(57)【要約】【課題】      有機物から可燃ガスを発生させ、この可燃ガスを燃焼させる有機物処理装置において、可燃ガスの発生量に関する情報を運転中に把握することである。【解決手段】  有機物から可燃ガスを発生させる一次炉１と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉１からの可燃ガスを燃焼させる二次炉２と、可燃ガスの発生量に関する第一情報を演算する手段２５と、この演算手段２５からの演算結果を出力する手段２６，２７とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物から可燃ガスを発生させる一次炉１と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉１からの可燃ガスを燃焼させる二次炉２と、可燃ガスの発生量に関する第一情報を演算する手段２５と、この演算手段２５からの演算結果を出力する手段２６，２７とを備えたことを特徴とする有機物処理装置。
【請求項２】
有機物から可燃ガスを発生させる一次炉１と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉１からの可燃ガスを燃焼させる二次炉２と、この二次炉２からの排ガスから熱回収を行う熱交換器３と、可燃ガスの発生量に関する第一情報および／または有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算する手段２５と、この演算手段２５からの演算結果を出力する手段２６，２７とを備えたことを特徴とする有機物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機物の加熱または無火炎での燃焼により可燃ガスを発生させ、この可燃ガスを燃焼させる有機物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物，とくに回収した廃プラスチック製品などの有機物の処理方法として、有機物を熱分解して可燃ガスと炭化物（または灰化物）とを生成する各種の方法が知られている（たとえば、非特許文献１，特許文献１参照）。このような処理方法を採用した装置（以下、「有機物処理装置」と云う）では、得られた可燃ガスは、二次炉で必要に応じて追加供給される燃料とともに燃焼させている。また、前記有機物処理装置は、可燃ガスを単に燃焼させるだけでなく、この可燃ガスを燃焼させた後の排ガスから熱回収を行うように構成される場合もある（たとえば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００３】
ところで、前記有機物処理装置は、有機物の処理を効率よく行うことに重点がおかれているため、運転中における有機物からの可燃ガスの発生量や、有機物の加熱量に対する可燃ガスの発生量や、有機物の可燃ガス化率などのような可燃ガスの発生量に関する情報については、注目されておらず、また把握するための手法もなかった。すなわち、このような有機物処理装置においては、有機物の処理によってどれだけの可燃ガスが発生しているかについての情報を運転中に、とくにリアルタイムに把握することができなかった。
【０００４】
また、熱回収を行う構成の有機物処理装置では、有機物の熱エネルギーとしての利用度については注目されておらず、また把握するための手法もなかった。すなわち、このような有機物を熱エネルギーとして利用する有機物処理装置においては、有機物の熱エネルギーとしての利用度を運転中に、とくにリアルタイムに把握することができなかった。
【０００５】
【非特許文献１】特許庁編「特許マップシリーズ  機械６  焼却炉技術」社団法人発明協会、１９９８年４月１３日初版発行、ｐ．４１−４３
【特許文献１】特許第３０３３０１５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８２９３５号
【特許文献３】特開２００１−２４１６３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、有機物から可燃ガスを発生させ、この可燃ガスを燃焼させる有機物処理装置において、可燃ガスの発生量に関する情報を運転中に把握することを第一の目的としている。
【０００７】
