JP5380625B1 - 最終処分場における早期跡地利用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通常、最終処分場閉鎖から２年以上かかる最終処分場跡地を早期に様々な用地として再利用することを課題とする。
【解決手段】最終処分場施設稼働期間内に、定期的に最終処分場廃止基準全項目のデータを収集、分析し、該基準の全項目について廃止基準値以下であることを確認する。また、廃止基準の全項目だけではなく、平板載荷試験を行い、地盤の安定性についても判定を行い、どのような建造物の荷重に耐え得る地盤であるかを早期に判断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、オープン型の最終処分場跡地を早期に跡地利用する方法に関する。

最終処分場は、日本では廃棄物の処理及び清掃に関する法律に定められた構造基準と維持管理基準に基づいて設置・運営され、同法に定められた廃棄物の区分に従い埋立処分される。埋立が進行し満杯になったら、最終覆土により埋立は終了し、閉鎖される。

また、埋立完了後の最終処分場の閉鎖に際しては、基準省令により過去２年以上の浸出水、地下水、ガス、臭気等のデータを添付して、確認申請を行う必要があるため、通常は閉鎖後、２年以上のモニタリング期間を経て、廃止基準に適合していれば、廃止の確認申請を行い、廃止することとなる。

本発明者は、最終処分場跡地を早期に利用するための方法として、盛土材圧密成形工法
により、直壁型最終処分場跡地を単位固化物成形処分構造体により埋め立てることによって、廃棄物の管理を行い易く、処分場跡地を早期に有効利用できる方法を開示している（特許文献１）。

また、最終処分場跡地に降る雨水やその跡地の埋立廃棄物を地盤として利用する際に使用する水等の上部水と、処分場跡地の埋立廃棄物から出る浸出水（下部水）との関係を遮断して、埋立廃棄物に対する上下部水の管理と処理の責任範囲を明確にすることにより、跡地を地盤として利用し易くして、早期の有効利用を促進する方法を開示している（特許文献２）。

特開２０１０−２０７６６９号公報 特開２０１０−２４０５０１号公報

しかしながら、最終処分場跡地は、埋立終了後、覆土等により開口部が閉鎖された後、維持管理を行いながら、廃止基準に適合しているかのモニタリングが行われ、廃止基準に適合していることが確認された後に廃止の確認申請が行われ、跡地利用が可能となる。

また、通常、最終処分場跡地は、地盤が不安定であったり、不同沈下が起こりやすい等の問題が生じることがある。不同沈下が起こると、元の高さに地盤が戻ることはないため、その上に建てられた建築物が傾いたり、農地は窪地となることにより水はけが悪くなることから大きな被害を受ける。そのため、一般的には、跡地は雑木林、公園、運動場等として転用されることが多い。

したがって、最終処分場跡地は限られた用途として再利用されることが多く、また、廃止から長時間を経ないと跡地利用ができないという問題があった。

本発明は、最終処分場跡地を早期に様々な用地として利用するための方法に関する。本発明の方法を用いることにより、従来最終処分場閉鎖から跡地利用が可能になるまでに２年以上かかっていた期間を短縮するとともに、不同沈下が起こらない構造体を用いた最終処分場としていることから、高層建築物の建築等、従来以上に跡地を幅広く利用することが可能となる。

本発明は、盛土材圧密成形工法により製造された圧密成形体によって埋め立てられた直壁型最終処分場跡地を早期に再利用する跡地利用方法であって、最終処分場稼働期間中から、定期的に最終処分場廃止基準全項目のデータを収集、分析し、該基準の全項目について廃止基準値以下であることを確認するとともに定期的に平板裁荷試験を行い、最終処分場施設閉鎖後のデータが廃止基準値以下であること、及び地盤の安定性を確認し、最終処分場跡地を再利用することを特徴とする。

