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## (2) 全国の公共交通機関を網羅した経路検索に係る協議

全国の公共交通機関を網羅した経路検索を外国語対応を含め可能にするため、2016年度(平成28年度)中に関係者間で調整を進める。

## (3) 都市交通ナンバリングの充実

2016年度 (平成28年度) 末までに、JRも含めた東京23区内の鉄道駅のナンバリングを完成する。訪日外国人旅行者にも路線バスを利用しやすくするため、大都市バス路線におけるアルファベット・数字表記等のナンバリングの実施に向け、関係団体や事業者との調整を進める。

## (4) 世界水準のタクシーサービスの充実

a）多言語翻訳機の搭載やスマホアプリによる配車等の導入促進

タクシー車両への多言語翻訳機の搭載やスマホアプリによる配車等により、訪日外国人旅行者にとって利用しやすいタクシーサービスを実現する。

## b）観光客のニーズに応じたタクシー運賃・料金設定の実現

2016年度 (平成28年度) 中に、タクシー初乗運賃の割高感解消に向けた実証実験 (初乗運賃の短縮・引下げの試験的導入) を行うとともに、観光ガイドサービスや高級車等の車種指定等のサービスに対する料金設定を促すことにより、観光客のニーズに応じたタクシーの運賃・料金設定の実現を図る。

## c）ユニバーサルデザインタクシー等の導入促進

バス・タクシーのバリアフリー車両の導入促進のために必要な支援を行う。特に導入が遅れている空港アクセスバス（リフト付きバス等）及びUD（ユニバーサルデザイン）タクシーについて、重点的に支援を行う。

## d) プライベートリムジンの導入に向けた検討

富裕層をはじめとする旅行者の国内における柔軟な移動へのニーズについて調査を実施する等、個人旅行客等を対象とするハイヤーサービス（「プライベートリムジン」）の導入に向けた検討を進める。

## 2 手ぶら観光の推進

2020年 (平成32年) までに手ぶら観光カウンターを全主要交通結節点に設置し、手ぶら観光の基幹ネットワークの形成を図るため、2016年度 (平成28年度) 末までに現行のカウンター数 (80程度) を倍増させる。

国土交通省・日本政府観光局 (JNTO) が連携し、ホームページや SNS 等を利用した情報発信を行い、手ぶら観光の PR を行う。

2020年 (平成32年) までの国際手ぶら観光サービスの実現に向け、2016年度 (平成28年度) 中に実証実験を行う。

## 3 相互利用可能な交通系ICカードの普及促進

2020年 (平成32年度) までに、相互利用可能な交通系ICカードを利用できない都道府県をゼロにするため、2015年度 (平成27年度) に「交通系ICカードの普及・利便性拡大に向けた検討会」で取
りまとめた結果について全国の関係事業者等へ周知するとともに、地域での取組の後押しを行う。

## 4 安全対策を前提とした貸切バスの利用促進

## (1) 貸切バス事業者の営業区域の弾力化措置に係る検討

訪日外国人旅行者の更なる増加に対応するとともに、バス事業者が安全対策に取り組むインセンティブを与えるため、自主的に安全対策に取り組んだ貸切バス事業者に限って、その営業区域を地方ブロック単位及び営業所所在の隣接県まで拡大する弾力化措置を2016年(平成28年)9月まで実施するとしているところであるが、2016年(平成28年)1月15日に発生した軽井沢スキーバス事故を契機とした再発防止策検討との関係に留意しつつ、弾力化措置の恒久化も含め、今後の対応方針を検討する。

## (2) 軽井沢スキーバス事故を踏まえた徹底的な再発防止策の検討・実施

2016年 (平成28年) 1月に軽井沢スキーバス事故が発生したことを踏まえ、規制緩和後の貸切バス事業者の大幅な増加と監査要員体制、人口減少・高齢化に伴うバス運転者の不足等の構造的な問題を踏まえつつ徹底的に再発防止策について検討し、結論の得られたものから速やかに実施する。

## (3) 貸切バスによる路上混雑の解消

貸切バスによる路上混雑の解消を図るため、地方自治体、事業者等と連携して、地域の実情に即して、貸切バスに対するショットガン方式の実証実験の実施、マナー啓発など路上混雑緩和のための施策を実施する。

## 5 地方ブロックごとのきめ細かな受入環境整備

急増する訪日外国人旅行者を受け入れる体制を充実させるべく、国土交通省の地方の出先機関を中心に2015年(平成27年)3月に設置した地方プロック別連絡会について、更なる勢いで増加する訪日外国人旅行者に、より一層の対応を図るべく、2016年(平成28年)末を目途に各地方プロックにおいて取りまとめを行うとともに、「訪日外国人旅行者受入環境整備緊急対策事業」を活用し、課題解決を強力に図る。

## 6 バリアフリールート・所要時間検索システムの実現

バリアフリールート・車いす利用者の所要時間検索システムの実現を目指し、有識者、障害当事者、関係交通事故者等を委員とする検討会を速やかに設置し、2016年度(平成28年度)末までに対応方針を取りまとめる。

## ⑦ 鉄道車両内における走行位置案内アプリによる情報提供の実現

外国人、視覚障害者、聴覚障害者向けに、音声や文字情報 (多言語) による鉄道車両内での走行位置案内を行うスマートフォンアプリの導入実現に向けて、2016年度 (平成28年度) 末までに適用可能な技術の調査を実施し、早期の実現を目指す。

## ⑧ ハンドル形電動車いすの鉄道車両等への乗車要件の見直し

ハンドル形電動車いすの鉄道車両等への乗車要件の見直しを検討する検討会を2016年度(平成28年度)中に設置し、同年度末を目処に結論を得る。
## 9 美術館・博物館、観光施設等と相互利用可能な共通パスの導入

公共交通機関の乗継ぎに係る乗車券の購入や観光施設等での入場券の支払は、訪日外国人旅行者にとって極めて煩雑であることから、旅行者利便の向上、移動の円滑化、費用の低廉化等を図るため、公共交通機関、美術館・博物館、観光施設等で相互利用可能な共通パスの導入に向けて検討を進める。特に、上野地区の文化施設間での共通パスポートの取組については、2016年度(平成28年度)も引き続き実施するとともに、2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会の文化プログラム実施を見据えた検討を行う。

## 第13節 休暇改革

## 1 働き方・休み方改革の推進

労働者が年間で少なくとも5日間の年次有給休暇を取得できるよう使用者に義務付けること等を内容とする「労働基準法」(昭和22年法律第49号)の改正案の早期成立を図る。

10月の年次有給休暇取得促進期間に加え、夏季、年末年始、ゴールデンウィークなどの連続休暇を取得しやすい時季に年次有給休暇取得の集中的な広報を行う。

地域において、関係労使、地方自治体、NPO等が協議会を設置し、地域のイベント等に合わせた計画的な年次有給休暇取得を企業、住民等に働きかけ、地域の休暇取得促進の気運を醸成する。

