环境にやさしい安全、安心な最终処分場をつくります
最终処分場は持続可能な循環型社会において基盤となる施設のため、环境保全施設としてより高い機能?安全性?信頼性が求められます。 小欧视频は、業界トップレベルの技術と実績により、最终処分場の計画?設計から施工?管理そして閉鎖、跡地利用に至るライフサイクルの全ての段階において、最適な最终処分場への対応を行っています。
クローズドシステム処分场、最终処分场の遮水技术や漏水検知?修復技术および浸出水処理施设について绍介します。
オープン型最终処分場 全体概念図
最终処分場には、オープン型とクローズドシステムがあります
オープン型処分場は、国内で数多く建設され最も普及しているタイプで、自然の降雨によって埋立廃棄物の安定化を図る仕組みになっていることが最大の特徴です。最近では、浸出水発生量の抑制、廃棄物の飛散防止、景観の向上など、より环境にやさしいクローズドシステム処分场(別名:覆蓋型処分場、屋根付き処分場)の建設が増えてきています。
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キーワード
- 最终処分場、クローズドシステム、覆蓋型処分場、遮水工、漏水検知、土質遮水、浸出水処理、
逆浸透膜、无放流システム
学会発表他実绩
- 2017年
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廃弃物资源循环学会 平成29年度研究発表会
アンケートによる最终処分場の跡地利用に関する動向調査
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- 2016年
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土木学会 第71回年次学术讲演会
ダム建设に係る旧鉱さい堆积场の移设工事
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- 2015年
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土木学会 平成27年度全国大会
最终処分場建設工事における造成工の課題とその対策
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- 2008年
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地盘工学会 第43回研究発表会
既设処分场に隣接した処分场の建设事例
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クローズドシステム処分场
环境負荷を低減し、地域と調和する最终処分場を提案します
クローズドシステム処分场とは、环境負荷の低減、地域との調和を目指し、従来のオープン型の埋立地を屋根などの覆蓋施設で覆った最终処分場のことです。埋立地内は閉鎖空間なので、廃棄物の飛散?流出や臭気の拡散を防止する効果があります。周囲の景観とも調和して、従来の最终処分場のイメージから脱却したデザインとなっています。
また、雨水を一切カットし廃棄物の安定化には人工的に散水を行うため、処理する水の量をコントロールして浸出水処理施设の規模を縮小することができます。処理水を埋立地への散水用水として循環利用することで、浸出水を一切外部へ放流しない“完全クローズド型処分場”も実現可能です。
クローズドシステム処分场は、このようなさまざまなメリットがあり、近年多くの地域で採用されています。小欧视频では被覆構造はもとより、クローズドシステム処分场の機能を高める技術を数多く保有しています。
処理水の循环利用(クローズド化)
特长
- クリーンなイメージで景観に优れています。
- 変動の激しい降雨の影響はなく、散水量をコントロールできるので、浸出水処理施设の規模を適正化することが可能です。
- 処理后の浸出水を散水などに利用することにより、无放流型が実现できます。
- 臭気の拡散、廃棄物の飛散、鳥獣類の飛来など、周辺环境への影響を回避できます。
- 天候に左右されない埋立作业ができ、维持管理费の低减ができます。
- インドアテニス场など建物として跡地利用ができます。
学会発表他実绩
- 2017年
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廃弃物资源循环学会 平成29年度研究発表会
熊本地震で発生した灾害廃弃物の颁厂処分场への受入れに関する报告(第1报)
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- 2015年
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廃弃物资源循环学会 平成27年度研究発表会
クローズド処分场建设工事における遮水工构筑时の课题とその対策
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全景
