(57)【要約】    【課題】  廃棄物処分場に投棄された廃棄物の広い範囲に送気を行えるようにする。    【解決手段】  廃棄物処分場の凹面１０に投棄された廃棄物１２の全面を覆うようにして、下から面状の送気部材２１、シート材２２、シート保護材２３、コンクリート層２４を含む被覆層２０を設ける。送気部材２１は不織布であり、図示せぬエアポンプからその内部に、例えば１１００ｈＰａの圧で送気を行われる。送気された空気は、コンクリート層２４が上側にあるので廃棄物１２に向かって所定の広さで供給される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物投棄用の廃棄物処分場の凹面内に投棄された廃棄物に送気するための送気構造であって、
前記廃棄物の所定の部分を覆うようにして前記廃棄物の上に配された、所定の厚さで面状に形成され、その内部を気体が通過でき、且つその少なくとも前記廃棄物に対向する側の面から気体を噴出させることのできるようにされた送気部材を備えてなり、
前記送気部材の少なくとも一箇所に所定の送気装置から空気を供給することで、前記送気部材から前記廃棄物へ送気を行うようにされてなる、
送気構造。
【請求項２】
前記送気部材は立体網状構造体である、
請求項１記載の送気構造。
【請求項３】
前記送気部材を覆うようにして、前記送気部材よりも通気性の低い低通気性層が形成されている、
請求項１又は２記載の送気構造。
【請求項４】
前記低通気性層は、樹脂製のシートを含む、
請求項３記載の送気構造。
【請求項５】
前記低通気性層は、コンクリート製の層を含む、
請求項３記載の送気構造。
【請求項６】
前記送気部材は、廃棄物の全面を覆うようにされてなる、
請求項１〜５のいずれかに記載の送気構造。
【請求項７】
前記送気部材から前記廃棄物へ噴出される空気は、１０１３ｈＰａ〜１１５０ｈＰａの間の圧とされる、
請求項１〜６のいずれかに記載の送気構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の送気構造を有する、廃棄物処分場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物投棄用の凹面に投棄された廃棄物に送気するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物処分場は、地面を掘り下げ、或いは揚壁を構築するなどして設けられた凹面を備えている。廃棄物は、この凹面に順次投棄される。
【０００３】
投棄される廃棄物には様々な種類がある。焼却灰、粗大ごみ、生ごみなどである。これらのうち特に生ごみは、投棄後腐敗を生じ、その過程を経て安定した状態へ移っていく。これを本願では、廃棄物の「安定化」と呼ぶ。
【０００４】
廃棄物の安定化は、上述のように腐敗によって生じる。したがって、廃棄物の安定化が進行するには酸素が不可欠である。しかしながら、天候の変化による気圧の変化によって廃棄物の内部の気圧が低下し、廃棄物の内部に、廃棄物の安定化が進行するために必要な酸素が足りなくなることがある。例えば梅雨時や、台風シーズンなどの低気圧の発生が頻繁に起こる時期に、廃棄物内部の不圧化が起こりがちである。
このような廃棄物内部の不圧化は、廃棄物の管理上好ましくない。
【０００５】
このような点を考慮して、廃棄物内に強制的に空気を送り込む技術が提案されている。
この技術は、一般的に、廃棄物内にボーリングを行って形成した縦穴に、その側面に多数の孔が穿設された有孔管である送気管を挿入し、この送気管を介して廃棄物の内部に送気を行う、というものである。この技術は廃棄物内の不圧化解消に一定の効果をあげている。
【０００６】
しかしながら、かかる送気管を用いる技術を用いても、廃棄物内の構造によっては、廃棄物の広い範囲における不圧化を解消できない場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる課題を解決せんとするものであり、投棄された廃棄物内で起きる不圧化を廃棄物の広い範囲で解決できるような技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決する本願発明は、以下のようなものである。
本願発明は、廃棄物投棄用の廃棄物処分場の凹面内に投棄された廃棄物に送気するための送気構造である。
