(57)【要約】【課題】例えば廃棄物の炭素を一部固定する場合における環境設備が環境に与える負荷を定量的に評価することができる環境負荷評価方法及び装置並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。【解決手段】焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する工程（Ｓ−１）と、炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程（Ｓ−２）と、焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程（Ｓ−４）と、焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求め、両者の環境負荷量の結果から、炭素固定量を求める（Ｓ−５）。【選択図】        図２
2006031558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価方法であって、
（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する工程と、
（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程と、
（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程と、
（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める工程と、
（Ｅ）前記環境負荷量を出力する出力工程を含むことを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項２】
請求項１において、
（Ｄ）の両者の環境負荷量の結果から、炭素固定量を求める工程を含むことを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
（Ａ）の処理量及び発熱量を入力する工程において、処理物の炭化温度及び炭化時間を考慮することを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
（Ａ）の処理量及び発熱量を入力する工程において、処理物の種別、処理物の組成を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記処理物の組成が水分、灰分、可燃分であると共に、可燃分の元素組成を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項６】
請求項１において、
（Ｂ）の炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程において、熱分解炭化分析のデータベース情報を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項７】
請求項１において、
（Ｃ）の焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程において、建設段階及び使用段階のスケールファクターを反映させることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記建設段階のスケールファクターが、［（焼却型環境設備の処理量／炭化・焼却型環境設備の処理量）×（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の低位発熱量）］0.7であることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項９】
請求項７において、
前記使用段階の焼却型環境設備のスケールファクターが、（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の処理物の種別による低位発熱量）であることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項１０】
請求項７において、
前記使用段階の炭化・焼却型環境設備のスケールファクターが、（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の処理物の種別による低位発熱量）−（１−処理物の種別による炭化移行率）であることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一つにおいて、
前記焼却型環境設備が焼却炉であり、炭化・焼却型環境設備が炭化炉であることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０の何れか一つにおいて、
前記処理物が、ごみ固化燃料（ＲＤＦ）、シュレッダーダスト（ＳＤ）、廃プラスチック、木屑、生活系汚泥、工業系汚泥、下水消化汚泥、し尿汚泥のいずれかであることを特徴とする環境負荷評価方法。
【請求項１３】
処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価装置であって、
（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する入力装置と、
（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める第１の演算装置と、
（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める第２の演算装置と、
