JP2014196897A - 廃棄物装入制御装置および廃棄物装入制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
瞬間廃棄物処理速度=排ガス量/排ガス流量原単位…(1)
(廃棄物溶融設備1の全体構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る廃棄物装入制御装置20を含む廃棄物溶融設備1の構成概要図である。図1に示すように、廃棄物溶融設備1は、廃棄物溶融炉10および廃棄物装入制御装置20を備えて構成される。廃棄物溶融炉10の排ガス管121の中に廃棄物装入制御装置20の測定部210が設置され、測定部210は廃棄物装入制御装置20の演算部220とデータ通信可能に接続される。廃棄物装入制御装置20の装入装置駆動部230は、演算部220からの出力に基づき廃棄物溶融炉10の装入装置120を駆動させることにより、廃棄物溶融炉10への廃棄物の装入を自動制御する。
廃棄物溶融炉10の構成について説明する。廃棄物溶融炉10は、廃棄物を溶融処理するものである。廃棄物溶融炉10は、図1に示されるように、溶融炉部110と、溶融炉部110の上部に設けられた装入装置120とを備える。溶融炉部110は、シャフト部111と、該シャフト部111の下端に設けられる朝顔部112と、朝顔部112の下部に設けられる炉底部113と、を備える。炉底部113には、上から順に、熱分解帯用の上段羽口114と、燃焼溶融帯用の下段羽口115とが設けられている。上段羽口114及び下段羽口115は、それぞれ複数段であってもよい。
次に、廃棄物装入制御装置20の構成について説明する。廃棄物装入制御装置20は、廃棄物溶融炉10へ廃棄物を定量的に装入するためのものである。図2は廃棄物装入制御装置20のハードウェア構成図である。図2に示すように、廃棄物装入制御装置20は、物理的には、CPU21、ROM22及びRAM23等の主記憶装置、キーボード及びマウス等の入力デバイス24、ディスプレイ等の出力デバイス25、他の装置との間でデータの送受信を行うためのネットワークカード等の通信モジュール26、ハードディスク等の補助記憶装置27などを含む通常のコンピュータシステムとして構成される。後述する廃棄物装入制御装置20の各機能は、CPU21、ROM22、RAM23等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU21の制御の元で入力デバイス24、出力デバイス25、通信モジュール26を動作させると共に、主記憶装置22,23や補助記憶装置27におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
排ガス流量原単位=f1(投入カロリー)…(2)
ここで、関数f1は正の傾きを有する1次関数であり、図4の例においては、下記のように表すことができる。
排ガス流量原単位[Nm3/TR]=a×投入カロリー[kcal]+b…(3)
ただし、aおよびbはそれぞれ常数である。
投入カロリー=f2(CO2の流量)…(4)
ここで、関数f2は正の傾きを有する1次関数であり、図5の例においては、下記のように表すことができる。
投入カロリー[kcal]=c×CO2の流量[Nm3/h]+d…(5)
ただし、cおよびdはそれぞれ常数である。
排ガス流量原単位=f3(CO2の流量)…(6)
ここで、関数f3は正の傾きを有する1次関数であり、図6の例においては、下記のように表すことができる。
排ガス流量原単位[Nm3/TR]=e×CO2の流量[Nm3/h]+f…(7)
ただし、eおよびfはそれぞれ常数である。つまり、相関関係格納部221に格納されたデータにおいて、CO2の流量と排ガス流量原単位との間の正比例の相関関係は1次関数として近似化されていることがいえる。
瞬間廃棄物処理速度[t/h]=排ガス量[Nm3/h]/排ガス流量原単位[Nm3/TR]…(1)
続いて、廃棄物装入制御装置20により行われる動作について、図7を参照しながら説明する。図7は、廃棄物装入制御装置20の動作を示すフローチャートである。
引き続き、本発明の第2実施形態を説明する。図8は、第2実施形態にかかる廃棄物装入制御装置20の構成概要図である。図8に示すように、第2実施形態では、廃棄物装入制御装置20の演算部220が、機能的構成要素として、参考処理時間算出部226(特許請求の範囲における「参考処理時間算出手段」に相当)および第2廃棄物装入タイミング判断部227(特許請求の範囲における「 第2廃棄物装入タイミング判断手段」に相当)を更に備える点で第1実施形態と異なる。更に、装入装置駆動部230が 第1廃棄物装入タイミング判断部225だけでなく、第2廃棄物装入タイミング判断部227の判断にも従い、廃棄物溶融炉10へ廃棄物を装入する点で第1実施形態と異なる。なお、第1実施形態と重複する部分については説明を省略する。
参考処理時間[分]=(今回の廃棄物装入量[t]/定格処理量[t/day])×(100/N[%])×60×24]…(8)
