JP2001070906A - 自己修復型廃棄物処分施設 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物処分場に敷設した遮水機構に破損が発
生した場合に、破損と同時に自らの修復機能が発揮され
て、浸出水が外部に流出する前に破損箇所を修復して遮
水することができ、なおかつ、同一区間が再度破損して
も直ちに修復することができる自己修復型廃棄物処分施
設を提供している。 【解決手段】 本発明による自己修復型廃棄物処分施設
１は、遮水層の破損発生時に破損個所を自己修復すると
共に浸出水との水位差を復元する複合遮水体４の遮水機
構と、液状修復材を供給、循環して品質を維持する供給
設備５、送水設備６及び排水設備７から構成される供給
管理機構及び供給管理機構の健全作動を監視し、複合遮
水体４の自己修復作動を支援する制御設備８の制御機構
から構成しているので、廃棄物からの浸出水が廃棄物処
分施設の外部に流出するのを防止し、同一区間における
再度の破損にも対応できる効果を発揮している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２層の遮水層の間
に液状修復材を廃棄物からの浸出水よりも過圧力状態で
充填した遮水機構、供給管理機構及びこれらの遮水機
構、供給管理機構とを制御機構で相互に関連付けて成
り、液状修復材を供給管理することで破損個所を自ら修
復する自己修復型廃棄物処分施設に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業廃棄物や一般廃棄物を埋立する廃棄
物処分施設では、処分施設からの漏出汚水が地下に浸透
して環境汚染を引き起こさないように、処分施設の底面
に遮水工事を実施することが義務付けられている。かか
る遮水工事は、軟質の合成樹脂系あるいはゴム系の遮水
シートを敷設する方法が採用されているが、遮水シート
の接合不良や廃棄物の埋め立て作業中や埋め立て完了後
に発生する遮水シ−トの破損による欠損箇所からの汚水
が外部に漏出する恐れがあった。

【０００３】遮水シートの破損要因は、物理・化学的な
破損や生物的破損と広範囲に及んでおり、完全に防止す
ることが困難なことから有効な対策は未だに確立されて
いない。このために、シートの破損を検知して修復する
技術の開発が行われ、検知方法に関しては種々の提案が
なされ精度的にも有効な技術として実用に至っている。

【０００４】しかし、シートの修復技術に関しては、破
損部周辺に薬液注入をする間接的な修復や廃棄物を掘削
して破損部を直接的に修復するものであり、シートの破
損部を早期に検知しても、廃棄物からの浸出水が廃棄物
処分施設の外部に流出したあとに修復を完了させること
になってその間に発生する環境汚染を防止することが出
来なかった。

【０００５】又、空間部を有するシートを採用した廃棄
物処分施設におけるシートの補修に関しても、セメント
等のグラウト注入等によって漏水部分の補修を行ってい
たために、注入した空間部のすべてが固化することにな
り、固化した区間において次に漏水が起こった場合は、
上記検知機構が作動しない状況になっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の問題点に鑑みてなされたもので、廃棄物処分場に敷設
した遮水機構の複合遮水体に破損が発生した場合に、制
御機構が作動して破損と同時に遮水機構が自らの修復機
能を発揮させて、廃棄物からの浸出水が外部に流出する
前に破損箇所を修復して遮水することができ、なおか
つ、同一区間が再度破損しても直ちに修復することがで
きる自己修復型廃棄物処分施設を提供している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
ある自己修復型廃棄物処分施設は、廃棄物処分場の基礎
地盤上に敷設し、廃棄物側遮水層の上に修復対応層を敷
設した上下部２層の遮水層間の中間層に液状修復材を供
給充填し、廃棄物からの浸出水よりも過圧力状態に維持
して成り、遮水層の破損発生時に破損個所から液状修復
材を修復対応層へ浸透させて自己修復すると共に液状修
復材の供給によって浸出水との水位差を復元する遮水機
構、液状修復材を供給し循環によって液状修復材の品質
を維持する供給管理機構及び遮水機構と供給管理機構と
の健全作動を監視し、遮水機構の破損発生に際して供給
管理機構を稼働させて遮水機構に液状修復材を供給し、
複合遮水体の自己修復作動を支援する制御機構から構成
しており、破損と同時に自らの修復機能を発揮して廃棄
物からの浸出水が外部に流出する前に破損箇所を修復す
ることができ、さらに同一区間における再度の破損にも
対応することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１に記載の自己修復型廃棄物処
分施設において、液状修復材の減少を感知して遮水機構
の破損と修復状態を表示する検知機構を装備することを
特徴としており、上記機能に加えて破損事故の発生と複
合遮水体の自己修復作動が順調に行われているかを追尾
することができる。