また、この発明は、可燃ガスを燃焼させた後の排ガスから熱回収を行う有機物処理装置において、可燃ガスの発生に関する情報や、有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する情報を運転中に把握することを第二の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、有機物から可燃ガスを発生させる一次炉と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉からの可燃ガスを燃焼させる二次炉と、可燃ガスの発生量に関する第一情報を演算する手段と、この演算手段からの演算結果を出力する手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明は、有機物から可燃ガスを発生させる一次炉と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉からの可燃ガスを燃焼させる二次炉と、この二次炉からの排ガスから熱回収を行う熱交換器と、可燃ガスの発生量に関する第一情報および／または有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算する手段と、この演算手段からの演算結果を出力する手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、有機物処理装置の運転中に、可燃ガスの発生量に関する情報を把握することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、可燃ガス燃焼後の排ガスから熱交換を行うようにした有機物処理装置において、運転中に、可燃ガスの発生量に関する情報や、有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する情報を把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の第一の実施の形態は、有機物の加熱または無火炎での燃焼により、可燃ガスを発生させる一次炉と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉からの可燃ガスを燃焼させる二次炉とを備えた有機物処理装置において実施することができる。この有機物処理装置においては、可燃ガスを燃焼させた排ガスから熱回収を行うように構成される場合と、熱回収を行わず、適宜の温度まで冷却して大気中へ放出するように構成される場合とがある。
【００１３】
この第一の実施の形態において、有機物は、プラスチック製品，紙製品，木材などのほか、食品加工工場などから排出される肉や骨なども含む。また、有機物は、無機成分，とくに金属成分が含まれる場合を含む。この例としては、お菓子などの包装袋のように、アルミニウム層を含んだプラスチックフィルムがあり、加熱コイルを備えた配管継手のように、金属部品が埋め込まれたプラスチック製品がある。また、有機物は、廃棄物として排出された有機物のみならず、有価物として排出される有機物を含む。すなわち、木屑などのように、燃料としての価値を有する有機物を含んでいる。これらの有機物は、製造工場や加工工場から排出される場合や、その他の施設から回収されたものを含む。
【００１４】
前記一次炉は、余剰酸素のない状態で有機物を熱分解する処理（以下、「炭化処理」と云う）を行う炭化炉と、多少の余剰酸素を供給した状態で有機物を熱分解する処理（以下、「乾留処理」と云う）を行う乾留炉とを含んでいる。前記炭化炉においては、可燃ガスとして熱分解ガスが発生し、有機物の炭化処理が終了すると炭化物が生成される。前記乾留炉においては、可燃ガスとして乾留ガスが発生し、有機物の乾留処理が終了すると灰化物が生成される。したがって、前記乾留炉は、灰化炉と云うことができる。
【００１５】
前記一次炉は、有機物から可燃ガスを発生させるための適宜の加熱手段および空気供給手段を備えている。前記加熱手段および前記空気供給手段として、燃焼装置を用いる場合、この燃焼装置への空気の供給量は、前記燃焼装置への燃料を燃焼させるために必要な量に調整する。ここにおいて、前記一次炉を前記乾留炉として用いる場合、前記燃焼装置への空気の供給量は、有機物を乾留処理するのに必要な量を加えた量に調整する。また、前記二次炉は、可燃ガスを燃焼させるほか、必要に応じて供給した燃料も燃焼させるように構成されている。したがって、前記二次炉も燃焼装置を備えている。
【００１６】
さて、この第一の実施の形態は、可燃ガスの発生量に関する第一情報を演算する手段と、この演算手段からの演算結果を出力する手段とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
前記演算手段は、前記第一情報として、可燃ガスの発生量，有機物の加熱量に対する可
燃ガスの発生量（以下、「可燃ガス発生効率」と云う）および有機物の可燃ガス化率のうちの少なくとも１つを演算する構成である。この演算に際しては、前記一次炉への有機物の量や成分，前記一次炉への空気供給量や加熱量（または燃料供給量），前記一次炉からのガスの流量や酸素濃度，前記二次炉への燃料供給量や空気供給量，前記二次炉からの排ガスの流量や酸素濃度などを検出する。そして、この検出結果に基づいて、前記第一情報の演算を行う。前記第一情報の演算は、単位時間当たりの演算値を求め、この単位時間当たりの演算値を前記有機物処理装置の運転開始から積算した積算値を求めるようにする。また、前記第一情報の演算は、単位時間当たりの演算値のみを求めるようにすることもできる。
