JP2015150525A - 管理型最終処分場の埋立構造及び埋立処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる管理型最終処分場の埋立構造を提供する。
【解決手段】底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に有機性廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立構造であって、単一または複数の廃棄物層２２と前記廃棄物層２２の最上層に備えた散水管配設層２３とを含む単位埋立層２０が、埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるとともに、前記単位埋立層２０が平面的に複数領域に区画され、前記散水管配設層２３を介して各区画に個別に散水可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立構造及び埋立処理方法に関する。

最終処分場は、閉鎖つまり埋立終了した後、「一般廃棄物の最終処分及び産業廃棄物の最終処分に係る技術上の基準を定める命令」で法定された廃止基準を満たすことによって廃止することができる。例えば浸出水の性状、埋立層の温度、地盤沈降の状況等に廃止基準が定められている。

しかし、浸出水等についての廃止基準は非常に厳しく、最終処分場の閉鎖から廃止までに要する期間が長期に渡ると、その期間の維持管理費の増大や跡地利用の制限等の問題が生じる。

特に、最終処分場に埋め立てられた有機性廃棄物は好気性微生物による生物処理によって分解が進み、浸出水のＢＯＤやＣＯＤが低下するようになるが、実際には埋立地表面や集排水管の近傍にしか酸素が供給されないために好気性生物処理が円滑に進まなかったり、好気性微生物で容易に分解できないフミン酸やフルボ酸等の難分解性有機物が含まれていたりするので、廃止までに相当な長期間を要していた。

そこで、特許文献１には、最終処分場を閉鎖してから廃止するまでの期間を短縮するために、廃棄物層に空気を送り込んで、微生物による易分解性有機物の分解を促進させ、ＢＯＤとＣＯＤとが廃止基準Ａに達するまで、酸化剤を複数回に分けて廃棄物層に注入する最終処分場の廃止時期短縮方法が提案されている。

また、特許文献２には、埋立前に廃棄物を機械的に洗浄することで、廃棄物に含まれる有機物や塩類を洗い出して廃棄物を安定化する方法や、埋立前に廃棄物に散水および通気して、廃棄物中の有機物や塩類、重金属等を洗い出し、或いは不溶化する方法が示されている。

特開２００５−２２４６７４号公報 特開２００９−２４１０５３号公報

しかし、特許文献１に記載された方法を採用する場合、最終処分場に厚く埋め立てた廃棄物層に一様に空気を供給するのは容易ではないため、廃止までの期間を効果的に短縮できないという問題があった。

また、特許文献２に記載された方法を採用する場合、廃棄物を最終処分場に搬入する前に外部で前処理する必要があり、前処理設備を構築する敷地の確保難という問題ばかりでなく、前処理によって発生する排水等を処理するための水処理設備等の費用が嵩むという問題があり、容易に前処理することができなかった。

そのため、現状、廃棄物は前処理されることなく最終処分場で直接埋立処理されている。具体的にトラックで搬入された有機性汚泥を含む様々な廃棄物は、敷地の端部から順に遮水工の上に一定量埋め立てられる度に覆土が施され、さらにその上に新たな廃棄物が埋め立てられ、上限に達すると最終覆土が施されている。

特に最終処分場に搬入された有機性廃棄物、例えば熱灼減量が１５％以上で括られる有機性汚泥は、通気性及び通水性が悪く、埋立層内で団粒構造となって内部が嫌気化し、ＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ等の発生源となり、浸出水処理設備への原水の水質悪化をもたらし、最終処分場の廃止までの期間短縮の阻害要因となっている。このような有機性廃棄物には、有機性汚泥に限らず熱灼減量が１５％未満の無機性汚泥や僅かでも有機物が含まれる焼却灰等が含まれる。

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる管理型最終処分場の埋立構造及び埋立処理方法を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による管理型最終処分場の埋立構造の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立構造であって、単一または複数の廃棄物層と前記廃棄物層の最上層に備えた散水管配設層とを含む単位埋立層が、前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるとともに、前記単位埋立層が平面的に複数領域に区画され、前記散水管配設層を介して各区画に個別に散水可能に構成されている点にある。

