(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径０．５〜２ｍｍの多数の熱可塑性合成連続重合体線条が不規則なループをなして形成された７０〜９９％の空隙率を有する立体網状体マットの両面に不透水性シートを積層し、さらに該不透水性シートの外側両面に不織布の被覆材を積層し、該立体網状体マットの内部に流動性の止水剤を充填してなる積層遮水シート。
【請求項２】
被覆材は透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）が２×１０-4〜９×１０-4の通水性不織布である請求項１記載の積層遮水シート。
【請求項３】
被覆材は繊維密度が粗である外層と繊維密度が密である内層（不透水性シートに接する側の層）の二層からなり、各々の透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）は外層が１×１０-2〜５×１０-3、内層が２×１０-4〜９×１０-4の通水性不織布である請求項１記載の積層遮水シート。
【請求項４】
被覆材は繊維密度が粗である外層と繊維密度が密である内層（不透水性シートに接する側の層）の二層からなり、繊維密度が密である内層は分割型複合繊維が高圧水流処理によって分割されて極細化された０．１８〜０．７デニールの極細繊維を９０重量％以上含む水流交絡不織布である請求項１記載の積層遮水シート。
【請求項５】
止水剤がモンリロナイト属のベントナイト、パデライト、ノンテトロナイト、サボナイト、ヘクトライトやホルマイト属のアタバルジャイト、セピオライトの群から選ばれる単独もしくは２以上の混合物の５〜５０重量％水溶液であることを特徴とする請求項１記載の積層遮水シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の積層遮水シートの製造方法であって、直径０．５〜２ｍｍの多数の熱可塑性合成連続重合体線条が不規則なループをなして形成された７０〜９９％の空隙率を有する立体網状体マットの両面に不透水性シートを積層し、さらに該不透水性シートの外側両面に不織布の被覆材を積層した後、該立体網状体マット内に止水剤貯蔵槽内の流動性の止水剤を注入することを特徴とする積層遮水シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、廃棄物の投棄処分池の内面に敷設し投棄処分池からの漏水を防止するための積層遮水シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処分場では、廃棄物中を浸透した雨水や廃棄物自体に含まれる廃液等が処理場から漏出して地下水や河川を汚染するのを防止するため、遮水層として軟質不透水性シート、例えば塩化ビニルシートまたはゴムシートを投棄池内面に展開し、軟質不透水性シートを保護するためこの表面に砂撒きをしたり、または不織布を展開して廃棄物処分池を形成している。さらに完全を期すため、遮水層を２層にして遮水層間に水膨潤性の繊維層を形成しているものもある。また実公平４−４０９０３号公報には太い繊度のフィラメントを空隙率８５％以上厚さ４〜９ｍｍの平面上に形成した立体交絡網状構造体の上面及び下面に不透水性シートを積層した防水層が記されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような表面が軟質不透水性シートのみによる場合は、廃棄物中に鋭利な突起物が存在した場合、これが突き刺さるなどして不透水性シートが破損し、破損個所から汚染水が漏出して周辺環境を汚染するおそれがある。そこで例えば不透水性シートの２層張りを行い、１層目の不透水性シートが破れても２層目の不透水性シートで汚水の漏出を防止する方法が考えられているが、突起物の貫入圧力によっては２層目の不透水性シートまで破れることもある。
【０００４】
そこで更に上部の遮水シートと下部の遮水シートの間に水膨潤性繊維層が積層され３重の防水層が形成されたものが提案されており、突起物の貫入圧力によって不透水性シートが破損した場合、水膨潤性繊維層が吸水膨潤して不透水性シートの破損面を塞ぎ汚染水の漏出防止を考えられているが、汚染水には酸、アルカリ、溶剤系、塩類など多種多様のものが含まれており水膨潤性繊維が十分膨潤しないために不透水層が形成されず透水し汚水が漏出して周辺環境を汚染する恐れがある。
【０００５】
本発明は、従来の積層遮水シートにおける上記した問題点や不都合を解決するものであって不透水性シートが破損しても当該破損個所からの汚水の漏洩を防止できる積層遮水シートを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透水性の小さい不織布の被覆材を不透水性シートの両面外側に配し、その被覆材の間に２枚の不透水性シートと立体網状体マットで遮水層を形成し、立体網状体内に水膨潤性の止水剤が充填することによって上記課題を解決した。
