JP3976211B2 - 低抵抗膜を用いた遮水材からの漏水を検出する装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水材からの漏水の検査に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物処分場などに設置された電気的漏水検知システムは、遮水材の電気絶縁性を利用しており、遮水材の表裏に電圧を加えておき、この状態で遮水材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つて電流が流れる。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ものである。
【０００３】
廃棄物には色々な物質が混ざり合っており、電気的特性も不均質である。このような廃棄物を埋立てる最終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する。この状況を図９に示す。図９は電気的特性（電気的比抵抗ρ）が異なる廃棄物を埋立てた場合を示したものである。電流電極ｂと処分場ａの外の地盤との間に電流を流すと、廃棄物ｅに等電位線ｄが生じる。電位は測定電極ｃで測定する。図９（Ａ）のように廃棄物ｅに電気的不均一性が存在すると等電位線ｄの分布が乱れると共に、図９（Ｂ）のように電位勾配に凹凸ができる。この歪みは破損によつて生じる歪みと重畳されて表れるため、漏水検知を行う場合の雑音成分となり、漏水発生を検出する感度と、破損位置の測定精度に悪影響を及ぼす。なお、図１０は、図９と対比するために、電気的比抵抗ρがほぼ均一な廃棄物ｆを埋め立てた場合が示されている。この場合、図１０（Ａ）のように電気的にほぼ均一な等電位線ｄが生じ、図１０（Ｂ）のように電位勾配がなめらかになる。
【０００４】
この問題は、廃棄物の不均一性のみならず、処分場の基盤における電気的不均一性や、埋立て途上により、最終処分場の場所によつて埋立て深さが異なる場合も電気的特性が変わるため、廃棄物の電気的不均一性と同様に漏水検知に影響する。
【０００５】
また、電気絶縁性の高い廃棄物でたまたま埋立てられた範囲には、測定電流が流れないため、この範囲の遮水材が破損して漏水が発生しても、検知できなくなる問題がある。この現象は、保護土や廃棄物で覆われていない部分の遮水材についても同様で、この場合も測定電流が流れないので遮水シートの破損を検知できない。このため、竣工検査時に、保護土で覆われていない法面部の検査ができないので、電気的漏水検知システムが設置された処分場においても、竣工検査時には真空吸引法等で法面部を全面検査しなければならない問題があつた。
【０００６】
更に、２重に遮水シートが敷設れた処分場では、２重遮水シートのそれぞれの破損を個々に検知するために、遮水シート間を電流が流れる状態にして、測定電極を設置する必要がある。
【０００７】
このことから、これまでは遮水シート間に適度な湿り気を持たせ砂等を１０ｃｍ〜３０ｃｍ程敷設していた。しかし、この方法では２重遮水シート間が厚くなるため、この分だけ処分場の埋立深さが浅くなり、埋立て容量が少なくなる問題と、法面には遮水シートの上に砂等を敷設できないため（例えば、高さ：奥行き＝１：２未満の極端に勾配の緩い法面以外は、遮水シート上の砂が滑って落ちてしまい施工できない）、法面部では２重の遮水シートを別々に破損検知できない問題があつた。このことから、法面部については上部遮水シート上、または下部遮水シート下に測定電極を設置して、両方の遮水シートが破損した場合にだけ、破損を検知する方法が取られていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、遮水材からの漏水の有無を正確に検出することにある。
＜ロ＞本発明は、遮水材からの漏水の位置を正確に検出することにある。
【０００９】
【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電気的絶縁性を有する遮水材から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敷設される第１電流電極と、遮水材の他方の側の導電物質内に敷設される第２電流電極と、導電物質内に敷設される低抵抗膜と、遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極とを備え、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、測定電極を遮水材と低抵抗膜との間に敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、測定電極を遮水材と接触させて設置することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、低抵抗膜を遮水材の両側の導電物質内に敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または導電物質が両側に配置された電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、多重の遮水材で遮水層を形成し、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、多