上述の構成によれば、単位埋立層の最上層に形成された散水管配設層から下の廃棄物層に安定的に水が供給され、廃棄物層の好気性生物処理が促進され、または廃棄物に付着した有害物質等の洗い出しが行なわれる。例えば有機物や塩類、重金属などが浸出水とともに回収されるようになる。また、平面的に複数領域に区画された単位埋立層の各区画に個別に散水可能に構成されているため、区画毎に適切な量の水を供給できる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に排気管配設層を備えている点にある。

廃棄物層で発生したガスが廃棄物層の一部に滞留することなく排気管配設層に配設された排気管を介して排気され、廃棄物層の好気性生物処理がより促進され、さらには廃棄物層で発生した臭気ガス等のガス成分の排気が促進されるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に給気管配設層を備えている点にある。

給気管配設層から廃棄物層に給気されることで廃棄物層が好気性雰囲気に維持できるようになり、単位埋立層内で好気性生物処理がより促進されるようになる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも上層の単位埋立層に給気管配設層を備え、下層の単位埋立層に排気管配設層を備えている点にある。

排気管配設層と給気管配設層の両方を備えることで、廃棄物層内で好気性生物処理がより一層促進されるようになる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第二または第四の特徴構成に加えて、前記排気管配設層は、各区画から個別に排気可能に構成されている点にある。

単位埋立層全体から排気するのではなく、排気が必要な区画だけに排気することで排気に要するエネルギー等の効率がよくなる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第三または第四の特徴構成に加えて、前記給気管配設層は、各区画に個別に給気可能に構成されている点にある。

単位埋立層全体に給気するのではなく、給気が必要な区画だけに給気することで給気に要するエネルギー等の効率がよくなる。

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記単位埋立層の温度を区画毎に計測する温度センサが設けられている点にある。

温度センサを区画毎に設けて温度を計測することで、廃棄物層の生物処理の進捗状況を区画毎に監視することができる。

同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、前記散水管配設層を形成する散水管の一端側に給水機構及び前記廃棄物層に酸化剤を供給する酸化剤供給機構が接続されている点にある。

単位埋立層内の散水管配設層から水に替えて酸化剤を供給すれば、酸化剤によって難分解性有機物が易分解性有機物に分解され、その後速やかに生物処理されるようになる。

同第九の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、前記散水管配設層を形成する散水管に前記廃棄物層の温度を検知する温度センサが内装され、前記単位埋立層の外部から監視する信号線が前記散水管に沿って配線されている点にある。

生物処理が進行すると廃棄物層の温度が周囲の環境よりも上昇し、やがて安定化すると周囲の環境温度に近づくことから、廃棄物層の生物処理の進捗状況を監視するために温度分布を把握する必要がある。上述の構成によればそのような温度センサが廃棄物層の上層に形成される散水管配設層の散水管に内装されるので、埋立物の圧力等によって温度センサの破損を招くことなく、極めて容易に設置することができ、複数の温度センサを設置する場合であっても、均等に分布するように設置することができるようになる。

本発明による管理型最終処分場の埋立処理方法の第一の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立処理方法であって、埋立地を平面的に複数領域に区画する区画形成ステップと、区画された領域に、単一または複数の廃棄物層と前記廃棄物層の上層に備えた個別に散水可能な散水管配設層とを含む単位埋立層を形成する単位埋立層形成ステップと、前記埋立地の底部から上方に向けて区画毎に前記単位埋立層形成ステップを複数回繰り返す単位埋立層多層化ステップと、を含む点にある。

区画形成ステップで複数領域に区画された埋立地に単位埋立層形成ステップで形成された単位埋立層に対して散水管配設層から区画毎に個別に散水されるので、単位埋立層多層化ステップで単位埋立層が複数層形成されても下層にまで水が安定供給され、廃棄物層の好気性生物処理が促進され、または廃棄物に付着した有害物質等の洗い出しが促進される。

