JPS61101288A

JPS61101288A - 有害廃棄物の可埋立材化処理

Info

Publication number: JPS61101288A
Application number: JP59223338A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Tajiri; 田尻　弘水; Masahide Takemoto; 竹本　雅英; Shuzo Nakamura; 修三中村; Yoshikazu Munechika; 棟近　嘉一
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1984-10-24
Publication date: 1986-05-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は水溶性の有害重金属、有機質の汚濁物質等を
含有する有害廃棄物の可埋立材化処理に係わる。

「従来の技術」鉱さい、赤泥、メッキ・スラッジ、一般廃棄物の焼却灰
を始めとして、有害重金属を含む廃棄物の排出量は我国
では膨大なものである。これらの廃棄物中に含まれてい
る金属の種類、形態は廃棄物の種類、由来などによって
異なるが、一般的に知られている金属としては、鉛、カ
ドニウム、水銀、６価クロムなどのいわゆる有害重金属
、銅。

マンガン、亜鉛、クロムなど多くのものがあり、これら
は生物体に摂取されれば、その機能に多大の悪影響を与
えるとされている。従って、このような有害重金属を含
む廃棄物はできる限り再利用あるいは有効利用を計るか
、廃棄物からの重金属の回収を計るのか望ましいのは勿
論である。しかし、廃棄物中に含まれている金属濃度が
高くない場合には、技術的あるいは経済的な事情から埋
立処分などの最終処分に供さねばならぬ場合が多い。

しかし、このような廃棄物が埋立処分される場合、廃棄
物中水溶性金属化合物が含まれている時には、降水ある
いは地下水などが埋立処分場に流入すれば、重金属化合
物が洗い流されて、重金属を含有する浸出水となって処
分場系外へ排出されることになる。従って有害重金属を
含有する廃棄物を地盤中に還元する場合には、処分場系
内からの浸出水が地下水、河川等の公共用水域を重金属
で汚染する場合が多く、生物体に悪影響を与えることに
なる。

このような不都合な現象を防止するだめの方法として、
第１に有害重金属含有の汚染水の発生は止む得ないがこ
れによる系外汚染を阻止すべ（、埋立処分場からの浸出
水が公共用水域に直接排出されないようにすることが考
えられ通常汚水（浸出水）処理が施される。

また別の方法として汚染水の系内発生自体を阻止すべく
、廃棄物から重金属が溶出しないように例えばセメント
その他の固化材で固化したり、重金属を水酸化物、′硫
化物などの水に不溶性の物質に変換する化学的無害化処
理する方法が採られている。

「発明が解決しようとする問題点」しかし、前者の手段では浸出水には、重金属化合物だけ
でなく、有機質の汚濁物質も多く含まれているため、懸
濁性物質濃度（ＳＳ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）が
高く、これらの汚濁物質を全て除去することは技術的に
極めて困難とされているうえに、処理水量が降雨に伴な
って変動したり、浸出汚水の濃度が最初には高く、時間
の経過と共に低くなったり、或いは重金属の含量が廃棄
物の性状によって大きく異ったりして、上記浄化処理を
非常に困難にさせる問題点がある。また、浄化処理後の
汚水を放流しようとする場合、乾式埋立域では河川等の
上流水源で各種の利水と競合し、その処理水質は超高級
のものが要求され、装置を勢い高価なものとし、これら
の装置が永久に必要な施設ではないという問題とも相俟
って、実現を不可能にしている。

又、後者の方法では、重金属の無害化、固定に要する処
理費用が高くなったり、廃棄物量を著しく増大させたり
する。またこのような無害化処理した廃棄物でも埋立ら
れ、地盤内に長期間存在する場合には、降水、地下水、
微生物、地盤中の鉱物より溶出する化学種などの種々の
影響を受けて、化学的あるいは生物化学的な分解作用に
より変質し、遂には重金属イオンが浸出水中に溶出する
ようになるとされている。

従って有害重金属を含有する廃棄物に対しては、重金属
化合物が水に不溶性のものであっても、長期間安定かつ
安全に地盤内に埋立処分するための有効な方法がないと
云える。

