JP2002195532A - ごみ焼却発電プラントにおける環境負荷評価方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

ごみ焼却発電プラントにおける環境負荷評価方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JP2002195532A
JP2002195532A JP2000387398A JP2000387398A JP2002195532A JP 2002195532 A JP2002195532 A JP 2002195532A JP 2000387398 A JP2000387398 A JP 2000387398A JP 2000387398 A JP2000387398 A JP 2000387398A JP 2002195532 A JP2002195532 A JP 2002195532A
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Japan
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environmental load
power plant
incineration power
input
component
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Eriko Muramatsu
恵理子 村松
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ごみ焼却発電プラントが環境に与える負荷を
定量的に評価することを目的とする。 【解決手段】 オペレータが、ごみ焼却発電プラントの
構成設備と、各構成設備毎の処理方式と、ごみ処理量と
をそれぞれコンピュータに入力する。すると、コンピュ
ータが、記憶装置８に予め記憶されている各構成設備毎
の処理方式に対応する環境負荷量原単位および各構成設
備毎に対応する影響パラメータの比率と、入力されたご
み処理量とからごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演
算出力する。この結果、ごみ焼却発電プラントが環境に
与える負荷を定量的に評価することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ごみ焼却発電プ
ラントが環境に与える負荷を定量的に評価することがで
きる方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプログ
ラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製品やサービスなどが環境に与える負荷
を定量的に評価する方法としては、ＬＣＡ（Life Cycle
Assessment）の評価方法がある。
【０００３】前記ＬＣＡは、製品やサービスがそのライ
フサイクルにおいて環境に与える影響を定量化するた
め、原材料の調達からその製造、加工および使用過程、
廃棄、リサイクルまでに消費するエネルギー、大気や水
系、土壌への排出物量を算出する方法である。
【０００４】ＩＳＯ（International Organization for
Standard）においては、ＬＣＡの標準化作業が進めら
れている。また、国内においては、通商産業省の主導で
「ＬＣＡプロジェクト」が１９９８年から５ヶ年計画で
開始され、製品・サービスに対する環境負荷データベー
ス構築などの作業が実施されている（ＬＣＡ日本フォー
ラム 社団法人産業環境管理協会，平成１１年度ＬＣＡ
プロジェクト報告（製品等ライフサイクル環境影響評価
技術開発），(2000)）。
【０００５】前記ＬＣＡの環境負荷量は、図１５に示す
ように、ＩＳＯ１４０４０におけるフレームワークによ
ってその定量化評価方法が決まっている。
【０００６】特に、前記ＬＣＡの評価方法は、製品ライ
フサイクルの各工程（資源採掘、材料調達、加工、製品
製造、流通・販売、使用・消費、廃棄、リサイクルな
ど）において、インベントリ分析（投入／排出の定量の
分析）を行うことが特徴の１つである。
【０００７】前記インベントリ分析における定量化対象
となる環境負荷データは、図１６に示す通りである。
【０００８】ここで、ごみ処理の環境評価に関する特許
出願は、多数ある。たとえば、特願平８−２９８４３号
（特開平９−２０４４５８号）、特願平１０−３６２４
３４号（特開２０００−５５６号）などである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】近年、地球温暖化防
止、ダイオキシン排出抑制など、環境保全に対する社会
的ニーズがある。一方、廃棄物処理においても、環境負
荷低減の視点から、廃棄物処理装置の選択が今後重要事
項となる。このために、この出願人は、前記社会ニーズ
に対応した廃棄物処理装置を開発している。
【００１０】そして、この出願人は、廃棄物処理装置の
開発を行う際に、ライフサイクルを通じて環境負荷を定
量的に把握して事前に評価するため、前記ＬＣＡを活用
している。
【００１１】ところが、ごみ焼却発電プラントにおいて
は、前記ＬＣＡによる環境負荷評価方法が確立されてい
ない。
【００１２】この発明は、ごみ焼却発電プラントが環境
に与える負荷を定量的に評価することができる方法およ
び装置ならびに環境負荷評価方法のプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる発明は、ごみ焼却発電プラント
の構成設備と、各構成設備毎の処理方式と、ごみ処理量