同第二の特徴構成は、同請求項１１に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、各区画の浸出水の性状、各区画の温度、または各区画の排気ガスの性状の少なくとも何れかを検知する状態検知ステップと、前記状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて個別に散水する散水ステップと、を含む点にある。

状態検知ステップで区画毎の廃棄物の生物処理の進捗状態や、有害物質等の洗い出しの必要性を把握し、その結果に基づいて散水ステップで区画ごとに個別に散水することで、全体として生物処理や洗い出しを一様に進めることができるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項１２に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて前記散水管配設層を用いて個別に酸化剤を供給する酸化剤供給ステップを含む点にある。

平面的に区画形成された各単位埋立層からの浸出水が集排水設備によって集排水され、状態検知ステップで例えばＢＯＤやＣＯＤ等浸出水の性状が測定される。その結果、その区画に難分解性有機物が存在し、微生物処理で容易に分解されないと判断されると、酸化剤供給ステップが実行され、対応する散水管配設層から酸化剤が供給され、難分解性有機物が効率的に易分解性有機物に分解されるようになる。

以上説明した通り、本発明によれば、最終処分場の閉鎖から廃止までの期間を効果的に短縮することができる管理型最終処分場の埋立構造及び埋立処理方法を提供することができるようになった。

（ａ）は管理型最終処分場の要部の断面図、（ｂ）は給水機構及び酸化剤供給機構の説明図 （ａ）は単位埋立層の説明図、（ｂ）は別実施形態を示す単位埋立層の説明図 （ａ）は平面的に複数の領域に区画された単位埋立層の平面視の説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図 単位埋立層の浸出水の性状を検出する手順の説明図 別実施形態を示し、単位埋立層の浸出水の性状を検出する手順の説明図 別実施形態を示し、管理型最終処分場の要部の断面図 別実施形態を示し、単位埋立層の説明図

以下、本発明による管理型最終処分場の埋立構造及び埋立処理方法の実施形態を説明する。
図１（ａ），（ｂ）には、クローズドタイプ（「被覆型」とも呼ばれる。）の管理型最終処分場１０の構造が示されている。管理型最終処分場１０（以下、単に「最終処分場１０」と記す場合もある。）は、廃棄物の処理及び清掃に関する法律で定められる構造基準と維持管理基準に基づいて設置及び運営され、同法に定められた廃棄物の区分に従って埋立処分される。

管理型最終処分場１０は、埋立地となる山間部の谷間や掘削地盤が堰堤３で仕切られ、埋立地の底面や斜面等にゴムシート等の難透水性の層または壁で構成される遮水工１１が施され、さらに被埋立物からの浸出水を集排水する溝や管を備えた集排水設備１２が設置されている。

堰堤３の近傍に集排水設備１２を経由した浸出水の貯水池４が設けられ、ポンプで浸出水処理設備１７に送水される。また、図には示していないが、雨水や地下水が浸出水に混入しないように、遮水工１１の外側に地下水集排水管が設けられて調整池等に集水されている。

最終処分場１０は、不特定人が安易に進入できないように塀等で閉鎖されており、埋立地から発生する様々な臭気ガスが外部に漏洩しないように、また雨水が滲入しないように被覆施設２で覆われている。被覆施設２は、鋼製の柱で骨組みが組まれ、金属製の板状体が配置されて外気と分離されている。

尚、被覆施設２の構造として、ラーメン構造、アーチ構造、平面トラス構造、高剛性曲げ材と高引張強度のケーブルを組み合わせた自己釣合型のハイブリッド構造、スペースフレーム構造、シェル構造、空気支持構造、サスペンション構造等、公知の様々な支持構造が採用可能である。

