(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却残渣に重金属固定剤を添加して該焼却残渣に含まれる重金属を安定化する処理設備の稼働を管理する設備管理システムであって、
前記処理設備に付随して設けられて該処理設備にて処理される焼却残渣または処理された処理物の電気的または化学的性状を調べ、その計測データに基づいて前記処理設備における処理条件の適否または前記処理設備での処理効果の合否を判定する判定装置と、
前記処理設備にて処理される焼却残渣または処理された処理物を採取して分析センタに提供すると共に、該分析センタにて前記焼却残渣または処理物からの溶出成分を分析して求められた分析結果を前記分析センタから取得し、この分析結果に基づいて前記判定装置が正常に機能しているか否かを解析する解析手段と、
この解析手段により前記判定装置が正常に機能していないことが解析されたとき、前記分析結果と前記判定装置が判定に用いた計測データとに基づいて、予めデータベースに登録された情報を参照して、前記処理設備を稼動するに有用な情報を作成して前記処理設備側に提示する情報提示手段と
を具備したことを特徴とする設備管理システム。
【請求項２】
前記判定装置は、焼却残渣または処理物の酸化還元電位（ＯＲＰ）、若しくは酸・アルカリ度の測定結果に基づいて前記焼却残渣に添加される重金属固定剤の添加量の適否、または前記焼却残渣への重金属固定剤の添加による処理効果の良否を判定するものである請求項１に記載の設備管理システム。
【請求項３】
前記情報提示手段が提示する前記処理設備を稼動するに有用な情報は、前記判定手段による判定結果と前記解析手段による解析結果との対応関係をグラフ化した情報、および前記判定結果と解析結果とに基づいて前記データベースから求められる前記処理設備の運転状況に関する情報を含む請求項１に記載の設備管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば焼却残渣からなる被処理物に重金属固定剤を添加して安定化処理する処理設備の運用状態を的確にモニタし、該処理設備の運用を支援するに好適な設備管理システムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
都市ゴミや産業廃棄物等の焼却処理によって生じる焼却残渣（灰）には、鉛等の重金属が含まれることが多い。そこでこの種の焼却残渣に含まれる重金属等を固定して安定化するべく、焼却残渣に重金属固定剤を添加することが行われる。しかしながら同じ焼却設備からの焼却残渣（灰）であっても、重金属等の含有量や溶出量は日々変動するので、上記焼却残渣の安定処理化に必要な重金属固定剤の必要添加量も変動する。
【０００３】
このような変動に対処して処理設備を効率的に運用するには、例えば焼却残渣を分析してその安定化に必要な重金属固定剤の必要添加量を求めたり、重金属固定剤を添加して安定化処理した処理物の重金属溶出性を調べてその処理効果を判定することが必要である。しかしながら焼却残渣や処理物の重金属溶出性を分析するには大掛かりな分析装置を必要とする上手間が掛かる。
【０００４】
そこで焼却残渣（被処理物）および／またはその処理物の酸化還元電位（ＯＲＰ）や酸性・アルカリ度に着目し、これらの測定結果から重金属固定剤の大まかな必要添加量（処理条件）や、重金属固定剤添加による処理効果を判定する簡易型の判定装置が用いられる。ちなみに酸化還元電位（ＯＲＰ）に着目した判定装置は、概略的には所定量の焼却残渣に対して重金属固定剤を滴定したときの液性をＯＲＰ計で調べて重金属固定の滴定量からその適正添加量を求めたり、その処理効果を判定するように構成される（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
しかしながらこの種の簡易型の判定装置における上述したＯＲＰ値や酸性・アルカリ度に基づく判定処理の仕組みは一般に非常に複雑である。これ故、その測定値や処理効果の判定結果を把握（理解）したり、その妥当性を判断するには専門的な知識が必要となることが否めない。しかも処理装置の稼動状態を管理して効率的な運用を図るには、その測定値や処理効果と処理装置の稼動状態との関連性を正確に把握することが必要となり、その管理者（運転員）に多大な負担が掛かることが否めない。
