(57)【要約】【課題】廃棄物処分場の埋立地内から発生する浸出水量を減少させることができる廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法を提供することを目的とする。【解決手段】所定量の廃棄物２を埋立地内の所定範囲に埋立てた後、覆土３２と発生ガスを透過可能な透気性シート３１よりなる透気層３を廃棄物２の上面に設け、さらに遮水シート４を透気層３の上面に設け、かかる施工を繰り返すことにより廃棄物２と透気層３と遮水シート４からなる廃棄物の埋立構造が鉛直方向に連続した構造を形成することとなり、浸出水の発生量を格段に減少させることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処分場における廃棄物の埋立構造であって、
前記廃棄物と、
前記廃棄物の上面に敷設して前記廃棄物の分解によって生じる発生ガスを透気可能とした透気層と、
前記透気層の上面に設けた遮水シートと、からなり、
前記廃棄物乃至前記遮水シートを鉛直方向に繰り返すことを特徴とする、
廃棄物の埋立構造。
【請求項２】
前記遮水シートの上面に勾配を設け、前記廃棄物処分場に設けた排水溝へ前記遮水シートの上面に降った雨水を集積可能としたことを特徴とする、
請求項１記載の廃棄物の埋立構造。
【請求項３】
前記透気層に連結させたガス抜き筒から前記発生ガスを大気に排出させることを特徴とする、
請求項１又は２記載の廃棄物の埋立構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物の埋立構造を構築する廃棄物の埋立方法において、
前記廃棄物処分場の埋立地内の所定範囲に、所定量の前記廃棄物の埋立をおこなう所定量埋立工程と、
前記所定量埋立工程において一時的に埋立が完了した暫定埋立完了範囲を前記透気層にて被覆する透気層設置工程と、
前記透気層を前記遮水シートにて被覆する遮水シート敷設工程と、からなり、
前記所定量埋立工程乃至前記遮水シート敷設工程を繰り返すことを特徴とする、
廃棄物の埋立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場における廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の廃棄物最終処分場においては、雨水の廃棄物層への浸透によって発生する浸出水が地下水等へ浸透するのを防止するために、法面や底面に設けた浸出水集排水管にて浸出水を集排水し、水処理施設にて浄化処理した後、浄化後の浸出水を河川等へ放流している。ところで、浸出水の発生水量は、埋立地に入る降雨量から蒸発等によって大気へ放出される水量を差し引いたものとなることから、埋立地の面積と建設地の降水量および日射量等によって一義的に定まることとなる。一方、処分場建設費の半分程度を占める水処理施設の規模は、一般に建設地の過去２０年間の降雨データの中での最大降雨量を記録した年を選定し、出し入れ計算をおこないながら決定している。また、廃棄物最終処分場の維持管理費の中でも多くを占める水処理施設の維持管理費は、処理水量に応じて増加していく。よって、浸出水の発生量を減少させることは、水処理施設の建設費を低減させることのほかに、廃棄物の埋立開始から始まる埋立管理期間の維持管理費の低減を図ることにもつながる。
【０００３】
従来の廃棄物処分場ａにおける廃棄物ｄの埋立方法は、例えば底面から５ｍごとに設けた小段ｃ付近まで廃棄物ｄを埋立た後、覆土ｂにて廃棄物ｄを被覆し、さらにその上に廃棄物ｄの埋立て及び覆土ｂの設置を繰り返していく方法によりおこなわれている（図６参照）。したがって、遮水シートｅは処分場の法面及び底面に難透水層などとともに設置されるのみであり、発生する浸出水量は上記のごとく埋立地面積に応じて増加することとなる。発明者等においても考案した遮水構造物（遮水シートｅを含む）は埋立地の底面及び法面にのみ設けておいて廃棄物ｄの埋立てをおこなうこととしている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１８１７４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞埋立地内に降った雨水の殆どが浸出水として発生するため、水処理施設の規模が大きくなり建設コストが高くなる。
＜ロ＞埋立管理期間における維持管理費も埋立地面積に応じて高くなる。
＜ハ＞降雨量が設計降雨量を超えた場合、埋立地内に浸出水が内部貯留するため、埋立地内が嫌気性となり、浸出水の水質を悪化させることにより水処理施設に対する負担が増大する。ここで、内部貯留とは、水処理施設にて処理できない浸出水を埋立地内に貯えておくことをいう。