## 2 休暇取得の分散化等による観光需要の平準化

教育機関の柔軟な休業日の設定に合わせ、有休取得を年間3日増やすよう産業界に働きかけることで、平日の家族旅行を推進する。また、閑散期の需要創出に向けた経済的インセンティブについて、地域への経済効果や海外事例の調査を行う。

地域において家族で学ぶ機会の充実を図る観点から、更に各地で学校休業日の柔軟な設定等のための様々な取組が進むように教育委員会や学校等に対して一層の周知を図る。

教育機関の柔軟な休業日の設定に合わせ、年次有給休暇取得を年間3日増やすよう産業界に働きかけることで、平日の家族旅行を推進する。また、閑散期の需要創出に向けた経済的インセンティブについて、地域への経済効果や海外事例の調査を行う。

国家公務員について、学校休業日に合わせた年次休暇取得を促進する。

## 3 「海の日」を活用した観光需要拡大

国民の祝日「海の日」の意義の国民的理解を深めるとともに、祝日三連休制度を活かした観光需要の拡大を図るため、官民が協力して、フェリーを活用した周遊旅行など、海に親しむ旅行商品の充実を図るとともに、キャンペーンを推進する。

## 第14節 オリパラに向けたユニバーサルデザインの推進

## 1 「ユニバーサルデザイン2020」の取りまとめ

「Tokyo2020 アクセシビリティ・ガイドライン」の考え方に沿った街づくりや心のバリアフリーを全国に展開することにより、国内外の障害者による我が国での旅行に対する潜在需要を取り込むとともに、高齢者や子育て世代も快適に旅行できる環境を整備することで消費活動を活性化するため、障害者団体等のヒアリングを重ね、障害者の意見を反映し、2016年 (平成28年) 8月を目途に中間取りまとめを行い、2016年 (平成28年) 内を目途に「ユニバーサルデザイン2020」として最終取
りまとめを行う。

## 2 ユニバーサルデザインの街づくり

## (1) 道路におけるバリアフリー化の推進

全国の主要な鉄道駅や観光地周辺のバリアフリー化の状況を公表するとともに、地方自治体の積極的なバリアフリー化の取組を支援する。

アクセシブルルートに加え、競技会場と周辺の駅を結ぶ道路を国が重点整備区間として提示し、連続的・面的なバリアフリー化を推進する。

交通結節点整備に併せて、待ち合わせ空間等、利用しやすい道路空間の整備を推進する。

鉄道との結節点における自由通路等の歩行空間のバリアフリー化を重点支援する。

## (2) 道路案内標識改善の推進

2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会に向け、オリンピック・パラリンピック施設周辺エリア、主要な観光地、これらを結ぶ直轄国道等において、英語表記改善、路線番号の活用、ピクトグラム・反転文字の活用、通称名表記・文字サイズ拡大、歩行者系標識の充実等による道路案内標識の改善を推進する。

## (3) 移動等円滑化基準等の改正の検討

インバウンド4,000万人時代に対応して、「高齢者、障害者等の移動等の円滑化の促進に関する法律」に基づく交通施設の義務化基準等（移動等円滑化基準・ガイドライン）の改正内容を議論する検討会を速やかに設置し、2016年度（平成28年度）末を目処に結論を得る。

## (4) 多機能トイレの正しい利用の推進

多機能トイレに関する基準・ガイドラインの見直し内容を議論する検討会を立ち上げ、2016年度(平成28年度)末を目処に結論を得るとともに、多機能トイレの利用に係るマナー改善に向けたキャンペーンを実施し、正しい利用方法の周知・徹底を図る。

## (5) 観光地のバリアフリー評価指標の普及

2016年度 (平成28年度) において、2015年度に (平成27年) 作成した観光地のバリアフリー評価指標を用いたモデル的な評価を実施し公表することにより、評価指標の普及を図り、全国の観光地における情報提供を促進する。

## (6) 鉄道におけるバリアフリー化の推進

車いす利用時の待ち時間や、多数の車いす利用者が集中して鉄道車両に乗車しようとする際の対応など、車いす利用環境の改善について、関係者の意見を調整するための検討会を2016年度(平成28年度)中に立ち上げる。

アクセシブルルートに係る鉄軌道駅をはじめとするオリンピック・パラリンピック関連駅へのエレベーターの増設やホームドアの整備などのバリアフリー化を重点支援する。

## (7) 自動車におけるバリアフリー化の推進

a）ユニバーサルデザインタクシー等の導入促進

【再揭】第Ⅳ部第3章第12節1(4)c
## b) 図柄入りナンバープレート制度の活用

2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会特別仕様ナンバープレートをはじめとした図柄入りナンバープレートの寄付金を活用し、UDタクシー、リフト付きの空港アクセスバス等の整備促進・利便性向上を図るため、2016年度(平成28年度)中に図柄入りナンバープレートの制度を取りまとめる。

## (8) 旅客船におけるバリアフリー化の推進

2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会に向けて、船旅メジャールート（東京の舟運や瀬戸内海航路等）における先進的なバリアフリー化及び旅客船全体のバリアフリー化のため、2016年度（平成28年度）中にバリアフリー優良事例のPRと実効性を確認した上でのバリアフリー基準の見直しを行う。

全国の主要な旅客船ターミナルについて、旅客船の乗降口から公共バス・タクシー等の乗降場所までの連続的なバリアフリー化の対応状況を2016年度(平成28年度)中に点検し、その結果を踏まえバリアフリー化を促進する。

## (9) 空港におけるバリアフリー化の推進

成田空港第1・第2ターミナル、羽田空港国際線ターミナルから競技会場までのバリアフリー状況の点検結果や今後策定される東京版アクシビリティガイドライン等を踏まえ、旅客ターミナルビルの対応に関する数値目標を2016年度(平成28年度)中に設定するとともに、取組の方向性について決定する。

羽田空港国際線ターミナルにおいて、利用者利便の向上を図るため、UDタクシー及び一般タクシーの乗り場の再配置について、施設管理者及び交通事業者団体とともに検討し、検討結果を踏まえた整備を2016年度(平成28年度)中に完了する。

2012年ロンドンオリンピック・パラリンピック競技大会開催時のバリアフリーに関する取組事例の調査結果等を日本の空港ビル会社に共有するとともに、国土交通省航空局が定める空港のバリアフリーに関するガイドラインの改訂に向けた検討を行い、更なるバリアフリー化を促進する。

## 3 「心のバリアフリー」

学校における心のバリアフリー教育を実現するために、国土交通省と文部科学省が連携し、2016年度(平成28年度)中に学校教育用副教材を作成し、全国の小中学校への配布・活用を図る。

航空旅客ターミナルにおける「障害を理由とする差別の解消の推進に関する法律」(平成25年法律第65号)(障害者差別解消法)に基づく障害者への不当な差別の禁止等に係る対応指針を2016年度(平成28年度)中に策定する。

ユニバーサルツーリズムの促進により、国内外の高齢者や障害者、乳幼児連れ等も安心して旅行できる環境を整備するため、地域においてバリア及びバリアフリー情報の収集・発信や移動支援、相談対応等を行う「バリアフリー旅行相談窓口」の開設や活動強化を支援し、全国各地における取組を拡大させる。