とをそれぞれ入力する入力ステップと、前記入力ステッ
プで入力された各構成設備毎の処理方式に対応する環境
負荷量原単位を、予め記憶装置に記憶された環境負荷量
原単位から読み出す第１読み出しステップと、前記入力
ステップで入力された各構成設備毎に対応する影響パラ
メータの比率を、予め記憶装置に記憶された影響パラメ
ータの比率から読み出す第２読み出しステップと、前記
第１読み出しステップで読み出された各構成設備毎の処
理方式に対応する環境負荷量原単位 × 前記第２読み
出しステップで読み出された各構成設備毎に対応する影
響パラメータの比率 ×前記入力ステップで入力された
ごみ処理量 ＝ 各構成設備毎の環境負荷量 を演算す
る第１演算ステップと、前記第１演算ステップで演算さ
れた各構成設備毎の環境負荷量を総和してごみ焼却発電
プラントの環境負荷量を演算する第２演算ステップと、
前記第２演算ステップで演算されたごみ焼却発電プラン
トの環境負荷量を出力する出力ステップと、を備えたこ
とを特徴とする。
【００１４】この結果、請求項１にかかる発明において
は、オペレータが、ごみ焼却発電プラントの構成設備
と、各構成設備毎の処理方式と、ごみ処理量とをそれぞ
れコンピュータに入力する。すると、コンピュータが、
記憶装置に予め記憶されている各構成設備毎の処理方式
に対応する環境負荷量原単位および各構成設備毎に対応
する影響パラメータの比率と、入力されたごみ処理量と
からごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演算出力す
る。このように、請求項１にかかる発明は、ごみ焼却発
電プラントが環境に与える負荷を定量的に評価すること
ができる。
【００１５】また、請求項２にかかる発明は、ごみ焼却
発電プラントの構成設備に対する機器類などの詳細仕様
が決定（設計）される以前に、基本プロセス設計段階に
おいて行う、ことを特徴とする。
【００１６】この結果、請求項２にかかる発明は、ごみ
焼却発電プラントの構成設備に対する機器類などの詳細
仕様が決定（設計）される以前に、基本プロセス設計段
階において、ごみ焼却発電プラントの構成設備を製造す
る建設段階の環境負荷を定量的に評価することができ
る。
【００１７】さらに、請求項３にかかる発明は、ごみ焼
却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎の処理方式
と、ごみ処理量とをそれぞれ入力する入力装置と、前記
入力装置で入力された各構成設備毎の処理方式に対応す
る環境負荷量原単位を、予め記憶装置に記憶された環境
負荷量原単位から読み出す第１読み出し装置と、前記入
力装置で入力された各構成設備毎に対応する影響パラメ
ータの比率を、予め記憶装置に記憶された影響パラメー
タの比率から読み出す第２読み出し装置と、前記第１読
み出し装置で読み出された各構成設備毎の処理方式に対
応する環境負荷量原単位 × 前記第２読み出し装置で
読み出された各構成設備毎に対応する影響パラメータの
比率 × 前記入力装置で入力されたごみ処理量 ＝
各構成設備毎の環境負荷量 を演算する第１演算装置
と、前記第１演算装置で演算された各構成設備毎の環境
負荷量を総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を
演算する第２演算装置と、前記第２演算装置で演算され
たごみ焼却発電プラントの環境負荷量を出力する出力装
置と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】この結果、請求項３にかかる発明において
は、前記請求項１にかかる発明と同様に、オペレータ
が、ごみ焼却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎
の処理方式と、ごみ処理量とを入力装置を介してコンピ
ュータにそれぞれ入力する。すると、コンピュータの演
算装置が、記憶装置に予め記憶されている各構成設備毎
の処理方式に対応する環境負荷量原単位および各構成設
備毎に対応する影響パラメータの比率と、入力装置で入
力されたごみ処理量とからごみ焼却発電プラントの環境
負荷量を演算する。その演算結果が、出力装置を介して
出力される。このように、請求項３にかかる発明は、ご
み焼却発電プラントが環境に与える負荷を定量的に評価
することができる。
【００１９】さらにまた、請求項４にかかる発明は、ご
み焼却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎の処理
方式と、ごみ処理量とをそれぞれ入力する入力ステップ
と、前記入力ステップで入力された各構成設備毎の処理
方式に対応する環境負荷量原単位を、予め記憶装置に記
憶された環境負荷量原単位から読み出す第１読み出しス
テップと、前記入力ステップで入力された各構成設備毎
に対応する影響パラメータの比率を、予め記憶装置に記
憶された影響パラメータの比率から読み出す第２読み出
しステップと、前記第１読み出しステップで読み出され
た各構成設備毎の処理方式に対応する環境負荷量原単位
× 前記第２読み出しステップで読み出された各構成
設備毎に対応する影響パラメータの比率 × 前記入力
ステップで入力されたごみ処理量 ＝ 各構成設備毎の
環境負荷量 を演算する第１演算ステップと、前記第１
演算ステップで演算された各構成設備毎の環境負荷量を
総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演算する
第２演算ステップと、前記第２演算ステップで演算され
たごみ焼却発電プラントの環境負荷量を出力する出力ス