＜ニ＞埋立地内に浸出水が内部貯留した場合、遮水工（遮水シートなど）に負荷される水圧が大きくなるため、遮水工の破損などによる環境リスクの可能性が増大する。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、浸出水の発生量を格段に低減できる廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法を提供することを目的とする。また、降雨量が設計降雨量を超えた場合でも、埋立地内に浸出水が内部貯留する可能性が極めて少ない廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の廃棄物の埋立構造は、廃棄物処分場における廃棄物の埋立構造であって、前記廃棄物と、前記廃棄物の上面に敷設して前記廃棄物の分解によって生じる発生ガスを透気可能とした透気層と、前記透気層の上面に設けた遮水シートとからなり、前記廃棄物乃至前記遮水シートを鉛直方向に繰り返すことを特徴とする埋立構造である。
また、前記する廃棄物の埋立構造は、前記遮水シートの上面に勾配を設け、前記廃棄物処分場に設けた排水溝へ前記遮水シートの上面に降った雨水を集積可能としたことを特徴とする埋立構造とすることもできる。
さらに、前記する廃棄物の埋立構造は、前記透気層に連結させたガス抜き筒から前記発生ガスを大気に排出させることを特徴とする埋立構造とすることもできる。
【０００８】
また、本発明の廃棄物の埋立方法は、前記する廃棄物の埋立構造を構築する廃棄物の埋立方法であって、前記廃棄物処分場の埋立地内の所定範囲に、所定量の前記廃棄物の埋立をおこなう所定量埋立工程と、前記所定量埋立工程において一時的に埋立が完了した暫定埋立完了範囲を前記透気層にて被覆する透気層設置工程と、前記透気層を前記遮水シートにて被覆する遮水シート敷設工程とからなり、前記所定量埋立工程乃至前記遮水シート敷設工程を繰り返すことを特徴とする埋立方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞廃棄物処分場
廃棄物処分場１は、処理する廃棄物２の有害性、汚染性などの指標から一般に３つのカテゴリーに分類することができる。最も環境リスクの大きな特別管理廃棄物を処分する遮断型廃棄物処分場、最も環境リスクの小さな安定型廃棄物を処分する安定型廃棄物処分場、および両者のいずれにも属さない産業廃棄物を処分する管理型最終処分場と一般廃棄物を処分する一般廃棄物最終処分場などである。このうち、管理型最終処分場と一般廃棄物最終処分場は、遮水工および浸出水処理施設を設けることが法的に義務付けられている。ここで、遮水工とは、不透水層や難透水層などの地盤を利用したものや、表面遮水や鉛直遮水などの人工材料を利用して、廃棄物２の保有水や埋立地内に降った雨水（浸出水）による公共水域、地下水への汚染を防止するために設けるものである。埋立地内の底面に底面遮水工５２として、埋立地内の法面に法面遮水工５１として設けることができる（図２参照）。また、底面遮水工５２の上に埋立地内を縦断するように設けた浸出水排水本管７やかかる本管から枝分かれした複数の浸出水排水枝管などを設けておき、浸出水排水本管７は水処理施設に連絡するように設置することができる。本発明の廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法は上記の廃棄物処分場に使用することができるが、とくに管理型最終処分場と一般廃棄物最終処分場に使用するのが好ましい。
【００１１】
＜ロ＞廃棄物の埋立構造（図１、図２、図３）
従来の廃棄物の埋立ては、１回に埋立てる層厚を２．５〜３ｍ程度として、厚さ０．５ｍ程度の即日覆土を実施する方法によりおこなわれていた。すなわち、埋立地の底面から埋立てを開始し、第１層の埋立てがある程度完了した後に第１層の上に第２層の埋立てをおこなうものである。
本発明における廃棄物の埋立構造は１層目と２層目（２層目と３層目以降も同様）の間に遮水シート４と後述する透気性マット３１と覆土３２からなる透気層３を備えた構造である（図２、図３参照）。すなわち、所定量の廃棄物２の埋立てが一時的に完了した暫定埋立完了範囲に遮水性を有した遮水シート４を敷設することにより、その範囲に降った雨水を浸出水とすることなく、表層水として埋立地外の例えば防災調整池に排出することができる。したがって暫定埋立完了範囲ごとに遮水シート４を設けることにより、浸出水量を格段に減少させることができる。なお、遮水シート４上に降った雨水を速やかにシート端に集積するために、遮水シート４の上面に勾配を設けるように遮水シート４を設置するのが好ましい。
また埋立地内の法面に設けた小段に排水溝９を備え、排水溝９に排水管９１を併設させることもできる（図２参照）。排水溝９または排水管９１に集積させた雨水を自然流下させることにより雨水を場外に排出させることができる。また、仮設ポンプピット８２を埋立地内ないし排水溝９近傍に設けておき、ポンプピット内に備えた水中ポンプなどにより雨水を強制排水させることもできる。
