遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法
【課題】遮水層の損傷の有無を的確に判定できる遮水層の損傷検知システムを提供する。
【解決手段】廃棄物処分場１２において、廃棄物処分場１２に埋め立てられる廃棄物１５と廃棄物処分場１２の外部領域１６との間に設けられる少なくとも一重の遮水層２の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システム１であって、外部領域１６の内部、埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は遮水層２が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサ６と、センサ６の検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層２の損傷の有無を判定する損傷判定部１０とを備えてなる。
【解決手段】廃棄物処分場１２において、廃棄物処分場１２に埋め立てられる廃棄物１５と廃棄物処分場１２の外部領域１６との間に設けられる少なくとも一重の遮水層２の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システム１であって、外部領域１６の内部、埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は遮水層２が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサ６と、センサ６の検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層２の損傷の有無を判定する損傷判定部１０とを備えてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法に関し、特に、一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場に設けられ、埋め立てられた廃棄物と外部領域との間に設けられる遮水層の損傷の有無を検知するのに有効な遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場においては、廃棄物から浸出する有害物質等を含む汚水が地盤内に浸透し、地盤内の地下水脈に混入して周囲の環境を汚染する虞があるため、廃棄物処分場の内面に遮水シート等の遮水層を設け、汚水が地盤内に浸透して地下水脈に混入するのを防止している。
【０００３】
また、上記のような構成の廃棄物処分場においては、各種の管理システムを用いて遮水シート等の遮水層の損傷の有無を監視し、遮水層が初期の遮水性能を維持しているか否かの判断を行い、汚水が地盤内に浸透しているか否かの判断を行っている。
【０００４】
遮水シートの損傷の有無を監視する管理システムの例が特許文献１、２に記載されている。
特許文献１に記載の管理システムは、遮水シートの損傷の有無を電気的に検知するシステムであって、廃棄物の内部に内部電極を設置し、地盤側に外部電極を設置し、二重の遮水シート間に測定電極を設置し、内部電極と外部電極と測定電極との協働により、遮水シートが損傷しているか否かの判断を行うように構成したものである。
【０００５】
また、特許文献２に記載の管理システムは、廃棄物処分場の周囲に複数の観測井を設置し、各観測井の水質を監視することにより、地下水の汚染原因が廃棄物処分場によるものなのか、廃棄物処分場以外によるものなのかの判断を行うように構成したものである。また、二重の遮水シート間を複数のブロックに区画し、各ブロックに注水管を介して清水を圧送し、各ブロックから排水管を介して排出される清水の水質を分析することにより、遮水シートの損傷の有無の判断を行うように構成したものである。
【特許文献１】特開２０００−２０２３９２号公報
【特許文献２】特開平１０−６６９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１、２に記載の管理システムにあっては、遮水シートの損傷位置を検知することはできるが、その損傷が上側の遮水シートなのか、下側の遮水シートなのか、上側と下側の両方の遮水シートなのかを判断することができない。
【０００７】
また、二重以上の遮水シートの損傷の有無には適用できるが、一重の遮水シートの損傷の有無には適用することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、遮水層の重合数に拘らずに、所望の遮水層の損傷の有無を的確に検知できる遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システムであって、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサと、前記センサの検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定する損傷判定部とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明による遮水層の損傷検知システムによれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、廃棄物処分場に埋め立てられた廃棄物の内部、又は遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの遮水層間、の少なくとも何れかに設置されたセンサにより、廃棄物処分場の外部領域の内部、廃棄物処分場に埋め立てられた廃棄物の内部、又は少なくとも何れかの遮水層間、の少なくとも何れかの電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
つまり、廃棄物から浸出した汚水と外部領域の地下水等とは、電気伝導度及び水素イオン水素が異なる値を示すので、この特性を利用することにより少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記遮水層は一重に設けられ、前記外部領域の内部、又は前記埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とすることとしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、外部領域の内部、又は埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に設置されたセンサにより、廃棄物処分場の外部領域の内部又は埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも一方の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により所望の遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００１３】
さらに、本発明は、前記遮水層は二重以上に設けられ、前記少なくとも何れかの隣接する遮水層間に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記所望の遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とすることとしてもよい。
【００１４】
本発明によれば、少なくとも何れかの隣接する遮水層間に設置されたセンサにより、少なくとも何れかの隣接する遮水層間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により所望の遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００１５】
さらに、本発明は、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記隣接する遮水層間には、複数の前記センサが分散配置されていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、分散配置された複数のセンサにより、外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は隣接する遮水層間の複数箇所の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方が検知され、この複数のセンサの検知信号に基づいて、所望の遮水層の複数箇所の損傷の有無を判定することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、前記センサは、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を測定するセンサ部とを備えていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、一つのセンサにより、電気伝導度及び水素イオン濃度の両方を検知できるので、センサの配置、及びセンサの配線等をコンパクトにすることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、前記少なくとも一重の遮水層は、アスファルト層、土質層、又は遮水シートの少なくとも何れかを含むことを特徴とすることとしてもよい。
【００２０】
本発明によれば、アスファルト層、土質層、又は遮水シートからなる遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００２１】
