(57)【要約】【課題】現在の在庫量を正確に把握するとともに、今後の薬剤の在庫量推移を予測することで薬剤の管理を適切に行い、在庫不足の発生を防止することでごみ焼却プラントの安定操業を達成することが可能な薬剤管理方法および薬剤管理装置を提供する。【解決手段】ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出ステップと、現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出ステップと、前記薬剤使用量算出ステップにより算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出ステップにより算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測ステップとを有する。【選択図】            図１
2004271043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ焼却プラントで使用する薬剤の管理を行う薬剤管理方法であって、
ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出ステップと、
現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出ステップと、
前記薬剤使用量算出ステップにより算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出ステップにより算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測ステップとを有することを特徴とする薬剤管理方法。
【請求項２】
在庫量推移予測ステップにより予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤の在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す発注指示催促ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の薬剤管理方法。
【請求項３】
ごみ焼却プラントで使用する薬剤の在庫管理を行う薬剤管理装置であって、
ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出手段と、
現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出手段と、
前記薬剤使用量算出手段により算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出手段により算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測手段とを有することを特徴とする薬剤管理装置。
【請求項４】
在庫量推移予測手段により予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す発注指示催促手段を有することを特徴とする請求項３に記載の薬剤管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数種類の薬剤を使用するごみ焼却プラントに好適な薬剤管理方法および薬剤管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、工場の薬剤管理者がごみ焼却プラントで発生する排ガスや排水中に含まれる有害成分を除去、吸収、中和させるために使用する複数の薬剤の在庫状況を逐次確認し、操業に支障を来たさないように薬剤を発注し補充することで在庫管理を行っていた。
【０００３】
薬剤等の在庫管理を行う方法として、例えば、特開２０００−００７１００号公報（特許文献１）には、灯油タンク内の灯油の在庫量を管理する方法として、給油時に過去の給油実績を考慮して次回の給油必要時期を伝票に記載し、灯油の配送指示のし忘れを防止する方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−００７１００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ごみ焼却プラントでは、ごみ焼却炉から排出される有害成分の除去、吸収、中和等のため、或いは、プラント内で使用する水、エアー等のユーティリティの成分調整のために消石灰、活性炭、アンモニア水、尿素水、苛性ソーダ等の多数の薬剤が使われている。これらの薬剤が無くなると排ガス、排水等に含まれる有害成分の処理、或いは、工場内で使用する水、エアー等のユーティリティの成分調整処理ができなくなり操業に支障をきたすこととなる。そのため、薬剤の在庫管理は操業の安定稼動にとって重要である。
【０００６】
しかし、薬剤が貯蔵されている貯蔵装置の容量は薬剤毎に異なり、また、ごみ焼却炉の稼働・停止や焼却処理量の変動により薬剤毎の消費のされかたも異なる。そのため、各薬剤の在庫の無くなる時期はまちまちであり、管理者による在庫管理が煩雑になり、発注忘れが発生する可能性がある。これは、前記特許文献１に記載された方法を用いた場合においても同様である。
【０００７】
