(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏水防止シートが敷かれた埋立地と、この埋立地に併設された調整池からなる最終処分場を構築し、埋立地に、焼却灰や汚泥等のごみを廃棄するに際して、
前記埋立地の調整池側にコンクリート壁を立設して前記埋立地と前記調整池とを仕切り、
ごみを固化剤や水と混合してセルフレベリング性を有する流動物を得るための安定化処理を行なう混練プラントを前記埋立地に併設し、
ごみを廃棄する前に、前記混練プラントにおいてごみを安定化処理して流動物とし、
この流動物を混練プラントから前記埋立地に搬送して排出させ、
埋立地内で前記流動物を固化させて不透水性の固化物とし、
このようにごみを流動物としたのち埋立地に搬送し排出させて不透水性の固化物を作る工程を繰り返すことで凹部内にごみを堆積させ、その際、前記調整池に臨む埋立地箇所に型枠を構築し、この型枠を利用して急勾配でごみを堆積させていくことでごみを前記埋立地上で前記コンクリート壁よりも上位に堆積させ、
最後に覆土するようにした、
ことを特徴とするごみの廃棄方法。
【請求項２】
流動物の埋立地への搬送は、ポンプやホースを用いた圧送により行なわれる請求項１記載のごみの廃棄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は最終処分場にごみを廃棄する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最終処分場の需要は非常に高く、特に首都圏における産業廃棄物の最終処分場が逼迫（残余容量は０．８年分）しているにもかかわらず、最終処分場の設置が困難となっているのは、周辺住民の反対が大きな原因となっている。
この背景には、産業廃棄物に対する国民の不信感の下で、施設設置をめぐる地域紛争の激化のために、施設の立地が困難化し、施設の不足が不法投棄を惹起し、不信感を更に高めるという悪循環が存在している。
この種の最終処分場は、一般に、漏水防止シートが敷かれた埋立地と、この埋立地に併設された調整池からなり、埋立地には、一般及び産業廃棄物の焼却灰や産業廃棄物の汚泥等のごみが廃棄される。
【０００３】
図３は従来の最終処分場の平面図、図４は同断面側面図を示す。
最終処分場５２は埋立地５４と調整池５６からなり、埋立地５４はブルドーザ等により整地されたのち、漏水防止シート５８が二重に敷かれ、この上に覆土６０が盛られる。この覆土６０は、ブルドーザ等の重機が漏水防止シート５８の上を移動しても漏水防止シート５８が破損しないようにしたものである。
そして、埋立地５４に、焼却灰や汚泥等のごみ６２が廃棄され、ブルドーザ等の重機により敷き均され、所定の量が廃棄されたところで中間覆土６４が盛られ、中間覆土６４によりごみ６２が覆われ、このようなごみ６２の廃棄と中間覆土６４が盛られる作業の繰り返しにより埋立地５４にごみ６２が堆積されていく。なお、中間覆土６４が盛られるのは、雨水のごみ６２への浸透を阻止し有害物質を排出させないためや、異臭や粉塵の発生を防止するためである。
そして所定の量のごみが堆積されたならば、最後に覆土６８が盛られ、樹木等が植えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような最終処分場について、反対する住民の技術的および感覚的な理由はつぎのようなものとなっている。
１．  処分場は必要だが自分の所は困る。
２．  漏水防止シートが万一破れた場合に、地下に不純物を含んだ浸出水が流失し、地下水汚染が発生する。
３．  廃棄物埋め立て中に、降雨により廃棄物に接触した浸出水が、大雨時には未処理のまま河川に流失し、河川の汚染が発生する可能性がある。
４．  埋立て終了後、事業者の倒産等により長期的な維持管理（放流水、ガス、異臭など）が保証されない。
５．  許可されていない、有害物質などの混入。
