JP2003010808A - 廃棄物処分施設 - Google Patents

廃棄物処分施設

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JP2003010808A
JP2003010808A JP2001201297A JP2001201297A JP2003010808A JP 2003010808 A JP2003010808 A JP 2003010808A JP 2001201297 A JP2001201297 A JP 2001201297A JP 2001201297 A JP2001201297 A JP 2001201297A JP 2003010808 A JP2003010808 A JP 2003010808A
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JP
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permeable
stop
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JP2001201297A
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English (en)
Inventor
Tomonari Shiraishi
知成 白石
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/30Landfill technologies aiming to mitigate methane emissions

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 岩盤内に廃棄物を処分する施設の安全性と信
頼性を向上させる。 【解決手段】 コンクリート造の躯体からなる収容容器
1を岩盤3中に設けてその内部に廃棄物を収容し、その
外側にそれを取り囲む被覆層2を設ける。被覆層2は、
低透水性材料からなる止水層2Aと高透水性材料からな
る透水層2Bとを交互に積層して形成し、少なくとも最
内層と最外層を止水層2Aとしそれらの間に少なくとも
1層以上の透水層2Bを形成する。止水層2Aの要所に
通気性を有するベント部4を設け、その場合には少なく
とも3層の止水層2Aと少なくとも2層の透水層2Bか
らなる少なくとも5層以上の多重構造の被覆層2とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物を岩盤中に封
じ込めるための処分施設に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の処分施設としては低レベル放射
性廃棄物を対象とするものがあるが、その基本的な構造
は、岩盤内に頑強な鉄筋コンクリート造の躯体からなる
収容容器を設けてその内部に廃棄物を完全密封状態に収
容するとともに、施設全体の止水性を十分に確保して廃
棄物の万が一の漏出を防止するべく、収容容器の外側に
ベントナイト等の低透水性材料(高止水性材料)からな
る止水層を形成して収容容器全体を取り囲んでしまう、
というものが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近においては、この
種の施設の安全性と信頼性のより一層の向上が必要とさ
れ、それを実現し得る有効な施設の開発が望まれてい
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、廃棄
物を岩盤中に封じ込めるための処分施設であって、コン
クリート造の躯体からなる収容容器が岩盤中に設けられ
てその内部に廃棄物が収容されるとともに、その外側に
収容容器を取り囲む被覆層が形成されてなり、被覆層は
低透水性材料からなる止水層と高透水性材料からなる透
水層とが交互に積層されて形成されているとともに、こ
の被覆層は少なくとも最内層と最外層が止水層とされて
それらの間に少なくとも1層以上の透水層が形成されて
いることを特徴とする。
【0005】請求項2の発明は、請求項1の発明の廃棄
物処分施設であって、止水層の要所には通気性を有する
ベント部が設けられていることを特徴とする。
【0006】請求項3の発明は、請求項2の発明の廃棄
物処分施設であって、被覆層は少なくとも3層の止水層
とそれら止水層の間に形成された少なくとも2層の透水
層からなる少なくとも5層以上の多重構造とされている
ことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態である廃
棄物処分施設の概要を示す断面図である。図中符号1は
鉄筋コンクリート造の躯体からなる収容容器であり、そ
の内部に処分対象の廃棄物が収容されて密封されるよう
