JP2005185927A

JP2005185927A - 埋立て廃棄物の浸透水制御方法

Info

Publication number: JP2005185927A
Application number: JP2003429336A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Imai; 淳今井; Ryuji Yanase; 龍二柳瀬; Masato Suzuki; 正人鈴木
Original assignee: JDC Corp
Current assignee: JDC Corp
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP4465548B2

Abstract

【課題】多層覆土による埋立て廃棄物の内部廃棄物に水分を必要に応じた量と場所に供給し、内部発生ガスを外へ排出して安定化を促進するようにする。
【解決手段】埋立て廃棄物の上表面に粗粒層１８とその上層に積層した細粒層２０からなる勾配を付して形成されたキャピラリーバリア層１６に、下部埋立て廃棄物内に浸透遮蔽された浸透水の一部を埋立て物内に浸透させる複数の粗粒壁２４および浸透孔２６からなる浸透部を分散形成することにより、埋立て廃棄物への少量浸透を行いつつ、それ以外の余剰の浸透水はキャピラリーバリア層１６によって下流側へ排水して埋立て廃棄物の安定化を図る。
【選択図】図１

Description

本発明は埋立て廃棄物の浸透水制御方法に係り、特に埋立てした廃棄物への浸透水の浸透量を制御して廃棄物層の安定化を計るのに好適な埋立て廃棄物の浸透水制御方法に関する。

キャピラリーバリア型の覆土構造は、廃棄物処分場の表土に利用されている。このキャピラリーバリアは埋立地表面から廃棄物層内へと浸透する降雨等を抑制するものである。

図４にその縦断面図を示す。図４において廃棄物表面を覆う多層覆土は、廃棄物１の表面部に導水勾配を付して現地発生土２で覆った後、粗粒層３とこれに引き続いて細粒層４を敷設して形成されるキャピラリーバリア層を形成し、最後に全体を遮水性の良い現地発生土および表土５で覆う構成としている。ここで細粒層と粗粒層との層境界には勾配をつけている。これは、多層覆土を構成する粒の大きい粗粒層の上層に、小さい粒で構成した保水性の大きい細粒層を設けることにより、降雨等による浸透水を細粒層で止まらせるとともに、覆土に導水勾配を付して粗粒層と細粒層の境界面に沿って下流側へ流下させる、キャピラリーバリア層を利用している。

これにより多層覆土表面を通過して細粒層に浸透した浸透水は、粗粒土との境界面付近で流れの方向を勾配に沿って横向きに変え、細粒土中を通って下流側へ除去される。このため、廃棄物への浸透を防止している。
特開２００１−１７９３３号公報

しかしながら、廃棄物の埋立て終了後、相当の年月が経過して環境汚染問題のない場合、地中の廃棄物を安定した一定の条件に保持するためには、埋立て廃棄物への水分を全く遮断してしまうよりも、適度な水分を必要とするケースがある。

前述のような多層覆土を保水性が非常に良い材料で形成すれば、浸透水を勾配に沿って下流側へ排水してしまい、埋立て地内部を遮水してしまうため、このような適度な水分を必要とする場合には適さない。また、浸透水が生じる場合、多層覆土の下流部に集中する事も考えられる。
そこで、本発明は上記多層覆土における課題を解決するためになされたもので、埋立て廃棄物の安定化を保持することを目的とした。

上記目的を達成するため、本発明に係る埋立て廃棄物の浸透水制御方法は、埋立て廃棄物保護層の上表面に粗粒層とその上層に積層した細粒層からなる勾配を付して形成されたキャピラリーバリア層に、下部埋立て廃棄物内に浸透遮蔽された浸透水の一部を埋立て物内に浸透させる複数の浸透部を分散形成することにより、埋立て廃棄物への少量浸透を必要な箇所に行い、埋立て物の安定化をなさしめることを特徴とする構成とした。

また、前記浸透部は、キャピラリーバリア層を構成する粗粒層に設ける浸透孔と、細粒層に設ける粗粒壁若しくは障壁と、廃棄物から覆土層表面へ突出貫通するガス抜き管と細粒層と面する位置に設ける粗粒壁と、からなり埋立て廃棄物への少量浸透を行うことを特徴とする構成とした。

さらに、前記ガス抜き管の外周面に砕石層を形成し、前記砕石層は表面に砕石からなる複数の突起部を有してなり、埋立て廃棄物への浸透を促進することを特徴とする構成とした。

