(57)【要約】【課題】廃棄物供給設備において、アルカリ薬剤の供給量の精度を高めること。【解決手段】廃棄物処理設備であって、焼却炉（１０）と、煙突（６０）と、煙道（Ｆ）と、排ガスに含まれる塩化水素を除去可能なアルカリ薬剤を供給する薬剤供給部（７０）と、上流側測定部（８１）と、下流側測定部（８２）であってその測定精度が上流側測定部（８１）の測定精度より高いものと、薬剤供給部（７０）からのアルカリ薬剤の供給量を調整する調整部（９０）と、を備え、調整部（９０）は、上流側測定部（８１）の測定値（ＰＶ１）が設定値（ＳＶ）となるように上流側測定部（８１）の測定値（ＰＶ１）と下流側測定部（８２）の測定値（ＰＶ２）とに基づいて薬剤供給部（７０）からのアルカリ薬剤の供給量を示す信号（Ｓ）を作成するとともに、信号（Ｓ）を薬剤供給部（７０）に送信すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、
前記廃棄物を焼却する焼却炉と、
前記焼却炉の下流側に設けられた煙突と、
前記焼却炉から排出された排ガスを前記煙突に導く煙道と、
前記焼却炉から排出された排ガスに含まれる塩化水素を除去可能なアルカリ薬剤を供給する薬剤供給部と、
前記焼却炉内及び前記煙道のうち前記薬剤供給部から前記薬剤が供給された部位の下流側の部位に設けられており、当該部位を流れる排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な上流側測定部と、
前記煙道のうち前記煙突の上流側でかつ前記上流側測定部よりも下流側の部位に設けられており、当該部位から抜き出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な下流側測定部であって、その測定精度が前記上流側測定部の測定精度より高いものと、
前記薬剤供給部からの前記アルカリ薬剤の供給量を調整する調整部と、を備え、
前記調整部は、前記上流側測定部の測定値が設定値となるように前記上流側測定部の測定値と前記下流側測定部の測定値とに基づいて前記薬剤供給部からの前記アルカリ薬剤の供給量を示す信号を作成するとともに、前記信号を前記薬剤供給部に送信する、廃棄物処理設備。
【請求項２】
請求項１に記載の廃棄物処理設備において、
前記調整部は、
前記信号を作成する信号作成部と、
前記設定値を更新するとともにその更新された設定値を送信する設定値更新部と、を有し、
前記設定値更新部は、当該設定値更新部が送信した設定値と前記下流側測定部の測定値との差に基づいて算出された補正値を、当該設定値更新部が送信した設定値に加えることによって前記設定値を更新し、
前記信号作成部は、前記上流側測定部の測定値が前記設定値更新部が送信した前記設定値となるように前記信号を作成する、廃棄物処理設備。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の廃棄物処理設備において、
前記上流側測定部は、
半導体レーザーを発する発光部と、
前記半導体レーザーを受ける受光部と、
前記受光部が受けた前記半導体レーザーに基づいて前記排ガスに含まれる塩化水素の濃度を算出する算出部と、を有し、
前記下流側測定部は、
前記煙道のうち前記煙突の上流側の部位を流れる排ガスの一部を抜き出す抜出流路と、
前記抜出流路を通じて抜き出された排ガスに含まれる煤塵及び水分を除去する処理部と、
前記処理部から排出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な測定部と、を有する、廃棄物処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物を処理する廃棄物処理設備では、排ガスに含まれる塩化水素を除去するためのアルカリ薬剤が供給されることが多い。例えば、特許文献１には、流動床炉と、二次燃焼室と、ボイラと、集塵機と、薬剤供給部と、ガス濃度測定部と、制御部と、を備える廃棄物処理設備が開示されている。流動床炉では、流動床で廃棄物が加熱されるとともに当該廃棄物から熱分解ガスが取り出される。二次燃焼室では、熱分解ガスに含まれる可燃性ガス（ＣＯ等）の完全燃焼が行われる。ボイラでは、二次燃焼室から排出された排ガスの熱が回収される。集塵機では、ボイラから排出された排ガスに含まれる煤塵の一部や、塩化水素、ダイオキシン等が除去される。薬剤供給部は、排ガスに含まれる塩化水素を除去するための薬剤を流動床に供給する。ガス濃度測定部は、ボイラの下流側でかつ集塵機の上流側を流れる排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定する。