## 4 歩行者移動支援のための位置情報サービスの提供推進

2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会開催を契機に、訪日外国人旅行者を含む誰もがストレスを感じずに移動・活動できる社会を実現するため、必要な技術開発を進めつつ、空港や競技場、主要駅・地下街等の屋内の電子地図・測位環境の整備・活用実証等を実施するととも
に、歩行者移動支援に必要なデータのオープン化に取り組むなど、歩行者移動支援等の多様な位置情報サービス創出に向けた環境づくりを推進する。

## 5 障害者の芸術・文化活動支援

2020年東京オリンピック・パラリンピック競技大会に向けて、文化プログラムの一環として、障害者の芸術文化活動を推進し、国内外の障害者が創作した優れた作品の紹介等を通じて日本の魅力を高める。
平成 25 年度

環境研究総合推進費補助金 研究事業

総合研究報告書

# 中間処理残さ主体埋立地に対応した安定化促進技術の開発 (3K113015)

平成26年3月

(代表研究者) 北海道大学 東 條 安 匡

日本工業大学

小野雄策

国立環境研究所

山田正人

国立環境研究所

遠 藤 和 人

国立環境研究所

石垣智基

長崎大学 朝 倉 宏

埼玉県環境科学国際センター 磯部友護

埼玉県環境科学国際センター 鈴木 和 将

埼玉県環境科学国際センター 川 崑 幹 生

東急建設株式会社 椿 雅 俊
補助事業名 環境研究総合推進費補助金研究事業（平成23年度～平成25年度）

所管 環境省

国庫補助金 81,436,000 円（複数年度の総計）

研究課題名 中間処理残さ主体埋立地に対応した安定化促進技術の開発

研究期間 平成23年6月1日～平成26年3月31日

研究代表者名 東條安匡（北海道大学）

研究分担者 小野雄策（日本工業大学）

山田正人（国立環境研究所）

遠藤和人（国立環境研究所）

石垣智基（国立環境研究所）

朝倉 宏 (長崎大学)

磯部友護（埼玉県環境科学国際センター）

鈴木和将（埼玉県環境科学国際センター）

川崗幹生（埼玉県環境科学国際センター）

椿雅俊（東急建設株式会社）
## 目次

総合研究報告書概要

本文

第1章 研究目的 ..... 11
1.1 研究の背景 ..... 11
1.2 現状の中間処理残渣埋立が抱える課題 ..... 13
1.3 研究の目的 ..... 14

第2章 研究方法の概略 ..... 15
2.1 中間処理残渣埋立における安定化遅延要因の解明 ..... 15
2.2 中間処理残渣の早期安定化に関する検討 ..... 15
2.3 機能性覆土層による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化 ..... 16

第3章 研究手法および結果と考察 ..... 17
3.1 中間処理残渣埋立における安定化遅延要因の解明 ..... 17
3.1.1 はじめに ..... 17
3.1.2 調査対象処分場の概要と比較対照とするテストセルの概要 ..... 18
3.1.3 物理探査による実処分場の内部状況把握 ..... 23
3.1.4 実処分場からの試料採取と安定化の評価 ..... 26
(1)埋立履歴調査 ..... 26
(2)ボーリングによる廃棄物試料採取調査 ..... 26
(3)表面掘削調査 ..... 27
(4)表面掘削試料の実容積分析 ..... 28
(5)ボーリング試料のECの深度方向分布 ..... 29
(6)表面掘削試料の溶出特性 ..... 29
(7)まとめ ..... 30
3.1.5 テストセルからの試料採取 ..... 31
3.1.6 テストセルにおける安定化の評価 ..... 32
(1)ボーリングコアの化学的特性 ..... 32
(2)比抵抗トモグラフィ ..... 33
(3)比抵抗トモグラフィにおける結果と考察 ..... 34
(4)まとめ ..... 36
3.1.7 実処分場およびテストセルの安定化の比較 ..... 37
(1)無機塩類と金属の溶出量の比較 ..... 37
(2)物理特性の比較 ..... 42
3.1.8 安定化遅延機構の検討 ..... 48
(1)生物化学的メタン生成ポテンシャルから判断される安定化遅延要因 ..... 48
(2)数値計算による層内の不均質性が安定化の偏りに及ぼす影響の評価 ..... 50
3.1.9 まとめ ..... 54

3.2 中間処理残渣の早期安定化に関する検討 ..... 56
3.2.1 目的 ..... 56
3.2.2 焼却灰の固結化が安定化に与える影響 ..... 57
(1)焼却灰固結による透水性の低下 ..... 57
(2)焼却灰の固結による塩類洗い出し遅延 ..... 64
(3)固結機構の検討 ..... 66
(4)固結回避手段の検討と固結が重金属溶出に与える影響の検討 ..... 68
(5)まとめ ..... 74
3.2.3 廃棄物の混合による物性改善効果の評価 ..... 75
3.2.4 中間処理残渣の埋立戦略 ..... 84
(1)既往研究による中間処理残渣の埋立戦略 ..... 84
(2)ケーススタディ：セメント固形化埋立の可能性 …… 87
3.2.5 まとめ …… 91
3.3 機能性覆土層による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化 …… 93
3.3.1 目的 …… 93
3.3.2 機能性覆土層による有機汚濁物質の吸着特性 …… 94
3.3.3 粘土鉱物と天然土壌による1価/2価の金属類の吸着/脱着 …… 97
3.3.4 機能性覆土による放射性物質の捕捉可能性 …… 101
3.3.5 テストセルに用いた機能性覆土の有効性の検証 …… 106
3.3.6 機能性覆土における有害物捕捉機構のモデル化 …… 112
3.3.7 鉄粉添加による機能性覆土の有害物捕捉能力向上 …… 116
3.3.8 まとめ …… 122
第4章 結論 …… 124
研究発表 …… 128
知的財産権の取得状況 …… 128
研究概要図 …… 129
英文概要 …… 130
研究課題名：中間処理残さ主体埋立地に対応した安定化促進技術の開発

研究番号 : 3K113015

国庫補助金清算所要額：81,436,000 円（複数年度の総計）

研究期間：平成23年6月1日～平成26年3月31日

研究代表者名：東條安匡（北海道大学）

研究分担者：小野雄策（日本工業大学）、山田正人（国立環境研究所）、遠藤和人（国立環境研究所）、石垣智基（国立環境研究所）、朝倉宏（長崎大学）、磯部友護（埼玉県環境科学国際センター）、鈴木和将（埼玉県環境科学国際センター）、川峯幹生（埼玉県環境科学国際センター）、椿雅俊（東急建設株式会社）

## 研究目的

循環型社会形成推進基本計画で設定された最終処分量の削減目標は着実に達成されつつある。特に、直接最終処分量の減少は著しく、結果的に、我が国の埋立物の大半は無機化の進んだ中間処理残渣が占めるようになった（平成23年時点で埋立物に占める中間処理残渣の割合は88％に達する）。しかし、量的削減は、埋立物の質的変化をもたらし、それらは、従来の有機物の分解促進や安定化を主眼とした埋立技術では考慮されてこなかった新たな問題を生じさせている。例えば、焼却灰を主体とした埋立地では、焼却灰の固結による通水／通気性の低下、極端な水みちの形成、高アルカリ化、高塩類化、重金属の濃縮等により、水分移動阻害や空気侵入阻害による洗い出しの遅れや有機物分解遅延、および有害成分の不規則な流出等の問題が顕在化している。

