(57)【要約】【課題】液状の遮水樹脂を用いて廃棄物投棄用の凹面に遮水層を形成する技術を、手間やコストを過大にせずに、その技術を用いて形成された遮水層の破損を破損検知システムを用いて検出できるように改良する。【解決手段】まず、廃棄物投棄用の凹面１０全面に、吹付けコンクリートを吹付けてから硬化させてコンクリート層２０を形成する（図１（ロ））。次いで、エポキシ系樹脂にカーボンの粉末を混合させたプライマー樹脂をコンクリート層２０の全面に散布して、導電性を有するプライマー層３０を形成する（図１（ハ））。次いで、ポリウエア樹脂である遮水樹脂をプライマー層３０の全面に散布して、遮水性を有する遮水層４０を形成する（図１（ニ））。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処分場が有する廃棄物投棄用の凹面のうち、前記凹面に投棄された廃棄物からの浸出水が前記凹面外に流出するのを防止する遮水層を設ける対象となる対象範囲に、固化すると遮水性を有する遮水層となる液状の遮水樹脂を層状に散布し、前記遮水樹脂を固化させて、前記対象範囲に前記遮水層を形成する、遮水層形成方法であって、
前記遮水樹脂を層状に散布するに先立って、
前記凹面の前記対象範囲に、固化すると導電性を有し、且つ前記遮水層の前記対象範囲に対する付着性を高めるプライマー層となる液状のプライマー樹脂を層状に散布し、前記プライマー樹脂を固化させて、前記対象範囲に前記プライマー層を形成する、
遮水層形成方法。
【請求項２】
前記プライマー樹脂を層状に散布するに先立って、
前記凹面の前記対象範囲の必要な範囲に、硬化するとコンクリート層となる吹付けコンクリートを吹付け、前記吹付けコンクリートを硬化させて、前記対象範囲に前記コンクリート層を形成する、
請求項１記載の遮水層形成方法。
【請求項３】
前記プライマー樹脂として、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂のいずれかを用いる、
請求項１又は２記載の遮水層形成方法。
【請求項４】
前記プライマー樹脂として、カーボン、又は亜鉛を混合したものを用いる、
請求項１〜３のいずれかに記載の遮水層形成方法。
【請求項５】
前記プライマー樹脂として、セメントの粉末を混合したものを用いる、
請求項１〜４のいずれかに記載の遮水層形成方法。
【請求項６】
前記遮水樹脂として、ポリウエア樹脂を用いる、
請求項１〜５のいずれかに記載の遮水層形成方法。
【請求項７】
前記プライマー層の厚さを５０μｍ〜７００μｍとする、
請求項１〜６のいずれかに記載の遮水層形成方法。
【請求項８】
廃棄物投棄用の凹面を有するとともに、当該凹面のうち、前記凹面に投棄された廃棄物からの浸出水が前記凹面外に流出するのを防止する遮水層を設ける対象となる対象範囲に、請求項１〜７のいずれかに記載の遮水層形成方法により形成された遮水層が設けられている、廃棄物処分場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処分場が有する廃棄物投棄用の凹面に、凹面に投棄された廃棄物からの浸出水が凹面外に流出するのを防止する遮水層を形成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、或いは擁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】
廃棄物処分場では、凹面内に投棄された廃棄物から生じる浸出水が凹面から外部の土壌に漏水しないようにすることが極めて重要となっている。
浸出水の漏水防止のために最も汎用されているのが、凹面の表面全体に遮水シートを敷設することである。合成樹脂遮水シートやゴム遮水シートよりなる高い遮水性能を有する遮水シートを凹面の全体に敷設することによって、浸出水の外部への漏水を防止するのである。
遮水のために遮水シートを使うという手法は非常に広く普及しており、効果をあげている。
【０００４】
他方、廃棄物処分場では、遮水シートが万が一破損した場合には、その破損をできる限り素早く補修しなければならない。したがって、廃棄物処分場では、遮水シートの破損を検出するための破損検知システムが設けられるのが通常である。
この破損検知システムには様々な種類がある。しかしながら、いずれの破損検知システムも、遮水シートが破損することによって生じる、遮水シートを含む所定の領域における電位の変化、或いは遮水シートを含む所定の領域における電流の変化、を検出することにより、遮水シートの破損の検出を行うこととしている。
