JP4357623B2 - 廃棄物処分場 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、廃棄物処分場、特に浸出水の処理量を低減するようにした廃棄物処分場に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業廃棄物，生活廃棄物を集積するための廃棄物処分場１は図１４及び図１５に示すように地上２を凹状に掘削，成形し、さらにコンクリート塀３を構築して形成したり、河川の谷の上流側を塞き止めて、この谷の凹部を処分場として有効利用する等により形成している。
【０００３】
凹部２の底部４には通常、２重シートから成る遮水シート５がほぼ全面に敷設され、この遮水シート５の上には浸出水集排水路６が複数設けられ、この浸出水集排水路６には複数本の分岐浸出水集排水路７が接続される。この分岐浸出水集排水路７のうち、外側に位置する分岐浸出水集排水路７の先端からはこの分岐浸出水集排水路７に連通するとともに傾斜面８に沿うガス抜き路９が延長する。このガス抜き路９としては、浸出水集排水路６の複数個所に上方向に延長する図外のガス抜き管を接続することによっても形成される。また、遮水シート５の下面側には複数の地下水集排水路１０及びこの地下水排水路１０に接続された図外の分岐地下水集排水路が設けられる。
【０００４】
この廃棄物処分場１の側部には、ピットと称される小形の浸出水貯留部１１が設けられる。この浸出水貯留部１１には浸出水ガイド管１２を介して浸出水集排水路６からの浸出水が貯留された上で、図外のポンプを介して外部に排出され、浄化処理される。
また、廃棄物処分場１の側部には、地下水貯留部１３が設けられ、この地下水貯留部１３には地下水ガイド路１４を介して地下水集排水路１０からの地下水が貯留された上で、図外のポンプを介して外部に排出され、処理される。
【０００５】
上記浸出水集排水路６は図１６，図１７に示すように外周に多数の孔を有する集排水管６ａを凹部６ｂに設置しその周りを砕石等のフィルター材６ｃで埋めて構成される。遮水シート５の上には砂，砂利等の保護材１５が設けられる。
また、上記地下水集排水路１０は外周に多数の孔を有する集排水管１０ａを凹部１０ｂに設置し、その周りを砕石等のフィルター材１０ｃで埋めて、蓋材１０ｄを被せて構成される。
【０００６】
以上の構成において、処分場１には廃棄物１ｍが収容されるが、その内部に雨水，あるいは廃棄物１ｍよりしみ出した液状成分による浸出水ａが一定の水圧Ｐを有して滞留され、このような廃棄物よりしみ出したり、雨水が廃棄物を通過することにより汚染物質を含むことになった浸出水ａは、底部４方向に移行するが遮水シート５によりブロックされるので、底部４の地中に漏洩してしみ込むことはない。
この浸出水ａは、フィルター材６ｃを経由して集排水管６ａの複数の孔を介して集排水管６ａの中に入り込み集水された後、浸出水ガイド管１２を介して浸出水貯留部１１に排水して貯留され、その後図外のポンプで排出された後、浄化して処理される。集排水管６ａには廃棄物より発生するガスも供給されるが、これは、ガス抜き路９を介して外部に放出される。
【０００７】
底部４の地中の地下水ｂは、フィルター材１０ｃを経由して集排水管１０ａの複数の孔を介して排水管１０ａの中に入り込み、集水された後、ガイド管１４を介して地下水貯留部１３に貯留され、その後図外のポンプで排出される。
【０００８】
この場合、我が国の一般廃棄物最終処分場及び産業廃棄物管理型最終処分場等の廃棄物処分場の埋立地構造は、廃棄物の安定化と無害化を促進し最終処分場廃止後の跡地利用を確実にすることを目的に、準好気性促進型の埋立構造を採用している。この準好気性の埋立構造は、廃棄物の保有水や降雨の浸透による浸出水を埋立地下部に配置された浸出水集配水路を通して埋立地外に速やかに排出することで、埋立地内に浸出水を極力滞留させずに廃棄物層内の好気性領域を確保する。また、ガス集排気路を通して廃棄物の分解過程で発生するガスを大気中に排出しながら浸出水集排水路やガス集排気路を通して空気を埋立地内に通気することで廃棄物層内の好気性領域を拡大する。このように、廃棄物の好気的分解を促進させることで廃棄物自体の自浄作用による早期安定化と早期無害化を期待するものである。
しかし、廃棄物が安定化および無害化するまでの期間については定説がなく、一般論としては埋立処分が終了（埋立地の閉鎖）してから廃棄物の安定化及び無害化が確認されて埋立地を廃止するまでには１５年から５０年の期間が必要と言われているものの、現段階では廃棄物の浄化程度を予測することは非常に困難である。その理由としては、廃棄物の多様性や埋立条件等の相違を考慮した廃棄物の浄化シミュレート技術が確立されていないことはもちろん、廃棄物が安定化及び無害化されたことを判断する基準が明確でなかったことにもよる。