テップと、を備えた環境負荷評価方法をコンピュータに
実行させるプログラムが記録媒体にコンピュータ読み取
り可能に記録されていることを特徴とする。
【００２０】この結果、請求項４にかかる発明は、記録
媒体に記録されているプログラムをコンピュータに読み
取らせることにより、前記請求項１にかかる発明のごみ
焼却発電プラントにおける環境負荷評価方法をコンピュ
ータに実行させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるごみ焼却
発電プラントにおける環境負荷評価方法および装置なら
びに環境負荷評価方法のプログラムが記録されたコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態の１例を図
１〜図１４を参照して説明する。なお、この実施の形態
によりこのごみ焼却発電プラントにおける環境負荷評価
方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプログラム
が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が限
定されるものではない。
【００２２】（１ 実施の形態の構成）図１は、この実
施の形態の構成を示すブロック図である。
【００２３】図１において、１は中央処理装置である。
この中央処理装置１は、ＣＰＵ、並列プロセッサ、ベク
トルプロセッサなどからなる。この中央処理装置１は、
第１読み出し装置２と、第２読み出し装置３と、第１演
算装置４と、第２演算装置５とを備えている。
【００２４】図１において、６は入力装置である。この
入力装置６は、キーボード、ＯＣＲ、マウス、タブレッ
ト、ライトペン、イメージスキャナーなどからなる。ま
た、図１において、７は出力装置である。この出力装置
７は、ディスプレー装置、プリンタなどからなる。
【００２５】図１において、８は記憶装置である。この
記憶装置８は、ＨＤ、ＦＤ、ＣＤ、ＭＤ、磁気テープ、
各種メモリーなどからなる。この記憶装置８は、構成設
備のファイル９と、処理方式のファイル１０と、環境負
荷量原単位のファイル１１と、影響パラメータの比率の
ファイル１２とが階層的に構築されたデータベースから
なる。
【００２６】前記中央処理装置１と、入力装置６と、出
力装置７と、記憶装置８とは、バス１３を介して接続さ
れており、コンピュータを構成する。
【００２７】前記構成設備のファイル９には、図２に示
す「構成設備」の欄の各構成設備が予め記憶されてい
る。また、前記処理方式のファイル１０には、同じく図
２に示す「方式」の欄の各処理方式が予め記憶されてい
る。
【００２８】前記環境負荷量原単位のファイル１１に
は、たとえば、図３に示す各構成設備毎の処理方式に対
応する環境負荷量原単位が予め記憶されている。この図
３に示す環境負荷量原単位は、各構成設備毎の処理方式
が決定された場合のごみ１トン処理当たりの環境負荷量
を示す。
【００２９】また、前記図３に示す環境負荷量原単位の
数値は、図８に示すプラント仕様の「処理方式」に対応
する環境負荷量原単位の数値を示す。なお、各構成設備
毎の処理方式が異なれば、図３に示す環境負荷量原単位
の数値も異なる。
【００３０】さらに、前記図３に示す環境負荷量原単位
は、原則として、図２の各構成設備毎の処理方式によっ
て決まる構成装置の種類毎にごみ処理量の原単位（１ト
ン処理時）の素材設備重量より、割出した環境負荷値
（ＣＯ2 、ＳＯx 、ＮＯx 、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＳＳ、Ｔ
Ｎ、ＴＰ、エネルギー）を定量化したものである。
【００３１】前記影響パラメータの比率のファイル１２
には、各構成設備毎に対応する影響パラメータの比率が
予め記憶されている。影響パラメータは、図４に示すよ
うに、各構成設備毎に対応して異なる。たとえば、構成
設備が焼却設備の場合にはごみ量、また、構成設備がボ
イラ設備の場合にはボイラ蒸発量など。一方、環境負荷
量原単位は、前記のとおり、ごみ１トン処理当たりの環
境負荷量を示す。このために、ごみ量以外のそれぞれの
影響パラメータの場合には、ごみ量に見合った比率が必
要となる。この環境パラメータの比率は、既知の数式で
求められ、図１１の「相対比率」の欄に示される数値と
なる。なお、影響パラメータがごみ量の場合には、比率
が１となる。
【００３２】（２ 実施の形態の作用）図５は、この実
施の形態の作用を示すフローチャートである。
【００３３】この実施の形態における環境負荷評価方法
は、ごみ焼却発電プラントの構成設備に対する機器類な
どの詳細仕様が決定される以前に、基本プロセス設計段
階において行う。
【００３４】まず、オペレータが入力装置６を介してコ
ンピュータに、ごみ焼却発電プラントの構成設備と、各
構成設備毎の処理方式と、ごみ処理量とをそれぞれ入力
する（Ｓ１）。
【００３５】すると、第１読み出し装置２が前記入力ス
テップＳ１で入力された各構成設備（図２参照）毎の処
理方式（同じく図２参照）に対応する環境負荷量原単位
（図３参照）を、記憶装置８の構成設備のファイル９、
処理方式のファイル１０、環境負荷量原単位のファイル
１１から読み出す（Ｓ２）。
【００３６】一方、第２読み出し装置３が、前記入力ス
テップＳ１で入力された各構成設備毎に対応する影響パ
ラメータの比率（図１１参照）を、記憶装置８の影響パ
ラメータの比率のファイル１２から読み出す（Ｓ３）。
【００３７】前記第１読み出しステップＳ２と、前記第
２読み出しステップＳ３とは、同時に処理しても良い。
【００３８】つぎに、第１演算装置４が、前記第１読み
出しステップＳ２で読み出された各構成設備毎の処理方