本発明の直壁型最終処分場は盛土材圧密成形工法によって製造された圧密成形体によって埋め立てられる。前記圧密成形体は、壁面により区画された前記盛土材を埋め立てる単位埋立空間を水平方向において仕切って第１空間および第２空間を確保した上で、該第１空間に有害物質濃度が所定値を超えるＢ種無機廃棄物を含むＢ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第１圧密成形部と、前記第１圧密成形部の上に有害物質濃度が所定値以下のＡ種無機廃棄物を含むＡ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第２圧密成形部と、前記第１圧密成形部および前記第２圧密成形部が形成された状態で、前記第１空間および前記第２空間の仕切りを取払って、前記第２空間に前記Ａ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第３圧密成形部と、前記第２圧密成形部および前記第３圧密成形部の上部に形成された遮水構造の上部シールド構造と、前記壁面を取払うことにより露出する前記第３圧密成形部の側面に形成された遮水構造の側面シールド構造とを備える。

本発明の直壁型最終処分場は、盛土材圧密成形工法により高圧をかけながら埋め立てを行っていることから、地盤の不同沈下が起こりにくい跡地構造となっている。したがって、不同沈下の心配なく高層建築物であっても、建造することが可能となる。

また、最終処分場の稼働期間中から定期的に最終処分場廃止基準全項目についてデータを収集し、分析することによって、施設閉鎖直後のデータが廃止基準値以下で悪化傾向が認められないことが確認されれば直ちに廃止申請手続きに移行することができる。そのため、通常は施設閉鎖後２年を要するモニタリング期間を大幅に短縮することができる。

また、稼働期間中のデータを監視し、変動に対応することにより施設の安全性と周辺環境の保全をより一層確実なものとすることができる。すなわち、廃止基準に照らして悪化傾向のデータが収集された場合には、速やかにそれに対する対策を講じることができる。

また、基準省令による廃止基準項目中には、地盤沈下について検討する項目があるわけではなく、最終処分場内部の安定化、周囲環境に対しての安全性を示す基準となっている。省令で定められた廃止基準の全項目に加えて、平板載荷試験を行うことによって、不同沈下を起こす可能性の有無についても検討項目に加えることとなる。

平板載荷試験によって、高荷重にも耐え得る地盤であることが示されれば、安心して高層の建築物を建造することができるので、跡地利用の幅を非常に拡げることが可能となる。

最終処分場の埋立開始から廃止までのフロー図。 直壁型最終処分場を模式的に示す図。 平板載荷試験結果推移図。

本発明を図面を用いながら詳細に説明する。図１Ａに本発明の最終処分場における埋立施設において、埋立開始から廃止、跡地利用までのフローを示す。これに対し、従来の最終処分場の埋立から廃止までのフローを図１Ｂに示す。

最終処分場は、法令（一般廃棄物の最終処分場及び産業廃棄物の最終処分場に係る技術上の基準を定める命令（総理府・厚生省令））により定められた廃止基準により、浸出水、地下水、ガス、臭気、地温等に関し、過去２年以上のデータを添付し、都道府県が確認のうえ、廃止することができる。

廃止基準項目としては、構造基準、悪臭防止、火災防止、ねずみ・害虫防止、地下水・保有水の水質、ガス、地温、覆土の覆い、生活環境保全等、他項目の基準が設けられている。

従来は、埋立地が満杯になり、最終覆土を行った後、２年以上、廃止基準に適合しているか項目の確認を行っていた。最終処分場における埋立工法にも様々な工法があり、工法によっては、なかなか安定化せず、ガスの発生、悪臭等の問題が埋立完了後も発生する。そのため、埋立完了後も長い年月を経て安定化を待ち、廃止基準適合を待ち、廃止の確認申請を行うのが通例であった（図１Ｂ参照）。

本発明の方法において、最終処分場稼働期間中においても、定期的に廃止基準項目に関し、データを収集、分析することによって、閉鎖後２年の年月を待つことなく、廃止申請が可能となるため、最終処分場の跡地を有効に利用することが可能となる。