これに対し、最近最終処分場の廃止基準が示されている。このうち、廃棄物の安定化及び無害化に係わる事項は次の通りである。
Ａ，保有水等集排水設備により集められた保有水等の水質が次に掲げる項目・頻度で２年以上にわたり行った水質検査の結果排水基準等に適合していると認められること。
（１）排水基準等 ６月に１回以上
（２）ＢＯＤ，ＣＯＤ，ＳＳ ３月に１回以上
Ｂ，埋立地からガスの発生がほとんど認められない、又はガスの発生量の増加が２年以上にわたり認められないこと。
Ｃ，埋立地の内部が周辺の地中温度に比して異常な高温になっていないこと。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の構成によれば、廃棄物処分場の全体に降り注いだ雨水を埋立ての途中であっても全部を浸出水として水処理施設で処理しなければならないので、水処理施設としては大規模な処理能力のものが当初から要求され、また水を浄化するためのフィルタの交換等の保守の面で繁雑であった。
従って、本発明は水処理施設を当初から大規模なものを必要とせず、また保守が容易に行えるようにするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、廃棄物処分場を複数の埋立地により構成し、この複数の埋立地のそれぞれに少なくとも、浸出水集排水路と、ガス抜き路と、浸出水貯留部と、浸出水貯留部より突出する排出管と、排出管より分岐する如く設けられた浸出水の送水管及び雨水の放流管と、排出管の分岐部分に介挿された切換弁とを備え、切換弁を切換えることによって、浸出水貯留部中の浸出水が送水管を経由して水処理施設で浄化した後に放流されるか、あるいは、浸出水貯留部の中に貯留された雨水が放流管を経由して放流されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１ないし図２は本発明による廃棄物処分場の一実施の形態を示す図であり、図１４ないし図１７と同じものは同一符号を用いている。
【００１５】
この場合、廃棄物処分場１は、平面形状か長方形状に設定され、その内部の埋立地が４本の互いに平行な区画堤２０で仕切られることにより、ほぼ同一形状の５個の埋立地２１〜２５に区画されており、浸出水集排水路６及び分岐浸出水集排水路７は各埋立地２１〜２５毎に独立して設けられる。
また、各埋立地２１〜２５の端部に浸出水貯留部１１a〜１１ｅが設けられ、この浸出水貯留部１１a〜１１ｅは、各埋立地２１〜２５に独立に設けられ、かつ、互いに平行に延長する浸出水集排水路６の一端が連通する。
【００１６】
この場合、各浸出水貯留部１１a〜１１ｅからは、図２に示すように浸出水ａの送水部としての送水管２６と、雨水ｍ等の放流部としての放流管２７が突出しこの送水管２６は浸出水を浄化する水処理施設２８に接続され、また放流管２７は先端が河川等の放流口側に臨む。上記送水管２６及び放流管２７には、バルブ２９，３０が介挿されており、このバルブ２９を開くことで浸出水貯留部１１a〜１１ｅ中の浸出水ａを水処理施設２８で浄化した後、放流できる。なお、浸出水aの送水管２６や雨水ｍ等の放流管２７は自然流下方式もしくはポンプ圧送方式であり、その切替えは手動もしくは自動で行ってもよく、自動化に際しては貯留部にフロートを浮かせて、その水量に応じてスイッチング手段を働かせるようにして行ってもよい。浸出水ａの送水管２６は、各集水ピットとしての浸出水貯留部１１ａ〜１１ｅから浸出水処理設備２８まで、単独もしくは各送水管を集約した形で接続される。
一方、後述するように浸出水貯留部１１ａ〜１１ｅの中に貯留される雨水ｍについてはバルブ３０を開くことで、放流管２７から図外の溝を経て河川等に直接放流される。
【００１７】
ガス抜き路９は、浸出水集排水路６の、例えば分岐浸出水集排水路７の分岐部分よりガス抜き管を垂直方向に延長させて、浸出水集排水路６内のガスを廃棄物の堆積物の上部より外部に放出する如く設けられ、このガス抜き路９も各埋立地２１〜２５毎に複数本ずつ設けられる。
【００１８】
なお、送水管２６，放流管２７は図３に示す如く浸出水貯留部１１ａ〜１１ｅより突出する１本の排出管３１より分岐する如く接続し、この分岐部分に切換弁３２を介挿し、この切換弁３２を切換えて、上記浸出水a，雨水ｍのいずれかを排出するようにしてもよい。
【００１９】
