JP2009165905A - 廃棄物処分場の漏水検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】 遮水シートが二重に設けられる廃棄物処分場において、構造が比較的単純であり、特殊な装置も使用せずに漏水の発生箇所を特定することができる漏水検知システムを提供することである。
【解決手段】 廃棄物処分場の漏水検知システム１０は、漏水検知区画１１を形成するため基盤１２の上に配置された凸部形成部材１３と、この凸部形成部材１３の上に敷設される下方遮水シート１４と、下方遮水シート１４の上に形成された漏水検知区画１１に配置される透水性材料１５と、透水性材料１５を覆う上方遮水シート１６と、基盤１２に形成された漏水流入通路１７と備えることを特徴とするものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、廃棄物処分場の埋立地における漏水検知システムに関する。

廃棄物処分場の建設において、近年、周辺環境に配慮して屋根付きの廃棄物処分場が選択されることが多くなっている。このような屋根付きの廃棄物処分場は比較的規模が小さく、遮水シートが二重に敷設される構造が採用されることが多い。

一方、廃棄物処分場における遮水シートの漏水を検知する従来方法としては、遮水シートそのものの破損を監視することを目的として、空気圧力測定法、電気的漏洩検知法及び物理式漏水検知法等の方法がある。

（１）空気圧力測定法
埋立地を数百ｍ²単位で複数の区画に分割し、各区画ごとに遮水シートを袋状の構造に形成し、ホースにより各区画を吸引装置に接続し、この吸引装置で負圧を掛けて遮水シートの気密性を検査することにより、遮水シートの健全性を確認するものである。この方法は、遮水シートが二重に設けられる遮水構造に使用されるものであるが、袋状にした遮水シート内部を真空に維持するための装置の都合上、区画を小さくすることが困難である。

（２）電気的漏洩検知法
遮水シートが絶縁体であることを利用し、埋立地の内外(遮水シートの表側と裏側)に電極を設置し、電極間に一定の電圧をかけ、電極間の電位差、抵抗値及び位相差などを測定するもので、上層シートに破損が生じ漏水が発生した場合、各測定値に変化が生じることを利用してシートの破損の有無とその位置を検知する。この方法は、主に二重シート遮水構造に用いられるものであり、使用する電極によって、面電極方式、点電極方式、線電極方式などがある。
しかしながら、電気的漏洩検知法では、迷走電流や地電流などによるノイズの影響を受け易く、長期的なセンサやケーブルの劣化により検知精度が低下するなどの問題点がある。

（３）物理式漏水検知法
埋立地を数十〜百ｍ²単位で区画割して、各区画ごとにモニタリング管を設置し、下流の管出口からの出水量やその水質を測定することにより、遮水構造の健全性を確認する。この方法は、主に、遮水シートと土質遮水構造とからなる遮水構造や、遮水シートとアスファルトコンクリートとからなる遮水構造に使用される。このような漏水検知法は、特許文献１（特開２０００−２８３８７８号公報）や、特許文献２（特開２００３−１２１６号公報）等に記載されている。
以上のような物理式漏水検知法は、直接的に漏水を検知するものであるため確実性が高く、さらに、採取した水を分析することにより精度を向上することが可能であり、検知区画を数ｍ四方程度に細かく設定できる等の特徴があるが、二重シート構造の処分場に適用する場合には以下のような問題が生じる。
特開２０００−２８３８７８号公報 特開２００３−１２１６号公報

遮水シートと土質遮水材とからなる遮水構造に、上述のような物理式漏水検知法を適用する場合、土質遮水材の上面にモニタリング管やカメラ管を検知区画の境界となるように設け、その上に面状排水材などの透水性材料を敷設する構造となるものであるが、こうした構造を二重シート構造の上下遮水シート間に設けることは容易ではない。
また上述の方法では、モニタリング管やカメラ管が遮水シートと土質遮水材との中間に設けられ、検出された漏水は両者の中間を流下するものであるため、これを二重シート構造に適用するには、各検知区画からの漏水を検知管に導くための機構が必要となる。
また漏水を検知するためにカメラ管内にカメラを挿入するため、埋立地の下には監査廊のような大掛かりな設備を設ける必要があるといった問題がある。

