JP3941895B2

JP3941895B2 - 遮水材の漏水を検出する装置

Info

Publication number: JP3941895B2
Application number: JP20999797A
Authority: JP
Inventors: 押方利郎; 海老原正明
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: JPH1137885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水材の漏水の検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の遮水材は、材料自身が電気を通しづらいものであるが、耐候性や物理的強度を増すために、炭素等色々な物質が混合されている。これらの物質は、電気絶縁性からみて必ずしも好ましい物ではなく、ほとんどの場合、電気絶縁性が損なわれている。廃棄物処分場で使われている遮水材は、合成ゴム系とプラスチック系に大別できるが、何れの場合も多少の水分を吸収する特性があるため、廃棄物処分場など水分の多い廃棄物や土中に埋設した場合は、水分を吸収し、更に電気絶縁性が悪くなる方向に進む。
【０００３】
このため、比較的に遮水材面積の大きな処分場の場合は、内外抵抗が小さくなり遮水材の破損が無い状況でも内外に流れる電流が多くなり、電気的漏水検知システムの検出感度と漏水位置の測定精度が悪くなる問題があつた。
【０００４】
更に、廃棄物には色々な物質が混ざり合つており、電気的特性も不均質であるので、このような廃棄物を埋立てる廃棄物処分場内も電気的不均一な状態になるため、漏水箇所（遮水材破損箇所）を検出するために処分場内に流す測定電流、並びに、この電流によつて発生する電位分布も、処分場内の電気的不均一性の影響を受けて不均一な歪みが発生し、電気的漏水検知システムの検知感度と、位置測定精度が悪くなる問題があった。
【０００５】
また、この問題は、埋立廃棄物の電気的不均一性だけでなく、埋立が進んでいる所とあまり進んでいない所や、浸出水集排水管の通っている所と通っていない所、処分場の地盤の電気的不均一性等についても同様の影響がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、遮水材の漏水の有無を正確に検出することにある。
＜ロ＞本発明は、遮水材の漏水の位置を正確に検出することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電物質が両側に配置された遮水材の漏水を検出する装置において、遮水材の一方の側の導電物質内に第１電流電極を敷設し、遮水材の他方の側の導電物質内に第２電流電極を敷設し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、遮水材に高抵抗膜を配置し、さらに高抵抗膜に低抵抗膜を配置し、高抵抗膜は膜厚 1,000mm の場合比抵抗が 10 ⁵ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 100mm の場合比抵抗が 10 ⁶ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 10mm の場合比抵抗が 10 ⁷ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 1mm の場合比抵抗が 10 ⁸ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.1mm の場合比抵抗が 10 ⁹ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.01mm の場合比抵抗が 10 ¹⁰ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.001mm の場合比抵抗が 10 ¹¹ 〔Ω・ｍ〕以上の材料を使用し、低抵抗膜は膜厚 1,000mm 場合比抵抗が 10 ^-3 〜 10 ³ 〔Ω・ｍ〕、膜厚 100mm 場合比抵抗が 10 ^-4 〜 10 ² 〔Ω・ｍ〕、膜厚 10mm 場合比抵抗が 10 ^-5 〜 10 〔Ω・ｍ〕、膜厚 1mm 場合比抵抗が 10 ^-6 〜 1 〔Ω・ｍ〕、膜厚 0.1mm 場合比抵抗が 10 ^-9 〜 10 ^-1 〔Ω・ｍ〕