上記区画堤２０は、廃棄物処分場１の底部より、台形状となって突出する如く土砂を盛土したり、コンクリートを打設して設けるが、その高さは比較的低く設定されて、上端側は地表までの高さに達しない。この高さの低い各区画堤２０を被うように、上記遮水シート５によって廃棄物処分場１の内側が被われて、この遮水シート５の上に上記浸出水集排水路６、分岐浸出水集排水路７、ガス抜き路９が、各埋立地２１〜２５毎にそれぞれ設けられる。遮水シート５の下地側の地下水集排水路１０等の構成は従来通りの構成で良い。
【００２０】
以上の構成において、廃棄物の埋立工程を図４ないし図９を用いて以下説明する。
まず、埋立前は図４に示すように全埋立地２１〜２５内に降って浸出水貯留部１１ａ〜１１ｅに貯留された雨水ｍだけを放流するように、各埋立地２１〜２５の図２のバルブ３０を開き、バルブ２９を閉じる。図３に示す切換弁３２を用いた構成では送水管２６を閉じ、放流管２７を開くように切換弁３２を切換える。これにより、廃棄物処分場１内の全埋立地２１〜２５に降り注いだ雨水ｍが、全浸出水貯留部１１ａ〜１１ｅに貯留された後、直接河川等に放流されるので、水処理施設２８を稼動させる必要はない。
【００２１】
埋立てを実施する場合は、埋立地２１〜２５の順に埋立てが終了するように埋立てる。（図５（ａ），（ｂ）〜図９（ａ），（ｂ）参照）
【００２２】
図５（ａ），（ｂ）に示す如く、まず埋立地２１に埋立てを行う場合、バルブ３０，２９或いは切換弁３２の制御により埋立地２１の浸出水ａだけを水処理施設２８に送って水処理して浄化した後放流する。埋立地２２〜２５内の雨水ｍは直接放流する。
これにより、水処理施設２８による浄化の処理は浸出水貯留部１１a内の浸出水ａのみの処理で良いことになる。
【００２３】
次に、図６（ａ），（ｂ）に示す如く、埋立地２１の埋立てを完了して埋立地２２の埋立てを行う場合、バルブ３０，２９あるいは切換弁３２の制御により埋立地２１，２２の浸出水ａだけを水処理施設２８に送って水処理して浄化した後放流する。埋立地２３〜２５内の雨水ｍは直接放流する。これにより、水処理施設２８による浄化の処理は、浸出水貯留部１１a，１１ｂ内の浸出水ａのみの処理で良いことになる。
【００２４】
次に、図７（ａ），（ｂ）に示す如く、埋立地２１，２２の埋立てを完了し、埋立地２３の埋立てを行う場合、バルブ３０，２９あるいは切換弁３２の制御により埋立地２１，２２，２３の浸出水ａだけを水処理施設２８に送って水処理して浄化した後、放流する。埋立地２４，２５内の雨水ｍは直接放流する。
これにより水処理施設２８による浄化の処理は浸出水貯留部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内の浸出水ａのみの処理で良いことになる。
【００２５】
次に、図８（ａ），（ｂ）に示す如く、埋立地２１〜２３の埋立てを完了し、埋立地２４の埋立てを行う場合、バルブ３０，２９あるいは切換弁３２の制御により埋立地２１〜２４の浸出水ａを水処理施設２８に送って水処理して浄化した後放流する。埋立地２５内の雨水ｍは直接放流する。
これにより、水処理施設２８による浄化の処理は浸出水貯留部１１ａ〜１１ｄ内の浸出水ａのみの処理で良い。
【００２６】
最後に、図９（ａ），（ｂ）に示す如く、埋立地２１〜２４の埋立てを完了し、埋立地２５に埋立てを行う場合、バルブ３０，２９あるいは切換弁３２の制御により全埋立地２１〜２５の浸出水ａを水処理施設２８に送って水処理して浄化した後、放流する。
以上のように、浸出水ａの水量は、埋立てを行う毎に次第に増加して行くことにより、水処理施設２８の処理能力は各埋立地の埋立てごとに次第に増強していけばよく、埋立て当初は能力は小さくても良いので処分場の築造の初期では設備コストは小さくて良く、経済性が図れる。また、埋立ての初期は雨水は処理しないので水処理施設２８の保守が容易となる。
また、堆積物Ｇが埋立地２１〜２５に順次埋立てられる場合は、前に埋立てられた堆積物Ｇの傾面Ｆは崩れたり、浸出水ａがもれたりしないようにモルタル等の遮水材が固着され、この傾面を被うように、次の堆積物Ｇが堆積される。
【００２７】
つぎに、この処分場の廃止期間のシミュレートによる割出し方法を説明する。ここで、廃棄物処分場は、埋立てを開始した後、完全に埋立てを終了、閉鎖してから、長年月を経た後に前述のＡ，Ｂ，Ｃの廃止基準項目を満足してはじめて当該廃棄物処分場は廃止ということになり、この廃棄物処分場の上に公園を造ったり、建造物を建てる等の有効利用が図れるものである。ここで、埋立ての過程でこの廃止までの期間がどの程度かを知ることは、跡地有効利用の計画、立案上あるいは情報公開の観点から重要なことである。本実施の形態では次にようにこの期間をシミュレートして割出す。
【００２８】