かつて直接埋立物が多かった時代には、主たる管理対象は、有機性の廃棄物によって引き起こされる事象であり、悪臭や衛生病害虫の発生を防ぎ、汚濁濃度の高い浸出水は十分な処理を施し、また有機物の分解を促進して早期に安定化させることが埋立地管理の目標であった。一方、中間処理残渣では、有機物が比較的少なく無機物が主体であるものの、内部には多量の可動性塩類や土壌より明らかに高い濃度の重金属類を含有する。こうした中間処理残渣に対して、どのような埋立技術が望ましいのか、十分な議論がなされないまま、従来型の埋立技術や基準が未だに適用されている。上記した焼却灰主体の埋立地で起こっている問題は、従来型の埋立技術が中間処理残渣の早期安定化には必ずしも適当でないことを示している。すなわち、中間処理残渣の埋立処分において、その早期安定化のために相応しい埋立工法とは何かをあらためて議論する必要がある。

埋立地の管理の目標とは、環境へインパクトを与えうる埋立物からの放出を制御し、その放出を維持管理期間内に速やかに低減し、可能な限り早く管理不要の土地に導くことである。著者は、中間処理残渣の場合、埋立地の早期安定化に関して着目すべきは次の3つであると考える。a)僅かに含まれる有機物、b)多量に含まれ移動性の高い塩類、そしてc)土壤より明らかに含有量の多い重金属類である。

a)の有機物は少ないものの、放出ポテンシャルはゼロではない。しかしながら、埋立層内の条件は有
機物分解に好適なものとならないために分解（安定化）が遅延する。したがって、易溶性の有機物は維持管理期間内に速やかに埋立地から放出させると共に、埋立地内を有機物分解に望ましい雰囲気とし、分解の促進を図る必要がある。b)の易溶性の塩類は極めて移動性が高く、高アルカリ化の原因でもあることから、埋立層内に残留させることなく早期に洗い出しを図る必要がある。c)の重金属類は土壌の平均的な含有量よりも2～3桁高く、排水基準以下の濃度で放出したとしても極めて長期を有することから、不動性の形態に変換させ、層内に安定的に保持されるべきである。

上記三点を実現させる埋立技術とは何か。本来、中間処理残渣は直接埋立物に比べ粒径が小さく、特定の搬入元であれば比較的均質であり、物性も概ね安定している。すなわち、従来の直接埋立ごみに比べて、遙かにハンドリングは容易く、安定化の促進も可能なはずである。そこで、本研究では、中間処理残渣の早期の安定化実現のために、次の三点を具体的な研究課題として掲げた。

1) 中間処理残渣埋立における安定化遅延要因の解明：中間処理残渣を主体とする実際の埋立地において、現場調査と試料分析から、安定化遅延要因を明らかにする。また、異なる埋立工法を採用した大規模模擬埋立地（テストセル）の廃棄物と実埋立地を比較し、早期安定化に相応しい埋立工法を明確にする。

2) 中間処理残渣の早期安定化に関する検討：安定化遅延の一要因とされる焼却灰の固結化に関して、固結の生起を確認し、固結が塩類の洗い出しや重金属の放出に与える影響を明らかにすると共に、固結機構を解明し、固結の回避策を示す。また、通水性や通気性を向上するために複数の廃棄物や土壌の混合について検討し、それが安定化に及ぼす効果を検証する。

3)機能性覆土層による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化：より多重安全な構造とするために、不測の有害物の流出に対応可能なバックアップ技術として機能性覆土に着目し、有機物、塩類、重金属等の捕捉性能を評価し、捕捉機構を解明すると共に、その設計手法確立を目指す。

## 研究方法

本研究では、中間処理残渣埋立の早期安定化の実現を目指し、上記した3点を主たる対象として研究を進めている。以下、課題別に研究方法について示す。

1) 実処分場における安定化遅延機構の解明と埋立工法の異なるテストセルにおける安定化の比較

埋立工法が廃棄物の安定化に与える影響を検討するために、搬入時期と埋立物が同じで埋立工法が異なる比較対象が必要であったことから、共同研究者らが過去にテストセルを設置したA処分場と当該テストセルを調査対象とした。始めに、比抵抗探査とEM探査を実施し、A処分場の内部構造を把握した。次に、実処分場内で、テストセルの廃棄物の埋立と同時期に埋立が行われている地点を埋立履歴から特定し、3地点においてSTREX工法により3深度の廃棄物コアサンプルを採取した。ボーリングによる試料採取と同時に、表面掘削を行って覆土と廃棄物を採取し、物理特性を把握した。表面掘削試料は、各種の廃棄物が不均質に存在していたことから、それぞれ特徴的な部位を対象に溶出試験を実施した。

比較対照とした4基のテストセルは、安定化の促進を狙って、低密度埋立、透水性の高い覆土（スラグ）や機能性覆土（後述）が採用されており、当研究の開始時点で既に浸出水濃度等は廃止基準を下回っていた。そこで、廃棄物自体が本当に安定化しているのかを検証するために、テストセルにおいてボーリングを行い、内部の廃棄物や覆土を採取して溶出試験に供した。さらに、比抵抗トモグラフィーを実施して内部の比抵抗の経時的な変化を整理した。

A 処分場から採取した実埋立物とテストセルから採取した試料が、埋立物として同じ性状のものであることを確認するために、熱灼減量、固体 TOC、塩類・金属含有量を測定し、両者を比較した。次いで、両方の試料について、13 号溶出試験を行い、TOC、TN、塩類、金属類の溶出量および溶出率について
比較した。同時に、物理特性（密度、粒度、透水係数、透気係数等）についても測定し両者を比較した。

## 2 ) 中間処理残渣の早期安定化に関する検討

始めに、複数の焼却灰を対象として固結が生じるのか否か確認を行った。固結の確認は、湿潤状態で試料をカラムに充填し、数週間から数ヶ月放置し、経時的に強度や透水係数を測定して評価した。その結果、顕著に固結する灰と固結しない灰が存在したため、両者を対象に透水係数が低下していく速度と透水係数の低下の程度を、湿潤試料をカラムに充填して数日おきに透水係数を測定する繰り返し試験を長期間行った。次に、固結による塩類の洗い出し遅延を把握するために、顕著に固結する灰と固結しない灰を対象に含有量試験、13号溶出試験を行って溶出ポテンシャルを把握した後、カラム通水試験に供し、L/Sの増大に伴う塩類の放出量を追跡した。最終的に、13号試験における溶出量と比較し、固結による溶出の抑制率を評価した。さらに、焼却灰が固結する機構を明らかにするために、未固結の状態と固結後の状態で、X線回折、TG/DTA分析を行い、固結前後で焼却灰層内の化合物の変化を調査した。