の材料を使用し、第１電流電極と第２電流電極との間に電流を流し測定電極により遮水材の近傍の電位を測定し、遮水材の漏水を検出することを特徴とする、遮水材の漏水を検出する装置、または、廃棄物処分場の基盤上に敷設され、内側に廃棄物を埋める遮水材の漏水を検出する装置において、遮水材の内側に第１電流電極を敷設し、遮水材の外側の基盤に第２電流電極を敷設し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、遮水材に高抵抗膜を配置し、さらに高抵抗膜に低抵抗膜を配置し、高抵抗膜は膜厚 1,000mm の場合比抵抗が 10 ⁵ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 100mm の場合比抵抗が 10 ⁶ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 10mm の場合比抵抗が 10 ⁷ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 1mm の場合比抵抗が 10 ⁸ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.1mm の場合比抵抗が 10 ⁹ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.01mm の場合比抵抗が 10 ¹⁰ 〔Ω・ｍ〕以上、膜厚が 0.001mm の場合比抵抗が 10 ¹¹ 〔Ω・ｍ〕以上の材料を使用し、低抵抗膜は膜厚 1,000mm 場合比抵抗が 10 ^-3 〜 10 ³ 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 100mm 場合比抵抗が 10 ^-4 〜 10 ² 〔Ω・ｍ〕、膜厚 10mm 場合比抵抗が 10 ^-5 〜 10 〔Ω・ｍ〕、膜厚 1mm 場合比抵抗が 10 ^-6 〜 1 〔Ω・ｍ〕、膜厚 0.1mm 場合比抵抗が 10 ^-9 〜 10 ^-1 〔Ω・ｍ〕の材料を使用し、第１電流電極と第２電流電極との間に電流を流し、測定電極により遮水材の近傍の電位を測定し、遮水材の漏水を検出することを特徴とする遮水材の漏水を検出する装置にある。
【０００８】
【発明の実施の態様】
以下、図面を用いて本発明の実施の態様を説明する。
＜イ＞遮水材の漏水を検出する装置の概要
遮水材の漏水を検出する装置（電気的漏水検知システム）は、廃棄物処分場や建物の屋上などにおいて漏水を検出するものである。図１及び図２は、廃棄物処分場１の例であり、導電性の基盤１１上に敷設された遮水材３２（低抵抗膜や高抵抗膜を有する遮水層３１も含める）の電気絶縁性を利用しており、内部電流電極２１、外部電流電極２２及び電源２３により遮水材３２の表裏に電圧を加えておき、この状態で遮水材３２に破損がなければ電流は流れないが、破損すると破損部を通って電流が流れる。この変化を抵抗の変化や電流の変化、電位の変化等として捕らえることで、破損の発生およびその位置を検知する。
【０００９】
つまり、遮水材３２が破損すると破損部に浸出水、保護土１２や廃棄物１３等が入り、浸出水、保護土１２や廃棄物１３は遮水材３２よりも電気を良く通すため、これを介して遮水材３２の内外に電流が流れ易くなり、周囲と比較して遮水材破損部の内外抵抗が小さくなる。この差を測定電極２４、基準電極２５、電位差計２６、スキャナ２７により検出することにより、破損を検知する。この差が大きいほど検出感度が良くなる。このためには、遮水材３２の絶縁抵抗を高くするために、電気絶縁性が高い材料と複合させる。なお、１４は、廃棄物処分場内に浸出した水を集め、排水する集配水管である。
【００１０】
また、漏水を検出する装置を設置した範囲では、一様の電圧を遮水材３２の表裏に加える必要があるが、廃棄物処分場１に埋立た廃棄物１３の電気的不均一性や、廃棄物処分場１の構造等により、漏水検知のために廃棄物処分場１の内外に流す測定電流の流れに偏りが生じ、電位分布に乱れが発生する場合がある。これらの影響を軽減し、漏水を検出する装置の漏水検知感度と漏水位置検知精度を改善する。
【００１１】
＜ロ＞遮水材
遮水材３２は、遮水シートを例にして説明するが、これに限らず、電気絶縁性を有するものであれば良い。例えば、アスファルトを布や不織布などに含浸させたシート状の遮水材、水密性を有したアスファルト舗装、アスファルト乳剤と砂などの骨材を混合させた遮水層、合成樹脂を吹き付けた整形した遮水層などがある。
【００１２】
＜ハ＞遮水材の表面に高抵抗膜と低抵抗膜を形成する場合
遮水材３２の表面に高抵抗膜３３と低抵抗膜３４を形成した遮水層３１を廃棄物処分場１に使用することにより、遮水材３２の厚さ方向の絶縁抵抗を高くすることができると共に、埋立廃棄物１３の電気的不均一性の影響と、集排水管１４等の影響を軽減でき、漏水を検知する装置の漏水検知感度と漏水位置の測定精度を改善することができる。
【００１３】
遮水材３２の位置と高抵抗膜３３と低抵抗膜３４の位置は、絶縁性と電気的均一性を高められれば良く、例えば、図２のように、遮水材３２の上面に高抵抗膜３３を形成し、その上に低抵抗膜３２を形成する。
【００１４】
