JP6714437B2 - ごみクレーン運転装置およびごみクレーン運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、ごみクレーン運転装置およびごみクレーン運転方法に関する。

従来、焼却炉におけるごみの燃焼を安定化させるように、ごみ焼却炉に投入されるごみを選択する構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、廃棄物の種類および発熱量が類似する廃棄物が貯留される複数の貯留槽と、複数の貯留槽の各々から指定された量（混合量）がそれぞれ移送されて混合撹拌される廃棄物混合槽と、廃棄物混合槽のごみを焼却炉に投入するごみ供給装置と、を備える産業廃棄物焼却施設が開示されている。この産業廃棄物焼却施設では、産業廃棄物焼却炉投入管理方法により、発熱量の変動が最小となるように、各々の貯留槽に貯留された廃棄物の混合量と、混合された廃棄物の投入量とが計画される。そして、廃棄物混合槽において計画された混合量で混合されて、計画された投入量だけ、混合された廃棄物が焼却炉に投入される。これにより、産業廃棄物焼却炉における廃棄物の燃焼が安定化される。

特開平１０−１３２２４７号公報

しかしながら、上記特許文献１の産業廃棄物焼却施設では、発熱量の変動に基づく産業廃棄物の燃焼の不安定化は抑制されるものの、廃棄物混合槽とは別に、複数の貯留槽を設ける必要があるので、施設が大型化および複雑化してしまうという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することが可能なごみクレーン運転装置およびごみクレーン運転方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるごみクレーン運転装置は、ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、ごみ種の構成割合の変動指標値が最小になるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御するように構成されている。
なお、「ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値」は、ごみ種の構成割合の変動が大きい場合に、大きくなる値である。
このように構成すれば、ピット内のごみから投入ごみが選択されてクレーンにより掴まれるので、ピットとは別に、ごみを貯留するための複数の貯留槽を設ける必要がない。これにより、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制することができる。また、前回投入されたごみと、次に投入される投入ごみとの間のごみの構成割合の変動を小さくすることができるので、投入ごみの発熱量が大きく変動するのを抑制することができる。この結果、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。さらに、変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合に変動指標値が最小になるごみを選択することによって、発熱量の変動をより抑制することができるので、ごみの燃焼の不安定化をより確実に抑制することができる。

この発明の第２の局面によるごみクレーン運転装置は、ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、撹拌回数の大きいごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御するように構成されている。
このように構成すれば、上記第１の局面と同様に、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。ここで、撹拌回数の大きいごみでは、撹拌により複数のごみ種が混合されていると考えられるので、撹拌回数が小さなごみと比べて、ごみ種の構成割合がより平準化されており、発熱量も平均値に近いと考えられる。このため、上記のように、撹拌回数の大きいごみをピット内のごみの中から選択的に掴むように構成すれば、発熱量を平均値に近づけることができるので、ごみの燃焼の不安定化を抑制しやすくすることができる。

この発明の第３の局面によるごみクレーン運転装置は、ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種が、ピット内のごみに存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下で、かつ、特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御するように構成されている。
このように構成すれば、上記第１の局面と同様に、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。さらに、特殊ごみ種の構成割合が大きいごみがごみ焼却炉に投入されるのを抑制することができるので、発熱量の変動の大きな特殊ごみ種に起因して発熱量の変動が大きくなるのを抑制することができる。これにより、ごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

この発明の第４の局面によるごみクレーン運転装置は、ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御する制御部と、を備え、制御部は、ごみ焼却炉に投入されたごみのごみ焼却炉での燃焼度合と、ごみ種の構成割合の変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみのごみ焼却炉への投入回数との相関関係から求められた指標閾値を用いて、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下のごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、投入ごみとしてごみ焼却炉に投入するようにクレーンを制御するように構成されている。
このように構成すれば、上記第１の局面と同様に、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。さらに、ごみ焼却炉に投入されたごみのごみ焼却炉での燃焼度合と、ごみ種の構成割合の変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみのごみ焼却炉への投入回数との相関関係から、ごみ焼却炉に適合した指標閾値を求めることができるので、ごみ焼却炉における発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

上記第１〜第４の局面のいずれかによるごみクレーン運転装置において、好ましくは、制御部は、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが存在しない場合には、ピット内のごみを撹拌させるようにクレーンを制御することにより、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみを作成するように構成されている。このように構成すれば、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値を超えたごみが、ごみ焼却炉に投入されるのを確実に抑制することができるので、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

この発明の第５の局面におけるごみクレーン運転方法は、ピット内のごみの、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおける複数のごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて演算する工程と、変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程と、クレーンを用いて、選択された投入ごみを、ピット内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉に投入する工程と、を備え、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程は、変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、ごみ種の構成割合の変動指標値が最小になるごみを、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、または、変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、撹拌回数の大きいごみを、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、または、焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種が、ピット内のごみに存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下で、かつ、特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるごみを、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、または、ごみ焼却炉に投入されたごみのごみ焼却炉での燃焼度合と、ごみ種の構成割合の変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみのごみ焼却炉への投入回数との相関関係から求められた指標閾値を用いて、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下のごみを、ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、を含む。
この第５の局面におけるごみクレーン運転方法では、上記第１の局面と同様に、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制することができる。また、一般的なごみ焼却施設に設けられたピットおよびクレーンを用いることができるので、貯留部などを別個に備える新たなごみ焼却施設を設けなくても、既設のごみ焼却施設に、本発明のごみクレーン運転方法を適用することができる。そして、上記第１の局面と同様に、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、ごみ焼却施設が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することが可能なごみクレーン運転装置およびごみクレーン運転方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設の模式的な図である。 本発明の第１〜第３実施形態によるごみ焼却施設のブロック図である。 本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設のピット周辺を模式的に示した平面図である。 本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設のごみの撹拌によるごみ種の変化を説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設のクレーンによるごみ投入動作を模式的に示した図である。 本発明の第１実施形態の実施例によるごみ焼却施設における、変動指標値が５０よりも大きなごみの投入回数と蒸気量の落ち込み時間とを示した図である。 本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設のクレーン駆動制御フローである。 本発明の第２実施形態によるごみ焼却施設のクレーンによるごみ投入動作を模式的に示した図である。 本発明の第２実施形態によるごみ焼却施設のクレーン駆動制御フローである。 本発明の第３実施形態によるごみ焼却施設のクレーンによるごみ投入動作を模式的に示した図である。 本発明の第３実施形態によるごみ焼却施設のクレーン駆動制御フローである。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
まず、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態によるごみクレーン運転装置４を備えるごみ焼却施設１００について説明する。

＜ごみ焼却施設の概略構成＞
本発明の第１実施形態によるごみ焼却施設１００は、図１に示すように、ごみ受入前測定設備１と、ごみ受入設備２と、ごみ焼却炉３と、ごみクレーン運転装置４（図２参照）とを備えている。なお、第１実施形態によるごみ焼却施設１００は、新たに建設してもよいし、既設のごみ焼却施設であってもよい。

ごみ受入前測定設備１では、ごみ焼却施設１００に到着したごみ収集車Ｑの重量が測定されるとともに、ごみ収集車Ｑにより搬入されるごみの種類（ごみ種）が登録される。ごみ受入設備２では、複数のごみ収集車Ｑにより搬入されるごみが一時的に貯留される。ごみ焼却炉３は、ごみ受入設備２に併設されており、ごみを焼却する。ごみクレーン運転装置４は、クレーン５によりごみを上方から掴むとともに、掴んだごみを下方に投下または投入する。

