JPH1085695A

JPH1085695A - 廃棄物処分場に用いられる複合被覆材

Info

Publication number: JPH1085695A
Application number: JP26376096A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Amano; 整一天野; Ichiro Ikeda; 一朗池田
Original assignee: DuPont Asahi Flash Spun Products Co Ltd
Current assignee: DuPont Asahi Flash Spun Products Co Ltd
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-04-07
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: JP3357550B2

Abstract

(57)【要約】【課題】汚染度の高い浸出汚水の排水を防止し、廃棄
物から発生し得るガスによる危険性を回避し得る廃棄物
処分場に用いられる複合被覆材を提供することにある。【解決手段】埋め立てられた廃棄物を上から覆うため
の被覆材であって、通気防水層とその少なくとも片面に
設けられた有孔性３次元樹脂マトリックス層とが、一体
的、且つ層状に接合、構成された複合被覆材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遮水性および通気性な
どの特性を有した廃棄物処分場の埋め立てられた廃棄物
を上から覆う被覆材である。更に詳しくは、廃棄物処分
場の閉鎖の際、埋め立てられた廃棄物を上から覆い、雨
水の侵入を防ぎ、廃棄物から出る有害な物質の流出を減
少させると共に、廃棄物から発生するガスを充満させる
ことがないようにするものである。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物は一般には埋立処分されており、
その処分場の代表的なタイプに管理型処分場がある。こ
れは、撥壁・堰堤などによって囲まれた埋め立て前の凹
地に地滑り防止、沈下防止、遮水工事を施し、さらに浸
透してくる雨水などを集水し排水する集・排水設備並び
に処分場から浸出してくる水を処理する設備を備えたも
のである。廃棄物の埋立処分場、特に管理型処分場にあ
っては、廃棄物からのガスの発生、地下水汚染の起因と
なる浸出汚水等の問題があり、これらの解決が重大な課
題である。

【０００３】管理型の処分場では、埋め立て凹地の底面
と側面に対し、一般に厚みが１mm以上であるポリ塩化ビ
ニル類、ゴム系または高密度ポリエチレンからなる遮水
シートを敷設することにより、処分場の外部に有害物質
が混入した浸出水がないように処理している。これに伴
って、雨水などの上部から浸入してくる水は埋め立て凹
地の底面に敷設された遮水シートによって集水され、ポ
ンプ等の設備で外部に排水し、処理するものである。こ
のような処分場では、埋め立て凹地にその容量分と同量
の廃棄物を埋め立てた後は、廃棄物埋立層の上層に遮水
層を設けることが通常である。遮水層を設けることは、
雨水等の上部からの水を遮断することで、底部や側面部
から漏れだす可能性のあると言われている浸出汚水を減
らすと共に、外部で処理する排出水を減らす。この排出
水がなくなる状態に至るまでの期間は非常に長期間を要
するため、これが処分場の管理上重大な問題となってい
る。

