(57)【要約】【課題】加湿石炭灰を運搬する際の加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を予測できる方法を提供する。【解決手段】２種以上の加湿石炭灰を用意して、これらの加湿石炭灰からの加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を従属変数とし、これらの加湿石炭灰中の水分の含有率とこれらの加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比、及び、加湿後１日経過時点におけるこれらの加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として重回帰分析を行って予測式を作成する工程と、予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の水分の含有率と該加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比、及び、加湿後１日経過時点における該加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、作成した予測式を用いて、加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る工程を含む加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰を加湿してなる加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量の予測方法であって、
上記予測方法で用いる予測式を作成するための２種以上の加湿石炭灰を用意して、これらの加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を従属変数とし、これらの加湿石炭灰中の水分の含有率とこれらの加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点におけるこれらの加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として、重回帰分析を行って、アンモニアガス発生量の予測式を作成する予測式作成工程と、
予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の水分の含有率と該加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における該加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、上記予測式作成工程で作成した予測式を用いて、予測の対象である上記加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る予測工程
を含むことを特徴とする加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法。
【請求項２】
上記特定の時点が、加湿後４日経過時点である請求項１に記載の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法によって、上記加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測値を得た後、上記予測値を評価して、上記加湿石炭灰の調整を行う加湿石炭灰の調整方法。
【請求項４】
上記調整が、上記加湿石炭灰中の水分の含有率の調整及び上記加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の調整の中から選ばれる１種以上である請求項３に記載の加湿石炭灰の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海外の港等の空気圧送式の荷役設備がない場所において、ベルトコンベア等の上部が開放された運搬手段を用いて石炭灰を運搬する場合、発塵によって作業効率が悪化する場合がある。
石炭灰の発塵を抑制する方法として、石炭灰を加湿する方法が知られている。
発塵を防止したフライアッシュ粉末として、特許文献１には、粒径５μｍ以上のフライアッシュ粒子に水を加えてなることを特徴とする発塵を防止したフライアッシュ粉末が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
石炭灰を加湿した場合、石炭灰に含まれるアンモニア成分がアンモニアガスとして拡散して、石炭灰を運搬する際の作業環境及び作業性が悪化することがあるという問題がある。
なお、石炭灰に含まれるアンモニア成分は、例えば、電気集塵機（石炭灰の回収手段）の前流側における脱硝（ＮＯｘの還元反応）で未反応のまま通過したアンモニア化合物であり、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム等として存在するものである。
本発明の目的は、加湿石炭灰を運搬する際の、加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を予測することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、加湿後特定の時点における、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量を従属変数とし、加湿石炭灰中の、水分の含有率とＣａＯの含有率の比、及び、加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として、重回帰分析を行って予測式を作成する工程と、予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の、水分の含有率とＣａＯの含有率の比、及び、加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、上記予測式を用いて、加湿後特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る工程を含むアンモニアガス発生量の予測方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［４］を提供するものである。
［１］  石炭灰を加湿してなる加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量の予測方法であって、上記予測方法で用いる予測式を作成するための２種以上の加湿石炭灰を用意して、これらの加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を従属変数とし、これらの加湿石炭灰中の水分の含有率とこれらの加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点におけるこれらの加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として、重回帰分析を行って、アンモニアガス発生量の予測式を作成する予測式作成工程と、予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の水分の含有率と該加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における該加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、上記予測式作成工程で作成した予測式を用いて、予測の対象である上記加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る予測工程を含むことを特徴とする加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法。