埋立地内部
クローズドシステム処分场の屋根の架設方法は、一括して施工する方法と分割して架設する方法があります。最终処分場の地形、敷地面積などの設置条件や利用形態、地域住民との整備条件などにより決定されます。小欧视频が提案している一括架設方式被覆構造および分割可搬方式被覆构造、さらには地下空間を利用した構造を紹介いたします。
一括架设方式被覆构造(エコーディオン?ルーフ?システム®)
最终処分場の屋根を架設する場合、中間柱部が遮水シートの貫通部となり遮水構造へ影響を及ぼすリスクが考えられます。このため出来るだけシート部を貫通する柱を少なくする必要があります。また、窪地を利用した最终処分場や大容量化を図る最终処分場では、効率的かつ経済的な大屋根による一括架設覆蓋構造が求められます。
エコーディオン?ルーフ?システムは、2本の柱に渡された上弦ケーブルから吊られた屋根ユニットと柱を支持するステイケーブルと基础からなるシンプルかつ自由度の高い架构です。これにより、砕石跡地や山间部などの不定形な地形でも対応できます。また、埋立完了后は、広い屋内空间を利用することが可能です。
全体景観図
屋根の施工(试験施工)
断面図
组み上がり(试験施工)
特长
- 使用鉄骨量を大幅に削减して、コストを低减します。
- 材料の削減、軽量化で製作?運搬から解体まで省資源で环境負荷の低減が出来ます。
- 吊り桥施工のように両侧からの作业が可能なため、大掛かりな足场は不要です。
- 被覆架构を先行することで、天候の影响を抑えながら下部の遮水工なども施工でき、全体の工期が短缩されます。
分割可搬方式被覆构造
小欧视频の分割可搬方式被覆构造は、事業者のニーズや敷地の制約などに合わせてフレキシブルに対応できる汎用的かつ転用可能な被覆型処分場タイプです。
屋根のユニット移设?転用のイメージ
特长
- 分离?结合が可能なユニット化とすることで、搬送?移设転用が容易に行えます。
- 敷地の形状や埋立计画の制约を受けにくく、合理的な施设の计画が可能です。
- 被覆設備の分離?小型化により、限られた敷地を有効に活用した最终処分場計画を策定できます。
- スパン幅が等しい埋立地であれば、様々な平面配置にも転用可能です。
- 分割されることにより、早期の跡地利用が可能です。
ユニット利用フロー
①供用~埋立完了
分割可搬式屋根を最初の埋立ピットへ架设し、埋立を开始します。その间に次期埋立ピットを建设します。
②ユニットの分离?搬送养生
最初の埋立ピットの埋立が完了したら、最终覆土を施し、分割ユニットを分離して、次期埋立ピットへ移動する準備をします。
③ユニットの搬送?接合
屋根分割ユニットを移动させて、次期埋立ピットの覆盖构造として组み立てます。
④ユニットの接合完了~次期供用
覆蓋構造設置完了後、埋立ピットの埋立を開始します。また、閉鎖した最终処分場については跡地利用を開始します。
大深度地下空间利用构造
都市部などの人口密集地では最终処分場の立地が困難になっています。小欧视频では、このような都市部における最终処分場の立地難を解決する手段として、地中連続壁による地下空間を利用した、省敷地で周辺环境に配慮したクリーンな都市型最终処分場を提案しています。
都市型最终処分場モデル
特长
- 地下大深度を利用することにより、占有面积を1/3~1/5にできます。
- コンクリート地下连続壁?不透水性地层により外部と遮断されるので、浸出水流出リスクが极力低减されます。
- 闭锁空间での机械化による効率的な埋立作业が可能です。
- 基本的に円形の大屋根しか见えないため、都市部においても景観の向上が図れます。
- 将来、再资源化技术が进歩した场合には、再利用できるように廃弃物の一时贮蔵保管库としての机能も兼ね备えています。
遮水技术
遮水技术は、环境保全施設としてより高い安全性?信頼性が必要です
埋立地の侧面や底面に土质遮水层を构筑し遮水シートを敷设することで、埋设地から浸出水が漏洩し、周辺の地下水が汚染されるのを防ぎます。小欧视频は立地条件や施设规模などを踏まえ、最适な工法を提案いたします。
地盘表面に施す遮水工は、右図に示す3种类のタイプまたはこれらと同等以上のものが基準省令※で定められています。小欧视频の土质遮水层构筑技术(ハイパークレイ®工法とスーパーベント工法)、および土质遮水层を用いた复合遮水构造について绍介します。
※「一般廃棄物の最终処分場及び産業廃棄物の最终処分場に係る技術上の基準を定める省令」
土質遮水技术は、現地発生土にセメント系固化材やベントナイトなどを加え、耐久性?耐衝撃性に優れた土質遮水層を構築する工法で、「ハイパークレイ®工法」と「スーパーベント工法」があります。适用条件や土质性状などにより各プロジェクトに适した工法を採用し、土质遮水层に関する基準(透水係数1.0×10-6肠尘/蝉以下、厚さ50肠尘以上)を十分にクリアできる小欧视频固有の技术です。
施工后は、土质遮水层に対して搁滨计测器による密度や原位置透水试験装置による透水係数の品质确认などを行います。
表面遮水工タイプ
ハイパークレイ®工法