固結機構の分析から、固結がカルシウム化合物の炭酸化によるものと判明したことから、固結する灰については固結を回避する方法として乾湿繰り返しによる炭酸塩形成促進を、固結しない灰については固結を生起させる方法として加熱による脱炭酸化を実施し、固結を制御できるかを検討した。その結果、固結の制御に成功したため、同一の灰で「固結状態」と「非固結状態」を作りだしてカラム試験を行い、重金属類の累積溶出量を測定し、固結が重金属の溶出に与える影響を評価した。

破砕残渣の混合により焼却灰の透気性の改善が可能かを検討するために、様々な混合率で破砕残渣を添加し、透気係数と屈曲度を測定した。また、それぞれの酸素消費速度を測定した。廃棄物層内への酸素の侵入を表現する移流拡散モデルを作成し、実験で求めた透気係数、屈曲度、酸素消費速度を用いて、十分な酸素浸入深さを確保するために必要な破砕残渣の混合率を数値計算から求めた。

焼却灰主体埋立における早期安定化の概念を欧米の文献調査から整理し、周辺環境に受容可能な放出フラックスとする概念に基いて、ケーススタディとして焼却灰のセメント固形化による放出フラックスの低減効果について実験的に検討した。

3) 機能性覆土層による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化

始めに、機能性覆土（鉄分の多い自然土壌）の有機汚濁物質捕捉能を1次元カラム通水試験から把握した。機能性覆土をカラムに充填して実際の浸出水を通水して流出するTOCを測定した。通水速度やpHを変化させ、それらが捕捉能に与える影響を調べた。次に、移動性の高い1価/2価の陽イオンの機能性覆土での捕捉特性をカラム試験から検討した。機能性覆土単体、ゼオライト単体、ベントナイトを混合した覆土等をカラムに充填し、塩類を調整した溶液および飛灰溶出液を通水し、破過特性を調べると共に、吸着量を把握した。さらに、焼却残渣中のCsが問題となっていたことから、機能性覆土に添加可能な材料（ゼオライト、カオリン、ベントナイト）のCsの吸脱着基礎特性をバッチ実験から検討した。また吸脱着におよぼす浸出水中の塩類の影響についても検討した。

調査対象としたテストセルには機能性覆土が用いられていたことから、ボーリングによって採取したコアから覆土部分を抜き出し、内部に捕捉されている金属類の量、および各種金属類の存在形態を逐次抽出法によって分析した。機能性覆土内での金属の存在形態から機能性覆土の金属捕捉の安定性を評価した。また、採取したコアの間隙構造をCTスキャンによりモデル化し、機能性覆土内での水分流れと物質捕捉を再現する理論モデルから、機能性覆土内での吸着による汚濁物質の放出遅延現象を再現と可
視化を試みた。

最後に、機能性覆土の材料の構成方法を検討するために、飛灰と下水污泥からなる廃棄物層に対して、鉄粉とゼオライトを様々な混合率で添加して捕捉能を強化した機能性覆土を適用し、pH、EC、陽イオン、陰イオン、DOC、TN、P、重金属類の流出量を追跡し、機能性覆土の捕捉能に与える各種材料の影響を評価した。

## 結果と考察

1) 実処分場における安定化遅延機構の解明と埋立工法の異なるテストセルにおける安定化の比較

a) 実埋立地の埋立状況と廃棄物の安定化の把握

物理探査とボーリングによる試料の採取から、実埋立地は、最終覆土が厚く密実に転圧されており、廃棄物層は比較的含水率が低く、雨水の侵入が困難な状況である事がわかった。また、採取したボーリングコアには、覆土、焼却灰層、破砕残渣層およびそれらの混合部位がランダムに配置しており、焼却灰層には固結した焼却灰層が確認された。それぞれの特徴的な部位のECを測定した結果、コアのECは、焼却灰主体部位で高く、実埋立物は依然として高い溶出ポテンシャルを有していることがわかった（図1）。

表面掘削より得た試料も、目視で容易に焼却灰主体、

図１ ボーリングコアの深度別 EC

不燃残渣主体、およびそれらの混合部の3種に大別することができた。すなわち、搬入されたまま埋め立てられたために場所的に質の片寄りが大きく、不均質な性状を呈していた。本試料でも焼却灰主体部においては固結が確認された。表面掘削試料の溶出試験から、不燃残渣主体部位に比べ焼却灰の混入している部位でpH、EC、塩化物イオン等の塩類やTOCの溶出量が大きく、焼却灰中の易溶性成分の洗い出しが進行していないことが確認された。

b) テストセルの埋立物の安定化状況の把握

実埋立地と同時期、同搬入物が埋め立てられたにも関わらず、調査時点においてテストセルは浸出水濃度が排水基準を下回る程度にまで低下していた。実埋立地では、密実で厚い覆土層が採用され、廃棄物は不均質に埋め立てられていたのに対し、テストセルでは、覆土に溶融スラグを採用して高透水性を図り、廃棄物も埋立前に混合、均質化し低密度で埋立が行われていることが埋立工法としての大きな違いである。ボーリングによる試料採取時には、廃棄物層はコア内に試料を確保することが難しいほど緩い状態であった。

テストセルから採取したボーリングコアの溶出試験

図２ テストセル試料の溶出試験結果（CI） ◇ : TC1(基準) ● : TC3(基準+コンポスト)

の結果、pHは8程度で、埋立時（pH=10）と比較して中性化が進行していた。ECは埋立時点と比べ約60～80%以上低下しており、Cl⁻も図2に示すとおり、埋立時点では、約300mg/L程度であったものが、現時点（埋立後7年）では最大値で5mg/L程度と、初期値から95%以上も低下していた。比抵抗トモ
グラフィにより、過去の結果と比較を行ったところ、比抵抗値も大きく上昇していた。これらの結果から、テストセルでは、浸出水という系外への放出の点だけでなく、内部の廃棄物自体も約7年という短期間で十分に安定化が進行しており、テストセルでの埋立工法が中間処理残渣の早期安定化に有効である可能性が示された。

c) 実埋立地とテストセルの比較による中間処理残渣の早期安定化に望ましい埋立工法の評価

より本質的に実埋立地とテストセルの安定化の状況を比較するために、まず、実埋立地の廃棄物とテストセルの埋立物が同じものであることを含有量から確認した。金属含有量の結果を例に図3に示す。文献値とはJeong(2005)による我が国の焼却灰の平均値である。実埋立地はコアの位置によりばらつきが大きかったため、すべての深度、試料の平均値とした。図よりCd、Ni等、一部差のある元素も存在するが、含有量は概ね等しく、また熱灼減量、固体TOCも同様であったことから、実埋立物とテストセルは同種の廃棄物であると判断した。

安定化の違いを評価するために溶出試験を実施した結果（表1）、テストセルの廃棄物からのNa、K、Caの溶出率（含有量中の溶出割合）は、実埋立物と比べて遙かに低かった。逆に実埋立地の廃棄物は、同表に示す文献値（前記：我が国の焼却灰のデータベース、埋立前の焼却灰の平均値）の溶出率と同等であった。

