JP6228947B2 - 水面埋立処分場の埋立装置 - Google Patents

Description

本発明は、水面埋立処分場の埋立装置、及び水面埋立処分場の埋立方法に関する。

石炭火力発電所から産出する石炭灰、石膏粉や、高炉から産出する高炉スラグ粉末等（以下「石炭灰等」と記載する）は、有効利用されなかったものは最終処分場で埋立処分される。最終処分場には、陸上埋立処分場と水面埋立処分場とがあり、水面埋立処分場には縦８００ｍ、横８００ｍ、深さ１０ｍ程度の容積のものがある。また、最終処分の方法には石炭灰等に加湿した後、ダンプ・ブルドーザ等で埋立を行う湿灰埋立と、石炭灰等と水とを混合してスラリー化した後に埋立処分するスラリー埋立とに大別される。
陸上部の埋立においては、灰が飛散しない程度に加湿した石炭灰等を埋立てることとなる。

スラリー埋立は水面埋立処分場で用いられるが、石炭灰等を水と混練して製造したスラリーを(1)処分場護岸の法面に沿って水中に放出する方法、(2)処分場内の水面上に放出する方法、(3)処分場内の水面近くの水中で放出する方法、及び、(4)スラリー状にした石炭灰等をパイプ或いはホースで輸送し、その先端口を処分場内の水底近くの水中（実施化されているものは水底から約１ｍ上方）にセットして放出する方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−２５４３３９号公報

上述したいずれのスラリー埋立方法の場合においても、水面埋立処分場の底面に石炭灰等が堆積するまでの間に石炭灰等が水面や水中で拡散するため、埋立密度が小さくなり水面埋立処分場の一定容積当たりに捨てられる石炭灰等の量が減少してしまうという問題がある。
従って、水面埋立処分場を有効に利用するためには、石炭灰等を高密度に埋立てることが課題となる。

水面埋立処分場において埋立てが進むと、広い埋立処分場の中で埋立箇所を移動する必要がある。ここで、廃棄物の処理及び清掃に関する法律（以下「廃掃法」と記載する）により定められている処分許可品目以外の物品（例えば、排出部の基礎など）を処分場内に残置できないという制約がある。そのため、水面埋立処分場の中に固定式の排出部を設けた場合は、所定の場所の埋立完了後に固定式排出部を撤去するのに手間とコストを要するという問題がある。
従って、高密度埋立が可能な装置を、広大な水面埋立処分場の中の任意の場所に移動可能なものとし、水面埋立処分場の任意の埋立地点において埋立可能とすることも課題となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水面埋立処分場の任意の埋立地点において、埋立対象物を埋立てる際に埋立密度を高めることが可能な、水面埋立処分場の埋立装置及び埋立方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、
請求項１に係る発明は、水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換するとともに、少なくとも一部が水面上に露出する連結部と、基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、前記水面埋立処分場の水面に浮揚可能な、複数のユニット型の水上フロートと、を備え、前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有し、複数のユニット型の前記水上フロートを、可撓性を有するように連結するとともに、連結した前記水上フロートを、前記埋立地点と前記スラリー供給源との間に設けることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記水平搬送経路と、前記鉛直搬送経路とが、直接接続されていない、請求項１に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項３に係る発明は、前記鉛直搬送経路が、鉛直方向に伸縮自在な構造を有する、請求項１又は２に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項４に係る発明は、鉛直方向に伸縮自在な前記構造が、内管と外管とを有する二重管構造である、請求項３に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項５に係る発明は、前記内管の基端が前記連結部と接続されており、前記外管の先端側に前記開口部を有するとともに、前記外管が前記内管に対して鉛直方向に摺動する、請求項４に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項６に係る発明は、前記連結部が前記外管の昇降手段を有する、請求項５に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項７に係る発明は、前記外管の基端が前記連結部と接続されており、前記内管の先端側に前記開口部を有するとともに、前記内管が前記外管に対して鉛直方向に摺動する、請求項４に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項８に係る発明は、前記連結部が前記内管の昇降手段を有する、請求項７に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項９に係る発明は、前記連結部がホッパーを有し、前記ホッパーの縮径部に前記鉛直方向搬送経路の基端が接続されており、前記ホッパーの拡径部側に、前記水平搬送経路によって移送される前記埋立対象物を供給可能である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１０に係る発明は、前記連結部が、前記水面埋立処分場の水面上を移動する移動手段を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１１に係る発明は、前記水平搬送経路が、複数の配管ユニットが可撓性を有するように接続されて構成されており、前記配管ユニットが、前記水上フロートにそれぞれ固定されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１２に係る発明は、２以上の前記連結部と、前記連結部間を連通するバイパス経路と、を備える、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１３に係る発明は、前記水平搬送経路の基端側に、洗浄水供給経路を有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１４に係る発明は、前記埋立対象物が、スラリー状の石炭灰である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置である。