ガス濃度測定部として、レーザガス分析計が例示されている。制御部は、濃度測定部の測定値が予め設定された基準値となるように薬剤供給部からの薬剤の供給量を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されるような廃棄物処理設備では、アルカリ薬剤の供給量が過剰である場合、コストが増大する一方、アルカリ薬剤の供給量が不足している場合、煙突から排出される排ガスに含まれる塩化水素の濃度の規制値を超える懸念があるため、薬剤供給部からのアルカリ薬剤の供給量はなるべく高精度に制御されることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、廃棄物供給設備において、アルカリ薬剤の供給量の精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明者らは、レーザー式のセンサは、比較的短時間で測定可能であるものの、精度がそれほど高くないことを見出した。そして、煙突の上流側では、排出規制のために、レーザー式のセンサに比べて測定時間は長いもののレーザー式のセンサの測定精度よりも高精度に測定可能なセンサに基づいて塩化水素の濃度を監視していること、及び、塩化水素の濃度を測定する測定部から煙突までの間では塩化水素の濃度がほぼ一定であることに着目し、レーザー式のセンサのみならず、煙突の上流側に設けられたセンサの測定値をも踏まえてアルカリ薬剤の供給量をフィードバック制御することにより、アルカリ薬剤の供給量の精度を向上可能であることに想到した。
【０００７】
本発明は、上記の観点に基づいてなされたものである。具体的に、本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理設備であって、前記廃棄物を焼却する焼却炉と、前記焼却炉の下流側に設けられた煙突と、前記焼却炉から排出された排ガスを前記煙突に導く煙道と、前記焼却炉から排出された排ガスに含まれる塩化水素を除去可能なアルカリ薬剤を供給する薬剤供給部と、前記焼却炉内及び前記煙道のうち前記薬剤供給部から前記薬剤が供給された部位の下流側の部位に設けられており、当該部位を流れる排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な上流側測定部と、前記煙道のうち前記煙突の上流側でかつ前記上流側測定部よりも下流側の部位に設けられており、当該部位から抜き出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な下流側測定部であって、その測定精度が前記上流側測定部の測定精度より高いものと、前記薬剤供給部からの前記アルカリ薬剤の供給量を調整する調整部と、を備え、前記調整部は、前記上流側測定部の測定値が設定値となるように前記上流側測定部の測定値と前記下流側測定部の測定値とに基づいて前記薬剤供給部からの前記アルカリ薬剤の供給量を示す信号を作成するとともに、前記信号を前記薬剤供給部に送信する、廃棄物処理設備を提供する。
【０００８】
本廃棄物処理設備では、上流側測定部の測定値のみならず、上流側測定部の測定精度よりも高い測定精度を有する下流側測定部の測定値をも含めて薬剤供給部からのアルカリ薬剤の供給量を示す信号が作成されるので、薬剤供給部からのアルカリ薬剤の供給量が高精度に調整される。よって、アルカリ薬剤の過剰供給や供給不足が抑制される。
【０００９】
この場合において、前記調整部は、前記信号を作成する信号作成部と、前記設定値を更新するとともにその更新された設定値を送信する設定値更新部と、を有し、前記設定値更新部は、当該設定値更新部が送信した設定値と前記下流側測定部の測定値との差に基づいて算出された補正値を、当該設定値更新部が送信した設定値に加えることによって前記設定値を更新し、前記信号作成部は、前記上流側測定部の測定値が前記設定値更新部が送信した前記設定値となるように前記信号を作成することが好ましい。
【００１０】
このようにすれば、設定値更新部が送信した設定値と相対的に測定精度の高い下流側測定部の測定値との差が小さくなるように薬剤供給部からの薬剤の供給量が決定される。
【００１１】
また、前記上流側測定部は、半導体レーザーを発する発光部と、前記半導体レーザーを受ける受光部と、前記受光部が受けた前記半導体レーザーに基づいて前記排ガスに含まれる塩化水素の濃度を算出する算出部と、を有し、前記下流側測定部は、前記煙道のうち前記煙突の上流側の部位を流れる排ガスの一部を抜き出す抜出流路と、前記抜出流路を通じて抜き出された排ガスに含まれる煤塵及び水分を除去する処理部と、前記処理部から排出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な測定部と、を有することが好ましい。