図 3 金属含有量の比較

表 1 実埋立地とテストセルの金属溶出率(%)

Na	K	Ca
実埋立物	22.95	3.30	3.48
テストセル	2.56	1.00	0.10
文献値	17.05	25.41	3.65

図 4 TOC の溶出量比較

この結果から、テストセルでは、易溶性の元素 Na、K は洗い出しが進んでいることは明らかで、Ca などは難溶性態へ変化した（後述する炭酸塩への変化）ものと推察された。図4に示すとおり TOC の溶出濃度は、実埋立地の試料ではばらつきが大きく、埋立前の焼却灰と同等の濃度(150～300mg/L)も確認されたが、テストセルの試料は、最大で50mg/L、平均値では20～30mg/Lで極めて低い。廃止基準ではBODが60mg/L、CODが90mg/Lと定め

られている。測定値はTOCであるため直接比べることはできないが、テストセルからのは溶出量は概ね廃止基準を満たすレベルにまで低減していると思われる。欧州では、Inert Waste Landfillの受け入れ基準にTOCが設定されているが、テストセルのTOC値は、それに相当する濃度であり、安定化している廃棄物と同等と見なせる。Clについては実埋立物

供試体内の平均サクション(cm水頭)

図 5 不飽和透水試驗結果
では 400mg/L を越えるものもあったが、テストセルでは、図 2 に記載のとおりであり、遙かに低い値となっている。すなわち、テストセルで採用された低密度埋立・高透水性確保という埋立は、塩類の濃度を早期に低下させ、また Ca 等については早期に難溶性へと変化させている可能性が示唆され、実埋立地のような高密度転圧、低透水性覆土といった工法よりも、中間処理残渣の早期に安定化に有利であると言える。

物理特性に関しては、例として不飽和透水試験の結果を図5に示すが、テストセルの廃棄物（コア1）に比較して、実処分場の廃棄物（コア2）は不飽和透水係数が一桁小さく、実埋立地において洗い出しが遅れることはこれらの物性試験結果からも明白である。

## d) 中間処理残渣の安定化遅延要因の検討

焼却灰等の固結などにより層内に低透水性層が形成された場合の浸出水の片寄り流れと、それが洗い出しに与える影響を数値計算により検討した結果、固結層が存在すると、その上部には宙水が発生する結果となった（図6：中央の朱色矩形が固結層、その上部に飽和度の高い部分が存在）。固結層に幅1 cm程度のクラックがあると、クラック下部に一部選択的に洗い出しが進行する領域が形成されるが（図7：中央付近で青い濃度の低い部分が下部に荏んでいる所）、固結層の下部領域は、通常の埋立廃棄物層に比較すると洗い出しが著しく遅延した（図中の中央より下に拡がる赤い部分）ことから、層内の均質な安定化には、固結化は回避されるべきであることが示された。

図6 廃棄物層断面の飽和度分布

図7 廃棄物層断面の濃度分布

## 2 ）中間処理残渣の早期安定化に関する検討

## a) 焼却灰の固結が安定化に与える影響

前記したとおり、焼却灰等を搬入された後、ただ無造作に埋め立て、重機で転圧するような従来型の埋立工法（実埋立地）では、焼却灰の固結が発生していた。固結層の発生は、難透水性の部分を形成し、洗い出しを遅延させる。そのため、ここでは、固結について詳細に検討した。

まず、複数の焼却灰を対象にした固結発現と透水試験の確認から、全ての灰が固結するのではなく、

顕著に固結し、透水性が低下する特定の灰が存在することを確認した。顕著に固結する灰では、2ヶ月の試験期間で固結によって透水性が1/10にまで低下した。

焼却灰の固結が塩類

図8 固結する灰と固結しない灰からの累積溶出（塩素）
の洗い出しに与える影響を確認するために実施したカラム試験でのL/S増大に伴う累積溶出量について、塩素を例に図8に示した。固結しない灰（図右）での洗い出しは順調に進行し、累積の溶出量は13号試験の溶出量に到達したが、固結する焼却灰では、一価で移動性の高いCl⁻でさえも13号溶出試験における溶出量の4割程度にしか達せず、溶出が抑制された。他の塩類Cs、K等についても同様であった。これらの結果から、焼却灰の固結は、透水性を低下させ、結果的に易溶出性、易移動性元素も焼却灰層内に閉じこめてしまうことが解った。

X線回折においては、

固結前の試料で確認された $ \mathrm{Ca(OH)_2} $ のピークが固結後に消失し、 $ CaCO_3 $ のピークが増大した。また、熱重量分析の結果を図9に示したが、固結前は上段に示した $ \mathrm{Ca(OH)_2} $ と類似の曲線を描き、固結後は、 $ CaCO_3 $ と類似の曲線に変化している事がわか

図 9 固結前後での熱重量分析の結果

る。これらの結果から、焼却灰の固結は $ \mathrm{Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O} $ の反応によって炭酸カルシウムが増加することにより進行するものと考えられた。なお、図9中に示すとおり、炭酸カルシウムへの変質は7日程度で十分に進行する。

結果は割愛するが、固結する灰の固結回避には、未反応の Ca 化合物の炭酸化を促進する湿潤・乾燥操作の繰り返しが効果的であった。一方、固結しない灰を固結化するには、900℃による脱炭酸化もしくは $ \mathrm{Ca(OH)_2} $ の添加が有効であった。

固結の制御方法を確立したため、重金属の溶出に関しては、元々固結する性状を有する灰を用いて固結状態と未固結状態を作りだし、大気雰囲気下あるいは $ CO_{2} $ 雰囲気下でカラム溶出試験に供した。元々固結しない性状

図 10 固結が Pb の放出に与える影響

の灰も同様に固結状態と未固結状態として同様の試験に供した。Pbの累積溶出量の結果を例として図10に示す。いずれの灰においても固結した場合には、塩類の洗い出しが進まず、高pHの状態が維持され、Pbなどの両性金属の溶出が進んだ。一方、結果は示さないが、固結の有無に関わらず、極端な炭酸化等（炭酸ガス雰囲気下）でpHが中性付近に落ちるとCaやZnの放出が増大した。重金属の溶出回避に、最も望ましい状態は、固結を回避した状態で大気雰囲気下にすることであった。理由は、焼却灰層内の炭酸カルシウムによって層内のpHが支配され、pHが9前後に保たれるからである。すなわち、オランダ等で採用されている焼却灰の埋立前のエージングは、炭酸塩形成に有効であり（CaOやCa(OH)₂をCaCO₃に変化させることで、固結を回避し、pHを9程度に維持できる）重金属の放出抑制にも寄与
すると言える。

b) 廃棄物の混合による通水性・通気性の確保

透気性の悪い焼却灰に対し不燃破砕残渣の混合

割合を変化させ、透気係数と屈曲率を測定した結果、

透気係数は40%の破砕残渣添加で2桁程度まで向上

した。酸素消費速度と混合時の透気係数と屈曲率の

測定値を基に、内部で酸素消費が起こる場合の移流

拡散モデルから埋立地内部への酸素進入をシミレ

ーションした。結果を図11に示す。焼却灰と不燃

破砕残渣廃棄物の混合で、埋立層への酸素の侵入深

さは向上することがわかる。また、濃度勾配による

焼却灰に対する不燃破砕残渣の混合体積割合（%）

図 11 不燃残渣混合による酸素進入の改善

酸素進入（拡散侵入）よりも、温度差による酸素進入（移流）が重要であり、図中に示すとおり、内外温度差が30℃の場合には、40%程度の破砕残渣の混合で5 m程度の酸素進入深さが得られることがわかった。

