(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球状又は胴部がかまぼこ形でその両端が凸曲面状のコンクリート壁にてドーム本体を構築し、該ドーム本体の少なくとも下部半分を地中に埋設し、埋設したドーム本体のコンクリート壁外面に排水層を介在させて遮水シートを被覆すると共に、底面のコンクリート床版の下面にも排水層を介在させて遮水シートを設け、前記ドーム本体外面の排水層に集水管を接続したことを特徴とするドーム型廃棄物処分場。
【請求項２】
ドーム本体に設けた遮水シート及び排水層を複数区画に分割し、各区画毎に集水管を配置し、該集水管に漏水監視用機構を連結して各区画毎に漏水を検知することを特徴とする請求項１記載のドーム型廃棄物処分場。
【請求項３】
集水管にて集水した浸出水を廃棄物投入に際して散水することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のドーム型廃棄物処分場。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般廃棄物或いは産業廃棄物の最終処分するためのドーム型廃棄物処分場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は、掘削造成した部分に遮水シートを布設し、これに廃棄物を投入して予定量に達したときに、屋根状の防水シートを被せて塵埃や異臭が外部に放出したり、或いは雨水が内部に侵入するのを防いでいる。しかし、このような処分場では、その構造上、塵埃や異臭の外部への放出或いは雨水の侵入を完全に防止するには、構造が複雑化し、コストがかかる問題があった。
【０００３】
上記の問題を解決するため、本件出願人等は所定の処分場設置箇所に半球状のコンクリート壁を構築し、その内部の半球状空間部の底部に遮水層を設けるとともに、半球状のコンクリート壁の頂部及び側面部に廃棄物投入口を形成し、そこから廃棄物（一般的なゴミや焼却灰など）を投入するドーム型処分場とその構築方法並びに廃棄物の管理方法を提案した（特願平８ー３３１５４４号、特願平８ー３３１５４５号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したドーム型処分場は、確かに廃棄物の管理が確実でしかもコスト面及び工期の面でも従来のものに比し有利であることが認められた。しかしながら、このような廃棄物を半球状コンクリート構造物で被覆する形式の処分場においては、その実施に際して新たに次のような問題点がある。
【０００５】
即ち、コンクリート構造物は一応の遮水壁となるが、完全な遮水は不可能であり、内部の廃棄物から発生する汚水がコンクリート壁を通して外部に浸出するおそれがある。このため、廃棄物をコンクリート構造物で覆う形式の最終処分場では、構造物の周囲を鉛直の遮水壁や遮水シートで包囲する必要がある。しかし、このような遮水壁や遮水シートの設置は、余分な工事を増やして工事費の増大を招く。また、万が一コンクリート構造物からの漏水が発生した場合には、その漏水位置の特定が困難であり、かつ、その対策についても全く考慮されていないのが現状である。
【０００６】
本発明の目的は、上述したコンクリート構造の処分場における問題点を解決し、大掛かりな遮水工事を必要とすることなく、比較的簡単な遮水手段にて効果的な遮水機能を発揮すると同時に、コンクリート壁からの漏水が発生しても迅速かつ確実にその位置が特定でき、補修や維持管理の容易なドーム型最終処分場を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の請求項１に係るドーム型廃棄物処分場は、半球状又は胴部がかまぼこ形でその両端が凸曲面状のコンクリート壁にてドーム本体を構築し、該ドーム本体の少なくとも下部半分を地中に埋設し、埋設したドーム本体のコンクリート壁外面に排水層を介在させて遮水シートを被覆すると共に、底面のコンクリート床版の下面にも排水層を介在させて遮水シートを設け、前記ドーム本体外面の排水層に集水管を接続したことを特徴とする。
ドーム本体のコンクリート壁は高い強度をもち外部荷重に抗すると同時に遮水機能をも有するから、その周囲の排水層を介在した遮水シート共に二重の遮水機能を果たすことになる。そして、排水層は、コンクリート壁からの漏水を、遮水シートにて外部土壌への浸出を防止しつつ下部の集水管へと案内する。
【０００８】
また、本発明では、上記ドーム本体に設けた遮水シート及び排水層を複数区画に分割し、各区画毎に集水管を配置し、該集水管に漏水監視用機構を連結して各区画毎に漏水を検知することを可能にしている（請求項２）。漏水はその位置を区画毎に確実に把握し得るため、その後の対策を講じ易い。