埋立地２１に埋立てられた廃棄物の計測を、浸出水質や発生ガス量及び廃棄物内温度等の廃止基準項目などについて、原則として埋立地の埋立て終了後から定期的に行う。また、埋立地２２〜２５の計測についても各埋立地の埋立終了後から順次行う。
廃棄物の安定化や無害化の程度の把握は、各埋立地ごとの計測データにより判断し、廃棄物の浄化シミュレートと最終処分場の廃止時期の予測は、それらの集積データにより行う。仮に、埋立地２１の埋立てが終了してから１５年目の時点で埋立地２１の計測データが廃止基準項目を満たしていれば、各埋立地ごとの対象廃棄物は、埋立終了してから廃止基準項目を満たすまでの浄化に必要な期間は１５年と想定され、最終処分場を廃止するためには埋立地２５の廃棄物が廃止基準を満たさなければならないことから、最終処分場の廃止時期は全ての埋立が終了してから概ね１５年後であることが予想できることになる。但し、この予測は各埋立地の計測データを基に適宜見直し修正することとする。
すなわち、埋立地２１が埋立終了から１５年目で廃止基準項目を満たせば、最終処分場である埋立地２５の埋立が終了してから１５年目で廃止基準項目を満たして廃止となることがシミュレートできる。従って、最終の埋立地２５がいつ終了するかをこの処分場への廃棄物の搬入状況等から推測することで、この廃止期間を割出すことができる。
この場合、各埋立地２２，２３，２４についての計測データ（埋立終了から廃止基準を満たすまでのデータ）に基づいて逐次的に埋立地２１で得た廃止期間のデータに基づくシミュレート結果に対し修正を加えて、より正確なデータを得ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
図１０（ａ），（ｂ）は、本発明による廃棄物処分場の他の実施の形態を示す平面図及び断面図であり、図１（ａ），（ｂ）と同じものは同一符号を用いている。
【００３０】
この場合、廃棄物処分場１は３個の埋立地２１〜２３より成り、各埋立地２１〜２３には、横方向（埋立地２１〜２３の並び方向）に延長する如く浸出水集排水路６，６，６を設け、各浸出水集排水路６，６，６に連結管６１，６２，６３を介して廃棄物処分場１の長手方向側部に設けた浸出水貯留部１１a，１１ｂ，１１ｃより浸出水ａを水処理施設２８に送るようにし、また雨水ｍを直接放流するようにしている。これは分割型である。このように、浸出水貯留部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを長手方向側部に位置させた場合も本発明を適用できる。
【００３１】
実施の形態３．
図１１（ａ），（ｂ）は本発明による廃棄物処分場の他の実施の形態を示す平面図及び断面図であり、図１（ａ），（ｂ）と同じものは同一符号を用いている。
【００３２】
この場合、各埋立地２１〜２３は、地表と同じ高さの突堤２０ｆで完全に分離されている。すなわち、３個の並びの凹部を設けて埋立地２１，２２，２３を形成しており、浸出水集排水路６、分岐浸出水集排水路７、ガス抜き路９および遮水シート５をそれぞれ個別に設けて分離型を構成している。このように高さの高い突堤２０ｆを設けて、埋立地を完成して分離しても同様である。
【００３３】
実施の形態４．
図１２（ａ），（ｂ）は本発明による廃棄物処分場の他の実施の形態を示す平面図及び断面図であり、図１０（ａ），（ｂ）と同じものは同一符号を用いている。
【００３４】
この場合、廃棄物処分場１の凹部の底部にコンクリート製の仕切壁２０ｇ，２０ｇを設けて、埋立地２１，埋立地２２，埋立地２３を形成している。これは、分離型となっている。このような構成によっても浸出水ａ、雨水ｍの処理は可能となる。
【００３５】
実施の形態５．
図１３は本発明による廃棄物処分場の他の実施の形態を示す平面図であり、図１と同じものは同一符号を用いている。この場合、廃棄物処分場の敷地内の互いに離れた位置に埋立地２１，埋立地２２，埋立地２３を掘削して形成したもので、完全分離型となっている。このような構成によっても浸出水ａ，雨水ｍの処理は可能である。
【００３６】
以上、説明したように本各実施の形態によるシステムの特徴は、各埋立地に廃棄物を順次埋立てて、各埋立地に単独で配置された浸出水貯留部すなわち集水ピットにて浸出水の水質を計測すると共に、同じく単独で配置されたガス抜き路にて放出される発生ガス量を計測し、さらに廃棄物内の温度を測定するという廃止基準項目の計測を定期的に行いながら、各埋立地に埋立てられた廃棄物の安定化及び無害化の進行状況を把握し、そのデータを基に廃棄物の浄化程度をシミュレートすることで、対象とする最終処分場全体の廃止時期を予測することが可能になる。但し、確度の高いシミュレートを行うためには、前述の各実施の形態で説明したように、各埋立地の形状や埋立形状をほぼ同様に設定すると共に廃棄物種別の変化を極力抑えながらほぼ同等の埋立期間で順次埋立てることが望ましい。また、廃棄物の自浄作用による安定化及び無害化を促進し、その経時変化を安定かつ確実に把握するためには、廃棄物層内を好気性状態に保つことが必要であり、そのためには各埋立地内に浸出水を貯留させず、迅速に排水することが重要である。浸出水の内部貯留は、降雨による浸透量が処理水量を上回る場合に発生し、これを処理水量の増大のみで防止しようとすることは不経済である。
