JP6020104B2 - 粗大ごみ処理施設の防火装置 - Google Patents

Description

本発明は、粗大ごみ処理施設の防火装置に係り、特に、粗大ごみ処理施設、ごみの固形燃料化施設、自動車シュレッダーダスト処理施設、容器包装プラスチック処理施設等に用いるのに好適な、都市ごみや産業廃棄物（以下、ごみと総称する）の発火を事前に防止することが可能な粗大ごみ処理施設の防火装置に関する。

一般に、ごみを、焼却、溶融、ガス化等により処理するには、まず破砕処理施設においてごみを所望の大きさに破砕し、有価物や不燃物、可燃物等に選別する処理が行なわれる。

この際、ごみ内にはガスボンベやスプレー缶、有機溶剤容器、ガソリン容器、灯油容器等の可燃物が残留する容器類や、切断されると発火するリチウム系電池等（以下、危険物と総称する）が多数混入しており、これらの危険物は、ごみの収集段階で分別されて取り除かれている筈であるが、現実には、廃棄物処理施設へ搬入されてくるごみ内には、多数の危険物が混入している。

そのため、廃棄物処理施設では、搬入されてきたごみを破砕機へ投入する前に目視によって選別し、危険物を除去するようにしている。又、万一過誤により危険物が投入された場合に備えて火災や爆発事故の発生を防止する対策を採っている。

廃棄物処理施設における防火対策には、非特許文献１に記載されているように、発火による温度上昇を検知するための例えば消耗式熱電対でなる熱感知器（温度感知器）を破砕機出口付近に設けたり、図１に例示する如く、炎から放射される赤外線（波長４．４μｍ付近の火災識別用第１波長、波長４．０μｍ付近の非火災報識別用第２波長）や紫外線（波長０．１μｍ付近の紫外線監視波長）を検知する炎感知器を、常時発生している破砕の火花を検知しない位置で破砕物の直撃を受けない、下流側の破砕物搬送コンベヤに設置することが行なわれている。このような温度や炎の検出を基本とする火災検出器は、破砕機内部のような狭い空間部での火災であれば、迅速且つ正確に火災の発生を検知することができる。

しかしながら、搬送装置の内部では、破砕された廃棄物が０．３〜０．８ｍ／秒程度の高速度で搬送されるため、火災発生箇所が火災検出器の設置部を瞬時に通過することになり、温度感知式の火災検出器では火災の検知ができない。又、この種の搬送装置では、搬送物が山盛り状態で搬送されるため、火種が埋もれた状態となっていることが多く、このような状態下では、火炎の検知が一層困難になる。

更に、搬送装置の内部は、ごみの破砕により生じた粉塵が常時多量に存在する状態の雰囲気にあるため、炎感知式の火災検出器では炎の発生を検知するのが遅れたり、煙感知式の火災検出器では誤報を生じる等の問題がある。

その上、従来の温度、炎、煙等の感知を基本とする火災検出器は、一般に検出感度が低くて、火災がある程度進行しないとこれを検知することができない上、搬送物が高速搬送されていること等と相俟って、火災発生時の初期消火が困難である。その結果、搬送装置内の損傷が甚大になり易い上、消火後の搬送装置の復旧に時間がかかって、短時間内に破砕設備を再運転することができない等の問題がある。

このような問題点を解決するべく、特許文献１には、破砕物搬送装置のケーシング内に内部雰囲気のＣＯ濃度を検出するＣＯ検知器を設けることが提案されている。

特開２０１１−２４０２９５号公報

「破砕ごみ処理施設の火災と爆発事故防止対策マニュアル」１２８−１２９頁

しかしながら、ＣＯ検知器は、導管によりガスを吸引してセンサー部に導くために、導管を通過するための時間が長いことや、正確なＣＯ濃度を測るためには、吸引するガスに含まれるダスト除去や湿気除去を予め行なう必要があるため、前処理装置としてのフィルターや活性炭が必要であり、導管による通過時間に加えて前処理装置を通過するための時間も必要で、瞬時にＣＯ濃度を計測することができない。そのため、発火したごみはコンベヤで次工程に搬送されてしまう危険性がある。又、ごみの臭気対策等の理由で機器の内部を負圧にしている場合は、ＣＯ検知器に設置したポンプの能力よりも誘引ファンの能力が高く、発生するガスを十分に吸引できない場合もある。そのために特許文献１の提案は、多量にＣＯガスが発生した場合等には、有効であるが、その時点では既に火災が拡大しており、十分な防火対策とはならないという問題点を有していた。

本発明は、廃棄物処理設備における廃棄物の周囲を、外部から赤外線が入らないように遮蔽した状態で、温度上昇し発火前の状態である廃棄物から発生する波長が０．７〜２．５μｍの範囲の近赤外線を熱源検知器により検出して近赤外線を発生している廃棄物を熱源として検知し、該熱源検知器が熱源を検知したときに、制御装置が散水ノズルを制御し熱源検知個所付近に散水して、廃棄物を冷却し温度上昇を抑え発火を防止することにより、前記課題を解決したものである。