６．  埋立て中の異臭、粉塵などの公害の発生。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、地下に不純物を含んだ浸出水が流失することはなく、大雨時にも河川を汚染することがなく、長期的な維持管理も簡単になされ、有害物質などが混入している場合であっても固化物の中に閉じ込めることができ、埋立て中の異臭、粉塵などの公害も発生せず、最終処分場についての反対住民の技術的および感覚的な理由を解消でき、ごみ収容容積を増大させる上で有利なごみの廃棄方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、漏水防止シートが敷かれた埋立地と、この埋立地に併設された調整池からなる最終処分場を構築し、埋立地に、焼却灰や汚泥等のごみを廃棄するに際して、前記埋立地の調整池側にコンクリート壁を立設して前記埋立地と前記調整池とを仕切り、ごみを固化剤や水と混合してセルフレベリング性を有する流動物を得るための安定化処理を行なう混練プラントを前記埋立地に併設し、ごみを廃棄する前に、前記混練プラントにおいてごみを安定化処理して流動物とし、この流動物を混練プラントから前記埋立地に搬送して排出させ、埋立地内で前記流動物を固化させて不透水性の固化物とし、このようにごみを流動物としたのち埋立地に搬送し排出させて不透水性の固化物を作る工程を繰り返すことで凹部内にごみを堆積させ、その際、前記調整池に臨む埋立地箇所に型枠を構築し、この型枠を利用して急勾配でごみを堆積させていくことでごみを前記埋立地上で前記コンクリート壁よりも上位に堆積させ、最後に覆土するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、流動物の埋立地への流出が、ポンプやホースを用いた圧送により行なわれることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、ごみを廃棄する前に、混練プレントにおいて、ごみを固化剤や水と混合する安定化処理を行なって流動物とし、埋立地に搬送し排出するようにしたので、漏水防止シート上への覆土を要せず、漏水防止シートを破損することなく簡単にごみの敷設作業を行なえる。
また、埋立地内に排出された流動物は、不透水性を有する固化物になるので、中間覆土を省略しても雨により有害物質は染み出ることはなく、異臭が漂ったり、粉塵が飛散する等の不具合も生じない。
また、漏水防止シート上への覆土や中間覆土が不要となるので、その分のごみ収容容積を増大させることが可能となり、さらに、埋立地上でごみをコンクリート壁よりも上位に堆積させることができるので、ごみ収容容積を増大させる上でより一層有利となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例について説明する。
図１は最終処分場の平面図、図２は同断面側面図を示す。
最終処分場２は、埋立地４と、この埋立地４に併設された調整池６と、埋立地４に近接して設置された混練プラント８からなる。
埋立地４はブルドーザ等により整地され、その底部に漏水防止シート１２が敷かれ、調整池６側にはコンクリート壁１４が立設される。
混練プラント８は、焼却灰や汚泥等のごみを固化剤や水と混合して流動状態としセルフレベリング性を有する流動物を得るための安定化処理を行なう設備であり、流動物は固化した際に不透水性を有する固化物１０となる。
ごみを固化剤や水と混合して流動物とし、かつ、この流動物が固化した時に不透水性を有する物質となるため、固化剤としては、例えば、セメント等を用いることができ、また、ごみの種類に応じて気泡を混入し流動性を確保するようにしてもよい。
この場合、ごみの中に粗大物が含まれているような場合には、例えば、スクリーンによる振るい分けを行ない、シュレッダーにより細かく破砕したのち安定化処理がなされる。
【０００９】
上記のように混練プラント８において安定化処理された流動物は、ホース８０２やポンプ８０４等により埋立地４に圧送され、漏水防止シート１２上に排出（あるいは流出）される。なお、圧送方式を採用せず、ミキサー車等により運搬し、埋立地４に排出させるようにしてもよい。