式に対応する環境負荷量原単位 × 前記第２読み出し
ステップＳ３で読み出された各構成設備毎に対応する影
響パラメータの比率 × 前記入力ステップＳ１で入力
されたごみ処理量 ＝ 各構成設備毎の環境負荷量を演
算する（Ｓ４）。
【００３９】それから、第２演算装置５が、前記第１演
算ステップＳ４で演算された各構成設備毎の環境負荷量
を総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演算す
る（Ｓ５）。
【００４０】そして、出力装置７が、前記第２演算ステ
ップＳ５で演算されたごみ焼却発電プラントの環境負荷
量を出力する（Ｓ６）。
【００４１】すなわち、この実施の形態は、各設備毎の
プロセスによる処理性能値を、構成設備の規模を決める
図４のパラメータとして、無害化環境汚染物質量などに
追従した形で、上記で求めたごみ処理原単位（１トン処
理時）のごみ焼却発電プラントの環境負荷量をパラメト
リックに影響分析評価（積算）するものである。
【００４２】（３ 実施の形態の効果）このように、こ
の実施の形態においては、ごみ焼却発電プラントが環境
に与える負荷を定量的に評価することができる。
【００４３】特に、この実施の形態は、ごみ焼却発電プ
ラントの構成設備に対する機器類などの詳細仕様が決定
（設計）される以前に、基本プロセス設計段階におい
て、ごみ焼却発電プラントの構成設備を製造する建設段
階の環境負荷を定量的に評価することができる。
【００４４】（４ ＬＣＡ評価方法の概要）以下、この
実施の形態における環境負荷評価方法を、ＬＣＡ評価方
法に基づいて説明する。
【００４５】（４．１ ごみ焼却発電プラントのライフ
サイクル）まず、ごみ焼却発電プラントのライフサイク
ルは、主に、「建設段階」と、「運用段階」と、「撤去
・解体段階」とからなる。以下、ごみ焼却発電プラント
のライフサイクルを、前記図１５に示す製品ライフサイ
クルに対応させる。
【００４６】ごみ焼却発電プラントの「建設段階」は、
製品ライフサイクルの「製品製造のステップ」に対応す
る。ごみ焼却発電プラントの「運用段階」は、製品ライ
フサイクルの「使用・消費のステップ」に対応する。ご
み焼却発電プラントの「撤去・解体段階」は、製品ライ
フサイクルの「廃棄・リサイクルのステップ」に対応す
る。
【００４７】（４．２ システムバウンダリー）つぎ
に、ごみ焼却発電プラントにおける評価対象と評価範囲
とを、システムバウンダリーに基づいて決める。
【００４８】すなわち、ごみ焼却発電プラントのライフ
サイクルを通し全ての環境負荷のデータを収集すること
は、現在のところ困難であるので、ごみ焼却発電プラン
トに対して等価性を持たせるためにシステムバウンダリ
ー（境界条件）を決める。前記システムバウンダリーに
ついては、日本規格協会，環境マネジメント−ライフサ
イクルアセスメント−原則及び枠組みＪＩＳ Ｑ１４０
４０，(1997)，ｐ７を参照。
【００４９】前記システムバウンダリーによる評価対象
は、ごみ焼却発電プラントの「建設段階」と、「運用段
階」とに限定した。ごみ焼却発電プラントの「撤去・解
体段階」の評価は、入手困難なデータがあるので省略す
る。前記「建設段階」は、前記図１５中の太線にて囲ま
れた製品ライフサイクルの「製品製造ステップ」に、ま
た、前記「運用段階」は、同じく、「利用・消費ステッ
プ」に、それぞれ対応する。
【００５０】また、前記システムバウンダリーによる評
価範囲は、ＬＣＡにおける評価範囲と同様に、前記図１
５中の太線にて囲まれたインベントリ分析である。以
下、「建設段階」と「運用段階」とにおけるシステムバ
ウンダリーの詳細条件について説明する。
【００５１】（４．２．１ 「建設段階」のシステムバ
ウンダリーの詳細条件） 「建設段階」のシステムバウンダリーの評価対象は、そ
の主要の構成設備として、機械設備、電気設備、建設設
備とする。また、「建設段階」のシステムバウンダリー
の評価範囲は、使用材料分析を中心とする。なお、個々
の建設地点の立地条件により大きく影響を受ける組み立
て、機材・資材の運送、およびプラント建設現場の立地
などに関しては、評価範囲に含めない。
【００５２】（４．２．２ 「運用段階」のシステムバ
ウンダリーの詳細条件） 「運用段階」のシステムバウンダリーの評価対象として
は、プラントの運転、維持・管理、交換部品の撤去があ
るが、そのうち、運転に直接係るものを評価対象とす
る。また、「運転段階」のシステムバウンダリーの評価
範囲は、物質収支分析と用役収支分析とする。前記物質
収支分析においては、投入物・排出物や副生品の廃棄・
再利用について考慮する。また、前記用役収支分析にお
いては、エネルギーや用水、薬品などについて考慮す
る。
【００５３】さらに、ごみ焼却発電プラントにおける処
理対象である「ごみ」に関しては、その組成や発熱量な
どのデータをもとに、物質収支分析とエネルギー収支分
析とについて行う。なお、前記エネルギー分析におい
て、収集・分別・輸送に要するエネルギー消費について
は、行わない。
【００５４】（４．３ 評価データベース）評価データ
ベースは、下記の、ライフサイクルデータの抽出と、環
境負荷データベースとについて説明する。
【００５５】（４．３．１ ライフサイクルデータの抽
出）前記ライフサイクルデータの抽出においては、「建
設段階」と「運用段階」とについて、下記を考慮する。
【００５６】（４．３．２ 「建設段階」のライフサイ
クルデータの抽出） １−構成設備毎に各素材の重量ベースの環境値を用い
る。 ２−材質が複合指定のものは、構成比率が不明のため、
その主要構成材で代表する。 ３−「建設段階」の使用材重量の約９割を占める建設設