さらに、本発明においては、上記の排水層に続く集水管にて集水した浸出水を廃棄物投入に際して散水することを特徴とする（請求項３）。このように浸出水を循環する形式にすれば、汚水を全く排出しない最終処分場が得られる。なお、集水した浸出水を散水する場合、浸出水を希釈しても或いは希釈しなくともよいが、希釈する際には地下水を同時に集水して浸出水の希釈に用いることが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る廃棄物処分場の基本的な形態例を示すものである。図示するように、処分場は、コンクリート壁により半球状に形成されたドーム本体１と、その底面のコンクリート床版２と、前記半球状ドーム本体１の地中に埋設された外面に被覆された排水層３及び遮水シート４と、前記コンクリート床版２の下部に設けた排水層５及び遮水シート６とから構成される。７は地表に露出したドーム本体１のコンクリート壁の任意の箇所（頂部或いはそれ以外の箇所）に設けた廃棄物投入口、８は排水層３に接続した集水管、９は該集水管８の一端に連結した漏水監視用パイプで、その上端は地表から突出している。また、１１はドーム本体１周囲の土壌、１２はドーム本体に投入される廃棄物を示している。
【００１０】
半球状ドーム本体１の一部を地中に埋設するのは、（１）処分場内に予定量の廃棄物を充満させたときそのまま埋立てて他の用途に使うことが多いので、できるだけドーム本体の一部が当初から埋設されていた方が有利であること、（２）上方側に設けた投入口から廃棄物をドーム本体内に投入する際に、無理のない傾斜で搬入トラック等が投入口に容易に到達できること、（３）地表空間の有効利用が図れること、等の理由による。なお、ドーム本体の埋設範囲を全体のどの程度にするかは、処分場自体の条件や周囲環境等を考慮して決めればよく、場合によってはドーム本体のほとんど全てを埋設することもあり得る。
【００１１】
また、図２は排水層３及び遮水シート４を被覆した半球状ドーム本体１のコンクリート壁の部分拡大断面を示すもので、コンクリート壁１０は、ＰＣ鋼線或いは鉄筋を適宜配設した強固な３層構造からなり、その外面にまず排水層３が取り付けられ、さらに該排水層３の外側に遮水シート４が被覆布設される。この排水層３は、コンクリート壁１０を通して漏出してきた浸出水を捕捉してこれを下方に向って流す機能を果たすもので、例えば、不織布、透水マット等の多孔質の材料から形成される。他方、遮水シート４は、排水層３からの浸出水が外部土壌側に漏れたり、或いは外部地表からの浸出水がドーム本体内に浸出するのを防ぐためのもので、例えば、合成ゴム、合成樹脂等のシートから形成される。
【００１２】
なお、底面のコンクリート床版２の下面に設けられる遮水手段として、排水層５及び遮水シート６を示したが、この排水層５としては砂などからなり、遮水シート６は前記のドーム本体側のものと同様に合成ゴム、合成樹脂等のシートから形成される。
【００１３】
さらに、図１の形態例においては、ドーム本体側の排水層３及び遮水シート４は、全体が例えば４つの区画に均等に区分されており、各区画毎に排水層に集水管８及び漏水監視用パイプ９が接続されている。このように複数の遮水区画（区画数はドームの大きさに応じて適宜決める）とすることにより、漏水が発生した場合の区画を迅速に特定でき、その後の補修や維持管理が容易になる。図１（ｃ）は、この区画の境界箇所の断面を示すもので、一方の遮水シート４ａを排水層３ａと３ｂ間の境界部に入り込ませてその先端をコンクリート壁１０に固着し、他方の遮水シート４ｂの先端を一方の遮水シート４ａに接着して構成しているが、勿論、他の公知の分割区画手段を用いてもよい。
【００１４】
次に、本発明に係る廃棄物処分場の構築方法の一例を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、処分場構築予定地となる地表における掘削範囲（破線部分）を掘削して地盤を整地してから、ドームの底面となる箇所に遮水シート６と砂などの排水層５を布設し、環状の床版コンクリート２を打設する。次いで、床版コンクリート２の上に、半球状コンクリート壁を構築してドーム本体１を形成し、このドーム本体１の外面一部（埋め戻しの際に地中に埋設される部分）に排水層３及び遮水シート４を区画毎に分割して布設する。区画した排水層からは集水管８を取り付け、これに監視用パイプ９を連結した後、掘削した部分の埋め戻しを行ってドーム本体１の下部を埋設し、構造物を完成する。
【００１５】
なお、上述したコンクリート構造のドーム本体１を形成する場合には、先の特願平８−３３１５４４号、特願平８−３３１５４５号にて開示しているように、まず底部のコンクリート床版上に膜体を気密に配設して、該膜体内に空気を圧入して半球状に膨脹させ、高圧状態を保った前記膜体外面に、ＰＣ鋼線或いは鉄筋網を配設してからコンクリートを吹き付けることで（この作業を複数回繰り返す）、半球状の強固なコンクリート構造物を構築し、コンクリートが硬化した後、内部を大気圧に戻して膜体を取り除くことにより、ドーム本体を構築する方法を採用することが好ましい。この工法によれば、約６０ｍ程度の直径のドームの構築が可能であり、大幅な工期の短縮やコストダウンを図れる利点がある。
【００１６】
また、図示の例においては、排水層からの漏水は、集水管から漏水監視用パイプを経て検知するようにしているが、漏水検知機構を設けることなく、排水層からの漏水や地下水を含めて一つの集水ピットに集めて、これを希釈して廃棄物と共に処分場内に散水するようにすることもできる。勿論、希釈せずに散水してもよい。
【００１７】
