(57)【要約】【課題】生ごみ炭化装置において、炭化反応を安全に抑制して乾留ガスの異常発生に対処可能とする。【解決手段】生ごみ１０を収納する容器１１と、容器１１を収容すると共に加熱して容器１１内部に収納した生ごみ１０を炭化処理するための炭化室２０を有する炭化部２と、炭化の過程で発生するガスＧ１を加熱して燃焼させるための燃焼部３と、燃焼部３によって燃焼したガスを排気するための排気部４と、炭化室２０内における炭化反応を抑制する反応抑制手段（消火装置２２）を備える。また、温度Ｔ１〜Ｔ７を計測する温度計、炭化室２０から排出されるガスＧ１の濃度を計測するガス濃度計ＧＳ、排気部４が停止したことを検出する風速計ＷＳを備える。消火装置２２は各計測及び検出結果に基づいて駆動されると共に炭化室２０内に消火剤Ｓを放出して炭化反応を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを収納する容器と、前記容器を収容すると共に加熱して容器内部に収納した生ごみを炭化処理するための炭化室を有する炭化手段と、前記炭化の過程で発生するガスを加熱して燃焼させるための燃焼手段と、前記燃焼手段によって燃焼したガスを排気するための排気手段と、を備えた生ごみ炭化装置であって、
前記炭化室内における炭化反応を抑制する反応抑制手段を備え、この反応抑制手段は前記炭化室内に消火剤を放出して炭化反応を抑制することを特徴とする生ごみ炭化装置。
【請求項２】
前記炭化室の温度、前記燃焼手段を通過するガスの温度、前記ガスを燃焼するための空気の空気取り入れ口における温度、又は前記排気手段によって排気される排ガスの温度のいずれかの温度を計測する温度計測手段を備え、前記反応抑制手段は、前記温度計測手段による温度計測結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うことを特徴とする請求項１に記載の生ごみ炭化装置。
【請求項３】
前記炭化室から排出されるガスの濃度を計測するガス濃度計測手段を備え、前記反応抑制手段は、前記ガス濃度計測手段の濃度計測結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うことを特徴とする請求項１に記載の生ごみ炭化装置。
【請求項４】
前記排気手段が停止したことを検出する排気停止検出手段を備え、前記反応抑制手段は、前記排気停止検出手段が前記排気手段の停止を検出した結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うことを特徴とする請求項１に記載の生ごみ炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみを低酸素濃度下で加熱して炭化処理する生ごみ炭化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生ごみを炭化処理する生ごみ炭化装置が知られている。この種の装置は、炭化室において酸素を遮断または供給制限した状態で生ごみを一定温度以上に加熱して熱分解（乾留）させ、これにより、生ごみを最終的に減量及び減容された固形物、すなわち炭化物に変える。生ごみの炭化の過程において、まず水分が蒸発し、その後、温度上昇とともに有機物が分解して種々の可燃性ガスを含むガス（乾留ガス）が発生する。最終的には炭素主体の炭が生成される。この炭は吸着剤や土壌改良剤として利用が可能である。生ごみ炭化装置は、原理的に、木材や油脂、プラスチックスなどの処理も可能である。炭化による処理は、コンポスト化や乾燥減容化等の生ごみ処理方法と比べて処理物の質に対する制限が少ない。
【０００３】
他方、炭化処理に伴って発生する乾留ガスは、有害物を含むこともあり、通常、燃焼装置により燃焼処理されて排出される。炭化処理温度と発生する乾留ガスとの関係は処理対象物の成分に大きく依存する。代表的な乾留ガスについて、燃焼反応は次の如くである。メタン：ＣＨ４＋２Ｏ２＝ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ、一酸化炭素：２ＣＯ＋Ｏ２＝２ＣＯ２、水素：２Ｈ２＋Ｏ２＝２Ｈ２Ｏ。このように、乾留ガスの燃焼には酸素（空気）が必要であり、その必要量はガス量に応じて理論的に決定される（理論空気量）。実際の燃焼では、理論空気量の一定倍率（空気比）の空気量を供給し、燃焼空気量不足を防止して不完全燃焼を防止し、未燃ガスやばいじん等の大気汚染物質の排出を防止している。