この送気構造は、前記廃棄物の所定の部分を覆うようにして前記廃棄物の上に配された、所定の厚さで面状に形成され、その内部を気体が通過でき、且つその少なくとも前記廃棄物に対向する側の面から気体を噴出させることのできるようにされた送気部材を備えてなり、前記送気部材の少なくとも一箇所に所定の送気装置から空気を供給することで、前記送気部材から前記廃棄物へ送気を行うようにされてなる。
この送気構造によれば、面状に形成された送気部材から、投棄された廃棄物上面の一定の範囲に、面状に送気を行えるので、送気管を廃棄物へ埋設して送気を行う従来技術よりも広範囲で廃棄物内部の不圧化を解消できることになる。
送気する空気の量は、例えば送気する空気の圧によって管理することができる。例えば、送気部材へ常に１０１３ｈＰａ〜１１５０ｈＰａ程度の圧で、空気を供給することができる。なお、送気は、天候の悪化などにより気圧が下がったときなど、必要なときだけ行うようにすることもできる。この場合、気圧計と送気部材へ送気を行うための例えばエアポンプなどの送気装置とを連動させておき、気圧計で測定された気圧が所定の圧よりも下がった場合にのみ、送気装置が駆動するようにすることもできる。
【０００９】
送気部材は、所定の厚さで面状に形成され、その内部を気体が通過でき、且つその少なくとも前記廃棄物に対向する側の面から気体を噴出させることのできるようにされたものであれば、どのようなものであってもよい。
送気部材は、例えば、不織布や、所定の厚さのある立体的なネット状の素材である網状構造物（立体網状構造体。例えば、ヘチマスポンジのような構造をもつ素材。）などで構成することができる。
送気部材は、投棄された廃棄物の上面の全面を覆うようになっていてもよい。廃棄物の上面の一部を覆うようになっていてもよい。廃棄物の投棄の記録が残っていて廃棄物の内部のどの部分で不圧化が生じやすいかがわかっている場合などは、廃棄物の上面の全面を送気部材で覆わないことも可能であろう。
【００１０】
本発明の送気構造では、前記送気部材を覆うようにして、前記送気部材よりも通気性の低い低通気性層が形成されていてもよい。このようにすれば、送気部材内部を通過して来た気体を、廃棄物に向かって噴出させ易くなるので、廃棄物内部の不圧化をより解消し易くなる。
低通気性層は、例えば、樹脂製のシートを含むものとしてもよい。また、コンクリート製の層を含むものとしてもよい。もちろん、これらの双方、或いはこれら以外の層を含むものとしてもよい。
低通気性層は、送気部材の全面を覆うようにすべきである。また、送気部材が廃棄物上面の全面を覆っていない場合であれば、送気部材を超えて廃棄物上面の例えば全面を覆うようになっていてもよい。
【００１１】
本発明は、上述の送気構造を有する廃棄物処分場をも提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明は、図１に示すような廃棄物処分場で実施される。
この廃棄物処分場は、廃棄物投棄用の凹面１０を備えている。この凹面１０には遮水層１１が設けられている。遮水層１１は、この実施形態では、遮水性能を有する樹脂製のシートによって形成されている。かかるシートの厚さはこの実施形態では３ｍｍであるが、この厚さは、１〜５ｍｍ程度の範囲で適当に選択される。
凹面１０には廃棄物１２が投棄されている。この実施形態における廃棄物１２は、焼却灰、粗大ごみ、生ごみを含んでいる。
この実施形態における廃棄物処分場は、予定された容量分の廃棄物１２が既に投棄されており、後は廃棄物１２の安定化を図ればよい状態となっている。廃棄物１２は、安定化の過程で腐敗し、ガス、場合によっては有毒のガス（例えば、硫化水素）を生じる。
この実施形態では、このような廃棄物処分場に、図２に示したような、廃棄物１２に送気を行うための送気設備Ａと、上述の如きガスを廃棄物１２から抜くための排気設備Ｂとを設けるものとする。
【００１４】
送気設備Ａは、被覆層２０と、エアポンプ２６を備えている。
【００１５】
被覆層２０は、図３に示したように、構成されている。
被覆層２０は、廃棄物１２の所定の部分を覆うようにして（この実施形態では、廃棄物１２の全面を覆うようにして）設けられた送気部材２１を有している。送気部材２１は、所定の厚さで面状に形成され、その内部を気体が通過でき、且つ廃棄物１２に対向する側の面及びその反対側の面から、その内部を通過してきた気体を噴出させることのできるようなものとされている。送気部材２１は、例えば不織布により構成することもできるが、ヘチマスポンジのような立体的な構造を有する立体的なネットである立体網状構造体によって構成することができる。この実施形態における送気部材２１は、樹脂製でマット状の立体網状構造体であるヘチマロン（商標／新光ナイロン株式会社製）によって構成できる。
