JP4524037B2 - 廃棄物処分場用の代替覆土材料、及びそれを用いた廃棄物を覆う層を形成する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場で用いる代替覆土材料やその使用法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処分場は、例えば土壌を掘り下げることで凹面を形成し、廃棄物から出る汚水の外部への流出を防止する遮水シートをその凹面上に敷設することで構成されるのが一般的である。廃棄物は、かかる廃棄物処分場の凹面へと投棄される。しかしながら、廃棄物を凹面に単純に投棄するだけでは、投棄された廃棄物が飛散したり、廃棄物から臭気が発生したりしてしまう。
このような観点から、廃棄物処分場に廃棄物を投棄する際には、廃棄物を単に投棄するだけでなく、廃棄物を投棄し、続けてその廃棄物を覆土と呼ばれる土で覆うという作業を繰り返すことで廃棄物の飛散や廃棄物からの臭気の発生を抑えるようにしている。
【０００３】
覆土は通常、その当日に投棄された一日分の廃棄物を覆うようにして廃棄物に被せられる。従って、上述の凹面の内部には、廃棄物と覆土が交互に積み重なった層が形成されることになる。覆土は、廃棄物の飛散や廃棄物からの臭気の発生を抑えるという所期の効果を得るため、通常５０ｃｍ以上の厚さとされる。
ここで、覆土が、凹面内部の体積の大きな部分を占めることが問題となる。つまり、有限の凹面の体積中の大きな部分を、投棄すべき廃棄物以外のもので占めてしまうことにより、廃棄物処分場の実効容積が小さくなってしまうことが問題となるのである。廃棄物を投棄し、覆土を被せていくための方法には、サンドイッチ方式、セル方式、投げ込み方式等があるが、かかる問題は、いずれの場合にも共通する。廃棄物の増加や、廃棄物処分場の新規造成が困難な現状では、廃棄物処分場の実効容積の減少は、無視することのできない問題となるため、覆土に変わる技術の提案が待たれていた。
また、覆土を行った場合、渇水期に覆土の一部が飛散することもあり、これが廃棄物の飛散と混同されることもあったため、このような点からも、覆土を用いないで上述の効果を得るための技術が必要となっていた。
【０００４】
覆土についての上述の課題を解決すべく、土に代わる材料を用いることで、覆土を行った場合と同様の効果を得る技術が提案されている。それは、代替覆土材料を用いる技術である。従来の代替覆土材料は主に、エマルジョンタイプの樹脂、例えばアクリル樹脂などをその主成分とするものである。その樹脂を廃棄物に散布して硬化させ、廃棄物を覆う樹脂層を形成することで、覆土を用いた場合と同様の効果を得んとしているのである。
代替覆土材料を用いるかかる技術は、覆土の層に比較して樹脂層を薄く形成することができるため、廃棄物処分場の実効容積の減少度合いを小さくできる。また、土を用いた場合と異なり、代替覆土材料を用いて形成された樹脂層は飛散することがない。
従って、この技術は、覆土を用いる技術を超える新技術として、主流になりつつある。
【０００５】
しかしながら、この技術も未だ完全ではなく、改良すべき点がある。
例えば、樹脂を用いた代替覆土材料の廃棄物への食いつきが不足しがちであることを改良すべき点として指摘できる。代替覆土材料の廃棄物への食いつきが不足すると、それが硬化する前に代替覆土材料が流動してしまい、結果的に孔開きの樹脂層しか得られなくなってしまう。これでは、廃棄物飛散の防止や悪臭の漏れ防止を十分に行えなくなってしまう。この点を考慮して、代替覆土材料の粘度を上げることも考えられるが、その粘度が高くなると機械による散布が難しくなってしまう。
また、代替覆土材料で廃棄物を被覆することにより廃棄物と代替覆土材料が交互に積み重なった層を形成した場合には、上述した遮水シートの破損の検出が難しくなるため、この点も改良する必要がある。近年の廃棄物処分場には、遮水シートの破損を検出し汚水流出の防止を図るための遮水シート破損検出システムが設けられるのが一般的となっている。このシステムの方式は多々あるが、概略的に説明すれば、遮水シートの内外に、遮水シートを挟む領域の全体に所定の電界を形成するための外部電極を形成すると共に、遮水シートの全面に沿って例えば網目状に多数の検出用電極を配した構成となっている。このシステムでは、遮水シートの破損に伴う汚水の流出によって生じた上記電界の乱れを上記検出用電極で検出することで、遮水シートの破損を検出することとしている。しかしながら、覆土の変わりに代替覆土材料を用いた場合には、代替覆土材料の硬化によって形成される層が絶縁体である樹脂層であるため、外部電極を用いたとしても、遮水シートの近傍に適切な電界を形成することが難しくなってしまう。それゆえ、代替覆土材料を積極的に用いることはできない現状がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した点を改良した、実用性の高い廃棄物処分場用の代替覆土材料を提案することをその課題とする。