次に、図３（ａ）、（ｂ）は、ドーム本体を半球状ではなく、平面的にみてレーストラック状で、中間の胴部がかまぼこ形状（断面半円状）であって、該胴部の両端が凸曲面状（図では球の１／４の形）とした例である。図１と同一符号は同一部分を示すので、その説明は省略する。なお、図３では排水層３及び遮水シート４は、全体が６つの区画に区分されており、各区画毎に排水層に集水管８及び漏水監視用パイプ９が接続される。ドーム本体の形状を図１或いは図３の形にするかは、地形等の周囲環境やドームのサイズ、廃棄物の種類などの条件を考慮して決めれば良い。
【００１８】
また、図４の例は、図１の処分場の如くある程度地表を掘削するタイプではなく、地表にドームを構築する場合を示す。胴部がかまぼこ状でその両端が凸曲面状（半球状でもよい）のドーム本体１Ａを地表に構築し、ドーム底部は図１と同様に遮水シート、排水層および床版コンクリートを配設するとともに、投入口までトラック等が到達するための盛土部１７を形成している。この盛土部１７に覆われるドーム本体部分においては、図１と同様に、コンクリート壁に排水層を介在させて遮水シートが被覆され、かつ、適宜の浸出水処理に必要な設備が配設される。なお、盛土部１７はトラック等が無理なく走行し得る程度の傾斜に盛土することが必要であり、地形的な制約でドーム本体周囲をらせん状に巻いて形成することもある。この場合にも上記と同様、盛土部には遮水手段及び浸出水処理手段が設けられる。
【００１９】
【実施例】
本発明に係るドーム型処分場を実際の管理タイプの廃棄物最終処分場に適用した場合の実施例を図５に示す。図５においては、焼却残さ（及び破砕不燃物）を埋立廃棄対象物とし、埋立面積は１０００ｍ2 程度とする。雨水は原則として完全クローズド方式であるため、流入はない。地下水は、遮水手段の下部に設置する地下水集排水設備により集水し、直接下流側に放流する。その他の実施条件は次の通りである。
【００２０】
・ドーム型処分場（半球状）
ドーム半径Ｒ：１７．５ｍ、ドーム上部露出部分Ｈ：５ｍ、ドーム下部Ｄ：  ４．５ｍ、コンクリート壁厚：２００mm
・遮水手段
（ドーム側）
排水層：不織布、厚み５mm
遮水シート：ポリエチレンシート厚み１．５mm
（底面側）
排水層：砂、厚み３００〜５００mm
遮水シート：ポリエチレンシート厚み１．５mm
・浸出水処理手段
ドーム側排水層及び底面側排水層に集水管１３を接続し、該管は集水ピット１４に連結している。集水ピット１４には地下水の集水管１５も連結しておく。集水ピットに集められた浸出水は１／１００００程度の希釈されて、廃棄物投入口近傍からドーム内部に架設されている投入シュート１６上部に散水される。
【００２１】
図５の処分場の工期は、通常のシートタイプの処分場の工期に比し１／２程度であり、そのコストは約２０〜３０％程度の削減が可能であることが確認できた。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した本発明に係るドーム型廃棄物処分場は、工期及び経済性の面で従来の屋根状シートを被せる処分場及び周囲に遮水工を施すドーム型処分場に比較して優れており、また、ドーム周囲の土壌を汚染するおそれも少ない。加えて、ドームコンクリート壁を通して浸出する汚染水を確実にその外面に設けた排水層にて捕捉し得ると共に、排水層及び遮水シートを複数に区画しておけば、漏水位置を確実・迅速に検知でき、その後の有効な対策を講じることが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃棄物処分場の基本的な形態例を示すもので、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）はドーム部分の平面図、（ｃ）は複数に区画した排水層及び遮水シートの隣接する区画の境界部の断面図である。
【図２】図１にて示した処分場におけるドーム本体のコンクリート壁と排水層及び遮水シートの部分拡大断面図である。
【図３】本発明に係る廃棄物処分場の他の形態例を示すもので、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）はドーム部分の平面図。
【図４】図１及び図３の処分場とは別の構築例を示す断面図。
【図５】本発明の処分場を管理型の廃棄物最終処分場に適用した場合の全体説明図である。
【符号の説明】
１    ドーム本体              ２    コンクリート床版
３    排水層（ドーム側）      ４    遮水シート（ドーム側）
５    排水層（底面側）        ６    遮水シート（底面側）
７    廃棄物投入口            ８，１３，１５    集水管
９    漏水監視用パイプ      １０    コンクリート壁
１１    土壌                  １２    廃棄物
１４    集水ピット            １６    投入シュート
１７    盛土層
【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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