【００１８】
前記演算手段における演算方法について説明する。この実施の形態において、可燃ガスの発生量は、前記各炉への燃料および可燃ガスの燃焼による酸素の消費量の変化に着目し、以下のようにして求める。すなわち、前記各炉への空気供給量の検出結果と、前記各炉の出口側での酸素濃度の検出結果から、前記各炉においてどれだけの酸素量が消費されたかを求める。前記各炉における酸素消費量は、前記各炉への燃料の燃焼による消費量と、可燃ガスの燃焼による消費量との合計に、有機物が灰化処理される際の消費量（炭化処理される場合はゼロである。）を加えた量である。したがって、前記各炉における酸素の消費量から、前記各炉への燃料の燃焼による消費量を除算し、さらに前記二次炉が灰化炉の場合は有機物が燃焼して灰化する際の消費量とを除算することにより、可燃ガスの燃焼による消費量が求まるので、この酸素の消費量から可燃ガスの発生量を求めることができる。
【００１９】
また、可燃ガスの発生量は、前記のように、酸素消費量の変化に着目して求めるほか、前記各炉および前記熱交換器における熱勘定によって行うこともできる。すなわち、前記各炉への燃料による発熱量と、前記熱交換器で回収された排ガスの熱量とに基づいて、可燃ガスの発生量を求めることもできる。
【００２０】
可燃ガスの発生量は、発熱量，すなわち可燃ガスを燃焼させたときに発生する熱量として求める。また、可燃ガスの発生量は、体積や重量として求めることもできる。また、可燃ガスの発生量は、前記一次炉への有機物の投入量当たりの発生量として求めることもできる。この場合の有機物の投入量は、重量とすることもできるし、また発熱量（有機物を全て燃焼させたときに発生する熱量）とすることもできる。そして、前記可燃ガスの発生量は、単位時間当たりの発生量を求め、さらに前記有機物処理装置の運転開始から積算した発生量を求める。
【００２１】
前記可燃ガス発生効率は、前記一次炉での有機物の加熱量に対する可燃ガスの発生量の比率として求める。この際、有機物の加熱量および可燃ガスの発生量は、それぞれ前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記可燃ガス発生効率は、必要に応じて、有機物の単位時間当たりの加熱量に対する可燃ガスの単位時間当たりの発生量の比率として求める。
【００２２】
また、有機物の可燃ガス化率は、有機物の乾留処理または灰化処理によって、有機物から取り出された発熱量に対する可燃ガスの発熱量の比率として求める。この際、有機物から取り出された発熱量は、可燃ガスの発生量と同様、前記各炉内における酸素の消費量に基づいて、可燃ガスの発生量と同様の方法で求める。ここにおいて、有機物から取り出された発熱量とは、炭化処理の場合は、可燃ガスに転換された発熱量であり、灰化処理の場合は、可燃ガスに転換された発熱量と、灰化処理時の燃焼によって取り出された発熱量との合計である。そして、有機物の可燃ガス化率を求める際、有機物から取り出された発熱量および可燃ガスの発熱量は、それぞれ前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記可燃ガス化率は、必要に応じて、単位時間当たりに有機物から取り出さ
れた発熱量に対する単位時間当たりに発生した可燃ガスの発熱量の比率として求める。
【００２３】
前記出力手段は、前記演算結果を印刷や表示によって出力を行う手段である。また、前記出力手段は、前記演算結果を信号として、前記有機物処理装置に付設された運転監視や管理を行う管理装置へ出力する手段としても構成することができる。この場合、印刷や表示は、前記管理装置においても行うことができるように構成する。
【００２４】
この第一の実施の形態によれば、前記有機物処理装置の運転中に、前記一次炉からの可燃ガスの発生量に関する第一情報，すなわち可燃ガスの発生量，可燃ガス発生効率，有機物の可燃ガス化率などを把握することができる。また、前記第一情報を用いることにより、有機物からどれだけの可燃ガスが発生したかを把握することができる。そのため、前記一次炉に投入した有機物の処理状況，すなわち有機物の処理速度や、有機物の処理がどの程度まで終ったかについて単位時間当たりの有機物の処理量や前記有機物処理装置の運転開始後の処理量の積算値により把握することができる。とくに、有機物の処理量の積算値により、有機物の処理が終った時点を判断できるので、前記有機物処理装置における有機物の処理時間を適切に設定することができる。
【００２５】
