(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンブラックを混入した樹脂からなる線状電極を渦状に巻き込むことにより略平面状に形成してなる測定用電極。
【請求項２】
金属製の芯材を備える請求項１に記載の測定用電極。
【請求項３】
芯材は、銅線及び／又は鉄線である請求項２記載の測定用電極。
【請求項４】
線状電極の抵抗値は、１０５〜１０６Ω・ｃｍのオーダーである請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の測定用電極。
【請求項５】
その内側面全面を覆うようにして布設された遮水シートと、前記遮水シートの内外に配された供給用電極と、前記遮水シートに沿って配された電界形成用の導電性シートと、及び前記導電性シートに沿って所定間隔で配置された多数の測定用電極とを備える廃棄物処分場であって、測定用電極として請求項１〜４のいずれか１項に記載の測定用電極を用いるものである廃棄物処分場。
【請求項６】
その内側面全面を覆うようにして２重に布設された遮水シートと、前記２重に布設された遮水シートの間に布設された導電性シートと、前記遮水シートの内外に配された供給用電極と、前記遮水シートに沿って配された電界形成用の導電性シートと、及び前記導電性シートに沿って所定間隔で配置された多数の測定用電極とを備える廃棄物処分場であって、測定用電極として請求項１〜４のいずれか１項に記載の測定用電極を用いると共に、導電性シートを導電性繊維の混入率が１〜１０％とされた不織布により形成した廃棄物処分場。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場の遮水シート損傷検出システムに関し、特にはそのシステムに含まれ、その地点の電位を検出する測定用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処分場は地表を適度な深さに掘り下げて形成されるのが一般で、その底から順に廃棄物を埋め立てるようになっている。このような廃棄物処分場においては、汚水が周囲の地中に拡散するのを防止するために、その底面及び法面に遮水シートを施す。遮水シートには一般に電気絶縁性の高い合成樹脂シートやゴムシートが用いられる。このような遮水シートは、廃棄物処分場の建設工事の際や廃棄物の埋め立ての際に損傷する可能性があり、また廃棄物処分場に侵入する鳥獣により損傷を受ける可能性もある。そして僅かな損傷でもそこから廃棄物処分場内の汚水が漏れ出し、遮水の目的を損なう。そのため遮水シート損傷検知システムを設置し、もし遮水シートに損傷を生じた場合には、この遮水シート損傷検知システムにより損傷の発生とその部位を検知し、速やかに補修などの手当てをするようにしている。
【０００３】
その遮水シート損傷検知システムは、電気探査の技術を応用しており、例えば２極方式や３極方式などが用いられている（例えば特公平６−６３９０１号公報）。具体的には、遮水シートの内部と外部に電界を形成する給電用電極を設けると共に、遮水シート外側の電位を計測するための電極を遮水シート外側面に沿って網目状に配置し、各電極によってモニタリングされた各点の電位に基づいて遮水シート外部の等電位線を求めることにより、電位のピークにある遮水シート損傷位置を決定するという手段が採られている。
【０００４】
この遮水シート損傷検知システムを適切に機能させるには、電極によって得られる上記等電位線をできる限り正確なものにする必要があり、そのためには、電極による電位測定を極限まで正確に行う必要がある。
【０００５】
しかしながら、従来用いられていた銅製、ステンレス製などを平面的に形成してなる電極によって、常に十分正確な電位測定値を得られているとは言い難い現状がある。即ち、このような金属製の電極は、長期間土中に埋設されている間に発錆、化学物質付着などの経年劣化を生じる場合があり、これに起因する抵抗値の変化により電位の測定値にバラツキが出がちである。