【０００４】また、埋め立てられた廃棄物からは、ガス
が発生することが通常であり、遮水層があるために、こ
のガスが内部にたまり易く、閉鎖状態下で内圧が高くな
って遮水層が破壊されたり、爆発事故につながる危険性
もある。遮水層に用いられる被覆材は、一般に厚みが１
mm以上であるポリ塩化ビニル類、ゴム系または高密度ポ
リエチレンからなる遮水シートを使用しており、内部に
ガスが溜まりやすい問題点を有している。また、これら
の遮水層の被覆材の上に、覆土をすることが通常であ
り、覆土層の上は、ブルドーザー等の重機が走行するこ
とになり、遮水シートの上下にある石や金属クズのため
に、シートに破けが生じ、十分な遮水ができない問題も
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の処分場では、その構造に起因する浸出汚水の公害
問題および廃棄物から多量に発生し得るガスによる爆発
等の問題を有しており、大規模な工事、複雑な構造また
は高価な装置を必要とすることなく、これらの問題を防
止または回避できる手段の開発が望まれている。即ち、
本発明の目的は、覆土された状態の上で実施される各種
作業による破けを生じず、雨水等の外部からの水を遮断
し、且つ廃棄物から発生するガスを溜めない遮水層とし
て用いられる優れた被覆材を供給することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記要望に
応じるため、鋭意検討したところ、機械的強度、防水性
と通気性を有する複合被覆材を用いることで、上記目的
を達成することを見出し、本発明に到達した。即ち、請
求項１記載の発明は、埋め立てられた廃棄物を上から覆
うための被覆材に、通気防水層とその少なくとも片面に
設けられた有孔性３次元樹脂マトリックス層が一体的、
且つ層状に接合、構成された複合被覆材を用いたことを
特徴とする廃棄物処分場に用いられる複合被覆材であ
る。また、請求項２記載の発明は、前記通気防水層が不
織布であることを特徴とする。請求項３記載の発明は、
前記通気防水層が合成繊維を抄紙し、熱圧カレンダー加
工した合成繊維紙であることを特徴とする。請求項４記
載の発明は、前記通気防水層がメルトブロー法不織布で
あることを特徴とする。また、請求項５記載の発明は、
前記通気防水層が微多孔性熱可塑性フィルムであること
を特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の廃棄物処分場に用いられ
る複合被覆材は、通気防水層と有孔性３次元樹脂マトリ
ックス層からなる。通気防水層は、雨水の浸入を防止す
る防水性と同時に廃棄物から発生するガスを通過させる
通気性を有するものである。これらの性能を有する素材
としては、不織布、微多孔性熱可塑性フィルム（有孔フ
ィルム）、合成繊維紙、樹脂含浸された織物、編物、不
織布がある。不織布としては、短繊維を用いて抄紙し、
エマルジョンタイプの結合剤または熱カレンダーによる
熱接着によって繊維同士を結合した化合繊維、ポリエス
テル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリア
ミド、ポリアクリロニトリル等の合成繊維、レーヨン、
アセテート等の化学繊維あるいは綿、麻等の天然繊維か
らなるステープルを用いてウエブを形成後、これらウエ
ブを樹脂接着、ニードルパンチ、ステッチボンド、サー
マルボンド、またはスパンレース法によって接着し布帛
とした乾式不織布、または繊維を形成すると同時に不織
布を作る直接紡糸法によって押し出したフィラメントや
フィルムを延伸あるいはフラッシュしながらウエブとす
るスパンポンド、フラッシュ、メルトブロー法による紡
糸直結不織布が用いられる。

【０００８】例えば、ポリエステル短繊維を用いて、高
圧水流で繊維を絡み合わせ、機械的に結合させた引張強
度、引裂強度、耐水圧は小さいが、吸水性、透湿性およ
び柔軟性に優れた特徴を有するスパンレース不織布が特
公平３−７３６６５号に記載されている。ポリプロピレ
ンフィラメントを用いた自己接着で結合された引張強
度、引裂強度、透気性が大きいが、耐水圧、吸水性およ
び柔軟性について他の不織布と比べ相対的に劣る特徴を
有するスパンポンド不織布が特公昭５５−４２１１７５
号に記載されている。繊維形成性ポリマーのポリオレフ
ィンと紡糸時にガス化する溶剤を用いて、ポリマーが延
伸しながら固化して極細の繊維要素からなる網状の連続
繊維を接合した、高強力で強靭、高耐水圧、透湿性、通
気性を有するフラッシュ紡糸不織布が特公昭４０−２８
１２５号、特公昭４１−６２１５号、特公昭４２−１９
５２０号および特公昭４３−２１１１２号に記載されて
いる。

【０００９】次に、疎水性重合体組成物は通常のメルト
ブロー紡糸装置を用いて溶融し、溶融重合体の一定量を
ダイから吐出させ、その溶融重合体を高圧気体流で平均
繊維直径約０.１〜５.０μｍの極細繊維流として紡出・
搬送し、その繊維流を捕集体に集積してメルトブロー極
細繊維不織布とする。この不織布の重量は、単一不織布
で使用する場合は平均重量３０〜５００ｇ／ｍ²、他の
高通気性シートと積層して使用する場合は平均重量１５
〜２００ｇ／ｍ²のメルトブロー極細繊維不織布とす
る。得られた不織布は少なくとも一面をカレンダー掛
け、プレスあるいは熱プレスなどの処理を施して緻密化
あるいは部分融着し、必要に応じて耐水度を高めるため
の処理剤を付与して高耐水性不織布シートとする。樹脂
含浸された繊維体の例としては、特公昭６０−４７９５
５号公報に透湿性、防水性コーティング生地が、特公平
５−８５６７２号公報には不織布にフィラーを含んだ熱
可塑性樹脂をコーティングし、成膜後カレンダー加工し
て得られる通気性防水性不織布が開示されている。