【０００７】
即ち本発明は、直径０．５〜２ｍｍの多数の熱可塑性合成連続重合体線条が不規則なループをなして形成された７０〜９９％の空隙率を有する立体網状体マットの両面に不透水性シートを積層し、さらに該不透水性シートの外側両面に不織布の被覆材を積層し、該立体網状体マットの内部に流動性の止水剤を充填してなる積層遮水シートである。
【０００８】
このような構成であるため、突起物などによって不透水性シートが損傷を受けた場合、立体網状体マット内の止水剤が不透水性シート外へ流出しても通水性の小さい被覆材が止水剤の通過を抑制し防水性を維持することができるのである。
【０００９】
表裏の上記被覆材は、透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）が２×１０-4〜９×１０-4の同質の通水性不織布か、もしくは繊維密度が粗である外層と繊維密度が密である内層（不透水性シートに接する側の層）の２層からなり、各々の透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）は外層が１×１０-2〜５×１０-3、内層が２×１０-4〜９×１０-4の通水性不織布であることが好ましい。
上記透水係数はＪＩＳ−Ａ−１２１８法に準じて測定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上記繊維密度の粗い外層とする不織布は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド等の合成繊維であって、繊度が２〜１５デニール、繊維長が５０〜９０ｍｍ、目付けが２００〜１０００ｇ／ｍ2 の繊維ウエブをニードルパンチングして得ることができる。
【００１１】
また繊維密度が密である内層とする不織布はポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、エチレン酢酸ビニル等の熱可塑性合成重合体からえらばれた２種のポリマーを図１に示すように繊維の断面において交互に配列した構造をもつ繊度２〜５デニール程度の複合繊維とし、これを通常の方法でウェブとしたものを高圧水流処理し、複合繊維を分割するとともに繊維相互を交絡させて不織布とすることができる。
【００１２】
防水材層に当接する被覆材の透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）が２×１０-4よりも大きくなると防水剤層が破損したとき中から噴出する止水剤が被覆材を通過し止水性が低下する。９×１０-4よりも小さくなると止水剤の閉塞性は向上するが不織布の製造コストが高くなる。
【００１３】
また上記被覆材の透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）が１×１０-2〜５×１０-3の不織布は、内層である防水材層に当接する被覆材（透水係数  ２×１０-4〜９×１０-4）の緩衝材の役目を果たすものであり、透水係数（ｃｍ／ｓｅｃ）が１×１０-2より大きくなると廃棄物の衝撃緩和効果が低下する。５×１０-3より小さくなると衝撃緩和効果が向上するが製造コストが高くなる。
【００１４】
不透水性シートは、ゴム系、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル等のフイルム状シート状物で、その厚みは、０．４〜３．０ｍｍのものが使用できる。０．４ｍｍ以下では廃棄物の突起物による衝撃強力が不足するので好ましくない。３ｍｍ以上では衝撃強力は向上するがコスト的に高くなり、好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。
【００１５】
上部と下部２枚の不透水性シートの間に配設される立体網状体マットは、直径０．５〜２ｍｍの多数の合成重合体連続線条により形成された空隙率の大きい嵩高な立体網状体マットで、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性合成重合体の単独溶融物または２種以上の複合溶融物が適用できるが、製造コスト面を考慮した場合には比較的融点の低いポリプロピレン、ポリエチレンが好都合である。このような立体網状体マットは公知の方法、例えば特公昭６３−５３３３２号公報に記載された方法により製造することができる。
【００１６】