【００１２】
＜ハ＞透気層
廃棄物２の埋立て後、廃棄物２が分解することによりメタンガスや二酸化炭素ガスなどが発生する。従来の埋立構造においては、廃棄物上をガスが透気可能な覆土にて被覆するにとどまっていたため、上記の発生ガスは覆土を透過して自然に大気中へ放出されていた。一方、本発明の埋立構造によると、暫定埋立完了範囲の上部を遮水シート４にても被覆するため、発生ガスが遮水シート４にて閉塞され、埋立後の廃棄物２の内部に蓄積されて廃棄物２の分解促進が阻害されるとともに埋立地内の嫌気性の問題が生ずることとなる。そこで、本発明においては、暫定埋立完了範囲の上部を透気性マット３１を備えた透気層３にて被覆する構造を提案している。すなわち、発生したガスは、覆土３２を透過した後、覆土３２の上部に備えた透気性マット３１の内部を透過して透気層３の端部に備えた後述のガス抜き筒６より大気中に放出させることができる。
なお、透気性マット３１と遮水シート４は別途現地にて敷設することもできるし、両者を一体として工場製作したものを敷設することもできる。
遮水シート４は、透水係数１×１０−５ｃｍ／ｓ以下の遮水性を有するほか、所定期間の耐久性などの機能維持を確保できる性能が必要とされる。
遮水シート４としては、合成ゴム系、合成樹脂系、アスファルト系、ベントナイト系、積層タイプ複合系などのシートを使用することができる。合成ゴム系シートとしては、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマーシートやＥＰＤＭ繊維複合シート、ポリオレフィン系エラストマ−シートなどが使用できる。合成樹脂系シートとしては、例えば、ポリ塩化ビニルシートや高密度ポリエチレンシート、ポリウレタンシートなどが使用できる。アスファルト系シートとしては、例えば、全層含浸タイプアスファルトシートや積層タイプアスファルトシートなどが使用できる。
一方、透気性マット３１は、発生するガス量に応じて使用材料の選定をおこなうことが好ましい。ただし、透気係数１×１０−５ｃｍ／ｓ以上の透気性を備えていることのほか、所定期間の耐久性などの機能維持を確保できる性能が必要とされる。
また、透気性マット３１を使用せずに、覆土３２の構成材料に粒径の比較的大きな礫質土を添加するなどして上記の透気性能を満足できる場合は、かかる覆土３２のみで透気層３を構成させることもできる。
【００１３】
＜ニ＞ガス抜き筒
ガス抜き筒６は、透気層３（透気性マット３１）の端部に設け、透気層３と連結させることにより、透気層３を透過してきた発生ガスを大気中へ排出させることを目的として設置するものである。ここで、発生ガスとは、廃棄物２の分解作用によって生ずるメタンガスや二酸化炭素ガスなどをいう。ところで、廃棄物処分場においては埋立地内に複数のガス抜き筒６を設けるのが一般的である。その理由は、発生ガスが埋立地内に蓄積されると、埋立地内およびその周辺が嫌気性となることやメタンガスが廃棄物２内に充満することで火災の誘発原因となるからである。本発明においては、暫定埋立完了範囲ごとにその上部を遮水シート４にて被覆するため、発生ガスの逃げ場を閉塞させてしまうことから図１又は図２に示すように、廃棄物２の埋立て状況に応じてかかるガス抜き筒６を設けることが好ましい。ガス抜き筒６の断面視形状は矩形や円形などに成形できる。また、ガス抜き筒６は、廃棄物２の埋立高さに応じて所定長さのガス抜き筒６を継ぎ足しながら、ガス抜き筒６の頭部が廃棄物２（透気層３）より突出するように設けることができる。さらに、所定長さの複数の断面外形寸法が異なるガス抜き筒６をスライド可能に重ねた状態で設置することにより、将来の廃棄物２の沈下に対して追随できる構造とすることもできる。ガス抜き筒６は、例えば鋼製材料、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂系材料などにより製作することができる。
【００１４】
【実施例１】
以下、図１、図２、図３を参照しながら本発明の廃棄物の埋立方法の実施例１について説明する。
【００１５】
＜イ＞所定量埋立工程
廃棄物２の埋立計画に応じて、所定位置にガス抜き筒６を設置する。次に埋立地内の所定範囲に廃棄物２を埋立てることにより、暫定埋立範囲内の廃棄物２の埋立てを完了させる。
【００１６】
＜ロ＞透気層設置工程
所定量の廃棄物２の埋立てが完了した暫定埋立完了範囲において、廃棄物２の上面に覆土３２を設け、覆土３２の上面に透気性マット３１を敷設して透気層３を形成させる。この際、透気性マット３１を設置済みのガス抜き筒６に連結させながら透気性マット３１の敷設をおこなう。また、遮水シート４の上面に降った雨水を埋立地内の例えば法面小段部に設けた排水溝９および排水溝９に併設した排水管９１に集積可能とするために、透気層３の上面が排水溝９に向かって勾配を有するように施工することができる。