（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める第３の演算装置と、
前記演算された環境負荷量を出力する出力装置とを含むことを特徴とする環境負荷評価装置。
【請求項１４】
処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価方法であって、
（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する工程と、
（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程と、
（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程と、
（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める工程と、
前記環境負荷量を出力する出力工程とを含む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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば焼却設備等の環境設備が環境に与える負荷を定量的に評価することができる環境負荷評価方法及び装置並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。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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、Ｌｉｆｅ Ｃｙｃｌｅ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ（以下、「ＬＣＡ」という。）の評価方法がある。
【０００３】
前記ＬＣＡは、製品及び設備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、廃棄、リサイクルまでに消費する投入資源、素材、エネルギー、大気や水系、土壌への排出される環境負荷物質量を算出する方法である。
【０００４】
ここで、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）においては、ＬＣＡの標準化が定められており、ＩＳＯ１４０４０シリーズにその原則及び枠組み等が定められている。
【０００５】
前記ＬＣＡの環境負荷量は、例えば図２０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規格化されている（非特許文献１）。
【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、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２１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、種々提案されている（特許文献１乃至３）。
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２０４４５８号公報
【特許文献２】特開２０００−５５６号公報
【特許文献３】特開２００２−１９５５３２号公報
【非特許文献１】ＪＩＳ  Ｑ  １４０４０：１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、廃棄物処理装置又はプロセスを選択することが今後の重要事項となる。このために、本出願人は、前記社会的ニーズに対応した廃棄物処理装置等の環境設備を開発している。
【００１１】
そして、本出願人は、廃棄物処理装置等の環境設備の開発を行う際に、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。
【００１２】
ところが、例えば廃棄物を焼却等する環境設備においては、廃棄物を完全に焼却する場合については、前記ＬＣＡによる環境負荷評価方法は特許文献３により確立されているが、廃棄物の一部の炭素（Ｃ）を固定することで、二酸化炭素の発生量を低減させ、結果として二酸化炭素の発生量を低減させる場合における環境負荷評価方法は確率されていない。
【００１３】
本発明は、前記問題に鑑み、例えば廃棄物の炭素を一部固定する場合における環境設備が環境に与える負荷を定量的に評価することができる環境負荷評価方法及び装置並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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価方法であって、（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する工程と、（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程と、（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程と、
（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める工程と、（Ｅ）前記環境負荷量を出力する出力工程を含むことを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、（Ｄ）の両者の環境負荷量の結果から、炭素固定量を求める工程を含むことを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００１６】