さらに、本発明は、廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知方法であって、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知し、該検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする。
【００２２】
本発明による遮水層の損傷検知方法によれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することより、検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができることになる。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明の遮水層の損傷検知システムによれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は二重以上の遮水シートの場合には少なくとも何れかの隣接する遮水シート間、の少なくとも何れかに設定されたセンサにより、外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は隣接する遮水シート間、の少なくとも何れかの電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサが検知した信号に基づいて損傷判定部により少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができる。
従って、遮水層の重合数に拘らずに、所望の遮水層の損傷の有無を的確に判定できるとともに、二重以上の遮水層の場合には、何れの遮水層が損傷しているのかを的確に判定することができ、廃棄物処分場を長期に亘って健全な状態に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明による遮水層の損傷検知システムの第１の実施の形態が示されている。この遮水層の損傷検知システム１は、表面遮水工によって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、廃棄物処分場１２の内面１４に設けられて、廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６との間を遮水する遮水層２の損傷の有無の検知に有効なものである。
【００２５】
遮水層２は、廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６との間を遮水可能な遮水性を有するものであれば特に制限はなく、アスファルト層、土質層、遮水シート等の各種のタイプのものを対象とすることができる。本実施の形態では、遮水層２を遮水シート２ａ、２ｂによって構成している。
【００２６】
廃棄物処分場１２は、例えば、山間部等を凹状に掘削し、整地することによって造成したものであって、この廃棄物処分場１２の内面１４の全体を覆うように遮水層２が二重に敷設され、この二重の遮水層２の下側の遮水層（以下、「下遮水シート２ａ」という。）及び上側の遮水層（以下、「上遮水シート２ｂ」という。）の損傷の有無が本実施の形態による遮水層の損傷検知システム１によって検知される。
【００２７】
下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂは、遮水性を有する材料（合成ゴム系、合成樹脂系等の材料）からなる所定の厚さ、幅、長さのシート状をなすものであって、廃棄物処分場１２の内面１４の全体（底面及び法面の全体）を覆うように、複数枚の下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂが廃棄物処分場１２の内面１４に敷設されている。
なお、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂは、上記の構成のものに限らず、他の各種のタイプの遮水シートを用いることができる。要は、所定の遮水性を有するものであればよい。
【００２８】
隣接する下遮水シート２ａ、２ａ及び上遮水シート２ｂ、２ｂの縁部間は、互いに重合された状態でシーム溶接機等を用いて熱融着、熱圧着等により水密に一体に接合され、これにより、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間に密閉された空間４が形成されている。
【００２９】
なお、下遮水シート２ａの下部に、不織布、反毛フェルト、織布等からなるシート状の保護材（図示せず）を敷設し、この保護材によって下遮水シート２ａが廃棄物処分場１２の内面１４に直接に接触するのを阻止してもよい。
【００３０】
下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内には、導電性を有する材料（不織布、反毛フェルト、織布等）からなるシート状の保護材５が介装され、この保護材５によって下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間が所定の間隔に保持されている。
なお、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４を複数の室に区画し、各室内にそれぞれ保護材５を介装するように構成してもよい。
【００３１】
遮水層の損傷検知システム１は、廃棄物処分場１２の内部領域１３（上遮水シート２ｂの上部の領域）に収容される廃棄物１５の内部に設置されるセンサ６（第１センサ６ａ）と、廃棄物処分場１２の外部領域１６（下遮水シート２ａの下部の地盤１６内）に設置されるセンサ６（第２センサ６ｂ）と、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に設置されるセンサ６（第３センサ６ｃ）と、廃棄物処分場１２外の管理棟１７の内部に設置される損傷判定部１０と表示部１１とを備え、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃのそれぞれは、配線９を介して管理棟１７内の損傷判定部１０に電気的に接続されている。
【００３２】
第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃは、電気伝導度（ＥＣ）を検知するセンサ部と水素イオン濃度（ｐＨ）を検知するセンサ部とを備えたセンサ６であって、例えば、両センサ部を一体に組み込んだマルチ水質計（応用地質株式会社製）が有効であり、このような二つのセンサ部を一体に組み込んだものを用いることにより、センサ６の配置、配線等をコンパクトにすることができる。
なお、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃは、上記の構成のものに限らず、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を検知するセンサ部とを別体に構成したものであってもよい。
【００３３】
第１センサ６ａは、上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３に収容される廃棄物１５から浸出した有害物質を含む汚水内に浸漬されるように廃棄物１５の内部に設置され、この第１センサ６ａによって廃棄物１５から浸出した汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第１センサ６ａが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第１センサ６ａは、上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３に収容される廃棄物１５の少なくとも最低部の１箇所に設置されている。
【００３４】
第２センサ６ｂは、下遮水シート２ａの下部の外部領域１６である地盤１６の内部を流通する地下水内に浸漬されるように地盤１６の内部に設置され、この第２センサ６ｂによって地盤１６の内部を流通する地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第２センサ６ｂが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第２センサ６ｂは、下遮水シート２ａの下部の地盤１６の内部の複数箇所に分散して設置され、各第２センサ６ｂによって地盤１６の内部の複数箇所の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知される。
【００３５】
第３センサ６ｃは、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所に分散して設置され、この第３センサ６ｃによって上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３から上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出した汚水、又は下遮水シート２ａの下部の地盤１６から空間４内に漏出した地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第３センサ６ｃが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第３センサ６ｃは、各第２センサ６ｂに対応するように、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所に分散して設置され、各第３センサ６ｃによって下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知される。