つぎに、この発明の第二の実施の形態について説明する。この第二の実施の形態は、有機物の加熱または無火炎での燃焼により、可燃ガスを発生させる一次炉と、必要に応じて燃料を供給し、前記一次炉からの可燃ガスを燃焼させる二次炉と、この二次炉からの排ガスから熱回収を行う熱交換器とを備えた有機物処理装置において実施することができる。すなわち、この第二の実施の形態は、前記第一の実施の形態の有機物処理装置に熱交換器を設けた構成において実施することができる。
【００２６】
この第二の実施の形態において、有機物の定義，一次炉および二次炉の構成は、前記第一の実施の形態と同じである。前記記熱交換器は、排ガスボイラとして構成され、蒸気または温水を発生するように構成されている。
【００２７】
この発明の第二の実施の形態は、可燃ガスの発生量に関する第一情報および／または有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算する手段と、この演算手段からの演算結果を出力する手段とを備えたことを特徴としている。以下、前記第一の実施の形態との重複説明を省略し、相違点について説明する。
【００２８】
前記演算手段は、前記第一情報および前記第二情報のうちの少なくとも１つを演算する構成である。前記第二情報は、前記熱交換器における熱回収率，燃料使用量に対する熱回収量および可燃ガスによる燃料の削減量のうちの少なくとも１つである。
【００２９】
前記第二情報の演算に際しては、前記第一の実施の形態と同様の検出結果に加え、前記二次炉からの排ガスの温度や前記熱交換器からの排ガスの温度を検出する。そして、この検出結果に基づいて、前記演算手段によって前記第二情報の演算を行う。この第二の実施の形態において、前記第二情報の演算は、前記第一の実施の形態と同様、単位時間当たりの演算値を求め、この単位時間当たりの演算値を前記有機物処理装置の運転開始から積算した積算値を求めるが、単位時間当たりの演算値のみを求めるようにすることもできる
【００３０】
前記演算手段における演算方法について説明する。この第二の実施の形態において、前記第一情報は、前記第一の実施の形態と同様の演算方法で求める。そして、前記第二情報は、以下のようにして求める。
【００３１】
まず、前記熱交換器における熱回収率は、ボイラ効率に相当しており、この熱回収率は、可燃ガスおよび必要に応じて供給される燃料の燃焼による全発熱量と、前記熱交換器か
ら蒸気または温水として取り出される熱量（熱回収量）との比率として求める。この際、可燃ガスおよび燃料による全発熱量と、熱回収量とは、前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記熱回収率は、必要に応じて、単位時間当たりの全発熱量と、単位時間当たりの熱回収量との比率としても求める。
【００３２】
つぎに、燃料使用量に対する熱回収量は、前記有機物処理装置への燃料供給量に対する熱回収量であって、この演算結果は、比率として求める。この燃料使用量に対する熱回収量も、前記有機物処理装置の運転開始からの燃料供給量の積算値と熱回収量の積算値の比率として求める。また、単位時間当たりの燃料使用量に対する単位時間当たりの熱回収量の比率として求める。
【００３３】
つぎに、可燃ガスによる燃料の削減量（以下、「燃料削減量」と云う）は、可燃ガスを利用することにより、同じ熱回収量を得るために必要な燃料がどれだけ削減できたかを熱量または燃料供給量で表した値として求める。前記燃料削減量についても、前記有機物処理装置の運転開始からの熱回収量および燃料供給量の積算値を用いて求める。また、必要に応じて、単位時間当たりの熱回収量および燃料供給量を用いることにより、その演算時点における前記燃料削減量も求める。
【００３４】
この第二の実施の形態によれば、前記有機物処理装置の運転中に、可燃ガスの発生量に関する第一情報および／または有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算し、この演算結果を出力することにより、前記有機物処理装置の運転中における有機物の熱エネルギーとしての利用度を把握することができる。そして、有機物の熱エネルギーとしての利用度の把握により、熱管理を確実に行うことができる。また、前記第二の実施の形態においても、前記第一の実施の形態と同様、前記第一情報を用いることにより、前記一次炉に投入した有機物の処理状況を把握することができるので、前記有機物処理装置における有機物の処理時間を適切に設定することができる。
【実施例１】
【００３５】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例の概略構成を示す説明図であり、また図２は、この実施例における可燃ガス発生量の演算方法の説明図である。ここにおいて、この実施例の有機物処理装置は、製造工場から排出される廃プラスチック製品を処理対象とし、熱を蒸気として回収する構成である。
【００３６】
