(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラントと、情報管理センタとを通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、前記情報管理センタにおいて、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るセンタ端末機を設置したことを特徴とする広域溶融処理システム。
【請求項２】
少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラント間を通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、該プラント端末機が、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るように構成したことを特徴とする広域溶融処理システム。
【請求項３】
前記廃棄物処理プラントのすべてが、発電設備及び溶融炉を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の広域溶融処理システム。
【請求項４】
前記廃棄物処理プラントのうち、少なくとも１つがバーナ炉を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の広域溶融処理システム。
【請求項５】
前記廃棄物処理プラントのうち、少なくとも１つが溶融炉のみを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の広域溶融処理システム。
【請求項６】
前記廃棄物処理プラントのうち、少なくとも１つが溶融炉を備えていないことを特徴とする請求項１または２に記載の広域溶融処理システム。
【請求項７】
前記廃棄物処理プラントには、溶融対象物を運搬する運搬手段が配備され、該運搬手段には、溶融対象物の塩基度、重量等の情報を記憶する記憶装置が付設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の広域溶融処理システム。
【請求項８】
前記プラント端末機及び前記センタ端末機の少なくとも一方には、溶融対象物の授受に伴う処理費用を支払う決算情報の入力が行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の広域溶融処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラントの間で、下水汚泥、都市ごみ及び産業廃棄物等の焼却灰及び事業用火力発電プラント等の焼却炉から排出される焼却灰等の授受を行う広域溶融処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、下水汚泥、都市ごみ及び産業廃棄物等の焼却灰（粉体無機物）は、その資源化、減容化及び無害化を図るために、溶融炉によって溶融され、溶融スラグ及び溶融メタルとして取り出されている。このような溶融炉は、ごみ焼却プラントなどを含む廃棄物処理プラントの発電した電力を用いて運転されている。
上記廃棄物処理プラントは、広い地域にわたって複数点在しており、発電設備の有無等の設備内容や搬入される灰の性状及び貯留量などは、各処理プラント毎に異なっている。例えば、廃棄物処理プラントによっては、発電設備や溶融炉が無い施設であったり、或いは溶融炉が電気を必要としないバーナ炉であったり、また、ごみ質によって高い塩基度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）の灰が多量に搬入されたり、逆に低い塩基度の灰が多量に搬入されたりすることがある。
【０００３】
ところで、溶融炉の電力原単位（ｋｗｈ／ｔｏｎ）は、図３に示す如く、灰供給量（ｋｇ／ｈ）により大幅に異なり、灰供給量が多いほど消費電力が少なく、コスト的に有利である。また、灰の塩基度は、図４に示す如く、破線で示す溶融点（℃）と実線で示す溶流点（℃）と密接な関係を有しており、高すぎたり或いは低すぎたりすると、溶融点及び溶流点が高くなり、溶融温度が上昇した状態で運転を行う必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の廃棄物処理プラントでは、各処理プラント間において灰の授受が行われていないので、発電量と灰発生量がアンバランスとなった場合に、電力不足や電力余剰が起こり、効率の悪い溶融炉の運転となったり、或いは電力不足によって灰が次々と溜まり、貯留スペースが不足するということがあった。また、ごみ質によっては、適用する溶融炉の耐火物と合わず、反応してしまう灰組成となることがあるので、溶融炉の耐久性低下を招くという不具合があった。さらに、ごみ質によっては、灰の塩基度が高すぎたり、低すぎたりして融点などが高くなるので、高い温度で溶融炉を運転したり、或いは塩基度調整剤などを添加しなければならず、コスト高を招来するおそれがあった。一方、発電設備の無い施設のごみ焼却炉の灰は、溶融処理を行うことができないという不具合を有していた。なお、溶融対象物とは、灰及び建築廃材、土砂、低質ごみなどである。