第３の発明は、第１又は２の発明において、（Ａ）の処理量及び発熱量を入力する工程において、処理物の炭化温度及び炭化時間を考慮することを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００１７】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、（Ａ）の処理量及び発熱量を入力する工程において、処理物の種別、処理物の組成を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、前記処理物の組成が水分、灰分、可燃分であると共に、可燃分の元素組成を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００１９】
第６の発明は、第１の発明において、（Ｂ）の炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程において、熱分解炭化分析のデータベース情報を反映させることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２０】
第７の発明は、第１の発明において、（Ｃ）の焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程において、建設段階及び使用段階のスケールファクターを反映させることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２１】
第８の発明は、第７の発明において、前記建設段階のスケールファクターが、［（焼却型環境設備の処理量／炭化・焼却型環境設備の処理量）×（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の低位発熱量）］0.7であることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２２】
第９の発明は、第７の発明において、前記使用段階の焼却型環境設備のスケールファクターが、（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の処理物の種別による低位発熱量）であることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２３】
第１０の発明は、第７の発明において、前記使用段階の炭化・焼却型環境設備のスケールファクターが、（焼却型環境設備の低位発熱量／炭化・焼却型環境設備の処理物の種別による低位発熱量）−（１−処理物の種別による炭化移行率）であることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２４】
第１１の発明は、第１乃至１０の何れか一つの発明において、前記焼却型環境設備が焼却炉であり、炭化・焼却型環境設備が炭化炉であることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２５】
第１２の発明は、第１乃至１０の何れか一つの発明において、前記処理物が、ごみ固化燃料（ＲＤＦ）、シュレッダーダスト（ＳＤ）、廃プラスチック、木屑、生活系汚泥、工業系汚泥、下水消化汚泥、し尿汚泥のいずれかであることを特徴とする環境負荷評価方法にある。
【００２６】
第１３の発明は、処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価装置であって、（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する入力装置と、（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める第１の演算装置と、（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める第２の演算装置と、（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める第３の演算装置と、前記演算された環境負荷量を出力する出力装置とを含むことを特徴とする環境負荷評価装置にある。
【００２７】
第１４の発明は、処理物を燃焼して二酸化炭素を排出する焼却型環境設備と、処理物の一部の炭素を固定すると共に、揮発して排ガスに移行した可燃性ガスを燃焼して二酸化炭素を排出する炭化・燃焼型環境設備との環境負荷を評価する環境負荷評価方法であって、（Ａ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々の処理物の処理量及び発熱量を入力する工程と、（Ｂ）炭化・焼却型環境設備での炭化処理物の発熱量、炭化移行率、排ガス移行率を求める工程と、（Ｃ）焼却型環境設備と炭化・焼却型環境設備との各々のライフサイクルのスケールファクターを求める工程と、（Ｄ）焼却型環境設備の環境負荷量と、炭化・焼却型環境設備の環境負荷量とを求める工程と、前記環境負荷量を出力する出力工程とを含む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にある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明方法により、環境設備で処理する処理種別及び状況に応じたＬＣＡ分析から炭素固定量を求め、二酸化炭素の削減に寄与するか否かの評価を行うことができる。
本発明装置により、環境設備で処理する処理種別及び状況に応じたＬＣＡ分析から炭素固定量を求め、二酸化炭素の削減に寄与するか否かの評価を行うことができる。