備は、土木工事に関連するコンクリート、鉄筋、鉄骨、
および炉フレームとする。
【００５７】（４．３．３ 「運用段階」のライフサイ
クルデータの抽出） １−構成設備毎に投入・排出される品目についての設計
値を用いる。 ２−電力エネルギーに関して。消費電力は、ごみ焼却発
電により賄われるため、その環境負荷を「自家発電力」
で評価する。売電分（余剰）は、相当分の火力発電が不
要となるため、「事業用電力」と見なして、その分環境
負荷がマイナスとなると設定する。 ３−都市ガスや軽油などの助燃料は、燃焼分を考慮す
る。
【００５８】（４．３．４ 環境負荷原単位データベー
ス）環境負荷原単位データベースは、平成７年産業連関
表（総務庁統計局）、工業統計表・品目編（通商産業大
臣官房調査統計部Ｈ７）、平成５年流域別下水道整備計
画調査資料・指針と解説（環境）を使用する。
【００５９】環境負荷定量化の対象としては、前記図１
６に示すように、大気系排出物と、水系排出物とがあ
る。前記大気系排出物は、ＣＯ2 、ＳＯx 、ＮＯx 、前
記水系排出物は、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）、化
学的酸素要求量（ＣＯＤ）、浮遊物（ＳＳ）、全窒素濃
度（ＴＮ）、全リン濃度（ＴＰ）を選択する。
【００６０】なお、使用する消石灰などの薬品類のう
ち、具体的な組成（化学式）が記載されていないものに
ついては、産業連関表の類似分類のものを用いる。ま
た、組成が該当するものは、欧州データPre Consultant
s B.V.，SimaPro4.0，(1997) のスイス連邦内務省環境
局，BUWAL250，(1996) ，IVAM環境研究所（アムステル
ダム大学），IVAM2.0，(1999) の原単位データを用い
る。
【００６１】（５ 計算条件）つぎに、２つのごみ焼却
発電プラントを評価対象とした環境負荷定量化の計算条
件について、説明する。この２つのごみ焼却発電プラン
トとは、ストーカ式都市ごみ焼却炉と、酸素リッチ燃焼
システムとである。
【００６２】（５．１ ごみ焼却発電プラントのシステ
ムフロー）図６（Ａ）は、前記ストーカ式都市ごみ焼却
炉のシステムフローを示す説明図、図６（Ｂ）は酸素リ
ッチ燃焼システムのシステムフローを示す説明図であ
る。前記酸素リッチ燃焼システムとは、前記ストーカ都
市ごみ焼却炉の低公害化を目指したシステムである。
【００６３】前記酸素リッチ燃焼システムは、酸素製造
装置（ＰＳＡ）で発生させた酸素を燃焼用１次空気に混
合し、酸素濃度を高めることにより、ごみ層の燃焼を強
め、灰中未燃分の低減およびダイオキシン類発生量の低
減を図るシステムである。また、この酸素リッチ燃焼シ
ステムでは、燃焼温度の高温化に伴なうＮＯx 発生の増
加を、排ガスの一部を炉内への再循環（ＥＧＲ）させる
ことにより、抑制することができる。
【００６４】この結果、前記酸素リッチ燃焼システム
は、排ガス量が低減でき、排ガス処理装置などのコンパ
クト化が図れ、前記ストーカ都市ごみ焼却炉に比較して
環境負荷の低減が期待されるシステムである。なお、図
６（Ｂ）において、酸素製造装置（ＰＳＡ）と再循環
（ＥＧＲ）とは、太線により囲まれている。
【００６５】（５．２ 計算条件）図７は、評価対象の
システムの基本条件を示す説明図、図８は、同じく、評
価対象のプラント仕様を示す説明図である。なお、図８
の固形汚染物質の欄×数値の欄中の（Ａ）は、前記スト
ーカ式都市ごみ焼却炉を示し、（Ｂ）は、前記酸素リッ
チ燃焼システムを示す。
【００６６】（６ 計算結果）前記計算条件に基づい
て、計算した結果を、以下に説明する。
【００６７】（６．１ 環境負荷定量化）前記ごみ焼却
発電プラントのライフサイクルの対象範囲において、ご
み処理量１トン当たりに排出される環境負荷の定量化を
行う。ごみ焼却発電プラントの設備の寿命は、１５年と
する。
【００６８】（６．１．１ 直接排出と間接排出の影響
度）図９は、ＣＯ2 、ＳＯx および、ＮＯx の環境負荷
量を算出した結果を示す説明図である。この図９におい
て、前記ストーカ式都市ごみ焼却炉の（直接排出量＋間
接排出量）を１００とし、前記酸素リッチ燃焼システム
を相対値で示す。図中、（Ａ）は、前記ストーカ式都市
ごみ焼却炉を示し、（Ｂ）は、前記酸素リッチ燃焼シス
テムを示す。
【００６９】ここで、直接排出とは、対象のごみ焼却発
電プラントから運用段階において実際に排出される量で
ある。また、間接排出とは、建設段階の構成設備や運用
段階において投入する薬品などを製造する際に発生する
量である。さらに、リサイクルとは、売電によるサーマ
ルリサイクルである。
【００７０】図９から明らかなように、ＣＯ2 に関し
て、（Ａ）と（Ｂ）とは、ほとんど差がない。これは、
直接排出の影響が大半を占め、かつ、直接排出のＣＯ2
量がほとんど変わらないからである。
【００７１】また、ＳＯx 、ＮＯx に関して、（Ａ）と
（Ｂ）とは、濃度規制による排ガス処理が行われている
ため、直接排出が削減され、直接排出の影響が少なくな
り、間接排出とリサイクルの影響が相対的に大きくな
る。
【００７２】さらに、ＳＯx に関して、（Ａ）と（Ｂ）
とは、燃焼条件によらず層発生量が変わらない。ところ
が、（Ｂ）は、排ガス量が削減された分、燃焼ガス中の
ＳＯ x の濃度が高くなる。したがって、濃度規制に沿っ
た薬品の投入は、多くなるが、今回の薬品投入の増加分
は、わずかであるため省略する。この結果、（Ａ）と
（Ｂ）とは、ほとんど差がない。
【００７３】さらにまた、ＮＯx に関して、（Ｂ）は、
再循環ガスの導入により、発生量が減少する。この結
果、（Ｂ）は、排ガス量低減による直接排出量の減少に