【００３６】
損傷判定部１０は、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃからの検知信号に基づいて、廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度、及び下遮水シート２と上遮水シート２ｂとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を測定し、その測定したデータを表示部１１に表示する。表示部１１に表示されたデータを目視することにより、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂが損傷しているのか、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂの両方が損傷しているのかの判定を行うことができる。
【００３７】
なお、表示部１１に表示されるデータを、緑色、黄色、赤色等で着色することにより、表示される色を目視することにより、下遮水シート２ａ又は上遮水シート２ｂの損傷の有無を的確に判定することができる。
【００３８】
本実施の形態においては、廃棄物１５から浸出した汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度と、地盤１６内の地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度とが異なる値を示す特性を利用し、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂの損傷の有無の判定を行っている。
【００３９】
つまり、廃棄物１６から浸出する汚水は一般にアルカリ性を示し、廃棄物１５が焼却灰である場合には、水素イオン濃度はｐＨ１１．５〜１２．８を示し、電気伝導度はＥＣ５００〜１００００００（μＳ／ｃｍ）を示す。また、地盤１６内の地下水は一般に中性を示し、水素イオン濃度は排水基準値であるｐＨ５．８〜８．６を示し、電気伝導度は河川と同程度のＥＣ５０〜４００（μＳ／ｃｍ）を示す。従って、これらの特性の違いを利用することにより、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂの損傷の有無の判定を行うことができる。
【００４０】
具体的には、次の４つのパターンにより下遮水シート２ａ及び上遮水シートａｂの損傷の有無の判定を行う。４つのパターンによる検知結果を表１、表２に示す。以下、各パターンについて説明する。
（１）下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂが損傷していない場合
このパターンでは、廃棄物１５側の汚水及び地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内に漏出することはない。従って、第３センサ６ｃによる両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は検出されない。
【００４１】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４２】
（２）上遮水シート２ｂが損傷している場合
このパターンでは、廃棄物１５側の汚水が上遮水シート２ｂの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出することになる。従って、第３センサ６ｃにより検知した両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は、第１センサ６ａにより検知した廃棄物１５側の水素イオン濃度及び電気伝導度とほぼ同じになる。
【００４３】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４４】
（３）下遮水シート２ａが損傷している場合
このパターンでは、地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出することになる。従って、第３センサ６ｃにより検知した両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は、第２センサ６ｂにより検知した地盤１６側の水素イオン濃度及び電気伝導度とほぼ同じとなる。
【００４５】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４６】
（４）上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの両方が損傷している場合
このパターンでは、廃棄物１５から浸出した汚水が上遮水シート２ｂの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出するとともに、空間４内に漏出した汚水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して地盤１６側に漏出する。さらに、地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内に漏出する。従って、第２センサ６ｂにより検知した地盤１６側の水素イオン濃度及び電気伝導度、及び第３センサ６ｃにより検知した上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度が上昇することになる。
【００４７】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ８を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１０を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ１０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ１５００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４８】
従って、上記の４つのパターンを表示部１１に表示することにより、表示部１１に表示される内容を目視することにより、上遮水シート２ｂが損傷しているのか、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａの両方が損傷しているのかを的確に判定することができる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記のように構成した本実施の形態による遮水層の損傷検知システム１にあっては、廃棄物１５から浸出した有害物質を含む汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度と、地盤１６内の地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が異なる値を示す特性を利用し、廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度を第１センサ６ａにより検知し、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度を第２センサ６ｂにより検知し、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を第３センサ６ｃにより検知し、これらの第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、第３センサ６ｃからの検知信号に基づいたデータを表示部１１に表示するように構成したので、表示部１１に表示される表示内容を目視することにより、上遮水シート３２ｂ損傷しているのか、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａの両方が損傷しているのかを的確に判定することができる。
【００５２】
従って、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷を的確に判定することができるので、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷による汚水の地盤１６側への漏出を最小限に食い止めることができ、周囲の環境への影響を最小限に食い止めることができる。
【００５３】
なお、前記の説明においては、廃棄物１５の内部に第１センサ６ａを設置したが、移動可能なセンサを用い、このセンサを利用して廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度を予め検知しておくことにより、第１センサ６ａの設置を省略することができる。
【００５４】
さらに、前記の説明においては、廃棄物処分場１２の内面１４に遮水層２（下遮水シート２ａ、上遮水層２ｂ）を二重に設けた例を挙げて説明したが、遮水層２を一重に設けてもよいし、三重以上に設けてもよい。
【００５５】