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材から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電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極と、遮水材の内側に敷設される第１電流電極と、遮水材の外側の基盤に敷設される第２電流電極と、遮水材の内側又は外側又は両側に敷設される低抵抗膜とを備え、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の内側に遮水材を保護する保護土を敷設し、保護土の上面に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、廃棄物中に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の内側に浸出する水を集める集配水管を敷設し、集配水管と遮水材の間に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材から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、内側に電気的絶縁性を有する廃棄物を埋める遮水材からの漏水を検出する装置において、多重の遮水材で遮水層を形成し、遮水材の内側に第１電流電極を敷設し、遮水材の外側に第２電流電極を敷設し、多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記の遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の面に低抵抗膜を形成することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置にある。
【００１０】
【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＞遮水材からの漏水を検出する装置の概要
遮水材３１の漏水を検出する装置は、廃棄物処分場１や建物の屋上など漏水を防ぐ場所で使用される遮水材からの漏水を検出する装置（電気的漏水検知システム）である。この遮水材３１を設置した範囲では、一様の電圧を遮水材表裏に加える必要がある。
【００１１】
本発明の遮水材３１の漏水を検出する装置は、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の構造により、電位分布に乱れが発生する影響を軽減し、漏水検知感度と漏水位置検知精度を改善するものである。
【００１２】
図１は廃棄物を最終的に埋立処分する廃棄物処分場１の平面図を分かり易く示した概念図である。又、図２は図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。廃棄物処分場１は、基盤１１の上に遮水材３１を敷設し、遮水材３１の内側に廃棄物１３を埋設する。廃棄物処分場１の内外に低抵抗膜３２を配置する。また、遮水材３１の上に保護土１２を配置して遮水材３１を保護する。
【００１３】
廃棄物処分場１の内部に内部電流電極２１を配置し、外部に外部電流電極２２を配置して、これらの電流電極間に電源２３を接続し、電流を流して、廃棄物処分場１の基盤１１、廃棄物１３、保護土１２や低抵抗膜３２などの導電物質内に電位分布を発生させる。
【００１４】
遮水材３１の近傍に測定電極２４を複数配置し、遮水材３１の近傍の電位分布を測定する。各測定電極２４の電位を測定するために例えばスキャナ２７を使用し、各測定電極２４の電位を電位差計２６で測定する。この測定のための基準電極２５は、適当な電極でよく、例えば、他の測定電極２４を使用したり、電流電極２１、２２を使用したり、又は、特別の基準電極を設けても良い。
【００１５】
低抵抗膜３２は、測定範囲に平面的に敷設することにより、測定電流が一様に流れるようにし、廃棄物等の電気的不均質性による影響を軽減して、漏水箇所（遮水材破損箇所）を正確に検出できる。
【００１６】
＜ロ＞遮水材
遮水材３１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。
【００１７】
＜ハ＞遮水材上に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の上に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、例えば、図２の下側の低抵抗膜３２を除いたものである。なお、この例では、遮水材３１を１重の遮水シートにしてあるが、多重の遮水シート（遮水層）でも良いことは明らかである。
【００１８】
この様に、遮水材３１の上部に低抵抗膜３２を敷設することによって、処分場１の内部の電流電極２１、２２から供給される電流が平面的に一様に流れるようになり、埋立て廃棄物１３の電気的不均一性による影響や、浸出水集排水管１４による影響等を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。
【００１９】
低抵抗膜３２の比抵抗は、次のような厚さとの関係の範囲であれば、効果が期待できる。低抵抗膜と比抵抗の関係は、１，０００ｍｍで１０-3〜１０3Ω・ｍ、１００ｍｍで１０-4〜１０2Ω・ｍ、１０ｍｍで１０-5〜１０1Ω・ｍ、１ｍｍで１０-6〜１０0Ω・ｍ、０、１ｍｍで１０-9〜１０-1Ω・ｍである。