【０００９】請求項３に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１又は２に記載の自己修復型廃
棄物処分施設において、上部と下部の各遮水層がシート
であることを特徴としており、上記機能に加えて遮水性
能の向上を図っている。

【００１０】請求項４に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至３のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、上部と下部の遮水層
と中間層が平面方向に複数の区画に分割していることを
特徴としており、上記機能に加えて破損個所の確認と破
損個所への修復作動を密にすることで修復機能の効率化
を図っている。

【００１１】請求項５に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至４のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材がコロイ
ド溶液であることを特徴としており、上記機能に加えて
難透水作用と泥膜形成を促進して自己修復作動の効率化
を図っている。

【００１２】請求項６に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至５のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材が膨張性
粘土鉱物溶液であることを特徴としており、上記機能に
加えて難透水作用と泥膜形成を促進して自己修復作動の
効率化を図っている。

【００１３】請求項７に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至６のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材に磁性流
体を混入させることを特徴としており、上記機能に加え
て液状修復材の充填、供給や品質管理を効率的にしてい
る。

【００１４】請求項８に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至７のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材の過圧力
状態が液状修復材の供給水頭と廃棄物からの浸出水の水
頭との水位差によって制御されることを特徴としてお
り、上記機能に加えて浸出水との圧力バランスによって
遮水機構の破損の防止と破損時の修復を確実にしてい
る。

【００１５】請求項９に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至８のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材の循環を
定期的に実施することを特徴としており、上記機能に加
えて液状修復材の凝集を防止して液状修復材の品質管理
を確実にしている。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１に、本発明による自己修復型
廃棄物処分施設の実施の形態を概観図として示してい
る。廃棄物処分施設１は、図示のように、窪地状に掘削
された廃棄物処分場２と廃棄物処分場２に近接して構築
されている管理棟３から構成されている。廃棄物処分場
２は、遮水機構を構成している複合遮水体４が敷設され
ており、管理棟３には、供給管理機構を構成している供
給設備５、送水設備６及び排水設備７が配備されてい
る。管理棟３には、さらに遮水部材や供給管理機構の各
設備と接続している制御機構を構成する制御設備８も配
備されている。

【００１７】各機構の関連を図２に示している。遮水機
構１０は、常時から制御機構２０で計測・監視されてお
り、その健全運転が維持されている。制御機構２０は、
同時に供給管理機構３０をも計測・監視しており、複合
遮水体に充填されている液状修復材の品質が正常状態に
維持されているかを確認している。

【００１８】そして、遮水機構１０の複合遮水体に破損
が発生した場合には、複合遮水体の内部に充填されてい
る液状修復材の変動として制御機構２０がこれを確認
し、供給管理機構３０に指令を出して液状修復材の供給
を命令して破損の自己修復を支援する。

【００１９】複合遮水体における破損と自己修復につい
ては後述するが、修復の完了は液状修復材を供給してい
る供給管理機構３０における供給量の減少と正常時にお
ける過圧力状態への復帰によってこれを知ることがで
き、健全な運転が復旧する。制御機構２０は、この間に
おける供給管理機構２０のデータ計測を実施することに
よって、破損修復の進捗状況をリアルタイムに確認して
全体を管理している。

【００２０】又、複合遮水体の破損と自己修復は外部か
らの処置を必要としないので、破損個所の確認は本質的
に必要としていない。しかし、図示のように検知機構４
０を付属させておくことによって、複合遮水体の破損個
所の特定とこれの表示をすることを可能にして状況判断
に貢献させることもできる。

【００２１】上述のように、本発明による自己修復型廃
棄物処分施設は、遮水機構、供給管理機構、制御機構か
ら構成されているので、以下に各機構の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明しながら、本発明による自己修
復型廃棄物処分施設の実施の形態を説明する。