また、廃棄物処分場１に通常敷設される遮水材３２は、幅ｌｍ〜２ｍ程のシートを熱溶着等によつて接合する方法で処分場全体の底面部や法面部に敷設しているが、漏水事故の多くはこの遮水材３２の接合部に起因して起こる。遮水材３２を敷設した後に、図３のように高抵抗膜剤を塗布するなどして高抵抗膜３３を形成する方法では、この膜に遮水機能を持たせることで、万―遮水材３２の接合部３５に欠陥部３６が存在しても、高抵抗膜３３で覆ってしまうため、欠陥部３６からの漏洩を防ぐことができ、遮水材３２の信頼性を向上できる。
【００１５】
低抵抗膜３４の比抵抗は、厚さとの関係で表１に示す値であれば効果が得られ、又、高抵抗膜３３の比抵抗は、厚さとの関係で表２に示す値であれば効果が得られる。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

【００１８】
＜ニ＞遮水材の裏面に高抵抗膜と低抵抗膜を形成する場合
図２の遮水層３１の代わりに、遮水材３２の下側に高抵抗膜３３を形成し、更にこの下に低抵抗膜３４を形成した廃棄物処分場１においては、遮水材３２の厚さ方向の絶縁抵抗を高くすることができると共に、処分場基盤１１の電気的不均一性の影響を軽減できるため、漏水を検出する装置の漏水検知感度と漏水位置の測定精度を改善することができる。
【００１９】
＜ホ＞遮水材の表面に高抵抗膜を形成し、浸出水集排水管の下の部分に低抵抗膜を形成する場合
廃棄物処分場１の遮水層３１は、遮水材３２に高抵抗膜３３を形成し、更にこの上の浸出水を集めて排水する集排水管１４の下の部分に低抵抗膜３４を形成する。これによつて、遮水材３２の厚さ方向の絶縁抵抗を高くすることができると共に、集排水管１４の影響を軽減でき、漏水を検出する装置の漏水検知感度と漏水位置の測定精度を改善することができる。
【００２０】
＜ヘ＞遮水材の表面に高抵抗膜と低抵抗膜を形成すると共に、裏面に低抵抗膜を形成する場合
図２の廃棄物処分場１の遮水層３１の代わりに、遮水材３２の表面に高抵抗膜３３を形成し、更にこの上に低抵抗膜３４を形成させると共に、この遮水材３２の裏にも低抵抗膜３４を形成させる。これによつて、遮水材３２の厚さ方向の絶縁抵抗を高くすることができると共に、埋立廃棄物１３の電気的不均一性の影響と、集排水管１４等の影響、処分場基盤１１の電気的不均一性の影響を軽減でき、漏水を検出する装置の漏水検知感度と漏水位置の測定精度を改善することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞遮水材の絶縁抵抗を高くすることができるため、漏水を検出する装置の感度および精度を改善できる。
＜ロ＞高絶縁特性を示す膜も遮水性を持たせることで、遮水性能を高めることができる。
＜ハ＞遮水材の敷設後に遮水材へ高抵抗膜を塗布するなどの方法で形成することにより、遮水材の接合部の漏洩を未然に防止できる。
＜ニ＞電気絶縁性と、遮水機能を受け持つ部分を基本的に分けることにより、遮水機能を受け持つ材料は、電気絶縁性を考慮する必要が無くなり、耐候性を増す炭素の配合等を自由に行えるなど、遮水材の耐候性や物理的性能を改善することができる。
＜ホ＞埋立て廃棄物の電気的不均一性の影響を受けずに、あるいはその影響を軽減して遮水材破損の有無および破損位置を検知できる。
＜ヘ＞廃棄物の埋立が途中で、場所によつて埋立深さが変わるような場合では、坦立深さによる電気的特性の違いが発生するが、この影響を受けずに破損の有無および破損位置を検知できる。
＜ト＞処分場の基盤に電気的不均一性がある場合には、遮水材の下側に低抵抗膜を敷設することにより、基盤の電気的不均一性の影響を受けずに破損位置を検知できる。
＜チ＞集排水管を遮水材近傍に設置する場合、集排水管は通常絶縁体でできており、またこの管に土砂が流れ込まないように、管の回りにフイルター材として電気抵抗の高いぐり石を積み上げるので、浸出水集排水管の近傍は電気抵抗の高い状態となり周囲と異なる電気的特性を示すことになる。このため、廃棄物の不均質性と同様に破損検知に影響を及ぼすことになるが、遮水材と集排水管管の間に低抵抗膜を敷設することにより、この影響を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】廃棄物処分場の電流電極と測定電極の敷設図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩの断面図
【図３】高抵抗膜を有する遮水材の接続部の断面図
【図４】集配水管の下に低抵抗膜を配置した廃棄物処分場の図
【図５】遮水材の上面に高抵抗膜を形成し、更に上下面に低抵抗膜を形成した遮水材の断面図
【符号の説明】
１・・・廃棄物処分場
１１・・基盤
１２・・保護土
１３・・廃棄物
１４・・集排水管
２１・・内部電流電極
２２・・外部電流電極
２３・・電源
２４・・測定電極
２５・・基準電極
２６・・電位差計
２７・・スキャナ
３１・・遮水層
３２・・遮水材
３３・・高抵抗膜
３４・・低抵抗膜