【００１２】
このようにすれば、上流側測定部（いわゆるレーザー式分析計）によって短時間で塩化水素の濃度が測定されるので、アルカリ薬剤の供給量が精度よく制御され、下流側測定部（例えばイオン電極式分析計）によって測定される塩化水素濃度が高精度に所望の値に制御される。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、廃棄物処理設備において、アルカリ薬剤の供給量の精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の廃棄物処理設備の概略を示す図である。
【図２】上流側測定部の概略図である。
【図３】下流側測定部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態の廃棄物処理設備について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示されるように、本廃棄物処理設備は、焼却炉１０と、ボイラ２０と、集塵機３０と、誘引送風機４０と、触媒反応塔５０と、煙突６０と、煙道Ｆと、薬剤供給部７０と、上流側測定部８１と、下流側測定部８２と、調整部９０と、を備えている。煙道Ｆは、焼却炉１０、ボイラ２０、集塵機３０、誘引送風機４０、触媒反応塔５０及び煙突６０をこの順に接続しており、焼却炉１０から排出された排ガスを煙突６０に導く流路である。
【００１７】
焼却炉１０は、廃棄物を焼却する炉である。焼却炉１０としては、ストーカ式の焼却炉やガス化溶融炉等が挙げられる。
【００１８】
ボイラ２０は、煙道Ｆのうち焼却炉１０の下流側の部位に設けられている。ボイラ２０は、焼却炉１０から排出された排ガスの熱を回収する。
【００１９】
集塵機３０は、煙道Ｆのうちボイラ２０の下流側の部位に設けられている。集塵機３０は、ボイラ２０から排出された排ガスに含まれる煤塵の少なくとも一部を除去する。
【００２０】
誘引送風機４０は、煙道Ｆ内に、焼却炉１０から排出された排ガスが煙突６０に向かう気流を形成する。
【００２１】
触媒反応塔５０は、煙道Ｆのうち誘引送風機４０の下流側の部位に設けられている。触媒反応塔５０は、煙道Ｆのうち例えば集塵機３０と誘引送風機４０との間の部位に供給された脱硝剤（アンモニア等）と排ガスに含まれるＮＯｘとを反応させることによって前記排ガスに含まれるＮＯｘを除去する。なお、触媒反応塔５０から排出された排ガスは、煙突６０から大気に排出される。
【００２２】
薬剤供給部７０は、焼却炉１０から排出された排ガスに含まれる塩化水素を除去可能なアルカリ薬剤を供給する。本実施形態では、薬剤供給部７０は、煙道Ｆのうちボイラ２０と集塵機３０との間の部位にアルカリ薬剤を供給する。
【００２３】
上流側測定部８１は、排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定する。上流側測定部８１は、煙道Ｆのうち集塵機３０と誘引送風機４０との間の部位に設けられている。ただし、上流側測定部８１は、煙道Ｆのうちボイラ２０と集塵機３０との間の部位に設けられてもよい。本実施形態では、上流側測定部８１として、レーザー式分析計が用いられている。具体的には、図２に示されるように、上流側測定部８１は、半導体レーザーを発する発光部８１ａと、前記半導体レーザーを受ける受光部８１ｂと、受光部８１ｂが受けた半導体レーザーに基づいて排ガスに含まれる塩化水素の濃度を算出する算出部８１ｃと、を有している。算出部８１ｃは、塩化水素の測定値ＰＶ１を調整部９０に送信する。
【００２４】
下流側測定部８２は、上流側測定部８１の下流側において排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定する。具体的に、下流側測定部８２は、煙道Ｆのうち煙突６０の上流側でかつ上流側測定部８１よりも下流側の部位、より詳細には、煙道Ｆのうち触媒反応塔５０と煙突６０との間の部位に設けられている。下流側測定部８２は、前記部位から抜き出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定する。下流側測定部８２として、その測定精度が上流側測定部８１の測定精度より高いものが用いられる。この理由は、煙突６０から排出される排ガスに含まれる塩化水素の濃度が規制値を超えることがないように高い精度で監視するためである。本実施形態では、下流側測定部８２として、イオン電極式分析計が用いられている。具体的には、図３に示されるように、下流側測定部８２は、煙道Ｆのうち触媒反応塔５０と煙突６０との間の部位を流れる排ガスの一部を抜き出す抜出流路８２ａと、抜出流路８２ａを通じて抜き出された排ガスに含まれる煤塵及び水分を除去する処理部８２ｂと、処理部８２ｂから排出された排ガスに含まれる塩化水素の濃度を測定可能な測定部８２ｃと、を有している。測定部８２ｃは、塩化水素の濃度の測定値ＰＶ２を調整部９０に送信する。具体的に、測定部８２ｃは、測定値ＰＶ２として、所定期間（例えば１時間）の移動平均により算出された値を調整部９０に送信する。