【０００４】
上述のように、可燃性の乾留ガスは燃焼処理される。しかしながら、万一、装置の故障等のトラブルによって可燃性の乾留ガスが装置内で停滞し、そこに空気と着火源が存在すれば危険な爆発が発生する。ここで、図８（ａ）に、生ごみの加熱温度と発生する代表的な乾留ガスの発生速度との関係を示し、図８（ｂ）に可燃性ガスの爆発下限を示す。但し、発生する乾留ガスの種類は、生ごみの成分に大きく依存するものである。
【０００５】
可燃性ガスが装置内に停滞する原因として、停電を含む故障による排気装置の停止や排気ダクトの閉塞などによる排気不良等が考えられる。このような排気不良に関しては、例えば、補助の電源や排気経路及び排気装置を設置しておき、これにより排気することにより回避可能である。また、可燃性ガスが装置内に停滞する他の原因として、排気能力を超える乾留ガスが異常発生する場合が考えられる。ガスが異常に発生する場合、炭化室の加熱を停止しても余熱でガスが発生しつづける可能性がある。装置の使用者が、所定の処理対象物以外のものを無制限に投入する可能性は低いが、可燃性ガスを大量に発生するものを誤って炭化室に投入する可能性があり、大量ガス発生時の対策が必要である。可燃性ガスの大量発生に対する対策は、炭化反応を抑制することが有効である。
【０００６】
上述の炭化反応を抑制する例として、炭化原料を連続的に投入して炭化する装置において、炭化原料の投入口温度を監視し、その温度が所定温度以上となった場合に、炭化原料の投入を制限すると共に投入口における炭化原料に冷却水を噴射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、マイクロ波照射により厨芥収集筒体内の生ごみを乾燥もしくは焼却する厨芥処理装置であって、地震等の災害時に焼却中の厨芥を消火するため、災害検知手段と消火手段を備え、災害検知手段が災害を検知すると、消火手段が厨芥収集筒体内に消火剤を噴霧して消火するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】平１１−１３１０７３号公報
【特許文献２】昭６３−２４３６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に示されるような炭化原料の投入量を制限したり投入原料に冷却水を噴霧したりして炭化反応を抑制する方法は、所定量以下の生ごみをバッチ処理する装置には適用できない。また、上述した特許文献２に示されるような焼却中の厨芥に消火剤を直接噴霧して消火する方法は、水蒸気爆発などの予期せぬ二次災害（副作用）の発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解消するものであって、炭化反応を安全に抑制して乾留ガスの異常発生に対処できる生ごみ炭化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、生ごみを収納する容器と、前記容器を収容すると共に加熱して容器内部に収納した生ごみを炭化処理するための炭化室を有する炭化手段と、前記炭化の過程で発生するガスを加熱して燃焼させるための燃焼手段と、前記燃焼手段によって燃焼したガスを排気するための排気手段と、を備えた生ごみ炭化装置であって、前記炭化室内における炭化反応を抑制する反応抑制手段を備え、この反応抑制手段は前記炭化室内に消火剤を放出して炭化反応を抑制するものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の生ごみ炭化装置において、前記炭化室の温度、前記燃焼手段を通過するガスの温度、前記ガスを燃焼するための空気の空気取り入れ口における温度、又は前記排気手段によって排気される