従ってこの遮水シート損傷検知システムでは、電位測定値の誤差を除去するソフトを用いることが多くなされているが、この技術も測定した電位のデータを事後的に修正するものに過ぎず、問題の根本的な解決にはつながっていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような抵抗値に関する経年劣化の生じない電極を提供することをその主たる目的とすると共に、それを応用した廃棄物処分場をも併せて提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明による測定用電極は、カーボンブラックを混入した樹脂からなる線状電極を渦状に巻き込むことにより略平面状に形成してなる。この測定用電極はカーボンブラックを混入させた樹脂からなるので、従来の金属電極にありがちであった発錆などが生じる余地がなく、経年劣化が発生しないものとなる。
【０００８】
また、この測定用電極は、線状電極を渦状に巻き込んで形成した略平面状の部分を備えているので、従来利用していた金属製の平面電極と同様の方法で使用できる。また、この測定用電極では、カーボンブラックの混入量と、渦状に形成される部分における巻き方の密度などによって、従来の金属電極と略同一の抵抗特性を得ることができる。従って、この測定用電極は、経年劣化がないという優れた特性を備えながらも、従来の金属電極と同様に扱うことが可能であり、長年に渡って蓄積してきた従来のノウハウを応用できるものである点でも好ましい特性を備えている。
【０００９】
上記測定用電極形成用の樹脂としては、ポリエチレンを用いることができるが、特にこれに制限されることはなく、例えばポリプロピレンなどを使用することができる。また、樹脂に混入させるカーボンブラックの量は、樹脂を線状にした場合の抵抗値が金属抵抗の抵抗値と同様となるように調整すれば良いが、一般的には２〜１０重量％程度のカーボンブラックを混入させるのが良い。
【００１０】
また、上記測定用電極を形成する線状電極の内部には、金属製の芯材を設けるのが好ましい。これは、樹脂に混入するカーボンブラックの量を多くしていくと線状電極の強度に影響が出ることがあり、カーボンブラックと樹脂のみの組み合わせでは、導電性と抵抗の双方を好ましい範囲に収めるのに困難があるということを考慮したものである。つまり外部に露出しない金属製の芯材を用いれば、導電性、線材強度の双方を十分に確保できるようになるので、上記測定用電極応用の幅が更に広がることになる。この場合の芯材としては様々なものが考えられるが、例えば導電性を増したい場合には銅製とすることができ、強度を増したい場合には鉄製とすることができる。尚、この芯材を複数本の金属線の束とすることも可能であり、その金属線の束を２種以上の金属線からなるものとすることも勿論可能である。
【００１１】
以上で説明した測定用電極は、上述のように、従来の金属製電極と同様に廃棄物処分場の内部で利用できる。ところで、環境問題に対する意識の高まりは廃棄物処分場の更なる遮水性向上を要求するに至っており、これに応えるため、近年では、廃棄物処分場の内側面全面を覆う遮水シートを２重にして布設する場合が増えてきている。このような廃棄物処分場では、２つの遮水シートを挟むようにしてその内外に供給用電極を配すると共に、２重にした遮水シートの間に電界形成用の導電性シートを布設し、この導電性シートに沿うようにして測定用電極を網目状に配置することが必要となる。本願出願人の研究によれば、以上で説明した樹脂を用いる測定用電極は、この２重に布設された遮水シートを備える廃棄物処分場とも相性が良いということが明らかになった。特に、樹脂を用いて形成された測定用電極と、導電性繊維の混入率を１〜１０％とし、その抵抗値を１０５〜１０６Ω・ｃｍのオーダーとした不織布により形成した導電層とを組み合わせた場合には、測定される値の誤差が非常に小さくできるということがわかった。従って、このような廃棄物処分場は、漏水の可能性が非常に少なく、また仮に漏水が生じた場合にはその位置の正確な特定を行えるものであり、その点で非常に優れた特性を有している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による廃棄物処分場及び測定用電極の一実施形態を、添付の図１及び図２を参照して説明する。図１は、一実施形態における廃棄物処分場の断面を模式的に示したものである。
【００１３】