なお、本実施形態では、「ごみを投下する」とは、掴んだごみをある高さからピット２１内に落下させることを意味し、「ごみを投入する」とは、掴んだごみをごみ焼却炉３（ホッパ２２）に落下させることを意味する。また、ごみ焼却炉３は、Ｘ方向（図１において、紙面に対して直交する方向、図３参照）に並ぶように一対設けられている。

ごみ受入前測定設備１は、ごみ受入設備２よりも前のごみ焼却施設１００の出入口近傍に設けられている。ごみ受入前測定設備１には、路面に埋め込まれ、上に停止したごみ収集車Ｑの重量を測定する重量測定部１１と、ごみ収集車Ｑに積載されたごみのごみ種を登録するためのごみ種登録部１２とが設けられている。

重量測定部１１は、測定された重量からごみ収集車Ｑの重量を差し引くことによって、ごみ収集車Ｑに積載されたごみの重量を取得する。ごみ種登録部１２は、たとえば、ごみの種類（可燃ごみ、不燃ごみのうちの可燃性のもの、粗大ごみのうちの可燃性のもの）、ごみが搬入された曜日、および、ごみが収集された地域が、係員などによりごみ種を示すパラメータとして各々登録される。また、ごみ種登録部１２では、ごみ種のうち、熱量が大きく異なる特殊なごみ種（特殊ごみ種）は、特殊ごみ種として登録される。なお、特殊ごみ種としては、下水汚泥、木および草などの剪定ごみ、動物の遺体、および、リサイクル施設からのリサイクル不適合ごみなどが該当する。なお、下水汚泥およびリサイクル不適合ごみは、ごみ種登録部１２および搬入扉２１ａを経由せずに、ごみ焼却施設１００内またはごみ焼却施設１００に隣接する図示しないリサイクル施設などから、直接的にピット２１に搬入される場合がある。

そして、図２に示すように、重量測定部１１およびごみ種登録部１２は、それぞれ、取得したごみ重量の情報およびごみ種の情報を、後述する制御部６のクレーン位置決定部６２に送信するように構成されている。

ごみ受入設備２は、図１に示すように、ごみ収集車Ｑにより搬入されるごみを貯留するためのピット２１と、ピット２１に隣接するとともにピット２１内のごみをごみ焼却炉３に供給するためのホッパ２２と、ピット２１およびホッパ２２を覆う建屋２３とを含んでいる。なお、ホッパ２２は、一対のごみ焼却炉３にそれぞれ対応しており、Ｘ方向に並ぶように一対設けられている。

ごみ焼却炉３には、ストーカ式の燃焼室３１が設けられている。また、ごみ焼却炉３には、燃焼室３１の前端側（Ｙ１側）にホッパ２２に接続されたごみ案内通路３２が設けられているとともに、後端側（Ｙ２側）に灰取出口３３が設けられている。また、燃焼室３１の上後方側（Ｚ１側で、かつ、Ｙ２側）には、煙道３４が設けられている。煙道３４には、煙道３４を通る排気の熱を用いて給水を加熱蒸発させることによって、排気の熱エネルギーを回収するための蒸気タービン３５が配置されている。なお、蒸気タービン３５において、排気の熱エネルギーを効率的に回収するためには、安定的な燃焼が継続的に行われるのがよい。

ごみクレーン運転装置４は、図２に示すように、クレーン５と、制御部６とを含んでいる。また、ごみ焼却施設１００には、ごみ焼却炉３内を監視するカメラ（図示せず）の画像や、蒸気タービン３５における蒸気量などに基づいて、ごみ焼却炉３にごみを投入するか否かを判断する焼却炉監視部７が設けられている。この焼却炉監視部７は、ごみ焼却炉３に投入された投入ごみのごみ種に合わせて、ごみ焼却炉３における投入ごみの燃焼を制御するように構成されている。

クレーン５は、図１に示すように、ごみを撹拌する撹拌動作と、ごみ（投入ごみ）をごみ焼却炉３に投入する投入動作とが可能なように構成されている。撹拌動作とは、ピット２１内のごみを掴むとともに、掴んだごみをピット２１内に投下することによって、ピット２１内のごみを撹拌する動作である。これにより、ピット２１内のごみのごみ質（ごみ種の構成割合）が均一化される。また、投入動作とは、焼却炉監視部７からのごみの投入指示に基づいて、ピット２１内のごみを掴むとともに、ホッパ２２を介して、掴んだごみをごみ焼却炉３の燃焼室３１に投入する動作である。これにより、投入されたごみが焼却される。

クレーン５は、建屋２３のピット２１およびホッパ２２の上方（Ｚ１側）に設けられている。また、クレーン５は、建屋２３の天井近傍に設けられ、Ｘ方向に移動可能に設けられたガーダ５１と、ガーダ５１の上に配置され、Ｙ方向に移動可能に設けられた横行台車５２とを有している。さらに、クレーン５は、ピット２１内のごみをつかむためのバケット５３と、バケット５３と横行台車５２とを接続するワイヤ５４と、横行台車５２に設けられ、ワイヤ５４の長さを変化させることによりバケット５３を高さ方向（Ｚ方向）に昇降させる巻取機５５とを有している。

制御部６は、制御回路としてのＣＰＵなどから構成されている。制御部６は、クレーン５の駆動を制御する機能を有している。制御部６は、図２に示すように、ガーダ５１および横行台車５２の移動制御、巻取機５５の巻取制御、および、バケット５３の開閉制御からなるクレーン５の運転制御を行うクレーン運転制御部６１と、バケット５３の移動する座標（Ｘ−Ｙ平面における座標）の演算などを行うクレーン位置決定部６２とを含んでいる。クレーン位置決定部６２は、ごみ体積演算部６２ａ、ごみ種割合演算部６２ｂ、撹拌回数演算部６２ｃ、座標選択演算部６２ｄおよび記憶部６２ｅを有している。なお、クレーン位置決定部６２の詳細に関しては、後述する。

また、ごみクレーン運転装置４は、ごみ重量検出部４ａをさらに含んでいる。ごみ重量検出部４ａは、クレーン５のバケット５３がごみを掴んだ際のごみの重量を検出して、クレーン位置決定部６２に送信するように構成されている。

また、ごみ焼却施設１００には、図１に示すように、操作者がごみ受入設備２を監視したりクレーン５を手動で操作したりするための操作室８が設けられている。操作室８には、クレーン５の移動軌跡や、ごみ種およびごみ種毎の構成割合、ごみの撹拌回数などを操作者に表示するためのディスプレイ８ａ（図２参照）が配置されている。このディスプレイ８ａへの表示指示は、制御部６により行われるように構成されている。

（ピットの説明）
図３に示すように、ピット２１は、Ｘ−Ｙ平面に広がる直方体の箱状に形成されており、制御部６により、Ｘ−Ｙ平面において複数のエリアＰに仮想的に区画されている。具体的には、ピット２１は、制御部６により、８０（＝５×１６）個のエリアＰ（ｉ，ｊ）（ｉ：ａ〜ｅ、ｊ：１〜１６）に仮想的に区画されている。なお、ｉ行がＹ方向に並び、ｊ列がＸ方向に並ぶようにピット２１は区画されている。ここで、各々のエリアＰは、バケット５３が一度に掴むことができる程度の面積Ｓになるように区画されている。