この場合、排出された流動物は、流動状態であるため敷き均しの作業を要することなく、セルフレベリング性を有することから自重によりほぼ平坦に漏水防止シート１２上に敷かれることになる。
そして、ブルドーザ等による敷き均し作業を要しないことから、敷き均し時に漏水防止シート１２を破損することもなく、漏水防止シート１２上への覆土を省略でき、その作業コストを低減し、また、覆土を要しないことからその分のごみの収容量を増大することが可能となる。
埋立地４内に排出された流動物は時間の経過に伴って固化し、不透水性を有する固化物１０となる。
このようにして、混練プラント８において安定化処理された流動物を埋立地４に排出させ、埋立地４内において固化させて不透水性を有する固化物１０とすることで、図２の想像線で示すように、順次埋立地４上にごみを堆積していく。
堆積されたごみは不透水性を有する固化物１０になっていることから、雨が降ってもごみの内部に雨が侵入することはなく、仮に、ごみの内部に有害物質が含まれていたとしても、その有害物質は染み出ることはない。また、異臭が漂ったり、粉塵が飛散する等の不具合も生じない。更に、仮に、漏水防止シート１２に破損が生じていたとしても、有害物質は染み出ないので、地下水や河川を汚染することもない。
従って、中間覆土は不要となり、その作業コストを削減すると同時に、中間覆土の分のごみ収容容積を増大させることが可能となる。
【００１０】
そして、ごみが堆積されていき、コンクリート壁１４よりも上位にごみを堆積していく場合には、流動物が調整池６側に流出しないように、通常のコンクリート構造物を構築する如く調整池６側に型枠を組み立てたのち、混練プラント８において流動状態にされた流動物を排出させる。
これにより、調整池６側を急勾配にしてごみを堆積でき、図１、図２の点線（イ）で示す従来のごみの堆積方法に比べ、ごみ収容容積を増大させる上で有利となる。そして、所定の量のごみが堆積されたならば、最後に覆土１６が盛られ、樹木等が植えられる。
【００１１】
本発明によれば、ごみを廃棄する前に、混練プラント８において、ごみを固化剤や水と混合する安定化処理を行なって流動物とし、埋立地４に搬送して排出するようにしたので、従来のようにブルドーザ等を用いることなく、ホース８０２やポンプ８０４等を用いた圧送によりごみの敷設作業を、漏水防止シート１２を破損することなく簡単に行なうことが可能となる。
また、埋立地４内に排出された流動物は、埋立地４内において固化し不透水性を有する固化物１０になるので、雨が降っても有害物質は染み出ることはなく、異臭が漂ったり、粉塵が飛散する等の不具合も生じない。
このようなことから従来のような漏水防止シート１２上への覆土や中間覆土は不要となり、その作業コストを削減すると同時に、漏水防止シート１２上への覆土や中間覆土の分のごみ収容容積を増大させることが可能となる。
更に、型枠等を用いることで、調整池６側を急勾配にしてごみを堆積でき、ごみ収容容積を増大させる上でより一層有利となる。この場合、型枠としてプレキャストコンクリートブロックを用い、型枠を取り外さずにそのまま埋立地４に存置するようにしてもよい。
【００１２】
焼却灰や汚泥の安定化処理を行った場合の各種の室内試験結果によれば、次のＡ乃至Ｄのような特徴を有する。
Ａ．地下水汚染
・固化されたものは不透水性である。
・水浸しても、固化剤により不純物が溶け出さない。
・万一、漏水防止シートが破れても、上記の効果から、地下水汚染が発生しない。（機能的には漏水防止シートは不必要と考えているが、住民感情を考慮して設置）
Ｂ．河川汚染
・埋立て中の降雨による浸出水が汚染されないので、水処理プラントが簡易なものですむ。（汚染物質が溶出しないので、水処理は濁度、ｐＨ調整程度で十分である）
・大雨時には、バルブの操作などにより、一時的に埋立地内に貯溜し、徐々に水処理して放流することも可能。
・埋立て完了後のメンテ時間（放流水が無害化するまで水処理を行う）が短縮できる。
