JP2005254067A - 廃棄物最終処分場の最終覆土工法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物最終処分場において、従来の覆土工法やキャッピング工法の問題点を考慮し、浸出水の処理にかかる費用を低減しつつ、廃棄物の安定化を促進できる最終覆土工法を提供する。
【解決手段】埋立地に埋め立てられた廃棄物層３を覆う最終覆土層に、雨水を一時的に貯留可能な凹部５１を上面に形成し、かつ水を浸透可能とする浸透制御層５を設けることで、廃棄物層３に浸透する水分量をコントロールできるようにする。すなわち、凹部５１に廃棄物の安定化に必要な雨水を一時貯留し、貯留された水分は浸透制御層５を通じて、徐々にかつ定常的に廃棄物層３へ供給される。一方、余剰の雨水は浸透制御層５の上部を排水勾配に従って覆土縁部に設けた排水溝７等の排水設備へと導かれ、廃棄物層３内へは浸透しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃棄物最終処分場の埋立地における最終覆土工法に関する。

通常、廃棄物最終処分場は廃棄物の埋立てが完了すると、その表面を覆土等により覆って廃棄物が露出しないようにしており、これを最終覆土という。一般的に用いられている最終覆土の方法として、土砂等の土質材料による覆土工法と、遮水シートやアスファルト等の遮水材料によるキャッピング工法がある。

通気性・透水性のない遮水材料によるキャッピング工法は、降雨時の雨水が廃棄物中に浸透しないで全て表面水として排水される。したがって、廃棄物中の保有水以外は有害な浸出水の発生がないことから、浸出水を放流するための水処理にかかる費用を低減することができる。

一方で、埋め立てられた廃棄物は、雨水等の浸透や空気の作用により安定化が促進されることが知られている。これは廃棄物層内に空気が入ることで層内の微生物が活性化され、廃棄物中の有機物の分解が進行するためである。さらに、浸透した雨水には、空気（酸素）が溶存しており、廃棄物層内を好気的な条件に保つ作用と、分解が進む廃棄物や有害物を洗い出す効果があり、埋立地の安定化の促進に寄与している。

しかし、通気性・透水性のない遮水材料によるキャッピング工法では、廃棄物中に空気や水分を供給できないことから、上述した安定化の促進が期待できない。したがって、廃棄物最終処分場の廃止までの期間が極めて長くなり、長期間にわたる維持・管理が必要となる。また、空気や水分が供給されない廃棄物層内は嫌気的条件となり、有機性の廃棄物に起因するメタンガス、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニア等のガスが発生するため、種々の問題が指摘されている。

他方、土砂等の土質材料による覆土工法に関しては、通常、通気性・透水性が保持されるため、廃棄物の安定化を促進し、有害物質等の洗い出しに必要な空気や水分は供給される。空気や水分が廃棄物の分解・安定化に対して適切な量供給された場合、閉鎖された最終処分場内の廃棄物が安定化するまでの期間、すなわち維持・管理が不要になるまでの期間を短縮することができるという特長がある。

一般に、国内での年間平均降水量は、廃棄物の分解・安定化に対しては過剰とされており、約５％程度が適量といわれている。このため、土砂等の土質材料による覆土工法では、表面に勾配をつけたり側溝を設ける等して、表流水を排除する構造としている。
覆土等のまた、表層を透水性を有する部分と遮水性又は難透水性を有する部分とが混在するように形成するとともに、遮水性又は難透水性を有する部分に、この部分に降った雨水を地表水として埋立地外へ排水する排水施設を形成する工法もある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−２６９６３９号公報

しかしながら、集中豪雨などの場合には廃棄物層内に大量の浸透水が入り込むため、発生する浸出水の量に対応可能な規模の水処理設備が必要となる。このため、処分場閉鎖後も廃止に至るまで水処理設備及びその維持・管理に多大な費用を要するという問題がある。また、クローズド型処分場など、埋立期間中は屋根等により被覆されている最終処分場においては、降雨による影響がないため、軽微な水処理設備を採用していることが多い。このようなケースでは、閉鎖後被覆設備を撤去・移設する場合、土砂等の土質材料による覆土工法を採用することが困難となる。

