JP3904457B2 - 固形燃料貯蔵槽の火災防止システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみや可燃ごみ、プラスチックごみ等を固形化して燃料にする固形燃料製造プラントに設置され、製造された固形燃料（ＲＤＦ）を一時的に貯蔵する固形燃料貯蔵槽に設けられるものであり、固形燃料貯蔵槽内での自然発火による火災事故を防止できるようにした固形燃料貯蔵槽の火災防止システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、都市ごみや産業廃棄物等の廃棄物の処理方法としては、焼却による処理がその主流を占めており、ストーカ式焼却炉や流動床式焼却炉を用いた焼却処理方法が多く実用化されている。
【０００３】
しかし、近年では、環境問題や資源の有効利用の高まりから、廃棄物から分別回収した金属有価物（鉄類、非鉄金属）や可燃性のごみ等を再資源化するリサイクル指向へと変化している。このような時代背景の中、近年脚光を浴びているのが、生ごみや可燃ごみ、プラスチックごみを固形化して燃料にする固形燃料の製造である。固形燃料の製造は、ごみをエネルギーにするといった資源活用のメリットに加え、地球温暖化防止等の環境保護の観点からも注目されている。
【０００４】
従来、固形燃料製造プラントに於いては、都市ごみ等の廃棄物を破砕機により破砕処理した後、この廃棄物を乾燥機により乾燥処理し、次に乾燥処理されたごみを磁選機、アルミ選別機及び風力選別機へ順次供給し、廃棄物の中から鉄類、非鉄金属（アルミニウム、銅、ステンレス等）及び不燃物（ガラス、土砂、コンクリート等）を順次選別除去し、最後に鉄類、非鉄金属及び不燃物が除去された廃棄物（可燃ごみやプラスチックごみ等）を成形機により押出し成形して固形燃料にするようにしている。
このようにして製造された固形燃料は、固形燃料貯蔵槽内に一旦貯蔵された後、必要に応じてボイラ等へ石油等の代替燃料として供給されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、固形燃料製造プラントに於いては、押出し成形した固形燃料を貯蔵する固形燃料貯蔵槽内で自然発火による火災事故が発生している。
その原因の一つとして考えられているのが、固形燃料製造プラントに搬入されるごみの中に含まれているビデオテープ等のテープ類であり、テープ類に含まれている鉄粉が空気中の酸素との酸化作用により熱を出したものと推察される。
テープ類は、製品として一般に使用されている間は表面をコーティング剤で覆われているため、直接空気中の酸素と触れることはない。しかし、固形燃料製造プラントに搬入されると、約３００℃程度のガスによる乾燥及び押出し成形機による摩擦熱等により、表面のコーティング剤が破壊され、固形燃料に成形されたときには空気中の酸素と直接触れる状態になっていると推察される。
又、テープ類の他には、携帯用カイロも自然発火の原因の一つとして考えられている。何故なら、携帯用カイロは、その主成分が鉄粉であり、この鉄粉が空気中の酸素に接触して酸化反応を起こすからである。
【０００６】
従って、固形燃料貯蔵槽に於いては、テープ類等を多く含んだ固形燃料が固形燃料貯蔵槽に溜められて同じ場所に集まると、お互いの酸化熱により更に酸化が促進され、熱が蓄積されて温度が上昇し、くすぶり・発火に至ることになる。
従来の固形燃料貯蔵槽に於いては、火災防止設備を全く設けていないか、又は、火災防止設備を設けているとしても、固形燃料貯蔵槽の上部に散水ノズルを設けている程度である。そのため、従来の固形燃料貯蔵槽に於いては、自然発火による火災事故が発生する確率が高く、安全性に欠けると云う問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は自然発火による火災事故を防止できるようにした固形燃料貯蔵槽の火災防止システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、固形燃料貯蔵槽内のくすぶり・発火を防ぐために固形燃料が発火に至る工程（酸化→蓄熱→酸化の促進→温度の上昇→くすぶり・発火）に於いて、固形燃料に含まれている鉄粉の酸化を防ぐことは経済的に不利なので、固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防ぐことにより発火を防ぐこととした。