【００２５】
調整部９０は、薬剤供給部７０からのアルカリ薬剤の供給量を調整する。調整部９０は、上流側測定部８１の測定値ＰＶ１が設定値ＳＶとなるように上流側測定部８１の測定値ＰＶ１と下流側測定部８２の測定値ＰＶ２とに基づいて薬剤供給部７０からのアルカリ薬剤の供給量を示す信号Ｓを作成するとともに、前記信号Ｓを薬剤供給部７０に送信する。薬剤供給部７０は、信号Ｓに応じた量のアルカリ薬剤を供給する。本実施形態では、調整部９０は、信号Ｓを作成する信号作成部９１と、設定値ＳＶを更新するとともにその更新された設定値ＳＶを送信する設定値更新部９２と、設定値ＳＶを記憶する設定値記憶部９３と、を有する。設定値記憶部９３は、設定値更新部９２から設定値ＳＶを受信すると、現在記憶されている設定値ＳＶをその受信した設定値ＳＶに書き換える。なお、設定値記憶部９３には、最初に外部から初期設定値ＳＶ０（例えば７ｐｐｍ）が入力される。設定値更新部９２は、設定値記憶部９３から読み込んだ設定値ＳＶと下流側測定部８２の測定値ＰＶ２との差に基づいて算出された補正値を、設定値記憶部９３から読み込んだ設定値ＳＶに加えることによって設定値ＳＶを更新する。信号作成部９１は、上流側測定部８１の測定値ＰＶ１が設定値更新部９２が送信した設定値ＳＶとなるような信号Ｓを作成するとともに、この信号Ｓを薬剤供給部７０に送信する。なお、前記補正値は、設定値記憶部９３から読み込んだ設定値ＳＶと下流側測定部８２の測定値ＰＶ２との差に係数（例えば０．７〜１．３）を乗じた値に設定される。本実施形態では、調整部９０は、いわゆるサンプルＰＩ制御を行う。すなわち、調整部９０は、設定値更新部９２及び設定値記憶部９３に、特定の制御期間（例えば１０秒間）だけ上記操作を行わせることと、一定期間（例えば１１０秒）その操作を停止させることと、を繰り返す。
【００２６】
以上に説明したように、本実施形態の廃棄物処理設備では、上流側測定部８１の測定値ＰＶ１のみならず、上流側測定部８１の測定精度よりも高い測定精度を有する下流側測定部８２の測定値ＰＶ２をも含めて薬剤供給部７０からのアルカリ薬剤の供給量を示す信号が作成されるので、薬剤供給部７０からのアルカリ薬剤の供給量が高精度に調整される。よって、アルカリ薬剤の過剰供給や供給不足が抑制される。
【００２７】
また、調整部９０は、信号作成部９１及び設定値更新部９２を有しているので、設定値更新部９２が送信した設定値ＳＶと相対的に測定精度の高い下流側測定部の測定値ＰＶ２との差が小さくなるように薬剤供給部７０からの薬剤の供給量が決定される。
【００２８】
なお、今回開示された実施形態は、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が含まれる。
【００２９】
例えば、上流側測定部８１及び下流側測定部８２は、それぞれ、レーザー式分析計及びイオン電極式分析計に限られない。上流側測定部８１の測定時間が下流側測定部８２のそれよりも短く、かつ、下流側測定部８２の測定精度が上流側測定部８１のそれよりも高いものであればよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０    焼却炉
２０    ボイラ
３０    集塵機
４０    誘引送風機
５０    触媒反応塔
６０    煙突
７０    薬剤供給部
８１    上流側測定部
８１ａ  発光部
８１ｂ  受光部
８１ｃ  算出部
８２    下流側測定部
８２ａ  抜出流路
８２ｂ  処理部
８２ｃ  測定部
９０    調整部
９１    信号作成部
９２    設定値更新部
９３    設定値記憶部
Ｆ    煙道
Ｓ    信号
ＳＶ    設定値
ＰＶ１  測定値
ＰＶ２  測定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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