排ガスの温度のいずれかの温度を計測する温度計測手段を備え、前記反応抑制手段は、前記温度計測手段による温度計測結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載の生ごみ炭化装置において、前記炭化室から排出されるガスの濃度を計測するガス濃度計測手段を備え、前記反応抑制手段は、前記ガス濃度計測手段の濃度計測結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の生ごみ炭化装置において、前記排気手段が停止したことを検出する排気停止検出手段を備え、前記反応抑制手段は、前記排気停止検出手段が前記排気手段の停止を検出した結果に基づいて駆動されると共に前記炭化反応の抑制を行うものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、炭化室内に放出される消火剤は、容器内部に収納された生ごみを容器の外部から間接的に消火及び冷却することになるので、副次的な危険（水蒸気爆発等）を回避して炭化反応を安全に抑制できる。従って、排気能力の範囲を越える大量の乾留ガスを発生する物質が装置に投入された場合においても、乾留ガスの異常発生に安全に対処して爆発などの事故を防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、生ごみ炭化装置の各要所々々における温度を監視し、温度異常があれば炭化反応を抑制できるので、生ごみ炭化装置の安全を確保できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ガス濃度に対応して炭化反応を抑制できるので、過剰のガス発生を防止して生ごみ炭化装置の安全を確保できる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、排気手段の停止時に炭化反応を抑制して可燃ガスの滞留を防ぎ、生ごみ炭化装置の安全を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る生ごみ炭化装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の生ごみ炭化装置１を示す。生ごみ炭化装置１は、電力を動力源とした大略縦型の装置であり、下部から炭化部２、その上に乾留ガスを燃焼処理する燃焼部３、その上に燃焼処理されたガスを排気する排気部４、及び外部から電力供給を受けてこれらの炭化部２、燃焼部３、排気部４を制御して炭化から排気までの処理を行う制御部５を備えている。生ごみ炭化装置１は、生ごみ１０を収納する容器１１を備えており、炭化部２において、容器１１を加熱して容器１１内部に収納した生ごみ１０を炭化する。以下、詳細を説明する。
【００１９】
炭化部２は、断熱壁２０ａ及び前扉２０ｂを備えて密閉空間（以下、炭化室２０）を形成し、その炭化室２０の内部に、炭化のためのエネルギを投入する炭化ヒータ２１、及び炭化中の生ごみの温度を測定するための上下２つの温度計Ｔ１，Ｔ２を備えている。断熱壁２０ａは、炭化室２０から燃焼部３に連通する連通ダクト６０を備えている。また、前扉２０ｂは、前扉２０ｂの開閉状態を確認する近接スイッチＳＷと、前扉２０ｂの不安全な開閉を防止して危険防止を行うと共に確実な密閉を確保するためのソレノイドロックＳＬとを備えている。容器１１は、内部に生ごみ１０又は処理後の炭化物を収納した状態で、前扉２０ｂを開いて炭化室２０に入れられ、又は炭化室２０から出される。温度計Ｔ１，Ｔ２は、容器１１の近傍に配置されている。連通ダクト６０は、容器１１の内部に接続され、容器１１の内部において炭化の過程で発生するガス（乾留ガスＧ１）を燃焼部３に向けて送り出す。連通ダクト６０には、乾留ガスＧ１の濃度を計測するガス濃度計ＧＳ（濃度計測手段）が設けられている。
【００２０】
また、生ごみ炭化装置１は、上述の炭化室２０における炭化反応を抑制する消火装置２２（反応抑制手段）を備えている。消火装置２２は、後述する各種のトリガに基づいて作動し、消火剤投入配管２３を介して炭化室２０内に消火剤Ｓを放出して容器１１に収納した生ごみ１０の炭化反応を抑制する。