そこで、固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止する手段として、空気による冷却や固形燃料を絶えず動かすことを考え、その結果、本件発明を創作するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の請求項１の発明は、固形燃料貯蔵槽に設けられ、固形燃料貯蔵槽内での自然発火による火災事故を防止する固形燃料貯蔵槽の火災防止システムであって、前記火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽内から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽内へ再循環させる空気循環路と、空気循環路に介設した循環用送風機とから成り、固形燃料貯蔵槽の上部から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽の下部へ吹き込み、当該空気により固形燃料を冷却して固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしたことに特徴がある。
【００１０】
本発明の請求項２の発明は、固形燃料貯蔵槽に設けられ、固形燃料貯蔵槽内での自然発火による火災事故を防止する固形燃料貯蔵槽の火災防止システムであって、前記火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽内へ再循環させる搬送装置から成り、固形燃料貯蔵槽の下部から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽の上部へ投入し、固形燃料を絶えず動かして固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしたことに特徴がある。
【００１１】
本発明の請求項３の発明は、固形燃料貯蔵槽の上部に送水管に接続された散水ノズルを配設すると共に、固形燃料貯蔵槽の上部側にＣＯ検出器及び温度検出器を夫々配設し、前記ＣＯ検出器及び温度検出器により固形燃料貯蔵槽内の空気又は固形燃料貯蔵槽から引き抜かれた空気中のＣＯ量及び空気温度を夫々検出し、ＣＯの検出量又は空気の検出温度に基づいてＣＯ検出器又は温度検出器により送水管に介設した制御弁を制御し、散水ノズルから固形燃料貯蔵槽内へ散水するようにしたことに特徴がある。
【００１２】
本発明の請求項４の発明は、空気循環路が、その下流側端部に空気吹込みノズルを一定間毎に設けた環状の送風ヘッダーを備えており、複数の吹込みノズルから固形燃料貯蔵槽の下部へ空気を均一に吹き込めるようにしたことに特徴がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に固形燃料貯蔵槽１の火災防止システムを設けた固形燃料貯蔵槽１の概略図を示し、当該固形燃料貯蔵槽１は、生ごみや可燃ごみ、プラスチックごみ等を固形化して燃料にする固形燃料製造プラントに設置されており、製造された固形燃料を石油等の代替燃料としてボイラ等へ供給する際に一時的に貯蔵するものであり、貯蔵した固形燃料を必要に応じて排出できるように構成されている。
【００１４】
尚、固形燃料製造プラントで製造された固形燃料は、搬送や保管に便利なように円柱状に形成されている。この固形燃料は、水分や不燃物が少ないために燃焼率が高く、ボイラ等の燃料に適しているうえ、高温乾燥しているためにごみ特有の臭いが無く、極めて衛生的である。
【００１５】
前記固形燃料貯蔵槽１は、円筒状の周壁部１ａと、周壁部１ａの上端に連設された天井部１ｂと、周壁部１ａの下端に連設されたホッパ部１ｃ等から成り、複数本の支持脚１ｃにより床面に起立姿勢で支持固定されている。
又、固形燃料貯蔵槽１の天井部１ｂには、成形機（図示省略）により押出し成形された固形燃料を固形燃料貯蔵槽１側へ搬送する固形燃料搬送コンベヤ２の終端部側が連通状に接続されている。
更に、固形燃料貯蔵槽１のホッパ部１ｃには、固形燃料貯蔵槽１内の固形燃料を定量ずつ排出できるように排出装置３（テーブルフィーダー等）とロータリーバルブ４が夫々設けられている。
【００１６】
そして、本発明の第１の実施の形態に係る固形燃料貯蔵槽１の火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽１内から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽１内へ再循環させる空気循環路５と、空気循環路５に介設された循環用送風機６とから成り、固形燃料貯蔵槽１内の上部領域から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽１内の下部領域へ吹き込み、空気により固形燃料を冷却して固形燃料貯蔵槽１内の蓄熱を防止するようにしたものである。