また、本発明にかかる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。
環境設備で処理する処理種別及び状況に応じたＬＣＡ分析から炭素固定量を求め、二酸化炭素の削減に寄与するか否かの評価を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００３０】
本発明による実施例に係る環境負荷評価装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例に係る環境負荷評価装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【００３１】
図１に示すように、環境負荷評価装置は、演算処理を行う演算装置１１と、該演算装置１１により参照される各種データが格納されたデータ記憶装置（ＤＢ）１２と、演算装置１１に対して外部からデータ入力や指示入力を行うための入力装置１３と、演算装置１１による演算結果を表示させる表示装置（通知手段）１４とを主な構成要素として備えている。
【００３２】
前記演算装置１１は、中央演算装置及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等からなる記憶装置を備えている。後述する各種処理は、中央演算装置が記憶装置に格納されている各種プログラムを読み出して、情報の加工、演算処理を実行することにより実現されるものである。
【００３３】
ここで、本実施例では、前記焼却型環境設備としては焼却炉を、炭化・焼却型環境設備としては炭化炉を例示して、焼却炉に対して炭化炉が環境負荷に寄与しているか否かの評価を以下に説明する。
なお、環境設備は、これらに限定されるものではなく、二酸化炭素を全て排出せずに、一部固定して、脱二酸化炭素に寄与する環境設備であれば、いずれであってもよい。
【００３４】
図１８及び図１９に環境設備の一例を示す。図１８は、焼却型環境設備の一例である焼却炉を備えた発電システムの概略図であり、図１９は炭化・焼却型環境設備の一例である炭化炉を備えた発電システムの概略図である。
先ず、図１８の焼却炉発電システムは、処理物１０１を加熱・乾燥するロータリーキルン１０２と、該ロータリーキルン１０２で加熱・乾燥した処理物を燃焼する再燃焼室１０３付きストーカ炉１０４と、排ガス１０５中の熱を熱回収する廃熱ボイラ１０６と、ボイラ１０６からの蒸気１０７により発電する発電設備１０８とを備えている。そして、廃熱ボイラ１０６にて熱利用された排出ガスは反応蒸発塔１０９及びバグフィルタ１１０を通過して煙突１１１より排出される。前記ロータリーキルン１０２と再燃焼室１０３付きストーカ炉１０４とで焼却炉１１２を構成している。
【００３５】
この図１８に示す焼却炉発電システムでは、処理物１０１はロータリーキルン１０２の中で、例えば３００〜４００℃に加熱されることで水分を蒸発させ、次いで乾燥された処理物は後段の再燃焼室１０３付きストーカ炉１０４で燃焼（例えば約９００℃）され、その後排ガス１０５は廃熱ボイラ１０６にて熱回収され発電に利用されている。よって、供給された処理物１０１はその殆どが排ガスとなって焼却炉１１２から排出されることになり、その排出ガス１０５を廃熱ボイラで熱回収して、発電をするようにしているが、処理物の炭素成分は殆どが二酸化炭素に変換され、そのまま外部に排出されることになる。
【００３６】
これに対し、図１９に炭化炉発電システムは、処理物１０１を熱分解して炭化する熱分解キルン２０１と、該熱分解キルン２０１での炭化の際に発生した可燃ガス２０２中の不純物を除去するサイクロン２０３と、除塵後の可燃ガス２０４を燃焼する燃焼室２０５と、前記燃焼室２０５からの排ガス２０６中の熱を熱回収する廃熱ボイラ２０７と、廃熱ボイラ２０７からの蒸気２０８により発電する発電設備２０９とを備えている。そして、廃熱ボイラ２０７にて熱利用された排出ガスは、減温塔２１０及びバグフィルタ２１１を通過して煙突２１２より排出される。なお、処理物１０１は熱分解キルン２０１に供給する前に例えば粉砕機２１３で予め粉砕するようにしてもよい。前記熱分解キルン２０１と前記サイクロン２０３と前記燃焼室２０５とで炭化炉２１５を構成している。
【００３７】
この図１９に示す炭化・焼却炉発電システムでは、処理物１０１は熱分解キルン２０１の中で、低酸素状態で例えば５００〜６００℃に加熱され、熱分解される。次いで炭化せずに、可燃性ガス２０２に移行した分は、サイクロン２０３を経て除塵される。そして、除塵された可燃性ガス２０４は、後段の燃焼室２０５で低空気比燃焼（例えば１３００℃）され、前記熱分解キルン２０１の熱源として利用される。その後排ガス２０６は廃熱ボイラ２０７にて熱回収され発電に利用されている。
【００３８】
よって、図１９に示す炭化炉発電システムによれば、供給された処理物１０１の一部は、炭化物２１４として外部に排出され、それ以外の移行した可燃性ガス２０４は燃焼室２０５から排出され、その排ガス２０６を廃熱ボイラ２０７で熱回収して、発電をするようにしている。この結果、処理物に含まれる炭素の一部は炭素固定され、残りの可燃性移行分に含まれる炭素が燃焼により二酸化炭素に変換され、外部に排出されることになる。
【００３９】
このように、焼却炉１１２と炭化炉２１５とにおいては、供給する処理物を同一とした場合においても、その処理方法が異なるので、結果として二酸化炭素の排出量に差が生じることになる。この処理形式の相違に基づく環境負荷について適正にＬＣＡ評価する手法を以下に説明する。
【００４０】
