JP4409083B2 - 廃棄物最終処分場 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物最終処分場に関するもので、特に、埋立て廃棄物である焼却灰の浄化を促進して、早期に再利用化が可能な廃棄物最終処分場の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リサイクルができない生ゴミ等の可燃物は、主に、ストーカ式焼却炉あるいは流動床式焼却炉において焼却され、焼却炉の焼却残渣（主灰）は焼却灰として廃棄物最終処分場（以下、最終処分場と略す）に埋立処分される。
このような焼却灰には、重金属類や焼却過程で生じたダイオキシン等の有害物質が付着していることから、最終処分場の安全性を高めるため、埋立てられる焼却灰中の重金属類の濃度やダイオキシン類の含有量が、法律で定められる所定値を越えるものについては、最終処分場へ埋立処分できないので、溶融固化・セメント固化等の処理やダイオキシン類の分解処理などを行った後、管理型最終処分場へ埋立処分するように義務づけられている。
上記管理型最終処分場は、埋立地に遮水工を施すとともに、自然降雨等による埋立地内の浸出水を集水して処理する浸出水処理を有し、上記浸出水により、埋立てられた廃棄物の浄化が行えるような施設を有する処分場で、近年は、散水設備を備え、人工的な散水を行って上記廃棄物を浄化することができる屋根付きの処分場も多く建設されている。
【０００３】
最終処分場は、早いもので５年、通常１５年〜２０年で満杯となるが、最終処分場を廃止して本格的な跡地利用を行うためには、上記埋立地内の廃棄物が以下の廃止条件が満たされていれば、廃止時点から利用可能となる。
（１）保有水等の性質が２年以上に亘って（設置許可段階での）排水基準値に達していること。
（２）ガスの発生がほとんど認められず、ガスの発生量の増加が２年以上に亘って認められないこと。
（３）埋立て地の内部温度が周辺の地中温度に比して異常な高温となっていないこと。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記焼却灰には粒径の細かい粒子が多数含まれていたり、また焼却灰中にカルシウム分が含まれていることにより水と反応して徐々に固まったりするため透水性が悪く、自然降雨でも人工的に散水を行った場合でも、浄化がなかなか進行しないという問題点があった。その上、浸透水が特定の水みちのみを通る状況になりやすいので、埋立てられた焼却灰の大部分には水が流通せず、回収された浸出水自身は上述した廃止規準における排水基準を満しているにもかかわらず、廃棄物そのものは土壌環境基準を満たさないということが予測される。更には、通気性も悪いので、発生したガスも排出され難いといった問題点もあり、廃棄物最終処分場の跡地を早期に再利用することが困難であった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、廃棄物最終処分場の浄化施設を有効に利用して廃棄物を浄化し、早期に再利用することのできる廃棄物最終処分場を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、埋立地内に埋立てられた廃棄物の堆積層を浸透して埋立地の底部に浸出する浸出水を処理する浸透水処理施設を備えた廃棄物最終処分場であって、上記堆積層が、湿式処理を施して団塊状態をほぐした焼却灰から分級された粒径が７５μｍ以上の粒状体を埋立てて成る、透水係数が１×１０ ^-3 cm/sec.以上である堆積層であることを特徴とするものである。これにより、堆積層の透水性が向上するので、浸透水による廃棄物の浄化が容易となり、廃棄物最終処分場を早期に再利用することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の廃棄物最終処分場は、上記堆積層に散水する散水設備を備え、上記堆積層に散水して、ダイオキシン類や重金属類あるいは、塩類，カルシウム分の一部を上記水とともに回収するようにしたものである。
【０００９】
請求項３に記載の廃棄物最終処分場は、ダイオキシン類の含有量、もしくは環境基準項目に定められた重金属類や有機物の濃度、もしくは塩類あるいはカルシウムの濃度が所定の数値以下になるように前処理した後、これを埋立てたことを特徴とするもので、これにより、廃棄物最終処分場の廃止時期を確実に早めることが可能となる。