【０００５】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融対象物を定格収集することによって効率良く溶融炉を運転でき、かつ耐火物に適した組成を得ることにより溶融炉の耐久性を向上させ、低溶融温度で溶融炉を運転できると共に、発電設備の無い施設の廃棄物も安定して溶融処理することが可能な広域溶融処理システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明においては、少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラントと、情報管理センタとを通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、前記情報管理センタにおいて、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るセンタ端末機を設置している。
【０００７】
また、他の本発明においては、少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラント間を通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、該プラント端末機が、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るように構成している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における広域溶融処理システムを図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施形態に係る広域灰処理システムを説明する概略図である。
本実施形態の広域灰処理システムでは、図１に示す如く、インターネットなどの通信手段により、複数の第１、第２、第３及び第４廃棄物処理プラント１，２，３，４と情報管理センタ５とが互いに接続されている。すなわち、本実施形態の広域灰処理システムは、後述する電力、灰質、灰量などの情報を公開し、各廃棄物処理プラント１，２，３，４の互いの要求を満足する情報が選択可能とし、かつこの情報を情報管理センタ５で集中的に管理して、各プラントで情報を収集する必要がないように構築されている。このため、廃棄物処理プラント１，２，３，４及び情報管理センタ５には、携帯端末などを含む端末機（サーバ）６，７，８，９，１０がそれぞれ設置されている。
【０００９】
本実施形態の第１及び第２廃棄物処理プラント１，２には、プラント端末機６，７の他に、ごみ焼却などにより発電する発電設備１１，１２と、該発電設備１１，１２の電力Ｑを用いて灰を溶融する溶融炉１３，１４と、灰を塩基度などの性状別に貯留する複数（本実施形態では４個）の灰貯留場（ピットなど）１５，１６，１７，１８とが設置されている。また、第３廃棄物処理プラント３には、プラント端末機８の他に、発電設備の電力を用いずにバーナ１９にて灰を溶融するバーナ炉２０と、第１及び第２廃棄物処理プラント１，２と同様の灰貯留場１５，１６，１７，１８とが設置されている。さらに、第４廃棄物処理プラント４には、プラント端末機９の他に、第１及び第２廃棄物処理プラント１，２と同様の灰貯留場１５，１６，１７，１８が設置されており、灰を溶融する溶融炉やバーナ炉などは設置されていない。
【００１０】
上記第１及び第２廃棄物処理プラント１，２では、発電設備１１，１２の発電状態や溶融炉１３，１４の運転状態、各灰貯留場１５，１６，１７，１８における灰の過不足及び灰組成などの情報がプラント情報２１としてプラント端末機６，７に入力（インプット）されており、その後、このプラント情報２１は情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送られるように構成されている。また、第３廃棄物処理プラント３では、バーナ炉２０の運転状態や各灰貯留場１５，１６，１７，１８における灰の過不足及び灰組成などの情報がプラント情報２１としてプラント端末機８に入力されており、その後、このプラント情報２１は情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送られるように構成されている。さらに、第４廃棄物処理プラント４では、各灰貯留場１５，１６，１７，１８における灰の過不足及び灰組成などの情報がプラント情報２１としてプラント端末機９に入力されており、その後、このプラント情報２１は情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送られるようになっている。ここで、プラント情報２１には、灰の受け入れ要求や搬出希望など、灰の授受を希望する情報も含まれている。
【００１１】