遮水層２を一重に設ける場合には、地盤１６の内部と廃棄物１５の内部（廃棄物１５の内部は省略可能）にセンサ６を設置すればよい。また、遮水層２を三重以上に設ける場合には、最上位の遮水層２の上部の廃棄物１５内に第１センサ６ａを設置し（第１センサ６ａは省略可能）、最下位の遮水層２の下部の地盤１６内に第２センサ６ｂを設置し、隣接する遮水層２、２間の空間４内に第３センサ６ｃを設置すればよい。
【００５６】
さらに、前記の説明においては、本発明を、遮水層２を遮水シート６ａ〜６ｃで構成した場合に適用したが、本発明を、遮水層２をアスファルト層、土質層、又はその他の遮水性を有する層で構成した場合に適用してもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。
【００５７】
図２には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第２の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、第１の実施の形態と同様に、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｂによって廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度、及び上遮水シート２ｂと下遮水シート２あとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を検知し、これらの第１センサ６あ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃからの検知信号に基づいて上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷の有無を判定するとともに、第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３とを備えた電気検知システム２０を併用し、この電気検知システム２０の第１電極２１を廃棄物１５側に設置し、第２電極２２を地盤１６側に設置し、第３電極２３を上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に設置し、これらの第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３との協働により、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷箇所を検知するように構成したものである。
【００５８】
そして、本実施の形態に示す遮水層の損傷検知システム１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏するとともに、電気検知システム２０を併用して、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷箇所を検知することができるので、汎用性を高めることができる。
【００５９】
図３には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第３の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、鉛直遮水工によって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００６０】
すなわち、この廃棄物処分場１２は、不透水性地盤１８に到達するように少なくとも一重の遮水層２を鉛直に設け、この遮水層２により廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６（水域（海水、淡水等）又は透水性を有する地盤）との間を遮水するように構成したものである。
【００６１】
そして、このような構成の廃棄物処分場１２においても、外部領域１６の内部、内部領域１３に埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかにセンサ６を設置し、このセンサ６により、外部領域１６、埋め立てられた廃棄物１５、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサ６の検知信号に基づいて損傷判定部１０により所望の遮水層２の損傷の有無を判定することができる。
【００６２】
図４には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第４の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、鉛直遮水工と表面遮水工との組み合わせによって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００６３】
すなわち、この廃棄物処分場１２は、不透水性地盤１８に到達するように少なくとも一重の遮水層２を鉛直に設け、この遮水層２により廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６（水域（海水、淡水等）又は透水性を有する地盤）との間を遮水し、さらに、内部領域１３の透水性地盤１９に設けた凹部の内面に遮水層２を設けて、透水性地盤１９との間を遮水するように構成したものである。
【００６４】
そして、このような構成の廃棄物処分場１２においても、外部領域１６の内部、内部領域１３に埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかにセンサ６を設置し、このセンサ６により、外部領域１６、埋め立てられた廃棄物１５、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサ６の検知信号に基づいて損傷判定部１０により所望の遮水層２の損傷の有無を判定することができる。また、内部領域１３の凹部の内面に設けられた遮水層２の損傷の有無は、前述した第１の実施の形態に示すものと同様の手順によって判定することができる。
【００６５】
なお、前記各実施の形態においては、外部領域１６又は外部領域１６と内部領域１３の両方にセンサ６を設ける構成としたが、内部領域１３のみにセンサ６を設けた場合にも、遮水層２が損傷した場合に地下水が廃棄物１５内に浸入してｐＨ又は電気伝導度が変化するので損傷を検知することができる。
【００６６】
また、遮水層２が二重以上の場合、各遮水層２の間にセンサ６を設けることで、何れの遮水層２に損傷が生じても、その損傷を検知できる構成としたが、二重以上の遮水層２のうち、一部の遮水層２の損傷のみを検知できればよい場合には、それに対応した遮水層２間にのみセンサ６を設ければよい。例えば、三重の場合に、上側の二重の遮水層２の損傷のみを検知すればよい場合は、最上部の遮水層２と中間の遮水層２の間にセンサ６を設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明による遮水層の損傷検知システムの第１の実施の形態を示した概略図である。
【図２】本発明による遮水層の損傷検知システムの第２の実施の形態を示した概略図である。
【図３】本発明による遮水層の損傷検知システムの第３の実施の形態を示した概略図である。
【図４】本発明による遮水層の損傷検知システムの第４の実施の形態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 遮水層の損傷検知システム
２ 遮水層
２ａ 下遮水シート
２ｂ 上遮水シート
４ 空間
５ 保護材
６ センサ
６ａ 第１センサ
６ｂ 第２センサ
６ｃ 第３センサ
９ 配線
１０ 損傷判定部
１１ 表示部
１２ 廃棄物処分場
１３ 内部領域
１４ 内面
１５ 廃棄物
１６ 外部領域（地盤）
１７ 管理棟
１８ 不透水性地盤
１９ 透水低地盤
２０ 電気検知システム
２１ 第１電極
２２ 第２電極
２３ 第３電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法に関し、特に、一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場に設けられ、埋め立てられた廃棄物と外部領域との間に設けられる遮水層の損傷の有無を検知するのに有効な遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物や産業廃棄物を埋め立て処分する廃棄物処分場においては、廃棄物から浸出する有害物質等を含む汚水が地盤内に浸透し、地盤内の地下水脈に混入して周囲の環境を汚染する虞があるため、廃棄物処分場の内面に遮水シート等の遮水層を設け、汚水が地盤内に浸透して地下水脈に混入するのを防止している。
【０００３】
また、上記のような構成の廃棄物処分場においては、各種の管理システムを用いて遮水シート等の遮水層の損傷の有無を監視し、遮水層が初期の遮水性能を維持しているか否かの判断を行い、汚水が地盤内に浸透しているか否かの判断を行っている。
【０００４】
遮水シートの損傷の有無を監視する管理システムの例が特許文献１、２に記載されている。
特許文献１に記載の管理システムは、遮水シートの損傷の有無を電気的に検知するシステムであって、廃棄物の内部に内部電極を設置し、地盤側に外部電極を設置し、二重の遮水シート間に測定電極を設置し、内部電極と外部電極と測定電極との協働により、遮水シートが損傷しているか否かの判断を行うように構成したものである。
【０００５】