【００１７】
＜ハ＞遮水シート敷設工程
透気層設置工程終了後、遮水シート４を透気性マット３１の上面に敷設する。なお、透気性マット３１と遮水シート４は予め一体化した状態に製作しておき、かかる製品を覆土３２の上面に敷設することもできる。
暫定埋立完了範囲に遮水シート４を敷設した際の遮水シート４の端部は、例えば折り曲げておいたり、埋立土の法面部に垂らしておくなどしておく。隣接する埋立範囲の廃棄物２の埋立てが開始される前に遮水シート４の端部を引き上げてから廃棄物２の埋立てを開始させ、埋立て完了後に遮水シート４を透気層３上面に延ばしながら設置していくことができる（図３参照）。
なお、遮水シート４及び透気性マット３１は次にその上部の埋立てが開始される前に剥ぎ取り、再利用することも可能である。
以上の所定量埋立工程乃至遮水シート敷設工程を繰り返して施工することにより、埋立地内に降った雨水の大半を浸出水とすることなく場外へ排出することができる。
【００１８】
【実施例２】
以下、図４、図５を参照しながら本発明の廃棄物の埋立方法の実施例２について説明する。
【００１９】
所定量の廃棄物２の埋立てが完了した暫定埋立完了範囲において、廃棄物２の上面に覆土３２を設け、覆土３２の上面に透気性マット３１を敷設して透気層３を形成させる。この際、実施例１と同様に予めガス抜き筒６を設けておき、透気性マット３１をガス抜き筒６に連結させることもできるし、ガス抜き筒６を設けることなく透気性マット３１の端部をガスが排出可能に施工することもできる。すなわち、後述の遮水シート４の端部が埋立地内の法面部から所定の間隔をもつように遮水シート４を敷設する。次に遮水シート４の上記端部を巻きつけるように遮水シート４下の透気性マット３１の端部を遮水シート４の上面に折り返し、別途の遮水シート４にて上記の遮水シート４の端部と法面部との間に設けた間隔を被覆させる。この際、別途設けた遮水シート４は法面遮水工５１と溶着乃至接着させることが好ましい。上記の施工を施すことにより発生ガスを透気性マット３１に透過させて大気中へ排出させることができる。
【００２０】
次に、暫定埋立完了範囲の端部に仮設排水溝８１および仮設排水溝８１に連結させた仮設ポンプピット８２を設ける。透気層３上部に降った雨水はかかる仮設排水溝８１に集積可能となるように仮設排水溝８１に向かって勾配を設けて施工するのが好ましい。仮設排水溝８１に集積した雨水は仮設ポンプピット８２内に備えた水中ポンプなどを利用して場外に排出することができる。
仮設排水溝８１および仮設ポンプピット８２設置後、遮水シート４を透気層３の上面に敷設する。
上記の施工を繰り返すことにより、実施例１と同様に埋立地内に降った雨水の大半を浸出水とすることなく放出することが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の廃棄物の埋立構造及び廃棄物の埋立方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞浸出水の発生量を格段に減少させることができ、それに応じて水処理施設の規模を小さくさせることができるため、処分場建設コストの低減を図ることができる。
＜ロ＞浸出水発生量の低減により、処分場維持コストの多くを占める水処理施設管理コストの低減を図ることができる。
＜ハ＞浸出水発生量の低減により、水処理施設の処理能力の余力を確保することができるため、設計降雨量以上の降雨時に生じ得る内部貯留の可能性をより低減させることができる。したがって、遮水工に対して過度の負担を掛ける可能性を抑えることができるため、遮水工の破損といった環境リスクの可能性の低減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄物の埋立方法の実施例１を説明した平面図。
【図２】本発明の廃棄物の埋立構造を説明した図であって、図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】本発明の廃棄物の埋立構造を説明した図であって、図１のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】本発明の廃棄物の埋立方法の実施例２を説明した平面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ矢視図。
【図６】従来の廃棄物の埋立構造を説明した断面図。
【符号の説明】
１・・・廃棄物処分場
２・・・廃棄物
３・・・透気層
４・・・遮水シート
６・・・ガス抜き筒
９・・・排水溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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