以上のような現状を鑑みて本発明の課題は、遮水シートが二重に設けられる廃棄物処分場において、構造が比較的単純であり、特殊な装置も使用せずに漏水の発生箇所の特定が可能な漏水検知システムを提供することである。
また空気圧力測定法と比較して、検知区画を小さく設定することが可能であり、ごく微量であっても漏水量の測定が可能な漏水検知システムを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明では、廃棄物処分場における基盤の上に複数の区画を形成するため所定配置で敷設された凸部形成部材と、当該凸部形成部材の上に敷設され、凸部形成部材の配置にしたがって凸部で囲まれた凹状の区画が表面に形成された下方遮水シートと、当該下方遮水シートの表面に形成された凹状の各区画に設けられた透水性材料と、当該透水性材料を覆うように下方遮水シート上の全域に敷設された上方遮水シートと、上方遮水シートからの漏水が下方遮水シート表面の凹状の各区画を介して流入するように前記基盤の内部又は表面に形成された漏水流入通路とを備え、前記漏水流入通路内に検知カメラなどの検知手段を挿入することにより、漏水流入通路内へ漏水を流入させている凹状区画を特定し、上方遮水シートの漏水箇所を検知することを特徴とする廃棄物処分場の漏水検知システムが提供される。

本発明の廃棄物処分場の漏水検知システムにおいて、前記漏水流入通路は、複数の凹状区画の下方を通過するように検知管として設けられた管状体と、各凹状区画と管状体とをそれぞれ接続するように設けられた複数の連結管とを含む構成とすることが可能である。

本発明の廃棄物処分場の漏水検知システムでは、上方遮水シートと下方遮水シートとで透水性材料を挟むように二重シート遮水構造が構成され、下方遮水シートの表面には基盤上に配置された凸部形成部材により凹状の区画、すなわち、漏水検知区画が形成されるので、上方遮水シートにおいて漏水が発生した場合には、廃棄物から生じた汚水が下方遮水シートの上の漏水検知区画に流れ落ち、ここから漏水流入通路内へ流入する。したがって、漏水流入通路内へと既存の監視用カメラ等を挿入すれば、漏水を生じさせている漏水検知区画を特定することが可能であるため、本発明の漏水検知システムは従来システムと比較して構造が単純であり、特殊な装置も必要とせず、漏水発生箇所の特定が容易且つ確実に行えるものである。
また本発明の漏水検知システムは、従来の空気圧力測定法と比較すると、漏水検知区画を小さく設定することが可能であり、ごく微量であっても漏水量の測定が可能である。

以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の廃棄物処分場の漏水検知システム１０は、漏水検知区画１１を形成するため基盤１２の上に配置された凸部形成部材１３と、この凸部形成部材１３の上に敷設される下方遮水シート１４と、下方遮水シート１４の上の漏水検知区画１１に配置される透水性材料１５と、透水性材料１５を覆う上方遮水シート１６と、基盤１２に形成された漏水流入通路１７とを主要な構成とするものである。
ここで、図１は本発明の漏水検知システム１０の構築途中における平面図であり、廃棄物処分場の基盤１２の上に凸部形成部材１３及び下方遮水シート１４が敷設された後の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ線の位置で切断した漏水検知システム完成後の断面図である。

前記廃棄物処分場の基盤１２は、砂や粘土等の土質材料、アスファルト、又はコンクリート等から形成されるものであり、図１において、基盤１２は矩形の底面１２ａの４辺から法面１２ｂが立ち上げられた構造とされる。底面１２ａには、Ｘ方向で両側が中央より
も高く形成されて１〜２％程度の傾斜が付けられ、Ｙ方向では一方に向けて１〜２％程度の傾斜が付けられる。
基盤１２の底面１２ａには、図２に示したように、コンクリートや合成樹脂等から形成されたＵ字状の部材１８ａが埋設されてＹ方向に延長する複数の溝１８が形成され、各溝１８は蓋１８ｂで塞がれて前記傾斜が付いた底面１２ａの一部を構成する。