さらに、廃止基準項目のデータ収集、分析は、最終処分場跡地が安全な環境であることの基準とはなるものの不同沈下が生じない安定した地盤であることを示すものではない。不同沈下が生じると、建築物が傾く等の不具合を生じるため、不同沈下が生じる可能性のある跡地が、公園や雑木林等、限られた利用方法しかない。

そこで、定期的に平板載荷試験を行って、極限支持力を判定し、地盤の支持特性や変形特性を求め、地盤が耐え得る構造物の推定を行い、上部に構造物を建造した場合であっても耐え得る地盤であるかを確認しながら、埋立を行うこととする。

図２は、盛土材圧密成形工法による直壁型最終処分場を模式的に示す図である。前述のように、圧密成形体は、壁面により区画された前記盛土材を埋め立てる単位埋立空間を水平方向において仕切って第１空間および第２空間を確保した上で、該第１空間に有害物質濃度が所定値を超えるＢ種無機廃棄物を含むＢ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第１圧密成形部１と、前記第１圧密成形部の上に有害物質濃度が所定値以下のＡ種無機廃棄物を含むＡ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第２圧密成形部２と、前記第１圧密成形部１および前記第２圧密成形部２が形成された状態で、前記第１空間および前記第２空間の仕切りを取払って、前記第２空間に前記Ａ種盛土材を投入して締め固めることにより得られた第３圧密成形部３とからなる構造を１つの単位（圧密成形体単位構造体４）とする。

直壁型最終処分場は、地盤下層に保護マットに挟まれた遮水シートを配置し、その上にアスファルト舗装し圧密成形体単位構造体を層状に施工していく。図２においては地盤下層から１３層目の圧密成形体単位構造体を施工していることを模式的に示している。

平板載荷試験は下層から、圧密成形体を施工するたびに定期的に行い、極限支持力の判定を行い、上部に建設が予定されている構造物を支持可能か判断しながら、埋立をおこなっていく。

以下に、実施例により平板載荷試験の方法、及び実際の最終処分場埋立地で行った１０層目の平板載荷試験の結果を示す。

試験は、荷重反力に重機を使用し、円形載荷板（直径３００ｍｍ）に所定の荷重が得られるようにオイルジャッキ・ロードセルで制御して行う。

試験は、計画最大載荷圧力を２８００．６ｋＮ／ｍ^２に設定し、表１に示す載荷量で段階式繰り返し載荷方式にて地盤支持力の確認を行う。

デジタル変異形（精度１／１００ｍｍ）を載荷板の四方に設置し、各荷重段階において所望の荷重に達した後、０、１、２、５分後及び以後５分経過毎に沈下量を測定する。荷重の保持時間は３０分の一定時間として、除荷及び再載荷の段階では５分の一定時間とする。

極限支持力の判定は、一般に載荷圧力-沈下量関係により判断するが、沈下量が急激に増加し沈下軸にほぼ平行となる載荷圧力を極限支持力とする。載荷中は周辺地盤に亀裂が発生したり、載荷板が大きく傾斜したりすれば、地盤が極限状態に達したと判断できる。

しかし、極限支持力が明瞭に認められたい場合には、沈下量が３０ｍｍを越えない範囲において、（１）沈下量が直線的に増大する載荷圧力、（２）載荷圧力-変異量曲線が沈下軸とほぼ平行になる載荷圧力のうちいずれか小さい載荷圧力を極限支持力とする。

なお、沈下量が３０ｍｍの範囲内において、（１）又は（２）のいずれの状況も認めがたい場合には、試験最大載荷圧力を便宜的に極限支持力として扱うことができる。ただし、累計沈下量が載荷幅の１０％程度を超える場合には、沈下量３０ｍｍを極限支持力の判定の目安とする。