そしてこの立体網状体マットは、具体的には、直径が０．５〜２ｍｍの上記合成重合体の連続線条の多数が相互に交差しながら水平方向及び厚み方向に不規則に屈曲して山部と谷部を形成しながら一方から他方に延び、各交差点において相互に接着された構造をなし、厚さが３〜１００ｍｍ好ましくは５〜２０ｍｍであり、７０〜９９％程度の高い空隙率を有しながら土圧に対する圧縮強度を保有していることが望ましい。
【００１７】
例えば直径１．０５ｍｍのポリプロピレン製の連続線条で、厚さ１２．５ｍｍ、見かけの空隙率９５％の立体網状体マットは５トン／ｍ2 の圧縮荷重を加えた場合の歪み率は２６％、１０トン／ｍ2の場合は４８％、４０トン／ｍ2の場合は７８％であった。
【００１８】
また空隙率が７０％未満では、合成重合体連続線条の絡みが大きすぎて止水剤の注入が難しくなり、９９％より高くなると土圧に対する圧縮強度が低下し止水剤の注入量が減少し止水機能の低下をきたす。
【００１９】
上記網状マット内に充填する止水剤としては、モンリロナイト属のベントナイト、パデライト、ノンテトロナイト、サボナイト、ヘクトライトやホルマイト属のアタバルジャイト、セピオライトなどの粘土鉱物の天然品の単独または混合物の５〜５０重量％水溶液を調整し水圧をかけて注入する。止水剤が５％未満では注入作業はやりやすいが止水効果を発揮するまでに長時間を要する。５０％以上では止水剤液の粘度が高すぎて注入作業がやりにくくなる。
【００２０】
本発明の積層遮水シートは次ぎのようにして設置することができる。
まず廃棄物処分池の転圧された地盤上に被覆材の不織布を展開張設し、その上面に不透水性シートを展開張設し、不透水性シートの上面に立体網状マットを展開張設し、さらにこの上面に不透水性シート、被覆材の順に展開張設する。このとき被覆材、不透水性シート、立体網状体マットの間を部分的に熱風で溶着しながら展開張設すると作業がやりやすい。
【００２１】
上記防水材層の立体網状体マット内への止水剤の注入手段は、廃棄物処分池の路肩の上部に止水剤ヘッドタンクを設置し、前記止水剤を充満させ、水圧差により注入することにより充填できる。
【００２２】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明する。図２は本発明の積層遮水シート（６）の構造を示す断面図である。
立体網状体マット（１）の両面に不透水性シート（２）積層し、さらにその外側両面に被覆材（３）となる不織布を重ね合わせる。立体網状体マットの内部には止水剤（４）を充填する。このとき被覆材は繊維密度が粗な不織布からなる外層部（３ａ）と密な不織布からなる内層部（３ｂ）（不透水性シートに接する方）の二層からなることが好ましい。
【００２３】
上記本発明の積層遮水シート（６）を構成する各部材は次ぎのようにして製造することができる。
（立体網状体マット）
立体網状体マット（１）は公知の方法（特公昭６３−５３３３２号公報）により図３の斜視図に示すように直径１．０５ｍｍのポリプロピレン製連続線条体で、目付６００ｇ／ｍ2 、厚み１２．５ｍｍ、見かけの空隙率９５％のものを製造し使用した。
【００２４】
（被覆材）
被覆材のうち繊維密度が粗な不織布である外層部（３ａ）は、繊度が８デニール、繊維長が５１ｍｍのポリエステル繊維を７０％と、繊度が３デニール、繊維長が５１ｍｍのポリエステル繊維３０％を混綿してなるカードウエブを重ね合わせ、ニードルパンチングして得た目付５００ｇ／ｍ2 、見掛けの厚さ６．５ｍｍの不織布を使用した。この不織布は繊維密度は０．０８ｇ／ｃｍ3 、透水係数は１．９５×１０-3ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００２５】
また繊維密度が密な不織布である内層部（３ｂ）は、ポリエステル成分（Ａ）とポリアミド成分（Ｂ）からなる図１に示すような繊維断面を有する１６分割型複合繊維ＤＦ−５（商品名、大和紡績株式会社製、繊度３デニール、繊維長５１ｍｍ）を用い、カード機によりカードウエブとなした後、このウエブを高圧柱状水流（吐出水圧１２０ｋｇ／ｃｍ2 、速度３ｍ／ｍin）で処理し、繊維を各成分に分割して上記２成分（Ａ）（Ｂ）を０．１９デニールの極細繊維化するとともに繊維間を交絡させて得た、目付１００ｇ／ｍ2 、見掛けの厚さ０．６ｍｍの不織布を使用した。この不織布の繊維密度は０．１７ｇ／ｃｍ3 、透水係数は４．１×１０-4ｃｍ／ｓｅｃであった。また不織布を構成する繊維の分割率は９０％であった。
【００２６】
（不透水性シート）
不透水性シート（２）は、エチレン、プロピレン加硫ゴムの厚み１．５ｍｍ、引張強力２５０ｋｇ／ｃｍ2 、伸び率６５０％のものを使用した。
【００２７】
（止水剤）
立体網状体マット（５）の空隙内に充填する水膨潤性の止水剤はベントナイトを１５重量％になるように水に分散膨潤させて調整した。この際ベントナイトの分散剤を併用することもできる。