まず、有機物処理装置の概略構成について説明する。図１において、有機物処理装置は、一次炉１，二次炉２および熱交換器３を主要構成としている。そして、前記一次炉１と前記二次炉２とは、可燃ガス供給ライン４によって接続されており、また前記二次炉２と前記熱交換器３とは、排ガス供給ライン５によって接続されている。
【００３７】
前記一次炉１は、円筒形状の容器として形成され、内部は、火格子６によって上下に区画されている。前記一次炉１内において、前記火格子６の下部は、第一燃焼室７とされており、上部は有機物を収容する反応室８とされている。前記第一燃焼室７には、加熱用バーナ９が設けられている。この加熱用バーナ９には、第一燃料供給ライン１０および第一空気供給ライン１１が接続されている。
【００３８】
前記二次炉２は、内部に燃焼空間としての第二燃焼室１２を形成した円筒形状の容器であって、この第二燃焼室１２の一方側に前記一次炉１からの可燃ガスを燃焼させる燃焼用バーナ１３が設けられている。前記燃焼用バーナ１３には、可燃ガス供給ライン４と第二空気供給ライン１４とが接続されている。また、前記燃焼用バーナ１３には、必要に応じてガス燃料を供給するための第二燃料供給ライン１５が接続されている。
【００３９】
前記熱交換器３は、前記二次炉２からの排ガスから熱回収を行い、蒸気を発生させるように構成されている。そして、前記熱交換器３において、熱回収後、温度が低下した排ガスは、排気ライン１６から煙突（図示省略）を介して排出される。
【００４０】
つぎに、前記有機物処理装置の運転について説明する。まず、前記二次炉１内の前記反応室８内へ有機物を投入する。この有機物は、前記のように、製造工場から排出される廃プラスチック製品であって、たとえばスナック菓子の包装袋として使用されるシート材の切れ端や不良品である。このシート材は、アルミニウム箔の表裏にプラスチック層を積層したシート材である。
【００４１】
つぎに、前記加熱用バーナ９へ前記第一空気供給ライン１１から燃焼用空気を供給するとともに、前記第一燃料供給ライン１０からガス燃料を供給し、点火を行う。この際、前記第一燃料供給ライン１０からの燃料供給量は、前記反応室８内の温度が、高分子化合物（プラスチック）の熱分解温度（３００℃〜４００℃）以上であって、含有金属（アルミニウム）の融点（６６０℃）未満となるように調整される。
【００４２】
また、前記第一空気供給ライン１１からの空気の供給量は、前記一次炉１を炭化炉として機能させる場合、ガス燃料の燃焼に必要な最小限の量に調整され、乾留炉として機能させる場合、ガス燃料の燃焼に必要な空気よりも多くの量に調整される。ここにおいて、前記一次炉１を乾留炉として機能させる場合、空気の供給量は、可燃ガスを分離した後の有機物が、燃焼によって灰化するのに必要な量である。したがって、前記一次炉１への空気の供給量は、ガス燃料の燃焼や有機物の乾留処理によって、前記一次炉１内でほぼ全ての酸素が消費されるように調整される。
【００４３】
前記加熱用バーナ９の作動により、有機物が加熱され熱分解されると、可燃ガスが発生する。この可燃ガスは、前記可燃ガス供給ライン４を介して前記燃焼用バーナ１３へ供給される。前記燃焼用バーナ１３は、前記第二空気供給ライン１４から供給された空気を用いて可燃ガスを燃焼させる。ここにおいて、前記第二燃料供給ライン１５から前記燃焼用バーナ１３へのガス燃料の供給量は、前記二次炉２の出口側，すなわち前記排ガス供給ライン５における排ガス温度が所定温度（たとえば８００℃）となるように調整される。
【００４４】
前記二次炉２から排ガスは、前記熱交換器３によって熱回収され、この回収された熱は、蒸気として取り出される。
【００４５】
そして、有機物の炭化処理または乾留処理が終了すると、可燃ガスの発生量がゼロとなるので、前記燃焼用バーナ１３へのガス燃料の供給量が最大となる。この状態を所定時間維持した後、前記一次炉１および前記二次炉２の運転を全て停止する。
【００４６】
つぎに、前記有機物処理装置において、可燃ガスの発生量に関する第一情報および有機物の熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算するための構成について説明する。前記有機物処理装置は、前記有機物処理装置の運転条件，すなわち前記一次炉１，前記二次炉２および前記熱交換器３の運転条件の検出器１７〜２４と、これらの各検出器１７〜２４からの検出結果および有機物の投入量や有機物，可燃ガス，ガス燃料の物性値（理論発熱量，理論空気量，理論排ガス量など）に基づく演算により、前記各情報の演算値を求める演算装置２５と、この演算装置２５からの演算結果の出力装置としての表示装置２６および印刷装置２７とを備えている。
【００４７】
まず、前記各検出器１７〜２４について説明する。ここにおいて、前記有機物処理装置の運転条件を把握するために必要な検出値としては、前記各炉１，２へのガス燃料の供給