被覆施設２の下方空間には散水機構１３を構成するスプリンクラーが設置され、被埋立物表面から粉塵が舞い上がらないように、また被埋立物の微生物処理が促進されるように散水機構１３によって散水されるように構成されている。散水機構１３は浸出水処理設備１７で浄化処理された処理水を供給する給水機構６に接続されている。尚、散水機構１３としてスプリンクラー等の固定設備に替えて、車両等の移動体にレインガン等を搭載した散水機構を複数備えていてもよい。被埋立物からの蒸発が激しい夏場には、浸出水処理設備１７の処理水のみでは不足するため、井水や上水も活用してもよい。

最終処分場１０には、有機性廃棄物、焼却灰、廃プラスチック、スラグ、コンクリートくず、ガラスくず、陶磁器くず、鉱滓、瓦礫くず等が搬入されて埋め立てられる。一般に有機性廃棄物とは熱灼減量が１５％以上で括られる有機性汚泥を意味する用語であるが、本実施形態では、有機性廃棄物との用語を、有機性汚泥のみならず熱灼減量が１５％未満の無機性汚泥や僅かでも有機物が含まれる廃棄物をも包含する意味で使用する。

従来、トラックで搬入された有機性汚泥を含む様々な廃棄物は、敷地の端部から順に遮水工１１の上に埋め立てられていた。廃棄物が一定量埋め立てられる度に覆土が施され、さらにその上に新たな廃棄物が埋め立てられ、上限に達すると最終覆土が施されていた。

そして、廃棄物からの浸出水は、重力に従って遮水工１１に達した後、浸出水集排水設備１２を介して浸出水の貯水池４に導かれ、浸出水処理設備１７で浄化処理された後に、一部が散水機構１３を介して被埋立物に散水され、残りは下水処理場等に放流されていた。

このような最終処分場１０は最終覆土が施されると閉鎖され、浸出水の性状、埋立層の温度、地盤沈降の状況等が所定の廃止基準に達するまで管理され、その後廃止されるのであるが、有機性廃棄物を含む大量の廃棄物が嵩高く埋め立てられると、通気性が損なわれて微生物による有機物の分解が阻害され、長期にわたって廃止できない虞がある。そこで、本発明による埋立構造及び埋立処理方法が採用される。

図２（ａ）に示すように、最終処分場１０の埋立構造は、単位埋立層２０が埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるように埋立処理される埋立構造であり、単位埋立層２０が単一または複数の廃棄物層２２と、各廃棄物層２２の上に形成した覆土層２５と、最上層の廃棄物層２２の覆土層に散水管２３ａを配設した散水管配設層２３とを含むように構成されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、さらに、埋立地は平面的に６つの領域に区画され、各区画に単位埋立層２０が形成されるように構成されている。各区画の単位埋立層２０の最上層に夫々散水管配設層２３が形成されているので、各散水管配設層２３の散水管２３ａから各区画に個別に散水される。

廃棄物層２２とは、上述した有機性廃棄物に焼却灰、廃プラスチック、スラグ等が混入された状態で埋め立てられる層で、本実施形態では埋立処理工程に従って、厚さ約１ｍの層が３段に積層される毎に上層に覆土層２５が設けられる。

最上層の覆土層２５となる散水管配設層２３は、表面に多数の散水孔が形成された塩化ビニル等の樹脂製の散水管２３ａが所定間隔で覆土中に並設されている。覆土層２５及び散水管配設層２３の厚さはそれぞれ約５０ｃｍである。散水管２３ａからの散水によって廃棄物層２２が好気性生物処理に適した状態に保たれ、有機物の分解処理が促進される。各単位埋立層２０からの浸出水は、集排水設備１２を介して回収される。

単位埋立層２０が埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるように埋立処理されると、廃棄物が通水性の悪い有機性汚泥であっても、各単位埋立層２０で適切に散水されるので円滑に好気性生物処理が促進されるようになり、大量の廃棄物が嵩高く埋め立てられる場合に比べて、最終処分場１０を閉鎖してから廃止するまでの期間を効果的に短縮できるようになる。