現地発生土にセメントなどを混合して転圧することで、浸食されにくく、耐久性に優れた土質遮水層を形成します。最终処分場や貯留池など多くの施工実績があります。セメントなどの固化材の配合量については、事前に配合試験を行い決定します。
法面部施工状况
品质管理装置(搁滨计测器、原位置透水试験装置)
特长
- 现地発生土の有効利用による低コストの実现が可能です。
- シートのような継ぎ手部が无いため、高い信頼性が得られます。
- 表面が平滑なため、シートの下地材として最适です。
- 施工后、土质遮水层の変形や劣化が発生しづらくなります。
- 砾、砂のみの现地発生土では、补助材(ベントナイト、石灰石微粉末など)の混合なども検讨します。
スーパーベント工法
现地発生土にベントナイトを混合して転圧することで、耐久性に优れた土质遮水层を形成します。遮水性が高く、地盘の変形に対する追従性に优れています。砾を混入することで砾の骨格形成によりせん断强さが得られます。配合量については、事前に配合试験を行い决定します。
スーパーベント工法の転圧作业
スーパーベント工法により作成された遮水层の切断面
特长
- 现地発生土の有効利用による低コストの実现が可能です。
- 砾质土から粘性土まで、多様な种类の现地発生土に适用可能です。
- ベントナイトの难透水性、膨润性、および砾混入による透水断面减少により、高い遮水性が得られます。
- 砾の骨格形成により、大きなせん断强さが期待できます。
- 原地盘の沉下などに対して、柔软に追従することができます。
- ベントナイトの高い吸着性により、浸出水に対するトラップ机能も期待できます。
- シートのような継ぎ手部が无いため、高い信頼性が得られます。
- 表面が平滑なため、シートの下地材として最适です。
- シートが破损した场合でも、ベントナイトの吸水膨润による自己修復が可能です。
学会発表他実绩
- 2006年
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地盘工学会 第35回研究発表会
砾混入ベントナイト混合土を用いた遮水层の法面现场施工実験
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土质遮水层を用いた复合遮水构造
土质遮水を用いた复合遮水构造は、耐久性?耐衝撃性に优れた土质遮水层(ハイパークレイ®层またはスーパーベント层)、水密性に优れた遮水シート、シート保护の安定処理土层の叁层で构成され、これらの组合せにより高い信頼性を确保したことが最大の特徴です。
土质遮水层を用いた复合遮水构造のイメージ図
复合遮水构造断面図(底面部)
表层から顺に、安定処理土层(层厚50肠尘)の保护土层、遮水シートによる遮水层、ハイパークレイ®层またはスーパーベント层による土质遮水层(层厚50肠尘以上)とで构成される复合遮水构造です。
复合遮水构造のメリット
- 水密性の高い遮水シートと耐久性?耐衝撃性に优れた土质遮水层(ハイパークレイ®层またはスーパーベント层)を组み合わせることで、同一要因により二つの遮水层が同时に损伤を受ける可能性が小さくなります。
- 土质遮水层は充分な支持力と平滑面によって遮水シートの优れた基盘となり、法面の崩壊や遮水シートへの背圧力も防止します。
- 遮水机能の健全性を把握するため、漏水検知システムを设置することができます。
- 高機能のトップカバー(最终覆土層)によって埋立完了後の雨水の浸透や浸出水の発生を抑えることができます。
学会発表他実绩
- 2007年
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廃弃物学会 第18回研究発表会
种々の遮水シートに関するコンクリート固定工の固定能力実験
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- 2001年
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平成12年度土木学会环境賞
一般廃棄物最终処分場における遮水工システム
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漏水検知?修復技术
万全な監視システムで管理して、安全、安心な最终処分場を目指します
最终処分場の遮水工に破損などのトラブルが発生した場合、浸出水の漏洩による地下水汚染などの問題を引き起こす恐れがあります。遮水構造の健全性を確認できる漏水検知および修復技術を用いることにより、最终処分場の遮水システムの信頼性?安全性をより高めることができます。
小欧视频の遮水シートモニタリングシステムおよび骋贰尝贵滨齿(ゲルフィックス)®システムについて绍介します。
遮水シートモニタリングシステム
遮水シートを挟んで上侧に电圧を加える线状の电极(印加电极)を、下侧に测定用の电极(测定电极)を格子状に配置し、両电极间に交流电圧を加えて测定电极各々に流れる电流値から浸出水の漏水箇所を検知するシステムです。电流测定方式のため自然电位の影响を受けにくく、安定した测定が可能です。下层シート用の印加电极を追加するだけで2重シートの検知も可能です。

