埋立地を測る

資源化・処理処分技術研究室山田　正人

日本工業大学ものづくり環境学科小野　雄策

1

「最終処分場の現場調査法」

最終処分場で何を測るのか？「安定化」

Rees（1980）

経過日数－：セルロース　：脂肪酸　：水素　：メタン　

：二酸化炭素　・・・：酸素　---：窒素

ガス

組成

（体

積％

）

セル

ロー

ス、

脂肪

酸

好気性分解期

嫌気性酸発酵期

メタン生成発達期

メタン生成定常期

メタン発酵終末期

3

地盤沈下や崩壊の危険がなく地盤が安定していること

人や生態系に対して害を与えるようなエミッション（ガスや水）生じないこと

（Ｃ）「廃棄物を掘り返して大気や雨に曝しても環境に影響を与えない状態」

（Ｂ）「廃棄物が土の中にとどまっている限り外部に影響を与えるような変化を起こさない状態」

田中(2002)より

「安定化」の終点

（Ａ）「浸出水や埋立地ガスを集めて浄化するなどの埋立地維持管理を行わなくても環境に与える影響を無視できる状態」

廃止基準廃止基準

形質変更形質変更

土（壌）化土（壌）化

4

安定化モニタリングの全体像

5

地形地質

処分場構造

・

維持管理情報

物理構造

微生物群集構造

化学的性状

沈下量

組成変化

降雨など気象情報 植生・土壌 生物等分布

遮水・排水構造

ガス抜き構造

地表面環境

周辺環境情報

ガス分布 廃棄物組成変化 水収支

地下部環境

安定化モニタリング 廃止モニタリング

観測井戸

浸透係数

土壌間隙水

保有水 分布

比抵抗分布等調査 →観測井戸決定 （掘削：試料採取）

水生 生物

周辺観測井戸

廃棄物 の種類

と量

微生物代謝活性

情報の整理

集水管 浸出水 水質

埋立地ガス

ガ

ス

抜

き

管

地表面ガス

フラックス分布

蓄熱・放熱

排水

水質

水処理

地下水水質 環境基準

排水基準

覆土層

廃棄物層

底部地盤

表面（下）温度 周辺環境への負荷量

埋立地ガス

発生量

埋立地内外

温度差

最終処分場の現場調査法より

地表面温度によるスクリーニング

6

埋立地表面には温度が高い領域が存在する

2010/11/8 7

0.43

0.31

0.35

0.1

0.35

0.33

0.83

0.57

0.57

0.14

1.07

0.55

0.38

0.31

0.65

1.02

0.67

0.24

1.02

0.3

0.35

1.11

1.32

0.87

1.03

1.2

0.33

0.39

0.63

0.8

0.95

1.27

0.54

0.44

0.39

1.21

1.54

1.18

1.01

0.4

0.31

0.7

0.33

0.27

0.55

1.01

0.83

0.4

0.51

0.55

0.56

0.57

1.25

1.8

0.27

0.4

0.36

0.44

0.9

0.5

1.13

0.32

0.59

0.78

0.45

0.8

0.95

1.2

0.43

0.53

0.62

0.37

0.47

1.1

0.84

0.74

0.63

0.84

0.43

0.35

1.18

1.47

0.95

0.73

0.56

0.32

1.22

1.18

1.76

0.36

0.77

0.44

0.35

1.56

1.36

0.35

0.44

0.68

0.5

0.96

0.64

0.33

0.22

0.31

0.73

0.33

0.22

0.22

0.17

0.08

0.17

0.71

0.41

1.21

0.67

0.23

0.18

0.23

0.15

0.09

0.51

0.66

0.36

0.73

1.19

1.05

0.11

0.14

0.11

0.49

0.79

0.87

1.03

1.01

0.89

0.48

0.38

0.37

0.71

1.03

1.22

1.33

0.77

1.67

1.15

0.41

0.19

0.45

0.49

0.5

0.83

1.04

0.47

0.41

0.12

0.08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Bottom (m)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Leng

th (

m)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

EC分布(s/m)

埋立中

覆土不十分領域

EC値は、覆土層が浅いか、あるいは廃棄物層が露出しているNo.2地区で高い。

その他の地区でEC値が高いのは、毛管作用により下層部の塩類が表層部に貯留された場合か、廃棄物を通過してきた塩類濃度の高い表流水によるものか、あるいは塩類濃度の高い覆土によるものか、の3通りぐらいである。