即ち、廃棄物への食いつきのよい、実用性の高い代替覆土材料の提供を課題とする。また、遮水シート破損検出システムと組み合わせて用いることのできる、実用性の高い代替覆土材料の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、概略で２つに分けられる。もっとも、以下に説明する２つの発明は、単独でも、互いに組み合わせても用いることが可能である。
【０００８】
第１の発明は、水性エマルジョン樹脂と、水に不溶の粒状物とを含んでなり、廃棄物に対して散布し、硬化させることで、廃棄物を覆う層を形成することのできる廃棄物処分場用の代替覆土材料である。
このような廃棄物処分場用の代替覆土材料によれば、その散布時に、水性エマルジョン樹脂に混合された水に不溶の粒状物が廃棄物表面に接することで、水性エマルジョン樹脂がその硬化前に、流動することを防止できるようになる。また、この代替覆土材料が含む粒状物は、添加量及びその直径を適宜にコントロールすることにより、添加後の塗料の粘度を任意のものとするのに役立つ。代替覆土材料は、例えば機械による散布を行う場合が多いが、その粘度を調節可能であることは散布に用いる機械の許容範囲内に粘度を調節するに役立つ。従って、この代替覆土材料によれば、その散布及び硬化によって得られる層に孔が開いたりすることもなく、機械散布に向くものとなるため、実用性の高いものとなる。
尚、水性エマルジョン樹脂としては、例えば、水性エマルジョンタイプのエチレン−酢酸ビニル共重体や、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルアクリレート共重合体、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂を用いることができる。
【０００９】
上述した粒状物は、散布された代替覆土材料がその硬化前に流動し、形成される層が孔開きの層となることを避けられるようなものであればどのようなものでも構わない。
粒状物の直径は、例えば２００μｍ〜１０００μｍとすることができる。上述の硬化を得るに好適であると共に、従来から用いられている機械による散布も行えるからである。
また、粒状物の材質は、水に不溶であればどのようなものでも構わない。例えば、粒状物としては木粉を用いることができる。木粉を用いた場合には、この代替覆土材料の製造にあたって、廃物を利用できるようになる。
【００１０】
第２の発明は、以下のようなものである。
即ち、水性エマルジョン樹脂と、土壌微生物により生分解される生分解性材料とを含んでなり、廃棄物に対して散布し、硬化させることで、廃棄物を覆う層を形成することのできる廃棄物処分場用の代替覆土材料がそれである。
生分解性材料を含んだこのような代替覆土材料であれば、その散布及び硬化により形成された層が、一定の期間の経過により孔開き状態となる。従って、このような代替覆土材料を用いて形成された層は、それに開いた孔の存在によって、遮水シート損傷検出システムで必要となる遮水シート近傍の電界形成を妨げないものとなる。ところで、代替覆土材料は、その散布及び硬化により廃棄物を覆う層を形成できることが必要であるが、その層は、恒久性が必要なものではない。即ち、この層は、更なる廃棄物の投棄があって、その層が覆われ、更にその廃棄物の上に更なる層が形成された場合においては、もはや不要となる。従って、一定時間経過後に、その層に孔が開いたとしても、廃棄物の飛散や廃棄物からの臭気の発生を抑えるにあたって問題は生じない。これにより、かかる代替覆土材料は、遮水シート破損検出システムと組み合わせて用いることのできる実用性の高いものとなる。
【００１１】
