”の中でも特にｐＨが高い水域の保有水１２を海面処分場１０”から取り除くことで、保有水１２のｐＨを調整するものである。これにより、埋立完了後に、埋立地盤の深層に残存する虞のあった、ｐＨがより高い保有水１２を除去することができるため、ｐＨが高い浸出水の発生を抑制することができ、埋立地盤の早期安定化を図ることが可能となる。
【００２３】
一方、本発明の第４の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、図１〜図３の本発明の第１〜第３の実施の形態で示した、保有水１２のｐＨの調整工程を、廃棄物１４から生成される水酸化物イオンが、保有水１２により中和されなくなるタイミング以降に実施するものである。すなわち、海面処分場１０、１０’、１０”の埋立当初は、保有水１２の量が多く、保有水１２中の陽イオン量も豊富なため、保有水１２である海水に含まれる陽イオンによって、廃棄物１４から生成される水酸化物イオンが中和され、保有水１２のｐＨがあまり上昇しない傾向にある。一方、廃棄物１４による埋立が進行し、処分場１０、１０’、１０”内に堆積した廃棄物１４が保有水１２の管理水位に近くなると、保有水１２の量が少なくなると共に、保有水１２中の陽イオン量が減少するため、保有水１２による水酸化物イオンの中和作用がなくなり、保有水１２のｐＨが上昇する。
【００２４】
そこで、本発明の第４の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、保有水１２によって水酸化物イオンが中和されなくなるタイミング以降に、ｐＨの調整工程を実施することで、保有水１２のｐＨが上昇するタイミングに合わせて、保有水１２のｐＨを調整するものである。このようなタイミングで、予め保有水１２として保有されている海水によるｐＨ上昇の抑制から、ｐＨ調整工程によるｐＨ上昇の抑制へと切り替えることにより、ｐＨ調整工程の実施期間を抑制しながら、効率よく保有水のｐＨ上昇を抑制することが可能となる。
【００２５】
なお、本発明の第４の実施の形態は、図１〜図３に示したｐＨの調整工程のうち、１つ或いは複数の工程を、水酸化物イオンに対する保有水１２による中和作用がなくなるタイミング以降に実施するものであるが、本発明の実施の形態に係る海面処分場の埋立方法は、これに限定されるものではない。すなわち、上述した１つ或いは複数のｐＨの調整工程は、海面処分場１０、１０’、１０”への廃棄物１４による埋立が進行している段階であれば、任意のタイミングで実施してよく、例えば、保有水１２による中和作用がなくなるタイミングよりも前の、保有水１２による中和作用が弱くなってきたタイミング以降に実施してもよい。
【００２６】
更に、ｐＨの調整工程を実施する期間や頻度も任意であり、例えば、保有水１２のｐＨを確認して、ｐＨがある所定値（例えば、排水基準値ｐＨ９．０）を超える度に、ｐＨが別の所定値以下になるまで、ｐＨの調整工程を実施してもよい。又、保有水１２による中和作用がなくなるタイミングより前は、実施頻度を下げながらｐＨの調整工程を実施し、保有水１２による中和作用がなくなるタイミング以降に、実施頻度を上げてｐＨの調整工程を実施してもよい。更に、ｐＨの調整工程の組み合わせも任意であり、例えば、保有水１２による中和作用がなくなるタイミングより前は、図３に示した、余剰水を保有水１２の水底近傍から揚水する工程のみを実施し、保有水１２による中和作用がなくなるタイミング以降に、図３のｐＨの調整工程に加えて、図１に示した、保有水１２の一部を外海２６の海水と入れ換える工程を実施してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０、１０’、１０”：海面処分場、１２：保有水、１４：廃棄物、２６：外海
【図１】
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【図２】
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【図３】
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