【００２０】
＜ニ＞遮水材下に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の下に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、例えば、図２の上側の低抵抗膜３２を除いたものである。遮水材３１の下部に低抵抗膜３２を敷設することによって、基盤の電気的不均一性による影響を受けずに遮水材３１の破損を検知することができる。
【００２１】
＜ホ＞遮水材上下に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の上下に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、図２に示す。遮水材３１の上下に低抵抗膜３２を敷設することによつて、埋立て廃棄物１３の電気的不均一性による影響や浸出水集排水管１４による影響、並びに基盤１１の電気的不均一性による影響を受けずに遮水材３１の破損を検知することができる。
【００２２】
＜ヘ＞多重の遮水材間に低抵抗膜を敷設した場合
多重の遮水材からなる遮水層３３、例えば２重の遮水シートの遮水シート間に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図を図３に示す。遮水層３３の多重の遮水材３１間に複数の測定電極２４と中間電流電極２８を配置する。これによって、厚さの厚い砂層を遮水材間に敷設する必要がなく、薄い低抵抗膜３２を遮水材間に扶むことで、２重の遮水材それぞれの破損を個々に検知できる。なお、２重の他に３重など多重の遮水材を使用することもできる。
【００２３】
中間電流電極２８と内部電流電極２１又は外部電流電極２２を切換器２９で切り換えることにより、内側の遮水材からの漏水と外側の遮水材からの漏水を別々に測定することができる。
【００２４】
また、従来方法ではできなかった、比較的に急勾配の法面部（１：２以上に勾配が急な法面）も遮水材間に低抵抗膜３２を扶むことができるため、法面部の遮水層３３も、それぞれの遮水材の破損を個々に検知できる。
【００２５】
更に、図には記していないが、遮水層３３の上面に低抵抗膜３２を敷設することにより、埋立廃棄物１３や浸出水集排水管１４等による電気的不均一性の影響を受けずに遮水材破損の検知ができる。また、遮水層３３の下面に低抵抗膜３２を敷設することによって、基盤１１の電気的不均質性の影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００２６】
＜ト＞保護土上又は埋立廃棄物内に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の保護土１２の上に低抵抗膜３２を敷設することによって（図４の低抵抗膜を保護土の上に配置した場合）、処分場１内部の電流電極２１、２２から供給される電流が平面的に一様に流れるようになり、埋立て廃棄物の電気的不均一性による影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００２７】
又、図４のように埋立廃棄物１３中に低抵抗膜３２を敷設することによって、埋立て廃葉物１３の電気的不均一性による影響等を軽減することができ、遮水材３１に発生した破損を感度良く検知し、精度良く特定することができる。
【００２８】
＜チ＞浸出水集排水管下に低抵抗膜を敷設した場合
浸出水集排水管１４の下に低抵抗摸３２を敷設した場合の実施例を図５に示す。浸出水集排水管１４の下に低抵抗膜３２を敷設することによつて、浸出水集排水管１４による影響を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。
【００２９】
＜リ＞遮水材表面に低抵抗膜を設置した場合
表面に低抵抗膜３２が張り付いた遮水材３１を図６に示す。この遮水材の施工は、予め遮水材３１と低抵抗膜３２が一体になった遮水材１３１を敷設する方法（この方法は、遮水材をつなぎ合わせる部分の低抵抗膜をつなぎ合わせる前に外しておく必要がある）、又は、通常の電気絶縁性を示す遮水材３１を敷設した後に、導電性塗料のように薄く塗布して低抵抗膜３２を形成する方法がある。期待できる効果は埋立て廃業物１３の電気的不均一性による影響等や、浸出水集排水管１４による影響等を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。また、上面と下面の両面に低抵抗膜３２を形成した遮水材３１を用いると基盤１１の不均質性の影響も受けることなく遮水材３１に発生した破損を検知できる効果が期待できる。
【００３０】
更に、２重遮水材（遮水層）に用いる場合、例えば遮水層の上側に図６で示す遮水材１３１を用い、下側に通常の遮水材を用いることで、埋立て廃棄物１３や浸出水集排水管１４等による電気的不均質性の影響を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。また、遮水層の下側の遮水材にも図６で示す遮水材１３１を用いることで、基盤１１の電気的不均質性の影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００３１】