図１に示す、前記データ記憶装置１２は、熱分解炭化分析情報データベース２１、実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（例えば焼却炉）２２、実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（例えば炭化炉）２３を備えている。
【００４１】
ここで、図１に示す前記熱分解炭化分析情報データベース２１は、処理物の種別と炭化条件(炭化温度,滞留時間)に応じた炭化物生成や排ガス移行に関する実験値及び工業分析値が格納されている。ここで、炭化原料の性状としての発熱量（ＬＨＶ）や組成(水分、灰分、可燃分の三成分と前記可燃分の元素)を特定することにより、排ガス移行割合（炭化物と排ガス移行分との割合）やそれらの発熱量（ＬＨＶ）が求まる。
【００４２】
また、図１に示す前記実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（焼却炉）２２は、焼却炉の実績プラント設計条件の各種詳細データが格納されている。
さらに、図１に示す実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（炭化炉）２３は、炭化炉の実績プラント設計条件の各種詳細データが格納されている。
【００４３】
次に、前述したデータ記憶装置１２に格納されている各種データを参照することにより行われる本実施形態における環境負荷評価装置の動作について図２を参照して簡単に説明する。
【００４４】
（１）まず、図２に示すステップＳ−１では、炭化条件及び炭化原料の設定を行う。
具体的には、炭化対象となる処理物の種別、炭化温度、炭化時間の生値を入力する。
【００４５】
また、処理物の発熱量（ＬＨＶ）、組成三成分（水分、灰分、可燃分）及び可燃分の元素組成についての炭化対象となる処理物の生値を入力する。
【００４６】
（２）次に、図２に示すステップＳ−２では、炭化物生成、性状計算処理を行う。
処理物の種別により、炭化物及び排ガス移行分の割合が異なるので、処理物毎に計算される。これにより、炭化移行率及び発熱量が処理物毎に計算される。なお、この処理においては、前述した熱分解炭化分析情報データベース２１が参照される。
【００４７】
（３）次に、図２に示すステップＳ−３では、処理設備のライフサイクルの運転状況の特定を行う。具体的には、処理量、運転条件（製品寿命、稼働率等）を特定する。
【００４８】
（４）次に、図２に示すステップＳ−４では、スケールファクターの計算を行う。なお、この処理においては、前述した実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（焼却炉）２２、実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（炭化炉）２３が参照される。
【００４９】
（５）最後に、図２に示すステップＳ−５では、炭素排出量（焼却炉にかかるＣＯ2排出量、炭化炉のかかるＣＯ2排出量、炭素固定量）を推算する。なお、前記実績プラント設備インベントリ分析情報データベース２２、２３には、物質収支及び熱収支情報についても格納されている。
【００５０】
このように、環境負荷評価装置では、まず、（１）炭化条件及び炭化原料を入力することにより、炭化物生成、性状計算を行い、炭化移行率と排ガス移行率、及びそれらの発熱量を計算する。
（２）次に、スケールファクター補正値の計算を行い、ライフサイクルのスケールファクターである例えば建設段階及び使用段階等における補正値の計算を行う。
（３）最後に、これの結果を用いて、インベントリデータをプラント設計図書から収集し、更に処理物の炭化条件は実験データからの収集データを既存プラント設計データへ補正し、環境負荷原単位データに割り当てＬＣＡの計算を行う。
【００５１】
このように、図１８に示すような焼却型環境設備である燃焼炉を用いると、処理物を全て燃焼する場合には、処理物中に含まれる炭素はすべて燃焼され、二酸化炭素（ＣＯ2）に転換されているが、一方、の図１９に示すような炭化・焼却型環境設備である炭化炉を用いた場合には、処理物の一部の炭素を固定するので、処理物中の炭素の一部は固定された分だけ燃焼ガス中の二酸化炭素の排出量は低減することとなる。本発明によりこの二酸化炭素削減効果を、環境設備の処理状況に応じたＬＣＡ分析から評価することができることになる。
【００５２】
次に、前述した各処理について、詳細に順を追って図表を参照しながら説明する。
まず、図２に示すステップＳ−１において行われる処理について説明する。
まず、このステップＳ−１の処理では、処理対象物の種別の特定を行う。具体的には、種別として例えばごみ固化燃料（ＲＤＦ）、シュレッダーダスト（ＳＤ）、廃プラスチック、木屑、生活系汚泥、工業系汚泥、下水消化汚泥、し尿汚泥等の選定を行う。
例えば、演算装置１１（図１参照）は表示装置１４に対して処理物の特定画面を表示させ、この画面にて、オペレーターが必要事項を選択又は入力することにより行われる。
【００５３】
この入力画面の一例を図３及び図４に示す。
図３は熱分解による炭化条件の設定のための入力画面である。具体的には、炭化温度（６００、５９０、５８０・・５００℃）、炭化時間（１５、３０・・・ｍｉｎ）、処理物の種別（例えばＲＤＦ）を入力する。図４は炭化原料の設定のための入力画面である。具体的には、発熱量、組成三成分（水分、灰分、可燃分）、可燃分の元素組成（Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｓ、Ｃｌ、Ｏ：％）の生値を入力する。図５は、図３の入力画面において図１に示した熱分解炭化分析情報データベース２１にアクセスする種別、炭化温度、炭化時間を選定する情報である。