・混練り水、養生水として、雨水を利用することにより、放流水を少なくすることが可能。
Ｃ．住民感情
・周辺住民の反対理由がなくなるので、同意が得やすい。
・異臭の発生が抑制できる。
・強風時の粉塵の発生がない。
Ｄ．その他
・埋立て中に降雨の浸透を防ぐ覆土が必要ないので、処分容量が増加することで、社会に貢献できる。
・地形的に埋立て材にのり面が発生する場合、強度が期待できるので、盛土のり面勾配を急にすることにより、処分量が増加する。
・需要があれば、混練プラントで得た流動物から２次製品の製造、盛土材への転用など、有効利用も可能。
・跡地利用する場合、良好な支持地盤となっているので、ある程度の構造物の構築が可能。（跡地利用の際に異臭・ガスの発生もない）
・焼却灰（飛灰、ばいじん）で有害な成分を含む場合、遮断型処分場にいれる必要があるが、固化することにより、遮断型最終処分場の許可が取れる可能性がある。（ランク・アップ）
・２枚の漏水防止シートが１枚のシートで、許可される可能性がある。
以上、安定化処理を行うことにより、住民の反対理由としている技術的問題については、そのほとんどを解決することになり、住民の感情的な問題についてもかなり緩和することが期待できる。
このため、経済性の問題をクリアーすれば最終処分場の設置が推進される可能性が高くなるものと考えられる。
【００１３】
次に、若干の想定により、経済性について検討する。
一般に、埋立てを行う場合、シート保護のための良質土による保護盛土、埋立て中の異臭、粉塵の発生防止および降雨が廃棄物に触れないようにするための中間覆土、最終的に原状回復するための最終覆土を実施するように計画される。
安定化処理を行うことにより、初期の保護盛土、中間覆土が省略できるために、処分容量が増加することが期待できる。
この容量増加（初期保護盛土、中間覆土）は一般的な計画では埋立て容量の１０〜１５％程度となることから、安定化処理による埋立て容量は、安全側の値を採用し、１０％増加すると想定する。
また、処分場を丘陵部などの傾斜地に計画し、埋立てによるのり面が発生する場合には、安定化処理の場合には強度が期待できるので、のり面勾配を急にすることが可能となるので、処分容量は更に増加が期待できる。
【００１４】
埋立て１ｍ3 に含まれる廃棄物の検討
搬入される廃棄物の含水比は、焼却灰の場合には焼却炉の形式によりかなり異なることになり、Ｗｎ＝３５〜７５％と大きく異なるが、最適含水比より湿潤側の含水比で搬入される。このため埋立て時の転圧効果はあまり期待できず、埋立て層の湿潤（乾燥）密度はあまり大きくないことになる。
また、産業廃棄物の汚泥の場合には、搬送のためフィルタープレスなどによる脱水処理されているものと考えられるが、この場合でも含水比は７０％以上になっているものと想定される。
いずれにしても、含水比が高くなるほど埋立て乾燥密度は小さくなり、この傾向は安定化処理した場合の埋立て１ｍ3 に含まれる廃棄物の量と同様の傾向となり、室内試験結果によれば、締固めた場合と安定化処理ではほぼ同量（乾燥重量）の廃棄物が処理できる。
【００１５】
そこで、処理量に対して、ここでは以下のように仮定する。
0003789025.tif 000002
とする。
・安定化処理
ここでの仮定は、締固め密度と同様の乾燥重量が１ｍ3 当たりに含まれるとし、概略配合を以下のように想定する。
廃  棄  物＝０．９ｔ／ｍ3
セメント＝０．１ｔ／ｍ3
イニシャルコスト
安定化処理を行う場合、一連の混練プラント８の設置が必要となり、プラントの混練能力によってコストは変化する。
ここでは、混練能力４０ｍ3 ／ｈのワンマンコントロールのプラントを設置するものとすれば、プラント価格（設置まで）は約２億円となる。
また、埋立て方法に関連するが、付加的に必要となる重機として、ホイールローダ、ミキサー車など計１億円程度の負担増となり、計３億円のイニシャルコスト増となる。