また、上記情報管理センタ５では、センタ端末機１０により各廃棄物処理プラント１，２，３，４のプラント端末機６，７，８，９からのプラント情報２１を受け取って管理すると共に、各廃棄物処理プラント１，２，３，４の要求に応じて灰の授受を希望した廃棄物処理プラント１，２，３，４に灰の運搬を指示する手配情報２２としてプラント端末機６，７，８，９に送られるように構成されている。なお、プラント端末機６，７，８，９及びセンタ端末機１０の少なくとも一方には、灰の授受に伴う灰処理費用を支払う決算情報が入力されており、これら端末機では、例えば月毎の灰の授受量が集計され、設定料金を基に料金徴収や支払いなどの決算を行うことが可能になっている。
【００１２】
さらに、上記廃棄物処理プラント１，２，３，４には、灰貯留場１５，１６，１７，１８の灰を運搬する運搬手段２３が配備されている。この運搬手段２３としては、各処理プラントの設置場所に対応して、灰収納用のコンテナなどを積み込む搬送トラック、船、列車等が挙げられ、各処理プラント間を直接搬送するシステムになっている。しかも、運搬手段２３のコンテナには、灰の塩基度、灰量等の情報を記憶するバーコードやＩＣタグなどの記憶装置２４がそれぞれ付設されており、どこの灰貯留場１５，１６，１７，１８に灰を搬送するかが分かるようにしている。記憶装置２４の記憶情報はセンタ端末機１０に送られ、情報管理センタ５で管理されている。
【００１３】
本実施形態の広域灰処理システムにおける灰の授受は、下記の手順によって行われる。
例えば、建設当初の予定よりも可燃分が多いごみであった第１廃棄物処理プラント１では、発電設備１１の発電量は多いが灰の発生量は少ない。このような場合には、必要な灰量などの情報をプラント情報２１としてプラント端末機６に入力し、図１に示す如く、該プラント情報２１を情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送る。一方、発電設備のない第３廃棄物処理プラント３や第４廃棄物処理プラント４では、灰を処理できる量を越えて発生したり、搬入されたりすることがある。このような場合には、搬出可能な灰量などの情報をプラント情報２１としてプラント端末機８，９に入力し、図１に示す如く、該プラント情報２１を情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送る。そして、情報管理センタ５では、センタ端末機１０に送られたプラント情報２１を集計管理してそれぞれに適した廃棄物処理プラントを探し、この場合は、手配情報２２として第１、第３及び第４廃棄物処理プラント１，３，４の各プラント端末機６，８，９に送る。
手配情報２２が各プラント端末機６，８，９に送られて来ると、第１、第３及び第４廃棄物処理プラント１，３，４では、運搬手段２３の搬送トラックなどを出向させて、受け取ったり或いは送り届けたりすることにより、第３廃棄物処理プラント３の灰貯留場１８や第４廃棄物処理プラント４の灰貯留場１５から第１廃棄物処理プラント１の対応する灰貯留場１８，１５へ灰の授受が行われることになり、第１廃棄物処理プラント１では、エネルギ効率の良い定格に近い処理量で溶融炉１３を運転することが可能になる。
【００１４】
また、第１廃棄物処理プラント１では塩基度の高い灰が多量に発生し、第２廃棄物処理プラント２では塩基度の低い灰が多量に発生することがあり、どちらの場合にも、融点などが高く、溶融温度が上昇した状態で溶融炉１３，１４の運転を行っており、効率が悪い。そこで、第１及び第２廃棄物処理プラント１，２において、必要な塩基度の灰質及び灰量などの情報をプラント情報２１としてプラント端末機６，７に入力し、図１に示す如く、該プラント情報２１をそれぞれ情報管理センタ５のセンタ端末機１０に送る。そして、情報管理センタ５では、センタ端末機１０に送られたプラント情報２１を集計管理してそれぞれに適した廃棄物処理プラントを探し、この場合は、手配情報２２として第１及び第２廃棄物処理プラント１，２の各プラント端末機６，７に送る。
手配情報２２が各プラント端末機６，７に送られて来ると、第１及び第２廃棄物処理プラント１，２では、運搬手段２３の搬送トラックなどを出向させて、受け取ったり或いは送り届けたりすることにより、第１廃棄物処理プラント１の灰貯留場１６から第２廃棄物処理プラント２の灰貯留場１６へ、第２廃棄物処理プラント２の灰貯留場１７から第１廃棄物処理プラント１の灰貯留場１７へ灰の授受が行われることになり、第１及び第２廃棄物処理プラント１，２では、それぞれ融点などを下げ、溶融温度を低下させた効率の良い状態で溶融炉１３，１４を運転することが可能になる。
【００１５】