なお、上記環境基準項目に定められた物質は、法律で定められた「土壌の環境汚染に係わる環境上の条件」（平成３年８月２３日環境庁告示第４６号）に定められた物質であり、具体的には、カドミウム，シアン，鉛，六価クロムなどの重金属類や、四塩化炭素，1,2−ジクロロエタン，ベンゼンなどの有機物があり、土壌中の最大検出濃度（利用形態により異なるが、現行では、鉛；0.01mg/L以下など）が定められている。また、土壌中のダイオキシン類の含有量についても同様に土壌中の最大含有量（現行〜平成１１年１２月２７日環境庁告示第６８号では、1000pg-TEQ/g以下）が定められている。塩類あるいはカルシウムの濃度は、例えば、緑地とし使用する際には、所定濃度(例えば、200mg/L）以下であることが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は本実施の形態に係わる焼却灰の処理方法示す図で、図２は最終処分場１０の一構成例を示す図である。
本実施の形態では、埋立地１１内に埋立てる焼却灰に対して、前処理を行った後分級を行うか、もしくは前処理を行いながら分級し、粒径が７５μｍ以上の粒状体を分級する。この前処理は、ダイオキシン類，環境基準項目に定められた重金属類や有機物などの有害物質や塩類あるいはカルシウムなどの土壌の成分としては不適当な物質（以下、簡単のため、まとめて有害物質という）が所定の基準値以下になるように行うことが望ましく、この前処理された焼却灰（処理灰）を分級した後、散水設備１２と浸出水処理施設１３とを備えた最終処分場１０に埋立てる。最終処分場１０では、上記埋立てられた廃棄物（処理灰）に対して定期的に散水して浄化し、上記最終処分場１０を早期に再利用することのできるようにしている。
詳細には、前処理として、散水，浸積，加水攪拌あるいは加水磨砕などの湿式処理により、焼却灰の団粒状態をほぐすとともに上記有害物質を減量させた後、振動スクリーンや振動ふるいなどの湿式の分級手段を用いて、上記焼却灰を粒径が７５μｍ以上の粒状体とそれよりも小さな粒状体とに分級した後、ダイオキシン類の含有量と重金属類の濃度とが共に所定の基準値以下となった上記粒径が７５μｍ以上の粒状体を、埋立地１１内に埋立てることにより、埋め立て後の堆積層の透水係数が１×１０^-3cm/sec.以上となるようにした。
なお、他の前処理としては、キレート処理や硫化ナトリウム処理などにより重金属類を不溶化する薬品処理や、上記焼却灰に適量の水分を与えつつ二酸化炭素を供給して重金属類が溶出を防止するエージング処理等がある。
【００１１】
また、最終処分場１０は、図２に示すように、周囲の地盤に対する遮水機能を備えたコンクリートの隔壁１４で囲まれた埋立地１１を有し、この埋立地１１の上部には屋根１５が設けられ、この屋根１５の天井付近に上記散水設備１２が設けられている。また、埋立地１１の底部には、集水タンク１６に接続された浸出水集水管１７を備えた地下調整層１８が設けられ、更に、上記地下調整層１８の上面には砂分を主体とした排水・通気層１９が設けられている。そして、この排水・通気層１９の上部に上記前処理された焼却灰が投入される。なお、２０は埋立てられた焼却灰中のガス濃度や温度を検出するための検出器で、これにより、定期的に上記処理灰中のガス濃度や温度を検出して処理灰の浄化の促進状態を管理することができるようにしている。
なお、本実施例は、計画的な散水を行うために屋根を用いたが、特に屋根を設けない自然降雨を利用することも可能である。
【００１２】
最終処分場１０では、散水設備１２の散水タンク１２ａに貯蔵された水道水をポンプ１２ｂにより散水装置１２ｃに送って、廃棄物である上記埋立てられた処理灰に散水し、廃棄物中の重金属類を浸出水中に溶解させて回収したり、ダイオキシン類を水とともに回収して上記焼却灰を浄化する。
すなわち、埋立てられた時点では、上記処理灰中の重金属類の濃度は土壌環境基準値よりも大幅に低減されているが、上記処理灰中に若干残存している重金属類や塩類あるいはカルシウムが自然降雨などにより溶出し、重金属類の濃度が上昇することがあるので、上記散水装置１２ｃにより、積極的に上記処理灰に散水して上記溶出した重金属類や塩類あるいはカルシウムを回収する。このとき、上記散水による浸出水は、排水・通気層１９を介して地下調整層１８に設けられた浸出水集水管１７を介して集水タンク１６に集められ、ポンプ１６ａにより貯留タンク１６ｂに送られて一次貯蔵された後、浸出水処理施設１３に送られる。浸出水処理施設１３では、上記浸出水を図示しない固液分離槽で固液分離し、更に、上記分離されたシルト分を脱水処理して、脱水ケーキを作製する。上記固液分離槽の上澄み液と、脱水時に生じた濾水とは、薬品処理等により浄化した後放流される。また、上記脱水ケーキは溶融固化あるいはセメント固化して無害化し、廃棄する。
【００１３】
上記埋立てられた処理灰（廃棄物）は、粒径が７５μｍ以上である、いわゆる細砂分以上の大きさの粒状体から成るので、埋立て後の堆積層の透水係数を１×１０^-3cm/sec.以上とすることができる。したがって、埋立地１１内の浸透水が流れ易くなり、上記廃棄物の浄化を確実に促進することができる。
また、上記廃棄物には粒径の細かい粒子が含まれていないため、部分的に固まって浸透水が流通しなくなるようなこともないので、廃棄物は均等に浄化されるだけでなく、廃棄物中にガスが発生した場合でも、ガス抜きが容易となる。なお、廃棄物中に発生ガスの内、二酸化炭素や硫化水素などの空気より重いガスは、排水・通気層１９を介して地下調整層１８に流れ、図示しない排気装置により、埋立地１１より排気される。
