JP5380626B1

JP5380626B1 - 最終処分場跡地を農地として利用する方法及び最終処分場跡地利用農地構造体

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Publication number: JP5380626B1
Application number: JP2013102392A
Authority: JP
Inventors: 藤吉郎山口
Original assignee: Fuji Corp Ltd
Current assignee: Fuji Corp Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: JP2014221465A

Abstract

【課題】オープン型の最終処分場跡地を早期に周辺農地と同様の土質の農地として利用することを課題とする。
【解決手段】盛土材圧密成形工法により埋め立てられた直壁型最終処分場跡地を農地として再利用する際に、周囲の農地の現況地盤の掘削を実施して土性調査を行い、現況農地の土の堆積状況を把握し、土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土として採用して最終処分場跡地を農地として再利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オープン型の最終処分場跡地を早期に周辺農地と同様の土性の農地として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、最終覆土により埋め立ては終了し、閉鎖される。

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、通常は最終処分場閉鎖後、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。

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、跡地利用が可能となる。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ため、一般的には、雑木林、公園、運動場等として転用されることが多い。

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（以下、圧密成形体ともいう。）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

従来、農地として最終処分場跡地を利用する表層利用を行う場合には、浸出液や発生ガスが作物の生育に被害を与えるという問題点があった。浸出液の水質基準が農業用水と同程度であることは、作物の生育に影響するとともに、作物を摂取するヒトや家畜にも影響を与え得ることから、厳しく管理される必要がある。

また、土壌中のガス組成の二酸化炭素濃度が１０％以上になると、酸素濃度が低下するといわれ、作物の生育に悪影響が出るとされている。

また、地盤の不同沈下が生ずれば、部分的に水が溜まりやすい場所が生じることから、根腐れが生じるという問題があった。

また、盛土として用いる表層土は、一般に遠隔地から運搬してくるため、近隣の土壌とは異なり、周囲の農地で良好に生育している作物が同様に生育しないなど、人工的な環境であることから生ずる問題点があった。

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農地として再利用する跡地利用方法であって、周囲の農地の現況地盤の掘削を実施して土性調査を行い、現況農地の土の堆積状況を把握し、土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土質の土を盛土し、最終処分場跡地を農地として再利用することを特徴とする。

本発明で盛土材圧密成形体とは、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。

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は、圧密成形工法によりコンクリート固化を行っていることから、地盤沈下をすることもなく、また、浸出水が管理されていることから、雨水との混入や、ガス発生の問題は生じない。

周囲の農地の現況地盤を掘削して、土性調査を行い、近隣の現況農地にどのような土が堆積しているかを把握したうえで、周囲の農地と同等の土質の土を盛土として採用することによって、周囲の農地と同様の性質を得ることから、人口地盤であっても周辺と同等の作物を良好に育てることが可能となる。

さらに、本発明の跡地利用方法において、前記周囲の農地の現況地盤の土性調査は、土粒子の密度試験、粒度試験、及び砂置換法による現場密度試験であって、該土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土として採用することを特徴とする。

周囲の農地の現況地盤の土性調査は、土性の物理的性質を測定するものであるが、いずれもJIS規格によっても定められている試験法である土粒子の密度試験(JIS A 1201)、粒度試験（JIS A 1204）、砂置換による土の密度試験（JIS A 1214)であり、土質を測定する一般的な方法である。周辺農地を当該方法によって測定し、盛土として同等の密度、粒度の土を採用することによって、最終処分場跡地を周辺農地と同等の農地として再利用することが可能となる。

また、本発明の跡地利用方法において、下部層、中間層、表土の３層について、前記土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と粒度と土質が類似した土によって、各層厚分だけ盛土を行って、周辺農地と同様の農地を再構成することを特徴とする。

周辺の農地の土性を調査した結果、下部層、中間層、表土の３層構造からなっていた。通常、植物の根がはるために重要な表土部分とともに、水はけに関係する中間層、下部層の地表から１．５ｍ深さの部分までを各層の厚みだけ、周辺農地と同等の粒度、土質の再構成すれば、充分に周辺農地の土性を疑似したといえる。

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農地として再利用するための最終処分場跡地利用農地構造体であって、周囲の農地の現況地盤の掘削を実施して土性調査を行い、現況農地の土の堆積状況を把握し、土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土とすることを特徴とする。

盛土によって周辺の農地とほぼ同等の土性の農地とすることによって、周辺環境にあった作物を生育することが可能な最終処分場跡地利用農地構造体として再利用される。

さらに、本発明の最終処分場跡地利用農地構造体において、前記周囲の農地の現況地盤の土性調査は、土粒子の密度試験、粒度試験、及び砂置換法による現場密度試験であって、該土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土とすることを特徴とする。

