JP4769204B2 - 消火方法 - Google Patents
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Description
(1)廃棄物に付着した有機物が嫌気条件で生分解を起こす際にメタンを発生し、火花や不始末火を契機として発火すること
(2)有機物の生分解反応が、断熱温度条件により60〜80℃まで上昇することで、油分やアルコール類等の発火点の低い物質のものから順に、連鎖的に引火して燃焼すること
(3)不適切に埋め立てられた廃棄物がせん断応力や圧縮応力を受けることで発熱し、この熱により熱分解が生じて可燃性ガスが発生し、この可燃性ガスに火花や不始末火等が引火すること
(1)開削工法等により、地中から火災源を除去する方法。
(2)地中に発生した火災源の上面を発泡モルタルの層で覆うことで、火災源への酸素の供給を遮断する方法(例えば、特許文献1参照)。
(3)火災源に水を供給することで、水の気化熱により火災源周囲の温度を低下させる方法。
例えば、(1)の火災源を除去する方法では、開削により火災源となる廃棄物を掘り起こす際に、この火災源に一挙に酸素が供給されることで、火災が瞬時に広がり、被害規模が拡大する虞がある。
ここで、不活性ガスの種類に制限はないが、窒素、二酸化炭素、アルゴンのいずれか、又は窒素、二酸化炭素、アルゴンのうち複数の混合物等が好適に使用可能である。
ここで、図1は、本実施形態に係る消火方法の概要を示す正面図である。また、図2は、本実施形態に係る消火方法の装置を示す模式図である。また、図3は、本実施形態に係る消火方法の概要を示す図であって、(a)は平面図、(b)は断面図である。さらに、図4は、本実施形態に係る消火方法の変形例を示す図であって、(a)は平面図、(b)は断面図である。
なお、本実施形態では、ボーリング孔1を地表から鉛直方向に削孔するものとするが、ボーリング孔1の角度等は限定されるものではなく、例えば、立坑等を利用して水平方向に削孔したり、斜め方向に削孔したりしてもよい。また、本実施形態では、ボーリング孔1の削孔を、ボーリングマシン3を利用して行うものとしたが、ボーリング孔1の削孔方法は限定されるものではない。
なお、噴射部とは、ケーシング11の先端部に形成されて、火災源に消火材2を供給するための供給部である。噴射部は、噴射孔や噴射ノズル等であって、地中への消火材2の噴射が可能であれば、その形式や形状等は限定されるものではない。また、本実施形態では、噴射部をケーシング11の先端(下端)部に形成するものとするが、ケーシング11における噴射部の形成箇所は限定されるものではない。また、噴射部は、横方向に消火材の噴射が可能となるように形成するものとするが、噴射方向は限定されるものではない。さらに、噴射部は、一方向に噴射可能に形成されていても、多方向に噴射可能に形成されていてもよい。
なお、消火材2の噴射圧は、地中(廃棄物中)の状況(例えば、埋め立て密度や廃棄物の種類)等に応じて適宜設定すればよく、限定されるものではないが、本実施形態では0.1〜40MPaの範囲内、好ましくは20〜40MPaの範囲内で噴射するものとする。また、消火材2の突出量も限定されるものではないが、本実施形態では10〜500L/minの範囲内、好ましくは50〜500L/minの範囲内で供給するものとする。
例えば、本実施形態では、消火材2として、水Wと窒素ガス(不活性ガス)Nを使用するものとし、タンク12およびボンベ13を配置するものとしたが、タンク12およびボンベ13は、消火材2を構成する材料に応じて省略することも可能である。また、チャンバ等により、水Wと窒素ガスNを混合して消火材2を生成した後、この消火材2をポンプ14により圧送してもよい。
消火材2の噴射は、火災源Fの中心を貫通するように形成されたボーリング孔1に挿入されたケーシング11を、ケーシング11の中心を軸に回転させつつ、噴射部が火災源Fの下端付近から上端付近の間で上下するように、上下させながら行う。
また、消火材2の噴射は、温度センサー16による計測結果に応じて、噴射量を制御することで、余浄水の削減を図る。また、消火材2の噴射は、ケーシング11を回転させて全方向に行ってもよいし、回転させることなく1方向に向かって行ってもよい。
また、同一の機械を用いて、火災の消火から再燃防止の後処理まで行うため、連続的に効率よく作業を行うことが可能である。
また、火災の拡大や汚染物質の流出を抑止するため、生活環境上の支障を取り除くことを可能としている。
例えば、前記各実施形態では、消火材として、水と窒素ガスを使用するものとしたが、消火材を構成する材料は限定されるものではなく、火災の原因や火災源として燃焼している物質に応じて、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。例えば、水、不活性ガス、若しくは、脱酸素空気のいずれか、または、これらのうち少なくとも2つ以上を混合した混合体であってもよい。
また、ボーリング孔の削孔を、火災源を貫通することなく、火災源の中央部で止めても、消火材を供給することで、火災を消火することが可能である。
さらに、前記実施形態では、ボーリング孔(掘削孔)に挿入されたケーシングを介して消火材を火災源に供給する構成としたが、必ずしも、ケーシングを利用する必要はない。
廃棄物の種類 :プラスチック類(総発熱量5000kcal/kg)
廃棄物の燃焼率:全熱量の50%
埋め立て密度 :ρ=1t/m3
吐出量:500L/min
吐出圧:30MPa
本実施例における廃棄物火災の消火に必要な放水量を算出する。
まず、発熱範囲に存在する廃棄物量を、下式(式1)により算出する。
60m×60m×(40m−20m)=72000m3
72000m3×1t/m3=72000t …(式1)
72000t×5000kcal/kg×50%
=1.8×1011kcal…(式2)
1.8×1011kcal÷582.8cal/g=3.1×105t…(式3)
ここで、水の気化熱は582.8cal/g
したがって、廃棄物火災の消火に必要な放水量は、最大で3.1×105tである。
本実施例における火災源の消火に要する工期を算出する。
ポンプによるボーリング孔あたりの消火材噴射量は、式4に示すとおりである。
500L/min=8.3kg/s …(式4)
3.1×105t÷(5箇所×500L/min×60min/hr×24hr)
=86.1日≒90日 … (式5)
したがって、本実施例における廃棄物火災の消火には最大で90日かかる。
2 消火材
10 消火装置
11 ケーシング
C 固化材
F 火災源
N 窒素ガス(不活性ガス)
W 水
Claims (7)
- 地中で発生した火災を消火する方法であって、
前記火災の火災源に向けて掘削孔を形成し、該掘削孔を介して前記火災源に消火材を供給することを特徴とする、
消火方法。 - 地中で発生した火災を消火する方法であって、
前記火災の火災源を囲うように、複数本の掘削孔を形成し、前記各掘削孔を介して前記火災源に消火材を供給することを特徴とする、
消火方法。 - 前記消火材を、噴射することにより前記火災源に供給することを特徴とする、
請求項1または請求項2に記載の消火方法。 - 前記掘削孔には、前記消火材を地中に供給する供給部を備えたケーシングが挿入されており、
該ケーシングを上下に動かしながら前記消火材を供給することを特徴とする、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の消火方法。 - 前記消火材の供給後に、前記火災源に固化材を供給することを特徴とする、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の消火方法。 - 前記ケーシングの先端に温度計測センサーを備えていることを特徴とする、
請求項4乃至請求項5のいずれか1項に記載の消火方法。 - 前記消化材が、水、不活性ガス、若しくは、脱酸素空気、または、これらのうち少なくとも2つを混合した混合体であることを特徴とする、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の消火方法。
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