【００２２】最初に、遮水機構１０を構成している複合
遮水体４について図３を参照して、その実施の形態を説
明する。廃棄物処分場に敷設される複合遮水体４は、図
３（ａ）に示すように、基礎地盤１１の上に敷設する下
部遮水層１２と上部遮水層１３及び上部遮水層に敷設さ
れている修復対応層１４から構成され、両遮水層は中間
層１５を形成して形状保持部材１６を配置し液状修復材
１７のコロイド溶液を過圧力状態で充填している。

【００２３】両遮水層は、例えば透水係数ｋ≦１０^-11
ｃｍ／ｓｅｃの軟質合成樹脂あるいはゴム系のシート材
料で製作されるものであるが、一枚ものとして広大な廃
棄物処分場を覆うことは施工上困難があるために、作業
現場において、施工に適した所定の大きさに設定した単
位シ−トの端部を互いに重ね合わせて溶着や接着剤を介
した圧着によって接合し、廃棄物処分場の底面を覆い得
る大きさに一体化している。ただし、本実施の形態では
下部と上部の各遮水層と中間層とを複数の区画に分割す
ることで、一枚ものの問題点を解消すると同時に、破損
個所に対する修復機能を密にして修復機能の効率化を図
っている。

【００２４】上部遮水層１３の上には、修復対応層１４
として現地発生土もしくは不織布が圧密に敷設されてお
り、両遮水層が破損した際に液状修復材１７の流出を受
けて難透水層と泥膜の形成を促進している。本実施の形
態では、修復対応層１４の土壌は現地発生土を利用し、
礫を除去しながら捲き出して敷き固め、測量、目視チェ
ックで敷設しているが、他の土であっても採用可能であ
ることは当然である。

【００２５】中間層１５の空隙には、液状修復材１７と
してのコロイド溶液である膨潤性粘土鉱物溶液やポリマ
ー粒子を水中に分散させたエマルジョンが過圧力状態で
充填されていると共に、通水性の形状保持部材１６が配
置されており、埋設された廃棄物や浸出水等の荷重を受
けて基礎地盤に伝達している。形状保持部材１６は、同
時に、中間層１５に液状修復材１７の供給充填に充分な
スペースを確保しており、液状修復材１７の過圧力状態
を安定化させている。これによって、廃棄物からの浸出
水は、上述した複合遮水体４によって廃棄物処分場から
外部に流出することを防止されており、周辺環境に悪影
響を与えることなく安全に貯蔵される。

【００２６】そして、上部遮水層１３が何らかの理由に
よって破損１８を生じた場合には、図３（ｂ）に示すよ
うに、コロイド溶液が破損１８から流出して修復対応層
１４に浸透する。本実施の形態では、コロイド溶液とし
てスメクタイト系粘土鉱物を主材にしたものを使用して
いるので、液状修復材としてのコロイド溶液は、以下の
物理・化学的な特性を発揮する。 粒径が数μｍ以下で、薄板状の結晶を構成している
ことから、微少な空間における流動性に優れており、修
復対応層や基礎地盤中の土等に比較的容易に浸透する。 イオン交換性があり、電気２重層による負電荷のコ
ロイド粒子が修復対応層や基礎地盤中の土粒子表面に吸
着して浸透沈積層を形成する。 薄板状の結晶構造で配向性があるので、コロイド粒
子の吸着した修復対応層や基礎地盤中の土粒子がフイル
ターになって溶液中の水分を外部に排出する。 水分を外部に排出しながら修復対応層や基礎地盤中
の土粒子間隙内に残って、透水係数ｋ≦１０―⁸ｍ／ｓ
ｅｃの泥膜（マッドケーキ）を形成する。

【００２７】修復対応層１４に浸透したコロイド溶液
は、この特性によって、図３（ｃ）に示すように、修復
対応層の土粒子もしくは長繊維の不織布にイオン交換に
よって負電荷のコロイド粒子を吸着させて、修復対応層
１４に浸透沈積層を形成させながら、修復対応層１４の
間隙内に泥膜（マッドケーキ）１９を形成し、新規の遮
水層を構成して破損１８を閉鎖し、複合遮水体４は自己
修復することになる。

【００２８】以上のように、本発明を構成する遮水機構
は複合遮水体に破損が発生しても、浸出水を廃棄物処分
施設の外部に流出させないように、複合遮水体の破損と
同時に随意に修復されるので、固化材料の注入等の補修
作業が不要であり、さらに、破損した箇所だけを修復す
ることから、一度修復した後もを継続して同一箇所の破
損修復を行うことができる。