請求項１５に係る発明は、水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換するとともに、少なくとも一部が水面上に露出する２以上の連結部と、前記連結部の間を連通するバイパス経路と、基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、を備え、前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有することを特徴とする。

請求項１６に係る発明は、水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換する連結部と、基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、前記水平搬送経路の基端側に設けられた洗浄水供給経路と、を備え、前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有することを特徴とする。

本発明の水面埋立処分場の埋立装置は、スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から水面埋立処分場の任意の埋立地点まで移送する水平搬送経路という構成と、水平搬送経路によって移送された埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路という構成とを備えており、スラリー状の埋立対象物が放出される上記鉛直搬送経路の先端側の開口部が上記埋立地点の水底に対向配置又は上記水底に堆積する上記埋立対象物中に埋設可能であることから、上記開口部から放出される際に埋立対象物が水中に拡散することを抑制することができるので、埋立密度を高めることができる。
従って、水面埋立処分場を有効に利用できるので、処分場の延命化を図ることが可能となる。

本発明を適用した一実施形態である水面埋立処分場の埋立装置の構成を示す図面である。 スラリー受ホッパーを使用した連結部の構成を示す図面である。 吊上げ装置の構成を示す図面である。 二重管構造の排出管の構成を示す図面である。 バイパス管により２つの連結部を接続する構成を示す図面である。 本発明を適用した一実施形態である水面埋立処分場の埋立装置に使用するユニット型水上フロートの構成を示す図面である。 ユニット型水上フロートを使用した輸送部の構成を示す図面である。 （Ａ）水面埋立処分場の埋立方法を示す図面であって、埋立開始初期の状態を示している。（Ｂ）水面埋立処分場の埋立方法を示す図面であって、埋立てが進んだときの状態を示している。

以下、本発明を適用した一実施形態である水面埋立処分場の埋立装置の構成について、この埋立装置を用いた埋立方法と併せて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

先ず、本発明を適用した一実施形態である水面埋立処分場の埋立装置（以下、単に「埋立装置」と記載する）１について説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である埋立装置１の構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、本実施形態の埋立装置１は、スラリー状の石炭灰等（埋立対象物）をスラリー供給源２から埋立地点まで移送する輸送部（水平搬送経路）３と、連結部４と、排出部（鉛直搬送経路）５とを備えて、概略構成されている。
この埋立装置１は、水面埋立処分場６の任意の埋立地点にスラリー状の石炭灰等を埋立てるための装置である。

本実施形態の埋立装置１の埋立対象物は、スラリー状にできるものであれば、特に石炭灰等に限定されるものではない。その他の埋立対象物としては、具体的には、例えば、廃土や汚泥等が挙げられる。

スラリー供給源２は、水面埋立処分場６の陸部６４に設置する。図中に記載はないが、スラリー供給源２は、石炭灰等貯留サイロと貯水タンクと混練機とスラリー圧送装置とを有する。スラリー供給源２のスラリー供給能力は、石炭灰等の埋立量に応じて決定する。

スラリーを製造するには、上述した混練機により石炭灰等と水とが混練され、スラリーが製造される。混練機は石炭灰等と水の混合比率を適正な範囲に調整する機能を有している。

スラリーの含水率は４０％程度が一般的であるが、これに限定されない。スラリーの含水率を低減すると埋立密度を更に高めることが可能となるが、詰まりを生じない程度の範囲に調整する必要がある。

スラリー圧送装置は、当該装置出口から排出部５までスラリーを押し出すために必要な吐出圧を有している。スラリー圧送用ポンプとしては、一般的なダイアフラムポンプやチューブポンプ等を用いることができる。

輸送部３は、スラリー供給源２から供給されたスラリーを連結部４まで移送するための装置で、輸送管３０、浮子３１、アンカー３２、ワイヤー３３、及び洗浄水配管３４を有する。