本発明は、又、廃棄物処理設備における廃棄物の周囲を、外部から赤外線が入らないように遮蔽する遮蔽手段と、該遮蔽手段の内側にあり温度上昇し発火前の状態である廃棄物から発生する波長が０．７〜２．５μｍの範囲の近赤外線を検出して近赤外線を発生している廃棄物を熱源として検知する複数の熱源検知手段と、廃棄物に散水する複数の散水ノズルと、該散水ノズルの散水制御弁を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、前記熱源検知手段が熱源を検知したときに、熱源検知個所付近の散水ノズルの散水制御弁を開き廃棄物に散水して冷却し温度上昇を抑え発火を防止するように制御することを特徴とする廃棄物処理設備の防火装置を提供するものである。

本発明は、又、粗大ごみを破砕する破砕機と、破砕された粗大ごみを搬送し入側ゲート及び出側ゲートを有する搬送コンベヤを備える粗大ごみ処理施設における防火装置であって、前記搬送コンベヤの周囲を覆い外部から赤外線が入らないように遮蔽するケースと、該ケースに設けられる熱源検知手段及び複数の散水ノズルと、該散水ノズルの散水制御弁と前記搬送コンベヤと入側ゲート及び出側ゲートの動作を制御する制御装置とを備え、前記熱源検知手段は、前記搬送コンベヤにより搬送され温度上昇し発火前の状態である粗大ごみから発生する波長が０．７〜２．５μｍの範囲の近赤外線を検出して近赤外線を発生している粗大ごみを熱源として検知し、前記制御装置は、前記熱源検知手段が熱源を検知したときに、熱源検知個所付近の散水ノズルの散水制御弁を開き粗大ごみに散水して冷却し温度上昇を抑え発火を防止し、前記搬送コンベヤを停止して新たな粗大ごみの供給を絶ち、温度上昇した粗大ごみの次の設備への搬送を停止し、前記入側ゲート及び出側ゲートを閉鎖し前記ケース内への外気の供給を遮断するように制御することを特徴とする粗大ごみ処理施設の防火装置を提供するものである。

ごみは、特許文献１に記載されているように、蓄熱→酸化促進→温度上昇→くすぶりの過程を経て発火する。本発明では「蓄熱→酸化促進→温度上昇」までの間に、ごみの温度が上昇した時点で発生する近赤外線を、ごみの発火前に検知するため、図２に例示する如く、ごみ４に含まれる、高温になった金属片６や、その周りで加熱した可燃物８の温度若しくは小さな炎も検知でき、その後の散水などの防火装置を十分に機能させて、ごみ４の発火を事前に防止することが可能である。なお、太陽光や照明から放出される赤外線による誤検知を防止するため、近赤外線を検出する熱源検知手段（図では熱源検知器１２）設置部の周りは、例えばケース１０で遮蔽する必要がある。

熱源を検知した場合は、検知箇所付近に散水すること等により、ごみを冷却して温度上昇を抑え、ごみの発火を防止する。

なお、赤外線を利用する方法は、非特許文献１に記載された炎感知器が一般的であるが、炎感知器は、主にガスバーナーで火が消えてガスだけ出ている失火状態を検知するために、図１に示したように、波長が４．０μｍ付近の中赤外線、波長が４．４μｍ付近の遠赤外線、及び、波長が０．１μｍ付近の紫外線を検知しているため、火災が拡大して火炎が十分に大きくなった時点では有効であるが、火災を未然に防ぐことには効果が無かった。

炎の波長と、従来の炎感知器及び本発明の近赤外線検出手段で用いる検知波長帯を比較して示す波長スペクトル図 本発明の原理を説明するための、近赤外線検出イメージを示す斜視図 本発明を粗大ごみ処理施設へ適用した実施形態を示す工程図

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、本発明を図３に示すような粗大ごみ処理施設へ適用したものである。

図３において、粗大ごみは供給コンベヤ２０で破砕機２２に投入される。破砕機２２のハンマー２２Ａはシャフト２２Ｂの周りを高速で回転しているため、金属片等はハンマー２２Ａで粉砕され、スクリーン２２Ｃより小さくなってから排出されるが、この際、金属片等は破砕機２２内部で加熱される。

破砕機２２で破砕され、スクリーン２２Ｃを通過した金属片等は、例えば振動式の排出コンベヤ２６を通過して、例えば不燃性材料の金属製コンベヤとされた第１搬送コンベヤ２８に排出される。この第１搬送コンベヤ２８の周りは、例えば鉄製のケース１０で覆われており、照明等から放出される赤外線が遮蔽されている。

