特 集環境装置①

災害廃棄物処理体制の強化に係る非常用発電設備の改良について
日立造船株式会社
環境事業本部
環境ソリューション設計部
部長代理

田中 巧一

１．はじめに

日立造株式会社
環境事業本部
環境ソリューション設計部
主任

保㟢 浩介

２．和名ケ谷クリーンセンターでの取り組み

わが国は、その位置、地形、地質、気象等の自然的条件

災害廃棄物処理体制の強化を目的に基幹的設備改良から、各種自然災害が発生しやすい国土である。平成７年

事業を実施した事例として、松戸市の阪神・淡路大震災、平成23年の東日本大震災等、過去センターでの取り組みを以下に記す。に多くの災害に見舞われ、これらの対応を教訓に防災体制⑴

施設概要の整備・強化に取り組んできた。また、将来的には南海

表１に施設概要を示す。当施設は平成７年９月の竣工

トラフ地震の発生が想定される等、今後もより一層の後、 平 成 27 年 ３ 月 に 発 電 出 力 を 2,238kW か ら

災害対応力の向上及び災害廃棄物処理体制の強化が3,100kWに蒸気タービン発電機を更新する等により必要とされている。

CO2 削減率５％以上を達成し、循環型社会形成推進

災害廃棄物処理に関して、過去の経験や教訓に基づいて交付金（事業費に対して交付率1/2）を活用した地球廃棄物処理法及び災害対策基本法が平成27年に改正温暖化対策に係る基幹的設備改良事業を完工している。

された。その法改正を受け、防災基本計画や廃棄物処理法

その後、同市内のごみ処理施設の廃炉に伴う当施設のに基づく廃棄物処理法基本方針において、地方公共団体は稼働率増加に備えるとともに廃棄物処理に係る災害等災害廃棄物処理計画を策定することが明記された。本計画

応急体制の整備を図り、平成30年６月から令和２年３月において、一般廃棄物処理施設等の耐震化や断水時に利用にわたり循環型社会形成推進交付金（事業費に対してするための地下水や河川水の確保、そして非常用発電設備交付率1/3）を活用した基幹的設備改良事業を実施した。の整備等の災害対策を講じるよう努め、廃棄物処理に係る災害等応急体制を整備することが求められている。
こうした背景から、当社では既存のごみ処理施設に26

和名ケ谷クリーン

表１ 和名ケ谷クリーンセンター施設概要

竣工

平成７年９月

施設規模

100 t/日×３炉

対して災害廃棄物処理体制強化を提案し、施設の更新・炉形式

全連続燃焼式ストーカ炉改良に取り組んでいる。

排ガス処理設備

集じん機＋ガス洗浄塔＋脱硝反応塔

余熱利用設備・タービン発電（3,100kW）
・場内外熱供給

非常用発電設備

発電容量：計1,000 kW
・600kW/１台（既設）・400kW/１台（増設）

INDUSTRIAL MACHINERY 2021.5

特集：環境装置①②ごみ投入扉（耐震強化）⑪空気調和設備（耐震強化）④調温塔・集じん機（容量アップ）⑫煙突外壁

本体更新、補強材増設

空調パッケージ本体更新

下部ホッパ更新

外壁改修

本体のヒンジ部を強度アップすることに加え、補強材を増設して躯体補強することで地震時の損傷リスクを軽減。

コンピュータ室、電気室の冷房機能を保持させ施設運転継続の信頼性確保。

⑩スポーツセンターへの電源供給

下部ホッパを容量アップすることで、地震時に付着灰が落下することによる閉塞リスクを軽減。

③投入ホッパ摩耗板改修⑨非常用発電設備（非常用電源確保）
非常用発電機増設

停電時の再稼働用電源確保。
災害時における保安用電源の信頼性向上。

①計量・車両管制システム（災害廃棄物受入体制強化）⑤プラント用水配管（信頼性確保）

システム更新配管更新・増設

計量カードのIC化をすることで、計量時間の短縮。
災害対応モードの追加をすることで、受入許容台数の増加。

配管の二重化をすることで、災害時の工場用水供給の信頼性を確保。

⑦薬剤貯槽（容量アップ）⑧飛灰処理装置

薬剤貯槽更新冷却器更新⑥緊急供給ライン（工場用水確保）
配管新設

薬剤貯槽を容量アップすることで、施設運転継続の信頼性確保。

災害発生時の工場用水の確保。

⑵

また、当施設の１炉立ち上げ（蒸気タービン発電機が災害廃棄物処理体制の強化の実施内容
図１に実施内容を示す。ごみ投入扉の耐震強化、給水起動し発電開始するまで）には約22時間かかるが、２台が滞った際に用水として井水を使用できる緊急供給の非常用発電機に使用する燃料（灯油）は地下タンクでラインの配管新設、非常用発電機の増設等を実施した。

