(57)【要約】【課題】石炭を燃焼させたとき生成する飛灰を分析することなく性状を簡単に算出可能な飛灰の性状評価方法、飛灰の性状評価装置を提供する。さらに簡便に、埋立処分しても溶出基準を上回らない飛灰を生成する石炭の混炭割合を算出可能な石炭の混炭割合算出方法、石炭の混炭割合算出装置、石炭の混炭割合算出プログラムを提供する。【解決手段】石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を、該飛灰を分析することなく評価する飛灰の性状評価方法であって、該石炭の性状分析を行い、測定した該石炭の性状値と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値との関係から、該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状を算出し評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を、該飛灰を分析することなく評価する飛灰の性状評価方法であって、
該石炭の性状分析を行い、
測定した該石炭の性状値と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値との関係から、該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状を算出し評価することを特徴とする飛灰の性状評価方法。
【請求項２】
前記飛灰の性状評価は、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質濃度との関係から、前記飛灰に含まれる前記微量有害物質濃度を算出することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の飛灰の性状評価方法。
【請求項３】
前記飛灰の性状評価は、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、前記飛灰に含まれる前記微量有害物質の溶出量を算出することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の飛灰の性状評価方法。
【請求項４】
前記微量有害物質は、セレンであって、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる前記微量有害物質濃度との関係は、次式で示されることを特徴とする請求項２に記載の飛灰の性状評価方法。
ＹＳｅ＝３．７５ＸＳｅ＋１．０・・・・（ａ）
ここで  ＹＳｅは、飛灰に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【請求項５】
前記微量有害物質は、セレン及びヒ素であって、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係は、次式で示されることを特徴とする請求項３に記載の飛灰の性状評価方法。
ＺＳｅ＝０．０９９ＸＳｅ−０．０１３・・・・（ｂ）
ＺＡｓ＝０．０４６ＸＡｓ＋０．００４・・・・（ｃ）
ここで  ＺＳｅは、飛灰に含まれるセレンの溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＺＡｓは、飛灰に含まれるヒ素の溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＡｓは、石炭に含まれるヒ素の濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【請求項６】
石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を、該飛灰を分析することなく評価する飛灰の性状評価装置であって、
該石炭の性状値を算出する算出手段と、
算出した該石炭の性状値と、該石炭の性状値と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値との関係とから、該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値を算出する演算手段と、
を含むことを特徴とする飛灰の性状評価装置。
【請求項７】
石炭を燃焼させるときの石炭の混合割合を算出する該石炭の混炭割合算出方法であって、
該石炭に含まれる微量有害物質濃度の測定を行い、
測定した該石炭に含まれる該微量有害物質濃度と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出し、
該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出することを特徴とする石炭の混炭割合算出方法。
【請求項８】
前記微量有害物質は、セレン及びヒ素であって、
前記石炭の混炭割合を算出するとき、前記飛灰に含まれる前記セレン及び前記ヒ素の両方の溶出量が前記溶出量基準値以下となるように混炭することを特徴とする請求項７に記載の石炭の混炭割合算出方法。
【請求項９】
石炭を燃焼させるときの石炭の混合割合を算出する石炭の混炭割合算出装置であって、
石炭中の微量有害物質濃度を測定する濃度測定手段と、
該濃度測定手段が測定した濃度を含めデータを入力する入力手段と、
データを記憶する記憶手段と、
該濃度測定手段が測定した該石炭中の該微量有害物質濃度と、該石炭と該石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出する溶出量演算手段と、