【００２９】なお、上記のコロイド溶液である膨潤性粘
土鉱物溶液を作液できる材料としては、モンモリロナイ
ト属のベントナイト、バイデライト、ノントロナイト、
サポナイト、ヘクトライトやホルマイト属のアタパルジ
ャイト、セピオライト、バ−ミキュライト、イライト、
カオリンナイト、ハロイサイト、ギブサイト、ヘマタイ
ト、アロフェン、イモゴライト、雲母粘土鉱物、合成ベ
ントナイト、ゼオライト、タルク、緑泥岩、カルサイ
ト、クロライト等の粘土鉱物の天然品や合成品がある。
又、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリエ
チレン、ポリブタジエン等のポリマー粒子を水中に安定
に分散させた各種のエマルジョンを液状修復材として用
いることも可能である。

【００３０】さらに、上記各実施の形態では、形状保持
部材として砕石を採用しているが、形状保持部材として
は、この他に、レンガ、ブロック、ブロック状発泡プラ
スチック品等の充填材や、熱可塑性プラスチック材、プ
ラスチックドレーン又はアルミ板、ステンレス板、鉄板
等を凹凸状、波板状、筒状等の立体状に成形加工した充
填材のように通水性を備えており、所望の強度を有して
荷重に対してもその形状を維持して修復材を供給充填す
るのに充分な空隙を確保し、かつ、加えられた荷重を伝
達できるものであれば任意に使用することが可能であ
る。

【００３１】次に、供給管理機構３０を構成している供
給設備、送水設備及び排水設備について図４乃至７を参
照して、その実施の形態を説明する。供給管理機構３０
は、制御装置８からの指令の下に上記した各設備を用い
て液状修復材であるコロイド溶液の初期充填、稼働時の
コロイド溶液の循環と破損時における液状修復材の補充
充填を管理している。

【００３２】コロイド溶液の初期充填は、図４に示すよ
うに、複合遮水体４を個別に区分している２重遮水層３
１の最下部の注入孔３２よりコロイド溶液を充填する
が、この際には排水孔３３より空気の排出を行って複合
遮水体の中に気泡等による空隙が発生しないようにして
いる。２重遮水層３１には、若干の勾配を持たせてあ
り、充填するコロイド溶液の粘性度と温度を測定して、
粘性度と温度及び配管内や遮水層内の圧力損失を考慮し
て初期充填圧力を制御している。これによって、遮水層
内への充填を確実にして液状修復材の圧力バランスを推
定することを可能にしており、液状修復材の供給管理を
容易にしている。さらに、充填完了後に再循環を実施し
て、配管内や遮水層内の圧力挙動を測定しており、空気
の滞留状況を判別している。

【００３３】コロイド溶液の循環は、コロイド溶液の入
れ替えが必要な場合に作動することを基本としている。
通常の日常管理においては、管の閉塞状況を確認する目
的で１日１回１時間程度の循環をすることを基本にして
いる。コロイド溶液は、時間の経過や外部環境の各種作
用によって特性の変化を生じてその流動特性を異にする
ことがあり、さらに、複合遮水体は任意の勾配で傾斜し
ているために水頭に応じた圧力分布が作用して浸出水と
の圧力バランスが平面的に異なる場合が発生する。加え
て、コロイド溶液の正常化は、その循環のみで達成する
ことが必要であるから、コロイド溶液の採取を行ってそ
の物性を測定し、物性値と圧力損失及び溶液流速との相
関関係から設定した循環圧力と循環方法を制御すること
で、物性変化したコロイド溶液を正常に戻している。

【００３４】コロイド溶液の補充充填は、複合遮水体の
破損時に液状修復材が浸出水と接触することで、物性の
変化と流動特性の変化が発生し、これによって生じる充
填圧力の変化に対して、所定の修復性能を維持するため
に必要になる。このために、コロイド溶液の補充充填
は、コロイド溶液の採取を行ってその物性を測定して、
物性値と圧力損失及び溶液流速との相関関係から設定し
た充填圧力と循環方法を制御することで、破損規模に応
じたコロイド溶液の充填・環流の圧力制御を実施してい
る。