【０００６】
一方、水処理設備等の稼動状態を遠隔的に管理し、そのメンテナンスに必要な情報を設備側に提示する設備管理システムが提唱されている。この設備監視システムは、監視対象とする処理設備に設けられた各種のセンサを介して求められる上記処理設備の稼動状態を通信回線を介して管理センタに収集し、管理センタにおいて上記処理設備の稼動状態を総合的に判定すると共に、データベースに予め登録されている情報を参照してメンテナンス情報を作成し、これを設備側に提示するものである（例えば特許文献２を参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２６５４２６号公報
【特許文献２】
特開２０００−７０９０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの種の設備管理システムを適用するにしても、前述した焼却残渣の処理装置においては、専ら、人手により該処理装置から焼却残渣（被処理物またはその処理物）をサンプリング（採取）し、前述した判定装置を用いてその分析を行って重金属固定剤の添加量の調整等を行っているだけなので、管理センタにおいて処理装置の稼動状態を自動的に管理するには限度がある。しかも判定装置を用いた焼却残渣（被処理物またはその処理物）に対する判定処理が正確に且つ迅速に、しかも信頼性良く行われたか否か判断することも困難である。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えば焼却残渣からなる被処理物に重金属固定剤を添加して安定化処理する処理設備に付随して設けられた簡易型の判定装置によるＯＲＰ値等の計測値や処理効果の判定結果から上記処理装置の稼動状態を的確にモニタし、上記処理設備の運用を効果的に支援することのできる設備管理システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係る設備管理システムは、焼却残渣に重金属固定剤を添加して該焼却残渣に含まれる重金属を安定化する処理設備の稼働を管理するものであって、
前記処理設備に付随して設けられて該処理設備にて処理される焼却残渣または処理された処理物の電気的または化学的性状を調べ、その計測データに基づいて前記処理設備における処理条件の適否または前記処理設備での処理効果の合否を判定する判定装置と、
前記処理設備にて処理される焼却残渣または処理された処理物を採取して分析センタに提供すると共に、該分析センタにて前記焼却残渣または処理物からの溶出成分を分析して求められた分析結果を前記分析センタから取得し、この分析結果に基づいて前記判定装置が正常に機能しているか否かを解析する解析手段と、
この解析手段により前記判定装置が正常に機能していないことが解析されたとき、前記分析結果と前記判定装置が判定に用いた計測データとに基づいて、予めデータベースに登録された情報を参照して、前記処理設備を稼動するに有用な情報を作成して前記処理設備側に提示する情報提示手段と
を具備したことを特徴としている。
【００１１】
ちなみに前記判定装置は、焼却残渣または処理物の酸化還元電位（ＯＲＰ）または酸・アルカリ度の測定結果に基づいて前記焼却残渣に添加される重金属固定剤の添加量の適否、または前記焼却残渣への重金属固定剤の添加による処理効果の良否を判定する簡易型の装置からなる。
このように構成された設備管理システムによれば、判定装置を用いて判定された処理物の判定結果を収集し、その判定結果の経時的な推移等から処理装置の稼動状態を推定すると共に、被処理物および／または前記処理設備により処理された処理物の分析結果を分析センタから入手して前記判定装置による判定結果を解析するので、判定装置の動作信頼性を確認しながら前記処理装置の稼動状態を的確にモニタすることが可能となる。その上でデータベースに予め登録された情報を参照して処理設備を稼動するに有用な情報、例えば被処理物の含有物の変動状態や処理設備による被処理物の処理の仕方や、処理設備のメンテナンスに対するアドバイス情報等を処理設備側に提示するので、処理設備の運用者においては専門的な知識を要することなく処理設備を効率的に運用することが可能となる。