該溶出量演算手段が算出する該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する混炭割合演算手段と、
データを出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする石炭の混炭割合算出装置。
【請求項１０】
石炭中の微量有害物質濃度と、該石炭と該石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出し、
算出した該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する処理をコンピュータに行わせるための石炭の混炭割合算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状評価方法及び飛灰の性状評価装置、並びに石炭の混炭割合算出方法及び石炭の混炭割合算出装置及び石炭の混炭割合算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭を燃料とする火力発電所では、石炭を燃料としてボイラでスチームを発生させ、発生したスチームでタービン、タービンに連結された発電機を駆動し発電を行っている。燃焼に伴い発生する燃焼排ガスは、窒素酸化物を無害化する脱硝装置、ばいじんを除去する電気集塵機、硫黄酸化物を無害化する脱硫装置などを介して浄化された後大気に放出される。
【０００３】
石炭中には多くの微量有害物質が含まれており、これの一部はばいじんに蓄積する。例えば微量有害物質であるセレンは、石炭中に最大で１０ｍｇ／ｋｇ程度含有すると言われており、電気集塵機で回収される飛灰（フライアッシュ）にも、セレンが含まれている。電気集塵機で回収される飛灰は、セメントの原料などとして有効利用されるほかは埋立処分がなされるのが一般的である。
【０００４】
上記のように飛灰には、微量有害物質が含まれているため、埋立処分を行う場合は、埋立処分に先たち溶出試験（環境省告示第１３号法による溶出試験）を行い、溶出量が基準値を下回った飛灰のみ埋立処分がされる。セレンについての埋立処分に関する溶出基準は、０．３ｍｇ／Ｌと規定されているので、溶出試験で求めた値がこの値以下の場合にみ埋立処理される。一方で基準値を上回った場合は、薬剤を添加することにより不溶化処理を行った後、埋立処分がなされる。
【０００５】
飛灰を含め石炭灰からセレンなどの微量有害物質が溶出しないように不溶化する技術は、多くの技術が開発され開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、集塵装置で分離されたばいじんに、セレンの溶出防止材として鉄（３価）塩を添加混合する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３６０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術をはじめ、薬剤を添加して石炭灰から微量有害物質が溶出することを防止する方法は、不溶化処理に多くの時間と費用が必要となる。さらに排出された石炭灰を貯留するための施設、場所も必要となる。火力発電所から排出される石炭灰の量は多いことから、施設、場所の確保は容易ではない。よって微量有害物質を含む石炭灰を埋立処理しても、溶出基準を上回らない石炭灰が得られるような石炭の運用が必要となる。もちろん、微量有害物質の含有量の少ない石炭のみを燃焼させれば、石炭灰に含まれる微量有害物質の含有量も少なくなるものと予測されるが、コスト、発熱量など考えれば現実的ではない。
【０００７】
また、環境省告示１３号法に規定されている溶出試験も、多くの工程を経て値が求められるため、多くの時間や分析機器などを必要となるため、石炭灰を分析することなく、石炭灰を埋立処理したときの溶出量を予測できれば、時間、コストの面で大きなメリットを得ることができる。
【０００８】
本発明の目的は、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰を分析することなく性状を簡単に算出可能な飛灰の性状評価方法、飛灰の性状評価装置を提供することある。さらに簡便に、埋立処分しても溶出基準を上回らない飛灰を生成する石炭の混炭割合を算出可能な石炭の混炭割合算出方法、石炭の混炭割合算出装置、石炭の混炭割合算出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明らは、誠意検討を重ねた結果、石炭中の微量有害物質と実ボイラで燃焼したとき生成する飛灰中の微量有害物質の濃度、及び飛灰の溶出試験結果について相関があることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を、該飛灰を分析することなく評価する飛灰の性状評価方法であって、
該石炭の性状分析を行い、
測定した該石炭の性状値と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値との関係から、該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状を算出し評価することを特徴とする飛灰の性状評価方法である。
【００１０】
また本発明で、前記飛灰の性状評価は、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質濃度との関係から、前記飛灰に含まれる前記微量有害物質濃度を算出することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の飛灰の性状評価方法である。
