JP5763980B2

JP5763980B2 - 最終処分場の構造

Info

Publication number: JP5763980B2
Application number: JP2011132294A
Authority: JP
Inventors: 正明海老原; 俊也升本
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2031-06-14
Also published as: JP2013000634A

Description

本発明は、最終処分場の構造に関するものであり、特に準好気性埋立構造の最終処分場に関するものである。

準好気性埋立構造とは、１９７５（昭和５０）年に福岡で実用化された、日本標準の方式である。
これは図６に示すように、浸出水集排水管ａにガス抜き管ｂを接続した構造である。
廃棄物の発酵熱により埋立地の温度が外気よりも高くなるとガス抜き管ｂの煙突効果により、埋立ガスが排気され、ガス抜き管ｂ内が負圧になる。
すると廃棄物層から埋立ガスを吸い出す効果と、浸出水集排水管ａからガスを吸引する力が生じ、浸出水集排水管ａを通してその出口から新鮮な外気が吸引される。この空気循環により、廃棄物層内に空気（酸素）を取り込むものである。
この自然対流による曝気効果によって好気生分解を行い、浸出水のＢＯＤを好気性埋立と同様に急速に低下させることができる。

特開昭６２−１８９２１２号公報特開昭６３−１４２１１１号公報

前記した図６に示すような従来の準好気性埋立構造にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞図７で示すように浸出水集排水管ａの出口が、深い集水ピット内ｃになる場合、温まった浸出水が集水ピットｃの底に溜まり、集水ピットｃの底が温まるため、集水ピットｃでも煙突効果が生じ、ガス抜き管ｂの煙突効果と引き合う結果となる。このため、準好気性構造がうまく機能しなくなる可能性が生じる、という問題がある。そのような状態では嫌気性分解が生じ、硫化水素ガスなどの有害ガスが発生し、埋立作業員の健康が害される可能性もある。
＜２＞準好気性構造が機能しないと、嫌気性状態となるため、安定化阻害が生じ、埋立廃棄物が安定化するまでに長期間を要することになる。
＜３＞埋立廃棄物層内に通気管などを設置してコンプレッサーなどで強制的に空気を送り込む好気性埋立構造も知られている。しかしこの構造では長年にわたってコンプレッサーを運転する必要があるから、動力量、管理費が膨大となり経済的に不利である。

上記のような課題を解決するために、本発明の最終処分場の構造は、地盤中に形成した止水構造の埋立地と、埋立地に隣接して地盤中に形成した浸出水集水ピットと、埋立地の底面に配置した有孔配管であって、一端を浸出水集水ピットに開放した浸出水集排水管と、一端を浸出水集排水管に取り付け、他端を地上で開放した配管である送気管と、一端を浸出水集排水管に取り付け、他端を地上に開放した有孔配管であるガス抜き管と、送気管に圧縮空気、及び負圧の空気を供給するブロワーを取り付け、浸出水集水ピット内に少なくとも、酸素濃度検知センサー、温度センサー、可燃ガスセンサー、ＣＯ２センサーのいずれかの検知センサーを設置し、この検知センサーとブロワーの駆動部とを信号線で接続し、この検知センサーの値が一定値に達したらブロワーを作動する検知信号を信号線で送ることを特徴とするものである。
また本発明の最終処分場の構造は上記の構造において、ガス抜き管の地上開放部に、ガス抜き管からの圧力で開放する可動蓋を取り付けて構成したことを特徴とするものである。

本発明の最終処分場の構造は以上説明したようになるから次のような効果の少なくともひとつを得ることができる。
＜１＞浸出水集排水管に対して空気を通気し、あるいは浸出水集排水管を介して排気することで、埋立廃棄物層の中を好気性状態に改善することができる。
＜２＞前記したようにわが国で一般的である準好気性埋立構造において、その機能が不完全になると埋立地内が嫌気性状態となりやすく、硫化水素ガスなどの嫌気性分解によって有害ガスが発生し作業員が健康障害を受ける可能性がある。しかし本願発明の構成であれば嫌気性状態になりにくいのでそのような問題が発生しない。
＜３＞ガス抜き管の先端に吸引時に自動的に閉まる蓋を設置すれば、浸出水集排水管に送気した時と排気した時の空気の流れを変えることができ、埋立廃棄物層全体に空気が順調に回るような機能を果たすことができる。
＜４＞浸出水集水ピットに酸素濃度センサーなどを設置すれば、準好気性埋立構造が正常に機能しているかどうかを判断することができる。そして正常に機能していない場合にのみ、浸出水集排水管への送気や排気を行うように構成すれば、省エネで効率的に早期安定化を図ることができる。