になっている。符号2は収容容器1からの廃棄物の万が
一の漏出を防止するべくそのその外側に設けられて収容
容器1全体を取り囲む被覆層である。符号3は周囲の岩
盤である。
【0008】本実施形態における被覆層2は、3層の止
水層2Aと2層の透水層2Bが交互に積層された多重構
造とされて、高度の止水性能を有するものとされてい
る。すなわち、収容容器1に接している最内層には止水
層2Aが形成され、その外側に、内側の透水層2B、中
間の止水層2A、外側の透水層2B、岩盤3に接する最
外層の止水層2Aが順次形成されている。
【0009】止水層2Aは低透水性材料(高止水性材
料)から形成されて高度の止水性を有するものであり、
本実施形態ではベントナイト系の材料によりその透水係
数が1×10-10m/s程度に設定されている。透水層2B
は高透水性材料(低止水性材料)から形成されて適度の
透水性を有するものであり、本実施形態では通常の砂等
の材料を用いて透水係数が1×10-5m/s程度に設定さ
れている。なお、高透水性材料としてはポーラスコンク
リートやそれと同等の材料も使用可能である。
【0010】また、止水層2Aには、施設の内部から外
部へとガス抜きを行うためのベント部4が設けられてい
る。本実施形態では止水層2Aの要所に砂等の高透水性
材料を充填してそこでの透水係数を透水層2Bと同程度
とすることでそれをベント部4として機能させている。
【0011】上記のような被覆層2においては、止水層
2Aを透水層2Bにより取り囲むことでいわゆる水理檻
が形成され、それにより止水層2A内の流量や流速は非
常に小さくなり、その結果、施設全体を通過する地下水
の流量や流速を大幅に低減することができて止水性能を
格段に高めることができる。
【0012】特に、止水層2Aと透水層2Bを多重に設
けて多重の水理檻を形成したことで、仮に個々の止水層
2Aの性能が局所的に低下したような場合であっても、
各止水層2Aが補完しあって全体として止水性能を確保
でき、施設全体の安全性、信頼性を十分に高めることが
できる。
【0013】また、上記のような多重構造の被覆層2を
設けることで施設内部の地下水流速が格段に小さくなる
ことから、施設内部はほぼ拡散支配場とみなすことがで
きて施設の安全性能を評価する上で有利となるし、同様
の理由から、止水層2Aを形成しているベントナイト等
の低透水性材料の流出が生じ難くなり、かつ透水層2B
を形成している砂等の高透水性材料の目詰まりが生じ難
くなる、といった利点もある。
【0014】しかも、止水層2Aにベント部4を設ける
ことで施設内部からガス抜きを行うことも可能であり、
ガス抜き効果と止水効果の双方を確保することができて
極めて有効な人工バリア構造物を実現することができ
る。
【0015】図2は、本発明の被覆層2の止水性能を確
認するためのシミュレーション(二次元FEM地下水流
動解析)とその結果を示す。 ・解析ケース (a)止水層1層のみ(比較例) (b)止水層2層、透水層1層 (c)止水層3層、透水層2層(図1の実施形態相当) (d)止水層4層、透水層3層 いずれの解析ケースにおいても被覆層の全厚を1mで一
定とし、そのうち透水層の厚さを1層当たり5cmとし
た。
【0016】・解析条件 動水勾配一定(3%)の一様流れ場を想定し、幅10m
×高さ10mの施設の周囲に上記(a)〜(d)の被覆
層を設けた場合における施設への流入量(ある いは流
出量)を算出する(ここではベント部の影響は無視す
る)。
【0017】・各部の透水係数の想定値 止水層:1×10-10(m/s)〜ベントナイト系材料相当 透水層:1×10-5(m/s)〜砂相当 周囲岩盤:3×10-8(m/s)〜均質な堆積岩相当 収容容器の躯体コンクリート:1×10-5(m/s)〜長
期的に劣化して透水性が
砂程度となった場合を想定
【0018】・シミュレーション結果 各解析ケースの場合の施設通過流量を図2(e)に示
す。この図から、比較例としての止水層1層の場合
(a)に比べると止水層を2層とした場合(b)では施
設通過流量は1桁減少し、3層とした場合(c)、4層
とした場合(d)にはさらに1桁ずつ減少することが分
かる。つまり、施設通過流量や流速は、止水層が1層の
場合に比べて、止水層を2層にすると十分の一に、3層
にすると百分の一に、4層にすると千分の一になること
になる。
【0019】図3は、ベント部を設けた場合の影響を検
討するシミュレーションとその結果を示すものである。 ・解析ケース (a)止水層1層のみ。ベント部なし(比較例) (b)止水層2層、透水層1層。ベント部あり。 (c)止水層3層、透水層2層。ベント部あり。(図1
の実施形態相当) (d)止水層4層、透水層3層。ベント部あり。 ベント部の透水係数:1×10-5(m/s)〜透水層と同
等(砂相当)
【0020】・シミュレーション結果 図3(e)に示すように、比較例としての止水層が1層
でベント部なしの場合(a)に比べて、止水層を2層と