輸送管３０は、スラリー供給源２から圧送されるスラリーを連結部４の接続部４０まで移送する。水面埋立処分場６には８００ｍ×８００ｍ程度の面積を有するものがあり、その場合の輸送管３０の長さは４００ｍを超える場合がある。輸送管３０の断面サイズはスラリー供給量と輸送管３０の長さ等から決まる配管の圧損を考慮して決定されるが、１５０Ａ（管外形１５０ｍｍ）程度が一般的である。鋼管や柔軟な樹脂製の配管や、例えばコルゲート管等のように柔軟な構造を有した配管を使用できる。柔軟な材質又は構造を採用することにより、輸送管３０が波浪などにより搖動しても輸送管３０が破断しないようにすることができる。

浮子３１は、輸送管３０に接続して輸送管３０を水底６２から浮かせるためのものである。ところで、水面埋立処分場の中に固定式の排出部を設けた場合は、所定の場所の埋立完了後に固定式排出部を撤去するのに手間とコストを要するという問題がある。これに対して、浮子３１を輸送管３０に接続して輸送管３０を水底６２から浮かせることにより、輸送管３０の移動の際の抵抗を減少し、輸送部３の先端に接続された連結部４及び排出部５を水面埋立処分場６の任意の位置に容易に移動させることが可能となる。

アンカー３２とワイヤー３３は、水底６２と浮子３１又は輸送管３０との間を接続し、これにより輸送管３０を水面６１の一定の位置に係留することができる。埋立地点を移動する際、例えば、鋼鉄製のアンカーを用いる場合には、アンカー３２を水底６２から持ち上げることにより、輸送管３０を容易に移動することができる。一方、廃掃法等の制約によって石炭灰等をフレキシブルコンテナバックに入れたアンカー３２を用いる場合には、アンカー３２につなげたワイヤー３３を取り外し、アンカー３２を残置したまま、輸送管３０とワイヤー３３のみを移動してもよい。

連結部４は、輸送部３で略水平方向に移送してきたスラリーを略鉛直方向に移送方向を転換するための装置で、接続部４０、浮子４１、吊上装置（昇降手段）４２、アンカー４３及びワイヤー４４を有する。

接続部４０は、輸送管３０と排出管５０との間を連結しており、輸送部３で略水平方向に移送してきたスラリーを略鉛直方向に移送方向を転換し、排出管５０にスラリーを移送する。図１に示された接続部４０は単純な円弧で示しているが、連結部４のスラリー入口に水平方向で入ってきたスラリーの移送方向を、連結部４のスラリー出口では鉛直方向に転換していれば、接続部４０の途中の形態は問わない。例えば、接続部４０で、スラリーの移送方向を水平方向から鉛直方向に転換した後、再度水平方向に転換してから鉛直方向に転換する等の形態であっても、連結部４のスラリー出口でのスラリーの移送方向が鉛直方向に転換されていればよい。

接続部４０には、エルボー配管、Ｌ字管やＴ字管等により輸送管３０と排出管５０とを直接接続する方式（以下、「直接接続方式」と記載する）と、図２に示すようにスラリー受ホッパー４０１等で輸送管３０と排出管５０とを空間を介して接続し、輸送管３０と排出管５０とが、直接接続されていない方式（以下、「間接接続方式」と記載する）とがある。

間接接続方式を採用する場合には、連結部４の少なくとも一部が水面上に露出している方が、連結部４への水の浸入を防止し、スラリーへの水の混入を防止できることから、浮子４１を有する構成とするのが一般的である。間接接続方式として上述のスラリー受ホッパー４０１を採用した場合は、スラリー面を目視で確認できるという効果がある。また、直接接続方式においても、連結部４の少なくとも一部を水面上に露出している構成をとることができる。

間接接続方式でスラリー受ホッパー４０１を用いる方式の場合、図２に示すように、スラリー受ホッパー４０１は排出管５０の上部に配置され、スラリー受ホッパー４０１の縮径部に排出管５０の基端５２が接続される。スラリー受ホッパー４０１の拡径部側には、輸送管３０及び接続部４０を経て移送されるスラリーを供給可能である。スラリー受ホッパー４０１の拡径部の大きさとしては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、内寸５００ｍｍ×５００ｍｍ等とすることができる。また、スラリー受ホッパー４０１の材質としては、特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、鋼板（ｔ＝４．５ｍｍ）等を用いることができる。