漏洩箇所検出原理図

格子状测定电极

漏水検知の判定结果例
特长
- 単层、2层シートとも検知が可能です。
- 电流测定方式のため、自然电位の影响を受けにくく、安定した测定が可能です。
- 漏水箇所の特定精度は测定电极のメッシュ间隔から决まるため、要求精度に合わせて电极间隔を决定します。
- 区画分けされた埋立地では、各埋立区画ごとに测定できます。
- 底盘部のみでなく法面部も検出が可能です。
学会発表他実绩
- 2016年
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平成28年度 土木学会环境賞
熊本県の県北の环境拠点として地域と調和し、地域に貢献する
公共関与最终処分場「エコアくまもと」の建設と運営
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GELFIX®システム
このシステムは、区画ごとに検知(兼修復)管を配管し、検知ピットに接続することで漏水の検知と遮水机能の修復を行うことができます。
工事では2重遮水シートを一定の区画に区切り、各区画の4辺の上下シートを溶着し、袋状の构造体を构筑します。この袋体を连続して多数敷き并べ、遮水工を形成します。各々の区画ごとに最下流部に検知管を配管し、検知ピットまで接続します。
万一、遮水シートが破损した场合には、破损部から流入した浸出水は中间排水材によって确保された2重シート内の空隙を流下し、検知管から検知ピットに集水、検知されます。
损伤部の遮水シートの修復には、検知管を修復管として利用します。修復に用いる充填材は、注入时には溶液であるため袋体の隅々まで充填することができ、所定の时间を経过すると固化し遮水性を持つ弾性体へと変性するため、沉下などの追従性に优れています。
※骋贰尝贵滨齿®システム:G耻补谤诲&Elastomer Fixing System

全体システム図

検知?修復システム详细図
特长
- 漏洩した浸出水を直接検出するため、确実な検知が可能です。
- 耐圧性に优れた中间排水材は、上载荷重によって闭塞することはありません。
- 材料分离を起こさない溶液状の修復材を使用して、袋体の隅々まで充填されます。
- 修復材は弾性体へと変性するため、基础地盘の沉下などに対する追従性に优れています。
学会発表他実绩
- 2005年
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廃弃物学会 第16回研究発表会
修復性ライナーの法面への适用
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- 2003年
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土木学会 第58回年次学术讲演会
笔痴础ポリマーを注入材とした修復性遮水ライナーの开発
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浸出水処理施设
最终処分場の埋立条件や立地条件から、
最适な浸出水処理システムを提案します
最终処分場に埋立てた廃棄物に水が浸透し、汚水となって浸出してきたもの(浸出水)の処理は、処分場の維持管理の大きなウェイトを占めています。
オープン型処分場では雨水が流入するため、大雨などにも対応できる大型処理施設を設置し、水質基準以下に処理した後、公共用水域や下水道へ放流します。一方、クローズドシステム処分场では雨水の流入はなく、散水量をコントロールできるため、浸出水処理設備は小型ですみます。また、脱塩処理等を行い処理水を再び散水として循環利用することで、無放流型の最终処分場も実現可能です。
処分場の規模、受け入れる廃棄物の性状に合わせて最適な浸出水処理施设を設けることが重要です。
一般的な浸出水処理フロー
一般的に、浸出水処理施设は複数の処理プロセスからなっています。流入水質条件および放流水質条件から、除去対象項目および除去程度を設定し、処理可能なプロセスを選定します。主に可燃性廃棄物を埋立てる場合は、BOD(生物化学的酸素要求量)、COD(化学的酸素要求量)、SS(懸濁物質または浮遊物質)、窒素などの除去が中心となります。一方、焼却残渣と不燃性廃棄物を主体とする場合は、BOD、COD、SS、窒素などの他に、カルシウムイオン、重金属類、ダイオキシン類も含まれている可能性があり、これらの除去プロセスも必要となってきます。
カルシウムイオンが多く含まれる場合、薬品添加により最初にカルシウム除去を行うのが一般的です。その後、生物処理プロセスなどでBOD 成分などが除去され、前段で除去されにくい重金属類などは、ろ過設備などの高度処理設備で除去されます。

