JP3150517B2 - 廃棄物の最終処分場における漏水位置検出方法および漏水位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃棄物の最終処分場にお
ける漏水位置検出方法および漏水位置検出装置に関し、
詳細には遮断型若しくは管理型の最終処分場における廃
棄物の汚水漏れ発生箇所を検知する方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物の最終処分場は、廃棄物の環境汚
染ポテンシャルに対応して施設される遮水層の内部に、
廃棄物を生活環境の保全上支障がないよう適切に貯留す
る必要があり、外部へ汚水漏れを生ずる遮水層の破損等
に対し速やかに対処するため、以下のようなモニタリン
グ方式が提案されている。

【０００３】電気探査を応用した漏水管理システムは、
電気的絶縁性を有する遮水シートの破損により生じた電
位分布の歪から遮水機能障害の有無を検知するものであ
り、処分場の外側に置いた外部電流電極と内部に置いた
電流電極間に一定電流を流し、この電流によって生じた
遮水シート上の電位分布を基準電極と測定電極間の電位
差として等電位線図を作成して、この等電位線図の歪み
から欠損箇所を把握する。

【０００４】位相検波を応用した漏水管理システムは、
遮水シートの上下に所定間隔でワイヤ状の電極を配置
し、上下各１本を順次選択して上下電極間に流れる電流
の位相検波を行い、電極間に流れる電流が他の電極間の
値よりも上昇する箇所をシートの破損箇所として特定す
るものである。

【０００５】また、通気によって遮水シートの欠損箇所
を検出するものは、遮水シート下側に通気層を設け、こ
こに気体を吹き込んで、欠損部位からシート表面に噴出
する気体を検出することで、欠損箇所を特定するもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気探
査を応用したシステムでは、測定点の座標を正確に求め
て測定電極を細かく移動させながら測定しないと、漏水
発生箇所の僅かな電位の乱れが等電位曲線に現れない。
よって、処理場の面積が大きい場合には電位測定点が膨
大な数となり、測定およびデータの解析に相当の手間や
時間を要する。また、位相検波を応用するシステムを含
め、構造が複雑となるためコストが高くなり、長期間を
要する廃棄物の管理において、システム上に障害が起こ
る可能性が高く、実際に埋設される配線類や測定部材等
に故障を来してもメンテナンスが困難であり、この場合
システム不能となる等、信頼性が低い。

【０００７】また、いずれの方式も汚水漏れの有無を間
接的に探査する方式である。よって、遮水シートの破損
部が僅かな場合、現に漏水が生じていても検知されない
場合がある等、漏水検出における確実性に問題がある。
また、漏出する汚水の成分を把握できず、漏水事故の重
要度を判別することができないため、全て一律に対処せ
ざるを得ない。さらに、漏水を確認した時点では既に処
分場外部に汚水が漏出しいるため、環境保全対策が不十
分である。

【０００８】本発明は、以上のような従来例が内在する
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、廃棄
物からの汚水を直接かつ確実に検知することができる廃
棄物の最終処分場における漏水位置検出方法および漏水
位置検出装置を提供することにある。

【０００９】本発明の別の目的は、漏水成分を把握して
適確な止水対策を速やかに講じることができ、また、外
部への汚水漏出を未然に防止することができる等、環境
保全に対する信頼性が高い廃棄物の最終処分場における
漏水位置検出方法および漏水位置検出装置を提供するこ
とにある。

【００１０】また、本発明の更に別の目的は、メンテナ
ンスを要しない比較的簡易な構造にて容易に漏水箇所を
特定でき、経済的にも有利な廃棄物の最終処分場におけ
る漏水位置検出方法および漏水位置検出装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するものであり、その要旨は、廃棄物を遮水層の内
側に貯留し、外部地盤に対して隔絶的に保全する廃棄物
の最終処分場における漏水位置検出方法であって、前記
遮水層を通水層を介在する二重構造とし、この通水層内
を渡る第一の方向およびこれと交差する第二の方向にお
いて並走する複数列の第一の通水経路および第二の通水
経路をそれぞれ規定し、前記第一の通水経路に送水して
ここを通過した送水の水質を当該通水経路別に検査する
ことにより廃棄物からの汚水漏れの有無を監視し、前記
第一の通水経路におけるいずれかの通水経路に水質の異
常が見られた場合、前記第一の通水経路の通水を止めた
後、前記第二の通水経路へ送水してここを通過した送水
の水質を当該通水経路別に検査することにより、この第
二の通水経路において水質に異常が見られる通水経路を
把握し、前記第一の通水経路と前記第二の通水経路にお
ける水質に異常が見られた通水経路の交部を汚水漏れ発
生箇所として特定することを特徴とする廃棄物の最終処
分場における漏水位置検出方法にある。