間接接続方式を採用する場合には、輸送管３０と排出管５０を直接連結しないことにより、排出管５０に詰まりが生じたときにも、上流の連結部４、輸送部３、及びスラリー供給源２への影響を少なくすることができる。また、この実施形態の場合は、スラリーが埋立てられて排出口５１からスラリーの排出が困難になるタイミングを、スラリー受ホッパー４０１のスラリーの上面レベルが上昇することで確認することができる。

浮子４１は、図２に示すように、連結部４及び巻取装置４２１を取り付けるための台座としての機能を有することが好ましい。

図１に示すように、浮子４１が、連結部４及び排出部５を水底６２から浮上させる浮力を有することにより、連結部４及び排出部５は水底６２を離れるので、ボート等で曳航することにより連結部４は水面埋立処分場６の水面６１上を移動することが可能となる。また、水底６２においたアンカー４３と浮子４１とをワイヤー４４により結束し、連結部４が波浪などにより搖動することを防止することができる。埋立地点を移動する際、例えば、鋼鉄製のアンカーを用いる場合には、アンカー４３を水底６２から持ち上げることにより、連結部４及び排出部５を容易に移動することができる。一方、廃掃法等の制約によって石炭灰等をフレキシブルコンテナバックに入れたアンカー４３を用いる場合には、アンカー４３につなげたワイヤー４４を取り外し、アンカー３２を残置したまま、連結部４、排出部５及びワイヤー４４のみを移動してもよい。

排出部５は、連結部４で移送方向を略鉛直方向に転換されたスラリーを略鉛直方向に移送して水底６２から埋立てるための構成部材で、排出管５０と排出口 (開口部) ５１とを有する。

排出管５０の基端５２は接続部４０に接続されており、排出管５０の先端５３には排出口５１が設けられている。また、排出口５１は、鉛直下方に開口している。

排出口５１は、図８（Ａ）に示すように、埋立開始初期は埋立地点の水底６２に対向配置されている。埋立てが進んだときは、図８（Ｂ）に示すように、排出口５１が水底６２に堆積する石炭灰等の中に埋設されている。排出口５１を水底６２に対向して配置するか又は既に埋立てられた石炭灰等の中に埋設して保持することにより、石炭灰等が放出される際に水中に拡散することを抑制し、石炭灰等の埋立密度を向上することができる。

図１において、排出口５１を所定の深さに保持するためには、排出管５０の長さを一定として連結部４を上下させる方法と、連結部４の位置を保持して排出管５０の長さを伸縮させる方法とがある。後者の方法において、連結部４の一部を水面に浮上させたまま排出管５０を伸縮させる場合には、連結部４でスラリーの流れの状況を人が目視により確認することが可能となるという効果が得られる。

連結部４の一部を水面に浮上させたまま保持する方法の場合には、水面の搖動を吸収して排出口５１の位置を保持し、かつ、スラリーの埋立深さによって排出口５１を上下に移動させる必要があるため、排出管５０には、コルゲート管等の伸縮自在な構造を有する配管や、可撓性を有する樹脂製のチューブを用いるのが一般的である。

鉛直方向に伸縮自在な構造を有する排出管５０としては、図４に示すような二重管を用いることができる。二重管の外管５０２と内管５０１が摺動可能とすることで、波浪時などに生じる水面の搖動を吸収し、排出口５１の標高位置を安定させることができる。また、排出口５１を埋立てられたスラリー中に埋設した状態で埋立を実施するが、排出口５１の埋設深さが深くなり排出口５１からのスラリー排出量が所定の排出量以下になった場合には、外管５０２を吊上装置４２により徐々に上方向へ持ち上げ、スラリー中の所定の深さに排出口５１を保持しつつスラリーの排出を回復させる。内管５０１と外管５０２の間には１５ｍｍ程度の隙間ができても、スラリー埋立の際の水のまきこみやスラリーの漏れ等が実用上問題になることはないが、外管５０２と内管５０１がスライドするのに支障がない範囲で当該隙間は極力小さくするのがよい。また外管５０２と内管５０１との間にパッキンを設けて摺動させることにより遮水性を向上することもできる。排出口５１を水底６２に接触させて設置しておく場合、波浪等が生じても二重管が伸縮して排出口５１の位置変動が少なくなることから、排出口５１の位置管理が容易となる。

排出口５１には切欠き等を設けることができる。スラリー埋立初期には、排出口５１は水底６２に接触させても水底部の凹凸によってスラリーは支障なく排出されるが、単に配管を切断しただけの状態より、排出口５１にクサビ状等の切欠きを設けることで、より円滑にスラリーを排出することができるようになる。