本発明の最終処分場の構造の実施例の斜視図。送気管に負圧を供給した状態の説明図。ガス抜き管の開放部に可動蓋を取り付けて送気管に負圧を供給した状態の説明図。ガス抜き管の開放部に可動蓋を取り付けて送気管に圧縮空気を供給した状態の説明図。浸出水集水ピットにセンサーを設置した実施例の説明図。従来の最終処分場の構造の実施例の説明図。図６に示す最終処分場の問題点の説明図。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞埋立地。
地盤中に止水構造の埋立地１を形成する。
このように地盤を掘削し、あるいは周囲を盛り立てて、その斜面に遮水シートを敷設した埋立地１の構造は広く知られているので、施工方法や部材の説明は省略する。

＜２＞浸出水集水ピット。
この埋立地１に隣接して地盤中に地中構造物である、浸出水集水ピット２を構築する。
この浸出水集水ピット２の底面は、埋立地１の最低部よりも深い位置に位置しており、最深部に水中ポンプなどを設置して集水した浸出水を組み上げて外部の処理施設へ排出する。
この浸出水集水ピット２は周囲と底面をコンクリートで包囲した空間であるが、天井部は密閉構造ではなく、外気の取り入れを自由に行うことができる構造である。

＜３＞浸出水集排水管。
埋立地１の底面に浸出水集排水管３を配置する。
埋立地１の底面、すなわち埋立地１の最低部に配管するから、通常は浸出水集水ピット２側へわずかに傾斜した、ほぼ水平方向に配置することになる。
この浸出水集排水管３は、有孔の管体であって、埋立地１内に投入した廃棄物内の水分や雨水による浸透水を取り入れることができる。
この浸出水集排水管３の一端を、前記の浸出水集水ピット２に開放して、取り入れた浸透水を浸出水集水ピット２内へ放流する。
浸出水集排水管３の他端は閉塞してある。
浸出水集排水管３の周囲には砕石層を形成して、集水を容易にするとともに破損から保護する。

＜４＞送気管。
送気管４の一端を、この浸出水集排水管３に取り付け、他端を地上で開放する。
この送気管４は、有孔または無孔の管体であり、その地上の開放端にはブロワー４１を取り付ける。
このブロワー４１の駆動によって送気管４の内部に加圧した空気、あるいは減圧した負圧の空気を供給することができる。
送気管４は、廃棄物の投棄に先立って、法面に沿って敷設しておくこともできる。
そして廃棄物の高さが順次上昇してゆくにしたがって送気管４の周囲に砕石層を形成して廃棄物層内への通気を容易にすることもできる。

＜５＞ガス抜き管。
ガス抜き管５の一端を、上記の浸出水集排水管３に取り付け、他端を地上で開放する。
このガス抜き管５は有孔の配管であり、投棄によって廃棄物の高さが順次上昇してゆくが、その上昇にともなって送気管４を接続し、その周囲に砕石層を形成して、通気性を確保する。

＜６＞作動。
次に作動を説明する。
送気管４の地上部に取り付けたブロワー４１から、送気管４に負圧空気を供給する。
すると送気管４に連結する浸出水集排水管３、浸出水集排水管３に連結するガス抜き管５、および浸出水集水ピット２の内部に、ブロワー４１へ向けた空気の流れが発生する。（図２）
こうして準好気性埋立構造で空気の循環が発生しない場合に、埋立地１の内部に確実に空気の循環を形成することができる。
同時に浸出水集水ピット２の内部の空気も循環するから、作業員が点検などで浸出水集水ピット２に入った場合でも安全が確保できる。
ブロワー４１から加圧空気を供給した場合には、図２とは反対の空気の循環を発生させることができる。

＜７＞可動蓋の取り付け。（図３，４）
上記の構造において、ガス抜き管５の地上開放部に、可動蓋５１を取り付けて構成することができる。
この可動蓋５１は、ガス抜き管５から外部への排気がない場合は自重などでガス抜き管５を閉塞しており、一方ガス抜き管５の内部からの微弱な排気圧力が生じた場合には開放する状態で取り付ける。
ガス抜き管５は複数本の短管の接続によって構成し、廃棄物の投棄による表面の上昇にしたがって接続して上方へ延長してゆくが、常にその先端に可動蓋５１を取り付けておけば、廃棄物がガス抜き管５へ入って詰まるような事故の発生を防ぐことができる。