加え、投入薬品量が減少するため、間接排出量が（Ａ）
よりも、減少する。
【００７４】（６．１．２ 建設段階における構成設備
の環境負荷）前記酸素リッチ燃焼システムは、前記スト
ーカ式都市ごみ焼却炉に比較して、排ガス量が減少する
ため、排ガス処理設備、通風設備などの設備がコンパク
トとなる。一方、前記酸素リッチ燃焼システムは、酸素
製造装置や排ガス再循環設備が新たに必要となる。
【００７５】図１０は、前記ストーカ式都市ごみ焼却炉
（Ａ）と前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）との構成設
備の影響を、建設段階における環境負荷量（ＣＯ2 ／Ｓ
Ｏx／ＮＯx ）として定量化した結果を示す説明図であ
る。この図１０は、前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）
の構成設備の環境負荷から前記ストーカ式都市ごみ焼却
炉（Ａ）の構成設備の環境負荷を引き算したものを示
す。すなわち、既存の構成設備のコンパクト分は、マイ
ナスで表示されている。前記酸素リッチ燃焼システムに
よる構成設備の追加分は、プラスで表示されている。
【００７６】図１１は、前記ストーカ式都市ごみ焼却炉
（Ａ）を「１」とした場合の前記酸素リッチ燃焼システ
ム（Ｂ）の相対比率を示す説明図である。図１１から明
らかなように、前記ストーカ式都市ごみ焼却炉（Ａ）と
共通の構成設備に対するコンパクト化による環境負荷低
減分（相対比率＜１）は、酸素リッチ燃焼システム
（Ｂ）固有の構成設備の追加分より上回っている。この
結果、前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）は、建設段階
における環境負荷値を低減することができる。なお、こ
の図１１の「相対比率」は、前記の各構成設備毎に対応
する影響パラメータの比率でもある。
【００７７】（６．１．３ 運用段階における間接排出
量）図１２は、運用段階における間接排出に対する環境
負荷量（ＣＯ2 ／ＳＯx ／ＮＯx ）として定量化し、前
記ストーカ式都市ごみ焼却炉（Ａ）と前記酸素リッチ燃
焼システム（Ｂ）との差異を比較した結果を示す説明図
である。
【００７８】この図１２から明らかなように、前記酸素
リッチ燃焼システムでは、燃焼空気量の減少により、排
ガス量が削減でき、一方、運用段階の各処理装置への投
入薬品類や用役類の仕様量が前記ストーカ式都市ごみ焼
却炉（Ａ）と比較して、増減する。
【００７９】前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）の環境
負荷が低減される項目としては、排ガス量の減少によ
り、排ガス処理設備で使用されるアンモニア水や活性炭
の減少、および、ボイラ設備におけるイオン交換樹脂、
工業用水、灰出設備における固化用薬剤などの減少があ
る。一方、環境負荷が増加する項目としては、排ガス量
の減少による洗煙排水の塩基濃縮から排水中の塩基濃度
を下げるため排水処理における下水量が増加する。
【００８０】このように、前記酸素リッチ燃焼システム
（Ｂ）において、低減分の環境負荷と増加分の環境負荷
とを統合すると、低減分が増加分を上回っている。この
結果、前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）は、運用段階
における間接排出に対する環境負荷量を低減することが
できる。
【００８１】（６．１．４ 運用段階のサーマルリサイ
クル）図１３は、運用段階の電力量収支を示す説明図で
ある。図１３から明らかなように、前記酸素リッチ燃焼
システム（Ｂ）の発電力（Ｅ）が前記ストーカ式都市ご
み焼却炉（Ａ）の発電力（Ｅ）よりも向上している。こ
れは、前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）における高温
燃焼と排ガス量の減少に基づく発電効率の向上によるも
のである。
【００８２】一方、前記酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）
の消費電力（使用電力量（Ｇ））が前記ストーカ式都市
ごみ焼却炉（Ａ）の消費電力（使用電力量（Ｇ））より
も増加する。これは、前記酸素リッチ燃焼システム
（Ｂ）における酸素製造装置や再循環ガスファンによる
ものである。
【００８３】これにより、前記酸素リッチ燃焼システム
（Ｂ）の余剰電力（売電力（Ｅ＋Ｆ＋Ｇ））は、前記ス
トーカ式都市ごみ焼却炉（Ａ）の余剰電力（売電力（Ｅ
＋Ｆ＋Ｇ））よりも若干少ない。
【００８４】このため、運用段階のサーマルリサイクル
において、ＣＯ2 に換算すると、前記酸素リッチ燃焼シ
ステム（Ｂ）の方が前記ストーカ式都市ごみ焼却炉
（Ａ）よりも微少増となる。ところが、前記酸素リッチ
燃焼システム（Ｂ）は、建設段階や運用段階の間接排出
量が減少している。この結果、全体において、前記酸素
リッチ燃焼システム（Ｂ）の方が前記ストーカ式都市ご
み焼却炉（Ａ）よりも、ＣＯ2 は、微少減となる。
【００８５】（６．１．５ 各環境負荷の総排出量）図
１４は、建設段階および運用段階のライフサイクルに渡
った環境負荷の総排出量を示す説明図である。図中、
（Ａ）は前記ストーカ式都市ごみ焼却炉、（Ｂ）は前記
酸素リッチ燃焼システムを示す。図１４から明らかなよ
うに、全ての環境負荷物質において、前記酸素リッチ燃
焼システム（Ｂ）の数値が前記ストーカ式都市ごみ焼却
炉（Ａ）よりも低い。特に、ＮＯx は、直接排出量減少
の影響により、３割程度減少している。
【００８６】
【発明の効果】以上から明らかなように、この発明にか
かるごみ焼却発電プラントにおける環境負荷評価方法