【００１１】
また本発明で、前記飛灰の性状評価は、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、前記飛灰に含まれる前記微量有害物質の溶出量を算出することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の飛灰の性状評価方法である。
【００１２】
また本発明で、前記微量有害物質は、セレンであって、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる前記微量有害物質濃度との関係は、次式で示されることを特徴とする請求項２に記載の飛灰の性状評価方法である。
ＹＳｅ＝３．７５ＸＳｅ＋１．０・・・・（ａ）
ここで  ＹＳｅは、飛灰に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【００１３】
また本発明で、前記微量有害物質は、セレン及びヒ素であって、前記石炭に含まれる微量有害物質濃度と前記石炭を燃焼させたとき生成する前記飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係は、次式で示されることを特徴とする請求項３に記載の飛灰の性状評価方法である。
ＺＳｅ＝０．０９９ＸＳｅ−０．０１３・・・・（ｂ）
ＺＡｓ＝０．０４６ＸＡｓ＋０．００４・・・・（ｃ）
ここで  ＺＳｅは、飛灰に含まれるセレンの溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＺＡｓは、飛灰に含まれるヒ素の溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＡｓは、石炭に含まれるヒ素の濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【００１４】
また本発明は、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を、該飛灰を分析することなく評価する飛灰の性状評価装置であって、
該石炭の性状値を算出する算出手段と、
算出した該石炭の性状値と、該石炭の性状値と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値との関係とから、該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰の性状値を算出する演算手段と、
を含むことを特徴とする飛灰の性状評価装置である。
【００１５】
また本発明は、石炭を燃焼させるときの石炭の混合割合を算出する該石炭の混炭割合算出方法であって、
該石炭に含まれる微量有害物質濃度の測定を行い、
測定した該石炭に含まれる該微量有害物質濃度と該石炭を燃焼させたとき生成する該飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出し、
該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出することを特徴とする石炭の混炭割合算出方法である。
【００１６】
また本発明で、前記微量有害物質は、セレン及びヒ素であって、
前記石炭の混炭割合を算出するとき、前記飛灰に含まれる前記セレン及び前記ヒ素の両方の溶出量が前記溶出量基準値以下となるように混炭することを特徴とする請求項７に記載の石炭の混炭割合算出方法である。
【００１７】
また本発明は、石炭を燃焼させるときの石炭の混合割合を算出する石炭の混炭割合算出装置であって、
石炭中の微量有害物質濃度を測定する濃度測定手段と、
該濃度測定手段が測定した濃度を含めデータを入力する入力手段と、
データを記憶する記憶手段と、
該濃度測定手段が測定した該石炭中の該微量有害物質濃度と、該石炭と該石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出する溶出量演算手段と、
該溶出量演算手段が算出する該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する混炭割合演算手段と、
データを出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする石炭の混炭割合算出装置である。
【００１８】
また本発明は、石炭中の微量有害物質濃度と、該石炭と該石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量を算出し、
算出した該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量と該微量有害物質の溶出量基準値とから、該飛灰に含まれる該微量有害物質の溶出量が該溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する処理をコンピュータに行わせるための石炭の混炭割合算出プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状評価方法は、石炭の性状分析を行い、測定した石炭の性状値と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状値との関係から、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状を算出し評価するので、飛灰を分析することなく飛灰の性状を把握、評価することができる。飛灰を分析することなく性状を算出することができるので、安価にまた短時間に飛灰の性状を評価することができる。