量および空気の供給量，前記一次炉１からの可燃ガスおよび前記二次炉２からの排ガスの酸素濃度，前記熱交換器３への排ガス温度および前記熱交換器３からの排ガスの温度である。したがって、前記各検出器１７〜２４は、つぎのとおりである。
【００４８】
まず、前記各炉１，２へのガス燃料の供給量の検出器として、第一燃料流量検出器１７が前記第一燃料供給ライン１０に設けられており、また第二燃料流量検出器１８が前記第二燃料供給ライン１５に設けられている。
【００４９】
前記各炉１，２への空気の供給量の検出器として、第一空気流量検出器１９が前記第一空気供給ライン１１に設けられており、また第二空気流量検出器２０が前記第二空気供給ライン１４に設けられている。
【００５０】
前記一次炉１からの可燃ガスの酸素濃度の検出器として、第一酸素濃度検出器２１が前記可燃ガス供給ライン４に設けられている。また、前記二次炉２からの排ガスの酸素濃度の検出器として、第二酸素濃度検出器２２が前記排気ライン１６に設けられている。ここにおいて、前記のように、前記一次炉１からの可燃ガスおよび前記加熱用バーナ９の排ガス中の酸素濃度は、ほぼゼロとなるように空気の供給量が調整されており、前記可燃ガス供給ライン４における酸素濃度は、通常ゼロであるため、前記第一酸素濃度検出器２１を省略することもできる。また、前記第二酸素濃度検出器２２は、前記排ガス供給ライン５に設けることもできる。
【００５１】
前記熱交換器３への排ガス温度の検出器として、第一温度検出器２３が前記排ガス供給ライン５に設けられており、前記熱交換器３からの排ガス温度の検出器として、第二温度検出器２４が前記排気ライン１６に設けられている。
【００５２】
つぎに、前記演算装置２５について説明する。前記演算装置２５は、前記各検出器１７〜２４からの検出結果が入力されるように、前記各検出器１７〜２４がそれぞれ回線２８によって接続されている。そして、前記演算装置２５は、前記各検出器１７〜２４からの検出結果に加え、有機物の投入量と、有機物，可燃ガス，ガス燃料の物性値（理論発熱量，理論空気量，理論排ガス量など）とに基づいて、前記各情報の演算値を演算処理によって求め、この演算結果を前記表示装置２６および前記印刷装置２７へ出力するように構成されている。
【００５３】
この実施例において、前記第一情報は、可燃ガスの発生量，有機物の加熱量に対する可燃ガスの発生量および有機物の可燃ガス化率である。また、前記第二情報は、前記熱交換器３における熱回収率，ガス燃料の使用量に対する熱回収量および可燃ガスによるガス燃料の削減量である。
【００５４】
前記演算装置２５には、有機物，可燃ガスおよびガス燃料の物性値（理論発熱量，理論空気量，理論排ガス量など）をデータとして記憶させてある。ここで、理論発熱量は、有機物，可燃ガス，ガス燃料をそれぞれ完全燃焼させたときに発生する熱量である。この理論発熱量は、液体や固体の場合は、単位重量当たり熱量であり、気体の場合、標準状態（温度０℃，大気圧）における単位体積当たりの熱量である。また、前記演算装置２５には、前記各検出器１６〜２４の検出結果および前記物性値に基づき、前記各情報の演算値を求めるためのプログラムを記憶させてある。
【００５５】
つぎに、前記表示装置２６は、前記演算装置２５からの演算結果を画面表示によって出力する出力装置であり、前記印刷装置２７は、前記演算結果を印刷によって出力する出力装置である。
【００５６】
つぎに、以上の構成において、図１および図２を参照しながら前記演算装置２５による演算内容について説明する。まず、前記第一情報のうち、可燃ガスの発生量の演算内容について説明する。この可燃ガスの発生量を演算する計算式は、前記各炉１，２でのガス燃料の燃焼および前記二次炉２での可燃ガスの燃焼による残留酸素量の変化に着目して可燃ガスの発生量を求めるようになっている。すなわち、前記計算式は、つぎのような考え方に基づいて作成されている。まず、前記各炉１，２への空気供給量と、前記各炉１，２の出口側での酸素濃度の検出結果から、前記各炉１，２においてどれだけの酸素量が消費されたかを求める。つぎに、この酸素消費量のうち、一部は前記各炉１，２へのガス燃料の燃焼による消費量であり、その残りが可燃ガスの燃焼による消費量である。したがって、酸素の消費量から可燃ガスの発生量を求めることができる。
【００５７】
可燃ガスの発生量の演算方法について、図２を参照しながら詳細に説明する。まず、前記第一空気流量検出器１９の検出結果に基づき、前記第一空気供給ライン１１から前記一次炉１へ供給された酸素量Ａを求めるとともに、前記第二空気流量検出器２０の検出結果に基づき、前記第二空気供給ライン１４から前記二次炉２へ供給された酸素量Ｂを求める。これらの各供給酸素量Ａ，Ｂは、空気の供給量と、空気中の酸素濃度（約２１％）とから求めることができる。
【００５８】