【００２１】
燃焼部３は、断熱壁３０によって外気と断熱した状態で、上述の連通ダクト６０に連結された乾留ガス経路６１、乾留ガス経路６１を囲むようにコイル状に形成した燃焼ヒータ３１、乾留ガス経路６１の下流側に設けた燃焼触媒３２、及び乾留ガス経路６１の略中央部と燃焼触媒３２の前後にそれぞれ設けた温度計Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６を備えている。乾留ガス経路６１は、炭化部２からの乾留ガスＧ１を燃焼させながら排気部４へと導く。すなわち、乾留ガス経路６１は、炭化の過程で発生する乾留ガスＧ１を加熱して燃焼させる燃焼室となっている。
【００２２】
また、生ごみ炭化装置１は、燃焼部３と排気部４に通じる空気配管７０〜７３を有している。このうち空気配管７１は、乾留ガス経路６１の入口側に接続されており、乾留ガス経路６１に燃焼空気Ａ１を供給する。空気配管７１は、外気吸入口を装置下方に持つ空気配管７０から分岐して設けられている。空気配管７０の外気吸入口の近くには外気温度を測定する温度計Ｔ８が備えられている。また、空気配管７１は、燃焼部３の入口における燃焼空気温度を測定する入口温度計Ｔ３を備えている。
【００２３】
排気部４は、乾留ガス経路６１の出口側につながる燃焼ガス配管６２と空気配管７２とが接続された希釈室４１、希釈室４１の下流側に配管６３を介して並列に接続された送風機４２と予備の送風機４３（これは通常停止されている）、これらの送風機４２，４３の下流側配管６４，６５の合流点に設けられたサイレンサ４４、及びサイレンサ４４に接続された排気筒４５を備えている。送風機４２の下流側には、送風機４２の稼働状態をモニタするための風速計ＷＳ（排気停止検出手段）が設けられている。
【００２４】
空気配管７２は空気配管７０から分岐しており、希釈室４１に希釈と冷却用の冷却空気Ａ２を供給する。希釈室４１は冷却効果を監視するための温度計Ｔ７を備えている。また、空気配管７０から分岐した他の空気配管７３が、排気筒４５の内部にも接続されており、ここにも冷却用及び希釈用の空気を導入することができる。なお、送風機４３は、停電等の緊急時にバックアップ電源により駆動して緊急排気を行うためのものである。
【００２５】
次に、生ごみ炭化装置１の動作を、乾留ガスＧ１の流れに沿って説明する。炭化部２において、容器１１に収納された生ごみ１０が、容器１１の外部から無酸素状態又は貧酸素状態のもとで炭化ヒータ２１によって加熱され、加熱された生ごみ１３から乾留ガスＧ１が発生する。乾留ガスＧ１は、連通ダクト６０を通って、燃焼部３の乾留ガス経路６１に導かれる。乾留ガスＧ１の一方向の流れは、乾留ガスＧ１の発生に伴う正圧、及び又は送風機４２による負圧によって形成される。
【００２６】
乾留ガス経路６１に導かれた乾留ガスＧ１は、乾留ガス経路６１内部において燃焼ヒータ３１によって加熱され、空気配管７１から供給される燃焼空気Ａ１と混合されて、乾留ガス経路６１及び触媒３２を通過する間に燃焼される。燃焼したガスは、乾留ガス経路６１に接続された希釈室４１において、空気配管７２から供給される冷却空気Ａ２と混合されて希釈と冷却が行われ、送風機４２、サイレンサ４４等を介して大気中に排気ガスＧ２として放出される。制御部５は、これらの一連の処理を行うため各部を制御する。
【００２７】
次に、図１に加えて、図２を参照して、生ごみ炭化装置１における炭化反応を安全に抑制し、乾留ガスＧ１の異常発生に対処することについて説明する。図２は大気圧下におけるメタン、窒素、及び酸素からなる３要素の可燃性混合物状態を示す。乾留ガスＧ１を含めて一般に可燃ガスの爆発を防止するポイントとして、「可燃ガス濃度を下げる」、「可燃ガス発生を止める」、及び、「着火源から離す」、という３点が上げられる。三番目の「着火源から離す」ことは、装置の構成上実施困難である。
【００２８】
そこで、まず、一番目の「可燃ガス濃度を下げる」ことについて説明する。炭化室２０内に容器１１を配して容器１１の外部から加熱する生ごみ炭化装置１において、炭化室２０内であって容器１１の外部空間に不活性ガスを投入することにより爆発の危険を回避することができる。