即ち、本発明による管理型最終処分場１０の埋立構造は、単一または複数の廃棄物層２２と廃棄物層２２の最上層に備えた散水管配設層２３とを含む単位埋立層２０が、埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるとともに、単位埋立層２０が平面的に複数領域に区画され、散水管配設層２３を介して各区画に個別に散水可能に構成されている。

さらに、本発明による管理型最終処分場の埋立処理方法は、埋立地を平面的に複数領域に区画する区画形成ステップと、区画された領域に、単一または複数の廃棄物層と廃棄物層の最上層に備えた個別に散水可能な散水管配設層とを含む単位埋立層を形成する単位埋立層形成ステップと、埋立地の底部から上方に向けて区画毎に単位埋立層形成ステップを複数回繰り返す単位埋立層多層化ステップとを備えて構成されている。

図２（ｂ）に示すように、単位埋立層２０に複数の廃棄物層２２が構成される場合には、中間の廃棄物層２２に対する覆土層２５に複数の排気管２１ａを並設した排気管配設層２１を形成することが好ましく、さらには各区画の排気管２１ａから個別に排気可能に構成することが好ましい。生物処理等で発生したガス成分が排気管２１ａから排気され、生物処理等がさらに促進されるようになる。

散水管配設層２３を形成する散水管２３ａの一端側に給水機構及び廃棄物層に酸化剤を供給する酸化剤供給機構が接続されていることが好ましく、当該散水管２３ａに廃棄物層の温度を検知する温度センサが内装され、単位埋立層２０の外部から監視する信号線が散水管２３ａに沿って配線されていることが好ましい。

図１（ｂ）には、散水管２３ａに散水用の水または酸化剤を供給するための給水機構６及び酸化剤供給機構９が例示されている。給水機構６は、上述した浸出水処理設備１７で処理された処理水を貯留する貯留水タンク８と、貯留水タンク８に貯留された水を散水管２３ａに供給するポンプ及び給水管と、給水管に取り付けられた電磁弁Ｖ１を備えて構成されている。

酸化剤供給機構９は、酸化剤を貯留する酸化剤タンク７と、酸化剤タンク７に貯留された酸化剤を散水管２３ａに供給するポンプ及び給液管と、給液管に取り付けられた電磁弁Ｖ２を備えて構成されている。

散水管２３ａの一端側に給水機構及び廃棄物層２２のＣＯＤを低減させる酸化剤を供給する酸化剤供給機構が接続され、各区画で単位埋立層２０毎に難分解性有機物を低分子の易分解性有機物に化学的に分解するケミカルオキシデーション法が実施可能に構成されている。

通常の散水時には電磁弁Ｖ２が閉塞され、電磁弁Ｖ１が開放される。ケミカルオキシデーション時には電磁弁Ｖ１が閉塞され、電磁弁Ｖ２が開放される。このような構成によって、散水管２３ａから散水と酸化剤の供給の双方が可能になる。しかも、必要とする単位埋立層２０にのみ酸化剤を供給することができるようになり、酸化剤によって難分解性有機物が易分解性有機物に分解され、その後速やかに生物処理されるようになる。

酸化剤として、例えば、過マンガン酸塩（ＫＭｎＯ_４やＮａＭｎＯ_４）、過硫酸塩（Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８やＮａ_２Ｓ_２Ｏ_８）、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）等を用いることができ、さらに、過酸化水素にＦｅ^２＋を共存させて酸化力を高め、或いはＫＭｎＯ_４のｐＨを低くして酸化力を高めることも可能である。

廃棄物層２２に難分解性有機物が含まれ、生物処理が円滑に進行しない場合に、散水管２３ａから水に替えて酸化剤を供給すれば、難分解性有機物が易分解性有機物に分解され、その後速やかに生物処理されるようになる。

生物処理が円滑に進行しているか否かを判断する指標の一つとして、各廃棄物層２２の温度を用いることができる。生物処理が進行すると廃棄物層２２の温度が周囲の環境よりも上昇し、やがて安定化すると周囲の環境温度に近づく。