本発明に係る埋立て廃棄物の浸透水制御方法によれば、埋立て廃棄物に浸透する浸透水の排水を行いつつ、この浸透水の一部を廃棄層の必要な箇所に浸透させることが可能となる。よって廃棄物層内に水分を均一に浸透させて、埋立て地内部を安定に保つことができる。

浸透部となる浸透孔は凹状に形成しているため浸透水が落水する。また、粗粒壁は粒子の大きい粗粒層で凸状に形成しているため浸透水が壁内部に浸透して下方に落水する。また、障壁は細粒層の下流側への浸透水の流下を妨げて障壁下方の粗粒層に落水する。
また、ガス抜き管の外周に形成した浸透部の突起部により、上層からの浸透水を廃棄物内部に拡散するように積極的に浸透することができる。

以下に、本発明に係る埋立て廃棄物の浸透水制御方法の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図３はキャピラリーバリア層を用いた多層覆土による廃棄物の埋立て領域の断面構成を示している。廃棄物１０を埋め立てる場所は、例えば、緩傾斜地を利用して凹陥地を造成することにより埋立て領域とする。もちろん平坦地に造成しても良い。この凹陥地の山側法面、底部、および左右の法面に遮水層１２を敷設する。この遮水層１２は水の透過を防止できるものであればその材質は特に限定しない。例えば、凹陥地の掘削によって生じた土と、水と接すると膨潤して水が非常に浸透しにくくなる性質を持つ粘土鉱物のベントナイトを混合して生成した有害物質の拡散遅延性能を持つ遮水土を層状に敷設すればよい。この遮水層１２は凹陥地の底部に敷設されるとともに、その周縁部から山側及び左右の法面に沿って上方に立ち上げるように敷設する。これにより、凹陥地周辺の地下水が凹陥地内部に侵入するのを防止できる。

次いで、遮水層１２が敷設されている領域に廃棄物１０を投入する。廃棄物１０が満杯になった時点で、今度は廃棄物１０の上面部の処理を行う。投入された廃棄物１０の上表面部に導水勾配を付し、廃棄物１０の表面を降雨浸透水が自然流下しやすい条件に設定する。この勾配は、凹陥地が形成される緩傾斜地の傾斜方向に設定すると共に、凹陥地のセンターラインに沿う稜線部から左右方向への傾斜が付けられるように設定すればよい。この導水勾配を付した廃棄物１０の上表面を保護層１４で覆う。この埋立て廃棄物保護層１４は必要に応じて浸透性を制御できるものとする。さらに、この保護層１４の上表面にいわゆるキャピラリーバリア層１６を敷設するのである。これは、まず下層側に保水性の小さい粗粒層１８を敷設する。この粗粒層１８は礫、砂利などにより形成すればよい。

次いで、当該粗粒層１８の上表面に保水性の大きい細粒層２０を敷設する。この細粒層２０は浸透した水が表面張力作用で保水状態を維持できるようなサイズの砂などを用いればよい。このようにキャピラリーバリア層１６は粒子の大きい粗粒層１８の上層に、小さい粒で構成した保水性の大きい細粒層２０を設けて勾配が付されているので、降雨等による浸透水は細粒層２０に保水されながら、粗粒層１８と細粒層２０の境界面に沿って勾配にしたがって流下することになる。このように廃棄物１０の上表面に保護層１４、粗粒層１８、細粒層２０を順に積層させた後、覆土層２２で表面を覆う構成としている。この表面覆土層２２は、完全遮水を行うと埋め立てられた廃棄物に水分が供給されないこととなり、安定化するまでの時間が莫大になるので、浸透水を制御できるものであることが必要である。

このような埋立て廃棄物において、廃棄物上層部のキャピラリーバリア層１６による浸透水の排水を行いつつ、その排水される水の一部を廃棄物１０へ浸透させるためには、あらかじめ水分が必要とされる箇所に、下方に落水する侵入口を設ければよい。そこで、廃棄物１０の表面に敷設したキャピラリーバリア層１６を構成する細粒層２０と粗粒層１８との境界面に、浸透水が進入する浸透部を形成すればよい。