前記第１搬送コンベヤ２８上のケース１０には、図１中に示したような、例えば波長０．７〜２．５μｍの監視波長範囲の近赤外線を検知するための、本発明による熱源検知器１２が必要に応じていくつか設けられている。図では第１搬送コンベヤ２８の入側と出側近傍にそれぞれ設けられているが、熱源検知器１２の配設場所及び数はこれに限定されない。

前記熱源検知器１２の周りには散水ノズル３０がいくつか設けられており、熱源検知器１２で熱源が検知されたときは、制御装置（図示省略）を介して散水制御弁３２を開くことにより散水して消火できるようにされている。図では第１搬送コンベヤ２８の搬送方向に沿って散水ノズル３０が５個設けられているが、散水ノズル３０の配置場所及び散水系統数は、これに限定されない。

なお、破砕機２２の直下には振動式の排出コンベヤ２６が配置されており、排出コンベヤ２６近傍に熱源検知器１２を設置した場合には、振動により熱源検知器１２のセンサーや散水配管が劣化するため、熱源検知器１２は第１搬送コンベヤ２８に設けられることが好ましい。

又、前記第１搬送コンベヤ２８の入側及び出側には入側ゲート３４及び出側ゲート３６が設けられており、熱源検知器１２が、高温になった金属片６や、その周りで加熱した可燃物８等の熱源を検知した場合は、制御装置により第１搬送コンベヤ２８を自動的に停止すると共に、ゲート３４及び３６を自動的に閉鎖して、入側ゲート３４により新たな可燃物８の供給を絶ち、出側ゲート３６により高温になった金属片６を次の第２搬送コンベヤ３８以降の設備に送らないようにすると共に、ケース１０内への外気（酸素）の供給を遮断して、火炎の拡大を防ぐようにされている。

図３において、４０は、破砕機２２内部のガスを希釈して爆発を防止するための希釈ファン、４２は、破砕機２２の上方を覆う上部フード、４４は、該上部フード４２から排気するための排気ダクト、４６は分離機、４８は集塵機、５０は排風機である。

なお、前記実施形態においては、ハンマーを用いた横型の破砕機２２が用いられている例を示したが、破砕機２２の種類は、これに限定されず、例えば回転刀を用いた物や、竪型の物であっても良い。

又、消火手段も散水スプレーに限定されず、例えば不活性ガスを吹込むものであってもよい。

又、前記実施形態においては、本発明が粗大ごみ処理施設の第１搬送コンベヤ２８に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、例えばごみの固形燃料化施設の乾燥機の出側や成形機の出側に設けたり、自動車シュレッダーダスト処理施設の破砕機直下に設けたり、容器包装プラスチック処理施設の破砕機出側に設けることができる。なお、自動車シュレッダーダスト処理施設の場合には、振動式の排出コンベヤではなく通常のベルトコンベヤが使用されるため、熱源検知器を破砕機の直下に設けることができる。

なお、前記説明においては、本発明が、粗大ごみ処理施設、ごみの固形燃料化施設、自動車シュレッダーダスト処理施設、容器包装プラスチック処理施設に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、これら以外の廃棄物処理設備にも同様に適用することができる。

４…ごみ
６…金属片
８…可燃物
１０…ケース
１２…熱源検知器（近赤外線検出手段）
２０…供給コンベヤ
２２…破砕機
２６…排出コンベヤ
２８、３８…搬送コンベヤ
３０…散水ノズル
３２…散水制御弁
３４、３６…ゲート

Claims (1)

1. 粗大ごみを破砕する破砕機と、破砕された粗大ごみを搬送し入側ゲート及び出側ゲートを有する搬送コンベヤを備える粗大ごみ処理施設における防火装置であって、
   前記搬送コンベヤの周囲を覆い外部から赤外線が入らないように遮蔽するケースと、
   該ケースに設けられる熱源検知手段及び複数の散水ノズルと、
   該散水ノズルの散水制御弁と前記搬送コンベヤと入側ゲート及び出側ゲートの動作を制御する制御装置とを備え、
   前記熱源検知手段は、前記搬送コンベヤにより搬送され温度上昇し発火前の状態である粗大ごみから発生する波長が０．７〜２．５μｍの範囲の近赤外線を検出して近赤外線を発生している粗大ごみを熱源として検知し、
   前記制御装置は、前記熱源検知手段が熱源を検知したときに、熱源検知個所付近の散水ノズルの散水制御弁を開き粗大ごみに散水して冷却し温度上昇を抑え発火を防止し、前記搬送コンベヤを停止して新たな粗大ごみの供給を絶ち、温度上昇した粗大ごみの次の設備への搬送を停止し、前記入側ゲート及び出側ゲートを閉鎖し前記ケース内への外気の供給を遮断するように制御することを特徴とする粗大ごみ処理施設の防火装置。

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