【００１０】本発明に用いられる微多孔性熱可塑性フィ
ルムは熱可塑性樹脂から製膜する際に、例えば炭酸カル
シウム等の微粉末を添加してフィルム化し、その延伸時
に微細な空孔をフィルム内に多数設けたものであって、
透湿性・透気性を有し、かつ防水性を兼ね備えるフィル
ムである。この微多孔性熱可塑性フィルムを形成する場
合、本発明で用いられる微多孔性熱可塑性フィルムは、
透湿度が２０００〜１００００ｇ／ｍ²・２４Hr、耐水
圧が２０００mm以上、透気度が５０〜４００秒以下であ
ることが最適である。例えば熱可塑性樹脂としてポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポ
リスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリアクリレート系樹脂などが使用可能である。

【００１１】熱可塑性樹脂フィルム中に微細な空孔を設
ける方法としては、熱可塑性樹脂の製膜時に例えば炭酸
カルシウム等の各種微粉末体を同時添加する方法、非相
溶性の樹脂を添加する方法、可塑剤を添加する方法等が
あり、製膜後にフィルムを延伸することにより内部に微
細な空孔を有する透気性フィルムを製造することが可能
である。あるいは、特公平５−７５０１０号公報に記載
されている特定割合の熱可塑性樹脂とフィラーからな
り、且つカレンダー加工で形成された微細孔を有する通
気性防水膜なども挙げられる。

【００１２】本発明に用いられる合成繊維紙とは、直径
０.１〜５.０mmの極細短繊維あるいはパルプ状物と合成
繊維からなるものであって、抄紙後、熱圧カレンダー加
工により製造されたものである。また、通気防水層を構
成する上記シート材に、防水性を向上させる撥水剤や樹
脂剤、耐候性を向上させる紫外線吸収剤および光安定
剤、耐久性を向上させる酸化防止剤、表面保護剤等の薬
剤や樹脂を塗布あるいはシートを構成する成分に含有さ
せてもよい。

【００１３】本発明において使用する有孔性３次元樹脂
マトリックス層は、通気防水層の破れ防止のために設け
られる。つまり、覆土に含まれる石あるいは廃棄物埋め
立て層に含まれる石や金属クズ等が接触し、強く押し付
けられることによる破れ、特に覆土の上を重機が走行す
ることで、尖った石等が通気防水層を破壊することを抑
制することである。有孔性３次元樹脂マトリックス層と
しては、不織布、織物、編物、フェルト、フィルムスリ
ットヤーン、ネットなどから選択される少なくとも１種
類から構成され、通気防水層の通気性を阻害しないもの
が使用できる。尖った石等での通気防水層の破壊を抑制
するためには、遮覆性の高い点で不織布や織物、編物、
フェルトが好ましく、小さな破れも防止するためには、
通気防水層の両面に有孔性３次元樹脂マトリックス層が
あることが好ましい。

【００１４】本発明の通気防水層並びに有孔性３次元樹
脂マトリックス層を接合することによって得られる複合
被覆材は、公知方法によって製造することができる。一
般的方法としては、縫製、ドット接着、全面接着、超音
波接着、熱融着等がある。本発明の複合シートを構成す
る表面層と補強層の組合わせに応じて、これら一般的方
法から適宜選択される方法によって、本発明の複合シー
トを構成する少なくとも２層は積層、接合される。特に
実用的なバインダーを用いた接着を採用した場合、これ
らは樹脂性バインダーの組合せによって接着することが
でき、使用される二つまたはそれ以上のバインダー間の
接着性の違いによって必要な平均接着強度を保ちながら
必要な接着強度の分布をもつ接着を可能にする。また必
要な接着強度の分布は規定された平均接着強度を与える
単一の樹脂バインダーを用いて十分広い範囲で接着箇所
の大きさを変えることによっても得られる。接着濃度は
バインダー物質の使用量によって制御することができ
る。バインダーは技術上既知のどの方法で施用してもよ
い。これは粒状または粉末状物質として分散液または溶
液あるいはバインダーフィルムとして適用する方法を含
む。必要に応じてこれらのバインダーは周知の方法で加
熱により活性化することができる。