また、各エリアＰのごみは、高さ約０．５ｍ（体積が０．５×Ｓ（ｍ³））の直方体状の均一な物体（ブロックＲ、図４および図５参照）が積層したものであるとして仮想化した状態で把握されている。そして、クレーン位置決定部６２により、エリアＰのブロックＲ毎に、ブロックＲのごみを構成するごみ種と、各々のごみ種の構成割合と、ブロックＲのごみの撹拌回数とが求められるように構成されている。なお、図４および図５では、便宜上、ピット２１内のエリアＰの一部のみを抜粋して図示している。

また、ピット２１のＹ１側には、複数（６ケ所）の搬入扉２１ａが設けられている。搬入扉２１ａは、ごみ収集車Ｑ（図１参照）によりごみをピット２１内に搬入するために設けられている。また、ホッパ２２は、ピット２１のＹ２側に設けられている。

ここで、ごみ収集車Ｑのごみがピット２１内に投下された際に、搬入扉２１ａに応じたエリアＰに、ごみが投下されたことが認識される。この際、重量測定部１１から送信されたごみ重量に基づいて、搬入扉２１ａに応じたエリアＰに、エリアＰに投下されたごみのごみ種と、エリアＰにおけるゴミの高さとが登録される。なお、エリアＰに投下されたごみの高さは、重量測定部１１から送信されたごみの重量に、予め定められた係数を乗することによって演算される。

＜クレーン位置決定部の説明＞
（ごみ体積演算部の説明）
クレーン位置決定部６２のごみ体積演算部６２ａは、ピット２１内のエリアＰにおけるごみの体積を演算する機能を有している。

具体的には、クレーン５のバケット５３に任意のエリアＰのごみが掴まれた際に、ごみ重量検出部４ａによりバケット５３に掴まれたごみの重量が検出される。そして、ごみ体積演算部６２ａにより、掴まれたごみの重量をごみの密度（推定値、定数）で除することによって、掴まれたごみの高さが演算される。これにより、掴まれたエリアＰにおけるごみの高さが、掴まれたごみの高さだけ小さくなるとともに、投下されたエリアＰにおけるごみの高さが、掴まれて投下されたごみの高さだけ大きくなる。そして、エリアＰにおけるごみの高さは、演算された値に更新されて記憶部６２ｅに記憶される。

なお、エリアＰにおけるごみの高さは、エリアＰにおいて積み上げられたブロックＲの数として記憶部６２ｅに記憶されている。

（ごみ種割合演算部およびごみ種の構成割合の説明）
クレーン位置決定部６２のごみ種割合演算部６２ｂは、ピット２１内の特定の位置におけるごみ種の構成割合を演算する機能を有している。なお、ピット２１内の特定の位置とは、ピット２１の特定のエリアＰにおける特定の高さ位置（特定のブロックＲの位置）を意味する。

ごみ種割合演算部６２ｂは、ごみ収集車Ｑからピット２１のエリアＰのいずれかにごみが新たに投下された際に、ごみが新たに投下されたエリアＰにおいて、エリアＰの上部に新たに追加されたブロックＲに、ごみ種の情報に基づくごみ種が１００％搬入されたと判断するように構成されている。なお、ごみ種登録部１２を経由せずにピット２１に搬入された下水汚泥およびリサイクル不適合ごみに関しては、クレーン位置決定部６２により、ごみが新たに搬入されたエリアＰにおいて、エリアＰの上部に新たに追加されたブロックＲに、特殊ごみ種が１００％搬入されたことが登録されるように構成されている。

また、ごみ種割合演算部６２ｂは、ピット２１内のごみの撹拌毎に、ブロックＲ毎のごみの構成割合を演算するように構成されている。具体的には、撹拌時に掴んだごみのブロックＲの数がｍ、ブロックＲｊ（１≦ｊ≦ｍ）の体積がｖｊ（＝０．５×Ｓ（ｍ³））、ブロックＲｊに含まれる特定のごみ種の構成割合がαｊ（％）である場合には、撹拌時に掴んだごみの全体における特定のごみ種の構成割合α（％）は、下記の式（１）により演算される。

ここで、一例として、図４に示すように、ブロックＲ１〜Ｒ３のごみ種Ａ、ＢおよびＣの構成割合が、それぞれ、図４に示す構成割合である場合には、撹拌後のごみ種Ａの構成割合は、（（６０×１０^-2×０．５＋１０×１０^-2×０．５＋３０×１０^-2×０．５）／（０．５＋０．５＋０．５）×１００）＝５０％になる。また、撹拌後のごみ種Ｂの構成割合は、（（１０×１０^-2×０．５＋２０×１０^-2×０．５＋７０×１０^-2×０．５）／（０．５＋０．５＋０．５）×１００）＝５０％になる。また、撹拌後のごみ種Ｃの構成割合は、（（３０×１０^-2×０．５＋７０×１０^-2×０．５＋０×１０^-2×０．５）／（０．５＋０．５＋０．５）×１００）＝５０％になる。

そして、ごみ種割合演算部６２ｂによって演算されたごみの構成割合は、ブロックＲ毎に記憶部６２ｅに記憶される。

また、ごみ種割合演算部６２ｂは、投入指示があった際に、投入指示に含まれるごみの体積（重量）に応じて、複数のブロックＲのいずれかを選択して、クレーン５に掴ませるように構成されている。この際、ごみ種割合演算部６２ｂは、投入指示に含まれるごみの体積（重量）に応じて、異なるエリアＰのブロックＲを１つずつ選択的に掴んで、ごみ焼却炉３に投入してもよいし、同じエリアＰの積層された複数のブロックＲを一度に選択的に掴んで、ごみ焼却炉３に投入してもよい。

ここで、第１実施形態では、ごみ種割合演算部６２ｂは、前回投入されたごみのごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動指標値を、ピット２１内のごみ毎に求めるように構成されている。この際、ごみ種割合演算部６２ｂは、まず、記憶部６２ｅに記憶されたブロックＲ毎のごみ種の構成割合に基づいて、変動指標値を、各々のごみ毎に求めるように構成されている。そして、ごみ種割合演算部６２ｂは、ごみ種の数をｎ、前回投入されたごみにおけるごみ種の構成割合をｘｋ（１≦ｋ≦ｎ）（％）とし、ピット２１内の特定の位置のごみにおけるごみ種の構成割合をｙｋ（１≦ｋ≦ｎ）（％）とした場合に、特定の位置のごみにおける変動指標値Ｖを、下記の式（２）により演算するように構成されている。

ここで、一例として、図５に示すように、同じエリアＰの３つのブロックＲの投入ごみを、一度に選択的に掴んでごみ焼却炉３に投入する例を示す。この際、５つのエリアＰのいずれかから投入ごみを選択する例について説明する。

なお、前回ごみ焼却炉３に投入したごみＷ０は、３種のごみ種Ａ、ＢおよびＣから構成されている。ここで、ごみ種ＡおよびＢは、通常のごみ（たとえば、可燃ごみ、および、不燃ごみのうちの可燃性のもの）であり、ごみ種Ｃは、熱量が大きく異なる特殊ごみ種である。また、ごみＷ０におけるごみ種Ａ、ＢおよびＣの構成割合は、それぞれ、４０％、２０％および４０％である。