これ以外にも、廃棄物処分場１に通常敷設される遮水材は、幅ｌｍ〜２ｍ程のシートを熱溶着等によって接合する方法で処分場の底面部や法面部に敷設されているが、漏水事故の多くはこの遮水材の接合部で起こす。低抵抗膜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、遮水材の接合部からの漏洩を未然に防ぐと共に、接合部の欠陥部３４に水や低抵抗膜剤が入ることにより、欠陥部３４に電流が流れるようになるため、速やかに接合部の欠陥を検知することができる。
【００３２】
【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＞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の破損の有無および破損位置を検知できる。
＜ロ＞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、埋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。
＜ハ＞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の有無および破損位置を検知できる。
＜ニ＞浸出水集排水管を遮水材近傍に設置する場合、浸出水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、浸出水条排水管の近傍は電気抵抗の高い状態となり周囲と果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、遮水材と浸出水集排水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。
＜ホ＞遮水層の多重の遮水材間に低抵抗膜を扶むことによって、厚さの厚い砂層を遮水材間に敷設することなく多重の遮水材破損を個々に検知できる。
＜ヘ＞従来方法ではできなかつた、法面部についても多重の遮水材間に、低抵抗膜を挟むことによって、多重の遮水材の破損を個々に検知できる。
＜ト＞従来方法では、覆土や廃棄物に埋立てられていない部分は、測定電流が流れないため、破損を検知することができなかつたが、低抵抗膜を設置するとで、覆土や廃棄物に埋立てられていない部分でも遮水材の破損を検知することが可能になる。
【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】遮水層の廃棄物処分場の断面図
【図４】低抵抗膜を廃棄物中に敷設した廃棄物処分場の断面図
【図５】集配水管下に低抵抗膜を敷設した廃棄物処分場の断面図
【図６】低抵抗膜を付した遮水材の断面図
【図７】低抵抗膜を付した遮水材の接続図
【図８】低抵抗膜を付した遮水材の破損部の説明図
【図９】比抵抗が不均一な廃棄物の電位分布の説明図
【図１０】比抵抗がほぼ均一な廃棄物の電位分布の説明図
【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
２８・・中間電流電極
２９・・切換器
３１・・遮水材
３２・・低抵抗膜
３３・・遮水層
３４・・欠陥部
１３１・遮水材
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮水材からの漏水の検査に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃棄物処分場などに設置された電気的漏水検知システムは、遮水材の電気絶縁性を利用しており、遮水材の表裏に電圧を加えておき、この状態で遮水材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つて電流が流れる。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ものである。
【０００３】
廃棄物には色々な物質が混ざり合っており、電気的特性も不均質である。このような廃棄物を埋立てる最終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する。この状況を図９に示す。図９は電気的特性（電気的比抵抗ρ）が異なる廃棄物を埋立てた場合を示したものである。電流電極ｂと処分場ａの外の地盤との間に電流を流すと、廃棄物ｅに等電位線ｄが生じる。電位は測定電極ｃで測定する。図９（Ａ）のように廃棄物ｅに電気的不均一性が存在すると等電位線ｄの分布が乱れると共に、図９（Ｂ）のように電位勾配に凹凸ができる。この歪みは破損によつて生じる歪みと重畳されて表れるため、漏水検知を行う場合の雑音成分となり、漏水発生を検出する感度と、破損位置の測定精度に悪影響を及ぼす。なお、図１０は、図９と対比するために、電気的比抵抗ρがほぼ均一な廃棄物ｆを埋め立てた場合が示されている。この場合、図１０（Ａ）のように電気的にほぼ均一な等電位線ｄが生じ、図１０（Ｂ）のように電位勾配がなめらかになる。
【０００４】
この問題は、廃棄物の不均一性のみならず、処分場の基盤における電気的不均一性や、埋立て途上により、最終処分場の場所によつて埋立て深さが異なる場合も電気的特性が変わるため、廃棄物の電気的不均一性と同様に漏水検知に影響する。
【０００５】
また、電気絶縁性の高い廃棄物でたまたま埋立てられた範囲には、測定電流が流れないため、この範囲の遮水材が破損して漏水が発生しても、検知できなくなる問題がある。この現象は、保護土や廃棄物で覆われていない部分の遮水材についても同様で、この場合も測定電流が流れないので遮水シートの破損を検知できない。このため、竣工検査時に、保護土で覆われていない法面部の検査ができないので、電気的漏水検知システムが設置された処分場においても、竣工検査時には真空吸引法等で法面部を全面検査しなければならない問題があつた。