【００１５】このようにして得られた複合被覆材は、耐
水圧５００Ｈ₂Ｏmm以上、透気度が１０００秒／cc以
下、破裂強度が３０kgf以上の特性を有する。上記被覆
材は、化学物質に対して安定で、生分解されにくいポリ
オレフィン系であることが好ましく、耐候性を向上させ
る紫外線吸収剤および光安定剤、耐久性を向上させる酸
化防止剤、表面保護剤等の薬剤や樹脂を塗布あるいは被
覆材を構成する成分に含有させてもよい。このような複
合被覆材で埋立地の上層を覆うことにより、非常に簡単
な設備により、浸出汚水となる埋立地内への雨水の浸入
を確実に防止でき、同時に埋立地内の廃棄物から発生す
るガスおよび廃棄物中に含まれる汚水が蒸発した水蒸気
を効率よく抜去することができる。

【００１６】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に述べる。（実施例１）メルトブロー法によってポリプロピレンか
らなる不織布シートを得た。この不織布シートの物性を
表１に示す。不織布シートを通気防水層とし、有孔性３
次元樹脂マトリックス層として市販のデュポン社製ポリ
プロピレンスパンボンド法不織布「タイパー」(登録商
標)を用いた。次に、不織布シートと「タイパー」をグ
ラビアコーターにより柄子状（接着面積１５％、ウェッ
ト付着量１０ｇ／ｍ²）に糊剤（日本フーラー社製Ｘ−
３５２０）で接着を行い、複合被覆材を製造した。この
複合被覆材の物性を表２に示す。

【００１７】（実施例２）低密度ポリエチレン１００部
と重質質炭酸カルシウム１５０部をヘンシェルミキサー
混合した後、二軸押出し機でペレットを作成した。次に
Ｔダイ押出し機でシート状にした後、一軸で５倍延伸を
かけ、微多孔性熱可塑性フィルムを得た。このフィルム
の物性を表１に示す。このフィルムを通気防水層とし、
有孔性３次元樹脂として実施例１と同じポリプロピレン
スパンボンド法不織布「タイパー」を用いた。この後、
実施例１と同様にして複合被覆材を作成した。この複合
被覆材の物性を表２に示す。

【００１８】（実施例３）ポリプロピレン短繊維（繊維
径５.０μｍ、繊維長３０mm）６０部とポリエチレン合
成パルプ４０部を水に分散後抄紙し、温度１００℃、線
圧６０kg／cmの条件でカレンダー加工し、合成繊維紙を
得た。この合成繊維紙の物性を表２に示す。合成繊維紙
を通気防水層として有孔性３次元樹脂として、ポリエス
テルタフタ（36ｄ／75・フィラメント、目付１００ｇ／
ｍ²）を用いた。これを実施例１と同様にして接着し、
複合被覆材を作成した。この複合被覆材の物性を表２に
示す。

【００１９】（比較例１）従来使用されているポリ塩化
ビニルからなる被覆材。この物性を表２に示す。次に得
られた複合被覆材の評価方法を説明する。

【００２０】（評価１）図１は、本発明の廃棄物処分場
の閉鎖方法の一実施例を説明するための簡略化、モデル
化した埋立完成時の廃棄物処分場の構造を示す断面図で
ある。図１において符号１は、埋立前の凹地であって、
その表面には不透水層が設けられている。本実施例にお
ける埋立凹地１は、１００cm四方で８０cm以上の高さを
有する。２は、埋立凹地１の側面に沿って設けられた不
透水層部分を流下してくる汚水を集水し排水するための
集排水管である。３は、集排水管２の上に埋め立てられ
た廃棄物からなる有機汚泥層である。本評価における有
機汚泥層は、容積が４７０リットルあり、約６０cmの高
さまで堆積している。４は、有機汚泥層３上に覆設され
た砂質土からなる厚さ約２０cm程度の覆土層である。５
は、埋立凹地１の覆土層４の上部を全面に亘って覆う被
覆材である。ここで有機汚泥層の水分率は８０％であ
る。この状態で２１日間放置しながら、これらの排水
量、排水に含まれるＣＯＤ（化学的酸素要求）、汚泥層
の水分率変化について調べ、更に２１日後に被覆材をめ
くった時の臭気について官能評価した。この結果を表３
に示す。表３から判るように、実施例１〜３のシートを
用いれば汚泥層から出る臭気を感知できないことから、
臭気を除去していることを示している。