【００５４】
次に、図２に示すステップＳ−２において行われる処理について説明する。
前述の処理により処理物の種別と生値を入力すると、次に、当該処理物における炭化移行率（％）、排ガス移行率（％）及び排ガス移行分の発熱量（ＬＨＶ：ＭＪ／ｋｇ）の計算処理が行われる。
まず、演算装置１１（図１参照）は、処理物の種別に対する炭化物挙動を求めるために、図３及び図４に示す上欄における入力情報から、熱分解炭化物分析情報データベース２１を参照する。この熱分解炭化物分析情報データベース２１には、図３及び図４の入力画面において図５に示すデータベース項目を選定することにより、内蔵データから炭化物原料がパラメータとなり、炭化生成物である炭化移行率（％）、排ガス移行率（％）及び排ガス移行分の発熱量（ＬＨＶ：ＭＪ／ｋｇ）が推算される。
【００５５】
具体的には、処理物として例えばＲＤＦを例にすると、図６に示すように、炭化条件を入力することにより、炭化移行率（２１．０８％）、排ガス移行率（７８．９２％）がデータベースから推算される。また、ＲＤＦの発熱量の生値：１９．５９ＭＪ／ｋｇより、排ガス移行分の発熱量１５．７９ＭＪ／ｋｇが推算される。
同様に、処理物として例えばＳＤを例にすると、図６に示すように、炭化条件を入力することにより、炭化移行率（３１．１６％）、排ガス移行率（６８．８４％）がデータベースから推算される。また、ＳＤの発熱量の生値：２１．３１ＭＪ／ｋｇより、排ガス移行分の発熱量２３．６６ＭＪ／ｋｇが推算される。この結果は、前述した図３及び図４の画面下欄に表示される。なお、図６に示す炭化物及び排ガス移行分の欄は推算により得られた計算値の一例である。
この計算結果より、処理物の種別（例えばＲＤＦ、ＳＤ等）により、排ガス移行割合が変動することが判る。
【００５６】
次に、図２に示すステップＳ−３において行われる処理について説明する。
このステップＳ−３の処理では、処理設備のライフサイクルの運転状況の特定を行う。具体的には、図７に示すような処理物を処理する環境装置（本実施例では、焼却炉と炭化炉）のシステム条件、処理量、運転条件（製品寿命、稼働率等）を特定する。
【００５７】
ここで、本実施例では焼却炉の場合には、その処理規模が１５０ｔ／日（＝７５ｔ／日×２系列）であり、設計段階の処理物として廃プラスチックと建設混合廃棄物（木）であり、設計における発熱量（ＬＨＶ）が１３．４２ＭＪ／ｋｇである。
これに対し、炭化炉の場合には、その規模が３００ｔ／日（＝１００ｔ／日×３系列）であり、設計段階の処理物がＲＤＦとＳＤであり、設計における発熱量（ＬＨＶ）が２３．８０ＭＪ／ｋｇである。
また、前述した図６示す情報より、ＲＤＦとＳＤのそれぞれの炭化原料である処理物（ＲＤＦ及びＳＤ）の発熱量の生値（ＲＤＦ：１９．５９ＭＪ／ｋｇ、ＳＤ：２１．３１ＭＪ／ｋｇ）と排ガス移行率（ＲＤＦ；７８．９２％、ＳＤ：６８．８４％）が特定されている。
また、炭化炉の場合における炭化温度は５００℃とし、耐用年数は２５年、稼働日数は３００日／年、休止回数は１２回／年の条件を入力する。
【００５８】
この入力画面の一例を図８に示す。
図８は炭化物生成計算のための入力画面であり、運転条件の設定を行う。具体的には、炭化処理量（トン／日）、製品寿命（年）、稼働率（日／年）を入力する。
【００５９】
次に、図２に示すステップＳ−４において行われる処理について説明する。
このステップＳ−４の処理では、スケールファクターの計算を行う。なお、この処理においては、前述した実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（焼却炉）２２、実績プラント設備インベントリ分析情報データベース（炭化炉）２３が参照される。
この実績プラント設備インベントリ分析情報データベースには、例えば図９及び図１０の情報が格納されている。
【００６０】
ここで、図９は実績プラント設計情報であり、炭化炉と焼却炉とにおける設計段階の条件を表している。図１０は実績プラント設備インベントリ分析情報であり、図９における実績プラントから得られた製造段階における環境負荷原単位（ＣＯ2排出量）を表している。
【００６１】
具体的には、図１０に示すように、製造段階の設備の二酸化炭素の排出量は、焼却炉の場合には５４２１．０ｋｇ／ｔ、炭化炉の場合には９２０３．０ｋｇ／ｔとなる。
【００６２】
また、図１１は炭化炉において炭化した場合における物質収支と熱収支を考慮した排ガス量と発電量についてＲＤＦの場合と、ＳＤの場合とで表されている。なお、この物質収支と熱収支は前述した図６に示す排ガス移行分の発熱量の推算値が考慮されている。
【００６３】
また、使用段階の焼却炉及び炭化炉のユーティリティ、売電及び排ガスの各々の二酸化炭素の排出量は、別途計算により求められる。これらは、処理する処理物の性状を入力し、各設備の設計条件に合わせて熱収支及び物質収支を考慮しつつ燃焼計算により、算出する。この結果を図１２に示す。
【００６４】
図１２に示すように、処理物がＲＤＦの使用段階の燃焼炉の二酸化炭素の排出量は、ユーティリティでは３３２３６．５ｋｇ／ｔ、売電では−１２６６９７．７ｋｇ／ｔ、排ガスでは８５２２３４．６ｋｇ／ｔとなる。
また、処理物がＲＤＦの場合における使用段階の炭化炉の二酸化炭素の排出量は、ユーティリティでは３０６９３．３ｋｇ／ｔ、売電では−９１７８１．４ｋｇ／ｔ、排ガスでは８３５２０５．７ｋｇ／ｔとなる。
【００６５】
同様に、処理物がＳＤの場合における使用段階の焼却炉の二酸化炭素の排出量は、ユーティリティでは３６５４５．５ｋｇ／ｔ、売電では−１３４９４５．１ｋｇ／ｔ、排ガスでは４８３９６８．７ｋｇ／ｔとなる。