【０００６】
更に、２重に遮水シートが敷設れた処分場では、２重遮水シートのそれぞれの破損を個々に検知するために、遮水シート間を電流が流れる状態にして、測定電極を設置する必要がある。
【０００７】
このことから、これまでは遮水シート間に適度な湿り気を持たせ砂等を１０ｃｍ〜３０ｃｍ程敷設していた。しかし、この方法では２重遮水シート間が厚くなるため、この分だけ処分場の埋立深さが浅くなり、埋立て容量が少なくなる問題と、法面には遮水シートの上に砂等を敷設できないため（例えば、高さ：奥行き＝１：２未満の極端に勾配の緩い法面以外は、遮水シート上の砂が滑って落ちてしまい施工できない）、法面部では２重の遮水シートを別々に破損検知できない問題があつた。このことから、法面部については上部遮水シート上、または下部遮水シート下に測定電極を設置して、両方の遮水シートが破損した場合にだけ、破損を検知する方法が取られていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
＜イ＞本発明は、遮水材からの漏水の有無を正確に検出することにある。
＜ロ＞本発明は、遮水材からの漏水の位置を正確に検出することにある。
【０００９】
【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電気的絶縁性を有する遮水材から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敷設される第１電流電極と、遮水材の他方の側の導電物質内に敷設される第２電流電極と、導電物質内に敷設される低抵抗膜と、遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極とを備え、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、測定電極を遮水材と低抵抗膜との間に敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、測定電極を遮水材と接触させて設置することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、低抵抗膜を遮水材の両側の導電物質内に敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または導電物質が両側に配置された電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、多重の遮水材で遮水層を形成し、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、多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材から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電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極と、遮水材の内側に敷設される第１電流電極と、遮水材の外側の基盤に敷設される第２電流電極と、遮水材の内側又は外側又は両側に敷設される低抵抗膜とを備え、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の内側に遮水材を保護する保護土を敷設し、保護土の上面に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、廃棄物中に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の内側に浸出する水を集める集配水管を敷設し、集配水管と遮水材の間に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、遮水材から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、内側に電気的絶縁性を有する廃棄物を埋める遮水材からの漏水を検出する装置において、多重の遮水材で遮水層を形成し、遮水材の内側に第１電流電極を敷設し、遮水材の外側に第２電流電極を敷設し、多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置、
または前記の遮水材からの漏水を検出する装置において、遮水材の面に低抵抗膜を形成することを特徴とする、遮水材からの漏水を検出する装置にある。
【００１０】
【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＞遮水材からの漏水を検出する装置の概要
遮水材３１の漏水を検出する装置は、廃棄物処分場１や建物の屋上など漏水を防ぐ場所で使用される遮水材からの漏水を検出する装置（電気的漏水検知システム）である。この遮水材３１を設置した範囲では、一様の電圧を遮水材表裏に加える必要がある。
【００１１】
本発明の遮水材３１の漏水を検出する装置は、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の構造により、電位分布に乱れが発生する影響を軽減し、漏水検知感度と漏水位置検知精度を改善するものである。