廃棄物層２２の温度が所定の基準、例えば周囲の環境温度と比較して例えば２０℃以内であれば、生物処理がほぼ終息段階に差し掛かっていると判断できる。また、例えば測定開始から温度が上昇することなく、周囲の環境温度と比較して２０℃以内の状態が長期間続くような場合には、生物処理が滞っていると判断できるため酸化剤を投入するような対処が可能になる。

散水管２３ａに所定間隔を隔てて内装された温度センサによって単位埋立層２０の外部から温度を監視できる。温度センサとして耐酸化コーティングされた熱電対が好適に用いられる。また、地表から各廃棄物層２２に温度プローブを差し込むことにより測温してもよい。

図２（ｂ）のように、単位埋立層２０に排気管配設層２１が形成されていれば、生物処理が円滑に進行しているか否かを判断する指標として、廃棄物層で発生するガスの成分や濃度といった性状を検知することができ、その結果に基づいて適切な対処が可能になる。

図６に示すように、吸引ファンや吸引ポンプのような吸引装置１４で各区画の排気管配設層２１の排気管を、バルブを介してヘッダー管に接続し、バルブを開閉操作することによって各区画から個別に排ガスを吸引可能に構成すればよい。

例えば、排気にメタンガスが高濃度で含まれているような場合には、嫌気性処理が行われていると考えられることから、好気性処理が滞っていると推定される。ガスの性状を検知するガスセンサは、排気管２１ａに接続されたガス吸引器によって貯留された排ガス収容部に配設すればよく、複数のガスセンサを備えて各ガス成分及びその濃度を検知すればよい。

生物処理が円滑に進行しているか否かを判断する他の指標として、廃棄物からの浸出水の性状を用いることもできる。具体的に、浸出水のＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ（トータル窒素）、塩濃度、重金属含有量等である。

また、浸出水に対してＤＮＡ解析（生物叢解析）を行ない、細菌の基準株の１６ＳｒＤＮＡのデータベースに対する相同性検索（ＢＬＡＳＴ）を行なって、生物種の階層を門から種まで分類して安定性度合いを評価することができる。有機物の分解処理が進行した正常な土壌と同様の微生物叢を示しているか否か、偏った優先種が見られるか否かで判断できる。

このような指標に基づいて、微生物処理が滞っていると推定される場合に、上述したケミカルオキシデーション法が実行される。また塩濃度や重金属含有量が多い等、廃棄物の洗い出しが必要であると推定される場合には散水管配設層２３から水を供給し、洗い出しを行なえばよい。

図４に示すように、例えば最終的に３層の単位埋立層２０，３０，４０が形成される最終処分場で浸出水の性状を検査する場合、先ず最下層の単位埋立層２０の埋立時及びその上層３０の埋立時に、最下層の単位埋立層２０に対して、数日から数十日の時間差を設けて区画毎に散水管配設層２３から散水し、区画毎の単位埋立層２０からの浸出水を集排水設備１２を介して集水してその性状を検査すれば、最下層の単位埋立層２０に対して区画毎の浸出水の性状が把握できる。

次に中間層の単位埋立層３０の埋立時及びその上層４０の埋立時に、中間層の単位埋立層３０に対して、数日から数十日の時間差を設けて区画毎に散水管配設層２３から散水し、区画毎の単位埋立層３０，２０からの浸出水を集排水設備１２を介して集水してその性状を検査すれば、中間層の単位埋立層３０に対して区画毎の浸出水の性状が把握できる。中間層３０の埋立が終了するまでには相当の年月が経過しており、最下層の単位埋立層２０の生物処理や洗浄処理はほぼ終了しているので、中間層の単位埋立層３０からの浸出水が最下層の単位埋立層２０を通過しても大きな影響はない。