基盤１２の底面１２ａに形成された各溝１８には、漏水流入通路１７としての管状部材１７ａが配設され、この管状部材１７ａに接続された複数の連結管１７ｂが蓋１８ｂを貫通し、下方遮水シート１４の上方の漏水検知区画１１に連通するように所定位置に連結される。管状部材１７ａとしては、直径がほぼ５０〜１５０ｍｍ程度の塩化ビニール、高密度ポリエチレン等の合成樹脂からなるパイプを使用することができる。
管状部材１７ａは、各溝１８から廃棄物処分場の敷地外部にまで延長され、その端部（図示せず）が、更に曲線ボーリングなどの工法により地上まで延ばされるか、又は、地上から形成された立坑（図示せず）の内部まで延ばされる。
管状部材１７ａの内部には、埋立地の敷地外に出た付近において、水分の検知センサ（図示せず）が配置され、この検知センサからの信号が管理センタ（図示せず）の制御装置に送られるように構成されている。

前記凸部形成部材１３は基盤１２の底面１２ａ上に配置され、これにより囲まれた範囲を一つの区画とするものであり、図１では、凸部形成部材１３が格子状に配置され、複数の区画が形成されている。凸部形成部材１３は、例えば、三角形、台形、長方形、正方形などの断面形状を有する長尺部材を使用することが可能であり、長尺部材は上載荷重に対して十分な強度を有するウレタンやスチロール等の発泡合成樹脂又は木材・コンクリート等から形成することができる。
なお、凸部形成部材１３の配置パターンは、特に、図１に限定されるものではないが、例えば、５ｍ×５ｍ程度の格子状に配置することができる。

下方遮水シート１４は、廃棄物から発生する汚水が基盤１２内へ滲出するのを防止するため、基盤１２の底面１２ａ及び法面１２ｂの全域を覆うように敷設される。この下方遮水シート１４は或る程度の柔軟性を有すると共に耐食性が優れた材料、例えば、高密度ポリエチレン、ポリエチレンやゴム系材料等からなるシート材が使用され、所定寸法に切断されたシート材どうしを溶着しながら、凸部形成部材１３や底面１２ａの上に隙間ができないように敷設される。
下方遮水シート１４は、凸部形成部材１３の上から基盤１２の全域に敷設されると、その表面に凸部形成部材１３の配置パターンと同様な格子状パターンが凸状に形成される。この格子状パターンの凸状部分で囲まれた複数の区画は、それぞれ漏水検知区画１１として機能する。基盤１２の底面１２ａには上述のような傾斜が付けられているため、下方遮水シート１４の表面にも同様な傾斜が付き、各漏水検知区画１１には、図１における排水口１７ｃに向かう下がり勾配が設けられる。
各漏水検知区画１１の排水口１７ｃには、上述の連結管１７ｂが接続されることにより、各漏水検知区画１１と管状部材１７ａとが連通する。また同様に法面１２ｂにも排水口１７ｄが設けられ、この排水口１７ｄも連結管１７ｂを介して所定の管状部材１７ａに連通する。

下方遮水シート１４の上には、その格子状パターンの凸状部分や、基盤１２の法面１２ｂに配置された下方遮水シート１４も含めたほぼ全域に、不織布等の透水性材料からなるシート材１９が敷設され、その透水性シート材１９の上から各漏水検知区画１１や法面１２ｂに透水性材料１５が充填される。
この透水性材料１５は、下方に位置する下方遮水シート１４に突き刺さったり、破断させることが無いように表面が角張っていないものであって、上方から下方に水を透過させ得る非吸水性のものであれば良く、例えば、外形最大長が２〜２０ｍｍ程度に形成された粒状物を使用することができる。
粒状物は、ガラス玉、プラスチック玉等の合成樹脂材料や、砂や円レキなどの地盤材料等から形成されたものを使用することが可能であり、これら粒状物は、比較的網目の小さい網状の袋に入れて、透水性シート材１９の上に載置することが好ましい。
なお、透水性シート材１９は、下方遮水シート１４を保護して破断を防止するために敷設されるものである。

各漏水検知区画１１や法面１２ｂに敷設された透水性材料１５の上から、基盤１２の全域に上方遮水シート１６が敷設される。この上方遮水シート１６は、下方遮水シート１４と同様な材料からなる所定寸法のシート材を使用し、各シート材どうしを溶着することにより形成するものである。上方遮水シート１６の上には、これを保護するための透水性シート材２０が敷設される。