【００１２】
図１は廃棄物を最終的に埋立処分する廃棄物処分場１の平面図を分かり易く示した概念図である。又、図２は図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。廃棄物処分場１は、基盤１１の上に遮水材３１を敷設し、遮水材３１の内側に廃棄物１３を埋設する。廃棄物処分場１の内外に低抵抗膜３２を配置する。また、遮水材３１の上に保護土１２を配置して遮水材３１を保護する。
【００１３】
廃棄物処分場１の内部に内部電流電極２１を配置し、外部に外部電流電極２２を配置して、これらの電流電極間に電源２３を接続し、電流を流して、廃棄物処分場１の基盤１１、廃棄物１３、保護土１２や低抵抗膜３２などの導電物質内に電位分布を発生させる。
【００１４】
遮水材３１の近傍に測定電極２４を複数配置し、遮水材３１の近傍の電位分布を測定する。各測定電極２４の電位を測定するために例えばスキャナ２７を使用し、各測定電極２４の電位を電位差計２６で測定する。この測定のための基準電極２５は、適当な電極でよく、例えば、他の測定電極２４を使用したり、電流電極２１、２２を使用したり、又は、特別の基準電極を設けても良い。
【００１５】
低抵抗膜３２は、測定範囲に平面的に敷設することにより、測定電流が一様に流れるようにし、廃棄物等の電気的不均質性による影響を軽減して、漏水箇所（遮水材破損箇所）を正確に検出できる。
【００１６】
＜ロ＞遮水材
遮水材３１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。
【００１７】
＜ハ＞遮水材上に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の上に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、例えば、図２の下側の低抵抗膜３２を除いたものである。なお、この例では、遮水材３１を１重の遮水シートにしてあるが、多重の遮水シート（遮水層）でも良いことは明らかである。
【００１８】
この様に、遮水材３１の上部に低抵抗膜３２を敷設することによって、処分場１の内部の電流電極２１、２２から供給される電流が平面的に一様に流れるようになり、埋立て廃棄物１３の電気的不均一性による影響や、浸出水集排水管１４による影響等を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。
【００１９】
低抵抗膜３２の比抵抗は、次のような厚さとの関係の範囲であれば、効果が期待できる。低抵抗膜と比抵抗の関係は、１，０００ｍｍで１０-3〜１０3Ω・ｍ、１００ｍｍで１０-4〜１０2Ω・ｍ、１０ｍｍで１０-5〜１０1Ω・ｍ、１ｍｍで１０-6〜１０0Ω・ｍ、０、１ｍｍで１０-9〜１０-1Ω・ｍである。
【００２０】
＜ニ＞遮水材下に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の下に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、例えば、図２の上側の低抵抗膜３２を除いたものである。遮水材３１の下部に低抵抗膜３２を敷設することによって、基盤の電気的不均一性による影響を受けずに遮水材３１の破損を検知することができる。
【００２１】
＜ホ＞遮水材上下に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の上下に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図は、図２に示す。遮水材３１の上下に低抵抗膜３２を敷設することによつて、埋立て廃棄物１３の電気的不均一性による影響や浸出水集排水管１４による影響、並びに基盤１１の電気的不均一性による影響を受けずに遮水材３１の破損を検知することができる。
【００２２】
＜ヘ＞多重の遮水材間に低抵抗膜を敷設した場合
多重の遮水材からなる遮水層３３、例えば２重の遮水シートの遮水シート間に低抵抗膜３２を敷設した廃棄物処分場１の断面図を図３に示す。遮水層３３の多重の遮水材３１間に複数の測定電極２４と中間電流電極２８を配置する。これによって、厚さの厚い砂層を遮水材間に敷設する必要がなく、薄い低抵抗膜３２を遮水材間に扶むことで、２重の遮水材それぞれの破損を個々に検知できる。なお、２重の他に３重など多重の遮水材を使用することもできる。
【００２３】
中間電流電極２８と内部電流電極２１又は外部電流電極２２を切換器２９で切り換えることにより、内側の遮水材からの漏水と外側の遮水材からの漏水を別々に測定することができる。
【００２４】
また、従来方法ではできなかった、比較的に急勾配の法面部（１：２以上に勾配が急な法面）も遮水材間に低抵抗膜３２を扶むことができるため、法面部の遮水層３３も、それぞれの遮水材の破損を個々に検知できる。
【００２５】
更に、図には記していないが、遮水層３３の上面に低抵抗膜３２を敷設することにより、埋立廃棄物１３や浸出水集排水管１４等による電気的不均一性の影響を受けずに遮水材破損の検知ができる。また、遮水層３３の下面に低抵抗膜３２を敷設することによって、基盤１１の電気的不均質性の影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００２６】
＜ト＞保護土上又は埋立廃棄物内に低抵抗膜を敷設した場合