吊上装置４２は、排出口５１を上下に移動させるもので、図３に示すように、ワイヤー４２２と巻取装置４２１とを有する。

ワイヤー４２２は排出口５１に接続され、浮子４１で形成される台座に設置される巻取装置４２１で当該ワイヤー４２２を巻上げ又は巻き下げることで排出口５１を上下に移動する。

二重管の場合は、図４に示すように、ワイヤー４２２は外管５０２に接続され、浮子４１で形成される台座に設置される巻取装置４２１で当該ワイヤー４２２を巻上げ又は巻き下げることで外管５０２に接続された排出口５１を上下に移動する。
埋立実施中の排出口５１の位置は、水面から排出口５１の高低差、排出口５１より上に堆積したスラリーの厚さ、スラリーの濃度等に応じて吊上装置４２により変更することができ、これによりスラリーの排出量を調整するとともに、詰まりも防止する。

図３、図４に示す吊上装置４２は一例であり、これに限定されない。例えば、油圧装置やラック・アンド・ピニオンを用いて外管５０２を鉛直方向上下に移動させることもできる。なお、巻取装置４２１においてワイヤー４２２を巻取る駆動機構は連結部４に設ける必要はなく、例えば陸上に当該駆動機構を設置し、連結部４に設置した巻取装置４２１を介してワイヤー４２２を巻上げ又は巻き下げることも可能である。

また、図４に示す実施形態では、外管５０２に排出口５１を設け、内管５０１が連結部４に接続されているが、これに限定されない。内管５０１に排出口５１を設け、外管５０２を連結部４に接続し、内管５０１を吊上装置４２に接続する構成とすることもできる。

また、ここでは二重管構造について説明したが、三重管等のように径が異なる３以上の筒状部材からなり、軸方向に伸縮可能な多重管構造であってもよい。

さらに、２以上の連結部４を有し、各連結部の間を連結するバイパス管を備える構成とすることができる。間接接続方式の場合の具体例を図５に示すが、直接接続方式においても同様の構成をとることができる。

図５に示すように複数のスラリー受ホッパー４０１の間をバイパス管４０２により連結することで、詰まりが生じた排出管５０の上部のスラリー受ホッパー４０１から他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０にスラリーが流れるようにする。この構成により、一箇所の排出管５０に詰まりが生じた場合にもスラリー供給源２を停止する必要がなく、他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０で所定の埋立を継続することができる。

ところで、1日のスラリー埋立作業が終了した時には、石炭灰等の固着を防止するため、輸送管３０の洗浄を実施することが一般的である。このため、図１に示すように、輸送部３の基端側から洗浄水や洗浄用ピグを供給するための洗浄水配管（洗浄水供給経路）３４を設ける。また、スラリー供給源２から洗浄水を供給するという構成をとることもできる。

上記の浮子３１及び４１は、当該浮子３１又は４１に接続される装置を水面に浮上させる浮力を有するものであって、プラスチック製、金属製、木製等のものを使用できるが、プラスチック製が一般的で、形状は俵型が一般的である。

上記のアンカー３２及び４３の材質は一般に鋼鉄もしくはコンクリートを用いるが、水面埋立処分場の廃掃法の規制により鋼鉄もしくはコンクリートが使用できない場合は、水面埋立処分場の埋立材と同じ材料を生分解性フレキシブルコンテナバックに詰めたものや、当該材料のみで作成したブロック等を使用する。これによりアンカー３２及び又は４３が万が一埋立処分場内に残留しても廃掃法の規制違反とならないようにすることができる。

上記のワイヤー３３及び４４は、可撓性を有する樹脂製や金属製等のものを使用することができる。

＜水面埋立処分場の埋立方法＞
次に本実施形態の埋立装置１の運転方法について、図８を用いて説明する。

本発明の埋立方法における排出部５では、埋立て開始初期には、図８（Ａ）に示すように、排出口５１を水底６２に対向して配置する。スラリーが埋立てられて、排出口５１が埋立てられた石炭灰等の中に埋没し、スラリーの排出量が所定の排出量を下回った場合は、排出口５１を所定の位置に引き上げる。排出口の引上げ方法には、排出管５０の長さは一定として連結部４を引き上げる方法と、連結部４の少なくとも一部を水面に浮上させたまま、排出管５０の長さを変更する方法とがある。後者の方法としては、図８（Ｂ）に示すように、連結部４に設置された吊上装置４２を用いて排出口５１を既に埋立てられた石炭灰等の中に埋没している範囲で引上げ、スラリーの埋立てを継続する。このように排出口５１の位置を管理することにより、埋立てる石炭灰等が水中に拡散することを抑制することができ、石炭灰等の埋立密度を大きく向上することができる。