（請求項１）によれば、下記の効果が得られる。すなわ
ち、オペレータが、ごみ焼却発電プラントの構成設備
と、各構成設備毎の処理方式と、ごみ処理量とをそれぞ
れコンピュータに入力する。すると、コンピュータが、
記憶装置に予め記憶されている各構成設備毎の処理方式
に対応する環境負荷量原単位および各構成設備毎に対応
する影響パラメータの比率と、入力されたごみ処理量と
からごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演算出力す
る。この結果、この発明にかかるごみ焼却発電プラント
における環境負荷評価方法（請求項１）は、ごみ焼却発
電プラントが環境に与える負荷を定量的に評価すること
ができる。
【００８７】また、この発明にかかるごみ焼却発電プラ
ントにおける環境負荷評価方法（請求項２）によれば、
下記の効果が得られる。すなわち、ごみ焼却発電プラン
トの構成設備に対する機器類などの詳細仕様が決定（設
計）される以前に、基本プロセス設計段階において、ご
み焼却発電プラントの構成設備を製造する建設段階の環
境負荷を定量的に評価することができる。
【００８８】さらに、この発明にかかるごみ焼却発電プ
ラントにおける環境負荷評価装置（請求項３）によれ
ば、前記請求項１にかかる発明と同様に、下記の効果が
得られる。すなわち、オペレータが、ごみ焼却発電プラ
ントの構成設備と、各構成設備毎の処理方式と、ごみ処
理量とを入力装置を介してコンピュータにそれぞれ入力
する。すると、コンピュータの演算装置が、記憶装置に
予め記憶されている各構成設備毎の処理方式に対応する
環境負荷量原単位および各構成設備毎対応する影響パラ
メータの比率と、入力されたごみ処理量とからごみ焼却
発電プラントの環境負荷量を演算する。その演算結果
が、出力装置を介して出力される。このように、この発
明にかかるごみ焼却発電プラントにおける環境負荷評価
装置（請求項３）は、ごみ焼却発電プラントが環境に与
える負荷を定量的に評価することができる。
【００８９】さらにまた、この発明にかかるごみ焼却発
電プラントにおける環境負荷評価方法のプログラムが記
録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体（請求項
４）によれば、下記の効果が得られる。すなわち、記録
媒体に記録されているプログラムをコンピュータに読み
取らせることにより、前記請求項１にかかる発明のごみ
焼却発電プラントにおける環境負荷評価方法をコンピュ
ータに実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のごみ焼却発電プラントにおける環境
負荷評価方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプ
ログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録
媒体の実施の形態の１例を示す構成のブロック図であ
る。
【図２】ごみ焼却発電プラントの各構成設備毎と処理方
式とを示す説明図である。
【図３】各構成設備毎の処理方式に対応する環境負荷量
原単位を示す説明図である。
【図４】各構成設備毎に対応する影響パラメータを示す
説明図である。
【図５】この発明のごみ焼却発電プラントにおける環境
負荷評価方法および装置ならびに環境負荷評価方法のプ
ログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録
媒体の実施の形態の１例を示す作用のフローチャートで
ある。
【図６】（Ａ）はストーカ式都市ごみ焼却炉のシステム
フローを示す説明図、（Ｂ）は酸素リッチ燃焼のシステ
ムフローを示す説明図である。
【図７】評価対象のシステムの基本条件を示す説明図で
ある。
【図８】評価対象のプラント仕様を示す説明図である。
【図９】ＣＯ2 、ＳＯx および、ＮＯx の環境負荷量を
算出した結果を示す説明図である。
【図１０】ストーカ式都市ごみ焼却炉（Ａ）と酸素リッ
チ燃焼システム（Ｂ）との構成設備の影響を、建設段階
における環境負荷量（ＣＯ2 ／ＳＯx ／ＮＯx ）として
定量化した結果を示す説明図である。
【図１１】ストーカ式都市ごみ焼却炉（Ａ）を「１」と
した場合の酸素リッチ燃焼システム（Ｂ）の相対比率
（各構成設備毎に対応する影響パラメータの比率）を示
す説明図である。
【図１２】運用段階における間接排出に対する環境負荷
量（ＣＯ2 ／ＳＯx ／ＮＯx ）として定量化し、ストー
カ式都市ごみ焼却炉（Ａ）と酸素リッチ燃焼システム
（Ｂ）との差異を比較した結果を示す説明図である。
【図１３】運用段階の電力量収支を示す説明図である。
【図１４】建設段階および運用段階のライフサイクルに
渡った環境負荷の総排出量を示す説明図である。
【図１５】ＬＣＡの環境負荷データのＩＳＯ１４０４０
におけるフレームワークを示す説明図である。
【図１６】インベントリ分析における定量化対象となる
環境負荷データを示す説明図である。
【符号の説明】
１ 中央処理装置 ２ 第１読み出し装置 ３ 第２読み出し装置 ４ 第１演算装置 ５ 第２演算装置 ６ 入力装置 ７ 出力装置 ８ 記憶装置 ９ 構成設備のファイル １０ 処理方式のファイル １１ 環境負荷量原単位のファイル １２ 影響パラメータの比率のファイル １３ バス Ａ ストーカ式都市ごみ焼却炉 Ｂ 酸素リッチ燃焼システム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ごみ焼却発電プラントが環境に与える負
    荷を定量的に評価する方法であって、 ごみ焼却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎の処