電位を検出するか、電流を検出するかを問わず、破損検知システムを用いる場合には、凹面内外の、少なくとも遮水シート沿いの一定の範囲が、一定値以上の導電性を有する必要がある。
このような導電性を確保するため、従来の廃棄物処分場では、遮水シートに沿うようにして（一般的には、遮水シートの下側に沿うようにして）、導電性を有するシートを不織布で挟み込むなどして構成される導電マットなどの導電性を有する部材を敷設することとしている。
【０００５】
ところで、近年、凹面に、固化することで遮水性を有する遮水層となる液状の遮水樹脂を層状に散布し、それを固化させることで遮水層を形成する技術が提案されている。
この技術によって得られる遮水層は、遮水シートを用いる場合とは異なり、凹面に密着したものとなるので、その破損のおそれが遮水シートを用いる場合よりも小さい。
また、凹面は非常に大きい面積を有するので、遮水シートを敷設するには、長尺の遮水シートを巻いた巨大なロールを運んだり、ロールになっている遮水シートを広い範囲に広げたりすることが必要となる（それには重機が必要であり、手間やコストの負担が過大になりがちである。）が、液状の遮水樹脂を用いて遮水層を形成する上述の技術には、遮水シートを用いる場合のような、手間やコストが過大になるという不具合はない。
このような優れた特性があるため、使用する樹脂の種類や、品質の安定化などについて研究の余地は残ってはいるが、液状の遮水樹脂を用いて遮水層を形成する上述の技術は、今後大きく普及する可能性を秘めている。
【０００６】
ところで、遮水層を遮水シートではなく、液状の遮水樹脂を用いて形成することにした場合であっても、その遮水層の破損の検出をしなければならないことはあり得る。このような場合には、上述したような破損検知システムを用いることになるが、破損検知システムを用いることができるようにするために、遮水層の下側に導電性を有する部材を大量に敷き詰めることにすると、それにかかる手間やコストが過大になるため、全体として必要となる手間やコストが過大となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、液状の遮水樹脂を用いて廃棄物投棄用の凹面に遮水層を形成する技術を、手間やコストを過大にせずに、その技術を用いて形成された遮水層の破損を破損検知システムを用いて検出できるように改良することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、以下のようなものである。
本願発明は、廃棄物処分場が有する廃棄物投棄用の凹面のうち、前記凹面に投棄された廃棄物からの浸出水が前記凹面外に流出するのを防止する遮水層を設ける対象となる対象範囲に、固化すると遮水性を有する遮水層となる液状の遮水樹脂を層状に散布し、前記遮水樹脂を固化させて、前記対象範囲に前記遮水層を形成する、遮水層形成方法である。
そして、この遮水層形成方法では、前記遮水樹脂を層状に散布するに先立って、前記凹面の前記対象範囲に、固化すると導電性を有し、且つ前記遮水層の前記対象範囲に対する付着性を高めるプライマー層となる液状のプライマー樹脂を層状に散布し、前記プライマー樹脂を固化させて、前記対象範囲に前記プライマー層を形成する。
この遮水層形成方法では、遮水層を形成するに先立って、液状のプライマー樹脂を層状に散布し、これを固化させることでプライマー層を形成するようにしている。このようにして設けられたプライマー層は、凹面の対象範囲に対する遮水層の付着性を高めるというプライマー層が一般に有する性能に加えて、導電性を有しており、且つ遮水層に沿って設けられる。したがって、この遮水層形成方法を用いれば、凹面内外の、少なくとも遮水層沿いの部分が、導電性を有することになる。それにより、この遮水層形成方法を用いて形成された遮水層は、その破損を破損検知システムを用いて検出できるようなものとなる。
また、この遮水層形成方法では、液状の遮水樹脂を層状に散布し、それを固化させることで遮水層を形成する。また、液状のプライマー樹脂を層状に散布し、それを固化させることでプライマー層を形成する。したがって、この遮水層形成方法を実施するにあたって、遮水シートの巨大なロールや、導電性を有する大量の部材が不要となるので、この遮水層形成方法を実施する場合の手間、コストが過大になることがない。