なお、図１では、漏水検知区画１１がＸＹ方向に４×５の格子状で形成されたものを例示したが、これ以外の配置で漏水検知区画を形成することも可能である。
例えば、図３に示したように、４方向が法面３１で囲まれた底面３２に６×６の格子状で漏水検知区画３３を形成したり、また図４に示したように、４方向が法面４１で囲まれた底面４２に６×６の格子状で漏水検知区画４３を形成すると共に、法面４１にも複数の漏水検知区画を設けることが可能である。

次に、本発明の漏水検知システム１０により漏水を検知する方法について説明する。
廃棄物処分場に埋立てられた堆積された廃棄物から汚水が滲み出た場合には、汚水は上方遮水シート１６の上に溜まっている。そして、上方遮水シート１６が破損した場合には、ここから汚水が下方に流れ込み、直下にある漏水検知区画１１の透水性材料１５及び透水性シート材１９を通過して下方遮水シート１４の表面まで到達する。各漏水検知区画１１では、その表面に形成された下り勾配に沿って汚水が排水口１７ｃまで流れ下り、ここから連結管１７ｂを介して管状部材１７ａまで流れ込む。さらに、汚水が、管状部材１７ａ内を傾斜に沿って流れて端部に至ると、この端部に配置された水分の検知センサが汚水を検知して管理センタの制御装置に漏水を知らせる信号を送る。
以上のようにして、上方遮水シート１６の破損が管理者によって認知されると、管理者は、既に慣用されている監視用カメラ（図示せず）を管状部材１７ａ内に挿入し、このカメラから送られてくる管状部材１７ａ内の映像を分析し、汚水を管状部材１７ａ内に流し込んでいる連結管１７ｂを特定することができる。これにより、この連結管１７ｂに連通している漏水検知区画１１の真上にある上方遮水シート１６の領域が破損していることが検知される。
なお、カメラとしては、特開２０００−２８３８７８号公報（特許文献１）に記載された自走式の検知・サンプリング装置を採用することが可能であり、これにより、連結管１７ｂから流下する汚水を採水すれば、その汚水の水質も分析することが可能である。

本発明の漏水検知システムの構築途中における平面図である。 図１のＡ−Ａ線の位置で切断した漏水検知システム完成後の断面図である。 図１以外の態様における漏水検知区画の配置パターンを示す平面図である。 図１以外の態様における漏水検知区画の配置パターンを示す平面図である。

符号の説明

１０ 漏水検知システム
１１ 漏水検知区画
１２ 基盤
１３ 凸部形成部材
１４ 下方遮水シート
１５ 透水性材料
１６ 上方遮水シート
１７ 漏水流入通路
１７ａ 管状部材
１７ｂ 連結管
１７ｃ 排水口
１８ 溝
１９ 透水性シート材
２０ 透水性シート材

Claims (2)

1. 廃棄物処分場における基盤の上に複数の区画を形成するため所定配置で敷設された凸部形成部材と、当該凸部形成部材の上に敷設され、凸部形成部材の配置にしたがって凸部で囲まれた凹状の区画が表面に形成された下方遮水シートと、当該下方遮水シートの表面に形成された凹状の各区画に設けられた透水性材料と、当該透水性材料を覆うように下方遮水シート上の全域に敷設された上方遮水シートと、上方遮水シートからの漏水が下方遮水シート表面の凹状の各区画を介して流入するように前記基盤の内部又は表面に形成された漏水流入通路とを備え、前記漏水流入通路内に検知カメラなどの検知手段を挿入することにより、漏水流入通路内へ漏水を流入させている凹状区画を特定し、上方遮水シートの漏水箇所を検知することを特徴とする廃棄物処分場の漏水検知システム。
2. 前記漏水流入通路は、複数の凹状区画の下方を通過するように検知管として設けられた管状体と、各凹状区画と管状体とをそれぞれ接続するように設けられた複数の連結管とを含む請求項１に記載の廃棄物処分場の漏水検知システム。

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