一般に、EC値が高い土壌は、人為的な汚濁あるいは汚染を受けている場合が多い。

下層部の浸透水あるいは表流水が流れたとした場合の流れを→で示した。

No.2

表面覆土調査

LMDスクリーニング法

8

Distribution of surface methane column density (ppmv・m）

2010/11/8 9

上部廃棄物層のガス・温度測定

ステンレス管

調査孔を穿孔

ゴム栓

クリップで留めておく

チューブ

ステンレス管一式

ボーリングバー

表層

調査孔

土等を盛って密閉する

ステンレス管上端 ステンレス管下端 ステンレス管の設置と開口部の密閉

表層部のガス

大気

2010/11/8 10

1.7

0.7

0.6

0.6

2.2

5.1

0.7

7.6

0.6

1.2

7.2

0.6

0.7

0

2.3

1.4

3.9

0.7

0.6

0.7

0

5.4

0.7

11.7

0.6

0.7

0.7

0

32

6

7

0

1.5

1.1

0.7

6

22

8

0

4

0.8

0

1

11

3

14

7.2

1.8

0

3

8

11

67

0.7

0.7

0

0

37

22

62

20.3

8

6

0

37

18

19

0.7

5.7

11

4

0

0

0

2.3

10.7

12

3

0

0

0

5.4

7

17

1

2

0

8

19.6

18

4

43

12

0

0.7

2

0

0.7

7.1

14.8

1.3

0.7

0.6

0.6

0.7

0.7

1.2

24.9

3.5

12.6

11.3

2.7

31.5

0.8

34.4

16.4

65.1

39.4

9.4

4.3

28.9

27

21

34

19.2

9.1

14.3

37.9

33

19

16.2

25.3

0.7

15.6

0.5

54.3

31.8

9

0.5

6.1

0.8

0.8

18.7

0.4

0.4

17.2

22.7

6.6

0.4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Leng

th (

m)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Bottom (m)

CH4

埋立中

覆土不十分領域

0

2

4

6

8

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

メタンガスは、覆土が不十分なNo.2地区を除くと、EC値の高い領域とメタンガス濃度が高い領域とほぼ一致した。

メタン濃度の高い領域は、廃棄物層内部に水分が多く嫌気性となっており、メタン発酵の餌（有機物）がある領域であると判断さされる。（これらの領域には、幾分有機物が混入しているものと推測される。）

32～33以下の温度領域で、メタン発酵が行われている。

No.2

廃棄物層（深度80cm下）調査

Gas Fluxを測る（静置式）チャンバー法

Chamber (m)

Flux(L/m2/min)

slope of CH4 concentrationin Chamber (ppm/min)

J=hb x 10J=hb x 10-

3

y = 238.40 x + 952.39

R2 = 0.99

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6

Time (min)

CH

4 (

pp

m)

LMD‐チャンバー法Japan

Thailand

LMD‐Chamber Method

12

地表面ガスフラックスの偏在

13

グリッドだけでは放出点を見逃す恐れがある

（被覆・表面遮水工）（被覆・表面遮水工）

底部遮水工底部遮水工

集排水管集排水管

調整池調整池

処理施設処理施設

循環循環

浸出水

（側溝）（側溝）

浸出水（液）

保有水・浸透水

0.01

0.1

1

10

100

1000

0 5 10 15 20 25 30 35

埋立開始からの年数

BOD (gO2/m3-waste)

A B C D E F G H I JK L M

浸出量＝流出負荷量／累積埋立容量

ＢＯＤ

浸出水水質

0

50

100

150

0 200 400 600 800

CO

D(m

g/L)

日数COD

保有水

浸出水

浸出水の代表性

16

0

100

200

300

400

500

600

700

800

6月

8月

10月

12月

2月

4月

6月

8月

10月

12月

2月

4月

6月

降水

量(mm/月

）

5

6

7

8

9

10

pH

雨量 Aプラ B灰 C灰 Dプラ

浸出水のpHの変動

（福井ら, 2006）

0

50

100

150

200

0 200 400 600 800

BO

D(m

g/L)

日数BOD

保有水

浸出水

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800

TN

(mg/

L)

日数全窒素

保有水

浸出水

観測井設置後日数と保有水，浸出水のBOD等の推移

（福井ら, 2007）

-15

-10

-5

00 5 10 15 20 25 30 35 40

1.0E-2 1.0E1 1.0E3

Distance (m)

Dep

th (

m)