つぎに、前記第一燃料流量検出器１７の検出結果に基づき、前記一次炉１へ供給されたガス燃料の燃焼によって消費された酸素量Ｃを求める。この酸素量Ｃは、ガス燃料の供給量の検出結果と、ガス燃料の理論空気量および空気中の酸素濃度とから求めることができる。
【００５９】
つぎに、前記第一酸素濃度検出器２１の検出結果に基づき、前記一次炉１から前記二次炉２へ供給される混合ガス（可燃ガスと、前記加熱用バーナ９による排ガスとの混合ガス）に含まれる残留酸素量Ｄを求める。この残留酸素量Ｄは、前記第一空気供給ライン１１からの空気の供給量と、空気中の酸素濃度と、前記第一燃料供給ライン１０からのガス燃料の供給量，理論空気量および理論排ガス量と、有機物の理論空気量および理論排ガス量とから求める。そして、前記一次炉１内での酸素の消費量に着目すると、空気の供給による酸素量Ａからガス燃料によって消費された酸素量Ｃと排ガス中の残留酸素量Ｄを除いた酸素量が有機物の燃焼に用いられた酸素量Ｅとなる。
【００６０】
ここにおいて、前記一次炉１が炭化炉の場合、有機物の燃焼に用いられる酸素量Ｅは、ゼロである。また、この実施例における有機物処理装置において、前記一次炉１への空気の供給量は、前記のように、前記一次炉１内でほぼ全ての酸素が消費されるように調整されるので、前記混合ガス中の残留酸素濃度Ｄは、通常ゼロである。そのため、前記混合ガス中の残留酸素量Ｄや有機物の燃焼に用いられる酸素量Ｅを求める演算を省略することもできる。
【００６１】
つぎに、前記第二燃料流量検出器１８の検出結果に基づき、前記二次炉２へ供給されたガス燃料の燃焼によって消費された酸素量Ｆを求める。この酸素量Ｆは、ガス燃料の供給量の検出結果と、ガス燃料の理論空気量および空気中の酸素濃度とから求めることができる。つぎに、前記第二酸素濃度検出器２２の検出結果に基づき、前記二次炉２からの排ガスに含まれる残留酸素量Ｈを求める。この残留酸素量Ｈは、前記第二空気供給ライン１４からの空気の供給量と、空気中の酸素濃度と、前記第二燃料供給ライン１０からのガス燃料の供給量，理論空気量および理論排ガス量と、有機物の理論空気量および理論排ガス量とから求める。
【００６２】
そして、前記二次炉２内での酸素の消費量に着目し、以下の演算を行う。まず、前記二次炉２への空気の供給による酸素量Ｂおよび前記一次炉１内で残留した酸素量Ｄから前記
二次炉２内での当初の酸素量（Ｂ＋Ｄ）を求める。この当初の酸素量（Ｂ＋Ｄ）から、ガス燃料の燃焼によって消費された酸素量Ｆおよび残留酸素量Ｈを除くことにより、可燃ガスの燃焼に用いられた酸素量Ｇを求める。
【００６３】
以上の演算により、可燃ガスの燃焼に用いられた酸素量Ｇが求まるので、この酸素量Ｇと、可燃ガスの組成に基づく理論空気量から可燃ガスの発生量を求めることができる。そして、可燃ガスの発生量に基づき、前記有機物処理装置の運転中に発生する可燃ガスの発熱量を求める。以上の可燃ガスの発生量の演算においては、前記各検出器１６〜２４からの検出結果に基づいて、単位時間当たりの発生量の演算値が求まるので、この演算値から、前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を求める。
【００６４】
そして、可燃ガスの発生量に基づいて、前記第一情報の他の演算値を求める。すなわち、可燃ガスの発生量に基づいて、有機物の加熱量に対する可燃ガスの発生量（以下、「可燃ガス発生効率」と云う）および有機物の可燃ガス化率を求める。
【００６５】
前記可燃ガス発生効率は、前記一次炉１での有機物の加熱量の積算値に対する可燃ガスの発生量の比率として求める。この際、前記一次炉１での有機物の加熱量および可燃ガスの発生量は、前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記可燃ガス発生効率として、単位時間当たりの加熱量に対する可燃ガスの発生量の比率も求める。
【００６６】
また、有機物の可燃ガス化率は、前記一次炉１において、有機物の乾留処理または灰化処理によって、有機物から取り出された発熱量に対する可燃ガスの発熱量の比率として求める。ここにおいて、有機物から取り出された発熱量とは、炭化処理の場合は、可燃ガスに転換された発熱量であり、灰化処理の場合は、可燃ガスに転換された発熱量と、灰化処理時の燃焼によって取り出された発熱量との合計である。そして、有機物の可燃ガス化率を求める際、有機物から取り出された発熱量および可燃ガスの発熱量は、それぞれ前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、有機物の可燃ガス化率は、単位時間当たりに有機物から取り出された発熱量に対する単位時間当たりに発生した可燃ガスの発熱量の比率として求める。
【００６７】