図１は浸透水キャピラリーバリア層の浸透量制御方法を示す図である。なお、図１（１）は多層覆土の側面断面図であり、図１（２）は図１（１）のＡ−Ａ線における平面図である。
図１(１)に示すように、埋立て廃棄物内部に水分が必要とされる箇所に浸透水を均等に浸透させる浸透部を形成する。この浸透部は、キャピラリーバリア層を構成する粗粒層１８に設ける浸透孔２６と、細粒層に設ける粗粒壁２４ａ若しくは障壁と、廃棄物１０から覆土層表面へ突出貫通するガス抜き管２８と細粒層２０と面する位置に設ける粗粒壁２４ｂと、からなり埋立て廃棄物への少量浸透を行う。

まず、浸透部の施工箇所となる浸透水キャピラリーバリア層を形成する細粒層２０と粗粒層１８との境界面に導水勾配の下流側に粗粒層１８と同質の材料からなる粗粒壁２４ａと、その上流側に細粒層２０と同質の材料からなる浸透孔２６とを形成する。また、粗粒壁２４ａの替わりに障壁を設けても良い。障壁の材質はキャピラリーバリア層中の浸透水流下の障害物となるように、例えば、木、鋼板、ゴム板、プラスチック板等を用いることができる。図１において、前述の粗粒壁２４ａと浸透孔２６は互いに隣接するように形成している。しかし、設置箇所はこれに限定されるものではなく、互いに離間して設置してもそれぞれ浸透水の少量浸透としての機能を有する。また、本実施形態の浸透孔２６の形状は、円筒状に形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば矩形、楕円状あるいは溝状に形成してもよい。

これにより、覆土層２２表面から浸透して細粒層２０と粗粒層１８との境界面の導水勾配により流れてきた浸透水は、浸透孔２６から落水して下方の廃棄物１０に侵入する。また、粗粒壁２４ａの場合、浸透水は壁内部を浸透しながら下方の粗粒層１８に落水して、さらに下方の廃棄物１０へと侵入する。また、細粒層２０中に設ける障壁は、下流側への浸透水の流下を妨げて、障壁下方の粗粒層に浸透水を落水させることができる。

一方、ガス抜き管２８は廃棄物１０からキャピラリーバリア層１６を含む覆土層２２表面に突出貫通する。このガス抜き管２８は先端部分をＴ字形にして、その両端面から埋立地内部の廃棄物から発生するガスを排気することができる管である。なお、本実施形態では先端部分をＴ字形に形成したガス抜き管２８を用いて説明したが、ガス抜き管２８の形状は覆土内部の通気性を良くし、かつ内部に雨が入らない形状であればよく、Ｔ字形状に限定されるものではない。

このガス抜き管２８と、粗粒層１８および細粒層２０の境界面と接触する面の表層側で、ガス抜き管２８の外周面に粗粒層１８が円筒状に突出した粗粒壁２４ｂを形成する。

また、この粗粒壁２４ｂの下方で、ガス抜き管２８の外周面と保護層１４および廃棄物１０とが接する面で、ガス抜き管２８の外周面に砕石からなる砕石層２９を円筒状に形成する。砕石は粗粒層１８よりも粒の粗い小石を用いるため、小石との間に隙間を形成し浸透性および通気性が良い。

さらに、この砕石層２９の表面に、砕石層２９と同質材料の砕石からなる突起部３０を形成する。図２は本実施形態に係る砕石層の突起部の平面図を示す。図２に示すように突起部３０は扇状に形成し、ガス抜き管２８を中心として砕石層２９から放射状に分岐している。また、突起部３０は保護層１４と廃棄物１０内部の砕石層２９の表面に枝葉状に複数分岐させてらせん状に形成する。よって、らせん状に形成した複数の突起部３０はお互いに接触することなく突起部３０先端の面積を大きく形成することができる。突起部３０は、先端部に向けて水が流れやすいように砕石層２９との接続部に傾斜を付け下方向きに形成している。