ここで、焼却炉監視部７からの投入指示に基づいて、次にごみ焼却炉３に投入される投入ごみがピット２１内のごみから選択される。この際、焼却炉監視部７により３ブロック分のごみの投入が指示されたとする。

この際、ごみ種割合演算部６２ｂは、積層された３つのブロックＲから構成されたごみＷ１〜Ｗ５から、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみを選択する。具体的には、まず、記憶部６２ｅに記憶されているブロックＲ毎のごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ種割合演算部６２ｂにより、ごみＷ１〜Ｗ５におけるごみ種Ａ〜Ｄの構成割合が演算される。この際、ごみＷ１〜Ｗ５におけるごみ種Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの構成割合は、図５に示す構成割合であるとする。なお、ごみ種Ｄは、ごみＷ０に含まれていない通常のごみ種である。

そして、ごみ種割合演算部６２ｂは、上記の式（２）に基づいて、ごみＷ１〜Ｗ５毎に、ごみ種の構成割合の変動指標値Ｖを演算する。たとえば、ごみＷ１においては、変動指標値Ｖは、Ｖ＝√（（４０−４０）²＋（２０−２０）²＋（２０−４０）²＋（２０−０）²）≒２８．３と演算される。ごみＷ１〜Ｗ５におけるそれぞれの変動指標値Ｖを図５に示す。

また、第１実施形態では、ごみ種割合演算部６２ｂは、指標閾値以下の変動指標値を有するごみの中から、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみを選択するように構成されている。なお、指標閾値は、後述する指標閾値の取得方法によって、ごみ焼却施設１００毎に取得される値である。つまり、図５に示す指標閾値（＝５０）は、一例である。なお、図５に示す例では、指標閾値は５０であるので、ごみ種割合演算部６２ｂにより、ごみＷ１〜Ｗ５のうち、５０以下の変動指標値Ｖを有するごみＷ１、Ｗ３およびＷ４の中から、投入ごみが選択される。

また、ごみ種割合演算部６２ｂは、ピット２１内のごみのうち、焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種の構成割合が、特殊ごみ種閾値（たとえば、５０％）以下のごみを投入ごみとして選択するように構成されている。つまり、図５に示す例では、ごみ種割合演算部６２ｂにより、ごみＷ１、Ｗ３およびＷ４のうち、特殊ごみ種（ごみ種Ｃ）の構成割合が５０％を超えるごみＷ３（ごみ種Ｃが５５％）は選択されない。

そして、ごみ種割合演算部６２ｂは、指標閾値以下の変動指標値を有し、かつ、特殊ごみの構成割合が特殊ごみ種閾値以下のごみのうち、変動指標値が最小になるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。つまり、図５に示す例では、ごみ種割合演算部６２ｂにより、ごみＷ１およびＷ４のうち、変動指標値Ｖが最小のごみＷ４が、投入ごみとして選択される。

その後、座標選択演算部６２ｄは、選択された投入ごみ（図５におけるごみＷ４）が位置するエリアＰの座標を演算するように構成されている。そして、座標選択演算部６２ｄにより演算した座標が掴み座標として、制御部６のクレーン運転制御部６１に送信される。これにより、クレーン運転制御部６１によりクレーン５が運転制御されて、選択された投入ごみ（図５におけるごみＷ４）がクレーン５のバケット５３により掴まれる。

そして、座標選択演算部６２ｄにより、ホッパ２２が位置する座標が制御部６のクレーン運転制御部６１に投下座標として送信される。これにより、クレーン運転制御部６１によりクレーン５が運転制御されて、掴まれた投入ごみがホッパ２２上に移動されて、ごみ焼却炉３に投入される。

（撹拌度演算部および撹拌度の説明）
ピット２１内のごみのうち、ごみ焼却炉３に投入可能な全てのごみにおいて、変動指標値が指標閾値を超える場合には、制御部６は、ピット２１内のごみを撹拌することによって、変動指標値が指標閾値以下のごみを作成するように構成されている。

ここで、クレーン位置決定部６２の撹拌回数演算部６２ｃは、ブロックＲ毎のごみの撹拌回数を演算する機能を有している。具体的には、ごみ焼却施設１００では、まず、ごみ収集車Ｑからピット２１のあるエリアＰにごみが新たに搬入された際に、撹拌回数演算部６２ｃは、撹拌回数が０のごみがエリアＰに投下されたと判断する。

そして、ごみ焼却施設１００では、クレーン５のバケット５３によりピット２１内の任意のエリアＰのごみが掴まれて、掴まれたごみがピット２１内の任意のエリアＰに投下されることにより撹拌動作が行われる。この撹拌動作の際に、撹拌回数演算部６２ｃは、投下されたごみのブロックＲの撹拌回数を演算するように構成されている。具体的には、バケット５３により掴まれたブロックＲの数をＮ、バケット５３により掴まれた任意のブロックＲｉの撹拌回数をγｉ、ブロックＲｉのごみの体積をｖｉ（＝０．５×Ｓ（ｍ³））（１≦ｉ≦Ｎ）とすると、撹拌回数演算部６２ｃは、下記の式（３）に基づいて、投下されたごみのブロックＲの撹拌回数γを演算するように構成されている。

つまり、撹拌回数演算部６２ｃは、投下されたごみのブロックＲの撹拌回数γが、バケット５３に掴まれたブロックＲの撹拌回数γの平均に１を加算したものになるように演算を行う。

たとえば、図４に示すように、任意のエリアＰにおいて、撹拌回数γが、それぞれ３、４および２である３つのごみのブロックＲ（Ｒ１、Ｒ２およびＲ３）を掴んで、同じエリアＰに投下した場合を想定する。この際、投下された３つのブロックＲ１〜Ｒ３の撹拌回数γは、共に、γ＝（（３×０．５＋４×０．５＋２×０．５）／（０．５＋０．５＋０．５））＋１＝４になる。

そして、ごみが投下されたエリアＰにおいて、演算した撹拌回数を有するブロックＲが新たに積層された状態に書き換えられて、記憶部６２ｅに記憶される。なお、上記したように、撹拌によりごみ種の構成割合も新たに書き換えられて記憶部６２ｅに記憶される。

ここで、ピット２１内のごみの撹拌は、ブロックＲにおけるごみの構成割合を一定に近づけるために有効であるため、制御部６は、ごみ焼却炉３へのごみ投入指示がない時間帯に、ピット２１内のごみの撹拌を行うようにクレーン５を制御するのが好ましい。

＜指標閾値の取得方法＞
また、第１実施形態では、指標閾値を、ごみ焼却炉３に投入されたごみのごみ焼却炉３での燃焼度合と、投入条件を満たすごみの投入回数との関係に基づいて、ごみ焼却施設１００毎に取得している。具体的には、指標閾値は、ごみ焼却炉３に投入されたごみが焼却された際の蒸気タービン３５における蒸気量の落ち込み時間と、前回投入したごみのごみ種の構成割合に対するごみ種の構成割合の変動指標値が、仮の指標閾値（たとえば、１０、２０、３０、４０、５０または６０）よりも大きなごみの投入回数との相関係数に基づいて取得される。なお、この蒸気量の落ち込み時間と投入回数とは、共に、ごみ焼却施設１００が運用される際に取得される。