また、特許文献２に記載の管理システムは、廃棄物処分場の周囲に複数の観測井を設置し、各観測井の水質を監視することにより、地下水の汚染原因が廃棄物処分場によるものなのか、廃棄物処分場以外によるものなのかの判断を行うように構成したものである。また、二重の遮水シート間を複数のブロックに区画し、各ブロックに注水管を介して清水を圧送し、各ブロックから排水管を介して排出される清水の水質を分析することにより、遮水シートの損傷の有無の判断を行うように構成したものである。
【特許文献１】特開２０００−２０２３９２号公報
【特許文献２】特開平１０−６６９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１、２に記載の管理システムにあっては、遮水シートの損傷位置を検知することはできるが、その損傷が上側の遮水シートなのか、下側の遮水シートなのか、上側と下側の両方の遮水シートなのかを判断することができない。
【０００７】
また、二重以上の遮水シートの損傷の有無には適用できるが、一重の遮水シートの損傷の有無には適用することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、遮水層の重合数に拘らずに、所望の遮水層の損傷の有無を的確に検知できる遮水層の損傷検知システム及び遮水層の損傷検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システムであって、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサと、前記センサの検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定する損傷判定部とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明による遮水層の損傷検知システムによれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、廃棄物処分場に埋め立てられた廃棄物の内部、又は遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの遮水層間、の少なくとも何れかに設置されたセンサにより、廃棄物処分場の外部領域の内部、廃棄物処分場に埋め立てられた廃棄物の内部、又は少なくとも何れかの遮水層間、の少なくとも何れかの電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
つまり、廃棄物から浸出した汚水と外部領域の地下水等とは、電気伝導度及び水素イオン水素が異なる値を示すので、この特性を利用することにより少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記遮水層は一重に設けられ、前記外部領域の内部、又は前記埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とすることとしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、外部領域の内部、又は埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に設置されたセンサにより、廃棄物処分場の外部領域の内部又は埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも一方の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により所望の遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００１３】
さらに、本発明は、前記遮水層は二重以上に設けられ、前記少なくとも何れかの隣接する遮水層間に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記所望の遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とすることとしてもよい。
【００１４】
本発明によれば、少なくとも何れかの隣接する遮水層間に設置されたセンサにより、少なくとも何れかの隣接する遮水層間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも一方が検知され、この検知信号に基づいて損傷判定部により所望の遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００１５】
さらに、本発明は、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記隣接する遮水層間には、複数の前記センサが分散配置されていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、分散配置された複数のセンサにより、外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は隣接する遮水層間の複数箇所の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方が検知され、この複数のセンサの検知信号に基づいて、所望の遮水層の複数箇所の損傷の有無を判定することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、前記センサは、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を測定するセンサ部とを備えていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１８】
本発明によれば、一つのセンサにより、電気伝導度及び水素イオン濃度の両方を検知できるので、センサの配置、及びセンサの配線等をコンパクトにすることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、前記少なくとも一重の遮水層は、アスファルト層、土質層、又は遮水シートの少なくとも何れかを含むことを特徴とすることとしてもよい。
【００２０】
本発明によれば、アスファルト層、土質層、又は遮水シートからなる遮水層の損傷の有無が判定されることになる。
【００２１】
さらに、本発明は、廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知方法であって、前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知し、該検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする。
【００２２】
本発明による遮水層の損傷検知方法によれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することより、検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができることになる。
【発明の効果】
【００２３】
以上、説明したように、本発明の遮水層の損傷検知システムによれば、廃棄物処分場の外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は二重以上の遮水シートの場合には少なくとも何れかの隣接する遮水シート間、の少なくとも何れかに設定されたセンサにより、外部領域の内部、埋め立てられた廃棄物の内部、又は隣接する遮水シート間、の少なくとも何れかの電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサが検知した信号に基づいて損傷判定部により少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することができる。
従って、遮水層の重合数に拘らずに、所望の遮水層の損傷の有無を的確に判定できるとともに、二重以上の遮水層の場合には、何れの遮水層が損傷しているのかを的確に判定することができ、廃棄物処分場を長期に亘って健全な状態に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明による遮水層の損傷検知システムの第１の実施の形態が示されている。この遮水層の損傷検知システム１は、表面遮水工によって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、廃棄物処分場１２の内面１４に設けられて、廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６との間を遮水する遮水層２の損傷の有無の検知に有効なものである。
【００２５】
遮水層２は、廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６との間を遮水可能な遮水性を有するものであれば特に制限はなく、アスファルト層、土質層、遮水シート等の各種のタイプのものを対象とすることができる。本実施の形態では、遮水層２を遮水シート２ａ、２ｂによって構成している。
【００２６】
廃棄物処分場１２は、例えば、山間部等を凹状に掘削し、整地することによって造成したものであって、この廃棄物処分場１２の内面１４の全体を覆うように遮水層２が二重に敷設され、この二重の遮水層２の下側の遮水層（以下、「下遮水シート２ａ」という。）及び上側の遮水層（以下、「上遮水シート２ｂ」という。）の損傷の有無が本実施の形態による遮水層の損傷検知システム１によって検知される。
【００２７】