さらに、降雨の変動に影響される断続的な水分の供給は、廃棄物層内に水みちを形成することが知られている。水みちが形成されると、廃棄物層内に浸透した水分が一定の箇所のみ流れるようになるため、洗い出しの効果が部分的になるという弊害がある。

本発明の課題は、廃棄物最終処分場において、従来の覆土工法やキャッピング工法の問題点を考慮し、浸出水の処理にかかる費用を低減しつつ、廃棄物の安定化を促進できる最終覆土工法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、埋立地に埋め立てられた廃棄物層３を覆う最終覆土層に、雨水を一時的に貯留可能な凹部５１を上面に形成し、かつ水を浸透可能とする浸透制御層５を設けて、廃棄物層３に浸透する水分量をコントロールできるようにしたことを特徴とする。

このように、雨水を一時的に貯留可能な凹部を上面に形成し、かつ水を浸透可能とする浸透制御層で廃棄物層を覆うことで、凹部に廃棄物の安定化に必要な雨水を一時貯留することができる。そして、貯留された水分は浸透制御層を通じて、徐々にかつ定常的に廃棄物層へ供給される。一方、余剰の雨水は浸透制御層の上部を排水勾配に従って覆土縁部に設けた排水溝等の排水設備へと導かれ、廃棄物層内へは浸透しない。
このように、廃棄物層に対して廃棄物の安定化に必要な量の水分を供給でき、余分な雨水の廃棄物層への浸透を防ぐことができる。また、廃棄物層への水分供給が漸次、定常的に行われるので、洗い出しの効果を阻害することがない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の廃棄物最終処分場の最終覆土工法であって、例えば図１及び図２に示すように、土砂等の土質材料を使用して前記浸透制御層５を形成し、もしくは透水係数を制御可能なシート材料を使用して前記浸透制御層５を形成することを特徴とする。

本発明によれば、埋立地上部に降った雨量の内、廃棄物の安定化に必要な水分は廃棄物層へ浸透させ、それ以外の余剰な水分は埋立地外へ排水することができる。また、廃棄物層への水分供給が漸次、定常的に行われるので、洗い出しの効果を阻害することがない。
したがって、有害な浸出水の発生を抑制することで、その処理にかかる費用を低減でき、しかも、廃棄物の安定化を促進することで、最終処分場廃止に至るまでの期間を短縮することができる。これにより、最終処分場が埋立を完了した後（閉鎖後）、廃止に至るまでの維持・管理にかかる費用を大幅に低減できる利点がある。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した廃棄物最終処分場を示しており、１は遮水工、２は浸出水集排水設備、３は廃棄物層、４はガス抜き層、５は浸透制御層、５１は凹部、６は表層、７は排水溝、８はガス抜き管である。

すなわち、廃棄物最終処分場は、例えば地盤を掘削するか、もしくは自然の凹地形を利用したもので、図１に示すように、側面及び底面には遮水工１が施されている。遮水工１は、通常、合成樹脂やゴム製の遮水シートや鋼板等による従来公知の方式のものが採用され、有害な浸出水の流出を防ぐ構造となっている。
さらに、処分場の底部には浸出水集排水設備２が設けられており、遮水工１で囲まれた部分に廃棄物が埋め立てられて廃棄物層３が形成される。浸出水集排水設備２は、廃棄物層３内の浸出水を集水し、図示しない水処理施設に排水するもので、浸出水は水処理設備において浄化処理される。

なお、図示のように、処分場の周囲に排水溝７が施工されるとともに、遮水工１の内側にガス抜き管８が設置されている。
また、埋め立てられる廃棄物層３の最終形状は、図示のように、必要に応じて中央部を高くし、排水のための勾配が確保されている。廃棄物の埋立が完了すると、その廃棄物層３の上部には、廃棄物の露出・飛散などを防ぐために最終覆土工事が行われる。