JIS規格で定められている土粒子の密度試験、粒度試験、及び砂置換法による現場密度試験によって、周辺農地の現況調査を行うことによって、信頼性の高い土性調査の結果を得ることができる。この結果に基づいて、盛土を行うことにより、有効に農地としての再生利用が可能となる。

また、本発明の最終処分場跡地利用農地構造体は、下部層、中間層、表土の３層について、前記土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と粒度と土質が類似した土によって、各層厚分だけ盛土を行って、周辺農地と同様の農地を再構成することにより周辺の農地と同等の農地を再構成することを特徴とする。

各層厚分だけ、周辺農地と同等の粒度、土質の盛土を行っているので、周辺農地と同様の作物を作付することができる農地として再生される。

最終処分場跡地は平坦で一区画の広い農地として再生されることになるから、農業機械を用いることの多い現代の農業にとって、非常に利用しやすい農地として再生される。

盛土材圧密成形工法により埋め立てられた直壁型最終処分場の閉鎖後の最終処分場跡地利用農地構造体の断面図。最終処分場跡地利用農地構造体の集水桝部断面図。現況農地の土性調査結果を模式的に示す図。現況農地の三相分布を示す図。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、盛土材圧密成形工法により埋め立てられた直壁型最終処分場の最終処分場跡地利用農地構造体の断面を示すものである。

盛土材圧密成形工法で埋め立てられた圧密成形体１の上部は、最終処分場の廃止の為の覆土２として山砂で覆われる。さらに、不陸調整を行うための不陸調整層３、アスファルト舗装４を行い、保護マット５で挟まれた遮水シート６で覆うことにより、廃棄物が埋め立てられている埋立地と表層部分を遮断する構造となっている。

表層部分は保護砂による覆土７で覆い、さらに周辺農地と同様の盛土８を行い、農地として再利用する。

雨水等、表層の浸透水は有孔の浸透水集水管９によって集められ、集水桝を経て放流される。図２は、集水桝部を示す断面図である。雨水は有孔の浸透水集水管９に集められ、農地区画の端に設けられた集水桝１０に集められる。集水桝１０には盛土８表面を流れた水も集められ、最終処分場と外部を区切るコンクリート擁壁１１の外にあるコンクリート擁壁外部集水桝１２に集められ、放流される。

図１及び図２に示すように、盛土材圧密成形工法により埋め立てられた直壁型最終処分場は、保護マット５で挟まれた遮水シート６で埋立部分と表層部分が遮断されているため、浸出水が混入する虞がなく、安全に農地として再利用することが可能である。

また、盛土材圧密成形工法はコンクリート固化によって、廃棄物を埋め立てているため、ガスが発生する虞や地盤が不同沈下を起こす虞もない。したがって、発生ガスによる作物の生育不良や、農地の一部に水がたまり根腐れが生じるというようなことはない。

次に、周辺農地の土質の現況調査を行い、盛土として最終処分場跡地上に再構成する方法について実施例に即して説明する。

図３Ａに位置を示す最終処分場の近隣の農地、２箇所について地上から１．５０ｍ掘削し、土質調査を行った。現況地盤はＮｏ．１、Ｎｏ．２両地点とも、目視によって地表か
ら０．３ｍまでは色調が暗灰色の表土、地表から０．３〜０．９ｍ付近までは色調が褐色から淡褐色のシルト層、地表から０．９〜１．５ｍ付近まで色調が褐灰色の砂質土層の堆積が認められた。

土層の変化が目視により認められた堆積状況を土質柱状図（図３Ｂ）に示す。各深度において、土粒子の密度試験（JIS A 1201）、粒度試験（JIS A 1204)、砂置換による土の密度試験（JIS A 1214）により土性の把握を行った。

試験結果を表１に示す。

ここで、自然含水比は現場密度試験（砂置換法）により得られたものを引用している。

物理的特性として土粒子の密度に着目すると、No.1、No.2の中間層及び下層が一般的な土質材料の示す2.6〜2.8g/cm³の範囲内にあることから、特に有機質等の含有はないものと推察された。また、表土においては2.6 g/cm³以下となり、一般的に多量の有機物を含むものは小さい傾向を示すことから有機物を豊富に有すると推察される。

粒度試験結果より、すべての試料において砂分を主体とした粒度分布を示す結果であった。土質材料の工学的分類体系は、細粒分質礫質砂、礫混じり細粒分質砂のいずれかに分類される結果となり、国際土壌学会の三角座標法による土性区分では、すべてが「砂壌土」に該当する。