【００１７】
前記空気循環路５は、上流側端部が固形燃料貯蔵槽１の天井部１ｂに接続され、下流側端部が循環用送風機６に接続された吸気管５ａと、上流側端部が循環用送風機６に接続された送風管５ｂと、固形燃料貯蔵槽１のホッパ部１ｃの周囲に配置され、送風管５ｂの下流側端部に接続された環状の送風ヘッダー５ｃと、送風ヘッダー５ｃに一定間隔毎に設けられ、固形燃料貯蔵槽１のホッパ部１ｃに接続された複数の空気吹込みノズル５ｄとから成り、固形燃料貯蔵槽１内の上部領域から空気を引き抜いてこれを固形燃料貯蔵槽１のホッパ部１ｃ内へ吹き込めるようになっている。
【００１８】
そして、前記火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１の安全性をより考慮し、固形燃料貯蔵槽１内の発煙・発火の早期発見・早期消火を行えるように、固形燃料貯蔵槽１に散水ノズル７、ＣＯ検出器８及び温度検出器９等を設けている。
即ち、この火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１の天井部１ｂに複数の散水ノズル７を配設すると共に、これら散水ノズル７に送水管１０を接続し、固形燃料貯蔵槽１の上部側に配設したＣＯ検出器８及び温度検出器９により固形燃料貯蔵槽１内の上部領域から引き抜かれた空気中のＣＯ量及び空気温度を検出し、空気中のＣＯ量又は空気温度に基づいてＣＯ検出器８又は温度検出器９により送水管１０に介設した制御弁１１（電磁弁）を制御し、散水ノズル７から固形燃料貯蔵槽１内へ散水できるように構成されている。
尚、ＣＯ検出器８及び温度検出器９は、固形燃料貯蔵槽１内で発生した煙、発火による空気の温度上昇を検出し易い位置に配設されている。
【００１９】
而して、上述した固形燃料貯蔵槽１の火災防止システムによれば、循環用送風機６を作動させると、固形燃料貯蔵槽１内の上部領域の空気が吸気管５ａへ吸引され、循環用送風機６及び送風管５ｂを経て送封ヘッダー５ｃの空気吹込みノズル５ｄから固形燃料貯蔵槽１内の下部領域（ホッパ部１ｃ内）へ吹き込まれる。このとき、環状の送風ヘッダー５ｃに空気吹込みノズル５ｄを一定間隔毎に設けているため、固形燃料貯蔵槽１内の上部領域から引き抜かれた空気は固形燃料貯蔵槽１内の下部領域へ均一に吹き込まれることになる。
【００２０】
固形燃料貯蔵槽１内の下部領域に吹き込まれた空気は、固形燃料貯蔵槽１内に貯蔵されている固形燃料間の隙間を通過して上方へ流れて行き、この間に固形燃料を冷却することになる。
従って、固形燃料貯蔵槽１内に熱が蓄積されるのが防止され、固形燃料貯蔵槽１内での蓄熱による自然発火を未然に防止することができる。特に、空気は、固形燃料貯蔵槽１内の下部領域へ均一に供給されているため、固形燃料貯蔵槽１内の全ての固形燃料を確実且つ良好に冷却することができる。
【００２１】
固形燃料貯蔵槽１内の固形燃料を冷却した空気は、固形燃料貯蔵槽１内の上部領域から再度吸気管５ａへ吸引され、吸気管５ａ及び送風管５ｂを通過する間に冷却されて送風ヘッダー５ｃの空気吹込みノズル５ｄから固形燃料貯蔵槽１内の下部領域へ吹き込まれ、固形燃料を冷却する。
【００２２】
そして、空気による固形燃料の冷却が不十分になり、固形燃料貯蔵槽１内で万が一自然発火による火災が発生しても、ＣＯ検出器８及び温度検出器９により吸気管５ａ内へ吸引された空気中のＣＯ量及び空気温度を検出しているため、空気中のＣＯ量及び空気温度により固形燃料貯蔵槽１内の発煙・発火を早期に発見することができる。このとき、空気中のＣＯ量又は空気温度が所定の値に達している場合には、ＣＯ検出器８又は温度検出器９により制御弁１１が制御されて自動的に開放され、これによって散水ノズル７から固形燃料貯蔵槽１内へ散水するようになっている。
従って、この火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１内で発生した火災の早期発見・早期消火を行え、火災事故を確実に防止することができる。
【００２３】
図２は本発明の第２の実施の形態に係る固形燃料貯蔵槽１の火災防止システムを設けた固形燃料貯蔵槽１の概略図を示し、当該固形燃料貯蔵槽１は、生ごみや可燃ごみ、プラスチックごみ等を固形化して燃料にする固形燃料製造プラントに設置されており、製造された固形燃料を石油等の代替燃料としてボイラ等へ供給する際に一時的に貯蔵するものであり、貯蔵した固形燃料を必要に応じて排出できるように構成されている。