なお、プライマー層が有する導電性は、その廃棄物処分場で使用されることが予定された破損検知システムによって遮水層の破損の検知を行えるようになる範囲で、適当に決定すればよい。
【０００９】
本願発明による遮水層形成方法では、前記プライマー樹脂を層状に散布するに先立って、前記凹面の前記対象範囲の必要な範囲に、硬化するとコンクリート層となる吹付けコンクリートを吹付け、前記吹付けコンクリートを硬化させて、前記対象範囲に前記コンクリート層を形成してもよい。
前記対象範囲には、例えば取除くことのできない大きな岩などによる凹凸が存在することがままある。このような凹凸が存在すると、プライマー層、及び遮水層の形成が、それらの一部の部分で上手くいかないおそれがある。上述の如きコンクリート層を先に形成し、凹面の対象範囲を覆ってからプライマー層、及び遮水層の形成を行えば、プライマー層、及び遮水層の形成を上手く行えることとなる。なお、吹付けコンクリートの吹付けは、対象範囲のうちの必要な部分に行えばよい。例えば、凹面の対象範囲の一部が当初からコンクリート製である場合には、その対象範囲の一部に更に吹付けコンクリートの吹付けを行う必要はない。
【００１０】
上述のプライマー樹脂は、液状であり、それを固化してできるプライマー層が、導電性を有し、且つ遮水層の対象範囲に対する付着性を高めるようなものとなるのであれば、どのようなものでも構わない。
たとえば、プライマー樹脂としては、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、或いはアクリル系樹脂を用いることができる。
プライマー層に導電性を与えるためには、プライマー樹脂に、導電性を与える物質を混合させればよい。例えば、カーボン、亜鉛を、それに用いることができる。カーボン、亜鉛などの、プライマー樹脂に導電性を与える物質は、例えば粉末状とすることができる。カーボンは、カーボンフィラメントを適当な長さに切断したものとすることができる。プライマー樹脂の粘度により異なるが、カーボンの長さを適当な長さにすることにより、プライマー樹脂を斜面に吹付けた場合に生じ易いダレを効果的に防止できるようになる。
特に、プライマー樹脂としては、エポキシ系樹脂とカーボンの組合わせ、ウレタン系樹脂、或いはアクリル系樹脂と亜鉛の組合わせが好ましい。
プライマー樹脂は、セメントの粉末を混合したものであってもよい。セメントを混入することで、プライマー樹脂に要するコストを抑えられるようになる。
プライマー層の厚さは、適当に決定することができ、例えば、５０μｍ〜７００μｍとすることができる。プライマー層の厚さをこの範囲にすると、プライマー層が、遮水層と凹面を接着する、或いは遮水層とコンクリート層を接着する接着力が大きくなる。
【００１１】
遮水層を形成するために用いられる遮水樹脂は、散布時に液状であり、固化後に遮水性を持つのであれば、どのようなものでも構わない。なお、遮水樹脂は、プライマー樹脂に対する付着性が高い方が好ましい。
例えば、遮水樹脂には、ポリウエア樹脂を用いることができる。ポリウエア樹脂は、固化させるために触媒を用いる必要がなく、また固化させる際の温度、湿度についての条件が緩いので扱い易い。
遮水層の厚さは、遮水層が遮水性を発揮するに必要なだけ確保できればよい。上述した樹脂の散布は、最終的に形成される遮水層の厚さが遮水性を発揮するに必要なだけ確保されるようにして行われる。遮水層が遮水性を発揮するに必要な厚さは、例えば、１．５ｍｍ以上である。
【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による遮水層形成方法について、図１を参照しながら説明する。
この実施形態では、廃棄物処分場における廃棄物投棄用の凹面のすべてを、遮水層を設ける対象となる対象範囲とする。遮水層は、後に凹面に投棄された廃棄物からの浸出水が凹面外に流出するのを防止するためのものである。なお、対象範囲は必ずしも凹面の全体である必要はない。
【００１３】
図１（イ）〜（ニ）はいずれも、廃棄物処分場の凹面の一部、より詳細には、底面付近の一部の断面図である。
図１（イ）に、遮水層形成方法が実施される前の凹面１０の対象範囲の一部が示されている。凹面１０には、凹凸がある。