被覆層２０は、送気部材２１の全面を覆う、送気部材２１よりも通気性の低いシート材２２を備えている。このシート材２２は、この実施形態では、樹脂製、より詳細にはポリエチレン製とされている。このシート材２２は、遮水性能を有している。
被覆層２０は、また、シート材２２の全面を覆う、シート保護材２３を備えている。シート保護材２３は、不織布や、送気部材２１と同様の立体網状構造体によって構成することができる。この実施形態では、不織布によりこれを構成している。なお、シート保護材２３の厚さは２〜２５ｍｍ程度とすることができる。
被覆層２０は、シート保護材２３の全面を覆う、コンクリートにより形成のコンクリート層２４を備えている。コンクリート層２４が存在することにより、廃棄物処分場の凹面１０ないし廃棄物１２は、蓋のされた気密な状態となる。コンクリート層２４は、また、遮水性能を有している。コンクリート層２４の存在により降雨による雨水が凹面１０に流入するのを防止できるので、浸出水の発生を抑制するに役立つ。なお、コンクリート層２４に破損が生じても、上述のシート材２２が遮水性能を有しているので、雨水が凹面１０に流入する可能性は小さい。
なお、コンクリート層２４に代えて、盛り土によって形成された土層を形成することもできる。
また、被覆層２０は、送気部材２１、シート材２２、シート保護材２３のずれを防止するための機構が設けられていてもよい。例えば、送気部材２１、シート材２２、シート保護材２３を貫通し、廃棄物１２に打ち込まれるアンカーを設けることが可能である。
【００１６】
送気部材２１には、コンクリート層２４、シート保護材２３、シート材２２を貫通する管である送気管２５の一端が連通させられている。この送気管２５の他端は、エアポンプ２６と接続されている。
エアポンプ２６は、周辺から取り込んだ空気を送気管２５へ送る機能を有している。エアポンプ２６を駆動させると、エアポンプ２６から空気が送気管２５へ送られる。この空気は送気管２５から送気部材２１へ送られ、廃棄物１２の上面の全面から廃棄物１２の全体へと送られることになる。
エアポンプ２６は、この実施形態では、送気管２５と送気部材２１の内部の気圧が１０１３ｈＰａ〜１１５０ｈＰａの間となるように制御される。より詳細には、この実施形態では、送気管２５と送気部材２１の内部の気圧が１１００ｈＰａとなるように制御される。かかる制御は手動で行ってもよいが、自動的に行われるようになっていてもよい。この実施形態では、送気管２５内の気圧を測定する圧力センサと、この圧力センサからの信号に基づいてエアポンプ２６の駆動を制御する信号を生成する、例えばコンピュータによって構成された制御装置によって、自動的に上述の如き制御が行われるようになっている。送気管２５と送気部材２１の内部の気圧を１１００ｈＰａに保とうとしているのは、この程度の圧で廃棄物１２へ送気を行えば、廃棄物１２の安定化を図るに十分だからである。
もっともエアポンプ２６は、それ以上の圧で送気を行うようになっていてもよい。また、エアポンプ２６は、天候の悪化などに伴って大気圧が低下した場合にのみ駆動するようになっていてもよい。
【００１７】
排気設備Ｂは、図２、図４に示したように、廃棄物１２にボーリングされた縦穴１２Ａに埋設されたケース３１、このケース３１の中にその一端側を挿入された浸出水排出管３２、及びガス排出管３３を備えている。
縦穴１２Ａは、この実施形態では、直径１２０ｍｍとされている。縦穴１２Ａは、この実施形態では、凹面１０の底面の直前に達する程度の深さとされている。
ケース３１は、この実施形態では、縦穴より若干その径が小さい円筒形状とされている。この実施形態では、その直径は１００ｍｍとされている。ケース３１の側面には、多数の孔３１Ａが開けられている。孔３１Ａの直径は、この実施形態では１５０ｍｍ程度とされているが、５０ｍｍ〜２５０ｍｍ程度の範囲で適宜選択できる。後述するように、この孔３１Ａから、廃棄物１２から生じたガスと浸出水がケース３１内に入る。なお、上述のガスや浸出水は強い腐食性を有する場合がある。そのような点を考慮すると、このケース３１は耐腐食性の強い素材、例えばポリエチレンや塩化ビニルによって形成するのが好ましい。
【００１８】