連結部４に、図２に示すスラリー受ホッパー４０１による間接接続方式を採用した場合は、当該ホッパー４０１のスラリーの上面レベルの状態を観察することにより、スラリーの詰まりを検出することができる。スラリー供給量を所定の量で一定としているときに、当該ホッパー４０１のスラリーの上面レベルが上昇してきたときには、吊上装置４２により排出口５１を吊上げてスラリーの上面レベルが一定以下となるように調整する。

スラリー中の排出口５１の埋設深さの検出は、例えば以下の方法により行う。まず、吊上装置４２のワイヤー４２２が巻き出されている長さから連結部４と排出口５１との距離を測定する。サウンジング式レベル系等により、連結部４から排出口５１が埋没している石炭灰等の表面までの距離を測定し、連結部４と排出口５１との距離と連結部４から排出口５１が埋没している石炭灰等の表面までの距離との差から、排出口５１の石炭灰等の中への埋設深さを算出する。また、スラリー受ホッパー方式を採用した場合は、当該ホッパー内のスラリーの上面レベルを監視することにより石炭灰等の中の排出口５１からの埋立対象物の排出状況を推定し、埋立対象物の堆積量を推定することができる。

上記の埋立て作業により、一つの埋立地点の埋立が完了したときは、排出部５及び連結部４をボート等で曳航して次の埋立地点に移動する。その際、スラリー供給源２から連結部４までの距離が変動するので、その距離に合わせて輸送部３の長さを調整する。

直接接続方式において輸送管３０、接続部４０又は排出管５０に詰まりが生じた場合には、配管パージを実施する。

間接接続方式において排出管５０に詰まりが生じた場合は、スラリー受ホッパー４０１に投入されたスラリーが当該スラリー受ホッパー４０１の容量を超えてしまう。このような場合に備え、連結部４にスラリー受ホッパー４０１を２つ以上設けることで対処ができる。即ち、図５に示すように複数のスラリー受ホッパー４０１の間をバイパス管４０２により連結することで、詰まりが生じた排出管５０の上部のスラリー受ホッパー４０１から他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０にスラリーが流れるようにする。この構成により、排出管５０に詰まりが生じた場合にもスラリー供給源２を停止する必要がなく、他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０で所定の埋立が継続できることとなる。

１日のスラリー埋立作業が終了した時には輸送管３０の洗浄を実施する。図２に示す間接接続方式の場合は、洗浄水はスラリー供給源２から輸送管３０を経てスラリー受ホッパー４０１に排出される。輸送管３０に洗浄水を直接供給する洗浄水配管３４を別に設けてもよい。この時当該スラリー受ホッパー４０１の下部の排出管５０にスラリーを流すための開口部は蓋や閉塞用ボール等でふさぐか、若しくは排出口５１を吊上装置４２で吊上げ、排出口５１を既に埋立てられたスラリー面より上部に配置することにより、該排出部に水が流入しないようにする。これにより洗浄水が埋立てたスラリー中に流入・拡散して、埋立密度が低下することを防止できる。蓋や閉塞用ボール等でふさぐ場合には洗浄水を水中に放出するための別系統の排水管を設ける。

以上説明したように、本実施形態の埋立装置１によれば、スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から水面埋立処分場の任意の埋立地点まで移送する水平搬送経路という構成と、水平搬送経路によって移送された埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路という構成とを備えており、スラリー状の埋立対象物が放出される上記鉛直搬送経路の先端側の開口部が上記埋立地点の水底に対向配置又は上記水底に堆積する上記埋立対象物中に埋設可能であることから、上記開口部から放出される際に埋立対象物が水中に拡散することを抑制することができるので、埋立密度を高めることができる。
従って、水面埋立処分場を有効に利用できるので、処分場の延命化を図ることが可能となる。

また、本実施形態の埋立装置１によれば、間接接続方式とすることにより、スラリー状態を確認することができる。さらに、間接接続方式としてスラリー受ホッパー４０１を採用した場合は、スラリー面を目視で確認できるという効果がある。スラリーが埋立てられて排出口５１からスラリーの排出が困難になるタイミングを、スラリー受ホッパー４０１のスラリーの上面レベルが上昇することで確認することができる。