【００２８】
（実施例１）
上記各部材は次ぎのようにして廃棄物処分池に敷設する。図４の断面図に示すように地山（１２）を堀削して池（１０）を造成構築し、表面を転圧してこれを廃棄物の投棄処分池とする。まず、被覆材外層部（３ａ）を展開敷設し、この上に被覆材内層部（３ｂ）を展開敷設する。隣接する内装部間は約３０ｃｍオーバーラップさせる。次いで被覆材の内装部の上に不透水性シート（２）を展開敷設し、この上に立体網状体マット（１）を展開敷設する。
【００２９】
次いで以上の逆の順序で立体網状体マット（１）の上に、不透水性シート（２）、被覆材内装部（３ｂ）、被覆材外層部（３ａ）の順に各々敷設する。
立体網状体マットの継ぎ目は図５の断面図に略示するような形状に、不透水性シート（２）と同質の材料からなる上下連結板（５）を上下の不透水性シート（２）（２）に熱風を吹きつけて上下の不透水性シート（２）（２）と上下連結板（５）を溶着し立体網状体マット（１）を不透水性シート（２）（２）の袋の内部に包み込んだ形の１ユニットを形成しする。ひとつの袋は２ｍ×５ｍ程度の大きさが適当である。
また、隣接する不透水性シートの溶着面は約２０〜３０ｃｍオーバーラップさせその間を全面に亘って溶着する。
【００３０】
次いで、上記積層遮水シートの上面部に約５０ｃｍ厚みの覆土をする。
次いで、廃棄物処分池の法肩の水準上高い所に備えつけた止水剤貯蔵槽（１１）と各ユニットを管体で接続し、止水剤貯蔵槽（１１）内の止水剤（４）が、開閉弁を開放することにより立体網状体マット（１）の空隙内に流入し、充填されることにより、本発明の積層遮水シート（６）による廃棄物処分池が完成する。
【００３１】
上記本発明の積層遮水シートの実施例において被覆材の不織布を内層部（透水係数４．１×１０-4）のみ使用した場合（イ）と、外層部（透水係数１．９５×１０-3）のみ使用した場合（ロ）にわけて各々の耐水圧（ｋｇ／ｃｍ2）を試験した。
評価方法は、ＪＩＳＬ−１０７９の耐水試験方法に準じて２５０メッシュの微粉体で調整したベントナイト２０％液を封入して行い、別途必要な補助具を使用して測定した。その結果耐水圧（ｋｇ／ｃｍ2）は
（イ）  ２以上
（ロ）  ０．１
であった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の積層遮水シートは、不織布からなる被覆材が両面に配され、その被覆材の間に防水材層が介在されてなり、上記防水材層は上下２枚の不透水性シートが配設され、更にこの２枚の不透水性シートの間の立体網状体内に水膨潤性の止水剤が充填されてなるから、被覆材により不透水性シートが廃棄物中の突起物から保護され、また上下の不透水性シートのいずれか一方が損傷しても他の一方の不透水性シートが防水機能を維持するので汚染水が廃棄物処分池から漏洩し地中へ流出することを防止する。さらに不透水性シートが破れた場合、不透水性シート間に配設された水膨潤性止水剤が破損個所から上記被覆材の面へ流出し、止水剤が濾過され、止水剤の粒子が被覆材の繊維と繊維の間の隙き間を塞ぐことにより廃棄物処分池内の汚染水が地中へ流出するのを防止することができる。
【００３３】
また、水膨潤性止水剤の止水剤貯蔵槽は廃棄物処分池の法肩水準より高い位置に配設しておくことにより、貯蔵槽と廃棄物処分池内の不透水性シートが配管により連結しておけば不透水性シート間の止水剤内の圧力は廃棄物処分池内の圧力より高圧力側にあるから、廃棄物処分池内の汚染水液が不透水性シート間の止水剤内へ流入するおそれはない。また不透水性シートが損傷を受け、該損傷個所から止水剤が被覆材の面へ移行するのをスムーズに補給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  被覆材の繊維密度が密な不織布に使用する分割型複合繊維の構造を示す断面図である。
【図２】  本発明の実施例に使用した積層遮水シートの断面図である。
【図３】  立体網状体マットの斜視図である。
【図４】  本発明の積層遮水シートを用いた廃棄物処分場の構造を示す断面図である。
【図５】  本発明の積層遮水シートの接合部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  立体網状体マット
２  不透水性シート
３  被覆材
３ａ  被覆材外層部
３ｂ  被覆材内装部
４  止水剤
５  上下連結板
６  積層遮水シート
１０  池
１１  止水剤貯蔵槽
１２  地山
【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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