「問題点を解決するための手段」、「作用」かかる実情
から本発明者等は水溶性の有害重金属等を含有する廃棄
物を可埋立材化処理することの出来る手段について鋭意
検討を重ねた結果なされたもので、その要旨とするとこ
ろは廃棄物の埋立等の収容部をば、その底部と側面とを
当該収容部内で廃棄物に接触して発生する浸出水が系外
に浸出若しくは溢出しないように不透水性材料で構築す
るものとし、且つ当該不透水性材料の内側に有機系吸着
材を主成分とする透水性の吸着層を形成し、さらに当該
吸着層の下端部に集水量調整機能を付備の集水管を設置
したものとし、降水等の該収容部に供給される水を、該
廃棄物層内にあっては充分に接触させて有害重金属等の
溶出をさせ、次いで該吸着層に至って当該溶出成分を吸
着固定させる動きに集水制御するとして、有害物は系内
で固定されて系外排出水が無害化されるとした点にある
。

「実施例」以下、これを図にもとづいて詳細に説明するが、本発明
は必ずしもこれらの具体例に限定されるものでないこと
は勿論である。

第１図は本発明を埋立あるいは造成地について実施した
態様を示し、図中１は埋立あるいは造成地の粘土地盤よ
り形成される不透水層を示す。この不透水層１上に有機
系吸着材を主成分とする透水性材料を堆積させて透水層
２を構築し、その最下端部に集水管３を設置する。こう
して設置された処分場に廃棄物４が投入され、また廃棄
物層を埋立るための覆土５が交互に供給され、新たに地
盤が形成されることになる。新たに形成すべき地盤のレ
ベルが点線６に示される位置とするとき、埋立作業を実
施している際に、処分場内に供給される水、例えば降水
は全量廃棄物層を通過した後、吸着材よりなる透水層２
を必ず通過することになる。この時に廃棄物層より出て
くる有害物を含有している浸出水は、透水層２を通過す
ることにより、この層内で浄化され、最終的には集水管
３を経て外部に排出される。この集水管３には集水管内
を通過する浸出水量を調整するための弁（図示せず）が
取付けられており、透水層２を通過する浸出水の流量が
調整されることになり、重金属を吸着あるいはイオン交
換するための必要で十分な時間だけ、浸出水が透水層２
に滞留できるようになっている。

第２図は第１図のＡ−Ａ’線方向の模式的な縦断面図で
あり、集水管３を拡大して示すものであるが、集水管３
の上方には小孔７が穿孔されており、この孔７を経て、
浸出水は集水管３に集められ、処分場外に排出される。

本発明に用いられる集水管の材料、構造などは本発明の
目的を達しうる限り特に限定されるものではない。しか
し集水管は通過水量を調整するための機構を有するもの
でなければならず、具体的には弁あるいはポンプなどの
浸出水の排出機能を有する機構を具備させるのが望まれ
る。

又、不透水層に用いられるものとしては、粘土。

シルトなどの天然の鉱物よりなる微細な粒子より透水係
数が１．ＯＸＩＯ印／ｓｅｃ以下の地盤を加工したもの
を用いてもよいし、あるいはセメント、コンクリート、
アスファルトなどの材料を用いて構築してもよいし、さ
らにゴム、プラスチックなどのシートを敷設することに
より設置してもよい。

すなわち、埋立処分場からの浸出水が直接外部に浸出あ
るいは排出しないような機能を有する構造のもので構築
すればよい。なお設置されるべき埋立処分場の位置ある
いは地勢などにより、その形状、構造は変化することに
なるが、処分場内の浸出水が浸透あるいは溢流などによ
り外部へ排出されることのないように、適宜設ける必要
があるが、不透水性の天然地盤を掘削するなどの方法に
より構築することが特に好ましい。

次に、有機系吸着材よりなる透水層２とは、重金属化合
物に対して吸着性能を有する有機系吸着材を主成分とす
る透水層であり、具体的には泥炭。

褐炭、亜炭、瀝青炭などの主成分が有機質である天然の
素材、あるいは活性炭、木炭、イオン交換樹脂などの人
工の吸着材などが用いられる。しかし、本発明において
は天然の素材を用いるのが経済的に廃棄物を処理するた
めに好ましい。上述のような吸着材は吸着性能を高くす
るために、高い表面積を有するように微粒子状にするの
が好ましいが、粒径を小さくすることは透水性を悪くす
ることにつながるため、適切な粒径、形状を併たせるこ
とが必要である。このような粒径とは０．１〜１．４ｆ
ｉ、好ましくは０．６〜１．２龍の範囲であるが、本発
明の趣旨に反しない限り、上記の範囲の粒径を逸脱した
ものでも支障はない。また泥炭のような繊維質の材料の
ものでは、繊維状のま＼で用いてもよい。