【００１２】
また、例えば処理設備の運用者においては、処理設備から定期的に焼却残渣（被処理物またはその処理物）をサンプリングして分析センタに提供し、一方、判定装置を用いてその判定処理を実行するだけで、その処理効果や焼却残渣を処理するに必要な重金属添加剤の添加量や処理設備のメンテナンス法等が管理センタ（設備管理システム）側より提示されるので、専門的知識の下で判定装置による判定結果を解析することなく処理設備を効率的に運用することができる。従ってその処理負担を大幅に軽減することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る設備管理システムについて説明する。
図１はこの設備管理システムの概略構成図であり、１ａ,１ｂは都市ゴミや産業廃棄物等を焼却処理し、更にその焼却残渣（焼却飛灰）に、例えば重金属固定剤であるキレート剤を添加して安定化処理する処理設備である。これらの処理設備１ａ,１ｂは、所定のゴミ収集地域毎に設けられる。これらの処理設備１ａ,１ｂにそれぞれ付随して設けられた判定装置２ａ,２ｂは、被処理物（処理前の焼却残渣）や各処理設備１ａ,１ｂによりそれぞれ処理された処理物（焼却残渣）を採取してその処理条件や処理効果を判定する役割を担う。
【００１４】
これらの判定装置２ａ,２ｂは、特許文献１等に詳しく紹介されるものであるが、概略的には図２に示すように溶解槽３に投入されて水に溶解・分散させた焼却残渣スラリの酸化還元電位（ＯＲＰ）をＯＲＰ電極４を用いて計測しながら、該焼却残渣スラリにシリンジ５を介して薬剤（キレート剤）を滴定し、そのときのＯＲＰ値またはその変化から焼却残渣の安定化処理に必要な薬剤量（キレート剤添加量）や、薬剤（キレート剤）の添加による処理効果を判定する機能を備えたものである。
【００１５】
特に判定装置２ａ,２ｂに組み込まれたデータ処理装置６は、所定量（例えば３０００ｍl）の水を蓄えた溶解槽３に所定量（例えば５〜７ｇ）の焼却飛灰（原灰または処理灰）Ａを投入し、これを所定時間に亘って撹拌して一様に溶解・分散させた状態において、先ず図３に示すように初期状態でのＯＲＰの値ＯＲＰ1を計測し、次いで所定量のキレート剤を滴定したときのＯＲＰの値ＯＲＰ2（最小値）を計測した後、所定時間ｔが経過した後のＯＲＰの値ＯＲＰ3を再度計測することで、その変化量Δ（戻り量）を求めるように構成される。このようして３回に亘って計測されるＯＲＰ値は、例えばＲＯＭ化されてデータ処理装置６に組み込まれたテーブル（図示せず）と照合されて必要薬剤量（処理条件）や処理効果の判定結果等が求められる。そしてこのようにして求められる必要薬剤量や処理効果の判定結果は、数値化される等して判定装置２ａ,２ｂに組み込まれた表示部７に表示される。
【００１６】
またこの設備管理システムにおいては、判定処理装置２ａ,２ｂに通信装置８が組み込まれている。そして前述した如く３回に亘って計測されるＯＲＰ値はその分析処理の実行日時の情報等と共に、上記通信装置８を介して後述する管理センタに通知されるようになっている。尚、上述した如くＯＲＰ値の計測に供された焼却残渣は、その計測終了後に溶解槽３から排出される。この結果、判定装置２ａ,２ｂは次の判定処理に備えて待機することになる。
【００１７】
一方、上述した処理設備１ａ,１ｂ側の各判定装置２ａ,２ｂから、その測定結果等を収集する管理センタ２０は、その収集データを順次蓄積するメモリ２１を備えると共に、上記収集データに従って処理装置１ａ,１ｂの稼動状態等を推定するデータ処理部２２を備えている。特にデータ処理部２２は、判定装置２ａ,２ｂによる判定結果（測定データ）を収集して各処理設備１ａ,１ｂの稼働状態をそれぞれ推定する稼動状態監視機能２３と、所定の分析センタ３０にて分析された焼却残渣の溶出成分等からなる分析結果を入手して前記判定装置２ａ,２ｂによる判定結果を解析する解析機能２４とを備える。
【００１８】
ちなみに分析センタ３０による焼却残渣の分析は、処理設備１ａ,１ｂにおいて採取したサンプル（焼却飛灰やその処理灰）に対して、例えば環境庁告示１３号に基づく溶出試験を実行することで、その溶出成分等を詳細に求める処理からなる。この処理結果（分析結果）は、分析結果レポート等として管理センタ２０に与えられる。