【００２１】また、ＣＯＤ（化学的酸素要求）の数値に
ついても、同様な結果となっている。ただし、この効果
は被覆材の通気により嫌気的反応を阻害した要因も含ま
れていると推定されている。また、水蒸気放出により汚
泥水分の減少にも優れていることが判る。つまり、埋立
地の排出水を無くす期間が短くなることを示している。
それに対して比較例１の被覆材を用いると汚泥層の臭気
およびＣＯＤの数値の上昇から汚泥層からのガスが溜ま
っていることが判る。

【００２２】（評価２）図２に示すように、７０〜１０
０mmの大きさのワリグリ石７を厚さ２０cmに敷設し、そ
の上に被覆材６を配し、この被覆材６の上に厚さ１０cm
にワリグリ石８を敷設した。このような構築物の表層を
トラクターショベルを２０往復させた後、降雨状態とす
べく、ホースで１００mm／hrに相当する水を散水した。
上部のグリ石８を取り除いて、下部のワリグリ石７の濡
れ状態の観察および被覆材の破けを目視で判定した。こ
の結果を表４に示す。表４から判るように、実施例１〜
３の複合被覆材は雨水等の上からの浸入水について十分
な防水効果があり、更に破れ防止効果も優れている。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】表１、２に示した引張強度試験は、JIS−L
1096に準拠して行った。試料幅を５cmとし、引張速度を
１０cm／minとし、つかみ間隔を１０cmとし、試験機とし
て定速伸長形のものを用いた。タテ方向およびヨコ方向
を平均した値を示す。 (ａ) 引裂強度試験は、JIS−L1096 A−1法、シングル
タング法に準拠して行った。引張速度を１０cm／minと
した。タテ方向およびヨコ方向を平均した値を示す。 (ｂ) 破裂強度：JIS−L1096 Ｂ法に基づき測定する。 (ｃ) 目付： JIS−L1092に基づき測定する。 (ｄ) 厚み： JIS−L1092に基づき測定する。 (ｅ) 耐水圧： JIS−L1092 静水圧法に基づき測定す
る。 (ｆ) 透気度： JIS−P8117 Ｂ法(ガーレー法)に基づ
き測定する。 (ｇ) 透湿度： JIS−Z0208（40℃／90％RHの条件で）
に基づき測定する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定の性質を有する特定構造の不織布シートで埋立地の
上層を覆うことにより、非常に簡単な設備により、浸出
汚水となる埋立地内への雨水の浸入を確実に防止できる
ので、汚染度の高い浸出汚水の排出を抑制することがで
きる。また、同時に埋立地内の廃棄物から発生するガス
および廃棄物中に含まれる汚水が蒸発した水蒸気を効率
よく抜去することができるので、ガスによる爆発事故の
危険性を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合被覆材の性能を評価するための簡
略化、モデル化した埋立完成時の廃棄物処分場の構造を
示す断面図である。

【図２】固形物含有の廃棄物に対する機械強度の試験用
に、構築された積層構造物の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１埋立凹地２集排水管３有機汚泥層４覆土層５被覆材６複合被覆材７下部ワリグリ石８上部ワリグリ石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】埋め立てられた廃棄物を上から覆うため
の被覆材に、通気防水層とその少なくとも片面に設けら
れた有孔性３次元樹脂マトリックス層が、一体的、且つ
層状に接合、構成された複合被覆材を用いたことを特徴
とする廃棄物処分場に用いられる複合被覆材。
【請求項２】前記通気防水層が不織布であることを特
徴とする請求項１記載の廃棄物処分場に用いられる複合
被覆材。
【請求項３】前記通気防水層が合成繊維を抄紙し、熱
圧カレンダー加工した合成繊維紙であることを特徴とす
る請求項１記載の廃棄物処分場に用いられる複合被覆
材。
【請求項４】前記通気防水層がメルトブロー法不織布
であることを特徴とする請求項１および２記載の廃棄物
処分場に用いられる複合被覆材。
【請求項５】前記通気防水層が微多孔性熱可塑性フィ
ルムであることを特徴とする請求項１記載の廃棄物処分
場に用いられる複合被覆材。