より詳細に説明すると、第１実施形態のごみ焼却施設１００が運用期間（たとえば、１．５月間）運用されることによって、運用期間における、仮の指標閾値より大きな変動指標値のごみが投入された投入回数Ｔと、蒸気タービン３５における蒸気量の設定値ＳＶおよび実測値ＰＶとが取得される。この投入回数Ｔは、２４時間のうちの任意の２時間の時間帯（たとえば、６時から８時まで）毎に取得される。また、取得した１２個の投入回数Ｔの総和を１２で除することによって、投入回数Ｔの平均Ｔａｖが演算される。

また、蒸気量の設定値ＳＶおよび実測値ＰＶから、蒸気量の落ち込み時間Ｄが各々取得される。なお、蒸気量の落ち込み時間Ｄは、蒸気量の設定値ＳＶと実測値ＰＶとの差△Ｖ（＝ＳＶ−ＰＶ）が設定値ＳＶの１０％を超えた（△Ｖ＞（０．１×ＳＶ））時間の長さとして取得される。この蒸気量の落ち込み時間Ｄも、２４時間のうちの任意の２時間の時間帯毎に取得される。そして、取得した１２個の落ち込み時間Ｄの総和を１２で除することによって、落ち込み時間Ｄの平均Ｄａｖが演算される。

そして、任意の時間帯（たとえば、６時から８時まで）における仮の指標閾値より大きな変動指標値のごみが投入された投入回数Ｔｈと、投入されたごみが実際に焼却された時間帯（たとえば、投入された時間から２時間後の８時から１０時まで）における蒸気量の落ち込み時間Ｄｈとの相関係数ｃが、下記式（４）を用いて求められる。なお、式（４）において、Ｍは、落ち込み時間Ｄｈおよび投入回数Ｔｈの測定数（＝１２）である。

この相関係数ｃは、仮の指標閾値毎に求められる。なお、ごみ焼却炉３にごみが投入されてから投入されたごみが実際に焼却されるまでの時間のずれ（上記例では２時間）は、ごみ焼却施設１００やごみ焼却炉３毎に適宜設定される。つまり、ごみ焼却炉３にごみが投入されてから投入されたごみが実際に焼却されるまでの時間のずれは２時間に限られない。

そして、相関係数ｃが最も大きな仮の指標閾値が、第１実施形態のごみ焼却施設１００における指標閾値に決定される。

具体的な実施例として、第１実施形態の実施例のごみ焼却施設１００を想定する。なお、第１実施形態の実施例では、ごみのごみ種として、ごみが搬入された曜日毎にごみ種を設定するとともに、一定期間経過後のごみを別途ごみ種として設定した。つまり、ごみ種として、月曜日に搬入された月曜ごみ、火曜日に搬入された火曜ごみ、水曜日に搬入された水曜ごみ、木曜日に搬入された木曜ごみ、金曜日に搬入された金曜ごみ、土曜日に搬入された土曜ごみ、日曜日に搬入された日曜ごみ、および、１週間以上前に搬入されたごみの８種のごみ種を設定した。

ここで、図６に、ごみ焼却施設１００において、変動指標値Ｖが５０（仮の指標閾値）を超えるごみが投入された投入回数Ｔと、蒸気量の落ち込み時間Ｄとを時間帯毎に示す。そして、この結果から、仮の指標閾値が５０の場合における相関係数ｃが式（４）により０．７１２であると求められる。そして、仮の指標閾値が１０、２０、３０、４０および６０である場合においても、それぞれ、相関係数ｃが求められる。求めた結果を下記表１に示す。

そして、相関係数ｃが最も大きな仮の指標閾値である５０が、第１実施形態の実施例のごみ焼却施設１００における指標閾値に決定される。なお、この指標閾値は、プログラミングなどにより制御部６が自動的に取得可能なように構成してもよいし、操作者が演算したものを制御部６の記憶部６２ｅに記憶させるように構成してもよい。

＜制御処理フローの説明＞
次に、図１〜図５および図７を参照して、本発明の第１実施形態におけるクレーン５の駆動制御フローについて説明する。なお、本制御フローは、制御部６（図２参照）により行われる。

まず、図７に示すように、ステップＳ１において、焼却炉監視部７（図２参照）からのごみの投入指示があるか否か判断される。なお、この際、ごみの投入指示がある場合には、ごみが投入されるホッパ２２（図３参照）とごみの体積（重量）が指定される。ごみの投入指示がある場合には、ステップＳ２において、記憶部６２ｅに記憶されたごみの構成割合のデータに基づいて、特定のブロックＲにおけるごみ種の構成割合の変動指標値が各々演算されるとともに、変動指標値が指標閾値以下のごみがピット２１（図３参照）内にあるか否かが判断される。この際、ブロックＲ（図４参照）毎に変動指標値が指標閾値以下であるか否かを判断してもよいし、複数のブロックＲが組み合わされた状態で、変動指標値が指標閾値以下であるか否かを判断してもよい。

変動指標値が指標閾値以下のごみがピット２１内にある場合には、ステップＳ３およびＳ４において、投入ごみの選択が行われる。つまり、ステップＳ３において、変動指標値が指標閾値以下のごみがピット２１内に複数あるか否かが判断される。投入可能なごみが複数ない場合（１つしかない場合）には、そのごみが投入ごみとして選択されて、ステップＳ５に進む。投入可能なごみが複数ある場合には、ステップＳ４において、投入可能な複数のごみのうち、変動指標値が最小のごみが投入ごみとして選択されて、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、選択されたエリアＰの座標（掴み座標）が演算される。そして、ステップＳ６において、演算された掴み座標に基づいてクレーン５に対して掴み制御が行われる。具体的には、図１に示すように、クレーン５のガーダ５１と横行台車５２とにより、演算された掴み座標までバケット５３が移動されるとともに、巻取機５５によりＺ２方向にバケット５３が下される。そして、バケット５３が開閉されることによってバケット５３に投入ごみが選択的に掴まれて、巻取機５５によりバケット５３がＺ１方向に引き上げられる。

その後、ステップＳ７において、ごみが投入されるホッパ２２の座標（投入座標）に基づいて、クレーン５に対して投入制御が行われる。具体的には、クレーン５のガーダ５１と横行台車５２とにより、投入座標までバケット５３が移動されるとともに、バケット５３が開かれる。これにより、ピット２１内のごみのうち、選択された投入ごみが選択的に掴まれて、ホッパ２２を介してごみ焼却炉３に投入される。そして、本制御が終了される。

また、ステップＳ２において、変動指標値が指標閾値以下のごみがピット２１内にない場合には、ステップＳ８〜Ｓ１１において、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみを作成するように、ごみの撹拌が行われる。つまり、ステップＳ８において、掴み座標の選択が行われる。この際、撹拌後のごみにおけるごみ種の構成割合が、前回投入したごみの構成割合に近づくように、クレーン５により掴まれるごみが選択される。この際、記憶部６２ｅに記憶されたブロックＲ毎のごみ種の構成割合に基づいて、クレーン５により掴まれるごみが選択される。