【００１２】また、本発明の別の要旨は、廃棄物を遮水
層の内側に貯留し、外部地盤に対して隔絶的に保全する
廃棄物の最終処分場における漏水位置検出装置であっ
て、前記遮水層が通水層を介在する二重構造であり、こ
の通水層がこの内部に渡る第一の方向およびこれと交差
する第二の方向それぞれにおいて並走する複数列の第一
の通水経路および第二の通水経路を有し、前記第一の通
水経路および第二の通水経路に送水する送水手段と、前
記第一の通水経路および第二の通水経路における任意の
一の通過経路を通過した送水の水質を検査可能な水質検
査手段とを備えることを特徴とする廃棄物の最終処分場
における漏水位置検出装置にある。

【００１３】なお、遮水層の二重構造とは、遮水層が通
水層を介在して廃棄物側の層と外部地盤側の層を有する
構造をいう。

【００１４】また、第一の通水経路および第二の通水経
路への送水は、通水経路別の水質検査に対応して通水経
路別に行うことが望ましく、さらに、一の通水経路への
送水が通水層内から外部を経て循環するよう設定するこ
とが望ましい。

【００１５】

【作用】本発明の廃棄物の最終処分場における漏水位置
検出方法では、廃棄物を外部地盤から隔絶する遮水層が
内部に通水層を介在し、この通水層内を渡る第一の方向
に規定される複数列の第一の通水経路に送水し、ここを
通過させた送水の水質を通水経路別に検査する。なお、
廃棄物から汚水漏れが生じた場合、汚水は二重構造とさ
れた遮水層における廃棄物側の層に発生する破損部を介
して任意の通水経路に浸入するので、第一の通水経路に
おける通水経路別の水質検査により漏水発生の有無を監
視することができる。第一の通水経路におけるいずれか
に水質の異常が見られた場合は、第一の通水経路の通水
を止めた後、送水を第一の通水経路から第二の通水経路
に切り替えて、第一の通水経路と同様に水質検査を行
い、水質に異常が見られる通水経路を把握し、第一の方
向および第二の方向における水質に異常が見られた通水
経路の交部を汚水漏れ発生箇所として特定でき、ここに
適切な止水処置を施す。その後、同通水経路の水質を検
査し、止水処理の効果を確認する。また、水質検査によ
り汚水の成分を検知することができ、また、遮水層が二
重構造であるため、たとえ通水経路の通過水に異常が見
られても、外部地盤へ汚水が漏出することはない。

【００１６】なお、本発明の廃棄物の最終処分場におけ
る漏水位置検出装置においても、漏水位置検出方法と同
様の作用となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
述する。

【００１８】図１は、廃棄物の遮断型最終処分場Ｉの一
例を示す概略図である。なお、雨水流入防止措置や覆い
等は図示されない。処分場Ｉは、コンクリート製の底面
３および四方の側部４から構成される遮水層１０の内側
に有害廃棄物１を貯留し、外部地盤２に対し隔絶的に保
全するものである。遮水層１０は、図２の底面３を拡大
した断面図にて示すように、廃棄物１側に来る上層スラ
ブ１１と地盤２と接する下層の捨てコンクリート若しく
は下層スラブ１２とを備える二重構造であり、この間に
通水層２０が設けられる。なお、参照番号１１’は上層
スラブ１１のコンクリートを打ち込むプレキャスト下型
枠兼用スラブである。廃棄物１を実質的に外部と遮断す
る上層スラブ１１は層厚１００〜１５０ｃｍ程度が確保
され、これに対し通水層２０は層厚約５〜１０ｃｍが望
ましい。なお、以上の底面３の層構造は側部４も同様で
あり、図１において遮水層１０は便宜のため太実線によ
り表される。