【００３５】以上の操作を実施するための供給設備５
は、図５に示しているように、コロイド溶液タンク３４
に備えたコロイド溶液輸送ポンプ３５、コロイド溶液攪
拌機３６から構成されており、制御装置２１の命令を受
けている制御盤２２からの指令によってコロイド溶液３
８の製造や送・排水設備との溶液輸送とその返送などの
作業を管理している。供給設備５は、制御機構から送ら
れた作液データに基づいて、コロイド溶液の品質や作液
量などを決定し、作液と輸送または返送を効率的に行っ
ている。又、供給設備ではコロイド溶液３８を製造する
ために必要な材料の貯蔵とこれをコロイド溶液タンク３
４に投入する機器３７の管理も行っている。

【００３６】送水設備６は、図６に示しているように、
コロイド溶液タンク３４−１に備えたコロイド溶液輸送
ポンプ３５−１、コロイド溶液攪拌機３６−１から構成
されており、制御装置２１の命令を受けている制御盤２
３からの指令によって、複合遮水体の破損が発生した場
合に、修復機能が常時一定レベル以上の能力を保持して
いるために必要な設備である。送水設備は、制御装置２
１からの命令によって、各複合遮水体区画の送水レベル
を常時センサーで確認し、その継続結果を制御設備８に
伝達している。制御設備８ではその結果から、送水設備
より各送水管に輸送するかしないかの判断、さらに送水
の命令を発信した場合には送水順序や送水量などの必要
データを送信する。送水設備は、これらの命令を受信し
た後、直ちに各送水管へ命令に応じたポンプ動作を実行
する。また、圧力調整時には各送水管から溶液の返送も
行えるようにしている。

【００３７】又、遮水層内に充填されたコロイド溶液の
劣化などによる修復機能の低下を防止するために、所定
の間隔で溶液を循環する際にも送水設備が作動する。送
水設備６には、常時一定量以上のコロイド溶液が貯蔵さ
れており、必要な溶液の要求品質を確保するための設備
も含まれている。送水設備６内の溶液が不足した場合に
は、供給設備５から溶液が供給されている。以上のよう
に、コロイド溶液の循環は、コロイド溶液輸送ポンプに
よって行われているが、コロイド溶液も膨潤性粘土鉱物
溶液もイオン交換性を有しており各粒子は電荷を有して
いることから、コロイド溶液の中に磁性流体を混入させ
て溶液全体を制御することもできる。

【００３８】磁性流体は、超微細な強磁性粒子を界面活
性剤を介して、水、ケロシン等の溶媒に安定に分散させ
て均質なコロイド溶液を構成しており、上記コロイド溶
液との混合によっても所定の粘度に設定できると同時
に、磁界を作用させることでコロイド溶液の粘度を変化
させることが可能であるから、コロイド溶液の供給・充
填や品質管理の面で有効に活用できる。

【００３９】コロイド溶液に対する磁界の印加は、所定
の格子点ピッチで配置している電磁石で行われるもので
あり、コロイド溶液の制御としては以下のように対応し
ている。 コロイド溶液の充填時には、磁界強度を低く制御す
ることでコロイド溶液の粘性度を下げて流動性を向上さ
せる。これによって、複合遮水体に対するコロイド溶液
の充填効果を高める。 複合遮水体の破損を自己修復するためにコロイド溶
液を供給している時には、磁界強度を高く制御すること
でコロイド溶液の粘性度を上げて流動性を降下させる。
これによって、複合遮水体の破損部分に対するコロイド
粒子の集中を図って修復効果を高める。 コロイド溶液を循環させている時には、磁界の方向
を変化させることでコロイド粒子の分離凝集が発生しな
いようにする。これによって、コロイド溶液の正常化を
促進する。

【００４０】以上のように、コロイド溶液に磁性流体を
混入させて印加する磁界を制御することで、コロイド溶
液を初期に充填する時から、品質管理のために循環させ
る時、さらには複合遮水体の破損時におけるコロイド溶
液の供給時においてコロイド溶液の流動性等に変化を与
えることは、液状修復材の供給管理において大いに貢献
するものである。