また、本実施形態の埋立装置1によれば、排出管５０に二重管構造を採用した場合は、二重管の外管５０２と内管５０１が摺動可能とすることで、波浪時などに生じる水面の搖動を吸収し、排出口５１の標高位置を安定させることができる。

また、本実施形態の埋立装置１によれば、浮子３１を輸送管３０に接続して輸送管３０を水底６２から浮かせることにより、輸送管３０の移動の際の抵抗を減少し、輸送部３の先端に接続された連結部４及び排出部５を水面埋立処分場６の任意の位置に容易に移動させることが可能となる。

また、本実施形態の埋立装置１によれば、２以上の連結部４を有し、各連結部の間を連結するバイパス管を備える構成とすることにより、排出管５０に詰まりが生じた時に、詰まりが生じた排出管５０の上部のスラリー受ホッパー４０１から他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０にスラリーが流れるようにすることができる。この構成により、一箇所の排出管５０に詰まりが生じた場合にもスラリー供給源２を停止する必要がなく、他のスラリー受ホッパー４０１及び排出管５０で所定の埋立を継続することができる。

＜他の実施形態＞
次に、本発明を適用した他の実施形態である埋立装置について説明する。

図６は、本実施形態に用いる水面埋立処分場の水面に浮揚可能なユニット型水上フロート（ユニット型の水上フロート）３００の構成を示す系統図で、図７は当該ユニット型水上フロート３００を３台接続して構成した輸送部の説明図である。
本実施形態のスラリー供給源２、連結部４及び排出部５は、上述した実施形態と同様であるので説明を省略し、異なる輸送部３について説明する。

本実施形態の埋立装置における輸送部は、図７に示すように、複数のユニット型水上フロート３００が可撓性を有するユニット連結管３０３により連結され、水面埋立処分場の任意の埋立地点とスラリー供給源との間に亘って設けられることにより構成される。

ユニット型水上フロート３００は、図６に示すように、浮子３０１と台座３０４を連結部材３０５により結合して基礎とし、その基礎の上にユニット型輸送管３０２を設置する。そして、隣接するユニット型水上フロート３００のユニット型輸送管３０２との連結は、ユニット連結管（配管ユニット）３０３で連結するが、ユニット連結管３０３は、ユニット型水上フロート３００の上下左右の搖動を吸収するために可撓性を有する管を用いる。ユニット型水上フロート３００はワイヤー３０７をアンカー３０６に接続することにより水上の所定の位置に保持することができる。ユニット型水上フロート３００の大きさは、例えば１２．６５ｍ×３．３０ｍのものを基本ユニットとして、陸上での輸送および水上での移動が容易な寸法で調整し製作する。スラリー供給源２と排出部４との距離が、前記の１２．６５ｍを超える場合は、基本ユニットを複数連結させて水面埋立処分場６内の埋立地点まで輸送距離を伸ばしてスラリーの埋立を行う。台座３０４にはエキスパンドメタルやパンチングメタル等を用いることができる。連結部材３０５には、一般的にはＬ型鋼やＨ型鋼が用いられるが、これに限定されない。

上記の浮子３０１は、当該浮子に接続される装置を水面に浮上させる浮力を有するものであって、プラスチック製、金属製、木製等のものを使用できるが、プラスチック製が一般的で、形状は俵型が一般的である。

上記のアンカー３０６の材質は一般に鋼鉄もしくはコンクリートを用いるが、埋立処分場の規制により鋼鉄もしくはコンクリートが使用できない場合は、埋立処分場の埋立材と同じ材料を生分解性フレキシブルコンテナバックに詰めたものや、当該材料のみで作成したブロック等を使用する。これによりアンカー３０６が万が一埋立処分場内に残留しても廃掃法の規制違反となることがない。

上記のワイヤー３０７は、可撓性を有する樹脂製や金属製等のものを使用することができる。

以上説明したように、他の実施形態の埋立装置によれば、輸送部３を同一形状の基本ユニットを連結して製作することができるので、埋立地点がスラリー供給源２から遠く離れていても、基本ユニットを複数連結することで、任意の埋立地点まで延長していくことができる。すなわち、広大な水面処分場の任意の位置への埋立を可能にすることができる。また、同一形状のユニットとすることで、設計費や材料調達費用等の製作コストを節減でき、コスト低減効果が得られる。