３５・・接合部
３６・・欠陥部

Claims

導電物質が両側に配置された遮水材の漏水を検出する装置において、
遮水材の一方の側の導電物質内に第１電流電極を敷設し、
遮水材の他方の側の導電物質内に第２電流電極を敷設し、
遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、
遮水材に高抵抗膜を配置し、さらに高抵抗膜に低抵抗膜を配置し、
高抵抗膜は
膜厚 1,000mm の場合比抵抗が 10 ⁵ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 100mm の場合比抵抗が 10 ⁶ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 10mm の場合比抵抗が 10 ⁷ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 1mm の場合比抵抗が 10 ⁸ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.1mm の場合比抵抗が 10 ⁹ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.01mm の場合比抵抗が 10 ¹⁰ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.001mm の場合比抵抗が 10 ¹¹ 〔Ω・ｍ〕以上
の材料を使用し、
低抵抗膜は
膜厚 1,000mm 場合比抵抗が 10 ^-3 〜 10 ³ 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 100mm 場合比抵抗が 10 ^-4 〜 10 ² 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 10mm 場合比抵抗が 10 ^-5 〜 10 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 1mm 場合比抵抗が 10 ^-6 〜 1 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 0.1mm 場合比抵抗が 10 ^-9 〜 10 ^-1 〔Ω・ｍ〕
の材料を使用し、
第１電流電極と第２電流電極との間に電流を流し、測定電極により遮水材の近傍の電位を測定し、遮水材の漏水を検出することを特徴とする、
遮水材の漏水を検出する装置。
廃棄物処分場の基盤上に敷設され、内側に廃棄物を埋める遮水材の漏水を検出する装置において、
遮水材の内側に第１電流電極を敷設し、
遮水材の外側の基盤に第２電流電極を敷設し、
遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、
遮水材に高抵抗膜を配置し、さらに高抵抗膜に低抵抗膜を配置し、
高抵抗膜は
膜厚 1,000mm の場合比抵抗が 10 ⁵ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 100mm の場合比抵抗が 10 ⁶ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 10mm の場合比抵抗が 10 ⁷ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 1mm の場合比抵抗が 10 ⁸ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.1mm の場合比抵抗が 10 ⁹ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.01mm の場合比抵抗が 10 ¹⁰ 〔Ω・ｍ〕以上、
膜厚が 0.001mm の場合比抵抗が 10 ¹¹ 〔Ω・ｍ〕以上
の材料を使用し、
低抵抗膜は
膜厚 1,000mm 場合比抵抗が 10 ^-3 〜 10 ³ 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 100mm 場合比抵抗が 10 ^-4 〜 10 ² 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 10mm 場合比抵抗が 10 ^-5 〜 10 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 1mm 場合比抵抗が 10 ^-6 〜 1 〔Ω・ｍ〕、
膜厚 0.1mm 場合比抵抗が 10 ^-9 〜 10 ^-1 〔Ω・ｍ〕
の材料を使用し、
第１電流電極と第２電流電極との間に電流を流し、測定電極により遮水材の近傍の電位を測定し、遮水材の漏水を検出することを特徴とする、
遮水材の漏水を検出する装置。