【００４１】排水設備７も、基本的には送水設備と同様
な設備を有しているが、図７に示しているように、コロ
イド溶液タンク３４−２に備えたコロイド溶液輸送ポン
プ３５−２、コロイド溶液攪拌機３６−２から構成され
ており、制御装置２１の命令を受けている制御盤２４か
らの指令によって遮水層内に充填されたコロイド溶液の
圧力レベルが異常の場合には、迅速に溶液圧力を正常値
に戻す設備を有している。排水設備内には通常時に溶液
はなく、溶液が劣化した場合や圧力調整時にのみ溶液が
貯えられる。一旦貯えた溶液は、排水設備内の設備によ
って所定の品質レベルまで溶液を復元した後、供給設備
へと輸送している。

【００４２】次に、制御機構２０を構成している制御設
備について図８を参照して、その実施の形態を説明す
る。制御設備８は、上述した各設備とのあらゆる情報伝
達を行うための設備である。制御設備８には、各種の制
御命令の実行を行う制御装置２１や、供給設備制御盤２
２、送水設備制御盤２３、排水設備制御盤２４、配管制
御盤２５等の上記各設備に関わる制御盤から構成されて
いる。又、制御設備８には、廃棄物処分施設内のあらゆ
る情報を一括して管理し、それらを廃棄物処分施設外部
へ伝送する設備２６も有している。

【００４３】本発明において遮水機構を構成している複
合遮水体４は、図３で説明したように上部と下部の遮水
層間に形成されている中間層１５に液状修復材を充填し
ており、その充填状態は廃棄物からの浸出水よりも過圧
力状態を維持している。この過圧力は上述のように遮水
層が破損した際の修復機能に影響を与えるものであるか
ら、正確に維持されていることが必要になる。

【００４４】このために、本実施の形態では、コロイド
溶液の過圧力状態は、送水設備のコロイド溶液輸送ポン
プによって制御している。しかし、本発明による廃棄物
処分施設の遮水機構では、液状修復材の過圧力状態を、
廃棄物処分場に埋設される廃棄物からの浸出水が有する
水頭圧と比較することで水位差を設定してコントロール
することも可能である。

【００４５】このような液状修復材の自動制御は、送水
設備から輸送された液状修復材を直接遮水機構に供給せ
ずに、その保管供給位置を一旦浸出水の位置よりも高い
位置に設定して、所定の水頭圧を与えることによって達
成できる。即ち、複合遮水体の水頭圧付与は、複合遮水
体の供給水頭と廃棄物からの浸出水が持っている水頭と
の水位差によって、複合遮水体の過圧力状態を自動的に
制御できるもので、廃棄物処分施設のメンテナンスフリ
ーの観点から望ましいことである。

【００４６】本発明による廃棄物処分施設では、破損個
所が自動的に自己修復するために、破損発生の確認は特
には必要としていない。しかし、本実施の形態のよう
に、液状修復材の保管供給位置を浸出水の位置よりも高
い位置に設定することによって、破損発生の確認が容易
になる。このための検知機構について、その概略を図９
に示す実施の形態で説明する。検知機構４０は、複合遮
水体４と直結した保管制御タンク４１と制御装置４２か
ら構成されている。保管制御タンク４１における液状修
復材の水位は、供給ポンプ４３、４４による給排水によ
って、浸出水４５の水位よりも高い所定の水位差に保持
している。

【００４７】複合遮水体４が破損すると、保管制御タン
ク４１と浸出水４５の水位差によって、複合遮水体内に
充填されている液状修復材が流出して、保管制御タンク
の水位が低下する。そこで、保管制御タンク４１の水位
をセンサー等で計測し、制御装置４２で複合遮水体４の
破損を検知できる。次いで、複合遮水体の自己修復が行
われるために、供給管理機構の作動によって複合遮水体
に対する液状修復材の補給がなされる。そして、破損箇
所が修復されると液状修復材の流出が止まり、液状修復
材の供給が不要になる。この段階になると、複合遮水体
に充填されている液状修復材は、廃棄物からの浸出水よ
りも加圧状態になるように制御されてその供給が停止さ
れる。そこで、この段階における液状修復材の水位をセ
ンサーで計測することによって、修復が完了したことを
確認できる。上記説明のように、保管制御タンク４１の
水位が所定の値に復元するように調整されて、検知機構
４０はその作動を完了するが、これらの状況は、制御装
置４２から制御機構の制御設備８に伝達される。