【００２０】
また本発明によれば、飛灰の性状評価は、石炭に含まれる微量有害物質濃度と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質濃度との関係から、飛灰に含まれる微量有害物質濃度を算出することにより行うので、飛灰を分析することなく、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質濃度を予測することができる。これにより飛灰の用途、処理方法などを簡単に決定することができる。
【００２１】
また本発明によれば、飛灰の性状評価は、石炭に含まれる微量有害物質濃度と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を算出することにより行うので、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を予測することができる。これにより飛灰の用途、処理方法などを簡単に決定することができる。
【００２２】
また本発明によれば、微量有害物質は、セレンであって、石炭に含まれる微量有害物質濃度と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質濃度との関係は、式（ａ）で示されるので、式（ａ）を用いて簡単に石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれるセレンの含有量を算出することができる。
【００２３】
また本発明によれば、微量有害物質は、セレン及びヒ素であって、石炭に含まれる微量有害物質濃度と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係は、式（ｂ）及び式（ｃ）で示されるので、式（ｂ）及び式（ｃ）を用いて簡単に石炭を燃焼させたとき生成する飛灰からのセレン及びヒ素の溶出量を算出することができる。
【００２４】
また本発明の石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状評価装置は、石炭の性状を算出する算出手段と、算出した石炭の性状値と、石炭の性状値と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状値との関係とから、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の性状値を算出する演算手段と、を含むので、本飛灰の性状評価装置を用いて簡単に飛灰の性状を算出し評価を行うことができる。
【００２５】
また本発明の石炭を燃焼させるときの石炭の混合割合を算出する石炭の混炭割合算出方法は、石炭に含まれる微量有害物質濃度の測定を行い、測定した石炭に含まれる微量有害物質濃度と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を算出し、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量と微量有害物質の溶出量基準値とから、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量が溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出するので、簡単に石炭の混炭割合を求めることができる。また石炭を燃焼させても溶出量基準値以下の微量有害物質を含む飛灰を得ることができる。
【００２６】
また本発明の石炭の混炭割合算出方法によれば微量成分は、セレン及びヒ素であって、石炭の混炭割合を算出するとき、飛灰に含まれるセレン及びヒ素の両方の溶出量が溶出量基準値以下となるように混炭するので、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰を埋立処分しても飛灰から基準値以上のセレン及びヒ素が溶出することはない。
【００２７】
また本発明の石炭の混炭割合算出装置は、石炭中の微量有害物質濃度を測定する濃度測定手段と、濃度測定手段が測定した濃度を含めデータを入力する入力手段と、データを記憶する記憶手段と、濃度測定手段が測定した石炭中の微量有害物質濃度と、石炭と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を算出する溶出量演算手段と、溶出量演算手段が算出する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量と微量有害物質の溶出量基準値とから、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量が溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する混炭割合演算手段と、データを出力する出力手段と、を含むので、本石炭の混炭割合算出装置を用いて簡単に石炭の混炭割合を算出することができる。
【００２８】