上述の生分解性材料は、土壌微生物により生分解され低分子化合物（二酸化炭素や水など。）となる材料であればどのようなものでも用いることができる。土壌に多く見られる土壌微生物としては、Ｍｕｃｏｒ属、Ｐｙｔｈｉｕｍ属、Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ属菌をあげることができる。他には、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ属、Ｆｕｓａｒｉｕｍ属、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ属、Ａｃｈｌｙａ属、Ｍｏｎｏｓｐｏｒｉｕｍ属、などを挙げることができる。本発明の生分解材料には、これら土壌微生物により生分解される材料を用いることができる。
生分解性材料としては、例えば、高分子化合物を挙げることができる。高分子化合物は、天然高分子化合物、化学合成高分子化合物のいずれでも良い。天然高分子化合物としては、例えば、コーンスターチやポテトスターチを用いることができる。また、他の天然高分子化合物として、酢酸セルロース、キトサン、セルロース、ガゼインなどを用いることができる。化学合成高分子化合物としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンなどを用いることができる。
【００１２】
以上説明した第１の発明及び第２の発明による代替覆土材は、着色剤を含んでなるものとすることができる。
着色材は、この代替覆土材を用いて形成する上記層の外観を良好なものとするに好適である。廃棄物処分場は、その性質ゆえ、あまり目だないようにされているのが好ましい。従って、着色剤を加え、外部に露出する層に適切な着色をすることで、廃棄物処分場をあまり目立たないものとすることができる。
この場合の着色剤はどのようなものでも構わないが、青、緑或いはその中間色についてのものとすることができる。このようにすれば、露出する層の色彩を外部の景色（例えば、木々の緑色や、空の青色。）に溶け込ませることが可能となるため、近隣の住民などの心理により良好な印象を与えられるようになる。
【００１３】
以上説明した第１の発明及び第２の発明による代替覆土材は、防臭剤を含んでなるものとすることができる。これにより、廃棄物からの臭いの発生を、より積極的に防止できるようになる。
防臭剤は、どのようなものでも構わない。防臭剤としては、例えば、木酢液を用いることができる。
尚、防臭剤は、必ずしも代替覆土材料に混合しておく必要はない。
つまり、防臭剤を含まない代替覆土材料とは別途に、防臭剤を散布し、代替覆土材料を硬化させる過程を実行することで、臭いの発生を防止することと廃棄物を覆う層を形成することとを併せて実現することができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る代替覆土材料の好ましい一実施形態について説明する。
【００１５】
この実施形態の代替覆土材料は、水性エマルジョン樹脂と、水に不溶の粒状物と、及び生分解性材料とを適宜の量ずつ含んでいる。尚、水に不溶の粒状物、及び生分解性材料はその一方が含まれていない場合もある。
水性エマルジョン樹脂はバインダーとしての役割を担うものである。この実施形態では、水性エマルジョンタイプのエチレン−酢酸ビニル共重体や、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルアクリレート共重合体、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂のいずれか、又は複数を用いることとしている。
粒状物は、代替覆度材料散布時における廃棄物への食いつきを向上させるものである。粒状物としては、例えば、木粉を用いることができる。木粉の直径は、これには限られないが、２００μｍ〜１０００μｍとすることができる。木粉は、針葉樹の木粉でも、広葉樹の木粉でもよく、これらを配合したものでも良い。但し、木粉は比重が小さく（およそ０．１８）、その配合量を増加させると代替土壌材料の粘度が高くなり過ぎるため、機械的な散布が可能な限度でこれを加える。
生分解性材料としては、土壌微生物により生分解され低分子化合物に分解される材料を用いることができる。天然高分子化合物、合成高分子化合物の双方を生分解性材料として用いることができるが、この実施形態では、天然高分子化合物であるコーンスターチやポテトスターチの一方、或いは双方をこれに用いることとしている。
【００１６】