本来的には、安定化処理を行う場合には、水処理プラントは高度処理プラントとする必要はなく、濁度およびｐＨ調整程度の簡易な水処理プラントとすることが可能となり、その差額１億以上はコストダウンできるはずであるが、今回の検討では、このコストダウン分は計上しない。
【００１６】
ランニングコストについての検討
１０年で埋立てるものとすれば、プラントの維持管理費用はトータル約１億円程度と見積もられる。
また、プラントのオペレータその他で、単純に埋立てる場合より３人余分な人員が必要とすれば、１０年間で約１億５千万程度の人件費が必要となる。
その他、プラント運転のための電気代、水道代など計１億５千万程度の負担増がある。
以上をまとめると、安定化処理に必要なランニングコスト増は、
0003789025.tif 000003
また、安定化処理の場合には当然、セメントを添加することが必要であり、今回の想定では１ｍ3 当たり１００ｋｇのセメントが必要となるので、その他の添加剤（発泡剤、安定化剤、減水剤、ｅｔｃ）の費用も加え、必要なコスト増は１，０００円／ｍ3 とする。
処分費用の試算
以上の前提条件に基づきコスト比較を行う。
以下に符号を定義する。
0003789025.tif 000004
【００１７】
以上の条件から通常の総埋立て処分費と安定化処理の処分費が同様となる廃棄物処分費Ｙを、埋立て容量Ｖを２０万、５０万、１００万ｍ3 の３ケースについて試算してみる。
式としては
通常の埋立て総収入    Ｔｃ１＝Ｖ・ρｔ・Ｙ（円）
安定化処理総収入      Ｔｃ２＝（１．０＋△ｖ）・Ｖ・ρｔ・Ｙ
−〔△Ｃ＋（１．０＋△ｖ）・Ｖ・ＣＣ〕
通常の埋立て総収入と同等とすれば、
Ｔｃ１＝Ｔｃ２
式を代入して整理すると、
Ｙ＝〔△Ｃ＋（１．０＋△ｖ）・Ｖ・ＣＣ〕／△ｖ・Ｖ・ρｔ
となり、埋立て容量として、Ｖ＝２０万、５０万、１００万ｍ3 を代入してＹを求めてみると、
２０万ｍ3       ３５，４００円／ｔ
５０万ｍ3       １９，３００円／ｔ
１００万ｍ3       １３，９００円／ｔ
となる。
【００１８】
このように、当然のことではあるが、処分容量が大きくなるほど安定化処理のコスト増の負担が軽くなる。
処分場の事業性を考える場合、廃棄物のトン当たりの処分費は、用地取得費、処分場造成費、水処理プラントなどの設備費、処分場運営経費、税金などから決定される。
このため、このトン当たりの処分費はこれで処理が可能となるという費用ではなく、この単価以上であれば、中間覆土などの減少に伴う処分量の増加によって、安定化処理のコスト増の負担が計算上なくなるという金額である。
いずれにしても、現状の処分費を考慮すれば、処分容量５０万ｍ3 以上であれば、適用可能と考えられる。
また、埋立容量が少ない処分場で、プラント能力が想定した４０ｍ3/ｈよりも小さくてよい場合には、プラントのコストが低減されるので、適用範囲を広げることも可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、地下に不純物を含んだ浸出水が流失することはなく、大雨時にも河川を汚染することがなく、長期的な維持管理も簡単になされ、有害物質などが混入している場合であっても固化物の中に閉じ込めることができ、埋立て中の異臭、粉塵などの公害も発生せず、最終処分場についての反対住民の技術的および感覚的な理由を解消し、各地域においてごみ収容容積の大きい最終処分場の導入を円滑に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実施される最終処分場の平面図である。
【図２】本発明が実施される最終処分場の断面側面図である。
【図３】従来の最終処分場の平面図である。
【図４】従来の最終処分場の断面側面図である。
【符号の説明】
２  最終処分場
４  埋立地
６  調整池
８  混練プラント
１０  固化物
１２  漏水防止シート
【図１】
0003789025.tif 000005
【図２】
0003789025.tif 000006
【図３】
0003789025.tif 000007
【図４】
0003789025.tif 000008