この実施形態における凹面１０は、地面を掘り下げて形成されたものである。もっとも、凹面１０は、これに限らず、底面の周りに、所定高さの擁壁を構築することなどにより形成してもよい。
【００１４】
次いで、凹面１０の表面に、この実施形態では吹付けコンクリートを層状に吹付けてから硬化させて、コンクリート層２０を形成する（図１（ロ））。コンクリート層２０の表面の凹凸は、その下に位置する凹面１０にあった凹凸よりも滑らかなものとなる。
吹付けコンクリートとしては、例えば、セメントモルタルと、ポリマーとを混合させたものを用いることができる。このようにすれば、吹付けコンクリートに、セメントモルタルと、ポリマーが有する利点の双方を与えられる。セメントモルタルと、ポリマーとを混合させた吹付けコンクリートを用いることで、例えば、硬化時間調整を行い易くなる、或いは傾斜面に対して吹付けを行う場合に生じ易いダレを防止することができるといった利点を得られる。吹付けコンクリートは吹付け時においては、半固体状である。また、吹付けコンクリートの吹付けには、例えば、公知のモルタル吹付け機（コンプレッサ付き）を用いることができる。
吹付けコンクリートは、それが硬化して形成されるコンクリート層２０の厚さが約２０ｃｍとなるようにして、凹面１０の対象範囲の全体に吹付ける。この厚さを約２０ｃｍとするのは、凹面１０にある凹凸が通常２０ｃｍ程度なので、吹付けコンクリートをその程度の厚さとなるようにして吹付ければ、凹面１０の凹凸を吸収するに十分だと考えられるからである。もっとも、凹面１０の表面の凹凸が２０ｃｍ以上あるのであれば、２０ｃｍよりも厚く吹付けコンクリートを吹付けても構わないのはもちろんである。もっともこの厚さは、対象範囲の全面で同一である必要はない。更にいえば、対象範囲の一部に、吹付けコンクリートの吹付けが行なわれない部分があっても構わない。例えば、上述した擁壁によって作られた凹面１０の表面がコンクリートであり、且つそこが対象範囲に相当するのであれば、その部分に吹付けコンクリートの吹付けを行う必要はない。
【００１５】
次いで、凹面１０の対象範囲の全面に、液状のプライマー樹脂を層状に散布して固化させることで、対象範囲の全面を覆うようにして、プライマー層３０を形成する（図１（ハ））。プライマー層３０は、導電性を有し、且つそれに対する、後述の遮水層の付着性が高いものとなっている。
プライマー樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、或いはアクリル系樹脂を用いることができる。
プライマー樹脂には、プライマー層３０に導電性を与えるため、導電性を与える物質が混合されている。例えば、カーボンの粉末、或いは亜鉛の粉末を、導電性を与える物質として用いることができる。
この実施形態では、プライマー樹脂として、エポキシ系樹脂にカーボンの粉末を混合させたものを用いている。カーボンの粉末は、プライマー樹脂の５〜１０重量％となるように調整されている。カーボンの粉末に代えて、カーボンファイバーをプライマー樹脂に加えることができる。このカーボンファイバーは、太さ０．０１ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度のカーボンフィラメントを適当な長さに切断することによって作ってもよい。カーボンフィラメントは、カーボン製品を製造したときに廃材として生じることがあるものであるから、それを用いるのは価格の点で有利である。
なお、プライマー樹脂には、セメントの粉末が混合されていても構わない。
プライマー樹脂の吹付けには、例えば、ガンスプレイを用いることができる。
プライマー樹脂は、それが硬化して形成されるプライマー層３０の厚さが約５０μｍ〜７００μｍとなるようにして、凹面１０の対象範囲の全体に吹付ける。プライマー層３０の厚さがこの範囲外となると、プライマー層３０の、後述する遮水層に対する接着力が弱くなるおそれがあるからである。この実施形態では、プライマー層３０の厚さが１００μｍとなるようにして、プライマー樹脂の吹付けを行う。もっともこの厚さは、対象範囲の全面で同一である必要はない。