また、載荷圧力-沈下量曲線(logp-logS)曲線の折曲点に相当する、いわゆる降伏荷重については、試験結果の評価としては求めず、参考値に留める。表２に平板載荷試験における段階ごとの沈下量及び累計沈下量を示す。

以上の試験結果より、基礎の即時的沈下に対する試験地盤の変形特性を検討する試の指標とすることができる地盤反力計数ｋ_ｖｓ、地震や風荷重等による基礎の動的変異（沈下）に対する検討に使用されるｋ_ｖｎ、各サイクルの平均値ｋ_vm、変形計数Evn、各サイクルの平均値E_vmを算出した。表３に結果を示す。

上述のように平板載荷試験を行うことにより、各層ごとに盛土材圧密成形地盤における極限支持力の推定を行う。

上記試験結果によれば、試験最大載荷圧力２８００．６ｋＮ／ｍ^２に対する累計沈下量が０．４９ｍｍとなり、一般的な許容沈下量の目安が３０ｍｍ（載荷板直径の１０％）であることを考慮すると、非常に小さい値となっている。

段階ごとの沈下量については、０．３０ｍｍ以下の非常に小さい値で推移し、荷重累増に伴う沈下量の増大は認められない。したがって、各種載荷圧力-沈下量曲線図において極限支持力の定義に相当する曲線の急折には至らない。また、試験中及び試験終了時における載荷板周辺の地盤状況についても、亀裂、盛り上がり等の地盤破壊的現象は確認されなかった。

上述のような平板載荷試験を層の異なる各地点で随時行い、結果をまとめたものが図３となる。

いずれの試験箇所における結果も、０．１６〜３．６５ｍｍと非常に堅固な地盤であることが確認された。これは、岩盤に相当する強固さであるといえる。

この結果は、例えば１０階建て相当のマンション建設を想定し、マンション基礎部分に必要な地盤の支持力として４００〜５００ｋＮ/ｍ^２を考慮した場合、設計上の理由から安全率を３倍とするため、基礎部では実際には１２００〜１５００ｋＮ/ｍ^２以上の地盤の支持力が求められる。

本実施例で確認された支持力は、２８００．６ｋＮ/ｍ^２であり、これを便宜的に極限支持力とし、その１/３に相当する９３３．５ｋＮ／ｍ^２が本試験により改良地盤の長期許容支持力度として算出される。したがって、１０階建て相当のマンションに必要な支持力４００〜５００ｋＮ/ｍ^２充分に満足する非常に強固な埋立地盤といえる。

このように、最終処分場の稼働期間内に、平板載荷試験による地盤の強固さも確認することにより、早期にどの程度の建造物を最終処分場跡地に建造できるかの判断を行うことができる。最終処分場稼働期間中に、最終処分場廃止基準の適合性、及び平板載荷試験の結果を得ることにより、早期に跡地の再利用が可能となる。

また、本発明で用いている盛土材圧密成形工法による埋立工法は上記で示したように非常に安定な地盤を形成することが可能である。したがって、最終処分場の跡地利用として、高層建築物や道路等、今まで以上に幅広く最終処分場跡地を利用することが可能となる。

１・・・第１圧密成形部、２・・・第２圧密成形部、３・・・第３圧密成形部、４・・・圧密成形体単位

Claims (1)

1. 盛土材圧密成形工法により製造された圧密成形体によって埋め立てられた直壁型最終処分場跡地を早期に再利用する跡地利用方法であって、
   最終処分場施設稼働期間内に複数層に亘って、盛土材圧密成形工法により製造された圧密成形体によって埋立を行い、
   最終処分場稼働期間中から定期的に最終処分場廃止基準全項目のデータを収集、分析し、
   該基準の全項目について廃止基準値以下であることを確認するとともに、
   所定階層について定期的に平板裁荷試験を行い、建設予定の構造物を支持可能な地盤の安定性が確保されることを担保することで、
   最終処分場跡地を再利用することを特徴とする最終処分場の早期跡地利用方法。