JP2007000764A - 分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は分解性材料によるキャッピング工法にあって、コストが安く、しかも確実に所定の時間内に分解が開始されるキャッピング材料を提供することを目的とする。
【解決手段】廃棄物処分場において、廃棄物を投棄し、その上よりキャッピングシ−トを覆ぶせて飛散を防止し、かかる廃棄物の投棄と覆工とを繰り返してなる廃棄物のキャッピング工法にあって、キャッピングシ−トを分解剤成分を混合して分解性機能を付与した樹脂材料にて形成した分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。１‥遮水層、２‥廃棄物、３‥キャッピング材。
【選択図】図１

Description

本発明は、埋め立てられた廃棄物の飛散防止を目的とするキャッピング工法に関するものであり、かつ、容易に分解されるキャッピング材料に係るものである。

従来より廃棄物の飛散防止工法については、天然高分子系材料を主成分とし水性エマルジョンを分散させ、水で希釈し散布後、廃棄物に固着する工法、或いは、天然繊維やとうもろこしを主成分（ポリ乳酸繊維）とする分解性の有る不織布を用い、分解性の材料からなるアンカ−ピンで固定する方法が採られていた。

しかるに、廃棄物の分解につれてこれら工法にて用いられた材料が分解してしまう工法が好ましいが、後者の分解性材料による処理はコストが高く、分解性材料を用いることによる効果に見合っていない。又、分解の機構も主として加水分解によるため、分解速度をコントロ−ルすることができず、長期間分解せずに残ってしまいことが多い。

本発明は分解性材料によるキャッピング工法にあって、従来の欠点を解決し、コストが安く、しかも確実に所定の時間内に分解が開始されるキャッピング材料を提供することを目的とするものである。

本発明の要旨は、廃棄物処分場において、廃棄物を投棄し、その上よりキャッピングシ−トを覆ぶせて飛散を防止し、かかる廃棄物の投棄と覆工とを繰り返してなる廃棄物のキャッピング工法にあって、キャッピングシ−トを分解剤成分を混合して分解性機能を付与した樹脂材料にて形成したことを特徴とする分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法である。

そして、特徴的には、キャッピングシ−トを、光分解剤、生分解剤、化学分解剤から選択された分解剤成分を混合した樹脂材料にて構成するものであり、特に言えば、化学分解剤を混合することによって最も好ましい工法が提供できたものである。

キャッピング材に分解性機能、特に言えば酸化分解性機能を付与することにより、低コストのキャッピング材が得られ、混合する量により例えば一定期間経過後に分解が始まるようプログラムすることができるようになったものであり、キャッピング材を確実に所定の時間内にて分解することが可能となったものである。

通常、高分子材料はその物の分子量が低下しない限り最終的な微生物による分解を起こすことはない。言い換えれば、微生物的（Ｂｉｏｔｉｃ）又は非微生物的（Ａｂｉｏｔｉｃ、例えば光、熱、機械力、水等の要素）作用により予め低分子化された状態へ移行させれば、全てのポリマ−は最終的な微生物分解（ＣＯ２ とＨ２ Ｏ）を起こすものであり、本発明における廃棄物処分場のキャッピング材料にあっても例外ではない。

しかるに、ポリエチレンやポリプロピレンにて代表されるポリオレフィンポリマ−にあっては、ポリエステルや澱粉変性ポリマ−等とは異なりエステル分子構造等がなく加水分解することはない。従って、時間をかけても分子量の低下は余り見られず、最終的な微生物による消化吸収が起こりにくい。従って、これらを早期にしかも分解がプログラムできるようにするためには酸化反応による分子量低下をもたらすことが必要になってくる。

本発明はこのような状況を踏まえてなされたものであって、先ずキャッピングシ−トを構成する材料としては、その取り扱い安さ、コスト等の面からポリオレフィン系ポリマ−が好ましく、ポリエチレンであり又はポリプロピレンである。具体的には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリスチレン、又はこれらの混合物である。そして、分解成分との関係にあっては、これらポリオレフィン系モノマーを重合させて流体ポリマー成分を得、当該流体ポリマー成分中に分解剤成分を混合してなる樹脂材料を用いてシ−ト状としたものである。

分解剤成分としては、光分解剤、生分解剤、化学分解剤から少なくとも１つ選択されたものであるが、中でも化学分解剤が好ましい。これらの分解剤成分は、ポリマ−重量の０．０１〜１重量％を混合すれば十分である。

光分解剤としては、１種以上の脂肪族又は芳香族ケトン類、キノン類、パーオキサイド類、ヒドロパーオキサイド類、アゾ化合物類、有機染料類、潜伏性感光剤類、芳香族炭化水素類又はこれらの混合物である。光分解剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイン、２−メチルアンスロキノン、２−クロロアンスロキノン、ジクミルパ−オキサイド、ジラウリルパ−オキサイド、アクリジンイエロ−等が挙げられる。

生分解剤としては、１種以上のキチン、スターチ、セルロース、グルコース誘導体、多糖類、ポリ- β- ヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリエステル類、カルボジイミド類又はこれらの混合物である。