＜７−１＞負圧を供給した場合。
上記の構成において、送気管４の開放端のブロワー４１からから負圧を与えた場合には、図３に示すようにガス抜き管５の地上の開放端が可動蓋５１によって閉塞する。
そのためガス抜き管５には外気が入らないから、より多くの空気を廃棄物中に導くことができる。
その際に、さらに浸出水集水ピット２の空気取り入れ口２１をスライド扉などにしてその開口面積を減少させて、ピット２内の環境を維持する必要最小限に絞ればより効果的である。

＜７−２＞送気した場合。
上記の構成において、送気管４の開放端のブロワー４１から加圧空気を供給した場合には、図４に示すようにガス抜き管５の地上の開放端の可動蓋５１が開放する。
そのため新鮮な空気を、送気管４、浸出水集排水管３、ガス抜き管５、浸出水集水ピット２まで循環させることができる。
このような負圧と加圧空気との供給を交互に行えば、廃棄物内へ異なった経路で空気を導くことができる。
これは送気だけ、あるいは負圧だけの供給を行う場合と比較して、空気の通路が形成されにくく、その結果、より広い範囲にわたって廃棄物内に空気を導くことが可能となる。
また準好気性埋立構造が良好に機能している場合には、ブロワー４１が作動しなくともガス抜き管５からの排気によって自動的に可動蓋５１が開き、ガスの自然通気を行うこともできる。

＜８＞センサーの取り付け。（図５）
上記のような可動蓋５１を取り付けた構造、あるいは取り付けない構造において、浸出水集水ピット２内に検知センサー６を設置する構成を採用することもできる。
この検知センサー６と、送気管４に取り付けたブロワー４１の起動部を信号線で連結する。
センサー６としては例えば酸素濃度検知センサー６、温度センサー６、可燃ガスセンサー６、ＣＯ²センサー６などを使用することもできる。
それらのセンサー６を複合させて使用することもできる。
それらのセンサー６を浸出水集水ピット２以外の位置、例えばガス抜き管５などの設置することもできる。
そしてこのセンサー６と、ブロワー４１の駆動モーターなどを信号線によって接続し、センサー６の値が一定値に達したらモーターを駆動してブロワー４１が作動するように構成する。

＜８−１＞センサーの機能。
ブロワー４１を停止した場合に、浸出水集水ピット２内の酸素濃度が外気とほとんど変わらない場合には、準好気性埋立構造が正常に機能していることを示している。
この場合にはブロワー４１の運転を停止して節電に貢献することができる。
しかし準好気性埋立構造が正常に機能しなくなると、貧酸素の分解ガスが浸出水集水ピット２に逆流するので、浸出水集水ピット２内の酸素濃度が低下する。
例えば通常２１％である酸素量が１９％以下に低下した状態となる。
これを酸素濃度センサー６で検知したら準好気性埋立構造が正常に機能していない、と判断してブロワー４１の駆動部に信号を送り、ブロワー４１を作動させて強制的な換気を行う。
このようにセンサー６を設置することによってエネルギーを最小限に節約して準好気性埋立構造を正常に機能させることができる。

１：埋立地
２：浸出水集水ピット
３：浸出水集排水管
４：送気管
４１：ブロアー
５：ガス抜き管
５１：可動蓋
６：センサー

Claims

地盤中に形成した止水構造の埋立地と、
埋立地に隣接して地盤中に形成した浸出水集水ピットと、
埋立地の底面に配置した有孔配管であって、一端を浸出水集水ピットに開放した浸出水集排水管と、
一端を浸出水集排水管に取り付け、他端を地上で開放した配管である送気管と、
一端を浸出水集排水管に取り付け、他端を地上に開放した有孔配管であるガス抜き管とで構成される最終処分場の構造であって、
送気管に圧縮空気、及び負圧の空気を供給するブロワーを取り付け、
浸出水集水ピット内に少なくとも、酸素濃度検知センサー、温度センサー、可燃ガスセンサー、ＣＯ ^２センサーのいずれかの検知センサーを設置し、
この検知センサーとブロワーの駆動部とを信号線で接続し、この検知センサーの値が一定値に達したらブロワーを作動する検知信号を信号線で送ることを特徴とする、
最終処分場の構造。
請求項１に記載の最終処分場の構造において、
ガス抜き管の地上解放部に、
ガス抜き管からの圧力で開放する稼動蓋をとりつけたことを特徴とする、最終処分場の構造。