下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂは、遮水性を有する材料（合成ゴム系、合成樹脂系等の材料）からなる所定の厚さ、幅、長さのシート状をなすものであって、廃棄物処分場１２の内面１４の全体（底面及び法面の全体）を覆うように、複数枚の下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂが廃棄物処分場１２の内面１４に敷設されている。
なお、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂは、上記の構成のものに限らず、他の各種のタイプの遮水シートを用いることができる。要は、所定の遮水性を有するものであればよい。
【００２８】
隣接する下遮水シート２ａ、２ａ及び上遮水シート２ｂ、２ｂの縁部間は、互いに重合された状態でシーム溶接機等を用いて熱融着、熱圧着等により水密に一体に接合され、これにより、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間に密閉された空間４が形成されている。
【００２９】
なお、下遮水シート２ａの下部に、不織布、反毛フェルト、織布等からなるシート状の保護材（図示せず）を敷設し、この保護材によって下遮水シート２ａが廃棄物処分場１２の内面１４に直接に接触するのを阻止してもよい。
【００３０】
下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内には、導電性を有する材料（不織布、反毛フェルト、織布等）からなるシート状の保護材５が介装され、この保護材５によって下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間が所定の間隔に保持されている。
なお、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４を複数の室に区画し、各室内にそれぞれ保護材５を介装するように構成してもよい。
【００３１】
遮水層の損傷検知システム１は、廃棄物処分場１２の内部領域１３（上遮水シート２ｂの上部の領域）に収容される廃棄物１５の内部に設置されるセンサ６（第１センサ６ａ）と、廃棄物処分場１２の外部領域１６（下遮水シート２ａの下部の地盤１６内）に設置されるセンサ６（第２センサ６ｂ）と、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に設置されるセンサ６（第３センサ６ｃ）と、廃棄物処分場１２外の管理棟１７の内部に設置される損傷判定部１０と表示部１１とを備え、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃのそれぞれは、配線９を介して管理棟１７内の損傷判定部１０に電気的に接続されている。
【００３２】
第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃは、電気伝導度（ＥＣ）を検知するセンサ部と水素イオン濃度（ｐＨ）を検知するセンサ部とを備えたセンサ６であって、例えば、両センサ部を一体に組み込んだマルチ水質計（応用地質株式会社製）が有効であり、このような二つのセンサ部を一体に組み込んだものを用いることにより、センサ６の配置、配線等をコンパクトにすることができる。
なお、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃは、上記の構成のものに限らず、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を検知するセンサ部とを別体に構成したものであってもよい。
【００３３】
第１センサ６ａは、上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３に収容される廃棄物１５から浸出した有害物質を含む汚水内に浸漬されるように廃棄物１５の内部に設置され、この第１センサ６ａによって廃棄物１５から浸出した汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第１センサ６ａが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第１センサ６ａは、上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３に収容される廃棄物１５の少なくとも最低部の１箇所に設置されている。
【００３４】
第２センサ６ｂは、下遮水シート２ａの下部の外部領域１６である地盤１６の内部を流通する地下水内に浸漬されるように地盤１６の内部に設置され、この第２センサ６ｂによって地盤１６の内部を流通する地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第２センサ６ｂが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第２センサ６ｂは、下遮水シート２ａの下部の地盤１６の内部の複数箇所に分散して設置され、各第２センサ６ｂによって地盤１６の内部の複数箇所の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知される。
【００３５】
第３センサ６ｃは、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所に分散して設置され、この第３センサ６ｃによって上遮水シート２ｂの上部の内部領域１３から上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出した汚水、又は下遮水シート２ａの下部の地盤１６から空間４内に漏出した地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知され、この第３センサ６ｃが検知した信号が配線９を介して損傷判定部１０に送られる。第３センサ６ｃは、各第２センサ６ｂに対応するように、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所に分散して設置され、各第３センサ６ｃによって下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内の複数箇所の電気伝導度及び水素イオン濃度が検知される。
【００３６】
損傷判定部１０は、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃからの検知信号に基づいて、廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度、及び下遮水シート２と上遮水シート２ｂとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を測定し、その測定したデータを表示部１１に表示する。表示部１１に表示されたデータを目視することにより、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂが損傷しているのか、下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂの両方が損傷しているのかの判定を行うことができる。
【００３７】
なお、表示部１１に表示されるデータを、緑色、黄色、赤色等で着色することにより、表示される色を目視することにより、下遮水シート２ａ又は上遮水シート２ｂの損傷の有無を的確に判定することができる。
【００３８】
本実施の形態においては、廃棄物１５から浸出した汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度と、地盤１６内の地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度とが異なる値を示す特性を利用し、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂの損傷の有無の判定を行っている。
【００３９】
つまり、廃棄物１６から浸出する汚水は一般にアルカリ性を示し、廃棄物１５が焼却灰である場合には、水素イオン濃度はｐＨ１１．５〜１２．８を示し、電気伝導度はＥＣ５００〜１００００００（μＳ／ｃｍ）を示す。また、地盤１６内の地下水は一般に中性を示し、水素イオン濃度は排水基準値であるｐＨ５．８〜８．６を示し、電気伝導度は河川と同程度のＥＣ５０〜４００（μＳ／ｃｍ）を示す。従って、これらの特性の違いを利用することにより、下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂの損傷の有無の判定を行うことができる。
【００４０】
具体的には、次の４つのパターンにより下遮水シート２ａ及び上遮水シートａｂの損傷の有無の判定を行う。４つのパターンによる検知結果を表１、表２に示す。以下、各パターンについて説明する。
（１）下遮水シート２ａ及び上遮水シート２ｂが損傷していない場合
このパターンでは、廃棄物１５側の汚水及び地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａと上遮水シート２ｂとの間の空間４内に漏出することはない。従って、第３センサ６ｃによる両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は検出されない。
【００４１】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４２】
（２）上遮水シート２ｂが損傷している場合