【００１９】図３の平面図にて示される通水層２０は、
約３〜５ｍのピッチを持って格子状に形成され遮水層１
０内に通水層２０を確保するコンクリート部２１と、こ
れによって区画される水平断面正方形状の薄層空隙であ
るセル部２２（図５にてモデル化して示す）とからな
る。セル部２２は、通水層１０の全域に渡り、側部４に
対して平行または直交するよう縦横に整列する。各セル
部２２は、相対向する側部間におけるコンクリート部２
１に一例として二本設けられるパイプ２３を介して、四
方で隣り合うセル部２２と連通する。また、パイプ２３
内部の中央には不可逆弁２４が設けられる。この弁２４
の開閉向きは、処分場Ｉにおける一方の側部４ａから底
面３を経て向い合う他方の側部４ｂに至る第一の方向
（以下、Ｘ方向と称す）に平行するパイプ２３において
全て同一に設定され、Ｘ方向と直交する第二の方向とし
てのＹ方向においても同様である。また、Ｘ方向に沿っ
て一連直列状に並ぶセル部２２は第一の通水経路として
のＸ方向における複数列の通水ユニット２２ｘを規定
し、Ｙ方向においても同様に第二の通水経路としての複
数列の通水ユニット２２ｙを形成する。なお、通水ユニ
ット２２ｘ，２２ｙは、図１において各方向一列のみ図
示される。よって、通水層２０は通水ユニット２２ｘ，
２２ｙを碁盤の目状に備える。また、ユニット列数は処
分場の規模に応じ適宜設定できる。

【００２０】遮水層１０の外部にはＸ方向における両側
部４ａ，４ｂを連結する循環パイプ３０が設けられ、こ
のパイプ３０はユニット２２ｘの列数に対応して両端が
枝別れし（３０’，３０”）、側部上端４ａ’，４ｂ’
にて通水層２０に接続する。また、パイプ３０における
一方の分岐点３０ａには各ユニット２２ｘに送水するた
めの送水手段としてのポンプ３１が介設され、他方の分
岐点３０ｂには各ユニット２２ｘを通過した水の水質を
ユニット別に計測するのための水質検査器３２が設置さ
れる。ポンプ３１は、パイプ分岐部３０’から所望する
一の通水ユニット２２ｘへ選択的に送水可能であり、ま
た、パイプ分岐部３０’，３０”を一のパイプが各ユニ
ットに移動して接続するよう設計してもよい。なお、図
示は省略するが、循環パイプ等はＹ方向においてもＸ方
向と同様に備わり、ポンプ３１や水質計測器３２をＹ方
向において共有するよう設計することもできる。

【００２１】次に、以上の構成を備える遮断型最終処分
場Ｉの使用態様を述べる。

【００２２】廃棄物１からの汚水は、遮水層１０におけ
る上層スラブ１１の地震等を起因とする破損部を介して
通水層２０におけるいずれかのセル部２２に浸入する。
よって、ポンプ３１を作動させＸ方向における一の通水
ユニット２２ｘに送水しこれを循環パイプ３０およびパ
イプ分岐部３０’，３０”を介して所定時間循環させた
後、この循環水を水質検査器３２により検査して、漏水
の有無を確認することができる。これをＸ方向の各ユニ
ット２２ｘごとに行い監視する。通水ユニット２２ｘを
通過する送水は、図３における矢印にて示すように、パ
イプ２３内の不可逆弁２４により逆流することなく一定
方向に向かう。この際、パイプ分岐部３０’，３０”と
各通水ユニットとの接続部にバルブ（図示しない）が設
置されており、送水する一の通水ユニット以外のユニッ
トのバルブは閉塞されている。よって、送水する一の通
水ユニットはポンプ３１により一端から加圧され、循環
パイプを介して他端が負圧化するので、別ユニットへ送
水が逸れることはない。なお、通水の別ユニットへの逸
脱を防ぐ補助的な手段として、例えば図５においてモデ
ル化して示されるセル部２２のように、パイプ２３と接
続する各窓部２５’に開閉弁２５を設置してもよい。