また、処理物がＳＤの場合における使用段階の炭化炉の二酸化炭素の排出量は、ユーティリティでは３２７９５．８ｋｇ／ｔ、売電では−１４８０９３．９ｋｇ／ｔ、排ガスでは５９８５６０．１ｋｇ／ｔとなる。
なお、使用段階における炭化炉の二酸化炭素排出量は、炭化条件等により変動するので、条件の設定毎に計算する。
【００６６】
ここで、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）を使用した。また、環境負荷定量化の対象としては、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を選択する。
【００６７】
ここで、環境装置のスケールファクターを求めるのは、処理対象物の種類により環境装置毎において炭化率、排ガス移行率及び発熱量が異なり、評価条件を同等とするためである。
【００６８】
本発明で考慮するスケールファクターとしては、特に建設段階及び使用段階のスケールファクターを反映させるようにしている。
これ以外に、廃棄、リサイクル等のスケールファクターを考慮することにより、環境負荷評価の精度は向上するが、入手困難なデータがあるので、省略する。なお、これらのファクターを考慮するようにしてもよい。
なお、前記「建設段階」は、前記図２０中の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。
【００６９】
ここで、前記建設段階のスケールファクターとしては、［（焼却型環境設備の処理量（Ｗ1）／炭化・焼却型環境設備の処理量（Ｗ2））×（焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ1）／炭化・焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ2））］0.7を挙げることができる。
なお、本発明においては、その重量やコストを算出する方法としてコンポーネントやサイズに０．７乗した値を推定値として用いている。
具体的には、図１３に示すように、焼却炉を１とした場合における炭化炉の建設段階スケールファクター（Ｓｃ）は、［（１５０／３００）×（１３．４２／２３．８）］0.7＝０．４１２となる。
【００７０】
次に、使用段階スケールファクターは、処理対象の発熱量により異なるので、処理物の種別毎に計算する。
【００７１】
ここで、本発明で使用段階の焼却型環境設備のスケールファクターとしては、（焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ1）／炭化・焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ2））を挙げることができる。
具体的には、図１３に示すように、ＲＤＦにおける焼却炉の使用段階スケールファクター（Ｓｒ1）は、（１３．４２／１９．５９）＝０．６８５となる。
また、図１３に示すように、ＳＤにおける焼却炉の使用段階スケールファクター（Ｓｒ1）は、（１３．４２／２１．３１）＝０．６３０となる。
【００７２】
また、前記使用段階の炭化・焼却型環境設備のスケールファクターとしては、（焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ1）／炭化・焼却型環境設備の低位発熱量（Ｑ2））−（１−処理物の種別による炭化移行率（Ｃｒ））を挙げることができる。
具体的には、図１３に示すように、ＲＤＦにおける焼却炉の使用段階スケールファクター（Ｓｒ2）は、（１３．４２／１９．５９）×（１−０．２１０８）＝０．５４１となる。
具体的には、図１３に示すように、ＳＤにおける焼却炉の使用段階スケールファクター（Ｓｒ2）は、（１３．４２／２１．３１）×（１−０．３１１６）＝０．４３４となる。
【００７３】
このスケールファクターを用い、二酸化炭素の排出量から、図１４に示すように、環境負荷量（Ｐ）の算出を行う。ここで、図中、Ｐｃ1は焼却炉にかかる建設段階の環境負荷量の原単位を、Ｐｒ1は焼却炉にかかる使用段階の環境負荷量の原単位をいい、またＰｃ2は炭化炉にかかる建設段階の環境負荷量の原単位を、Ｐｒ2は炭化炉にかかる使用段階の環境負荷量の原単位をいう。
【００７４】
図１４は、設備、ユーティリティ、買電、排ガス及び排出計について、焼却炉と炭化炉にかかる各々の環境負荷原単位（Ｐｃ、Ｐｒ・・・）について示す。
そして、建設段階においては、焼却炉の場合には図１０から二酸化炭素の原単位が５４２１．０ｋｇ／ｔとなるので、係数１を乗じた値が示され、結果として５４２１．０ｋｇ／ｔとなる。
また、炭化炉の場合には、図１０から二酸化炭素の原単位が９２０３．０ｋｇ／ｔとなるので、係数（０．４１２）を乗じた値が示され、３７９４．２となる。
【００７５】
また、焼却炉における使用段階においては、図１２及び図１３に示すＲＤＦとＳＤの各二酸化炭素の原単位から図１４の各々の値が計算される。
【００７６】
同様に炭化炉における使用段階においては、図１２及び図１３に示すＲＤＦとＳＤの各の二酸化炭素の原単位から係数を乗じて図１４の各々の値が計算される。
排出計は、設備、ユーティリティ、買電及び排ガスの二酸化炭素排出量を合計したものである。
なお、売電（余剰）は、相当分の火力発電等が不要となるため、「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。
【００７７】
図１５は図１４に示す環境負荷原単位で焼却炉の各設備等を１とした場合の相対値である。すなわち、焼却炉を１とした場合の処理種別と設備、ユーティリティ、売電、排ガスの二酸化炭素排出量の相対値の割合である。
【００７８】
