JP3876596B2 - 浸出水処理ケーソンおよび廃棄物処分場の埋立方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場の浸出水処理を行う浸出水処理ケーソンおよびこれを用いた廃棄物処分場の埋立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
埋立地造成や廃棄物の海上埋立処分場では、埋立処分する廃棄物により余剰となる海水と、降水により埋立処分場内に供給される水を排水する必要がある。この場合、排水する水は廃棄物により汚染されているため、埋立処分場からの浸出水として環境基準に適合するように浄化処理してから放流する必要がある。
【０００３】
廃棄物海上埋立処分場の浸出水を浄化処理する従来の浸出水処理設備は、埋立処分場に近接する陸地、もしくは埋立処分場内に築造された人工島等に設置されている。すなわち、従来の廃棄物処分場の海上埋立地ないし臨海埋立地の埋立方法は、概略次の手順による。
（１）埋立予定範囲をケーソン等により仕切る。
（２）浸出水の処理設備を設置する。
（３）浸出水を処理しながら、埋立を継続する。
【０００４】
浸出水の処理設備は、通常陸上に設置されるが、埋立予定地の近くの陸上に適当なスペースがない場合には、次のいずれかの施工方法がとられている。
▲１▼本埋立に先行して、海上ないし臨海地域に、浸出水処理設備を設置するための人工島を築造する。
▲２▼本埋立に先行して、浸出水処理設備を搭載したバージを埋立予定地の近くに曳航して、沈め、海底に設置する。このとき、海底が深い場合には、設置用地を埋め立てて海底を浅くする。
▲３▼本埋立に先行して、浸出水処理設備を搭載したバージを埋立予定地内に曳航して、沈め、海底に設置する。このとき、海底が深い場合には、設置用地を埋め立てて海底を浅くする。設置後、埋立予定地をケーソンで仕切る。
【０００５】
浸出水の処理において、浸出水は、廃棄物の堆積に伴い、汚濁状況が変化するため、通常埋立の初期（第１期）、中期（第２期）、後期（第３期）に分けて処理が行われる。その水処理フローは、浸出水の性質、環境基準によりいくつかのバリエーションがあるが、一例を図９に示すと、
初期（第１期）には、油分の除去と、重金属およびカルシウムの除去、並びに細菌類の除去が実施される。
中期（第２期）には、上記物質の除去に加えて、有機物およびＣＯＤの除去が実施される。
後期（第３期）には、以上の除去対象物質に加えて、ＳＳ、ＣＯＤ、色度等微量物質の除去が実施される。
そのため、浸出水処理設備は、大別して、凝集沈澱処理設備、生物処理設備、高度処理設備の３つに分けられ、各工期に応じて設置される。また、浸出水処理設備は、処理水槽・塔槽類、汚泥貯留槽、薬剤タンク・サイロ類、配管類、攪拌ブロア・曝気用空気設備類、汚泥処理設備、管理施設、等々を持つ大規模な施設となるものである。
廃棄物処分場の埋立は、１０年位の長期間にわたって行われ、埋立完了後、浸出水処理設備は撤去される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の廃棄物処分場の埋立では、大規模な浸出水処理設備を設置する必要があるため、まず第１に、用地の確保の問題が陸地の場合には生じ、海上の場合には人工島等の築造など特別な施工を必要とする問題がある。そのため、浸出水処理設備の建設コストが膨大なものとなる。
第２に、この問題の影響のために、埋立工事開始時期が大幅に遅延するおそれが生じる。
【０００７】
したがって、本発明は、浸出水処理設備の建設コストの大幅な削減と、埋立工事開始時期の迅速化を図ることを目的として、ケーソンを利用した浸出水処理技術および廃棄物処分場の埋立技術を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る浸出水処理ケーソンは、護岸または岸壁を形成するケーソンの内部および上部に、廃棄物埋立処分場の浸出水を浄化処理する水処理手段を設置したものであって、前記ケーソンの内部は長手方向に複数の処理槽に区分され、浸出水中の油分、夾雑物、泥土等を除去する前処理手段を有する第１の処理槽と、重金属およびカルシウムの除去手段を有する第２の処理槽と、細菌類の除去手段を有する第３の処理槽と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の浸出水処理ケーソンは、廃棄物処分場の護岸または岸壁の全周または一部を築造するために用いられ、かつ、少なくとも埋立工事の初期における浸出水の処理設備を設置したものである。すなわち、第１の処理槽には浸出水中の油分、夾雑物、泥土等を除去する前処理手段が設置され、第２の処理槽には重金属およびカルシウムの除去手段が設置され、第３の処理槽には細菌類の除去手段が設置される。また、ケーソンの内部は、埋立工事の中期および後期における浸出水処理手段を付加的に追加できるように長手方向に複数の処理槽に区分されている。