そして、ステップＳ９において、ステップＳ６と同様に、演算された掴み座標に基づいてクレーン５に対して掴み制御が行われる。その後、ステップＳ１０において、投下座標の選択が行われる。そして、ステップＳ１１において、演算された投下座標に基づいて、クレーン５に対して投下制御が行われる。その際、適宜、ごみ種割合演算部６２ｂによってごみの構成割合等が再度演算されて、ブロックＲ毎に記憶部６２ｅに記憶される。その後、ステップＳ２に戻り、変動指標値が指標閾値以下のごみが形成されるまで、ステップＳ８〜Ｓ１１のごみの撹拌制御が継続されるとともに、投入可能なごみが形成された際には、ステップＳ３〜Ｓ７のごみの投入制御が行われる。

＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、ごみ焼却炉３に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対して、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉３に投入するようにクレーン５を制御する制御部６を、ごみクレーン運転装置４に設ける。これにより、ピット２１内のごみから投入ごみが選択されてクレーン５により掴まれるので、ピット２１とは別に、ごみを貯留するための複数の貯留槽を設ける必要がない。この結果、ごみ焼却施設１００が大型化および複雑化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、制御部６が、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴むようにクレーン５を制御する。これにより、前回投入されたごみと、次に投入される投入ごみとの間のごみの構成割合の変動を小さくすることができるので、投入ごみの発熱量が大きく変動するのを抑制することができる。この結果、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。したがって、第１実施形態におけるごみクレーン運転装置４では、ごみ焼却施設１００が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。

また、第１実施形態では、一般的なごみ焼却施設に設けられたピット２１およびクレーン５を用いることができるので、貯留部などを別個に備える新たなごみ焼却施設を設けなくても、既設のごみ焼却施設に適用することができる。

また、第１実施形態では、制御部６により、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが存在しない場合には、ピット２１内のごみを撹拌させるようにクレーン５が制御されて、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが作成される。これにより、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値を超えたごみが、ごみ焼却炉３に投入されるのを確実に抑制することができるので、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、制御部６により、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、ごみ種の構成割合の変動指標値が最小になるごみを、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとして、ピット２１内のごみの中から選択的に掴むようにクレーン５が制御される。これにより、発熱量の変動をより抑制することができるので、ごみの燃焼の不安定化をより確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、制御部６により、焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種が、ピット２１内のごみに存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下で、かつ、特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるごみを、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとして、ピット２１内のごみの中から選択的に掴むようにクレーン５が制御される。これにより、特殊ごみ種の構成割合が大きいごみがごみ焼却炉３に投入されるのを抑制することができるので、発熱量の変動の大きな特殊ごみ種に起因して発熱量の変動が大きくなるのを抑制することができる。この結果、ごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

また、第１実施形態では、ごみ焼却炉３に投入されたごみのごみ焼却炉３での燃焼度合と、ごみ種の構成割合の変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみのごみ焼却炉３への投入回数との相関関係から、相関係数が最も大きな仮の指標閾値（５０）を指標閾値として決定する。そして、制御部６により、決定した指標閾値を用いて、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下のごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴み、投入ごみとしてごみ焼却炉３に投入するようにクレーン５が制御される。これにより、ごみ焼却炉３に投入されたごみのごみ焼却炉３での燃焼度合と、ごみ種の構成割合の変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみのごみ焼却炉３への投入回数との相関関係から、ごみ焼却炉３に適合した指標閾値を求めることができるので、ごみ焼却炉３における発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を確実に抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図２、図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態によるごみ焼却施設２００について説明する。第２実施形態によるごみ焼却施設２００のごみクレーン運転装置１０４では、上記第１実施形態とは異なり、指標閾値以下の変動指標値を有するごみのうち、撹拌回数が最大になるごみを、投入ごみとして選択的に掴む例について説明する。なお、上記第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

第２実施形態におけるごみ焼却施設２００は、図２に示すように、上記第１実施形態のごみクレーン運転装置４の代わりに、ごみクレーン運転装置１０４を備えている。ごみクレーン運転装置１０４は、クレーン５と、クレーン運転制御部６１およびクレーン位置決定部１６２を有する制御部１０６とを含んでいる。また、クレーン位置決定部１６２は、第１実施形態のごみ種割合演算部６２ｂの代わりに、ごみ種割合演算部１６２ｂを有している。

ごみ種割合演算部１６２ｂは、ブロックＲ毎のごみのごみ種の構成割合を演算する機能を有している。また、ごみ種割合演算部１６２ｂは、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータと上記式（２）とに基づいて、ブロックＲ毎のごみの変動指標値を演算して、指標閾値以下の変動指標値を有し、かつ、撹拌回数が最大になるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。つまり、ごみ種割合演算部１６２ｂは、指標閾値以下の変動指標値を有するごみがピット２１内に複数存在する場合に、撹拌回数演算部６２ｃにおいて演算された撹拌回数を記憶部６２ｅから取得して、撹拌回数が最大になるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。

ここで、一例として、図８に示すように、同じエリアＰの３つのブロックＲの投入ごみを、一度に選択的に掴んでごみ焼却炉３に投入する例を示す。この際、５つのエリアＰいずれかから投入ごみを選択する例について説明する。

なお、前回ごみ焼却炉３に投入したごみＷ１０は、３種のごみ種Ａ、ＢおよびＣから構成されている。また、ごみＷ１０におけるごみ種Ａ、ＢおよびＣの構成割合は、それぞれ、４０％、２０％および４０％である。

ここで、焼却炉監視部７からの投入指示に基づいて、次にごみ焼却炉３に投入される投入ごみがピット２１内のごみから選択される。この際、焼却炉監視部７により３ブロック分のごみの投入が指示されたとする。

この際、ごみ種割合演算部１６２ｂは、積層された３つのブロックＲから構成されたごみＷ１１〜Ｗ１５から、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみを選択する。具体的には、まず、記憶部６２ｅに記憶されているブロックＲ毎のごみ種の構成割合に基づいて、ごみ種割合演算部１６２ｂにより、ごみＷ１１〜Ｗ１５におけるごみ種Ａ〜Ｄの構成割合が演算される。この際、ごみＷ１１〜Ｗ１５におけるごみ種Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの構成割合は、図８に示す構成割合であるとする。なお、ごみ種Ｄは、ごみＷ１０に含まれていないごみ種である。

そして、ごみ種割合演算部１６２ｂは、指標閾値以下の変動指標値を有するごみの中から、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみを選択するように構成されている。つまり、図８に示す例では、指標閾値は５０であるので、ごみ種割合演算部１６２ｂにより、ごみＷ１１〜Ｗ１５のうち、５０以下の変動指標値Ｖを有するごみＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１４およびＷ１５の中から、投入ごみが選択される。

また、ごみ種割合演算部１６２ｂは、指標閾値以下の変動指標値を有するごみのうち、撹拌回数が最大になるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。なお、撹拌回数の演算方法は、上記第１実施形態と同様である。つまり、図８に示す例では、ごみ種割合演算部１６２ｂにより、ごみＷ１１、Ｗ１２、Ｗ１４およびＷ１５のうち、撹拌回数が最大の「４」であるごみＷ１２が、投入ごみとして選択される。そして、クレーン運転制御部６１によりクレーン５が運転制御されて、選択されたエリアＰの投入ごみ（図８におけるごみＷ１２）がクレーン５のバケット５３により掴まれて、ごみ焼却炉３に投入される。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、本発明の第２実施形態におけるクレーン５の駆動制御フローは、図９に示すように、上記第１実施形態の制御フロー（図７参照）のステップＳ４に代えて、ステップＳ４ａにおいて、変動指標値が指標閾値以下の複数のごみのうち、撹拌回数が最大のごみが投入ごみとして選択される点を除いて、第１実施形態の制御フローと同様である。

＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、変動指標値が指標閾値以下であるごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉３に投入するようにクレーン５を制御する制御部１０６を、ごみクレーン運転装置１０４に設ける。これにより、第１実施形態と同様に、ごみ焼却施設２００が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御部１０６により、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、ごみ種の構成割合の変動指標値が指標閾値以下である複数のごみの中から、撹拌回数の大きいごみを、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとして、ピット２１内のごみの中から選択的に掴むようにクレーン５が制御される。これにより、発熱量を平均値に近づけることができるので、ごみの燃焼の不安定化を抑制しやすくすることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、図２、図１０および図１１を参照して、本発明の第３実施形態によるごみ焼却施設３００について説明する。第３実施形態によるごみ焼却施設３００のごみクレーン運転装置２０４では、上記第１実施形態とは異なり、指標閾値を用いずに、変動指標値が最小になるごみを、投入ごみとして選択的に掴む例について説明する。なお、上記第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。

第３実施形態におけるごみ焼却施設３００は、図２に示すように、上記第１実施形態のごみクレーン運転装置４の代わりに、ごみクレーン運転装置２０４を備えている。ごみクレーン運転装置２０４は、クレーン５と、クレーン運転制御部６１およびクレーン位置決定部２６２を有する制御部２０６とを含んでいる。また、クレーン位置決定部２６２は、第１実施形態のごみ種割合演算部６２ｂの代わりに、ごみ種割合演算部２６２ｂを有している。

ごみ種割合演算部２６２ｂは、ブロックＲ毎のごみのごみ種の構成割合を演算する機能を有している。また、ごみ種割合演算部２６２ｂは、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉３に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対して、ごみ種の構成割合の変動が最小であるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。具体的には、ごみ種割合演算部２６２ｂは、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータと上記式（２）とに基づいて、ブロックＲ毎のごみの変動指標値を演算して、変動指標値が最小であるごみを投入ごみとして選択するように構成されている。

ここで、一例として、図１０に示すように、同じエリアＰの３つのブロックＲの投入ごみを、一度に選択的に掴んでごみ焼却炉３に投入する例を示す。この際、５つのエリアＰいずれかから投入ごみを選択する例について説明する。

なお、前回ごみ焼却炉３に投入したごみＷ２０は、３種のごみ種Ａ、ＢおよびＣから構成されている。また、ごみＷ２０におけるごみ種Ａ、ＢおよびＣの構成割合は、それぞれ、４０％、２０％および４０％である。

ここで、焼却炉監視部７からの投入指示に基づいて、次にごみ焼却炉３に投入される投入ごみがピット２１内のごみから選択される。この際、焼却炉監視部７により３ブロック分のごみの投入が指示されたとする。

この際、ごみ種割合演算部２６２ｂは、積層された３つのブロックＲから構成されたごみＷ２１〜Ｗ２５から、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみを選択する。具体的には、まず、記憶部６２ｅに記憶されているブロックＲ毎のごみ種の構成割合に基づいて、ごみ種割合演算部２６２ｂにより、ごみＷ２１〜Ｗ２５におけるごみ種Ａ〜Ｄの構成割合が演算される。この際、ごみＷ２１〜Ｗ２５におけるごみ種Ａ、Ｂ、ＣおよびＤの構成割合は、図１０に示す構成割合であるとする。なお、ごみ種Ｄは、ごみＷ２０に含まれていないごみ種である。

そして、ごみ種割合演算部２６２ｂは、変動指標値が最小のごみを、ごみ焼却炉３に投入される投入ごみとして選択する。つまり、図１０に示す例では、ごみ種割合演算部２６２ｂにより、ごみＷ２１〜Ｗ２５のうち、最小の変動指標値Ｖ（＝１５．８）を有するごみＷ２２が投入ごみとして選択される。そして、クレーン運転制御部６１によりクレーン５が運転制御されて、選択されたエリアＰの投入ごみ（図１０におけるごみＷ２２）がクレーン５のバケット５３により掴まれて、ごみ焼却炉３に投入される。

ここで、第３実施形態では、上記第１実施形態と異なり、投入ごみの選択に際して指標閾値を用いていないため、ごみ種の変動がある程度大きなごみ（たとえば、上記第１実施形態における指標閾値５０を超える変動指標値を有するごみ）が、投入ごみとして選択される場合がある。しかしながら、最小の変動指標値を有するごみが投入ごみとして選択されることによって、ごみ種の変動がより大きな他のごみがごみ焼却炉３に投入されるのを防止することができるので、投入ごみの発熱量が大きく変動するのを抑制することが可能である。また、第３実施形態では、指標閾値を取得する必要がないので、ごみ焼却設備３００の実際運用を早期に実施することが可能である。なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、本発明の第３実施形態におけるクレーン５の駆動制御フローは、図１１に示すように、上記第１実施形態の制御フロー（図７参照）における、指標閾値との比較を行うステップＳ２およびＳ３の制御と、指標閾値以下のごみがない場合にごみの撹拌を行う、ステップＳ８〜Ｓ１１の制御とが行われない点を除いて、上記第１実施形態の制御フローと同様である。

＜第３実施形態の効果＞
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、記憶部６２ｅに記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、ごみ焼却炉３に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対して、ごみ種の構成割合の変動が最小であるごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴み、ごみ焼却炉３に次に投入する投入ごみとしてごみ焼却炉３に投入するようにクレーン５を制御する制御部２０６を設ける。これにより、ごみ焼却施設３００が大型化および複雑化するのを抑制することができる。