【００４８】以上のように、本発明による自己修復型廃
棄物処分施設は、基本的に、廃棄物処分場の基礎地盤上
に敷設し、廃棄物側遮水層の上に修復対応層を敷設した
上下部２層の遮水層間の中間層に液状修復材を供給充填
して廃棄物からの浸出水よりも過圧力状態に維持して成
り、遮水層の破損発生時に破損個所から液状修復材を修
復対応層へ浸透させて自己修復すると共に液状修復材の
供給によって浸出水との水位差を復元する遮水機構、液
状修復材を供給し循環によって液状修復材の品質を維持
する供給管理機構及び遮水機構と供給管理機構との健全
作動を監視し、遮水機構の破損発生に際して供給管理機
構を稼働させて遮水機構に液状修復材を供給し、複合遮
水体の自己修復作動を支援する制御機構から構成してお
り、破損と同時に自らの修復機能を発揮して浸出水が外
部に流出する前に破損箇所を修復することができ、さら
に同一区間における再度の破損にも対応することができ
るようにしている。

【００４９】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明は上記実施の形態に何ら限定
されるものでなく、発明の趣旨に反しない範囲におい
て、各種の変更が可能であることは当然である。

【００５０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明である自己修復型
廃棄物処分施設は、遮水層の破損発生時に破損個所を自
己修復すると共に浸出水との水位差を復元する遮水機構
と、液状修復材を供給、循環して品質を維持する供給管
理機構及び遮水機構と供給管理機構の健全作動を監視
し、複合遮水体の自己修復作動を支援する制御機構から
構成しているので、遮水層の破損発生と同時に自らの修
復機能を発揮して、廃棄物からの浸出水が廃棄物処分施
設の外部に流出するのを防止し、同一区間における再度
の破損にも対応できる効果を発揮している。

【００５１】請求項２に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１に記載の自己修復型廃棄物処
分施設において、液状修復材の減少を感知して遮水機構
の破損と修復状態を表示する検知機構を装備することを
特徴としているので、上記効果に加えて破損事故の発生
と複合遮水体の自己修復作動が順調に行われているかを
追尾できる効果を発揮している。

【００５２】請求項３に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１又は２に記載の自己修復型廃
棄物処分施設において、上部と下部の各遮水層がシート
であることを特徴としているので、上記効果に加えて遮
水性能の向上を図る効果を発揮している。

【００５３】請求項４に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至３のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、上部と下部の遮水層
と中間層が平面方向に複数の区画に分割することを特徴
としているので、上記効果に加えて破損個所の確認と破
損個所への修復作動を密にして修復機能の効率化を図る
効果を発揮している。

【００５４】請求項５に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至４のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材がコロイ
ド溶液であることを特徴としているので、上記効果に加
えて難透水作用と泥膜形成を促進して自己修復作動の効
率化を図る効果を発揮している。

【００５５】請求項６に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至５のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材が膨張性
粘土鉱物溶液であることを特徴としているので、上記効
果に加えて難透水作用と泥膜形成を促進して自己修復作
動の効率化を図る効果を発揮している。

【００５６】請求項７に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至６のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材に磁性流
体を混入させることを特徴としているので、上記効果に
加えて液状修復材の充填、供給や品質管理を効率的にす
る効果を発揮している。

【００５７】請求項８に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至７のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材の過圧力
状態が液状修復材の供給水頭と廃棄物からの浸出水の水
頭との水位差によって制御されることを特徴としてお
り、上記効果に加えて浸出水との圧力バランスによって
遮水機構の破損の防止と破損時の修復を確実にする効果
を発揮している。

【００５８】請求項９に記載の発明である自己修復型廃
棄物処分施設は、請求項１乃至８のいずれかに記載の自
己修復型廃棄物処分施設において、液状修復材の循環を
定期的に実施することを特徴としているので、上記効果
に加えて液状修復材の凝集を防止して液状修復材の品質
管理を確実にする効果を発揮している。