これにより、覆土層２２表面から浸透して細粒層２０と粗粒層１８との境界面の導水勾配により流れてきた浸透水は、ガス抜き管２８外周に形成された粗粒壁２４ｂから下方の粗粒層１８に浸透する。粗粒壁２４ｂは粗粒石からなり、上流側から細粒層２０を流れてきた浸透水を落水させるように形成しているため、粗粒壁２４ｂ内を通過して容易に下部に浸透することができる。粗粒壁２４ｂから浸透した浸透水は粗粒層１８の隙間を通過し下方に形成した砕石層２９に浸透する。砕石層２９の浸透水は下方への浸透の途中で、砕石層２９と保護層１４および廃棄物１０との接触面に枝葉状に形成した複数の突起部３０へも浸透する。突起部３０の先端は下方に向けて形成されているため突起部３０に浸透した降雨等はガス抜き管２８を中心として砕石層２９の周囲から放射状に保護層１４および廃棄物１０内部に浸透していく。

また、ガス抜き管２８の表面に形成した円筒状の砕石層２９は、砕石からなり間に隙間を形成している。したがって、砕石層２９は降雨等の浸透ばかりでなく、ガス抜き管２８と同様に内部で発生したガス等の外部へ排気、および外部からの空気の供給を促進することができる。これにより、廃棄物を生物分解、および酸化することができ廃棄物内部の安定化を促進することができる。なお、本実施形態では扇型に形成した突起部３０を用いて説明したが、突起部３０の形状は、浸透性および通気性の良い形状であればよく、この形状に限定されるものではない。

よって、多層覆土に形成されたガス抜き管２８外周部の粗粒壁２４ｂおよび、浸透孔２６によって浸透水の浸入口が確保されたことにより、図１（１）中の矢印に示すように、覆土層２２表面から浸透した浸透水の一部を下層の廃棄物１０の必要な箇所に供給することが可能となる。

一方、過剰な浸透水は、これまで通り、粗粒層１８とその上層に積層した細粒層２０からなる勾配を付して形成されたキャピラリーバリア層１６により、勾配を倣って下流の排水溝へと流れ込み、集水することができる。

図１(２)において、浸透水が落水する浸透部の位置は、浸透水を埋立て廃棄物内部に均一に落水させたい必要な箇所を選択すればよい。また、浸透量は浸透箇所を形成する上流側の排水面積および浸透部の直径から予測して決定すればよい。

これにより、埋立て廃棄物に浸透する降雨等の浸透水は埋立て廃棄物の上表面に粗粒層１８とその上層に積層した細粒層２０からなる勾配が付されたキャピラリーバリア層１６を下流側に移動して集水されるが、キャピラリーバリア層１６に分散して設けた複数の浸透部により、浸透水の一部を下層に浸透させることができ埋立て物の安定化を図ることができる。また、ガス抜き管２８の外周面に形成した砕石層２９は表面に突起部３０を形成しているので、上方からの浸透水を放射状に内部に積極的に浸透させることが可能となる。

キャピラリーバリア層の浸透量制御方法を示す図である。本実施形態に係る砕石層の突起部の平面図を示す。埋立て廃棄物の多層覆土による遮水システムの断面図を示す。多層覆土を利用した廃棄物埋立て構造の縦断面図である。

符号の説明

１………廃棄物、２………現地発生土、３………粗粒層、４………細粒層、５………表土、１０………廃棄物、１２………遮水層、１４………保護層、１６………キャピラリーバリア層、１８………粗粒層、２０………細粒層、２２………覆土層、２４………粗粒壁、２６………浸透孔、２８………ガス抜き管、２９………砕石層、３０………突起部。

Claims

埋立て廃棄物保護層の上表面に粗粒層とその上層に積層した細粒層からなる勾配を付して形成されたキャピラリーバリア層に、下部埋立て廃棄物内に浸透遮蔽された浸透水の一部を埋立て物内に浸透させる複数の浸透部を分散形成することにより、埋立て廃棄物への少量浸透を必要な箇所に行い、埋立て物の安定化をなさしめることを特徴とする埋立て廃棄物の浸透水制御方法。
前記浸透部は、キャピラリーバリア層を構成する粗粒層に設ける浸透孔と、細粒層に設ける粗粒壁若しくは障壁と、廃棄物から覆土層表面へ突出貫通するガス抜き管と細粒層と面する位置に設ける粗粒壁と、からなり埋立て廃棄物への少量浸透を行うことを特徴とする請求項１記載の埋立て廃棄物の浸透水制御方法。
前記ガス抜き管の外周面に砕石層を形成し、前記砕石層は表面に砕石からなる複数の突起部を有してなり、埋立て廃棄物への浸透を促進することを特徴とする請求項２記載の埋立て廃棄物の浸透水制御方法。