また、第３実施形態では、制御部２０６が、ごみ種の構成割合の変動が最小であるごみを、ピット２１内のごみの中から選択的に掴むようにクレーン５を制御することによって、ごみ種の変動がより大きな他のごみをごみ焼却炉３に投入する場合と比べて、投入ごみの発熱量が大きく変動するのを抑制することができる。これにより、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。したがって、ごみクレーン運転装置２０４では、ごみ焼却施設３００が大型化および複雑化するのを抑制しつつ、発熱量の変動に基づくごみの燃焼の不安定化を抑制することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、式（２）を用いて変動指標値を演算した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ごみの変動が大きくなるにつれて、値が大きくなるような指標であれば、式（２）とは別の式を用いて変動指標値を求めてもよい。たとえば、ごみ種の数をｎ、前回投入されたごみにおけるごみ種の構成割合をｘｋ（１≦ｋ≦ｎ）（％）とし、ピット内の特定の位置のごみにおけるごみ種の構成割合をｙｋ（１≦ｋ≦ｎ）（％）とした場合に、特定の位置のごみにおける変動指標値Ｖを、下記の式（５）により演算してもよい。この際、式（５）により演算される変動指標値Ｖに対応する指標閾値は、上記第１実施形態で説明した指標閾値の取得方法により、式毎に求められるのが好ましいが、推定値を用いてもよい。たとえば、式（５）において、第１実施形態の実施例の指標閾値である「５０」を用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値を超えるごみは、投入ごみとして選択されない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、あるごみの変動指標値が指標閾値以下であれば、そのごみにおける特殊ごみ種の構成割合の値に拘わらず、そのごみを投入ごみとして選択可能に構成してもよい。また、投入ごみを選択する条件として、変動指標値が指標閾値以下であるという必須条件、および、特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるという任意条件以外に、別の任意条件を設定してもよい。たとえば、変動指標値が指標閾値以下であるという必須条件とは別に、新規のごみ種の構成割合が新規ごみ種閾値以下であるという条件を設定してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、指標閾値を、ごみ焼却炉３に投入されたごみのごみ焼却炉３での燃焼度合と、投入条件を満たすごみの投入回数（前回投入したごみのごみ種の構成割合に対するごみ種の構成割合の変動指標値が、仮の指標閾値よりも大きなごみの投入回数）とに基づいて取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ごみ焼却炉に投入されたごみが焼却された際の蒸気タービンにおける蒸気量の落ち込み時間以外のパラメータを用いて、ごみ焼却炉に投入されたごみのごみ焼却炉での燃焼度合を求めてもよい。たとえば、ごみ焼却炉の燃焼室内の温度変化などのパラメータを用いて、ごみ焼却炉に投入されたごみのごみ焼却炉での燃焼度合を求めてもよい。また、ごみ焼却炉の大きさなどの焼却能力や、ピット内での平均的な撹拌回数などから、ごみ焼却施設の運用前に、予めごみの燃焼度合と仮の指標閾値との相関を推定することによって、指標閾値を予め取得してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、上記式（４）から演算される相関係数ｃを用いて、指標閾値を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、相関係数を用いる以外の方法により、指標閾値を取得してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、蒸気量の落ち込み時間ｙを、蒸気量の設定値ＳＶと実測値ＰＶとの差△Ｖ（＝ＳＶ−ＰＶ）が設定値ＳＶの１０％を超えた時間の長さとして取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蒸気量の落ち込み時間を、蒸気量の設定値ＳＶと実測値ＰＶとの差△Ｖが設定値ＳＶの１５％を超えた時間の長さとして取得してもよいし、蒸気量の実測値ＰＶが設定値ＳＶの９０％未満である時間の長さとして取得してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、各エリアＰのごみを、体積が０．５×Ｓ（ｍ³）の直方体状の均一な物体（ブロックＲ）が積層したものであるとして仮想化した状態で把握する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、直方体状の均一な物体が積層したものであるという仮想化の方法とは別の仮想化によって、各エリアのごみを把握してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ごみの投入時や撹拌時において、選択されたエリアＰの３つのブロックＲが、クレーン５により掴まれる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ごみの投入時や撹拌時において、選択されたエリアの掴まれるブロックの数は、３つに限られない。なお、掴まれるブロックの数は、掴まれたごみの体積（掴まれたごみの高さ）から演算することが可能である。

また、上記第１実施形態の変形例では、相関係数ｃが最も大きな仮の指標閾値である５０を、第１実施形態の実施例のごみ焼却施設１００における指標閾値とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、相関係数が特定の値以上である仮の指標閾値のいずれかを、ごみ焼却施設における指標閾値としてもよい。たとえば、相関係数が０．７以上であれば、十分に相関関係が高いと考えられるので、相関係数が０．７以上である仮の指標閾値のいずれかを、ごみ焼却施設における指標閾値としてもよい。つまり、上記第１実施形態の実施例の場合には、表１に基づいて、指標閾値として、５０以外に相関係数ｃが０．７以上である４０を用いてもよい。

また、本発明では、上記第１または第２実施形態の構成と、上記第３実施形態の構成とをごみ焼却設備の運用状況に合わせて適宜選択してもよい。たとえば、ごみ焼却設備の運用当初で、指標閾値を求める余裕がない運用時期においては、指標閾値を求める必要のない上記第３実施形態の構成により、ごみ焼却設備の運用を行い、指標閾値を求めた後の運用時期においては、指標閾値を用いた上記第１または第２実施形態の構成により、ごみ焼却設備の運用を行ってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

３ ごみ焼却炉
４、１０４、２０４ ごみクレーン運転装置
５ クレーン
６、１０６、２０６ 制御部
２１ ピット
６２ｅ 記憶部

Claims (6)

1. ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、
   前記ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、前記ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した前記変動指標値が指標閾値以下であるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下である複数のごみの中から、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が最小になるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御するように構成されている、ごみクレーン運転装置。
2. ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、
   前記ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、前記ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した前記変動指標値が指標閾値以下であるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下である複数のごみの中から、撹拌回数の大きいごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御するように構成されている、ごみクレーン運転装置。
3. ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、
   前記ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、前記ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した前記変動指標値が指標閾値以下であるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種が、前記ピット内のごみに存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下で、かつ、前記特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御するように構成されている、ごみクレーン運転装置。
4. ピット内のごみをごみ焼却炉に投入するクレーンと、
   前記ピット内の特定の位置におけるごみのごみ種の構成割合のデータが記憶された記憶部と、
   前記記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて、前記ごみ焼却炉に前回投入したごみにおけるごみ種の構成割合に対する、ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を演算して、演算した前記変動指標値が指標閾値以下であるごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ごみ焼却炉に投入されたごみの前記ごみ焼却炉での燃焼度合と、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみの前記ごみ焼却炉への投入回数との相関関係から求められた前記指標閾値を用いて、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下のごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記投入ごみとして前記ごみ焼却炉に投入するように前記クレーンを制御するように構成されている、ごみクレーン運転装置。
5. 前記制御部は、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみが存在しない場合には、前記ピット内のごみを撹拌させるように前記クレーンを制御することにより、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみを作成するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のごみクレーン運転装置。
6. ピット内のごみの、ごみ焼却炉に前回投入したごみにおける複数のごみ種の構成割合に対する、前記ごみ種の構成割合の変動量の指標としての変動指標値を、記憶部に記憶されたごみ種の構成割合のデータに基づいて演算する工程と、
   前記変動指標値が指標閾値以下であるごみを、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程と、
   クレーンを用いて、選択された前記投入ごみを、前記ピット内のごみの中から選択的に掴み、前記ごみ焼却炉に投入する工程と、を備え、
   前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程は、
   前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下である複数のごみの中から、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が最小になるごみを、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、
   または、
   前記変動指標値が前記指標閾値以下であるごみが複数存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下である複数のごみの中から、撹拌回数の大きいごみを、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、
   または、
   焼却時の発熱量の変動の大きな特殊ごみ種が、前記ピット内のごみに存在する場合には、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下で、かつ、前記特殊ごみ種の構成割合が特殊ごみ種閾値以下であるごみを、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、
   または、
   前記ごみ焼却炉に投入されたごみの前記ごみ焼却炉での燃焼度合と、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が仮の指標閾値よりも大きいごみの前記ごみ焼却炉への投入回数との相関関係から求められた前記指標閾値を用いて、前記ごみ種の構成割合の前記変動指標値が前記指標閾値以下のごみを、前記ごみ焼却炉に次に投入する投入ごみとして選択する工程、
   を含む、ごみクレーン運転方法。

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