## 3 ）機能性覆土層による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化

## a) 機能性覆土層による有機汚濁物質の吸着特性

鶴ヶ島土壌を機能性覆土の材料とし、大規模埋立層からの実浸出水を用いたカラム試験を実施して有機汚濁成分の吸着能を評価した結果、鶴ヶ島土壌はTOC吸着量4.1g/kg、分配係数 $ K_{d}=5.15mL/kg $ と高い吸着能力を示し、浸出水を酸性に調整した条件でも高いTOC吸着能が得られた。

## b) 粘土鉱物と天然土壌による1価/2価の金属類の吸着/脱着

移動性の高い1価/2価の陽イオンの機能性覆土での捕捉能を、鶴ヶ島土壌（表土、心土）、ゼオライト単体、ベントナイトと鶴ヶ島土壌の混合土を用いたカラム通水試験から検討した結果、機能性覆土の母材とする鶴ヶ島土壌単体ではNa、Kが2～3mL/gの通水量で破過し、十分な捕捉能は期待できないことがわかった。添加剤としてゼオライトを用いれば、CsやKの破過は遅くなる。但し、飛灰の抽出溶液では、いずれの材料でも競合吸着のために吸着量は1/10にまで低下した。一方、Caは鶴ヶ島土壌にベントナイトを添加することで吸着量を上昇させることが可能であることを確認した。

## c) 機能性覆土による放射性物質の捕捉可能性

焼却残渣から放射性 Cs 放出の抑止に機能性覆土が有効か否かを検討した。本研究では機能性覆土に Cs 捕捉性能向上のためにゼオライト、カオリン、ベントナイトを添加することを想定し、各鉱物を吸着剤とした吸脱着試験を行い、基礎特性を把握した。各粘土鉱物における Cs の吸着量はゼオライト＞ベントナイト＞カオリンの順であった。但し、ゼオライトの Cs 吸着に対して一価の陽イオンである Na および K の阻害が大きく、特に塩濃度の高い焼却飛灰溶出液での吸着阻害が大きかった。

## d) テストセルに用いた機能性覆土の有効性の検証

テストセルにおいて、中間覆土や底部覆土に使用されていた機能性覆土の重金属捕捉機構を検証するため、テストセル中の中間覆土と底部覆土のコア試料について逐次抽出法により重金属類の存在形態を検討した。機能性覆土中の重金属類(Mn・Cu・Zn・Cr・Ni・Pb)の含有量は、設置時から明らかに上昇しており、機能性覆土が重金属捕捉に寄与したことは明らかであった。主要成分である Al・Si・Fe の存在形態は、残留物態>>炭酸塩態>>水溶性画分の順であり、Ca・Mg の捕捉形態は主にイオン交換態であった。一方、重金属類の形態は、残留物態>>炭酸塩態>イオン交換態>>水溶性画分の順位であり、残留物態が主であった。これは、Al や Fe の化合形態が埋立期間中に変化し（鉱物等の生成）、それに重金属類
が固定化されたものと推察された。

## e) 鉄粉添加による機能性覆土の有害物捕捉能力向上

機能性覆土の有害物捕捉能力を向上することを目的に、鶴ヶ島土壌を母材とした機能性覆土に鉄粉やゼオライトを混合して捕捉能向上を試みた。鶴ヶ島心土は単独使用であっても高いpH緩衝能力の示したほか、 $ K^{+} $ 、 $ Mg^{2+} $ 、 $ Cl^{-} $ 、DOC、TN、P、Ni、Cu、Pbなどの放出量を削減した。鶴ヶ島心土に鉄粉を添加すると、 $ Na^{+} $ 、 $ Ca^{2+} $ 、 $ Cl^{-} $ 、DOC、TN、P、Ni、Cuの放出量は単独使用時に比べて更に減少した。鶴ヶ島心土にゼオライトと鉄粉の両方を添加すると、特にPの削減効果が大きくなったが、ゼオライト単独添加では、際立った効果は認められなかった。測定成分15項目の総放出量は、鶴ヶ島心土に鉄粉を添加した系が最も低く、放出量の47%が削減され、鉄粉添加の効果が大きいことが分かった。

## 環境政策への貢献

1．中間処理残渣主体埋立地の安定化遅延の実態と原因、および対策について

従来型の埋立工法（搬入された後ただ無造作に埋め立て、重機で転圧する、さらに厚く密実な覆土を敷設する工法）は、中間処理残渣の早期安定化には望ましくないことを実埋立地とテストセルの比較から示した。同じ時期に同じ埋立物が埋め立てられているにも関わらず、従来型の埋立が行われた実処分場の廃棄物は、埋立時期と変わらない溶出ポテンシャルを有していた一方で、埋立前に廃棄物を混合して均質化し、低密度で埋め立て、さらに高透水性の覆土を採用したテストセルでは、廃止基準を満たす程度にまで安定化が進行していた。まず、従来、厚く密実で通水性や通気性の低い覆土は、生ごみ埋立のような状況で、悪臭や衛生病害虫に対処するために必要だったものである。あまりに低透水性の覆土は埋立層内を乾燥させ、空気侵入も防ぐことから、有機物の分解においても望ましくないことは欧米のSustainable landfillの研究からも明らかであるが、特に無機化が進んだ中間処理残渣では、その必要性は極めて低く、易溶性塩類の洗い出しや内部での金属類の変質（残留物態への変化）を促進するには、通水性、透気性に優れた覆土を採用すべきであることが本研究の結果から示された。また、廃棄物の過度の転圧は、埋立容量の延命化のために実施されてきたものであると思われるが、バルクな廃棄物であれば効果はあると言えるが、中間処理残渣においては、テストセルで実施されたような埋立前に混合・均質化し、低密度で埋め立てる方が、安定化には望ましいといえる。

## 2 ．焼却灰の固結機構と安定化に及ぼす影響、および埋立物の物理特性改善について

焼却灰の固結化は、調査対象とした処分場でも実際に確認され、数値計算から塩類洗いだしを遅延することを示した。さらに実験的に固結によって、透水性が1/10程度にまで低下し、塩類等の洗い出しが制限されること、重金属では逆に溶出する傾向が高まること（高pH持続による両性金属の溶出）を示した。すなわち、早期安定化には固結は回避されるべきである。焼却灰の固結は、主要成分であるCaの形態の変化によるものであり、反応性の高いCaOやCa(OH) $ _{2} $ からCaCO $ _{3} $ への変化であることを機器分析から証明した。したがって、乾湿繰り返しによって埋立前にCaCO $ _{3} $ への変化を促せば、固結が回避可能なことを示した。この操作は、埋立前に大気や降雨に曝す場を設けることで可能である。反応は1週間程度で進行する。また、テストセルで採用された焼却灰と不燃残渣の混合埋立では固結は確認されなかった。混合により焼却灰が分散し、固結層の形成に至らなかったと考えられる。混合の場合の混合率については、40%程度の破砕残渣混合率で透気係数は2桁程度上昇することを実験的に確認した。大気の侵入深さは測定値と理論計算から求めたが、酸素消費がある場合でも40%の混合で5m程度まで侵入深さが拡がることがわかった。