また、日々の在庫管理を行っている場合においても、急に処理量が増加することにより薬剤の消費量が予測を上回った場合に、在庫量が不足する事態が発生する場合があった。特に、薬剤の残量管理のレベル計が連続式でない貯槽、例えば内容物が粉体の場合の貯槽等においては、下限のレベル直前の状態で処理量が急に増えた場合に上記問題が顕著に表れる。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、現在の在庫量を正確に把握するとともに、今後の薬剤の在庫量推移を予測することで薬剤の管理を適切に行い、在庫不足の発生を防止することでごみ焼却プラントの安定操業を達成することが可能な薬剤管理方法および薬剤管理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は次の発明により解決される。
［１］ごみ焼却プラントで使用する薬剤の管理を行う薬剤管理方法であって、ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出ステップと、現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出ステップと、前記薬剤使用量算出ステップにより算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出ステップにより算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測ステップとを有することを特徴とする薬剤管理方法。
［２］上記［１］において、在庫量推移予測ステップにより予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤の在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す発注指示催促ステップを有することを特徴とする薬剤管理方法。
［３］ごみ焼却プラントで使用する薬剤の在庫管理を行う薬剤管理装置であって、ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出手段と、現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出手段と、前記薬剤使用量算出手段により算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出手段により算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測手段とを有することを特徴とする薬剤管理装置。
［４］上記［３］において、在庫量推移予測手段により予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す発注指示催促手段を有することを特徴とする薬剤管理装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用されるごみ焼却プラントの構成の一例を示す図である。図１に示すごみ焼却プラント１は、搬入されたごみの焼却を行うごみ焼却炉２と、ごみ焼却炉２から排出された排ガス中の有害成分の無害化処理を行う排ガス処理設備３と、ごみ焼却プラント１で発生する排水の無害化処理を行う排水処理設備４と、前記ごみ焼却炉２、排ガス処理設備３及び排水処理設備４で使用する薬剤を貯蔵する貯蔵タンク５とを備えている。ここで、ごみ焼却プラント１内で使用される薬剤は、薬剤毎にトラック或いはタンクローリー等で搬入され、それぞれ別々の貯蔵タンクに貯蔵される。
【００１２】
なお、本発明が適用されるごみ焼却プラントの構成は、ごみ焼却炉の規模、排ガス及び排水等の排出基準等により種々の構成を取り得る。
【００１３】
図２は、本発明にかかる薬剤管理装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明にかかる薬剤管理装置６は、ごみ焼却プラントの過去の操業実績データ１１に基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する薬剤使用量算出手段７と、現在の薬剤の在庫量を算出する薬剤在庫量算出手段８と、前記薬剤使用量算出手段７により算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と前記薬剤在庫量算出手段８により算出した現在の薬剤の在庫量とごみ焼却プラントの運転計画データ１２とに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する在庫量推移予測手段９とを有するものである。
【００１４】
また、本発明にかかる薬剤管理装置６は、前記在庫量推移予測手段９により予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す発注指示催促手段１０を有することが好ましい。
【００１５】
なお、前記薬剤管理装置としては、コンピュータ等が用いられる。
【００１６】
以下、前記各手段において行われる各ステップについて説明する。
【００１７】
［薬剤使用量算出ステップ（薬剤使用量算出手段）］
本ステップでは、ごみ焼却プラントの過去の操業実績データに基づいてごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を算出する。
【００１８】