また本発明の石炭の混炭割合算出プログラムは、石炭中の微量有害物質濃度と、石炭と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量との関係から、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を算出し、算出した飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量と微量有害物質の溶出量基準値とから、飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量が溶出量基準値以下となるような石炭の混合割合を算出する処理をコンピュータに行わせるためのプログラムであるので、本プログラムをコンピュータにインストールすることで、簡単に石炭の混炭割合算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は本発明の実施の一形態としての石炭の混炭割合算出装置１の概略的構成を示すブロック図である。なお本石炭の混炭割合算出装置１は、飛灰の性状評価装置としても利用することが可能であり、石炭の混炭割合算出装置と飛灰の性状評価装置の概略的構成は同一である。
【００３０】
石炭の混炭割合算出装置１は、石炭の性状値の一つである石炭に含有される微量有害物質の濃度を測定する濃度測定手段１０と、データを処理し石炭の混炭割合（混合割合）を算出するデータ処理装置２０を主に構成される。濃度測定手段１０は、石炭に含まれる微量有害物質の濃度を測定する装置、機器などで構成される。例えば、石炭に含まれる微量有害物質の濃度測定手段１０は、石炭を燃焼させる燃焼装置、燃焼に伴い発生する排ガスに含まれる微量有害物質を吸収する吸収液、吸収液に含まれる微量有害物質の濃度を算出可能なＩＣＰ発光分光分析装置、又は原子吸光分析装置などで構成することができる。
【００３１】
データ処理装置２０は、データを入力するデータ入力手段２１、データ、演算プログラムを記憶格納する記憶手段２２、記憶手段２２に記憶されたデータ、演算プログラムを読み出し石炭の混合割合を算出する演算手段２３、および演算結果である石炭の混合割合などデータを出力する出力手段２４を含み構成される。データ処理装置２０として、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、メインフレームなどが例示される。
【００３２】
濃度測定手段１０が測定した石炭に含有される微量有害物質の濃度データなどを入力するための入力手段２１としてはマウス、キーボード，フレキシブルディスク読取機構、無線あるいは有線で送信されるデータを受信する受信部などが例示される。データの入力は、オフライン又はオンラインのいずれであってもよく、オフラインの場合では、キーボードでデータを手動入力することもできる。また濃度測定手段が測定したデータを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどに一度記憶させた後、これを読取装置で読取らせることでデータを入力することも可能である。オンラインでデータを入力する場合は、例えばＩＣＰ発光分光分析装置、又は原子吸光分析装置のデータ送信部とデータ処理装置２０のデータ受信部とを、ケーブルを用いて連絡させたり、または携帯電話、ＰＨＳなど無線でデータを送信することが可能なデータ送受信装置を利用することも可能である。
【００３３】
記憶手段２２は、入力手段２１を介して入力される各種データを記憶するデータ格納部と、演算プログラムなどを格納するプログラム格納部を有し、各々格納部にデータ、演算プログラムなどを格納する。演算プログラムは、図示を省略したＣＤ−ＲＯＭドライブを介して、ＣＤ−ＲＯＭからインストールすることができる。
【００３４】
演算手段２３は、記憶手段２２に記憶された石炭に含まれる微量有害物質データと、演算プログラムとから、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰を埋立処分しても、溶出基準値を下回る溶出量となる飛灰を生成する石炭の混炭割合を算出し、出力手段２４を介してデータを出力する。出力手段２４としては、ディスプレイ、プリンタ、ハードディスクが例示される。
【００３５】
図２は、石炭の混炭割合算出装置１を用いて、石炭の混炭割合を算出する手順を示すフローチャートである。なお、ここでは石炭の混炭割合のみならず、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の濃度、飛灰からの微量有害物質の溶出量も併せて算出可能な手順を示す。なおステップＳ１からステップＳ９までの判断の組み合わせや順序は、一例を示すだけであり変更してもよいことはもちろんである。
【００３６】
ステップＳ１で、石炭中の微量有害物質の濃度を測定する。濃度測定は、図１に示した濃度測定手段１０を用いて行う。ここで算出する石炭中の微量有害物質としては、セレン、ヒ素が例示される。ステップＳ１の石炭中の微量有害物質の濃度の測定に引き続き、ステップＳ２でデータの入力を行う。データの入力は、図１に示した入力手段２１を介して行う。ステップＳ２で入力するデータは、石炭の産地、石炭のロット番号、石炭中の微量有害物質の濃度、発熱量などである。
【００３７】
石炭は産出される産地によって性状が異なることは周知のところであるが、産出された時期などによっても性状が異なるため、石炭の産地以外に石炭を特定するためにロット番号を付し、この石炭のロット番号も合わせて入力する。石炭中の微量有害物質の濃度は、必須の入力データであり、このデータと後述の演算プログラムとから石炭の混炭割合を産出する。石炭の発熱量は必須のデータではないけれども、発熱量を入力しておくことで、混炭時の石炭の発熱量を算出することもできる。