［２］  上記特定の時点が、加湿後４日経過時点である前記［１］に記載の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法。
［３］  前記［１］または［２］に記載の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法によって、上記加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測値を得た後、上記予測値を評価して、上記加湿石炭灰の調整を行う加湿石炭灰の調整方法。
［４］  上記調整が、上記加湿石炭灰中の水分の含有率の調整及び上記加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の調整の中から選ばれる１種以上である前記［３］に記載の加湿石炭灰の調整方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法によれば、加湿石炭灰を運搬する際の、加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を予測することができる。
さらに、予測を評価して、評価結果に基づいて加湿石炭灰を調整することによって、実際に加湿石炭灰を運搬する際の加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を、作業環境や作業性の悪化が起こらない程度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１における、加湿後４日経過時点における加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測値と実測値の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法は、石炭灰を加湿してなる加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量の予測方法であって、該予測方法で用いる予測式を作成するための２種以上の加湿石炭灰を用意して、これらの加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を従属変数とし、これらの加湿石炭灰中の水分の含有率とこれらの加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点におけるこれらの加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として、重回帰分析を行って、アンモニアガス発生量の予測式を作成する予測式作成工程と、予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の水分の含有率と該加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における該加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、上記予測式作成工程で作成した予測式を用いて、予測の対象である上記加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る予測工程を含むものである。
【０００９】
本発明において加湿石炭灰とは、石炭灰の発塵を抑制する目的で、石炭灰を加湿してなるものである。
石炭灰としては、特に限定されるものではなく、フライアッシュ及びクリンカアッシュ等が挙げられる。フライアッシュの例としては、火力発電所等での微粉炭の燃焼によって生じる石炭灰を電気集塵機等で回収したもの、もしくはそれらを分級または粉砕したもの等が挙げられる。
石炭灰の加湿方法としては、特に限定されるものではなく、ミキサー等の混合手段を用いて石炭灰と水を混合してもよく、石炭灰の表面部分に、霧吹きやホース等を用いて、水を噴霧あるいは散水してもよい。
加湿石炭灰中の水分の含有率は、好ましくは６〜３０質量％、より好ましくは７〜２５質量％、特に好ましくは８〜２０質量％である。該含有率が６質量％以上であれば、石炭灰の発塵がより起こりにくくなり、石炭灰を運搬する際等における作業環境および作業性の悪化を防ぐことができる。該含有率が３０質量％以下であれば、石炭灰の質量が過度に大きくなり、運搬の負担が過度に大きくなることを防ぎ、かつ、アンモニアガスの発生量をより少なくすることができる。
【００１０】
以下、各工程について詳細に説明する。
［予測式作成工程］
本工程は、予測方法で用いる予測式を作成するための２種以上の加湿石炭灰を用意して、これらの加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を従属変数とし、これらの加湿石炭灰中の水分の含有率とこれらの加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点におけるこれらの加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数として、重回帰分析を行って、アンモニアガス発生量の予測式を作成する工程である。
本明細書中、「加湿後４日経過以降の特定の時点」とは、石炭灰を加湿（水を供給）した時点から４日経過以降の任意に定められる１つの時点（好ましくは加湿後４〜５日において任意に定められる１つの時点、より好ましくは加湿後４日経過した時点）であり、加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を予測したい時点（実際に加湿石炭灰を運搬する時点）を意味する。
【００１１】
加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数とすることで、より高い精度で加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量を予測しうる予測式を得ることができる。
重回帰分析に用いられる加湿石炭灰の種類の数（換言すると、従属変数および独立変数からなるデータの組み合わせの個数）は、予測の精度をより向上する観点からは、２個以上、好ましくは３個以上、より好ましくは４個以上である。また、該数は、予測式の作成に要する労力を小さくする観点からは、好ましくは２０個以下、より好ましくは１５個以下、特に好ましくは１０個以下である。
【００１２】
［予測工程］
本工程は、予測の対象である加湿石炭灰に関する、該加湿石炭灰中の水分の含有率と該加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における該加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量と、予測式作成工程で作成した予測式を用いて、予測の対象である上記加湿石炭灰からの、加湿後４日経過以降の特定の時点におけるアンモニアガス発生量の予測値を得る工程である。
予測式を用いることで、特定の時点における加湿石炭灰のアンモニアガス発生量を、実際に特定の時点まで待つことなく、高い精度の予測値として得ることができる。