なお、上述のプライマー樹脂に代えて、以下のようなセメントとシリカを主としたプライマー樹脂を用いることができる。このプライマー樹脂は、重量比で、セメント１００に対して、シリカを２０〜４０、カーボン粉末、又はカーボンファイバーを０．１、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、又はアクリル系樹脂を３〜７加えたものとすることができる。このようなセメントとシリカを主としたプライマー樹脂では、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、又はアクリル系樹脂をまったく加えないことも可能である。このプライマー樹脂も、上述のプライマー樹脂と同様に散布することができる。
【００１６】
次いで、凹面１０の対象範囲の全面に、液状の遮水樹脂を層状に散布して固化させることで、対象範囲の全面を覆うようにして、遮水層４０を形成する（図１（ニ））。遮水層４０は、浸出水が、凹面１０から外部に流出するのを防止するものであり、この実施形態では、その透水係数が１０−９ｃｍ／ｓ以下になるようにされている。この実施形態では、必ずしもこの限りではないが、遮水樹脂としてポリウエア樹脂を用いることとしている。
尚、ポリウエア樹脂には、芳香属系（ウレタン混合樹脂、ピュアポリウエア樹脂、変性ウレア樹脂など）、脂肪属系（変成強化ウレア樹脂脂肪属系、脂肪属系樹脂）があるが、遮水性を高めようとするのであれば、脂肪属系のものを用いればよい。
遮水樹脂の散布は、どのような方法で行ってもよい。この実施形態では、公知の２液混合吹付けの方法を用いることにより、遮水樹脂であるポリウエア樹脂の散布を行うこととしている。２液混合吹付けは、２種類の原液をガンスプレイなどを用いて混合しながら吹付けることで、ポリウエア樹脂の散布を行う技術である。
遮水層４０は、遮水性能を確保するという観点から０．５ｍｍ以上とする必要があるが、現状の国の基準を考慮すると１．５ｍｍ以上の厚さとするのが好ましい。この実施形態では、遮水層４０の厚さが２．０ｍｍとなるようにして、遮水樹脂を散布する。遮水層４０の厚さの制御は、散布した遮水樹脂の重量に基づいて行うことができる。なお、この実施形態では、遮水層４０の厚さが２．０ｍｍとなるようにしているが、この厚さは５．０ｍｍ程度までの範囲で適宜選択することができる。遮水層４０の厚さを５．０ｍｍ程度までとするのは、それよりも遮水層４０の厚さを厚くすると、遮水性能の向上よりも、必要な遮水樹脂の量の増大によるコスト面の不利が目立ってくるからである。
なお、遮水層４０と、プライマー層３０と、コンクリート層２０は、隙間無く、一体になっている。
【００１７】
以上により、本実施形態による遮水層形成方法の実施が終了する。
この後に、この実施形態では、遮水シートの破損を検出するための破損検知システムが作られるが、その説明は省略する。
【００１８】
以上のようにして作られたプライマー層３０の抵抗値は、１０５Ωのオーダーとなっていた。なお、参考までに記すと、コンクリート層２０の抵抗値は、一般的に、１０５Ωのオーダーである。また、プライマー層３０が、遮水層４０と、コンクリート層２０とを接着する接着力は、 ３．９５Ｎｆ/ｃｍ２（３．６３〜４．５０，ｎ＝４（ｎはサンプル数、以下も同じ））となっていた。
【００１９】
なお、上述の実施形態では、エポキシ系樹脂にカーボンを加えたものをプライマー樹脂として用いたが、以下のものをプライマー樹脂として用いることも可能である。
１番目の例は、エポキシ系樹脂と、亜鉛の粉末とを、亜鉛の粉末がプライマー樹脂の５重量％となるように調整して得たプライマー樹脂である。
２番目の例は、エポキシ系樹脂と、亜鉛の粉末とを、亜鉛の粉末がプライマー樹脂の１０重量％となるように調整して得たプライマー樹脂である。
１番目の例によって作られたプライマー層３０の抵抗値は、１０６Ωのオーダーとなっていた。また、このプライマー層３０が、遮水層４０と、コンクリート層２０とを接着する接着力は、 ５．２５Ｎｆ/ｃｍ２（３．５７〜７．４４，ｎ＝４）となっていた。
２番目の例によって作られたプライマー層３０の抵抗値は、１０６Ωのオーダーとなっていた。また、このプライマー層３０が、遮水層４０と、コンクリート層２０とを接着する接着力は、 ５．６７Ｎｆ/ｃｍ２（４．７１〜６．３０，ｎ＝４）となっていた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい１実施形態における遮水層形成方法の説明をするための図。
【符号の説明】
【００２１】
１０  凹面
２０  コンクリート層
３０  プライマー層
４０  遮水層
【図１】
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