したがって、浸出水処理設備の設置用地を陸地に確保する必要がなく、また埋立処分場内もしくは臨海域に人工島等を建設する必要もないため、建設コストを大幅に削減することができる。その結果、埋立工事開始時期を早めることが可能である。
【００１０】
本発明の浸出水処理ケーソンは、有機物の除去手段を有する第４の処理槽と、ＣＯＤの除去手段を有する第５の処理槽を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
埋立工事の中期における浸出水処理を可能ならしめるために、ＢＯＤ、ＣＯＤ等の有機物を除去する手段を設けた第４の処理槽と、さらに処理水中に残存するＣＯＤを除去する手段を設けた第５の処理槽を追加するものである。
【００１２】
また、本発明の浸出水処理ケーソンは、ＳＳ、ＣＯＤ、色度等を除去する微量物質の除去手段を有する第６の処理槽を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
埋立工事の後期における浸出水処理を可能ならしめるために、ＳＳ、ＣＯＤ、色度等の微量物質を除去する手段を設けた第６の処理槽を追加するものである。以上の各処理槽によって、埋立工事の進捗段階に適応する浸出水の処理を行うことができ、環境基準に適合した水質に処理できる。
【００１４】
また、本発明の浸出水処理ケーソンは、一函または複数並列函のケーソンに前記処理槽を配置したことを特徴とする。
ここで、前記処理槽とは、第１から第３の処理槽、もしくは第４および第５の処理槽、または第６の処理槽をいう。
【００１５】
本発明の浸出水処理ケーソンを複数並列型とすることにより、処理能力を増大することが可能である。
【００１６】
本発明の廃棄物処分場の埋立方法は、護岸または岸壁の形成にケーソンを用いる廃棄物処分場の埋立方法において、
護岸または岸壁の全周または一部に、１以上のケーソンを設置して埋立予定範囲を仕切る工程と、
前記ケーソンの上部および内部に、水中の油分、夾雑物、泥土等を除去する前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段を配置する工程と、
埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内に埋立物を投入する工程と、
その後、前記ケーソン内に、有機物の除去手段およびＣＯＤの除去手段を追加して配置する工程と、
埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、有機物の除去手段、ＣＯＤの除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内にさらに埋立物を投入する工程と、
その後、前記ケーソン内に、ＳＳ、ＣＯＤ、色度等を除去する微量物質の除去手段を追加して配置する工程と、
埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、有機物の除去手段、ＣＯＤの除去手段、微量物質の除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内にさらに埋立物を投入する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の廃棄物処分場の埋立方法は、前述した浸出水処理ケーソンで埋立予定範囲を仕切り、埋立予定範囲内の浸出水を処理しながら埋立を行うものであり、さらに埋立工事の進捗段階に応じて必要な浸出水処理設備を追加していくことにより、埋立予定範囲内の浸出水の処理と埋立を行う。したがって、環境基準に適合するように浸出水の処理が可能であると同時に、建設コストを低減させながら早期に埋立を開始できる。
【００１８】
また、本発明の廃棄物処分場の埋立方法は、あらかじめ前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段を配置したケーソンにより、埋立予定範囲を仕切ることを特徴とするものである。
【００１９】
ケーソンに、浸出水処理設備として最小限必要な前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段をあらかじめ配置しておくことにより、埋立開始時期をさらに早めることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の浸出水処理ケーソンの概要を示す斜視図、図２は平面図、図３は側面断面図である。
【００２１】
この実施の形態は、浸出水処理設備を一函のケーソン１に設置する場合である。複数並列函のケーソン１に設置する場合は図４〜図６に示す。１日当たりの処理水量によって一函型とするか複数並列型とするかを決める。
いずれにしても浸出水処理ケーソン１は、図７に例示するような廃棄物埋立処分場１００の護岸または岸壁１０１の全周もしくは一部を形成するものであり、例えば、鋼板とコンクリートの合成鋼板でつくられている。