【００２９】
上述の不活性ガス投入による爆発回避を、図２の爆発範囲図を用いて説明する。例えば、何らかの異常により炭化室２０内に３％のメタンが充満してＰ点の状態になったとする。この状態の炭化室２０に空気が混入すると、混合ガスの組成は、空気組成線上の矢印ａに沿って移動し、可燃性混合物状態（爆発範囲）に進入することになる。そこでＰ点の状態において炭化室２０内に窒素を投入すると共に炭化室２０のパージを開始すると、混合ガスの組成は、矢印ｂに沿って移動する。そして、炭化室２０内の状態を最終的に爆発範囲から外すことができる。
【００３０】
上述のように不活性ガス投入によって爆発の危険性を回避することができる。この場合、不活性ガスは空気と置換して酸素濃度を低下させるものである。このような置換ガスとして、炭酸ガス、水（水蒸気）、窒素、等が考えられる。また、不活性なガスであればその種類は限定されない。これらの不活性な置換ガスは、上述の炭化室２０における炭化反応を抑制する消火装置２２の消火剤Ｓとして用いることができ、消火剤投入配管２３を介して炭化室２０内に投入される。なお、消火装置２２の動作の際には、炭化ヒータ２１への通電停止などの基本的な炭化反応用抑制の処置が行われる。
【００３１】
次に、二番目の「可燃ガス発生を止める」ことについて説明する。液化炭酸ガスや水は蒸発潜熱が大きい（炭酸ガス５７４ｋＪ／ｋｇ、水２４６０ｋＪ／ｋｇ）、上述の置換効果に加えて、高温の炭化処理物（生ごみ）を効率的に冷却する効果がある。従って、これらを消火剤Ｓとして用いると、より少ない量で短時間に炭化反応を停止させることができる。
【００３２】
炭化室２０に消火剤Ｓを投入する際の投入場所について説明する。消火剤Ｓを容器１１の内部に直接投入することは、炭化反応中の物質に対して高い冷却効果が得られる反面、投入圧力によって被処理物が飛散し、予期せぬ問題が発生する可能性がある。また、乾留中の容器１１内に油分が多量に入っている場合、容器１１内に例えば水を投入すると天ぷら油火災のように油滴が飛散して２次災害を引き起こす可能性がある。万が一、容器１１内で高温に発火していた場合には水蒸気爆発等の危険性も生じる。従って、容器１１の内部に直接消火剤を投入することを避けて、容器１１の外部から間接的に冷却することにより、より安全性の高い生ごみ炭化装置１を実現できる。
【００３３】
次に、引き続き図１を参照して、上述の消火装置２２を作動させる方式、つまりトリガ方式について説明する。生ごみ炭化装置１において、予め定めた温度計測点における温度計測結果が所定温度以上の場合、直ちに消火装置２２を駆動して消火剤Ｓを炭化室２０に投入して炭化反応を停止する必要がある。この温度トリガ方式の他に、乾留ガス濃度、及び排気部動作状態に基づくトリガ方式を用いることができ、これは後述する。
【００３４】
生ごみ炭化装置１は、例えば、図１に示すように、炭化室温度：Ｔ１，Ｔ２、燃焼空気温度：Ｔ３、燃焼部温度Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６、排ガス温度：Ｔ７、空気配管の外気吸入口温度：Ｔ８、及び制御部温度：Ｔ９を計測するべく温度計を備えている（本明細書では、温度計とその計測結果の温度とを同じ記号Ｔ１，Ｔ２等で表示する）。これらの温度のうち、炭化反応に直接関係している温度Ｔ１〜Ｔ７をトリガとする例を説明する。
【００３５】
まず、燃焼ガスの温度として計測される温度Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６をトリガとする方法を説明する。生ごみ炭化装置１において発生する可燃性の乾留ガスＧ１は、燃焼部３において空気との酸化反応、すなわち燃焼が行われる。ここで、図３を参照する。図３は空気比に対するガス燃焼温度の変化を示す。可燃ガスの濃度が上昇すると、図３に示すように、空気比は低下する方向に移動し、結果として燃焼温度が上昇する。そこで、温度Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６の何れかが、それぞれ予め決められた温度以上になったとき、異常な状態（可燃ガスが過剰に発生）となったと判断し、消火剤Ｓを炭化室２０に投入する。