なお、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１ 水面埋立処分場の埋立装置
２ スラリー供給源
３ 輸送部（水平搬送管経路）
３０ 輸送管
３１ 浮子
３２ アンカー
３３ ワイヤー
３４ 洗浄水配管（洗浄水供給経路）
３００ ユニット型水上フロート（ユニット型の水上フロート）
３０１ 浮子
３０２ ユニット輸送管
３０３ ユニット連結管（配管ユニット）
３０４ 台座
３０５ 連結部材
３０６ アンカー
３０７ ワイヤー
４ 連結部
４０ 接続部
４０１ スラリー受ホッパー
４０２ バイパス管
４１ 浮子
４２ 吊上装置（昇降手段）
４２１ 巻取装置
４２２ ワイヤー
４３ アンカー
４４ ワイヤー
５ 排出部（鉛直搬送経路）
５０ 排出管
５０１ 内管
５０２ 外管
５１ 排出口（開口部）
５２ 排出管の基端
５３ 排出管の先端
６ 水面埋立処分場
６１ 水面
６２ 水底
６３ 既に埋立てられた石炭灰等
６４ 陸部
６５ 処分場の護岸

Claims (16)

1. 水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、
   スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、
   前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換するとともに、少なくとも一部が水面上に露出する連結部と、
   基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、
   前記水面埋立処分場の水面に浮揚可能な、複数のユニット型の水上フロートと、を備え、
   前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有し、
   複数のユニット型の前記水上フロートを、可撓性を有するように連結するとともに、
   連結した前記水上フロートを、前記埋立地点と前記スラリー供給源との間に設ける、水面埋立処分場の埋立装置。
2. 前記水平搬送経路と、前記鉛直搬送経路とが、直接接続されていない、請求項１に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
3. 前記鉛直搬送経路が、鉛直方向に伸縮自在な構造を有する、請求項１又は２に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
4. 鉛直方向に伸縮自在な前記構造が、内管と外管とを有する二重管構造である、請求項３に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
5. 前記内管の基端が前記連結部と接続されており、前記外管の先端側に前記開口部を有するとともに、前記外管が前記内管に対して鉛直方向に摺動する、請求項４に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
6. 前記連結部が前記外管の昇降手段を有する、請求項５に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
7. 前記外管の基端が前記連結部と接続されており、前記内管の先端側に前記開口部を有するとともに、前記内管が前記外管に対して鉛直方向に摺動する、請求項４に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
8. 前記連結部が前記内管の昇降手段を有する、請求項７に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
9. 前記連結部がホッパーを有し、
   前記ホッパーの縮径部に前記鉛直方向搬送経路の基端が接続されており、
   前記ホッパーの拡径部側に、前記水平搬送経路によって移送される前記埋立対象物を供給可能である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
10. 前記連結部が、前記水面埋立処分場の水面上を移動する移動手段を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
11. 前記水平搬送経路が、複数の配管ユニットが可撓性を有するように接続されて構成されており、
    前記配管ユニットが、前記水上フロートにそれぞれ固定されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
12. ２以上の前記連結部と、
    前記連結部間を連通するバイパス経路と、を備える、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
13. 前記水平搬送経路の基端側に、洗浄水供給経路を有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
14. 前記埋立対象物が、スラリー状の石炭灰である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の水面埋立処分場の埋立装置。
15. 水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、
    スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、
    前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換するとともに、少なくとも一部が水面上に露出する２以上の連結部と、
    前記連結部の間を連通するバイパス経路と、
    基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、を備え、
    前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有する、水面埋立処分場の埋立装置。
16. 水面埋立処分場の任意の埋立地点にスラリー状の埋立対象物を埋立てる埋立装置であって、
    スラリー状の埋立対象物をスラリー供給源から前記埋立地点まで移送する水平搬送経路と、
    前記埋立地点において、前記水平搬送経路によって移送された前記埋立対象物の移送方向を鉛直方向に転換する連結部と、
    基端側が前記連結部と接続されており、前記連結部から移送された前記埋立対象物を鉛直方向に移送する鉛直搬送経路と、
    前記水平搬送経路の基端側に設けられた洗浄水供給経路と、を備え、
    前記鉛直搬送経路の先端側に、前記埋立地点の水底に対向配置又は前記水底に堆積する前記埋立対象物中に埋設する開口部を有する、水面埋立処分場の埋立装置。