遮水材３１の保護土１２の上に低抵抗膜３２を敷設することによって（図４の低抵抗膜を保護土の上に配置した場合）、処分場１内部の電流電極２１、２２から供給される電流が平面的に一様に流れるようになり、埋立て廃棄物の電気的不均一性による影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００２７】
又、図４のように埋立廃棄物１３中に低抵抗膜３２を敷設することによって、埋立て廃葉物１３の電気的不均一性による影響等を軽減することができ、遮水材３１に発生した破損を感度良く検知し、精度良く特定することができる。
【００２８】
＜チ＞浸出水集排水管下に低抵抗膜を敷設した場合
浸出水集排水管１４の下に低抵抗摸３２を敷設した場合の実施例を図５に示す。浸出水集排水管１４の下に低抵抗膜３２を敷設することによつて、浸出水集排水管１４による影響を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。
【００２９】
＜リ＞遮水材表面に低抵抗膜を設置した場合
表面に低抵抗膜３２が張り付いた遮水材３１を図６に示す。この遮水材の施工は、予め遮水材３１と低抵抗膜３２が一体になった遮水材１３１を敷設する方法（この方法は、遮水材をつなぎ合わせる部分の低抵抗膜をつなぎ合わせる前に外しておく必要がある）、又は、通常の電気絶縁性を示す遮水材３１を敷設した後に、導電性塗料のように薄く塗布して低抵抗膜３２を形成する方法がある。期待できる効果は埋立て廃業物１３の電気的不均一性による影響等や、浸出水集排水管１４による影響等を受けずに遮水材３１に発生した破損を検知することができる。また、上面と下面の両面に低抵抗膜３２を形成した遮水材３１を用いると基盤１１の不均質性の影響も受けることなく遮水材３１に発生した破損を検知できる効果が期待できる。
【００３０】
更に、２重遮水材（遮水層）に用いる場合、例えば遮水層の上側に図６で示す遮水材１３１を用い、下側に通常の遮水材を用いることで、埋立て廃棄物１３や浸出水集排水管１４等による電気的不均質性の影響を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。また、遮水層の下側の遮水材にも図６で示す遮水材１３１を用いることで、基盤１１の電気的不均質性の影響等を受けずに遮水材に発生した破損を検知することができる。
【００３１】
これ以外にも、廃棄物処分場１に通常敷設される遮水材は、幅ｌｍ〜２ｍ程のシートを熱溶着等によって接合する方法で処分場の底面部や法面部に敷設されているが、漏水事故の多くはこの遮水材の接合部で起こす。低抵抗膜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、遮水材の接合部からの漏洩を未然に防ぐと共に、接合部の欠陥部３４に水や低抵抗膜剤が入ることにより、欠陥部３４に電流が流れるようになるため、速やかに接合部の欠陥を検知することができる。
【００３２】
【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＞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の破損の有無および破損位置を検知できる。
＜ロ＞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、埋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。
＜ハ＞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の有無および破損位置を検知できる。
＜ニ＞浸出水集排水管を遮水材近傍に設置する場合、浸出水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、浸出水条排水管の近傍は電気抵抗の高い状態となり周囲と果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、遮水材と浸出水集排水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。
＜ホ＞遮水層の多重の遮水材間に低抵抗膜を扶むことによって、厚さの厚い砂層を遮水材間に敷設することなく多重の遮水材破損を個々に検知できる。
＜ヘ＞従来方法ではできなかつた、法面部についても多重の遮水材間に、低抵抗膜を挟むことによって、多重の遮水材の破損を個々に検知できる。
＜ト＞従来方法では、覆土や廃棄物に埋立てられていない部分は、測定電流が流れないため、破損を検知することができなかつたが、低抵抗膜を設置するとで、覆土や廃棄物に埋立てられていない部分でも遮水材の破損を検知することが可能になる。
【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】遮水層の廃棄物処分場の断面図
【図４】低抵抗膜を廃棄物中に敷設した廃棄物処分場の断面図
【図５】集配水管下に低抵抗膜を敷設した廃棄物処分場の断面図
【図６】低抵抗膜を付した遮水材の断面図
【図７】低抵抗膜を付した遮水材の接続図
【図８】低抵抗膜を付した遮水材の破損部の説明図
【図９】比抵抗が不均一な廃棄物の電位分布の説明図
【図１０】比抵抗がほぼ均一な廃棄物の電位分布の説明図
【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