この実施形態の廃棄物処分場は、地表から数〜十数ｍの深さに掘り下げた穴として形成される。そして、その底面と法面には、遮水層１を設け、更にその上に覆土層３を設けている。遮水層１は、不織布２を敷き詰めた上に合成樹脂製やゴム製の電気絶縁性を有する遮水シート４を重ねて敷き詰めることで形成する。この廃棄物処分場では、遮水シート４を上遮水シート４ｕ及び下遮水シート４ｄの２枚から構成することで、遮水シートに関する２重構造を採用している。また、上下遮水シート４ｕ、４ｄの間には、不織布に３％の導電性繊維を混入してなる導電性シート５が布設されている。尚、この廃棄物処分場は、図示せぬ散水設備を備えており、これにより上記覆土層３に対して必要に応じた散水を行えるようになっている。
【００１４】
また、この廃棄物処分場は、遮水シート４についての損傷検知システムを備えている。この実施形態における損傷検知システムは、３極方式であり、測定系と給電系から構成されている。測定系は、上遮水シート４ｕと導電性シート５との間で前記導電性シートの上側に沿って網目状として配した多数の測定用電極６、６……と、これら各測定電極６、６……と接続され、各測定電極６、６……から送られる電位についての信号を処理する処理装置７からなる。給電系は、廃棄物処分場の内部に設置する給電用の電極８、廃棄物処分場の外部に設置する給電用の電極９、９それに定電流源１０からなる。
【００１５】
各測定用電極６，６……は、図２の拡大図に示したようなものである。即ちこの測定電極６，６……は、１本の銅線１１及び２本の鉄線１２からなる芯部１３と、６％のカーボンブラックが混入されたポリエチレンとされ前記芯部１３を被覆するようにされた被覆層１４とにより線状電極を形成し、その先端を渦状に巻き込むことで略平面状にしたものである。
【００１６】
尚、この測定電極の特性を以下に示す。
【表１】
比重                      １．０５０          ｋｇ／ｍ３
可耐張力                        １２          ｋｐａ
伸び                          １００          ％
線状電極の直径                ４．０          ｍｍ
抵抗値                        １０６           Ω・ｃｍ
渦状にされた部分の直径          ８５          ｍｍ
【００１７】
このような構造の廃棄物処分場において、その遮水シート４の損傷の有無を検査するには、上記の状態で給電用の電極８と電極９とに電流源１０から電流を流す。もし絶縁性の遮水シート４に損傷があると、そこからの漏水などに伴って電流が流れ、このためにその周囲の電位が変化する。この電位の差分は、測定用電極６、６……を介して処理装置７に送られる。処理装置７では、所定のプログラムに基づいて測定用電極６、６……からの信号を解析することによって等電位線のマップを形成し、これに基づいて遮水シート４の損傷位置と重なる電位ピークの位置を求める。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、樹脂及びカーボンブラックを基本とする本発明の測定用電極によれば、経年的劣化がないという特性により、常に安定した正確な電位測定が可能となる。また、この測定電極に金属製の芯材を含めれば、カーボンブラックのみでは困難な強度や導電性に関する調整も可能となり、特に従来の金属電極と同様の特性を得られるような調整を行ったときには、従来技術をそのまま流用できるようになるので便利である。また、この測定用電極は、遮水シートを２重にした廃棄物処分場とも相性が良く、特に導電性繊維の混入率を１〜１０％とした不織布により導電層との組み合わせを行った場合には、電位計測を行った場合の誤差を非常に小さく抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態による廃棄物処分場の模式化した断面図。
【図２】図１で示した廃棄物処分場に用いられる測定用電極を示す平面図。
【符号の説明】
１  遮水層
３  覆土層
４  遮水シート
５  導電性シート
６  測定用電極
７  処理装置
８  給電用電極
９  給電用電極
１１  銅線
１２  鉄線
１３  芯材
【図１】
0004090596.tif 000002
【図２】
0004090596.tif 000003