3．機能性覆土による有害物質の捕捉と層内浄化能力の強化について
覆土に、重金属等の捕捉能を有する土壌（鉄分含有量が多い関東ローム）を母材とし、それに粘土鉱物や鉄を混合して調整する機能性覆土を覆土材として用いれば、浸出水として流下してくる有害重金属等を捕捉できることを示した。また、添加物の配合が捕捉能に与える影響についても示した。

## 研究成果の実現可能性

1. 埋立工法や覆土材は埋立物の特性に応じて適用されるべきである。中間処理残渣の早期安定化には、埋立前混合、均質化、低密度埋立が、覆土材には高透水性・高通気性の覆土材を用いることが望ましい。前者はいずれも埋立作業として実現は可能である。後者についても溶融スラグや建設廃棄物などの利用で実現可能性は十分にある。

2．焼却灰の固結は安定化を遅延するので望ましくない。本研究は埋立前の乾湿線り返し（風雨にさらすことによって実現可能）を固結回避法として提案した。これは既にエージングとしてオランダ等で実現されている。本研究から1週間程度で反応は進行することを示した。また、埋立前の破砕残渣等との混合による物性改善も埋立作業として実現可能である。問題はその作業の手間のみである。

3．機能性覆土は鉄分を多く含有する自然土壌であり、周辺地域から調達可能である。また、有害物捕捉能の向上は、鉄粉（産業廃棄物のグラインダーダストなど）で可能であり実現可能性は高い。

## 結論

1．埋立工法は、中間処理残渣埋立地の早期安定化に大きな影響を及ぼす。従来型の埋立工法（搬入物を無造作に埋め、重機で転圧し、さらに厚い密実な覆土を敷設）を採用した場合、埋立物は埋立後7年経過しても埋立時と同様の放出ポテンシャルを有していたが、埋立前混合、均質化、低密度埋立と高透水性覆土を採用したテストセルでは、同時期に埋めた廃棄物が廃止基準を満たす程度に安定化していた。これは、テストセルに採用されていた埋立工法が、層内の易溶性成分の洗い出し、金属類の不動化に寄与していたためであることがわかった。中間処理残渣の早期安定化には、後者の埋立工法が明らかに有効である。

2．焼却灰の固結により、透水性が低下し、塩類の洗い出しが送れる一方、重金属の放出は促されることがわかった。固結機構は、主要成分であるCaの炭酸塩化であることを示した。そのため、炭酸塩化を埋立前に進行させること（乾湿線り返し）が固結回避には有効である。Caの炭酸塩形成促進はpH緩衝作用を付与し、結果的に重金属類の溶出も抑制される。焼却灰の物理特性改善のために破砕残渣を混合すれば通気性は上昇し、40Vol%程度の混合で5m程度の酸素進入深さを得ることができる。

3．鉄分の多い自然土壌（本研究では鶴ヶ島土壌）を母材とした機能性覆土は、TOCの吸着能を有していたが、移動性の高い1価/2価の陽イオンの捕捉能は十分ではなかった。但し、ゼオライトやベントナイトの添加により捕捉能の改善が期待できた。一方、重金属については、高い捕捉能を有し、特に、鉄粉の混合によって捕捉能力は大幅に改善されることがわかった。実際にテストセルに採用されていた機能性覆土での重金属類の捕捉形態は、主に土壌中の主要成分Al、Si等の変質（鉱物化）によって生成した新生鉱物中に取り込まれて不動態化しているというものであった。
## 第 1 章 研究目的

### 1.1 研究の背景

封じ込め型埋立地(Containment landfill)を採用してきた欧米では、1980年代後半から、その長期的な管理の問題が盛んに議論されるようになった。環境を保全するために外部への漏洩（放出）を徹底的に阻止するように設計された封じ込め型埋立地は、一方で、低透水性の覆土や遮水工の採用により大気や降雨の侵入をも阻む構造であったために、その帰結として埋立地内部の廃棄物に起こるべき反応もが抑制され、安定化は遅延し（Dry Tomb と称される）、浸出水の処理等の維持管理が不要になるまでには世代を越えた管理が必要なものと認識されるようになった。こうした埋立地は、当時 Brundtland Report により提唱された Sustainable development の概念に対して、確実に次世代の負の遺産となることが予見されるものであった。上記した議論は、封じ込め型の埋立地から一世代で安定化を完了する Sustainable landfill への転換を模索するものであったと言える。1990 年代に行われた Sustainable landfill の概念の議論、1999 年の EU による埋立指令を経て、今日では、欧米の多くの国々で埋立前処理、バイオリアクター、強制エアレーション等の技術が盛んに研究され、安定化を促進するための取り組みが続いている。Stegmann の報告によれば、彼らが主に問題視していた維持管理の長期化とは、有機物の分解の遅延により COD やアンモニア等の濃度が 100 年から 300 年に渡って排水基準より高く維持されることであった。すなわち、直接的な問題は、埋立層内の有機物にあり、それが EU 指令で生物分解性有機物の削減が謳われた根拠でもある。

一方、我が国では、焼却を中心とした処理および昨今の資源化の進展から、一般廃棄物埋立物の88%強を焼却灰および破砕残渣等の中間処理残渣が占める（図1.1）。産業廃棄物も直接埋立と中間処理後残渣の埋立量がほぼ同量（各1千万t程度）となっている。結果的に、埋立物は有機物の減少によって無機化が進むと供に、様々な資源化で有用物が抜き出される結果、各種有害物が濃縮した劣悪な性状を呈するようになったと言われる。

図1.1 近年の我が国での埋立物の割合

従来、埋立廃棄物の安定化は主に有機物分解の沈静化に主眼がおかれ、それを早期に実現するための方法（例：準好気性埋立）が開発・導入されてきた。有機物の安定化であるならば、生物分解性有機物の活発な分解が完了し、ガスの放出や浸出水の有機汚濁が十分に低減すれば、最終的には土壌と類似の性状の土地に還元される。しかし、中間処理残渣では、例えば焼却残渣等では、処理濃縮物であるが故に土壌環境基準を越える重金属濃度を有し、また易溶出性の塩類も多く、さらに微量の有機物を含有する。そのため、安定化の判断に際して、焼却灰のような有機物の少ない中間処理残渣に対しても、これまでの有機物主体埋立地と同様の判断基準が適用できるのか否かについては議論の余地がある。当然、僅かに含まれる有機物については、分解性を有し、埋立ガス生成や浸出水汚濁の原因となるものであれ