【図面の簡単な説明】

【 図１】本発明による廃棄物処分施設の概観図

【 図２】本発明による廃棄物処分施設の関連フロー図

【 図３】遮水機構を構成する複合遮水体の自己修復機
能図

【 図４】複合遮水体に対する液状修復材の充填図

【 図５】供給管理機構を構成する供給設備の概要図

【 図６】供給管理機構を構成する送水設備の概要図

【 図７】供給管理機構を構成する排水設備の概要図

【 図８】制御機構を構成する制御装置の概要図

【 図９】検知機構の概略図

【符号の説明】

１ 廃棄物処分施設、 ２ 廃棄物処分場、 ３ 管理
棟、４ 複合遮水体、 ５ 供給設備、 ６ 送水設
備、 ７ 排水設備、８ 制御設備、 １０ 遮水機
構、 ２０ 制御機構、３０ 供給管理機構、 ４０
検知機構、 １１ 基礎地盤、１２ 下部遮水層、 １
３ 上部遮水層、 １４ 修復対応層、１５ 中間層、
１６ 形状保持部材、 １７ 液状修復材、 １８
破損、１９ 泥膜、 ２１ 制御装置、 ２２ 供給設
備制御盤、２３ 送水設備制御盤、 ２４ 排水設備制
御盤、 ２５ 配管制御盤、３１ ２重遮水層、 ３２
注入孔、 ３３ 排水孔、３４、３４−１、３４−２
コロイド溶液タンク、３５、３５−１、３５−２ コ
ロイド溶液輸送ポンプ、３６、３６−１、３６−２ コ
ロイド溶液攪拌機、３７ 材料貯蓄・投入機器、 ３８
コロイド溶液、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592158969 西武建設株式会社 東京都豊島区南池袋一丁目16番15号 (71)出願人 000166432 戸田建設株式会社 東京都中央区京橋１丁目７番１号 (71)出願人 591054233 株式会社豊順洋行 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目９番１号 (72)発明者 本郷 隆夫 大阪府大阪市西区立売堀４丁日３番２号 財団法人大阪土質試験所内 (72)発明者 市川 隆文 大阪府高槻市大塚町３丁目24番１号 株式 会社淺沼組技術研究所内 (72)発明者 川口 光雄 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 大塚 義一 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 竹本 光慶 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 成島 誠一 埼玉県所沢市くすのき台１丁目11番２号 西武建設株式会社内 (72)発明者 佐藤 文俊 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 中村 隆浩 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 水野 克己 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目９番１号 株式会社豊順洋行内 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 BB04 BB05 BB06 DA02 DA07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物処分場の基礎地盤上に敷設し、廃
   棄物側遮水層の上に修復対応層を敷設した上下部２層の
   遮水層間の中間層に液状修復材を供給充填して廃棄物か
   らの浸出水よりも過圧力状態に維持して成り、該遮水層
   の破損発生時に破損個所から液状修復材を修復対応層へ
   浸透させて自己修復すると共に液状修復材の供給によっ
   て浸出水との水位差を復元する遮水機構、液状修復材を
   供給し循環によって液状修復材の品質を維持する供給管
   理機構及び遮水機構と供給管理機構との健全作動を監視
   し、遮水機構の破損発生に際して供給管理機構を稼働さ
   せて遮水機構に液状修復材を供給し、複合遮水体の自己
   修復作動を支援する制御機構から構成する自己修復型廃
   棄物処分施設。
2. 【請求項２】 液状修復材の減少を感知して遮水機構の
   破損と修復状態を表示する検知機構を装備することを特
   徴とする請求項１に記載の自己修復型廃棄物処分施設。
3. 【請求項３】 上部と下部の各遮水層がシートであるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の自己修復型廃棄
   物処分施設。
4. 【請求項４】 上部と下部の遮水層と中間層が平面方向
   に複数の区画に分割していることを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかに記載の自己修復型廃棄物処分施設。
5. 【請求項５】 液状修復材がコロイド溶液であることを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自己修復
   型廃棄物処分施設。
6. 【請求項６】 液状修復材が膨張性粘土鉱物溶液である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自
   己修復型廃棄物処分施設。
7. 【請求項７】 液状修復材に磁性流体を混入させること
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の自己修
   復型廃棄物処分施設。
8. 【請求項８】 液状修復材の過圧力状態が液状修復材の
   供給水頭と廃棄物からの浸出水の水頭との水位差によっ
   て制御されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
   かに記載の自己修復型廃棄物処分施設。
9. 【請求項９】 循環が定期的に実施されることを特徴と
   する請求項１乃至８のいずれかに記載の自己修復型廃棄
   物処分施設。