Ω m

比抵抗断面図（香村ら, 2003）

埋立地ガス

ガス抜き管（臭突）

地表面

集水管

ガス抜き管での計測

ダクト

強制吸気チャンバー熱線風速計法

流速×管径×濃度 吸気流量×濃度2L/min以上2L/min以上 10L/min以上10L/min以上

「適用範囲」10‐30cm

管径（mm）

適用範囲（L/min）

Φ83 200以上

Φ55 20‐200

Φ25 2 ‐ 40

定点観測：モニタリング井戸の設置

表面より

•外観

•植生

•温度分布

•表面ガスフラックス分布

•比抵抗探査（保有水深度等内部構造）

を併用して、活性の高い位置（または低い位置）を特定

初動調査開始

処分場全体を対象とした大区画の作成

(約 1000m2 区画程度：30m メッシュ以上)

地形地質情報 （地形図・地質図・空中写真等）

処分場情報 （平面図・構造図等）

（維持管理記録：埋立廃棄物の種類

や埋立履歴，水質モニタリング等）

表面植生・

外観調査

地表面

温度分布

調査

ガス分布調査 （表面ガスフラックス，

土壌ガス濃度等）

覆土調査 （覆土厚等土壌特性）

場合によっては、掘削によ

る埋立廃棄物調査を行う

（重機掘削・ボーリング等）

絞り込み領域を対象とした小区画の作成

(100m2 区画程度：10m メッシュ程度)

高（分解）活性区画の絞り込み

モニタリング用観測井戸設置位置の決定

調査結果の整理

表面植生・

外観調査

地表面

温度分布

調査

ガス分布調査 （表面ガスフラックス，

土壌ガス濃度等）

覆土調査 （覆土厚等土壌特性）

メッシュ位置は杭などで固定し、定期的に

数年に一度調査し比較するとよい

物理探査 [比抵抗探査・電磁探査]

（宙水・内部貯留水位置等確認）

可能ならば物理探査を行う

遠藤和人（k‐endo@nies.go.jp）

廃棄物層内観測井戸埼玉県 千葉県

神戸市 神奈川県

遠藤和人（k‐endo@nies.go.jp） 21

モニタリングシステムの概念図

φ65

VU

（H

10m

）

ソーラーパネル

木製観測小屋

差圧計（GC50）

65Ah DCバッテリー

温度計測定用ワイヤー

温度ロガー3633, 5個

9631-21

9631-21

9631-21

9631-11

9631-11

ガス採取用チューブ（GL-2m）

気象ステーション

3634

GA2000Plus覆土用温度ロガー3633

水分センサー用ロガー3635-05

温度プローブECH2O

深さ

20

cm

深さ

40

cm

おもり

（シーリング）

3635-06

バッテリーロガー

96

31

-11

, 2本

遠藤和人（k‐endo@nies.go.jp）

孔内温度プロファイルの連続測定

2004/04/23

2004/08/01

2004/11/09

2005/02/17 2m

4m

6m

8m0

5

10

15

20

25

30

0

5

10

15

20

25

30

地表

面か

らの深

さ

温　

度　

（度

）

千葉県

04/04/2304/08/01

04/11/0905/02/17 0 m

2 m4 m

6 m8 m

10 m12 m

14 m

0

5

10

15

20

25

30

0

5

10

15

20

25

30

地表

面か

らの深

さ

温　

　度

　　

（度

）

長尾山

気温の影響は2～4mの範囲まで 気温の影響は約4mの範囲まで

気温の影響を受けなくなる恒温点は約3～4mである。（観測孔φ65mm，密閉式の場合）廃止基準の温度もそれ以深で測定する必要あり。

遠藤和人（k‐endo@nies.go.jp）

井戸内の温度と廃棄物層の温度

50~80 cm0 10 20 30 40 50

-4

-3

-2

-1

0

Temperature (degree C)

De

pth

fro

m g

roun

d su

rfa

ce (

m)

In the wellIn the wastes

編著：関東処分組• 山田正人・遠藤和人・石垣智基（国立環境研究所）• 小野雄策（日本工業大学：元埼玉県：2代目組長）• 原雄（DOWAエコシステム：元千葉県：1代目組長）• 福井博（元神奈川県：3代目組長）

• 香村一夫（早稲田大学：元千葉県）• 長森正尚・長谷隆仁・川嵜幹生・磯部友護・八戸昭一（埼玉県環境

科学国際センター）• 堤克裕（千葉県環境研究センター）• 朝倉宏（復建調査設計（株）：元国環研）• 前田利男（関東天然瓦斯開発（株））• 谷川俊治（（株）応用生物）

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