これらに加えて、この代替覆土材料は、湿潤剤、増粘剤、粘度調節剤、防腐剤、発泡剤、着色剤、防臭剤などを含むこととすることができる。代替覆土材料は、このうちのすべてを含んでいる場合もあるし、このうちのすべてを含んでいない場合もある。その選択は、必要に応じて適宜行われる。
湿潤剤は、代替覆土材料の粘性を安定化させるものであり、例えばアルコール系の材料をこれに用いることができる。
増粘剤は、代替覆土材料の粘度を増加させるものである。
粘度調節剤は、増粘剤との組み合わせにより、代替覆土材料の粘度を適性に保つものである。例えば、水をこれに用いることができる。粘度は、一般的に、１００００〜２００００ｃｐｓとする。
防腐剤は、代替覆土材料の質の低下、特に黴の発生を防止するものである。この実施形態の代替覆土材料のように、含まれる生分解性材料がコーンスターチやポテトスターチである場合には黴が発生しやすくなるので、代替覆土材料を作り置きしておく場合には、その配合が望まれる。
発泡剤は、代替覆土材料の厚さを調節するためのものである。この発泡剤としては、例えば、加熱時に割れてガスを発生させるマイクロカプセルを用いることができる。
着色剤は、代替覆土材料の外観を美的観点から向上させるものである。代替覆土材料の色相が、青、緑或いはその中間色の着色剤をこれに用いることができる。もちろん、複数の着色剤を混合して、その色相が、青、緑或いはその中間色となるようにしても構わない。
【００１７】
この実施形態における代替覆土材料の例を以下に示す。
【表１】

【００１８】
この実施形態に係る代替覆土材料は、表１に示した各組成物を適宜配合することで製造することができる。
この配合は、例えば以下のように行う。
まず、上記組成物のうち粘度調節材を除く液状の組成物を適宜計量し、配合缶などの所定の配合用容器に入れる。次いで、ディスパー型攪拌機などの所定の攪拌機で攪拌を行いながら、適宜計量した上記組成物のうち粉体状の組成物を上記配合用容器に投入する。最後に、粘度調節剤を適当量配合用容器に入れ、攪拌して代替覆土材料の粘度を調整し、その製造を終える。
【００１９】
これに加えて、上記代替覆土材料には、防臭剤、例えば木酢液を配合することもできる。
【００２０】
この実施形態による代替覆土材料は、以下のようにして用いる。
製造した代替覆土材料は、例えば、上述の如き液状の代替覆土材料を霧状にして噴霧することができる噴霧機を用いて、廃棄物処分場に投棄された廃棄物上に散布する。
この散布は、例えば、その当日に投棄された一日分の廃棄物を代替覆土材料が覆うようにして行う。散布の量は、代替覆土材料の厚さが、例えば３ｍｍ以下になるようにして行う。廃棄物に被せられる。代替覆土材料は、その後硬化し、層を形成する。
代替覆土材料が木酢液などの防臭剤を含まない場合、代替覆土材料の散布と前後して、木酢液の散布を行うことができる。
廃棄物処分場の凹面の内部には、廃棄物と代替覆土材料による層が交互に積み重なっていく。
尚、所定期間が経過すると、代替覆土材料による層は、生分解性材料が土壌微生物によって分解されることで孔開き状態となる。代替覆土材料による層に開く孔は、その層が網目状となる程度に多数生じるのが好ましい。従って、このような状態が生じるようにして、生分解性材料の量を調節するのがよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明による代替覆土材料は、廃棄物への食いつきのよい、或いは遮水シート破損検出システムと組み合わせて用いることのできるものとなるため、実用性の高いものとなる。

Claims (7)

1. 水性エマルジョン樹脂と、土壌微生物により生分解される生分解性材料とを含んでなり、廃棄物に対して散布し、硬化させることで、廃棄物を覆う層を形成することのできる、廃棄物処分場用の代替覆土材料。
2. 前記生分解性材料は、高分子化合物である、請求項１記載の廃棄物処分場用の代替覆土材料。
3. 着色剤を含んでなる、請求項１記載の代替覆土材料。
4. 前記着色剤は、青、緑或いはその中間色についてのものである、請求項３記載の廃棄物処分場用の代替覆土材料。
5. 防臭剤を含んでなる、請求項１記載の代替覆土材料。
6. 前記防臭剤は木酢液である、請求項５記載の代替覆土材料。
7. 請求項１記載の代替覆土材料を用いて、廃棄物処分場の廃棄物を覆う層を形成する方法であって、前記代替覆土材料と、防臭剤とを散布し、前記代替覆土材料を硬化させる過程を含む、廃棄物を覆う層を形成する方法。