有害成分の発生量は、ごみ処理量と焼却したときのごみの成分および燃焼状態により決定される。現状においては、ごみの成分は常時計測することはできず、また、同じごみ成分でも、燃焼状態が異なると有害成分の発生量が異なる場合がある。しかし、現在のごみ焼却炉は自動燃焼制御装置により運転管理されるようになっているため、同じごみ成分であればほぼ同じ量の有害成分の発生量となっている。
【００１９】
排ガス中に含まれる有害成分は、通常煙突出口の手前に設置された排ガス分析計により、煙突から排出される有害成分の濃度が連続的に測定されている。煙突出口の有害成分の濃度が運転管理濃度以下となるように、分析計の測定濃度に基づいて、フィードバック制御によって薬剤の供給量が決定されている。そのため、炉内で発生している有害成分の量を直接つかむことはできず、また、ダイオキシン類を直接測定できる分析計は現状では確立されていない。そのため、炉内での有害成分の発生量及び煙突出口でのダイオキシン類の濃度を連続で測定することができない。
【００２０】
したがって、炉内で発生する有害成分の濃度を直接測定することができないため、薬剤の供給量をもとに、ごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を推定する必要がある。
【００２１】
（１）薬剤の供給量を、ごみ焼却炉２、排ガス処理設備３及び排水処理設備４に薬剤を供給するための供給配管に設置されている流量計、若しくは貯蔵タンク５のレベル計から算出する方法
排ガス中の窒素酸化物を除去するためのアンモニア水もしくは尿素水、塩化水素や硫黄酸化物を除去するための苛性ソーダなどの液体状のものであれば流量計からの積算値、もしくは貯蔵タンク内の連続式レベル計で供給量が算出可能である。
【００２２】
（２）ごみ単位質量あたりの薬剤の使用量算出方法
有害成分の発生量を直接測定することができないため、ごみ処理量と焼却したときのごみ燃焼時の発熱量から間接的に有害成分の発生量を推定し、ごみ単位質量あたりの薬剤の使用量を求める。なお、燃焼によって発生する有害成分はごみ組成に依存するので、ここではごみ組成に依存するごみ発熱量を用いる。
【００２３】
ごみ処理量は、炉へのごみ投入時のクレーンでのごみの荷重と投入間隔から測定できる。また、ごみの単位質量当たりのカロリーを示すごみの発熱量（Ｈｕ）は、ごみ燃焼時の焼却炉の熱収支及び物質収支から算出する。通常、Ｈｕは燃焼制御用計算機によって、ごみ焼却炉へのごみ投入時に、ごみ供給量、ガス量、炉内温度、供給空気量及び供給水量等の収支計算から算出される。
【００２４】
図３に、薬剤必要量（ｋｇ／ｈ）の推定モデル関数Ｆｉの一例を示す。この関数Ｆｉは、ごみ焼却プラントにおける過去の操業実績データ、薬剤消費量（ｋｇ／ｈ）、焼却処理量（ｋｇ／ｈ）、Ｈｕ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、煙突出口濃度（ｐｐｍ）に基づいて決定される。ここで、前記過去の操業実績データ、薬剤消費量（ｋｇ／ｈ）、焼却処理量（ｋｇ／ｈ）、Ｈｕ（ｋｃａｌ／ｋｇ）、煙突出口濃度（ｐｐｍ）等のデータは、ごみ焼却プラントを管理する管理計算機内のデータベースに保存されているデータを用いることができる。
【００２５】
なお、前記関数Ｆｉは、例えば、図３に示すような近似曲線としてもよく、または、テーブル方式で定式化することもできる。
【００２６】
前記関数Ｆｉは、設備の経年変化やごみ組成の変化による発熱量の変化などにより特性が変化する場合があるので、例えば、１年ごとに過去１年間の操業実績データから関数を見直すことが好ましい。
【００２７】
図３に示す関数Ｆｉは、次式（１）であらわすことができる。
Ｆｉ  ＝Ｆｉ（Ｒ、Ｈｕ、Ｓｅｔｉ）              （１）
ここで、ｉ：各有害成分、Ｆｉ：ｉ成分を除去するための薬剤必要量（ｋｇ／ｈ）、Ｒ：焼却処理量（ｋｇ／ｈ）、Ｈｕ：ごみ発熱量（ｋｃａｌ／ｋｇ）、Ｓｅｔｉ：ｉ成分の煙突出口目標濃度（ｐｐｍ）を表す。
【００２８】
［薬剤在庫量算出ステップ（薬剤在庫量算出手段）］
本ステップにおいては、現在の薬剤の在庫量を、薬剤の種類毎に算出する。
【００２９】
（１）薬剤が液体状のものの場合
現在の薬剤貯蔵タンクにおける各薬剤の在庫量Ｗａは、次式（２）で表される貯蔵タンクのレベル計からの現状水位位置、もしくは、次式（３）で表される貯蔵タンク満タン時からの消費流量の積算式から算出することができる。
Ｗａ＝ＦＬｉ（Ｌｉ）            （２）
ここで、レベル計による在庫量ＦＬｉ  は、薬剤ｉのレベルＬｉ時の在庫量を算出する関数である。
Ｗａ＝Ｗｆ  −  Σ（ｆｉ）              （３）
ここで、ｆｉは薬剤ｉの運転実績流量値、Ｗｆは薬剤貯蔵タンクが満タン時の量である。
【００３０】
（２）薬剤が粉体状のものの場合
薬剤が、ダイオキシンを吸着する活性炭、塩化水素や硫黄酸化物を除去する消石灰などの粉体状のものである場合は、例えば、ブロワ空気等で粉体を運び、煙道に供給する方法が用いられる。この場合、薬剤ｉの供給量は、粉体を切り出すフィーダの回転数ｒと切り出し量の関係ｈｉから、次式（４）により算出することができる。
ｆｉ＝ｈｉ（ｒ）                            （４）
また、貯蔵タンクのレベル計で薬剤使用量を管理する方法を用いることもできる。ただし、粉体物の場合は連続式のレベル計ではなく、離散式で、例えば、空から満タンまでの状態を３個所（高、中、低）のｏｎ−ｏｆｆレベル計で管理しているのが一般的である。しかし、この場合、下限のレベル直前の状態で使用量が急に増えた場合には薬剤の在庫量が不足する事態が発生する場合があった。