図１６は焼却炉における排出計を１とした場合における環境負荷原単位スケールファクターの相対値の割合である。この関係を図１７に示す。図１７は二酸化炭素排出量ライフサイクルの相対比較である。
【００７９】
図１７に示すように、焼却炉による焼却処理と炭化炉による炭化・焼却処理によるライフサイクルにおけるＣＯ2の排出量の比較をみると、焼却処理技術を用いる場合には、総ＣＯ2排出量の９５〜９８％が運用時の排ガスより排出されたが、炭化・焼却処理技術を用いる場合には、排ガス中のＣＯ2の排出量が８０％に低減される。
尚、炭化・焼却処理技術では、燃焼可能な炭素分を固定するため、焼却排ガスの保有エネルギーが少なくなり、この回収による発電量は低下している。この分を既存の発電設備で補うと仮定すれば、逆にＣＯ2排出量が増加したといえる。
【００８０】
しかしながら、建設段階におけるＣＯ2の排出量は全ライフサイクル排出量の１％と少ないが、ここにおいても排ガス量の低減により、建設段階に必要な材料が低減する効果により、図１５に示す相対比較において７０％に低減されている。
これらを総合的に評価すると全ライフサイクルにおいては、炭化・焼却処理方式は、単なる焼却処理方式と較べると二酸化炭素の排出を２０％低減できることになる。
【００８１】
なお、本実施例では、処理物として、具体的にＲＤＦとＳＤとを検討したが、この傾向は他の処理物においても同様であり、これらに限定されるものではない。
【００８２】
前述したように、可燃性廃棄物の処理において、焼却処理の代わりに炭化・焼却処理を行うことで、全ライフサイクルにおいて、ＣＯ2の排出量を２０％低減することができることが判明した。
【００８３】
これは、我が国の廃棄物焼却炉に由来するＣＯ2排出量が２０００年度では２５００万トンに達していることに鑑みると、これらを全て炭化処理に置き換えられたと仮定すれば、排出ＣＯ2の低減量は５００万トン／年となり、１９９０年の日本全体での排出量の約０．３〜０．５％に相当する。
これは、ＣＯＰ３で公約した目標の６％を達成するための有効手段となると期待できる。
【００８４】
炭素固定技術に対し、ＣＯ2排出量及び地球温暖化影響の低減効果がＬＣＡにより定量的に評価することができた。ＬＣＡを環境ソリューションビジネスの有効手段として活用することができる。
また、製品企画及び開発の妥当性や開発計画の要否判断及び製品の開発設計や生産工程改善をする上で、環境配慮の視点における環境配慮優先順位の設定等でＬＣＡの考え方を今後、積極的に取り入れていくことで、環境に優しい、設備を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかる環境負荷評価方法は、処理物を単に燃焼することなく、その一部を炭素固定した場合における環境に与える負荷を定量的に評価することができ、環境評価における有用な情報を提供することに用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施例に係る設計支援装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】環境評価工程の工程図の一例を示す図である。
【図３】処理物の炭化条件の選定の入力画面の概略図である。
【図４】炭化原料の設定の入力画面の概略図である。
【図５】熱分解炭化分析入力情報の一例を示す図である。
【図６】熱分解炭化仕様性状の一例を示す図である。
【図７】焼却炉及び炭化炉のシステム等の条件の一例を示す図である。
【図８】炭化物生成計算のための入力画面及び結果表示画面の一例を示す図である。
【図９】実績プラント設計条件の一例を示す図である。
【図１０】実績プラント設備インベントリ分析情報の一例を示す図である。
【図１１】炭化した場合における排ガス量及び発電量の計算結果の一例を示す図である。
【図１２】使用段階における処理物の二酸化炭素排出量の計算結果の一例を示す図である。
【図１３】建設段階と使用段階のスケールファクターを求める計算結果の一例を示す図である。
【図１４】環境負荷原単位の一例を示す図である。
【図１５】環境負荷原単位の比較結果の一例を示す図である。
【図１６】環境負荷原単位スケールファクター補正値の一例を示す図である。
【図１７】図１６に対応するグラフである。
【図１８】焼却炉の概略図である。
【図１９】炭化炉の概略図である。
【図２０】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２１】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図である。
【符号の説明】
【００８７】
１１  演算装置
１２  データ記憶装置（ＤＢ）
１３  入力装置
１４  表示装置
【図１】
2006031558.tif 000003
【図２】
2006031558.tif 000004
【図３】
2006031558.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006031558.tif 000009
【図８】
2006031558.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006031558.tif 000018
【図１７】
2006031558.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2006031558.tif 000021
【図２０】
2006031558.tif 000022
【図２１】
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