【００１３】
本発明の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法によって、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測値を得た後、該予測値を評価して、加湿石炭灰の調整を行ってもよい。
加湿条件の調整の例としては、加湿石炭灰中の水分の含有率の調整や、加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の調整等が挙げられる。これらは１種を単独で行ってもよく、２種以上を組み合わせて行ってもよい。
加湿石炭灰中の水分の含有率の調整方法としては、加湿石炭灰に水を供給する（加湿する）ことで、加湿石炭灰中の水分の含有率をより大きくする方法や、加湿石炭灰と、該加湿石炭灰とは水分の含有率が異なる他の石炭灰を混合する方法や、加湿石炭灰を静置している空間の換気を行って、該加湿石炭灰の水分の含有率を小さくする方法等が挙げられる。
加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の調整方法としては、加湿石炭灰と炭酸カルシウムの粉末を混合する方法等が挙げられる。
加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測値を評価して、加湿石炭灰の調整を行うことによって、実際に加湿石炭灰を運搬する際の加湿石炭灰からのアンモニアガスの発生量を、作業環境や作業性の悪化が起こらない程度に調整することができる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
石炭灰と、水（蒸留水）と、炭酸カルシウム粉末（試薬）を、ホバート社製の竪型ミキサーに同時に添加して、１３９ｒｐｍの速度で３０秒間混合して、加湿石炭灰（石炭灰と水の混合物）中の水分およびＣａＯの含有率が、表１に示す値となるように調整した加湿石炭灰１〜４を得た。
各加湿石炭灰について、３００ミリリットルのビーカーに加湿石炭灰を１５０ｇ入れた後、ビーカーの開口部分を、ポリエチレンフィルムを用いて密封した。
石炭灰と水と炭酸カルシウム粉末の混合を開始した時から、１０分間経過後、フィルムをはがして、ガステック社製のアンモニア検知管を用いて、ビーカー内のアンモニアガスの濃度を測定し、得られた結果を養生日数０日におけるアンモニアガスの発生量とした。
測定後、ビーカー内の空気を換気し、再び、ビーカーの開口部分を、ポリエチレンフィルムを用いて密封し、２５℃の恒温槽内で養生を行った。表１に示す各養生日数において、ビーカー内のアンモニアガスの発生量（アンモニアガスの濃度）を、養生日数０日の場合と同様にして測定した。
結果を表１に示す。
【００１５】
加湿石炭灰１〜４について、加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数とし、加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量を従属変数として、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測式として、下記重回帰式（決定係数：Ｒ２＝０．９７０５）を得た。
［加湿石炭灰の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量］＝［加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比］（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）×１．７８＋［加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量］×０．８３５−２０．００
加湿石炭灰１〜４の各々について、得られた重回帰式に、加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後１日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量の実測値を代入することで、加湿石炭灰の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量の予測値を得た。
加湿石炭灰１〜４の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量の予測値を表１に示す。
また、加湿石炭灰１〜４の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量の実測値と予測値の関係を、図１に示す。
図１中の直線は、式：ｙ（予測値）＝０．９７０５ｘ（実測値）＋１．２１５５（決定係数：Ｒ２＝０．９７０５）を表す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
［比較例１］
上記加湿石炭灰１〜４について、加湿石炭灰中の水分の含有率、及び、加湿石炭灰中のＣａＯの含有率を独立変数とし、加湿石炭灰の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量を従属変数として、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測式として、下記重回帰式（決定係数：Ｒ２＝０．４９８５）を得た。
［加湿石炭灰の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量］＝−［加湿石炭灰中の水分の含有率］×４．３４−［加湿石炭灰中のＣａＯの含有率］×２．００＋９３．７１
【００１８】
［比較例２］
上記加湿石炭灰１〜４について、加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）、及び、加湿後０日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量を独立変数とし、加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量を従属変数として、加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測式として、下記重回帰式（決定係数：Ｒ２＝０．２８１１）を得た。
［加湿石炭灰の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量］＝［加湿石炭灰中の水分の含有率と加湿石炭灰中のＣａＯの含有率の比］（加湿石炭灰中の水分の含有率／加湿石炭灰中のＣａＯの含有率）×７．０３＋［加湿後０日経過時点における加湿石炭灰からのアンモニアガス発生量］×０．４５６−０．８０３
【００１９】
実施例１において得られた予測式の決定係数（Ｒ２＝０．９７０５）は、比較例１において得られた予測式の決定係数（Ｒ２＝０．４９８５）や、比較例２において得られた予測式の決定係数（Ｒ２＝０．２８１１）よりも大きな数値であることがわかる。
また、図１に示す関係式（加湿石炭灰１〜４の加湿後４日経過時点のアンモニアガスの発生量の予測値と実測値との関係を示す関係式）の決定係数（Ｒ２＝０．９７０５）は大きい数値であることがわかる。
これらのことから、本発明の加湿石炭灰のアンモニアガス発生量の予測方法によれば、高い精度で加湿石炭灰のアンモニアガス発生量を予測しうることがわかる。
【図１】
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