【００２３】Ｘ方向におけるいずれかの通水ユニット２
２の循環水に水質の異常が見られた場合は、この通水ユ
ニット２２に対応する上層スラブ１１の部位のどこかに
破損が生じていることになる。よって、Ｘ方向における
送水を止めて、Ｙ方向における各通水ユニット２２ｙご
とに送水および水質検査を行い、水質に異常が見られる
通水ユニット２２ｙを探知して、Ｘ方向およびＹ方向に
おける異常が見られた通水ユニットの交部を上層スラブ
１１の破損部、即ち廃棄物１からの汚水が漏出する箇所
として特定することができる。よって、グラウト材等に
より上層スラブ１１に止水処置を施す他、水質検査によ
って得た汚水成分等に基づく適切な処置を講じることが
できる。その後、止水効果をユニットへの送水して確認
する。

【００２４】なお、各通水ユニットにおける通水速度は
適宜設定することができ、また、水質検査器３２により
計測される汚水の濃度が低い場合は、通水速度を遅くし
たり、一旦送水を停止する等で濃度を高めることができ
る。また、たとえ上層スラブ１１から漏水が生じても下
層スラブ１２により外部地盤２へ汚水が漏出することは
ない。

【００２５】図６は廃棄物の管理型最終処分場IIの一例
を示す概略図である。この処分場IIは、底面６３と上方
に向い外方へ傾斜する側部６４とからなる遮水層７０の
内方に一般廃棄物若しくは産業廃棄物１’を貯留するも
のである。図７は遮水層７０の拡大断面図であり、遮水
層７０は、上下に二重とされた遮水シート７１，７２の
間に通水層８０が介設される。なお、シート７１，７２
の材質としては、合成樹脂、合成ゴムシートあるいはア
スファルト等である。通水層８０内には、図８にて示す
約３〜５ｍ四方の中間ドレーン８２がＸ方向およびＹ方
向（図６にて矢印で示す）に沿う縦横に渡り敷設され
る。中間ドレーン８２は、Ｘ方向に沿う複数の通水孔８
３ｘを有する上部８２’とＹ方向に沿う複数の通水孔８
３ｙが穿設される下部８２”とからなり、フレキシブル
で透水性を有する材質により形成される。材質例を挙げ
れば、ポリエステル不織布にて上底面および上下部８
２’，８２”間を形成し、この間をポリエチレンで形成
する等である。また、各ドレーン８２は、通水孔８３
ｘ，８３ｙが水密となるよう相互に隣接する。よって、
Ｘ方向およびＹ方向に、一連直列状に並ぶ中間ドレーン
８２による通水経路がそれぞれ複数列規定される。な
お、一の通水経路は一のドレーン８２が複数有する一方
向の通水孔を含む。

【００２６】次に使用態様を述べる。上方の遮水シート
７１が破損すると、廃棄物１’からの汚水は、中間ドレ
ーン８２が透水性材により成るため、シート破損部から
通水孔８３ｘおよび８３ｙへと浸透する。よって、循環
パイプ３０（処分場Ｉと重複するため同一の参照番号を
付す、以下同じ）の分岐部３０’と接続するＸ方向にお
ける各通水経路にポンプ３１により送水し、これを個別
に水質検査器３２により水質の検査して、汚水漏れの有
無を監視できる。漏水を確認した場合は、Ｙ方向から汚
水が混入する通水経路を特定し、Ｘ，Ｙ方向における水
質に異常があった通水経路の交部における遮水シート７
１に止水処理を施す。その後、通水経路へ送水して止水
効果を確認する。