本発明においては、泥炭を用いるのが、その透水性及び
重金属陽イオンに対する吸着力などの点から、特に好ま
しく、また化学的或いは物理的な外因に対して極めて安
定であることを本発明者らは見出しており、長期の使用
に耐えるものと推奨される。しかも極めて入手容易で安
価である。

なお、本発明の有機系吸着材よりなる透水層には、上述
の主成分である有機系吸着材に対して他の適切な材料を
配合することも、本発明の趣旨に反するものではない。

このような材料としては、一般の土壌１例えばマサ土、
ローム、山土などが挙げられるが、鹿沼土、赤玉土など
の粒径の大きな材料を用いるのが好ましい。

本発明の実施態様に含まれるものとして、例えば第１図
に示す構造の如き埋立処分場を複数個設置することが挙
げられる。その具体例を第４図に示すが、第４図は本発
明に係わる具体例を模式的に示す断面図であり、図中Ａ
、Ｂ、Ｃはそれぞれ埋立処分場を示し、不透水性地盤２
１を掘削して構築して設けられたものである。こうして
得られた凹部の底部と側部に有機性吸着材よりなる透水
層２２を設置し、その最下端部に集水管２３が設置され
るが、その集水部２４より集められる浸出水は外部に排
出されることなく、下位の処分場（図ではＢ）の有機性
吸着材より構成される透水層に供給される構造となって
いる。同様のものが処分場ＢとＣとの間にも設置されて
おり、従って処分場Ａからの浸出水は、処分場Ｂ及びＣ
の透水層を必ず通過する構造になっている。そのため、
溶出性の有害物を高濃度含有する廃棄物であっても、そ
の層を通過して排出される浸出水は反復して吸着材から
成る層と接触することになり、効率的に含を物の処分場
外への排出が防止されることになる。

上述の如く、集水管を用いて複数個の処分場を連結する
ことは、高濃度の溶出性有害物を含む廃棄物を埋立処分
するのに有効であるだけでなく、降水量が多くなって浸
出水を拘束で透水層と接触させなければならない場合に
も有効である。

第１図、第４図に示す手段にあっては、廃棄物は地盤内
で処理を受けそのまま埋め殺されるものであるが、工場
的にも処理槽内で無害化処理し、これをとり出して可埋
立、造成材として利用するとしても良い。

すなわち、この場合には廃棄物を収容する槽底に配する
有機系吸着材の層を交換可能な構造とするとよく、有機
系吸着材の透水層を金あみ、織物。

多孔板などにより、サンドインチ構造にユニット化した
ものを用い、長期間使用していて、上記透水層が多量に
重金属イオンを吸着した場合に、新たな透水層と交換す
るものである。

この態様を第３図に示す。

図中１１はコンクリートにより製作された槽を示し、１
２はコンクリート槽と固着しており、大きな透水性を有
しかつ上部よ・り加えられる重力に対して抵抗を示しう
る支持体であり、例えば多くの縦孔を有するコンクリー
ト板などが該当する。このようなコンクリート槽の内部
１３に有害廃棄物が充填される。この処分槽１１の上方
より供給され、廃棄物槽１３を通過した浸出水は縦孔を
有するコンクリート板１２を経て繊維質泥炭を主成分と
する透水層１４内に入り、を書物を除去された後、集水
管１５を経て外部に排出される。上記透水層１４は、金
属枠１６と多孔板１７により構築され、支持板１８とコ
ンクリ−１−！１１にボルト１９で固定され、適宜取り
はすしのできる構造となっている。上記の金属枠１６゜
支持板１８は不透水の構造であり、浸出水は集水管１５
以外からは外部に排出されることはない。