また、ダイオキシン類の含有量は増加することはないが、上記散水により、上記処理灰中に残留しているダイオキシン類の微粒子の一部を回収することができる。
【００１４】
このように、本実施の形態では、湿式処理により、焼却灰の団粒状態をほぐし、その後粒径の大きな粒状体を分級して、ダイオキシン類の含有量と重金属類や塩類，カルシウムなどの濃度が所定の基準値以下にした後、埋め立て後の堆積層の透水係数が１×１０^-3cm/sec.以上となるように、上記分級された所定の粒径以上の粒状体を最終処分場１０の埋立地１１内に埋立て、更に、散水設備１２を設けて上記埋立てられた焼却灰を浄化するようにしたので、廃棄物の浄化を容易に行うことができ、最終処分場１０の土地を早期に再利用することができる。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、焼却灰を前処理した後、粒径の大きなものを分級して最終処分場１０に埋立てたが、焼却灰を分級した後前処理してもよい。その際、必要があれば再度分級を行う。
また、所定の粒径は上記例に示した７５μｍに限定するものではなく、処理する焼却灰によって適宜設定されるものである。例えば、粒径の大きな粒状体が多く含まれている焼却灰であれば、上記所定の粒径を５０μｍとしても、埋め立て後の堆積層の透水係数を十分１×１０^-3cm/sec.以上とすることができる。
また、上記例では、ダイオキシン類，環境基準項目に定められた重金属類や有機物などの有害物質や塩類あるいはカルシウムなどが所定の基準値以下の粒状体を最終処分場１０に埋立てるようにしたが、前処理により、焼却灰のダイオキシン類の含有量と重金属類の濃度とが共に土壌基準値以下にしておけば、上述した廃止条件にあるように、所定期間（ここでは２年）の監視期間が過ぎた時点で廃止可能と判定されることは確定的であり、上記最終処分場１０の土地を早期に再利用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、最終処分場の埋立地内に埋立てられる廃棄物の堆積層を、湿式処理を施して団塊状態をほぐした焼却灰から分級された粒径が７５μｍ以上の粒状体を埋立てて成る、透水係数が１×１０ ^-3 cm/sec.以上である堆積層としたので、廃棄物の浄化を容易にすることができ、廃棄物最終処分場を早期に再利用することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、上記堆積層に散水する散水設備を備え、上記堆積層に散水して、ダイオキシン類や重金属類あるいは、塩類，カルシウム分の一部を上記水とともに回収するようにしたので、焼却灰の浄化を更に促進することができる。更に、計画的な散水が可能となり、更に浄化を促進することが可能となる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、ダイオキシン類の含有量、もしくは環境基準項目に定められた重金属類や有機物の濃度、もしくは塩類あるいはカルシウムの濃度が所定の数値以下になるように前処理した後、これを埋立てるようにしたので、廃棄物最終処分場の廃止時期を確実に早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係わる焼却灰の処理方法示す図である。
【図２】 本実施の形態に係わる最終処分場の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 最終処分場、１１ 埋立地、１２ 散水設備、１３ 浸出水処理施設、１４ 隔壁、１５ 屋根、１６ 集水タンク、１７ 浸出水集水管、１８ 地下調整層、１９ 排水・通気層、２０ 検出器。

Claims (3)

1. 埋立地内に埋立てられた廃棄物の堆積層を浸透して埋立地の底部に浸出する浸出水を処理する浸透水処理施設を備えた廃棄物最終処分場であって、
   上記堆積層は、湿式処理を施して団塊状態をほぐした焼却灰から分級された粒径が７５μｍ以上の粒状体を埋立てて成る、透水係数が１×１０ ^-3 cm/sec.以上である堆積層であることを特徴とする廃棄物最終処分場。
2. 上記堆積層に散水する散水設備を備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃棄物最終処分場。
3. ダイオキシン類の含有量、もしくは環境基準項目に定められた重金属類や有機物の濃度、もしくは塩類あるいはカルシウムの濃度が所定の数値以下になるように前処理した焼却灰を埋立てるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の廃棄物最終処分場。

Images