【００３６】
次に、燃焼空気入口温度Ｔ３をトリガとする方法を説明する。何らかの原因により、排気経路が閉塞した場合に、乾留ガスＧ１が燃焼空気Ａ１の取り入れ口に逆流する。すなわち、乾留ガス経路６１から空気配管７１へと乾留ガスＧ１が流れ込む。乾留ガスＧ１は炭化室２０内で加熱された高温ガスであり、温度Ｔ３の計測によりガスの逆流を検出可能である。そこで、温度Ｔ３、つまり逆流をトリガとして消火装置２２を駆動して消火剤Ｓを炭化室２０に投入する。
【００３７】
次に、炭化室２０の温度Ｔ１，Ｔ２をトリガとする方法を説明する。炭化室２０内で何らかの原因により発火し、温度Ｔ１，Ｔ２が炭化ヒータ２１による加熱温度以上になると、炭化反応が促進されて可燃ガスの急激な発生を促進する可能性がある。このため、炭化室２０の温度Ｔ１，Ｔ２を検出し、これをトリガとして消火装置２２を駆動して消火剤Ｓを炭化室２０に投入する。
【００３８】
次に、燃焼したガスを希釈室４１で希釈し冷却した後のガスの温度Ｔ７をトリガとする方法を説明する。炭化室２０において過剰な可燃ガスが発生すると燃焼空気入口からの燃焼空気Ａ１の空気量では燃焼不足となる可能性もある。このような場合、不完全燃焼状態の可燃性ガスが希釈室４１において希釈冷却用の空気Ａ２と混合されると、燃焼反応が生ずる可能性がある。また、なんらかの異常により希釈冷却用の空気Ａ２の量が低下した場合、送風機４２，４３の保護をする必要がある。そこで、希釈室４１の後であって送風機４２、４３の前における温度Ｔ７を検出し、これをトリガとして消火装置２２を駆動して消火剤Ｓを炭化室２０に投入する。
【００３９】
最後に、図４のフローチャートを参照して、上述の温度トリガ方式による消火装置２２の駆動を取り入れた炭化処理の制御を説明する。生ごみ炭化装置１において、炭化処理を開始すると（Ｓ１）、上述の温度Ｔ１〜Ｔ７の計測を行う（Ｓ２）。各温度が許容温度であれば（Ｓ３でＹＥＳ）、炭化処理の終了如何を判断し（Ｓ４）、終了であれば終了し（Ｓ４でＹＥＳ）、終了でなければ（Ｓ４でＮＯ）、再度ステップＳ１に戻って上述のフローを繰り返す。また、ステップ３において、いずれかの温度が許容範囲内でなければ（Ｓ３でＮＯ）、消火装置２２を駆動して、炭化室２０に消火剤Ｓを投入して炭化反応を抑制し（Ｓ５）、炭化処理を中断終了する。
【００４０】
次に、ガス濃度をトリガとして消火剤Ｓを投入する方法について説明する。連通ダクト６０には、上述したように（図１）、乾留ガスＧ１の濃度を計測するガス濃度計ＧＳ（濃度計測手段）が設けられている。消火装置２２は、炭化室２０から排出されるガスＧ１の濃度を計測するガス濃度計ＧＳの濃度計測結果に基づいて駆動され、消火剤Ｓを炭化室２０に投入して炭化反応の抑制を行う。ガス濃度計ＧＳの設置場所つまりガス濃度検出場所は、容器１１の出口、又は燃焼部３の入口部が望ましく、図１の例では連通ダクト６０に設けられている。計測するガスの種類は、例えば、可燃ガスであるメタン、エタン、水素、一酸化炭素等であり、これらを単独で計測するか、又は複合して計測すればよい。
【００４１】
図５に示す炭化処理のフローチャートは、上述の図３における温度計測ステップ（Ｓ２）と許容温度判断ステップ（Ｓ３）を、それぞれ乾留ガス濃度計測ステップ（Ｓ１２）と許容濃度判断ステップ（Ｓ１３）に代えて、計測されたガス濃度が許容濃度を超えた場合に消火装置２２を駆動する処理を示す。他のステップは、図３と同様であり説明を省略する。
【００４２】
次に、排気部４の停止をトリガとして消火剤Ｓを投入する方法について説明する。送風機４２の下流側には、上述したように（図１）、送風機４２の稼働状態をモニタするための風速計ＷＳ（排気停止検出手段）が設けられている。消火装置２２は、風速計ＷＳの計測した風速が所定風速以下の場合に、送風機４２従って排気部４の停止が検出されたとして駆動され、消火剤Ｓを炭化室２０に投入して炭化反応の抑制を行う。これは、例えば、排気部４が停止すると可燃ガスが排除されずに可燃ガス爆発の危険性が生じるので、これを回避するものである。