【００２２】
浸出水処理ケーソン１による埋立工事の施工フローの一例を示すと、図８のようになっている。
まず、工場にてケーソン１の鋼殻を製作し、これをタグボート等で埋立予定地に浮遊曳航する（（ａ）図）。次に、設置位置においてケーソン１に注水し、そのケーソン１をマウンド１１０上に沈設する（（ｂ）図）。次に、ケーソン１の内部下層部に中詰砂１１２を作業船より投入する（（ｃ）図）。次に、ケーソン１内の中詰砂１１２の表面に場所打ちコンクリート１１３を打設する（（ｄ）図）。次に、頂部パネル１１４を取り付け（（ｅ）図）、浸出水処理設備の上部艤装設備１１５を取り付ける（（ｆ）図）。以上の施工を繰り返し行い、浸出水処理設備１０を備えた複数のケーソン１を列設または分散設置することにより、埋立予定地の護岸・岸壁を築造する。埋立予定地の仕切りが完了後、その区域の埋立を開始する（（ｇ）図）。このとき、ケーソン１に設置した浸出水処理設備１０によりその埋立予定区域の浸出水を処理しながら埋立を続行する。
【００２３】
また、浸出水の処理は、前述したように埋立工事の進捗段階（初期・中期・後期）によって異なるため、中期・後期の段階で必要な浸出水処理設備は、後でケーソン１に追加できるようにするか、あるいは最初から、最終段階まで必要な最小限の設備を装備しておく。図８の場合は、少なくともケーソン１内の処理槽は最終段階のものまで、あらかじめ配備したものとなっている。
【００２４】
図１〜図３を参照すると、ケーソン１はその内部が長手方向に複数の処理槽に分割されている。また、ケーソン１の上部にも処理槽が設けられている。このケーソン１には、埋立工事の最終段階まで必要な処理槽が設けられているが、初期の段階では通常、油分や夾雑物、泥土等の除去と、重金属（銅、鉄、鉛、亜鉛等）およびカルシウムの除去と、大腸菌等細菌類の除去が主体となっているため、これらの処理手段が第１から第３の処理槽２、３、４にそれぞれ配置されている。ただし、第１の処理槽２は、ケーソン１の上部に配置されており、原水（浸出水）の前処理を行うようになっている。もちろん、第１の処理槽２をケーソン１の内部に設けることもできるが、原水の前処理は比較的容易なため上部のスペースを利用している。
【００２５】
第２の処理槽３は、重金属およびカルシウムの除去手段を設置したものであり、汚泥貯留槽３１、混和槽３２、凝集沈澱槽３３、中和槽３４等からなっている。これらの処理槽によって、重金属は水酸化物として、またカルシウムは炭酸カルシウムとして、それぞれ沈澱除去される。
【００２６】
第３の処理槽４は、消毒槽（滅菌槽）であり、この処理槽４で最終的に処理水を消毒してから外海に放流する。
【００２７】
埋立工事の中期には、上記の処理に加えて、生物学的処理が付加される。このため、ケーソン１内には第４の処理槽５および第５の処理槽６が配置される。
第４の処理槽５は、ＢＯＤ、ＣＯＤ等の有機物の除去手段を設置したものであり、複数の硝化槽５１、脱窒素槽５２、再曝気槽５３、生物処理沈澱槽５４等からなっている。これらの処理槽によって、ＢＯＤ、ＣＯＤ等の有機物を活性汚泥法により除去する。
第５の処理槽６は、処理水中に残存するＣＯＤを除去する手段を設置したものであり、混和槽６１、凝集槽６２、凝集沈澱槽６３、中和槽６４等からなっている。これらの処理槽によって、処理水中に残存するＣＯＤを化学的処理により除去する。
【００２８】
埋立工事の後期には、上記の初期および中期の処理に加えて、さらに処理水の高度処理が付加される。このため、第６の処理槽７がケーソン１内に配置されている。第６の処理槽７は、ＳＳやＣＯＤ、色度等微量物質の除去手段を設置したものであり、砂ろ過処理槽７１、キレート吸着処理槽７２、活性炭処理槽７３等からなっている。また、ケーソン１の上部には、これらの処理ための、砂ろ過塔、キレート吸着塔、活性炭吸着塔が設置されている。このような処理水の高度処理によって、これまでの処理工程で僅かに残留するＳＳやＣＯＤ、色度等微量物質を除去する。
【００２９】
また、ケーソン１の上部には、受水槽や薬剤タンク類、曝気用ブロア等が設置されている。原水は矢印の方向に流れて上記のごとき処理が行われ、環境基準を満足する水質に処理される。水の流れは自然流下と配管により行われる。なお、以上に述べた各処理槽の配置は図示のものに限定されるものではない。図中、８は放流計量槽、９は放流槽である。
また、埋立完了後にはケーソン１の上部の諸設備は撤去され、内部には土砂等を投入する。
【００３０】
以上のように、廃棄物埋立処分場の護岸または岸壁を形成するケーソン１を利用して、ケーソン１の内部および上部に浸出水処理手段を設置することで、埋立処分場の浸出水を環境基準を満足するように処理することができる。また、埋立工事の進捗段階に応じて、必要な浸出水処理設備を追加していくことができる。したがって、埋立処分場の近くの陸地に、浸出水処理設備を設置するための広大な用地を確保する必要はなく、また埋立処分場内もしくは臨海に人工島等を築造する必要もない。そのため、建設コストの大幅な削減が可能となり、かつ、埋立開始時期を何らの障害もなく迅速化することが可能となる。