【００３８】
ステップＳ３では、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰中の微量有害物質の濃度を算出するか否か判断し、飛灰中の微量有害物質の濃度を算出することが選択された場合は、ステップＳ４で飛灰中の微量有害物質の濃度を算出し、飛灰中の微量有害物質の濃度を算出することが選択されなかった場合は、ステップＳ５に進む。
【００３９】
ステップＳ４では、演算手段２３が、入力手段２１を介して入力され記憶手段２２に格納された入力データと、記憶手段２２に格納された飛灰に含まれる微量有害物質濃度算出プログラムとを用いて飛灰中の微量有害物質の濃度を算出する。発明者らは、微量有害物質を含む石炭を燃焼させとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の濃度と、石炭に含まれる微量有害成分との間には、相関関係があることを見出し、相関式を得た。
【００４０】
図３は、石炭中の微量有害物質の一つであるセレンの石炭中のセレン濃度（実測値）と、セレンを含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるセレン濃度（実測値）との関係を示す図であり、これらの関係を数式化することにより式（１）が得られた。石炭に含まれるセレン濃度の算出方法（分析方法）は、先に示した通りであるが、飛灰に含まれるセレン濃度も同様の方法で分析した。式（１）をプログラミングすることで飛灰に含まれる微量有害物質濃度算出プログラムを得ることができる。
ＹＳｅ＝３．７５ＸＳｅ＋１．０・・・・（１）
ここで  ＹＳｅは、飛灰に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【００４１】
図３において実測したデータ数は１０であり、このときの石炭は、単一品種の石炭のほか多品種の石炭を混合した石炭（混炭）が含まれている。実測の結果、石炭中のセレン濃度と飛灰に含まれるセレンの濃度との関係は、石炭が単一品種であっても多品種の石炭を混合した混炭であっても、同じ関係にあることが分かった。
【００４２】
図３中の破線は、飛灰に含まれる微量有害物質の最大濃度を示す線であり、分析誤差、データのばらつき、サンプルの偏析を考慮すれば、式（１）には最大約３ｍｇ／ｋｇの誤差があるものと判断される。式（１）は非常に簡単な式であるので、容易に飛灰に含まれる微量有害物質の濃度を算出することができる。なおここでは、セレンについて石炭と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰との関係を示したけれども、微量有害物質がセレンに限定されないことは言うまでもない。
【００４３】
ステップＳ５では、石炭を燃焼させたとき生成する飛灰を埋立処分したときの微量有害物質の溶出量を算出するか否か判断し、飛灰中の微量有害物質の溶出量を算出することが選択された場合は、ステップＳ６で飛灰中の微量有害物質の溶出量を算出し、飛灰中の微量有害物質の溶出量を算出することが選択されなかった場合は、ステップＳ７に進む。
【００４４】
ステップＳ６では、ステップＳ４と同様に、演算手段２３が、入力手段２１を介して入力され記憶手段２２に格納された入力データと、記憶手段２２に格納された飛灰中の微量有害物質の溶出量算出プログラムとを用いて飛灰中の微量有害物質の埋立処分時の溶出量を算出する。発明者らは、微量有害物質を含む石炭を燃焼させとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量と、石炭に含まれる微量有害物質との間には、相関関係があることを見出し、相関式を得た。
【００４５】
図４は、石炭中の微量有害物質の一つであるセレンの石炭中のセレン濃度（実測値）と、セレンを含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるセレンの溶出量（実測値）との関係を示す図である。また図５は、石炭中の微量有害物質の一つであるヒ素の石炭中のヒ素濃度（実測値）と、ヒ素を含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるヒ素の溶出量（実測値）との関係を示す図である。これらの関係を数式化することにより式（２）、及び式（３）が得られた。飛灰に含まれるセレン及びヒ素の埋立処分時の溶出量の測定は、環境省告示第１３号試験法、工場排水試験方法（ＪＩＳＫ０１０２）に基づき試料を調整し、原子吸光分析法を用いて行った。式（２）、式（３）をプログラミングすることで飛灰中の微量有害物質の溶出量算出プログラムを得ることができる。
ＺＳｅ＝０．０９９ＸＳｅ−０．０１３・・・・（２）
ＺＡｓ＝０．０４６ＸＡｓ＋０．００４・・・・（３）
ここで  ＺＳｅは、飛灰に含まれるセレンの溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＺＡｓは、飛灰に含まれるヒ素の溶出量（ｍｇ／Ｌ）
ＸＳｅは、石炭に含まれるセレンの濃度（ｍｇ／ｋｇ）
ＸＡｓは、石炭に含まれるヒ素の濃度（ｍｇ／ｋｇ）
【００４６】
図４において実測したデータ数は１０、図５において実測したデータ数は２１である。このときの石炭は単一品種の石炭のほか多品種の石炭を混合した石炭（混炭）が含まれている。実測の結果、石炭中のセレン濃度と飛灰に含まれるセレンの埋立処分時の溶出量との関係は、石炭が単一品種であっても多品種の石炭を混合した混炭であっても、同じ関係にあることが分かった。これはヒ素についても同様であった。