仮に、最下層の単位埋立層２０の生物処理や洗浄処理が終了していない場合には、中間層と最下層の単位埋立層２０，３０の双方を適切に処理すればよい。

最後に最上層の単位埋立層４０の埋立終了時に、上述と同様に散水することによって、最上層の単位埋立層４０の区画毎の浸出水の性状を把握することができる。

そして、浸出水のＢＯＤ，ＣＯＤ，Ｔ−Ｎ（トータル窒素）、塩濃度、重金属含有量等ＢＯＤやＣＯＤの計測値、ＤＮＡ解析の結果に基づいて区画毎に、上述した散水、酸化剤供給、空気の給気等の適切な処理を行なうことで、安定化処理を促進させることができる。

仮に、上層の埋立時に下層の埋立層の生物処理等が遅延しているような場合には、図５（ａ）から（ｆ）に示す順序で、区画毎の上下の埋立層に対して、数日から数十日の時間差を設けて区画毎に散水管配設層２３から散水して、各区画からの浸出水を集排水設備１２を介して集水すればよい。

何れの態様であっても、廃止目標水質をＢＯＤ６０ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ６０ｍｇ／Ｌの排水基準に設定する場合には、液固比１．０〜１．３ｍ^３／ｍ^３、廃止目標水質をＢＯＤ２０ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ２０ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ１０ｍｇ／Ｌの排水基準に設定する場合には、液固比３．０ｍ^３／ｍ^３程度に設定するのが好ましい。

図２（ｂ）で説明した単位埋立層の排気管配設層２１に代えて給気管配設層を形成してもよい。つまり、中間の廃棄物層２２に対する覆土層２５に複数の給気管を並設した給気管配設層２１を形成し、各区画の給気管から個別に空気を給気可能に構成することが好ましい。浸出水の分析で好気性生物処理が進んでいないと推定可能なときに、給気管から個別の単位埋立層に空気を供給することで好気性生物処理を促進させることができるようになる。

図７には、単位埋立層２０のさらに別の実施形態が示されている。この例では、４層の廃棄物層２２を備え、それぞれの覆土層２５のうち第２層と最上層に散水管２３ａを配置した散水管配設層２３を形成し、最下層の覆土層２５に排気管２１ａを配置した排気管層２１、第３層の覆土層２５に給気管２４ａを配置した給気管配設層２４を形成することにより単位埋立層２２が構成されている。

単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に排気管配設層を備え、単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に給気管配設層を備えていればよく、少なくとも上層の単位埋立層に給気管配設層を備え、下層の単位埋立層に排気管配設層を備えていることが好ましい。

給気管配設層２４は排気管配設層２１や散水管配設層２３と同様、表面に多数の給気孔が形成された塩化ビニル等の樹脂製の給気管２４ａが数ｍから十数ｍ程度の間隔で厚さ約５０ｃｍの覆土中に並設すればよい。

単位埋立層２０がこのように構成されることで、廃棄物層２２に空気及び水が適切に供給されるとともに、廃棄物層２２で発生したガスが排気されるため、好気性生物処理がより一層促進されるようになる。

即ち、本発明による管理型最終処分場の埋立処理方法では、各区画の浸出水の性状、各区画の温度、または各区画の排気ガスの性状の少なくとも何れかを検知する状態検知ステップと、状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて個別に散水する散水ステップを備えていることが好ましい。

さらに、状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて給気管配設層から個別に空気を給気する給気ステップ、状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて排気管配設層から個別にガスを排気する排気ステップ、または状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて散水管配設層を用いて個別に酸化剤を供給する酸化剤供給ステップの少なくとも一つのステップを備えていることが好ましい。特に、給気ステップと排気ステップは同時に実行されることが好ましい。

最終処分場の埋立地の広さにもよるが、一般的に一層の単位埋立層が形成されるのに数年を要する。例えば一層が形成されるのに３年かかるとすると、単位埋立層が形成される過程でその廃棄物層の微生物処理がある程度進み、単位埋立層多層化ステップでその上にさらに一層の単位埋立層が形成される過程で、約６年の年月が経過する。