従って第３図の透水層１４の有害物に対する吸着力が低
下した場合には、浸出水の排出されない時期に、適宜ボ
ルトを取りはず＼ことにより、上記透水槽を有害物に対
する吸着能力の高い透水層と交換することができる。こ
のようにして有害物を吸着した透水層を構成する吸着材
は、例えば乾燥後焼却することにより、処分が可能であ
り、有価な重金属類は焼却灰中に回収することが可能と
なる。

尚、上記の如く、本発明において用いられる集水管の構
造については、前述の有機系吸着材よりなる透水層を通
過した水が効率よく排出できるものである限り特、に限
定されるものではない。すなわち第２図に示した如く、
集水部に多孔を有するものでもよく、また第３図に示し
たように、透水層の最下端に大きな開口部を設置する構
造であってもよい。さらに集水管内に浸出水を導くとと
もに、固形分を排除できるような機能を集水部に持たせ
るために、集水部にフィルターを設置するなどの方法も
有効である。また集水管を複数個設置することも本発明
の趣旨に反するものではない。

「発明の効果」以上の如く本発明によるならば、鉛、カドニウム、水銀
、銅などの溶出性重金属化合物を含有する廃棄物を可埋
立材化処理し得、長期間安定して安全に埋立あるいは造
成材にすることのできるものである。また、本発明の場
合には、上記のような金属化合物を除去できるだけでな
く、有機性汚濁物質１例えばアンモニウムイオン、アミ
ン類。

さらに塩類なども除去できるため、浸出水中の懸濁物質
濃度（ＳＳ）、化学的酸素要求量（ＣＯＤ）なども低減
できることになり、浄化された排出水あるいは後処理の
極めて容易な排出水に浸出水を変換しうろことになる。

この結果既述の従来技術の難点の原因が解消されると共
に不都合も解消する。

なお本発明に係わる装置は、比較的低価な材料を用いて
構築しているにも係わらず、長期間安定に使用しうるち
のであり、経済的な効果は、計り知れないものである。

特に水銀、銅などの一部の重金属化合物は、例えばセメ
ント固化法などの一般的に用いられている無害化処理法
でも固定あるいは無害化が技術的に困難なため、埋立処
分に際して、敬遠される傾向があった。しかし本発明に
おいては、このような有害物を含むものであっても、安
全に処分できることを示しており、廃棄物処分のための
極めて有効な思想を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施に係わる埋立処分場の縦断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ’線に沿う模式的な縦断面図、第
３図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第４図も本
発明に係わる埋立処分場の縦断面図である。符号の説明１・・・不透水層、２・・・透水層、３・・・集水管、
４・・・廃棄物、５・・・覆土、６・・・点線、７・・
・小孔、１１・・・槽、１２・・・支持体、１３・・・
内部、１４・・・透水層、１５・・・集水管、１６・・
・金属枠、１７・・・多孔板、１８・・・支持板、１９
・・・ボルト、２１・・・不透水性地盤、２２・・・透
水層、２３・・・集水管、２４・・・集水部。；ψし７の ― カ」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）廃棄物の埋立等の収容部をば、その底部と側面と
を当該収容部内で廃棄物に接触して発生する浸出水が系
外に浸出若しくは溢出しないように不透水性材料で構築
するものとし、且つ当該不透水性材料の内側に有機系吸
着材を主成分とする透水性の吸着層を形成し、さらに当
該吸着層の下端部に集水量調整機能を付備の集水管を設
置したものとし、降水等の該収容部に供給される水を、
該廃棄物層内にあっては充分に接触させて有害重金属等
の溶出をさせ、次いで該吸着層に至って当該溶出成分を
吸着固定させる動きに集水制御するとしてなることを特
徴とする有害廃棄物の可埋立材化処理方法。
（２）廃棄物の収容部が粘土地盤であり、且つ透水性の
吸着層が泥炭である特許請求の範囲第１項に記載の有害
廃棄物の可埋立材化処理方法。
（３）底面に浸出水排出部を設けたコンクリート等の遮
水材よりなる天板開口の廃棄物充填槽の底面下に有機系
の吸着材を主成分とする透水性の吸着層を交換可能に収
容する遮水材よりなる箱枠を着脱可能に組み付けると共
に当該箱枠底部に集水調整機能を付備の集水管を備えて
なることを特徴とする有害廃棄物の可埋立材化処理装置
。