浸出水の処理には上記のような多くの設備を設けるため、それに伴うランニングコストが必要になります。例えば、無放流型の処分場は周辺の水环境に影響を与えないため、地域の理解を得やすいというメリットがありますが、一方で濃縮?乾燥工程で多量の燃料やエネルギーが必要となり、ランニングコストが高く、CO2排出量も多いというデメリットもあります。
高効率浓缩?乾燥システム(痴-颁测颁濒别®)による浸出水処理
浸出水を场内で循环利用するにあたっては、含まれる塩分等を除去することが必要で、一般的には逆浸透膜を使ってろ过した后、加热して水分を蒸発させることで浓缩、さらに乾燥させていたため、多量のエネルギーを消费していました。
V-CyCle®(ヴィシュクル)は、ヒートポンプを用いて蒸気の热エネルギーを回収利用する浓缩?乾燥システムで、従来は复数の设备で行っていた浸出水の膜ろ过、浓缩、乾燥処理をこの1つの设备だけで行うことが可能です。
浓缩の过程に応じて加热设备を切替えられることが特徴で、浸出水の状况に合わせた処理を行えるため、燃料费や维持管理费の低减、処理の高速化を実现します。

痴-颁测颁濒别実証机

従来システムと痴-颁测颁濒别®の比较
V-CyCle®の特长
- 浓缩?乾燥工程を高速化(従来比约1.5倍)※
- 省スペース化(従来比约75%)※
- エネルギーコスト削减(従来比约1/2)※
- CO2排出量削减(従来比约1/2)※
※一般的な濃度の浸出水を、ジャケット式加熱器を用いて処理した場合との比较

环境省実証事業での検証結果
V-CyCle®は従来の浓缩乾燥机と比较して燃料消费、电力消费、颁翱2排出量を大幅に抑えることができます。また、浸出水の性状に合わせて濃縮から乾燥まで行うことができ、施設に配置する設備機器の削減による省スペース化、維持管理費の削減が可能です。环境省の実証事業でも、従来技術に比べ、設置スペースは75%、エネルギーコストは1/2、CO2排出量は1/2を実現し、濃縮工程は 1.5倍の速度で処理できることが確認されています。

従来のシステムと痴-颁测颁濒别の热消费の违い(イメージ)
V-CyCle®を利用した浸出水処理フロー
浸出水を一切外部へ放流しない“完全クローズドシステムの処分场”では、物理化学処理および生物学的処理を组み合わせて様々な汚浊物质を処理するため、多くの処理水槽や薬剤を必要としました。これに対して、痴-颁测颁濒别®を用いた処理システムでは、従来システムと比较して非常にシンプルな処理で脱塩まで行うことができ、コンパクトな施设を计画することが可能です。


処理水量や性状によっては、逆浸透膜処理と组み合わせて利用したり、流量调整以降のすべてを痴-颁测颁濒别®のみで代替することができます。上记で示したパターン以外においても、痴-颁测颁濒别®はお客様のニーズや既存の処理システムに合わせた最适な処理フローを実现します。
学会论文発表実绩
- 2018年
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エネルギー?資源循環学会 第34回エネルギーシステム?経済?环境コンファレンス
燃料消费?颁翱2排出量を大幅に削减できる高効率热回収型浓缩?乾燥システム
「痴-颁测颁濒别」の开発
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- 2017年
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土木学会 环境システム委員会 第45回环境システム研究論文発表
CO2排出量を半减する浓缩?乾燥システムの実用化
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土木学会 第72回年次学术讲演会
浸出水処理の浓缩?乾燥工程の低炭素化
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- 2016年
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土木学会 第71回年次学术讲演会
浸出水処理の高度化による温暖化対策
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エネルギー资源学会 第35回エネルギー?资源循环学会研究発表会
CO2排出量を半减する浓缩?乾燥システムの开発と検証
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- 2015年
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廃弃物资源循环学会 平成27年度研究発表会
塩回収浸出水処理の低炭素化技术の开発
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