尚、前記固形燃料貯蔵槽１は、上述した固形燃料貯蔵槽１（図１に示す固形燃料貯蔵槽１）と同様構造に構成されており、ここではその詳細な説明を省略する。又、図１に示す固形燃料貯蔵槽１と同一の部材・部位には同一の参照番号を付している。
【００２４】
本発明の第２の実施の形態に係る固形燃料貯蔵槽１の火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽１から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽１内へ再循環させる搬送装置１２から成り、固形燃料貯蔵槽１内の下部領域から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽１内の上部領域へ投入し、固形燃料を絶えず動かして固形燃料貯蔵槽１内の蓄熱を防止するようにしたものである。
【００２５】
前記搬送装置１２は、バケットコンベヤやスクリューフィーダー等から構成されており、始端部側が固形燃料貯蔵槽１のホッパ部１ｃ又は排出装置３に連通状に接続され、終端部側が天井部１ｂに連通状に接続されている。
【００２６】
そして、前記火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１の安全性をより考慮し、固形燃料貯蔵槽１内の発煙・発火の早期発見・早期消火を行えるように、固形燃料貯蔵槽１に散水ノズル７、ＣＯ検出器８及び温度検出器９等を設けている。
即ち、この火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１の天井部１ｂに複数の散水ノズル７を配設すると共に、これら散水ノズル７に送水管１０を接続し、固形燃料貯蔵槽１の上部側に配設したＣＯ検出器８及び温度検出器９により固形燃料貯蔵槽１内の上部領域にある空気中のＣＯ量及び空気温度を検出し、空気中のＣＯ量又は空気温度に基づいてＣＯ検出器８又は温度検出器９により送水管１０に介設した制御弁１１（電磁弁）を制御し、散水ノズル７から固形燃料貯蔵槽１内へ散水するように構成されている。
【００２７】
而して、上述した火災防止システムによれば、搬送装置１２を作動させると、固形燃料貯蔵槽１内の下部領域にある固形燃料が自重により搬送装置１２の始端部側へ抜き出され、搬送装置１２により上方へ搬送されて固形燃料貯蔵槽１内の上部領域へ投入される。
【００２８】
固形燃料貯蔵槽１内の上部領域に投入された固形燃料は、固形燃料貯蔵槽１の下部から固形燃料が搬送装置１２側へ順次抜き出されているため、固形燃料貯蔵槽１内を流下し、再度搬送装置１２の始端部側へ抜き出される。
このように、固形燃料貯蔵槽１内の固形燃料は、絶えず動いており、自然発火の原因になるテープ類等を含んだ固形燃料が同じ所に集まることがなく、酸化作用により熱が発生しても、お互いの酸化熱により更に酸化が促進されるのを阻止することができる。
従って、固形燃料貯蔵槽１内に熱が蓄積されるのが防止され、固形燃料貯蔵槽１内での蓄熱による自然発火を未然に防止することができる。然も、固形燃料が搬送装置１２により搬送されている間に自然冷却されるため、固形燃料貯蔵槽１内の蓄熱がより一層防止されることになる。
【００２９】
そして、循環による固形燃料の冷却が不十分になり、固形燃料貯蔵槽１内で万が一自然発火による火災が発生しても、ＣＯ検出器８及び温度検出器９により固形燃料貯蔵槽１内の空気中のＣＯ量及び空気温度を検出しているため、空気中のＣＯ量及び空気温度により固形燃料貯蔵槽１内の発煙・発火を早期に発見することができる。このとき、空気中のＣＯ量又は空気温度が所定の値に達している場合には、ＣＯ検出器８又は温度検出器９により制御弁１１が制御されて自動的に開放され、これによって散水ノズル７から固形燃料貯蔵槽１内へ散水するようになっている。
従って、この火災防止システムに於いては、固形燃料貯蔵槽１内で発生した火災の早期発見・早期消火を行え、火災事故を確実に防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の請求項１に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽内へ空気を循環させて固形燃料を冷却し、固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしているため、自然発火による火災事故を未然に防止することができる。然も、空気を循環させるだけで自然発火による火災事故を防止できるため、システム自体の構造もあまり複雑なものになると云うことがなく、経済的にも優れたものとなる。