２８・・中間電流電極
２９・・切換器
３１・・遮水材
３２・・低抵抗膜
３３・・遮水層
３４・・欠陥部
１３１・遮水材
Claims (11)
- 導電物質が両側に配置された電気的絶縁性を有する遮水材から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敷設される第１電流電極と、
遮水材の他方の側の導電物質内に敷設される第２電流電極と、
導電物質内に敷設される低抵抗膜と、
遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極とを備え、
低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項１に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
測定電極を遮水材と低抵抗膜との間に敷設することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項１に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
測定電極を遮水材と接触させて設置することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項１に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
低抵抗膜を遮水材の両側の導電物質内に敷設することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 導電物質が両側に配置された電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、
多重の遮水材で遮水層を形成し、
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、
多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、
低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、
遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、
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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、
遮水材から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電気的絶縁性を有する遮水材からの漏水を検出する装置において、
遮水材の近傍に敷設される複数の測定電極と、
遮水材の内側に敷設される第１電流電極と、
遮水材の外側の基盤に敷設される第２電流電極と、
遮水材の内側又は外側又は両側に敷設される低抵抗膜とを備え、
低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項６に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
遮水材の内側に遮水材を保護する保護土を敷設し、
保護土の上面に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項６に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
廃棄物中に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項６に記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
遮水材の内側に浸出する水を集める集配水管を敷設し、
集配水管と遮水材の間に低抵抗膜を敷設することを特徴とする、
遮水材から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、内側に電気的絶縁性を有する廃棄物を埋める遮水材からの漏水を検出する装置において、
多重の遮水材で遮水層を形成し、
遮水材の内側に第１電流電極を敷設し、
遮水材の外側に第２電流電極を敷設し、
多重の遮水材の間に低抵抗膜を敷設し、
低抵抗膜は膜厚が１，０００ｍｍの場合比抵抗が１０-3〜１０3Ω・ｍ、膜厚が１００ｍｍの場合比抵抗が１０-4〜１０2Ω・ｍ、膜厚が１０ｍｍの場合比抵抗が１０-5〜１０1Ω・ｍ、膜厚が１ｍｍの場合比抵抗が１０-6〜１０0Ω・ｍ、膜厚が０．１ｍｍの場合比抵抗が１０-9〜１０-1Ω・ｍの材料を使用し、
遮水材の近傍に複数の測定電極を敷設し、
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、遮水材からの漏水を検出することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。 - 請求項１、請求項５、請求項６又は請求項１０のいずれかに記載の遮水材からの漏水を検出する装置において、
遮水材の面に低抵抗膜を形成することを特徴とする、
遮水材からの漏水を検出する装置。
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