つぎに、前記第二情報を演算によって求める。まず、前記熱交換器３における熱回収率は、前記各炉１，２へ供給したガス燃料および可燃ガスの燃焼によって発生した全発熱量に対する前記熱交換器３での熱回収量の比率として求める。この熱回収率は、前記熱交換器３をボイラとしてみた場合のボイラ効率に相当する。この演算の際、ガス燃料および可燃ガスの燃焼による全発熱量と、熱回収量とは、前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記熱回収率は、単位時間当たりの全発熱量と、単位時間当たりの熱回収量との比率としても求める。
【００６８】
つぎに、前記燃料使用量に対する熱回収量は、前記各炉１，２へ供給された全ガス燃料による発熱量に対する前記熱交換器３での熱回収量の比率として求める。前記燃料使用量に対する熱回収量の演算の際には、前記各炉１，２へ供給された全ガス燃料による発熱量および前記熱交換器３での熱回収量は、前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いる。また、前記燃料使用量に対する熱回収量は、前記各炉１，２へ単位時間当たりに供給された全ガス燃料による発熱量に対する前記熱交換器３での単位時間当たりの熱回収量の比率としても求める。
【００６９】
つぎに、可燃ガスによるガス燃料の削減量（以下、「燃料削減量」と云う）は、可燃ガスを燃焼させることにより、前記熱交換器３で同じ熱回収量を得るのに必要なガス燃料がどれだけ削減できたかを示す量である。前記燃料削減量は、前記熱交換器３での熱回収量および熱回収効率とから、同じ熱回収量を得るために必要なガス燃料の供給量を求め、こ
のガス燃料の供給量から実際に使用したガス燃料の供給量を除算することによって求める。前記燃料削減量は、熱量または燃料供給量で表した値として求める。前記燃料削減量の演算に際して、前記熱交換器３での熱回収量および前記各炉１，２への燃料供給量として前記有機物処理装置の運転開始からの積算値を用いることにより、前記有機物処理装置の運転開始からの前記燃料削減量を求める。また、単位時間当たりの熱回収量および燃料供給量を用いることにより、その演算時点における前記燃料削減量を求める。
【００７０】
そして、前記演算装置２５は、以上のようにして求めた前記各情報の演算結果を単位時間当たりの演算値として、また前記有機物処理装置の運転開始からの積算値として、前記表示装置２６や前記印刷装置２７へ出力する。そして、前記表示装置２６においては、演算結果を画面表示によって出力し、前記印刷装置２７においては、演算結果を印刷によって出力する。
【００７１】
以上のように、この実施例によれば、前記有機物処理装置の運転中に、可燃性ガスの発生量に関する第一情報および可燃ガスの熱エネルギーとしての利用度に関する第二情報を演算し、この演算結果を出力することにより、前記有機物処理装置の運転中における有機物からの可燃ガスの発生状況や有機物の熱エネルギーとしての利用状況を把握することができる。そして、これらを把握することにより、熱管理を確実に行うことができる。
【００７２】
また、この実施例において、前記有機物処理装置の運転開始からの可燃ガス発生量の積算値や有機物の可燃ガス化率を前記表示装置２６や前記印刷装置２７へ出力するようにしているので、有機物からどれだけの可燃ガスが発生したか、また有機物のどれだけの部分を可燃ガスに転換したかを確実に把握することができる。また、前記一次炉に投入した有機物の処理状況，すなわち有機物の処理速度や、有機物の処理がどの程度まで終ったかについて、単位時間当たりの有機物の処理量や前記有機物処理装置の運転開始後の処理量の積算値により把握することができる。とくに、有機物の処理量の積算値により、有機物の処理が終った時点を判断できるので、前記有機物処理装置における有機物の処理時間を適切に設定することができる。
【００７３】
また、前記演算装置２５からの演算結果は、通信回線２９を介して、前記有機物処理装置の運転監視や管理を行う管理装置３０へ出力するように構成することもできる。この場合、前記各演算結果の表示や印刷は、前記表示装置２６および前記印刷装置２７のほか、前記管理装置３０に設けられた表示装置（図示省略）や印刷装置（図示省略）において行う。また、前記管理装置３０においては、前記各演算値を蓄積し、日毎，月毎，年毎などの期間で集計を行い、この集計結果を運転管理のための日報，月報，年報として印刷や表示させるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の一実施例の概略構成を示す説明図である。
【図２】この実施例における可燃ガス発生量の演算方法の説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  一次炉
２  二次炉
３  熱交換器
２５  演算装置（演算手段）
２６  表示装置（出力手段）
２７  印刷装置（出力手段）
【図１】
2005249215.tif 000003
【図２】
2005249215.tif 000004