最終覆土工事において、廃棄物層３の上部に、必要に応じて先ず、透水性材料で構成されたガス抜き層４を所定の厚みで積層する。次に、そのガス抜き層４の上部を浸透制御層５で覆う。そして最後に、最終覆土後の上部の利用方法に従い、必要に応じて表層６を積層し、最終覆土工事を完了する。

図示例において、浸透制御層５は土砂等の土質材料により構成したものであり、図２に拡大して示したように、上面に凹部５１を有する形状に整形する。
このように、土質材料により構成された浸透制御層５の積層厚は、使用する土質材料の透水係数、凹部５１の形状、及び当該地域の年間降水量等により所定の積層厚とすることができる。すなわち、廃棄物の安定化に必要な水分量が一定期間内に通過する積層厚とする。

以上の最終覆土工法によれば、土質材料で構成された浸透制御層５により廃棄物層３へ浸透する水分量をコントロールすることができる。
すなわち、浸透制御層５上面の凹部５１に廃棄物の安定化に必要な量の雨水が一時貯留され、その雨水は浸透制御層５からガス抜き層４を介して徐々に廃棄物層３に供給される。また、余剰の雨水は浸透制御層５の上面を排水勾配に従って覆土層縁部の排水溝７などの排水設備へと導かれ、埋立地外へ排水されるので、廃棄物層３内への浸透が防止される。

このように、廃棄物層３への過剰な雨水の浸透を制御し、廃棄物層３から発生する浸出水を低減しつつ、安定化に必要な量の水分を廃棄物層３に浸透させることができる。また、廃棄物層３への水分供給が漸次、定常的に行われるので、廃棄物層３内部の水みちの形成を防止できる。

以上の図示例では、土質材料による浸透制御層５としたが、浸透制御層５は、透水係数が制御可能なシート（浸透制御シート）材料を使用しても構成できる。例えば下層のガス抜き層などの層形状を、前述したように、上面に凹部５１を有する形状に整形しておき、その上を浸透制御シートで覆って浸透制御層５とする。
このような浸透制御シートで浸透制御層５を構成する場合、凹部５１の形状、及び当該地域の年間降水量等により浸透制御シートの透水係数を決定して、その所定の透水係数の浸透制御シートを使用する。
以上の浸透制御シートによる浸透制御層５によっても、前述した土質材料による浸透制御層５と同様に、廃棄物層３へ浸透する水分量をコントロールすることができ、すなわち、同様の作用効果が得られる。
通常、最終処分場ではガス抜き管８を設置するので、廃棄物中の有機物分解のために必要な空気（酸素）の供給は確保されていることに加え、浸透制御層５を土質材料で構成した場合、浸透制御シートで構成した場合のどちらにおいても、空気（酸素）は浸透制御層５からガス抜き層４を介しても廃棄物層３へ供給されることから、廃棄物層３内は好気的な条件を保つことができる。

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。すなわち、実施形態では本発明の廃棄物最終処分場における最終覆土工法について詳細に説明したが、この最終覆土工法は、計画中の最終処分場以外にも、現在埋立中や埋立が完了し閉鎖した後の最終処分場に対しても適用することができる。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した一実施形態の構成を示すもので、廃棄物最終処分場の最終覆土後の一例を示した断面説明図である。 図１の最終覆土部分の拡大図である。

符号の説明

１ 遮水工
２ 浸出水集排水設備
３ 廃棄物層
４ ガス抜き層
５ 浸透制御層
５１ 凹部
６ 表層
７ 排水溝
８ ガス抜き管

Claims (2)

1. 埋立地に埋め立てられた廃棄物層を覆う最終覆土層に、雨水を一時的に貯留可能な凹部を上面に形成し、かつ水を浸透可能とする浸透制御層を設けて、廃棄物層に浸透する水分量をコントロールできるようにしたことを特徴とする廃棄物最終処分場の最終覆土工法。
2. 土砂等の土質材料もしくは透水係数を制御可能なシート材料を使用して、前記浸透制御層を形成することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物最終処分場の最終覆土工法。

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