浸出水排出管３２は、ケース３１の内部に溜まった浸出水を外部へ排出するための管体である。浸出水排出管３２は、ケース３１と同様の理由で、耐腐食性の材料によって形成されている。具体的には、この実施形態における浸出水排出管３２は、直径４０ｍｍの塩ビ（塩化ビニル）管によって形成されている。
浸出水排出管３２のケース３１の内部に挿入された部分は、ケース３１の長さ方向に沿うようにされている。浸出水排出管３２の一端側の端部は、ケース３１の下端から１００ｍｍ程度上に位置するようにされている。
浸出水排出管３２の内側の、浸出水排出管３２の先端から１５０ｍｍ程度の部分に、液体検出センサ３４が設けられている。この液体検出センサ３４は、液体に接触したときに液体が存在することを示す信号を生成するようなものとなっている。液体検出センサ３４は、この実施形態では、実質的に、ケース３１の底から２５０ｍｍ以上の高さまで浸出水が存在することを検出する装置として機能する。かかる液体検出センサ３４は、図示せぬ導線によって後述する排水ポンプ３６と接続されている。
ガス排出管３３は、ケース３１の内部に溜まったガスを外部へ排出するための管体である。ガス排出管３３は、ケース３１と同様の理由で、耐腐食性の材料によって形成されている。具体的には、この実施形態におけるガス排出管３３は、直径４０ｍｍの塩ビ（塩化ビニル）管によって形成されている。
ガス排出管３３のケース３１の内部に挿入された部分は、ケース３１の長さ方向に沿うようにされている。ガス排出管３３の一端側の端部は、ケース３１の下端から５００ｍｍ程度上に位置するようにされている。
もっとも、浸出水排出管３２の下端位置と、ガス排出管３３の下端位置は、前者が後者よりも下方にあれば足り、上述の如き数値が正確に守られている必要はない。
【００１９】
浸出水排出管３２と、ガス排出管３３はともに、ケース３１の上端を貫通して、廃棄物１２の上面から、より詳細には被覆層２０の上面から外部に露出している。そして、所定の高さで側方に折り曲げられ、略水平な状態で凹面１０の外部に設けられた気液分離槽３５まで延設されている。なお、浸出水排出管３２と、ガス排出管３３の略水平な部分はともに、気液分離槽３５に向けて若干の、例えば１／１００程度の下り傾斜を付けられている。これは、浸出水排出管３２、ガス排出管３３の中に結露した腐食性を有することのある液体がケース３１の内部へ流れ落ちないようにするためである。
なお、浸出水排出管３２の気液分離槽３５の手前には、排水ポンプ３６が設けられている。この排水ポンプ３６は、ケース３１の底に溜まった浸出水を引くものである。この排水ポンプ３６は、必ずしもそうなっている必要はないが、液体検出センサ３４が液体の存在を検出することによって生成した上述の信号を受取った場合にのみ駆動するようになっている。
【００２０】
気液分離槽３５は、図５に示したように構成されている。
気液分離槽３５には、排水管３７と排気管３８が接続されている。排水管３７と排気管３８はともに管体である。この実施形態では、双方とも、塩ビ管である。排水管３７は、気液分離槽３５の側面を貫通し、気液分離槽３５の底面近辺にその一端を位置させている。排気管３８は、気液分離槽３５の上面に接続されている。
排水管３７は、気液分離槽３５内に溜まった浸出水を、排水管３７の他端に接続された凹面１０の外部に設けられた図示せぬ水処理施設へ排出するためのものである。排水管３７の先端には、第２排水ポンプ３９が設けられており、第２排水ポンプ３９を駆動させることで、気液分離槽３５内に溜まった浸出水を、排水管３７を介して水処理施設へ排出するようになっている。なお、第２排水ポンプ３９は、常に駆動するようになっていてもよいし、排水ポンプ３６と同様に、気液分離槽３５内の浸出水が一定の水位を超えた場合にのみ駆動するようになっていてもよい。第２排水ポンプ３９が気液分離槽３５内の浸出水が一定の水位を超えた場合にのみ駆動するようにするには、気液分離槽３５内部の所定の位置（例えば、気液分離槽３５内部の排水管３７の内部）に、ケース３１内に設けたのと同様の液体検出センサを設けておき、この液体検出センサが液体の存在を検出したことを示す信号を生成したときのみ第２排水ポンプ３９が駆動するようにしておけばよい。
排気管３８は、気液分離槽３５内のガスを、その他端に接続されたガス処理槽４０へ導くものである。ガスは、一定以上の圧になったときに自然にガス処理槽４０へ導かれる。もっとも、強制的にガスをガス処理槽４０へ導く必要があるのであれば、排気管３８のどこかに、気液分離槽３５内のガスをガス処理槽４０へ強制的に排出するポンプを設けることも可能である。
【００２１】