    理方式と、ごみ処理量とをそれぞれ入力する入力ステッ
    プと、 前記入力ステップで入力された各構成設備毎の処理方式
    に対応する環境負荷量原単位を、予め記憶装置に記憶さ
    れた環境負荷量原単位から読み出す第１読み出しステッ
    プと、 前記入力ステップで入力された各構成設備毎に対応する
    影響パラメータの比率を、予め記憶装置に記憶された影
    響パラメータの比率から読み出す第２読み出しステップ
    と、 前記第１読み出しステップで読み出された各構成設備毎
    の処理方式に対応する環境負荷量原単位 × 前記第２
    読み出しステップで読み出された各構成設備毎に対応す
    る影響パラメータの比率 × 前記入力ステップで入力
    されたごみ処理量 ＝ 各構成設備毎の環境負荷量 を
    演算する第１演算ステップと、 前記第１演算ステップで演算された各構成設備毎の環境
    負荷量を総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を
    演算する第２演算ステップと、 前記第２演算ステップで演算されたごみ焼却発電プラン
    トの環境負荷量を出力する出力ステップと、 を備えたことを特徴とするごみ焼却発電プラントにおけ
    る環境負荷評価方法。
  2. 【請求項２】 前記環境負荷評価方法は、ごみ焼却発電
    プラントの構成設備に対する機器類などの詳細仕様が決
    定される以前に、基本プロセス設計段階において行う、
    ことを特徴とする請求項１に記載のごみ焼却発電プラン
    トにおける環境負荷評価方法。
  3. 【請求項３】 ごみ焼却発電プラントが環境に与える負
    荷を定量的に評価する装置であって、 ごみ焼却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎の処
    理方式と、ごみ処理量とをそれぞれ入力する入力装置
    と、 前記入力装置で入力された各構成設備毎の処理方式に対
    応する環境負荷量原単位を、予め記憶装置に記憶された
    環境負荷量原単位から読み出す第１読み出し装置と、 前記入力装置で入力された各構成設備毎に対応する影響
    パラメータの比率を、予め記憶装置に記憶された影響パ
    ラメータの比率から読み出す第２読み出し装置と、 前記第１読み出し装置で読み出された各構成設備毎の処
    理方式に対応する環境負荷量原単位 × 前記第２読み
    出し装置で読み出された各構成設備毎に対応する影響パ
    ラメータの比率 × 前記入力装置で入力されたごみ処
    理量 ＝ 各構成設備毎の環境負荷量 を演算する第１
    演算装置と、 前記第１演算装置で演算された各構成設備毎の環境負荷
    量を総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を演算
    する第２演算装置と、 前記第２演算装置で演算されたごみ焼却発電プラントの
    環境負荷量を出力する出力装置と、 を備えたことを特徴とするごみ焼却発電プラントにおけ
    る環境負荷評価装置。
  4. 【請求項４】 ごみ焼却発電プラントが環境に与える負
    荷を定量的に評価する方法をコンピュータに実行させる
    ためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可
    能な記録媒体であって、 ごみ焼却発電プラントの構成設備と、各構成設備毎の処
    理方式と、ごみ処理量とをそれぞれ入力する入力ステッ
    プと、 前記入力ステップで入力された各構成設備毎の処理方式
    に対応する環境負荷量原単位を、予め記憶装置に記憶さ
    れた環境負荷量原単位から読み出す第１読み出しステッ
    プと、 前記入力ステップで入力された各構成設備毎に対応する
    影響パラメータの比率を、予め記憶装置に記憶された影
    響パラメータの比率から読み出す第２読み出しステップ
    と、 前記第１読み出しステップで読み出された各構成設備毎
    の処理方式に対応する環境負荷量原単位 × 前記第２
    読み出しステップで読み出された各構成設備毎に対応す
    る影響パラメータの比率 × 前記入力ステップで入力
    されたごみ処理量 ＝ 各構成設備毎の環境負荷量 を
    演算する第１演算ステップと、 前記第１演算ステップで演算された各構成設備毎の環境
    負荷量を総和してごみ焼却発電プラントの環境負荷量を
    演算する第２演算ステップと、 前記第２演算ステップで演算されたごみ焼却発電プラン
    トの環境負荷量を出力する出力ステップと、 を備えた環境負荷評価方法をコンピュータに実行させる
    プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記
    録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005118739A (ja) * 2003-10-20 2005-05-12 Takuma Co Ltd 廃棄物処理評価システム
JP2020510803A (ja) * 2017-02-17 2020-04-09 ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ バイオ燃料に点火するシステムおよび方法

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