化学分解剤としては、１種以上の金属カルボン酸塩と脂肪族ポリヒドロキシカルボン酸の組合せ、金属カルボン酸塩と充填剤の組合せ、又は遷移金属コンプレックス又はこれらの混合物である。化学分解剤の具体例としては、ＵＳＰ５８５４３０４号、ＵＳＰ５５６５５０３号、ＵＳＰ５３０８９０６号にて記載されている物質である。

流体ポリマーと分解剤成分の混合は、例えば、ロールミル又は押出機にて行うことができ、例えば、ツインスクリュー押出機が好適である。ポリマーと分解剤成分の固化ブレンドは、例えば、ペレット、ストランド又は粉末の形に製造できる。

本発明にあっては、通常のポリマ−の配合において使用される添加剤、充填剤、補強材をそのまま用いることができる。例えば、加工助剤、乳化剤、シリカ又はタルクのようなブロッキング防止剤、静電防止剤、硫酸バリウム、炭酸カルシウムクレーのような充填剤、有機可塑剤、接着促進剤、顔料等が挙げられる。

図１は、本発明の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法の概念図であり、処分場の土壌に大きな穴を開け、これに遮水層（樹脂シ−ト）１を張設する。遮水層１が完成した後に、廃棄物２を投棄する。そして、投棄後にその表面をポリエチレンフィルム３にて覆工（キャッピング）する。そして、この作業を順次繰り返すものであり、先に投棄し、覆工された場所のポリエチレンフィルム３は一定の期間経過後に徐々に分解し、最終的には水と炭酸ガスに完全に分解されることになる。

さて、上記のキャッピングに用いられたポリエチレンフィルムと同等のフィルムを用い、８０℃熱老化試験を行った。試験方法はＡＳＴＭ・５５１０・９４に準拠した。試験に使用したポリエチレン（ＨＤＰＥ）は厚みが３０μｍのフィルムであり、分解剤成分として、株式会社パシフィックエンタープライズジャパン製：Ｐ−Ｌｉｆｅシロップ（主としてポリオレフィン樹脂に分解性を与える化学触媒配合）を１％混合した。

試験開始後、４８時間は引っ張りの変化は見られずプラスチックとしての物性を保持するが、その後は酸化分解が始まり、物性としての引っ張り伸びの低下が著しい。そしてこれ以上引っ張り伸びの測定が困難とされる脆化ポイントへの到達により分子量も十分低下したものと推測される。一方、分解剤成分を混合しなかったフィルムにあってはほぼ変化しなかった。この試験において、８０℃×４８時間は、フィルムが置かれる通常の条件である２４℃×８〜９カ月に相当するものであり、その分解の速さが証明された。

本発明は以上の通りであり、分解性材料によるキャッピング材での最大の課題であるコストの大幅な削減が可能となり、更に、分解速度をコントロ−ルすることができるため、廃棄物の通気・通水を促進することができることとなったもので、本発明はあらゆる廃棄物の処理に適用可能である。

更に言えば、廃棄物の飛散防止に優れる工法であり、キャッピング材料の厚みが薄いので廃棄物の埋め立て容量が増加する。又、キャッピング材の分解によっても有害物質の溶出がなく、更に、工期の短縮が図れ、施工性に優れるという大きな特徴がある。

図１は本発明の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法の概念図である。

符号の説明

１‥遮水層、
２‥廃棄物、
３‥キャッピング材。

Claims (9)

1. 廃棄物処分場において、廃棄物を投棄し、その上よりキャッピングシ−トを覆ぶせて飛散を防止し、かかる廃棄物の投棄と覆工とを繰り返してなる廃棄物のキャッピング工法にあって、キャッピングシ−トを分解剤成分を混合して分解性機能を付与した樹脂材料にて形成したことを特徴とする分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
2. キャッピングシ−トが、ポリオレフィン系ポリマ−である請求項１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
3. ポリオレフィン系ポリマ−が、ポリエチレンである請求項１又は２記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
4. ポリオレフィン系ポリマ−が、ポリプロピレンである請求項１又は２記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
5. キャッピングシ−トが、ポリオレフィン系モノマーを重合させて流体ポリマー成分を得、当該流体ポリマー成分中に分解剤成分を混合してなる樹脂材料を用いた請求項１乃至４いずれか１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
6. 分解剤成分が光分解剤であり、１種以上の脂肪族又は芳香族ケトン類、キノン類、パーオキサイド類、ヒドロパーオキサイド類、アゾ化合物類、有機染料類、潜伏性感光剤類、芳香族炭化水素類又はこれらの混合物である請求項１乃至５いずれか１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
7. 分解剤成分が生分解剤であり、１種以上のキチン、スターチ、セルロース、グルコース誘導体、多糖類、ポリ- β- ヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリエステル類、カルボジイミド類又はこれらの混合物である請求項１乃至５いずれか１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
8. 分解剤成分が化学分解剤であり、１種以上の金属カルボン酸塩と脂肪族ポリヒドロキシカルボン酸の組合せ、金属カルボン酸塩と充填剤の組合せ、又は遷移金属コンプレックス又はこれらの混合物である請求項１乃至５いずれか１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。
9. 分解剤成分が、ポリマ−重量の０．０１〜１０重量％である請求項１乃至８いずれか１記載の分解性材料による廃棄物処分場のキャッピング工法。

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