賄える容量を確保している（図３参照）。
増設する非常用発電機は、平成27年３月に完工した

非常用発電設備の改良の実施内容は次項で紹介する。
⑶

Special feature

図１ 和名ケ谷クリーンセンター 災害廃棄物処理体制強化 実施内容

非常用発電設備の改良の実施内容

基幹的設備改良工事において廃止していた旧蒸気タービン環境省が策定した廃棄物処理施設の基幹的設備改良発電機（2,238kW）のスペースを活用した。

マニュアルにおいて、災害廃棄物を受け入れる拠点施設には始動用電源として「商用電源が遮断した状態でも１炉立ち上げることができる発電機」を設置するよう1,200明記されている。当施設の１炉立ち上げ時の必要電力は1,000あった。そこで、新たに非常用発電機（発電容量：400kW/１台）を増設し、始動用電源を確保した。なお、増設とした理由は、１台の非常用発電機が万が一故障した場合を想定し、バックアップとして使用するためである。そのため、増設する非常用発電機の発電容量の計画にあたっては、当施設が３炉運転時に停電した際の保安電力（kW）

600kW/１台）では１炉立ち上げが行えない状態で：保安設備負荷：既設非常用発電機容量約840kW（プラント設備：約580kW、保安設備：約 260kW）であり、既設非常用発電機（発電容量：：プラント設備負荷

800

400kW

：増設非常用発電機容量

260kW

600
400580kW

600kW

200
0

１炉立ち上げ設備負荷

非常用発電機
発電容量

390kW

400kW

３炉停電時
保安負荷

増設非常用発電機
発電容量

図２ 必要電力と非常用発電機容量の関係

負荷（最大：390kW）を満足する容量とした（図２参照）。

産業機械 2021.5

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バーナ
（3箇所）

・ 非常用発電機（２台）の燃料使用量
117 ℓ/h ＋ 290 ℓ/h ≒ 410 ℓ/h
・ 地下タンク容量

焼却炉

10,000 ℓ

増設非常用発電機 燃料使用量：117ℓ/h

・ 非常用発電機の連続運転可能時間
10,000 ℓ ÷ 410 ℓ/h ≒ 24 h
都市ガス
既設非常用発電機 燃料使用量：290ℓ/h→22時間以上の連続運転は可能

地下タンク容量 : 10,000ℓ※焼却炉用バーナの燃料は都市ガスを使用

図３ 地下タンク容量と非常用発電機燃料使用量の関係

所内負荷

蒸気タービン発電機（所内負荷量+送電量）

非常用発電機1,600④蒸気タービン発電機での施設自立運転を確認後、復電①１炉を通常立ち上げし、その後、非常停止操作

1,400

Special feature

電力（kW）

1,200②非常用発電機を起動し１炉再立ち上げ

1,000
800

③１炉再立ち上げ後、蒸気タービン発電機を起動し非常用発電機を停止

600
400
200
0９１０

１1

１2

１3

１4

１5

１6

１7

１8時間（hour）

図４ 非常用発電設備での１炉立ち上げ試験 実施概要

非常用発電機の増設後、実際に商用電源を遮断させたの灯油消費量は385ℓ/hとなり、地下タンク容量は状態で、非常用発電設備における１炉立ち上げ試験を10,000ℓで約26時間連続運転できる計算となるため、実施した。なお、この試験では、燃料使用量を抑えるため停止状態からでも立ち上げ可能であることが確認できた。

図４に示すように通常の１炉立ち上げを実施後に非常停止操作にて炉・蒸気タービン発電機を非常停止させ、商用電源の遮断器を切り、そこから非常用発電設備の発電電力にて再立ち上げする要領とした。

ごみ処理施設は緊急時にも重要なインフラ施設となる
ため、商用電源が遮断した状態でも１炉立ち上げること

試験結果として、非常用発電設備の発電電力にて１炉をができる発電機を備える等、災害時に防災拠点としての再立ち上げし、蒸気タービン発電機を自立運転させること機能を発揮できるよう必要な設備を整備することは非常ができるのを確認した。１炉立ち上げにおいては、特別にに重要である。

運転する必要がない排水処理設備等は停止させたため、所内は想定よりも少ない電力負荷であった。
なお、この試験における非常用発電機の燃料使用量は約2,500ℓ、稼働時間は約6.5時間であった。単位時間あたり

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３．おわりにINDUSTRIAL MACHINERY 2021.5

今後も発生しうる大規模災害に備えるよう既存のごみ処理施設に対して基幹的設備改良事業を提案し、施設を更新・改良することで災害廃棄物処理体制強化に貢献していきたいと考える。