よって、礫分、シルト分及び粘土の含有率が多少異なることから、分類名が異なる箇所もあるが、ほぼ同一の土性であると推察される。

透水性を粒径加積曲線から読み取れる２０％粒径D₂₀の値からCreagerによるD₂₀と透水係数ｋの関係により推定した。透水係数は、1.05〜8.50×10^-7であり、いずれの場所においても「非常に低い」に区分される。

次に現場密度試験を実施し、三相分布を算出した。砂置換法による現場密度試験の結果を表２に示す。

表２の結果を用いて、乾燥土質量、土粒子の体積、水の体積、気体の体積を算出し、固相、液相、気相の三相分布を定法により算出した。算出結果を図４に示す。

上記最終処分場に近接する農地の土質試験及び現況畑地の三相分布より、工学的分類体系において、No.1、No.2についてどちらもほぼ同一な土性であることが判断された。

現況畑地であるため、表土部に多くの有機物を有しており、工学的分類体系においては大きな差異は見られないが、体積状況いおいては、表土部が空気を豊富に有するために軟らかく、中間層は土粒子の割合が多いため硬い土層を形成し、下部層については、上層部と比較して軟らかい土層であることが確認された。

以上の結果をふまえ、最終処分場の跡地利用の際の盛土は周辺土壌とほぼ同様の土質になるように、下層部、中間層、表土の土を選択し、それぞれの深さとなるように盛土を行う。その結果、周辺畑地と同等の農地として再利用されることとなる。

具体的には、下部層として層厚分６０ｃｍの礫まじり細粒分質砂であって、礫分、砂分、シルト、粘土分が周辺農地と同程度含まれている土を盛土する。

中間層としては層厚分６０ｃｍの細粒分質礫質砂であって、礫分、砂分、シルト、粘土分が周辺農地と同程度含まれている土を盛土する。

さらに、表土としては、３０ｃｍの層厚分、細粒分質礫質砂であって、礫分、砂分、シルト、粘土分が周辺農地と同程度含まれている土を盛土する。なお、表土と、中間層はほとんど同様の土質であり、周辺農地は畑として使用しているために、表土の有機物が多いために土質に変化が生じているものと考えられるから、中間層と同様の土質に腐葉土等の有機物を梳き込んでもよい。

上述のとおり、盛土材圧密成形工法による直壁型最終処分場では、埋立地と表面の盛土部は遮水シートで遮断されていることから、安全に農地として再利用されるだけではなく、周辺農地の土質調査を行って、同等の盛土を行うことにより、周辺畑地と遜色ない農地として早期に再生される。

１・・・圧密成形体、２・・・廃止の為の覆土、３・・不陸調整層、４・・・アスファルト舗装、５・・・保護マット、６・・・遮水シート、７・・・覆土、８・・・盛土、９・・・浸透水集水管、１０・・・集水桝、１１・・・コンクリート擁壁、１２・・・コンクリート擁壁外部集水桝

Claims

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農地として再利用する跡地利用方法であって、
周囲の農地の現況地盤の掘削を実施して土性調査を行い、現況農地の土の堆積状況を把握し、
土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土質の土を盛土し、最終処分場跡地を農地として再利用することを特徴とする最終処分場の跡地利用方法。
請求項１に記載の跡地利用方法において、
前記周囲の農地の現況地盤の土性調査は、土粒子の密度試験、粒度試験、及び砂置換法による現場密度試験であって、
該土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土として採用することを特徴とする最終処分場の跡地利用方法。
請求項２に記載の跡地利用方法において、
現況農地の土の堆積状況を下部層、中間層、表土の３層に分けて把握し、下部層、中間層、表土の３層ついて、前記土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と粒度と土質が類似した土によって、各層厚分だけ盛土を行って、周辺農地と同様の農地を再構成することを特徴とする最終処分場の跡地利用方法。
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農地として再利用するための最終処分場跡地利用農地構造体であって、
周囲の農地の現況地盤の掘削を実施して土性調査を行い、現況農地の土の堆積状況を把握し、
土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土として構成されていることを特徴とする最終処分場跡地利用農地構造体。
請求項４に記載の最終処分場跡地利用農地構造体において、
前記周囲の農地の現況地盤の土性調査は、土粒子の密度試験、粒度試験、及び砂置換法による現場密度試験であって、
該土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と同等の土性の土を盛土とすることを特徴とする最終処分場跡地利用農地構造体。
請求項５に記載の最終処分場跡地利用農地構造体において、
現況農地の土の堆積状況を下部層、中間層、表土の３層に分けて把握し、下部層、中間層、表土の３層について、前記土性調査の結果にしたがって、周囲の農地と粒度と土質が類似した土によって、各層厚分だけ盛土を行って、周辺農地と同様の農地を再構成することにより周辺の農地と同等の農地を再構成することを特徴とする最終処分場跡地利用農地構造体。