【００１９】
解析機能２４はこのような分析結果と、判定装置２ａ,２ｂから収集した計測データ中の同じサンプルについての計測データとを比較照合することで、判定装置２ａ,２ｂによる判定処理が正常に実行されているか否かを判定している。換言すれば解析機能２４は、判定装置２ａ,２ｂの計測データとして示される処理効果の判定結果等が、分析センタ３０における分析結果として求められる分析値と一致するか否かを判定することで、上記判定装置２ａ,２ｂが正常に機能しており、その計測データが信頼性の高いものであるか否かを検証している。そして稼動状態監視機能２３は、判定装置２ａ,２ｂが正常に機能していることを条件として、判定装置２ａ,２ｂから収集した計測データを、特に処理灰に対する判定結果からキレート剤の添加による被処理物の安定化処理が十分効果的に行われているか否かを、つまり処理装置１ａ,１ｂの稼動状態を判定している。
【００２０】
そして情報提示機能２５は、判定装置２ａ,２ｂから収集した計測データを一覧表形式でまとめると共に、上述した判定結果を加えて、例えば図４に示すような型式の管理レポートを作成し、これを処理設備側に提示している。この際、情報提示機能２５においては、データベース２６に予め蓄積されている各種情報を参照して、前述した判定結果から処理設備１ａ,１ｂの運転に有用な情報を抽出し、これを処理設備側に提供するものとなっている。
【００２１】
この処理設備１ａ,１ｂの運転に有用な情報は、例えば前述したキレート剤の滴定の下で実行される３回のＯＲＰ値の計測データに変化が見られない場合、『判定処理に用いるキレート剤がなくなっている』、『シリンジの動作に異常があり滴定が正常に行われていない』等の情報からなる。またキレート剤の添加による処理効果が十分に確認できないような場合には、『焼却残渣に含まれる重金属の量が多量であり、残渣スラリに添加するキレート剤の量が不足している』、『残渣スラリにキレート剤を注入するポンプが異常である』等の情報からなる。これらの情報は、例えば判定装置２ａ,２ｂから収集した計測データの経時的な変化の傾向を解析したり、更には計測データの特異値を求める等して処理装置１ａ,１ｂの稼動状態を推定し、その推定結果に応じて求められる。
【００２２】
ここで判定装置２ａ,２ｂから管理センタ２０に対して通知される計測データ等の情報と、これらの計測データに基づいて管理センタ２０が作成する図４に示す管理レポートの型式について簡単に説明する。
処理設備１ａ,１ｂにおいては、その運転者によってほぼ毎日、判定装置２ａ,２ｂを用いた測定作業が実行される。この測定作業は、焼却飛灰原灰に対するキレート剤の必要容量の測定と、処理灰の処理効果の確認とからなり、焼却飛灰原灰または処理灰を所定量採取し、これを判定装置２ａ,２ｂに投入して該判定装置２ａ,２ｂの測定スタートスイッチをオンすることによってなされる。この場合、測定対象が焼却飛灰原灰であるか、或いは処理灰であるかを指示するセレクトスイッチを切り換える。
【００２３】
すると判定装置２ａ,２ｂにおいては、前述した手順に従ってそのサンプル（灰）を一様に溶解・分散させたスラリを作成し、この残渣スラリに対して所定量のキレート剤を滴定してそのＯＲＰ値を計測する。そして前述した初期値・最低値・戻り量からなる計測値を、その計測時刻の情報およびセレクトスイッチの情報と共に管理センタ２０に対して通信する。このとき判定装置２ａ,２ｂ（処理装置１ａ,１ｂ）を特定する管理ＩＤも同時に送信する。
【００２４】
一方、このような情報を受信した管理センタ２０においては、管理ＩＤに従って受信データを分類し、セレクトスイッチ情報に従ってその情報種別を判定しながらその計測データを順次集計する。また計測データとして示されるＯＲＰ値に従って原灰に対するキレート剤の必要量（wt％対原灰）を求め、また処理灰に対してはその処理効果を数値化して求める。例えば処理効果が十分である場合にはその数値を［０］とし、それ以外の場合には［効果不良］、特に数値が大きい場合には［要注意］を表すものとして数値化する。
【００２５】