【００４７】
図４中の破線は、飛灰に含まれるセレンの溶出量の最大値を示す線であり、分析誤差、データのばらつき、サンプルの偏析を考慮すれば、式（２）には最大約０．０７５ｍｇ／Ｌの誤差があるものと判断される。同様に図５中の破線は、飛灰に含まれるヒ素の溶出量の最大値を示す線であり、分析誤差、データのばらつき、サンプルの偏析を考慮すれば、式（３）には最大約０．１７ｍｇ／Ｌの誤差があるものと判断される。式（２）、式（３）は非常に簡単な式であるので、容易に飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量を算出することができる。なおここでは、セレン、ヒ素について、石炭と石炭を燃焼させたとき生成する飛灰との関係を示したけれども、微量有害物質がセレン、ヒ素に限定されないことは言うまでもない。
【００４８】
ステップＳ７では、石炭の混炭割合を算出するか否かを判断し、石炭の混炭割合を算出することが選択された場合は、ステップＳ８、ステップＳ９で石炭の混炭割合を算出し、石炭の混炭割合を算出することが選択されなかった場合は、ステップＳ１０に進む。
【００４９】
ステップＳ８では、ステップＳ６と同様に、演算手段２３が、入力手段２１を介して入力され記憶手段２２に格納された入力データと、記憶手段２２に格納された飛灰中の微量有害物質の溶出量算出プログラムとを用いて、飛灰中の微量有害物質の埋立処分時の溶出量を算出する。引き続きステップＳ９において、ステップＳ８で算出された飛灰中の微量有害物質の埋立処分時の溶出量と、微量有害物質の埋立処分時の溶出基準値とから石炭の混炭割合を算出する。
【００５０】
石炭の混炭割合の算出は、次ぎの要領で算出することができる。図４に示したように石炭中のセレン濃度と飛灰に含まれるセレンの埋立処分時の溶出量との関係は、石炭が単一品種であっても多品種の石炭を混合した混炭であっても、同じ関係にあることが確認されたことから、加算性が成立し式（４）が成立する。これはヒ素についても同様であり、ヒ素については式（５）が成立する。
【００５１】
【数１】
2007046991.tif 000003
【００５２】
【数２】
2007046991.tif 000004
【００５３】
混炭の計算の一例を示す。石炭は２種類の石炭（石炭１、石炭２）を混炭するものとする。飛灰に含まれるセレンの溶出量の基準値をデータのばらつきを考慮して０．１５ｍｇ／Ｌと設定する。石炭１に含まれるセレンの量を２ｍｇ／ｋｇ、石炭２に含まれるセレンの量を１ｍｇ／ｋｇとすると、式（２）、式（４）から石炭１、石炭２の混合割合が各々６５重量％、３５重量％となる。この結果から石炭１と石炭２とを混合するとき、石炭１の混合割合を６５重量％以下とすれば、得られる飛灰の溶出量は０．１５ｍｇ／Ｌ以下となる。同様に、式（３）及び式（５）を用いてヒ素を基準とした混炭割合を算出することができる。なお、混炭は、飛灰中のセレンの及びヒ素が、同時に溶出基準値に満足するように混炭することが望ましい。
【００５４】
以上のように式（２）から式（５）を用いることで、簡単に石炭の混合割合を算出することができる。なお、事前に混炭した石炭中の微量有害物質の濃度を測定することで、この石炭を燃焼させたとき生成する飛灰の有害微量物質の溶出量を算出可能なことは言うまでもない。さらに必要に応じて混炭後の発熱量も算出することができる。
【００５５】
以上ステップＳ１からステップＳ９の操作により、石炭の混炭割合を算出ことが可能となるが、石炭を燃料させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の濃度のみ算出する場合は、ステップＳ１からステップＳ３の操作を、石炭を燃料させたとき生成する飛灰に含まれる微量有害物質の溶出量のみ算出する場合は、ステップＳ１からステップＳ６の操作を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の一形態としての石炭の混炭割合算出装置１の概略的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の石炭の混炭割合算出装置１を用いて、石炭の混炭割合を算出する手順を示すフローチャートである。
【図３】石炭中の微量有害物質の一つであるセレンの石炭中のセレン濃度（実測値）と、セレンを含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるセレン濃度（実測値）との関係を示す図である。
【図４】石炭中の微量有害物質の一つであるセレンの石炭中のセレン濃度（実測値）と、セレンを含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるセレンの溶出量（実測値）との関係を示す図である。
【図５】石炭中の微量有害物質の一つであるヒ素の石炭中のヒ素濃度（実測値）と、ヒ素を含む石炭を燃焼させたとき生成した飛灰に含まれるヒ素の溶出量（実測値）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    石炭の混炭割合算出装置
２０  データ処理装置
２１  入力手段
２２  記憶手段
２３  演算手段
２４  出力手段
【図１】
2007046991.tif 000005
【図２】
2007046991.tif 000006
【図３】
2007046991.tif 000007
【図４】
2007046991.tif 000008
【図５】
2007046991.tif 000009