【００３１】
そこで、本発明においては、前記離散式のレベル計の場合には以下に示す方法により在庫量の管理を行う。
【００３２】
各レベルスイッチｓｗｎがオンに変化したときの在庫量は、ｇ（ｓｗｎ）で求まる。ただし、あるレベルｎのスイッチｓｗｎがオンされ、次のｎ＋１のスイッチｓｗｎ＋１がオンされるまでの間は、レベルがわからない。このため、ｓｗｎとｓｗｎ＋１の間の在庫量Ｗａは、ｓｗｎがオンされて、次スイッチｓｗｎ＋１がオンされるまでは、ｓｗｎがオンになった時点からの薬剤供給量の積算値Σ（ｆｉ）を用いて次式（５）で在庫量を算出する。
Ｗａ＝ｇ（ｓｗｎ）−Σ（ｆｉ）          （５）
ここで、ｆｉは、薬剤ｉの運転実績による供給量である。
【００３３】
これにより、薬剤の使用量の管理がより正確に行うことが可能となり、在庫量の管理をより正確に行うことが可能となる。
【００３４】
なお、ｉ成分を除去するための薬剤必要量Ｆｉ（ｋｇ／ｈ）は、前式（１）で表される。
［在庫量推移予測手段］
本ステップでは、前記薬剤使用量算出ステップにより算出したごみ単位質量あたりの薬剤の使用量と、前記薬剤在庫量算出ステップにより算出した現在の薬剤の在庫量と、ごみ焼却プラントの運転計画データとに基づいて薬剤の在庫量の推移を予測する。
【００３５】
ここで、前記ごみ焼却プラントの運転計画データは、例えば、ごみ焼却プラントを管理する管理計算機内のデータベースに保存されている運転計画データを用いることができる。
【００３６】
薬剤在庫量の推移予測は、前式（１）の薬剤必要量推定モデルと、運転計画データに基づく予定焼却量（Ｒ）、有害成分の煙突出口での目標濃度（Ｓｅｔｉ）およびこれから焼却する予定のごみの発熱量Ｈｕに基づいて、今後の薬剤消費量を算出することにより行うことができる。なお、ごみの発熱量Ｈｕについては、季節の影響で変動する可能性があるので、過去の運転実績を参照して決定することが好ましい。例えば、過去の同一月のごみの発熱量Ｈｕを用いることが好ましい。
【００３７】
有害成分ｉを除去するために用いられる薬剤の在庫がなくなるまでの日数ｔを次式（６）により薬剤の種類毎に算出する。
ｔ＝Ｗａ／Ｆｉ／２４                （６）
また、現時点以降の日毎の運転計画データを用いることにより、在庫がなくなるまでの日毎の在庫の推移を求めることも可能である。
【００３８】
これにより、各薬剤毎に運転計画データに基づいて、今後の各薬剤の在庫量推移を予測することで薬剤の管理を正確且つ適切に行うことが可能となる。
［発注指示催促手段］
本ステップでは、前記在庫量推移予測ステップにより予測した在庫量の推移予測に基づいて、所定期間後の薬剤在庫量が所定量を下回った場合には、当該薬剤の発注指示を促す。
【００３９】
前記所定期間としては、薬剤毎の発注から納入までの納期により個々に決定することが好ましい。また、前記所定量としては各薬剤毎に適宜決定される量であり、例えば、在庫量がゼロの場合とおくこともできる。
【００４０】
薬剤の発注先もしくは薬剤の種類によって、発注してから納入されるまでの時間は一般的に異なる。また、同じ薬剤を発注する場合でも、発注時期によって納入までの時間が変化する可能性がある。このため、安全に薬剤の在庫を確保できるように、過去の薬剤ごとの発注実績をデータベース化（発注実績データ１３）し、データベースに基づいて発注時期を決定する。例えば、これまでの発注から納入までの時間の平均（ｔＭ）もしくはｍａｘ（ｔＭＡＸ）、および上式（６）の薬剤の在庫がなくなるまでの日数ｔを元にして、次式（７）、もしくは次式（８）の条件を満足する場合を、発注をかけるタイミングとすることができる。
ｔ≦ｔＭ                        （７）
ｔ≦ｔＭＡＸ                                  （８）
このように、薬剤管理装置６から各薬剤毎に発注指示を促すことにより、在庫不足の発生を防止することが可能となり、ごみ焼却プラントの安定操業を達成することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、現在の在庫量を正確に把握するとともに、今後の薬剤の在庫量推移を予測することで薬剤の管理を適切に行い、在庫不足の発生を防止することでごみ焼却プラントの安定操業を達成することが可能な薬剤管理方法および薬剤管理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるごみ焼却プラントの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明にかかる薬剤管理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明にかかる薬剤必要量（ｋｇ／ｈ）の推定モデル関数Ｆｉの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  ごみ焼却プラント
２  ごみ焼却炉
３  排ガス処理設備
４  排水処理設備
５  貯蔵タンク
６  薬剤管理装置
７  薬剤使用量算出手段
８  薬剤在庫量算出手段
９  在庫量推移予測手段
１０  発注指示催促手段
１１  操業実績データ
１２  運転計画データ
１３  発注実績データ
【図１】
2004271043.tif 000003
【図２】
2004271043.tif 000004
【図３】
2004271043.tif 000005