【００４３】
図６に示す炭化処理のフローチャートは、上述の図３における温度計測ステップ（Ｓ２）と許容温度判断ステップ（Ｓ３）を、それぞれ排気部動作確認ステップ（Ｓ２２）と正常動作判断ステップ（Ｓ２３）に代えて、排気部４が停止していると判断された場合に消火装置２２を駆動する処理を示す。他のステップは、図３と同様であり説明を省略する。
【００４４】
次に、図７に示す炭化室温度の時間変化グラフを参照して、生ごみ炭化装置１における消火装置２２の駆動による炭化室温度低下の効果を説明する。図７に示した温度曲線は、炭化室２０の温度Ｔ１，Ｔ２を６５０℃の設定のもとで運転し、時間ｔ＝０において炭化室２０に消火剤Ｓとしてスプレノズルから噴霧するミスト状の水の投入を開始し、その後の温度Ｔ１，Ｔ２を計測した結果を示す。水の噴霧量は４１０ｇ／ｍｉｎ（水蒸気換算で５１０ＮＬ／ｍｉｎ）である。図に示されるように、約１６分の噴霧により炭化室２０内の温度Ｔ１，Ｔ２が共に１００℃以下となった。一方、図示してないが、単に炭化ヒータ２１への通電を停止して放置しただけの自然冷却では、同じ１００℃まで低下するのに３時間以上必要であった。これにより、消火装置２２と消火剤Ｓの炭化反応抑制効果が確認できた。
【００４５】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、炭化ヒータ２１や燃焼ヒータ３１の代わりに、加熱手段として燃料ガスや燃料油を用いてもよい。また、消火装置２２を駆動するトリガ方式として、図４に示した温度による方式、図５に示したガス濃度による方式、及び図６に示した排気部動作状態による方式は、これらを個別に単独に用いることができる他、複合して用いることができる。処理する生ごみの性状や種類等に応じて炭化反応の様子がかわるため、生ごみの内容に合わせて最適のトリガ方式を選択すればよい。また、各トリガとする温度やガス濃度に複数段階の判断レベルを設け、各レベルに応じて、消火装置２２を駆動する方法以外の炭化反応抑制処理、例えば炭化ヒータ２１の通電停止、予備の送風機４３の稼働による排気強化等を行うようにしてもよい。また、排気停止検出手段として、風速計ＷＳの他に、送風機４２の駆動モータ電流のモニタを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る生ごみ炭化装置の模式的構成図。
【図２】メタン、窒素、酸素の可燃性混合物状態を示す３要素濃度図。
【図３】空気比に対するガス燃焼温度の変化を示すグラフ。
【図４】図１に示した装置における温度計測結果に基づく消火装置の駆動を説明するフローチャート。
【図５】図１に示した装置におけるガス濃度計測結果に基づく消火装置の駆動を説明するフローチャート。
【図６】図１に示した装置における排気手段動作確認結果に基づく消火装置の駆動を説明するフローチャート。
【図７】本発明の生ごみ炭化装置における消火装置の駆動による炭化室温度低下の効果を測定例によって示す温度時間変化グラフ。
【図８】（ａ）は加熱温度に対する乾留ガス等の発生速度の変化を説明するグラフ、（ｂ）は（ａ）に示した乾留ガスを含む可燃性ガスの爆発下限を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１    生ごみ炭化装置
２    炭化部（炭化手段）
３    燃焼部（燃焼手段）
４    排気部（排気手段）
１０    生ごみ
１１    容器
２０    炭化室
２２    消火装置（反応抑制手段）
Ｇ１    ガス（乾留ガス）
ＧＳ    ガス濃度計（濃度計測手段）
Ｓ    消火剤
Ｔ１〜Ｔ９    温度計（温度測定手段）
ＷＳ    風速計（排気停止検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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