本発明の実施形態に係る広域灰処理システムでは、発電設備１１，１２及び溶融炉１３，１４を備えた第１及び第２廃棄物処理プラント１，２、バーナ炉２０を備えた第３廃棄物処理プラント３及び溶融炉を備えていない第４廃棄物処理プラント４と、情報管理センタ５とを通信手段で結び、これら廃棄物処理プラント１，２，３，４及び情報管理センタ５のそれぞれに端末機６，７，８，９，１０を設置し、プラント端末機６，７，８，９及びセンタ端末機１０間にプラント情報２１及び手配情報２２を送るようにしているため、各廃棄物処理プラント１，２，３，４の互いの要求を満たす灰の授受が可能となり、最もエネルギ効率の良い定格に近い処理量で、かつ溶融温度が低下した条件で溶融炉１３，１４を安定して運転でき、コストダウン及び生産性の向上を図ることができる。
しかも、各廃棄物処理プラント１，２，３，４には、灰の塩基度、灰量等の情報を記憶する記憶装置２４を付設した運搬手段２３が設置されているため、例えば、どの灰貯留場１５，１６，１７，１８に灰を搬送するかが迅速に判断でき、灰の管理を容易に行うことができる。また、各廃棄物処理プラント１，２，３，４のプラント端末機６，７，８，９や、情報管理センタ５のセンタ端末機１０には、決算情報も入力されるシステムとなっているため、灰の授受に伴う灰処理費用の支払いも円滑に行うことができる。
【００１６】
図２は、他の本発明の実施形態に係る広域灰処理システムを説明する概略図である。本発明の実施形態が上記発明の実施形態と異なるのは、情報管理センタ及びセンタ端末機が設置されておらず、各廃棄物処理プラント１，２，３，４のプラント端末機６，７，８，９がプラント情報２１を受け取って管理し、各廃棄物処理プラント１，２，３，４の互いの要求に応じて灰の授受を希望した廃棄物処理プラント１，２，３，４に手配情報２２を送るシステムとした点である。その他の構成及び灰の授受手順は、上記発明の実施形態とほぼ同様である。
本発明の実施形態に係る広域灰処理システムによれば、上記発明の実施形態と同様の効果が得られる上、情報管理センタの設置に伴うセンタ端末機などの設備投資が少なくて済み、維持費などの低減化を図ることができる。
【００１７】
以上、本発明の実施形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態では、４つの廃棄物処理プラント１，２，３，４における灰処理システムに適用したが、少なくと２以上の廃棄物処理プラントを有すれば、適用可能である。また、各廃棄物処理プラント１，２，３，４の設備内容は、既述の実施形態のものに限られず、種々の設備を設置したり、設置しなかったりすることが可能であり、すべての廃棄物処理プラント１，２，３，４が発電設備１１，１２及び溶融炉１３，１４を備えていても良い。
【００１８】
【発明の効果】
上述の如く、本発明に係る広域溶融処理システムは、少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラントと、情報管理センタとを通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、前記情報管理センタにおいて、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るセンタ端末機を設置しているので、エネルギ効率の良い定格に近い溶融対象物の処理量で溶融炉を運転できると共に、耐火物に適した組成を得ることにより低溶融温度で溶融炉を安定して運転でき、溶融炉の耐久性及び生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本発明に係る広域溶融処理システムは、少なくとも１つが発電設備及び溶融炉を備えた複数の廃棄物処理プラント間を通信手段により互いに接続し、前記廃棄物処理プラントにおいて、溶融対象物を性状別に貯留する複数の貯留場を設けると共に、これら各貯留場の状況や発電状態を含むプラント情報を入力するプラント端末機を設置し、該プラント端末機が、前記各廃棄物処理プラントから送られた前記プラント情報を受け取って管理し、かつ前記各廃棄物処理プラントの要求に応じて溶融対象物の授受を希望した前記廃棄物処理プラントに溶融対象物の運搬を指示する手配情報を送るように構成しているので、上記発明と同様の効果を得ることができると共に、更なる設備のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る広域灰処理システムを示す概略図である。
【図２】他の本発明の実施形態に係る広域灰処理システムを示す概略図である。
【図３】灰供給量と電力原単位との関係を示す線図である。
【図４】塩基度と溶融点・溶流点との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１，２，３，４  廃棄物処理プラント
５  情報管理センタ
６，７，８，９  プラント端末機
１０  センタ端末機
１１，１２  発電設備
１３，１４  溶融炉
１５，１６，１７，１８  灰貯留場
２０  バーナ炉
２１  プラント情報
２２  手配情報
２３  運搬手段
２４  記憶装置
【図１】
0003762232.tif 000002
【図２】
0003762232.tif 000003
【図３】
0003762232.tif 000004
【図４】
0003762232.tif 000005