ガス処理槽４０は、図６に示したように構成されている。
このガス処理槽４０は、主に、硫化水素（Ｈ２Ｓ）を処理することを目的としたものである。
ガス処理槽４０は、この実施形態では円筒形とされている中空のタンク４１を備えている。タンク４１の内部は、この実施形態では、硫化水素を処理することを目的とした溶液４２、より詳細には、酢酸亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）溶液で満たされている。
上述の排気管３８の他端は、このタンク４１の側面を貫通し、底面に沿って延設されている。
排気管３８の他端は、図７の平面図に示したような形状とされている。排気管３８の先端はいくつかに枝分かれされており、そのそれぞれの先端に設けられた孔３８Ａから、ガスを排出するようになっている。
タンク４１の底面に沿う排気管３８の上方には、円盤状に形成された円盤部材４３と、ところどころに開口４４Ａが設けられた円盤状に形成された孔開き円盤部材４４とが所定の間隔を空けて配されている。円盤部材４３と、孔開き円盤部材４４は、交互に配されている。円盤部材４３と、孔開き円盤部材４４は、この実施形態では、平面視で同心となるように配されている。また、この実施形態では、円盤部材４３と、孔開き円盤部材４４は、前者の直径よりも後者の直径の方が若干大きくなるようにされている。また、この実施形態では、円盤部材４３と、孔開き円盤部材４４の周縁部は、下向きに傾斜するようになっている。
円盤部材４３と、孔開き円盤部材４４は、ガスと上述の溶液４２の接触時間を長く取るためのものである。排気管３８の孔３８Ａから出たガスは、上向きに移動するが、円盤部材４３にあたって横方向に移動する。そして、円盤部材４３の端部から上方向に移動する。そこには、円盤部材４３よりも若干大径とされた孔開き円盤部材４４の周縁部があるので、ガスは、孔開き円盤部材４４の下側に溜まり、開口４４Ａからその上にある円盤部材４３に向かって上方向に移動する。これを繰り返すことで、この実施形態によるガス処理槽４０内では、ガスと溶液４２の十分な接触時間を稼ぐことができる。
なお、以上説明したガス処理槽４０は、従来のガス処理槽ではガスと溶液の十分な接触時間を稼げなかったことに着目して考案されたものであり、本願発明の如き廃棄物処分場に限らず、溶液とガスの接触時間を長く取る必要のある場合に広く用いることができるものである。つまり、このガス処理槽４０は、ガス処理に限らず、気体と液体とを接触させて反応を行うような分野に広く応用可能である。
【００２２】
この実施形態では、硫化水素は、酢酸亜鉛溶液と反応して、以下のような反応を生じて処理される。
Ｈ２Ｓ＋Ｚｎ（ＣＨ３ＣＯＯ）２
＝（２Ｈ＋＋Ｓ２−）＋（Ｚｎ２＋＋２ＣＨ３ＣＯＯ−）
＝ＺｎＳ＋２ＣＨ３ＣＯＯＨ
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による送気構造が構築される廃棄物処分場の一例を示す側断面図。
【図２】本発明の一実施形態による廃棄物処分場の構成を概略的に示す側断面図。
【図３】図２で示した廃棄物処分場に設けられた送気設備の構成を示す側断面図。
【図４】図２で示した廃棄物処分場に設けられた排気設備中のケース内の構成を示す側断面図。
【図５】図２で示した廃棄物処分場に設けられた気液分離槽の構成を示す側断面図。
【図６】図２で示した廃棄物処分場に設けられたガス処理槽の構成を示す側断面図。
【図７】図６で示したガス処理槽の内部にある排気管の構成を示す平面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０  凹面
１１  遮水層
１２  廃棄物
２０  被覆層
２１  送気部材
２２  シート材
２３  シート保護材
２４  コンクリート層
２５  送気管
２６  エアポンプ
３１  ケース
３２  浸出水排出管
３３  ガス排出管
３４  液体検出センサ
３５  気液分離槽
３６  排水ポンプ
３７  排水管
３８  排気管
３９  第２排水ポンプ
４０  ガス処理槽
４１  タンク
４２  溶液
４３  円盤部材
４４  孔開き円盤部材
Ａ  送気設備
Ｂ  排気設備
【図１】
2005224780.tif 000003
【図２】
2005224780.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005224780.tif 000008
【図７】
2005224780.tif 000009