してベント部を設けた場合(b)には施設通過流量がや
や悪化するが、止水層を3層とした場合(c)、4層と
した場合(d)にはほぼ1桁ずつ改善効果が得られる。
以上の結果から、ベント部を設ける場合には止水層を3
層以上、透水層を2層以上として、全体として5層以上
の多重構造の被覆層とすることが好ましいと考えられ
る。
【0021】以上で本発明の実施形態を説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、止水層
と透水層からなる多重構造の被覆層で収容容器を取り囲
む限りにおいて、その構成は適宜の変更が可能である。
勿論、本発明は放射性廃棄物の処分施設に限るものでは
なく、高度の止水性能が要求される廃棄物処分施設全般
に適用できることはいうまでもない。
【0022】
【発明の効果】請求項1の発明は、コンクリート造の躯
体からなる収容容器を取り囲む被覆層として、低透水性
材料からなる止水層と高透水性材料からなる透水層とを
交互に積層するとともに、少なくとも最内層と最外層を
止水層としてそれらの間に少なくとも1層以上の透水層
を形成したものとしたから、単一の止水層による場合に
比較して施設全体を通過する地下水の流量や流速を大幅
に低減することができ、止水性能を格段に高めることが
でき、施設全体の安全性と信頼性を十分に高めることが
できる。
【0023】請求項2の発明は、止水層の要所に通気性
を有するベント部を設けたので、ベント部を通して施設
内部からのガス抜きが可能であり、ガス抜き効果と止水
効果の双方を確保することができる。
【0024】請求項3の発明は、被覆層を少なくとも3
層の止水層とそれら止水層の間に形成された少なくとも
2層の透水層からなる少なくとも5層以上の多重構造と
したので、ベント部を設けても十分な止水性能を確保す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態である廃棄物処分施設の概
要を示す断面図である。
【図2】 同、シミュレーションの条件と結果を示す図
である。
【図3】 同、シミュレーションの条件と結果を示す図
である。
【符号の説明】
1 収容容器 2 被覆層 2A 止水層 2B 透水層 3 岩盤 4 ベント部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄物を岩盤中に封じ込めるための処分
    施設であって、コンクリート造の躯体からなる収容容器
    が岩盤中に設けられてその内部に廃棄物が収容されると
    ともに、その外側に収容容器を取り囲む被覆層が形成さ
    れてなり、被覆層は低透水性材料からなる止水層と高透
    水性材料からなる透水層とが交互に積層されて形成され
    ているとともに、この被覆層は少なくとも最内層と最外
    層が止水層とされてそれらの間に少なくとも1層以上の
    透水層が形成されていることを特徴とする廃棄物処分施
    設。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の廃棄物処分施設であっ
    て、止水層の要所には通気性を有するベント部が設けら
    れていることを特徴とする廃棄物処分施設。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の廃棄物処分施設であっ
    て、被覆層は少なくとも3層の止水層とそれら止水層の
    間に形成された少なくとも2層の透水層からなる少なく
    とも5層以上の多重構造とされていることを特徴とする
    廃棄物処分施設。
JP2001201297A 2001-07-02 2001-07-02 廃棄物処分施設 Withdrawn JP2003010808A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006289245A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Shimizu Corp 埋設処分施設
JP2008100154A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Shimizu Corp 埋設処分施設用の透気経路部材及び埋設処分施設

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006289245A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Shimizu Corp 埋設処分施設
JP4552134B2 (ja) * 2005-04-08 2010-09-29 清水建設株式会社 埋設処分施設
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