また、本システムでは各埋立地のうち、未埋立の埋立地に流入する雨水ｍについては、水処理施設２８には送水せずに集水ピットから直接放流すると共に、埋立完了後の最終覆土には難透水性の覆土を施すことで降雨の浸透量を抑制して浸出水ａの量を減少させ、浸出水ａの内部貯留を防止しながら処理水の量を減少させることができる。また、本システムとセパレーションシステム（浸出水地下調整槽システム）やルーフィングシステム（屋根付き浸出水循環システム）を組み合わせることで、浸出水量の低減や廃棄物の浄化促進に対し、より機能的かつ効果的なシステムとすることができる。
【００３７】
なお、本発明では各埋立地ｋは、それぞれ雨水の放流管２７を付加するとして説明したが、この放流管２７を不要としても良い。この場合、雨水を浸出水とは分離して排出することができないが、次の場合に対応できる。
すなわち、各埋立地に廃棄物を種別に応じて分けて埋立てることにより複数種の廃棄物が埋立て可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、浸出水と雨水とを送水管と放流管とで分けて排出できるので、浸出水の処理量が埋立て当初は少なくでき、従って、水処理施設の規模を小さくでき、しかもその保守、管理が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図２】 この発明の一実施の形態の要部を示す簡略構成図である。
【図３】 この発明の一実施の形態の要部を示す簡略構成図である。
【図４】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図５】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図６】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図７】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図８】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図９】 この発明の一実施の形態の埋立工程を示す平面図及び断面図である。
【図１０】 この発明の他の実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図１１】 この発明の他の実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図１２】 この発明の他の実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図１３】 この発明の他の実施の形態を示す平面図である。
【図１４】 従来の廃棄物処理場の一例を示す断面図である。
【図１５】 従来の廃棄物処理場の一例を示す平面図である。
【図１６】 従来の廃棄物処理場の一例を示す断面図である。
【図１７】 従来の廃棄物処理場の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 廃棄物処分場、５ 遮水シート、６ 浸出水集排水路、７ 分岐浸出水集排水路、９ ガス抜き路、２０ 区画堤、２１〜２５ 埋立地、２６ 送水管、２７ 放流管、２８ 水処理施設。

Claims (1)

1. 廃棄物処分場を複数の埋立地により構成し、この複数の埋立地のそれぞれに少なくとも、浸出水集排水路と、ガス抜き路と、浸出水貯留部と、浸出水貯留部より突出する排出管と、排出管より分岐する如く設けられた浸出水の送水管及び雨水の放流管と、排出管の分岐部分に介挿された切換弁とを備え、切換弁を切換えることによって、浸出水貯留部中の浸出水が送水管を経由して水処理施設で浄化した後に放流されるか、あるいは、浸出水貯留部の中に貯留された雨水が放流管を経由して放流されることを特徴とする廃棄物処分場。

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