【００３１】
次に、図４〜図６に示す浸出水処理ケーソンは、２つのケーソン１を並列に並べたもので、２系統で水処理を行う構成としたものである。中央部に前処理後の雑排水槽１０を設けて２系統に分配して処理するようになっている。基本的に、前述した一函型の浸出水処理ケーソン１とほぼ同一の構成であり、処理能力が倍増する。もちろん、２以上のケーソン１を並列に配置する複数並列型とすることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、廃棄物処分場の浸出水処理設備を備えた浸出水処理ケーソンおよびこれを利用した埋立処分場の埋立方法であるので、浸出水処理設備の設置用地の確保や建設を必要としないため、建設コストを大幅に削減できるとともに、埋立開始時期の迅速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浸出水処理ケーソンの概要を示す斜視図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による浸出水処理ケーソンの概要を示す斜視図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４の側面断面図である。
【図７】廃棄物埋立処分場の説明図である。
【図８】浸出水処理ケーソンによる埋立工事の施工フローを示す図である。
【図９】従来の浸出水処理設備による水処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１ 浸出水処理ケーソン
２ 第１の処理槽
３ 第２の処理槽
４ 第３の処理槽
５ 第４の処理槽
６ 第５の処理槽
７ 第６の処理槽

Claims (6)

1. 護岸または岸壁を形成するケーソンの内部および上部に、廃棄物埋立処分場の浸出水を浄化処理する水処理手段を設置したものであって、
   前記ケーソンの内部は長手方向に複数の処理槽に区分され、
   浸出水中の油分、夾雑物、泥土等を除去する前処理手段を有する第１の処理槽と、
   重金属およびカルシウムの除去手段を有する第２の処理槽と、
   細菌類の除去手段を有する第３の処理槽と、
   を備えたことを特徴とする浸出水処理ケーソン。
2. 有機物の除去手段を有する第４の処理槽と、ＣＯＤの除去手段を有する第５の処理槽を備えたことを特徴とする請求項１記載の浸出水処理ケーソン。
3. ＳＳ、ＣＯＤ、色度等を除去する微量物質の除去手段を有する第６の処理槽を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の浸出水処理ケーソン。
4. 一函または複数並列函のケーソンに前記処理槽を配置したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載の浸出水処理ケーソン。
5. 護岸または岸壁の形成にケーソンを用いる廃棄物処分場の埋立方法において、
   護岸または岸壁の全周または一部に、１以上のケーソンを設置して埋立予定範囲を仕切る工程と、
   前記ケーソンの上部および内部に、水中の油分、夾雑物、泥土等を除去する前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段を配置する工程と、
   埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内に埋立物を投入する工程と、
   その後、前記ケーソン内に、有機物の除去手段およびＣＯＤの除去手段を追加して配置する工程と、
   埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、有機物の除去手段、ＣＯＤの除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内にさらに埋立物を投入する工程と、
   その後、前記ケーソン内に、ＳＳ、ＣＯＤ、色度等を除去する微量物質の除去手段を追加して配置する工程と、
   埋立予定範囲内の水を、前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、有機物の除去手段、ＣＯＤの除去手段、微量物質の除去手段、および、細菌類の除去手段により処理しながら、この範囲内にさらに埋立物を投入する工程と、を有することを特徴とする廃棄物処分場の埋立方法。
6. あらかじめ前記前処理手段、重金属およびカルシウムの除去手段、および、細菌類の除去手段を配置したケーソンにより、埋立予定範囲を仕切ることを特徴とする請求項５記載の廃棄物処分場の埋立方法。

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