例えば単位埋立層が５層に多層化され、約１５年経過しても、下層及び中間層の単位埋立層では散水管配設層から廃棄物層に適切に散水されて好気性生物処理に適した状態が確保され、円滑に微生物処理が進むので、埋立開始から１５年で最終処分場を閉鎖した後、廃止するまでの期間を効果的に短縮できるようになる。

例えば、従来の埋立構造では閉鎖後廃止までに１５年から３０年を要するような状況でも、本発明による埋立構造を採用すると５年から１０年で廃止できるようになり、閉鎖後の経費が１／２から１／３になる。

以上説明した各実施形態は、何れも本発明の一例に過ぎず、該記載により本発明の技術的範囲が限定されるものではなく、各部の具体的な構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１０：最終処分場
１１：遮水工
１２：集排水設備
１３：散水機構
１４：吸引装置
１７：浸出水処理機構
２０，３０，４０：単位埋立層
２１：排気管配設層
２１ａ：排気管
２２：廃棄物層
２３：散水管配設層
２３ａ：散水管
２４：給気管配設層
２４ａ：給気管

Claims (12)

1. 底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立構造であって、
   単一または複数の廃棄物層と前記廃棄物層の最上層に備えた散水管配設層とを含む単位埋立層が、前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成されるとともに、前記単位埋立層が平面的に複数領域に区画され、前記散水管配設層を介して各区画に個別に散水可能に構成されている管理型最終処分場の埋立構造。
2. 前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に排気管配設層を備えている請求項１記載の管理型最終処分場の埋立構造。
3. 前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも一つの単位埋立層に給気管配設層を備えている請求項１記載の管理型最終処分場の埋立構造。
4. 前記埋立地の底部から上方に向けて複数層形成された単位埋立層のうちの少なくとも上層の単位埋立層に給気管配設層を備え、下層の単位埋立層に排気管配設層を備えている請求項１記載の管理型最終処分場の埋立構造。
5. 前記排気管配設層は、各区画から個別に排気可能に構成されている請求項２または４記載の管理型最終処分場の埋立構造。
6. 前記給気管配設層は、各区画に個別に給気可能に構成されている請求項３または４記載の管理型最終処分場の埋立構造。
7. 前記単位埋立層の温度を区画毎に計測する温度センサが設けられている請求項１から６の何れかに記載の管理型最終処分場の埋立構造。
8. 前記散水管配設層を形成する散水管の一端側に給水機構及び前記廃棄物層に酸化剤を供給する酸化剤供給機構が接続されている請求項１から７の何れかに記載の管理型最終処分場の埋立構造。
9. 前記散水管配設層を形成する散水管に前記廃棄物層の温度を検知する温度センサが内装され、前記単位埋立層の外部から監視する信号線が前記散水管に沿って配線されている請求項１から８の何れかに記載の管理型最終処分場の埋立構造。
10. 底部に遮水工と浸出水の集排水設備が設置された埋立地に廃棄物が埋立処理される管理型最終処分場の埋立処理方法であって、
    埋立地を平面的に複数領域に区画する区画形成ステップと、
    区画された領域に、単一または複数の廃棄物層と前記廃棄物層の最上層に備えた個別に散水可能な散水管配設層とを含む単位埋立層を形成する単位埋立層形成ステップと、
    前記埋立地の底部から上方に向けて区画毎に前記単位埋立層形成ステップを複数回繰り返す単位埋立層多層化ステップと、
    を含む管理型最終処分場の埋立処理方法。
11. 各区画の浸出水の性状、各区画の温度、または各区画の排気ガスの性状の少なくとも何れかを検知する状態検知ステップと、
    前記状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて個別に散水する散水ステップと、
    を含む請求項１１記載の管理型最終処分場の埋立処理方法。
12. 前記状態検知ステップで検知された各区画の状態に基づいて前記散水管配設層を用いて個別に酸化剤を供給する酸化剤供給ステップを含む請求項１１記載の管理型最終処分場の埋立処理方法。

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