ここで、今回の廃棄物装入量は、上記第1実施形態でのように、例えば装入装置120の1掴み分の廃棄物の量に相当する。また、廃棄物溶融炉10の定格処理量は、例えば1日を単位にした廃棄物溶融炉10の処理量を表し、廃棄物溶融炉10毎に予め定められている値である。Nは、廃棄物溶融炉10全体における処理速度が反映された係数である。この係数は、廃棄物溶融炉10の運転状況に合わせて適宜調整するものであり、例えば50〜200の間で調整される。例えば、夜の格安の深夜電気を使って廃棄物溶融炉10を運転させる場合には、処理量を増やすために、Nの値を大きく調整することができる。一方で、昼の電気代が安くないときなどに、廃棄物溶融炉10の処理量を抑えながら運転する場合には、Nの値を小さく調整することができる。「100」はNがパーセントを表すので乗じるものであり、「60」および「24」は 参考処理時間を分で表すために乗じている。
Claims (8)
- 廃棄物溶融炉へ廃棄物を装入するための廃棄物装入制御装置であって、
前記廃棄物溶融炉からの排ガス中に含まれたCO2の流量を測定するCO2流量測定手段と、
前記CO2の流量と排ガス流量原単位との間の比例の相関関係を示すデータを格納する相関関係格納手段と、
前記相関関係格納手段に格納された前記データに基づき、前記CO2の流量を元に前記排ガス流量原単位を算出する排ガス流量原単位算出手段と、
前記廃棄物溶融炉からの排ガス量および前記排ガス流量原単位に基づき、前記廃棄物溶融炉における瞬間廃棄物処理速度を算出する瞬間廃棄物処理速度算出手段と、
前記瞬間廃棄物処理速度算出手段により算出された前記瞬間廃棄物処理速度に基づき、前記廃棄物溶融炉における瞬間廃棄物処理量の積算値を算出する廃棄物処理量積算値算出手段と、
前記廃棄物処理量積算値算出手段により算出された前記積算値と所定の閾値との大小比較により、次回の廃棄物装入タイミングを判断する第1廃棄物装入タイミング判断手段と、
前記第1廃棄物装入タイミング判断手段の当該判断に従い、前記廃棄物溶融炉へ前記廃棄物を装入する廃棄物装入手段と、
を備える、廃棄物装入制御装置。 - 前記瞬間廃棄物処理速度算出手段は、
下記の式(1)に基づき、前記瞬間廃棄物処理速度を算出する、請求項1に記載の廃棄物装入制御装置。
瞬間廃棄物処理速度=排ガス量/排ガス流量原単位…(1) - 前記相関関係格納手段に格納された前記データにおいて、前記CO2の流量と前記排ガス流量原単位との間の前記比例の相関関係は1次関数として近似化されている、請求項1または2に記載の廃棄物装入制御装置。
- 前記廃棄物溶融炉の定格処理量、および前記廃棄物装入手段により今回装入する廃棄物装入量に基づき、前記廃棄物装入量に対する前記廃棄物溶融炉の参考処理時間を算出する参考処理時間算出手段と、
前回装入した時刻から経過した時間と、前記参考処理時間算出手段が算出した参考処理時間とを比較することにより、次回の廃棄物装入タイミングを判断する第2廃棄物装入タイミング判断手段と、
を更に備え、
前記廃棄物装入手段は、前記第2廃棄物装入タイミング判断手段の当該判断に従い、前記廃棄物溶融炉へ前記廃棄物を装入する、請求項1〜3何れか1項に記載の廃棄物装入制御装置。 - 前記参考処理時間算出手段は、前記参考処理時間を算出するために、前記廃棄物装入量を前記定格処理量で割る演算を行う、請求項4に記載の廃棄物装入制御装置。
- 前記参考処理時間算出手段は、前記参考処理時間を算出するために、前記廃棄物溶融炉全体における処理速度が反映された係数を更に乗じる演算を行う、請求項5に記載の廃棄物装入制御装置。
- 廃棄物溶融炉へ廃棄物を装入するための廃棄物装入制御方法であって、
相関関係格納手段に、前記廃棄物溶融炉からの排ガス中に含まれたCO2の流量と排ガス流量原単位との間の比例の相関関係を示すデータが格納され、
CO2流量測定手段が、前記CO2の流量を測定するCO2流量測定ステップと、
排ガス流量原単位算出手段が、前記相関関係格納手段に格納された前記データに基づき、前記CO2の流量を元に前記排ガス流量原単位を算出する排ガス流量原単位算出ステップと、
瞬間廃棄物処理速度算出手段が、前記廃棄物溶融炉からの排ガス量および前記排ガス流量原単位に基づき、前記廃棄物溶融炉における瞬間廃棄物処理速度を算出する瞬間廃棄物処理速度算出ステップと、
廃棄物処理量積算値算出手段が、前記瞬間廃棄物処理速度算出手段により算出された前記瞬間廃棄物処理速度に基づき、前記廃棄物溶融炉における瞬間廃棄物処理量の積算値を算出する廃棄物処理量積算値算出ステップと、
第1廃棄物装入タイミング判断手段が、前記廃棄物処理量積算値算出手段により算出された前記積算値と所定の閾値との大小比較により、次回の廃棄物装入タイミングを判断する第1廃棄物装入タイミング判断ステップと、
廃棄物装入手段が、前記第1廃棄物装入タイミング判断手段の当該判断に従い、前記廃棄物溶融炉へ前記廃棄物を装入する廃棄物装入ステップと、
を備える、廃棄物装入制御方法。 - 参考処理時間算出手段が、前記廃棄物溶融炉の定格処理量、および前記廃棄物装入手段により今回装入する廃棄物装入量に基づき、前記廃棄物装入量に対する前記廃棄物溶融炉の参考処理時間を算出する参考処理時間算出ステップと、
第2廃棄物装入タイミング判断手段が、前回装入した時刻から経過した時間と、前記参考処理時間算出手段が算出した参考処理時間とを比較することにより、次回の廃棄物装入タイミングを判断する第2廃棄物装入タイミング判断ステップと、
を更に備え、
前記廃棄物装入手段は、前記廃棄物装入ステップにて、前記第2廃棄物装入タイミング判断手段の当該判断に従い、前記廃棄物溶融炉へ前記廃棄物を装入する、請求項7に記載の廃棄物装入制御方法。
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