このパターンでは、廃棄物１５側の汚水が上遮水シート２ｂの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出することになる。従って、第３センサ６ｃにより検知した両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は、第１センサ６ａにより検知した廃棄物１５側の水素イオン濃度及び電気伝導度とほぼ同じになる。
【００４３】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４４】
（３）下遮水シート２ａが損傷している場合
このパターンでは、地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出することになる。従って、第３センサ６ｃにより検知した両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度は、第２センサ６ｂにより検知した地盤１６側の水素イオン濃度及び電気伝導度とほぼ同じとなる。
【００４５】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ６を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ３００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４６】
（４）上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの両方が損傷している場合
このパターンでは、廃棄物１５から浸出した汚水が上遮水シート２ｂの損傷部分を介して上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に漏出するとともに、空間４内に漏出した汚水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して地盤１６側に漏出する。さらに、地盤１６側の地下水が下遮水シート２ａの損傷部分を介して両遮水シート２ａ、２ｂ間の空間４内に漏出する。従って、第２センサ６ｂにより検知した地盤１６側の水素イオン濃度及び電気伝導度、及び第３センサ６ｃにより検知した上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内の水素イオン濃度及び電気伝導度が上昇することになる。
【００４７】
このパターンでは、表１、２に示すように、第１センサ６ａにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１２を示し、第２センサ６ｂにより検知した水素イオン濃度はｐＨ８を示し、第３センサ６ｃにより検知した水素イオン濃度はｐＨ１０を示した。また、第１センサ６ａにより検知した電気伝導度はＥＣ２０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第２センサ６ｂにより検知した電気伝導度はＥＣ１０００（μＳ／ｃｍ）を示し、第３センサ６ｃにより検知した電気伝導度はＥＣ１５００（μＳ／ｃｍ）を示した。
【００４８】
従って、上記の４つのパターンを表示部１１に表示することにより、表示部１１に表示される内容を目視することにより、上遮水シート２ｂが損傷しているのか、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａの両方が損傷しているのかを的確に判定することができる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
上記のように構成した本実施の形態による遮水層の損傷検知システム１にあっては、廃棄物１５から浸出した有害物質を含む汚水の電気伝導度及び水素イオン濃度と、地盤１６内の地下水の電気伝導度及び水素イオン濃度が異なる値を示す特性を利用し、廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度を第１センサ６ａにより検知し、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度を第２センサ６ｂにより検知し、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を第３センサ６ｃにより検知し、これらの第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、第３センサ６ｃからの検知信号に基づいたデータを表示部１１に表示するように構成したので、表示部１１に表示される表示内容を目視することにより、上遮水シート３２ｂ損傷しているのか、下遮水シート２ａが損傷しているのか、上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａの両方が損傷しているのかを的確に判定することができる。
【００５２】
従って、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷を的確に判定することができるので、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷による汚水の地盤１６側への漏出を最小限に食い止めることができ、周囲の環境への影響を最小限に食い止めることができる。
【００５３】
なお、前記の説明においては、廃棄物１５の内部に第１センサ６ａを設置したが、移動可能なセンサを用い、このセンサを利用して廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度を予め検知しておくことにより、第１センサ６ａの設置を省略することができる。
【００５４】
さらに、前記の説明においては、廃棄物処分場１２の内面１４に遮水層２（下遮水シート２ａ、上遮水層２ｂ）を二重に設けた例を挙げて説明したが、遮水層２を一重に設けてもよいし、三重以上に設けてもよい。
【００５５】
遮水層２を一重に設ける場合には、地盤１６の内部と廃棄物１５の内部（廃棄物１５の内部は省略可能）にセンサ６を設置すればよい。また、遮水層２を三重以上に設ける場合には、最上位の遮水層２の上部の廃棄物１５内に第１センサ６ａを設置し（第１センサ６ａは省略可能）、最下位の遮水層２の下部の地盤１６内に第２センサ６ｂを設置し、隣接する遮水層２、２間の空間４内に第３センサ６ｃを設置すればよい。
【００５６】
さらに、前記の説明においては、本発明を、遮水層２を遮水シート６ａ〜６ｃで構成した場合に適用したが、本発明を、遮水層２をアスファルト層、土質層、又はその他の遮水性を有する層で構成した場合に適用してもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。
【００５７】
図２には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第２の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、第１の実施の形態と同様に、第１センサ６ａ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｂによって廃棄物１５側の電気伝導度及び水素イオン濃度、地盤１６側の電気伝導度及び水素イオン濃度、及び上遮水シート２ｂと下遮水シート２あとの間の空間４内の電気伝導度及び水素イオン濃度を検知し、これらの第１センサ６あ、第２センサ６ｂ、及び第３センサ６ｃからの検知信号に基づいて上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷の有無を判定するとともに、第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３とを備えた電気検知システム２０を併用し、この電気検知システム２０の第１電極２１を廃棄物１５側に設置し、第２電極２２を地盤１６側に設置し、第３電極２３を上遮水シート２ｂと下遮水シート２ａとの間の空間４内に設置し、これらの第１電極２１と第２電極２２と第３電極２３との協働により、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷箇所を検知するように構成したものである。
【００５８】
そして、本実施の形態に示す遮水層の損傷検知システム１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏するとともに、電気検知システム２０を併用して、上遮水シート２ｂ及び下遮水シート２ａの損傷箇所を検知することができるので、汎用性を高めることができる。
【００５９】
図３には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第３の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、鉛直遮水工によって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００６０】
すなわち、この廃棄物処分場１２は、不透水性地盤１８に到達するように少なくとも一重の遮水層２を鉛直に設け、この遮水層２により廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６（水域（海水、淡水等）又は透水性を有する地盤）との間を遮水するように構成したものである。
【００６１】