【００２７】本発明は、以上の実施例に限定されるもの
ではなく、例えば遮水層は地中の矢板、粘土等により施
工されてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の廃棄物の
最終処分場における漏水位置検出方法では、遮水層を通
水層を介在する二重構造とし、この通水層内に渡る第一
の方向および第二の方向それぞれに複数列の第一の通水
経路および第二の通水経路を規定し、ここに送水して通
水経路別に水質を検査することにより、汚水漏れの監視
および漏出箇所の特定を行うことができる。よって、遮
水層の廃棄物側の層の破損箇所を介しいずれかの通水経
路に浸入する廃棄物からの汚水を直接検知することがで
きるため、漏水発生の有無を確実に検知することができ
る。なお、検出した汚水を分析することにより漏水事故
の重要度を判別し、それに見合う適確な処置を重点的に
速やかに施すことができる。また、遮水層が二重構造の
ため通水経路の通過水から汚水が検出されても、外部地
盤に汚水が漏出することはなく、漏水事故を未然に防ぐ
ことができる等、外部環境に対する安全性が高い。さら
に、水質分析という既存の技術により汚水漏れの有無を
確認できるためランニングコストが非常に安くすむ。

【００２９】また、本発明の廃棄物の最終処分場におけ
る漏水位置検出装置では、以上の漏水位置検出方法にお
ける効果の他、比較的構造が簡易で汚水検知媒体として
水のみを使用するためメンテナンスフリーであり、長期
間におよぶ廃棄物の保全管理における信頼性が高く、経
済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】廃棄物の遮断型最終処分場の一例を示す概略図
である。

【図２】遮水層の底面を破断して示す拡大断面図であ
る。

【図３】遮水層を示す正面図である。

【図４】パイプを示す断面図である。

【図５】セル部をモデル化して示す斜視図である。

【図６】廃棄物の管理型最終処分場の一例を示す概略図
である。

【図７】遮水層の拡大断面図である。

【図８】中間ドレーンを示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｉ 遮断型最終処分場 II 管理型最終処分場 １，１’ 廃棄物 ２ 外部地盤 ３，６３ 底面 ４，６４ 側部 １０，７０ 遮水層 １１ 上層スラブ １２ 下層スラブ ２０，８０ 通水層 ２１ コンクリート部 ２２ セル部 ２２ｘ，２２ｙ 通水ユニット ２３ パイプ ２４ 不可逆弁 ３０ 循環パイプ ３１ ポンプ ３２ 水質検査器 ７１，７２ 防水シート ８２ 中間ドレーン ８３ｘ，８３ｙ 通水孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−359130（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136730（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−52699（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 3/04 G01N 33/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を遮水層の内側に貯留し、外部地
   盤に対して隔絶的に保全する廃棄物の最終処理場におけ
   る漏水位置検出方法であって、 前記遮水層を通水層を介在する二重構造とし、この通水
   層内を渡る第一の方向およびこれと交差する第二の方向
   において並走する複数列の第一の通水経路および第二の
   通水経路をそれぞれ規定し、前記第一の通水経路に送水
   してここを通過した送水の水質を当該通水経路別に検査
   することにより廃棄物からの汚水漏れの有無を監視し、
   前記第一の通水経路におけるいずれかの通水経路に水質
   の異常が見られた場合、前記第一の通水経路への送水を
   止めた後、前記第二の通水経路へ送水してここを通過し
   た送水の水質を当該通水経路別に検査することにより、
   この第二の通水経路において水質に異常が見られる通水
   経路を把握し、前記第一の通水経路と前記第二の通水経
   路における水質に異常が見られた通水経路の交部を汚水
   漏れ発生箇所として特定することを特徴とする廃棄物の
   最終処分場における漏水位置検出方法。
2. 【請求項２】 廃棄物を遮水層の内側に貯留し、外部地
   盤に対して隔絶的に保全する廃棄物の最終処分場におけ
   る漏水位置検出装置であって、 前記遮水層が通水層を介在する二重構造であり、この通
   水層がこの内部に渡る第一の方向およびこれと交差する
   第二の方向それぞれにおいて並走する複数列の第一の通
   水経路および第二の通水経路を有し、前記第一の通水経
   路および第二の通水経路に送水する送水手段と、前記第
   一の通水経路および第二の通水経路における任意の一の
   通過経路を通過した送水の水質を検査可能な水質検査手
   段とを備えることを特徴とする廃棄物の最終処分場にお
   ける漏水位置検出装置。