又、本発明の請求項２に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽内の固形燃料を循環させて絶えず動かし、これによって固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしているため、自然発火による火災事故を未然に防止することができる。然も、固形燃料を循環させるだけで自然発火による火災事故を防止できるため、システム自体の構造もあまり複雑なものになると云うことがなく、経済的にも優れたものとなる。
更に、本発明の請求項３に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽に散水ノズル、ＣＯ検出器及び温度検出器を設け、ＣＯの検出量及び空気の検出温度に基づいてＣＯ検出器及び温度検出器により送水管に介設した制御弁を制御して散水ノズルから固形燃料貯蔵槽内へ散水するようにしているため、固形燃料貯蔵槽内の発煙・発火の早期発見・早期消火を行え、より一層安全性に優れたものとなる。
加えて、本発明の請求項４に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システムは、環状の送風ヘッダーに設けた複数の空気吹込みノズルから固形燃料貯蔵槽の下部に空気を均一に吹き込むようにしているため、固形燃料貯蔵槽内の全ての固形燃料を確実且つ良好に冷却することができ、固形燃料貯蔵槽内の蓄熱をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る火災防止システムを設けた固形燃料貯蔵槽の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る火災防止システムを設けた固形燃料貯蔵槽の概略図である。
【符号の説明】
１は固形燃料貯蔵槽、５は空気循環路、５ｃは送風ヘッダー、５ｄは空気吹込みノズル、６は循環用送風機、７は散水ノズル、８はＣＯ検出器、９は温度検出器、１０は送水管、１１は制御弁、１２は搬送装置。

Claims (4)

1. 固形燃料貯蔵槽に設けられ、固形燃料貯蔵槽内での自然発火による火災事故を防止する固形燃料貯蔵槽の火災防止システムであって、前記火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽内から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽内へ再循環させる空気循環路と、空気循環路に介設した循環用送風機とから成り、固形燃料貯蔵槽の上部から引き抜いた空気を固形燃料貯蔵槽の下部へ吹き込み、当該空気により固形燃料を冷却して固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしたことを特徴とする固形燃料貯蔵槽の火災防止システム。
2. 固形燃料貯蔵槽に設けられ、固形燃料貯蔵槽内での自然発火による火災事故を防止する固形燃料貯蔵槽の火災防止システムであって、前記火災防止システムは、固形燃料貯蔵槽から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽内へ再循環させる搬送装置から成り、固形燃料貯蔵槽の下部から抜き出した固形燃料を固形燃料貯蔵槽の上部へ投入し、固形燃料を絶えず動かして固形燃料貯蔵槽内の蓄熱を防止するようにしたことを特徴とする固形燃料貯蔵槽の火災防止システム。
3. 固形燃料貯蔵槽の上部に送水管に接続された散水ノズルを配設すると共に、固形燃料貯蔵槽の上部側にＣＯ検出器及び温度検出器を夫々配設し、前記ＣＯ検出器及び温度検出器により固形燃料貯蔵槽内の空気又は固形燃料貯蔵槽から引き抜かれた空気中のＣＯ量及び空気温度を夫々検出し、ＣＯの検出量又は空気の検出温度に基づいてＣＯ検出器又は温度検出器により送水管に介設した制御弁を制御し、散水ノズルから固形燃料貯蔵槽内へ散水するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システム。
4. 空気循環路が、その下流側端部に空気吹込みノズルを一定間毎に設けた環状の送風ヘッダーを備えており、複数の吹込みノズルから固形燃料貯蔵槽の下部へ空気を均一に吹き込めるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の固形燃料貯蔵槽の火災防止システム。

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