そしてこの解析結果と共にその判定結果を、図４において表Ａに示すように所定の管理期間に亘って［測定日］毎に一覧表形式でまとめる。またこの解析結果を、図４においてグラフＢに示すようにプロットし、その変化傾向をグラフ化する。更にはその所見をコメントＣに示すように文章化して提示すると共に、グラフＤに示すように実際に必要なキレート剤量とその測定結果との対応関係をグラフ化し、またグラフＥに示すように分析センタ３０で実行された分析結果と判定装置２ａ,２による判定結果との対応関係をグラフ化して提示する。
【００２６】
このようなグラフ化による情報提示（グラフＢ,Ｄ,Ｅ）と文章化されて提示される所見（コメントＣ）とにより、処理装置１ａ,１ｂの運転者に対してその運転に有用な情報が提供され、その効率的な運転が支援されることになる。従って運転者にとっては、ＯＲＰ値に対する専門的な知識を持ち合わせなくても、この管理センタ２０から提示される管理レポートに従って飛灰処理状況を的確に把握して処理装置１ａ,１ｂを効率的に運転し、その稼動を管理することが可能となる。
【００２７】
またこのようにして各処理設備１ａ,１ｂの稼動状態を監視する管理センタ２０においては、各処理設備１ａ,１ｂがそれぞれ取り扱っている都市ゴミや産業廃棄物の内容物（種別）の違いやその変化を把握することが可能となるので、例えば各処理設備１ａ,１ｂにそれぞれ特有な運転支援情報をコメントとして与えることも可能となる。
【００２８】
このように本発明に係る設備管理システムによれば、処理設備１ａ,１ｂにおいてその運転を管理するに際して、簡易型の判定装置２ａ,２ｂを用いて焼却残渣を処理するに必要な重金属添加剤の添加量を求めたり、或いはその処理効果を確認するだけであっても、上記判定装置２ａ,２ｂによる計測結果から処理設備１ａ,１ｂの稼動状態を効果的に推定し、また判定装置２ａ,２ｂの動作信頼性を判定して前記処理設備１ａ,１ｂを効率的に運転するに有用な情報を与えることが可能となる。この結果、処理設備１ａ,１ｂの運転管理者に対する処理負担を大幅に軽減しながら、処理設備１ａ,１ｂの運転を効率的に支援することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【００２９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。ここでは焼却残渣（飛灰）にキレート剤を添加して安定化処理する処理設備を例に説明したが、リン酸等のｐＨ調整剤を添加して被処理物を安定化処理する設備に対しても同様に適用することができる。この場合には、判定装置にてｐＨ値を計測するようにすれば良い。また管理レポートの通知については、所定の代理店や営業部等を通して書面形式で連絡するようにしても良い。このようにすれば代理店や営業部においても処理設備１ａ,１ｂの稼動状態を把握することが可能となるので、代理店や営業部による処理設備のメンテナンスを迅速に、しかも効率的に行うことが可能となる等の効果も奏せられる。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各種の処理設備にその運転を管理し、またその処理効果を確認するための簡易型の判定装置しか設けられていない場合であっても、判定装置による計測結果に従って処理設備の運転に有用な情報を提示することができるので、処理設備の効率的な運転を効果的に支援することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る設備管理システムの概略構成図。
【図２】判定装置の概要とその概略構成を示す図。
【図３】焼却残渣スラリへのキレート剤の滴定によるＯＲＰ値の変化と、その計測作用を説明するための図。
【図４】処理設備に報告する管理レポートの例を示す図。
【符号の説明】
１ａ,１ｂ  処理設備
２ａ,２ｂ  判定装置
３  溶解槽
４  ＯＲＰ電極
５  シリンジ（キレート剤の滴定用）
６  データ処理装置
８  通信装置
２０  管理センタ
２２  稼動状態監視機能
２３  解析機能
２４  情報提示機能
２６  データベース
３０  分析センタ
【図１】
0004375532.tif 000002
【図２】
0004375532.tif 000003
【図３】
0004375532.tif 000004
【図４】
0004375532.tif 000005