そして、このような構成の廃棄物処分場１２においても、外部領域１６の内部、内部領域１３に埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかにセンサ６を設置し、このセンサ６により、外部領域１６、埋め立てられた廃棄物１５、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサ６の検知信号に基づいて損傷判定部１０により所望の遮水層２の損傷の有無を判定することができる。
【００６２】
図４には、本発明による遮水層の損傷検知システム１の第４の実施の形態が示されている。
この遮水層の損傷検知システム１は、鉛直遮水工と表面遮水工との組み合わせによって内部領域１３と外部領域１６との間が遮水される廃棄物処分場１２に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００６３】
すなわち、この廃棄物処分場１２は、不透水性地盤１８に到達するように少なくとも一重の遮水層２を鉛直に設け、この遮水層２により廃棄物処分場１２の内部領域１３と外部領域１６（水域（海水、淡水等）又は透水性を有する地盤）との間を遮水し、さらに、内部領域１３の透水性地盤１９に設けた凹部の内面に遮水層２を設けて、透水性地盤１９との間を遮水するように構成したものである。
【００６４】
そして、このような構成の廃棄物処分場１２においても、外部領域１６の内部、内部領域１３に埋め立てられた廃棄物１５の内部、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間、の少なくとも何れかにセンサ６を設置し、このセンサ６により、外部領域１６、埋め立てられた廃棄物１５、又は二重以上の遮水層２の場合には隣接する遮水層２、２間の電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知することにより、センサ６の検知信号に基づいて損傷判定部１０により所望の遮水層２の損傷の有無を判定することができる。また、内部領域１３の凹部の内面に設けられた遮水層２の損傷の有無は、前述した第１の実施の形態に示すものと同様の手順によって判定することができる。
【００６５】
なお、前記各実施の形態においては、外部領域１６又は外部領域１６と内部領域１３の両方にセンサ６を設ける構成としたが、内部領域１３のみにセンサ６を設けた場合にも、遮水層２が損傷した場合に地下水が廃棄物１５内に浸入してｐＨ又は電気伝導度が変化するので損傷を検知することができる。
【００６６】
また、遮水層２が二重以上の場合、各遮水層２の間にセンサ６を設けることで、何れの遮水層２に損傷が生じても、その損傷を検知できる構成としたが、二重以上の遮水層２のうち、一部の遮水層２の損傷のみを検知できればよい場合には、それに対応した遮水層２間にのみセンサ６を設ければよい。例えば、三重の場合に、上側の二重の遮水層２の損傷のみを検知すればよい場合は、最上部の遮水層２と中間の遮水層２の間にセンサ６を設ければよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明による遮水層の損傷検知システムの第１の実施の形態を示した概略図である。
【図２】本発明による遮水層の損傷検知システムの第２の実施の形態を示した概略図である。
【図３】本発明による遮水層の損傷検知システムの第３の実施の形態を示した概略図である。
【図４】本発明による遮水層の損傷検知システムの第４の実施の形態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 遮水層の損傷検知システム
２ 遮水層
２ａ 下遮水シート
２ｂ 上遮水シート
４ 空間
５ 保護材
６ センサ
６ａ 第１センサ
６ｂ 第２センサ
６ｃ 第３センサ
９ 配線
１０ 損傷判定部
１１ 表示部
１２ 廃棄物処分場
１３ 内部領域
１４ 内面
１５ 廃棄物
１６ 外部領域（地盤）
１７ 管理棟
１８ 不透水性地盤
１９ 透水低地盤
２０ 電気検知システム
２１ 第１電極
２２ 第２電極
２３ 第３電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システムであって、
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサと、
前記センサの検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定する損傷判定部とを備えてなることを特徴とする遮水層の損傷検知システム。
【請求項２】
前記遮水層は一重に設けられ、前記外部領域の内部、又は前記埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項３】
前記遮水層は二重以上に設けられ、前記少なくとも何れかの隣接する遮水層間に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記所望の遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項４】
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記隣接する遮水層間には、複数の前記センサが分散配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項５】
前記センサは、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を測定するセンサ部とを備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項６】
前記少なくとも一重の遮水層は、アスファルト層、土質層、又は遮水シートの少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項７】
廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知方法であって、
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知し、該検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする遮水層の損傷検知方法。
【請求項１】
廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知システムであって、
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかに設置された電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知するセンサと、
前記センサの検知信号に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定する損傷判定部とを備えてなることを特徴とする遮水層の損傷検知システム。
【請求項２】
前記遮水層は一重に設けられ、前記外部領域の内部、又は前記埋め立てられた廃棄物の内部の少なくとも何れか一方に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項３】
前記遮水層は二重以上に設けられ、前記少なくとも何れかの隣接する遮水層間に前記センサが設置され、該センサの検知信号に基づいて前記損傷判定部により前記所望の遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項４】
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記隣接する遮水層間には、複数の前記センサが分散配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項５】
前記センサは、電気伝導度を検知するセンサ部と水素イオン濃度を測定するセンサ部とを備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項６】
前記少なくとも一重の遮水層は、アスファルト層、土質層、又は遮水シートの少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の遮水層の損傷検知システム。
【請求項７】
廃棄物処分場において、前記廃棄物処分場に埋め立てられる廃棄物と前記廃棄物処分場の外部領域との間に設けられる少なくとも一重の遮水層の損傷の有無を検知する遮水層の損傷検知方法であって、
前記外部領域の内部、前記埋め立てられた廃棄物の内部、又は前記遮水層が二重以上に設けられる場合に少なくとも何れかの隣接する遮水層間、の少なくとも何れかにおける電気伝導度又は水素イオン濃度の少なくとも何れか一方を検知し、該検知結果に基づいて少なくとも何れかの遮水層の損傷の有無を判定することを特徴とする遮水層の損傷検知方法。
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２６８９６８（Ｐ２００９−２６８９６８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２１４４７（Ｐ２００８−１２１４４７）
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月７日（２００８．５．７）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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