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公開番号2025095834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212157
出願日2023-12-15
発明の名称廃棄物の分別方法及び分別装置、並びに、セメントクリンカの製造方法及びセメントクリンカの製造設備
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人,個人
主分類F23G 5/02 20060101AFI20250619BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】廃棄物を熱源として用いたときに、燃焼装置の運転を十分安定的に継続することが可能な廃棄物の分別方法及び分別装置を提供すること。
【解決手段】プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、プラスチックを含み、水分量が互いに異なる複数の試料のそれぞれの電磁波吸収情報から得られる特徴量xと、複数の試料のそれぞれの水分量の実測値y’と、に基づいて、廃棄物の水分の予測情報Yを得るための検量線を作成する検量線作成工程と、廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量xと前記検量線とから廃棄物の水分量の予測情報Yを導出する予測工程と、予測情報Yに基づいて、廃棄物を、第1分別廃棄物と第1分別廃棄物よりも水分量の平均値が低い第2分別廃棄物とを含む複数の廃棄物群に分別する分別工程と、を有する、廃棄物の分別方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、
プラスチックを含み、水分量が互いに異なる複数の試料のそれぞれの電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと、前記複数の試料のそれぞれの水分量の実測値ｙ’と、に基づいて、前記廃棄物の水分の予測情報Ｙを得るための検量線を作成する検量線作成工程と、
前記廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと前記検量線とから前記廃棄物の水分量の予測情報Ｙを導出する予測工程と、
前記予測情報Ｙに基づいて、前記廃棄物を、第１分別廃棄物と前記第１分別廃棄物よりも水分量の平均値が低い第２分別廃棄物とを含む複数の廃棄物群に分別する分別工程と、を有する、廃棄物の分別方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、
プラスチックを含み、水分量及び水分以外の組成が互いに異なる複数の試料のそれぞれの電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと、前記複数の試料のそれぞれの水分量の実測値ｙ’と、に基づいて、前記廃棄物の水分の予測情報Ｙを得るための複数の検量線を作成する検量線作成工程と、
前記廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと前記複数の検量線の少なくとも一つとから前記廃棄物の水分量の予測情報Ｙを導出する予測工程と、
前記予測情報Ｙに基づいて、前記廃棄物を、第１分別廃棄物と前記第１分別廃棄物よりも水分量の平均値が低い第２分別廃棄物とを含む複数の廃棄物群に分別する分別工程と、を有する、廃棄物の分別方法。
【請求項３】
前記廃棄物をその組成に応じて識別する識別工程を有し、
前記分別工程では、前記識別工程の識別結果に応じて前記複数の検量線から選ばれる一つの検量線による前記予測情報Ｙに基づいて前記廃棄物を前記複数の廃棄物群に分別する、請求項２に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項４】
前記特徴量ｘは、水に固有の電磁波吸収情報と、前記廃棄物に含まれる水とは異なる第１成分に固有の電磁波吸収情報と、から導出される特徴量ｘ１であり、
前記検量線作成工程で作成される前記複数の検量線は、前記特徴量ｘ１と前記複数の試料のそれぞれの水分量の実測値ｙ’と、を用いて作成された第１検量線を含んでおり、
前記識別工程で前記廃棄物が前記第１成分を主成分として含むものとして識別されたときに、前記分別工程では、当該廃棄物の電磁波吸収情報から得られる前記特徴量ｘ１と前記第１検量線とを用いて導出される前記廃棄物の水分の予測情報Ｙに基づいて前記廃棄物を前記複数の廃棄物群に分別する、請求項３に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項５】
前記特徴量ｘ１は、前記第１成分と水の近赤外線吸収強度の比、又はこれを含む計算式で導出されるものである、請求項４に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項６】
前記第１成分がポリオレフィン系プラスチック又はポリエステル系プラスチックである、請求項４又は５に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項７】
前記特徴量ｘは、１４４０～１４６０ｎｍの波長範囲に含まれる吸収ピークの強度、又はこれを含む計算式で導出されるものである、請求項１～５のいずれか一項に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項８】
前記廃棄物及び前記試料は、前記プラスチックと、紙、木屑、石、ガラス、金属、布及び皮からなる群より選ばれる少なくとも一つと、を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項９】
搬送される分別対象の前記廃棄物に対して近赤外線を含む電磁波を照射し、前記電磁波吸収情報として、近赤外線吸収スペクトルを取得する情報取得工程を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の廃棄物の分別方法。
【請求項１０】
セメント原料をセメントクリンカの製造設備における燃焼装置で加熱する加熱工程を有する、セメントクリンカの製造方法であって、
請求項１～５のいずれか一項に記載の分別方法で分別された前記複数の廃棄物群の少なくとも一つを前記燃焼装置の燃料に用いる、セメントクリンカの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物の分別方法及び分別装置、並びに、セメントクリンカの製造方法及びセメントクリンカの製造設備に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
化石燃料の使用量削減や循環型社会構築のため、廃プラスチックを含む廃棄物を燃料等の熱源として活用することが検討されている。特許文献１では、廃プラスチックを燃料とした焼却炉を用いた発電システムにおいて、画像解析を用いて当該燃料の総発熱量を算出し、搬送コンベアの速度を制御することで、燃焼投入口に投入される燃料の発熱量を一定にし、焼却炉を安定して運転する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献２では、複数種類のプラスチックからなるプラスチック混合物の近赤外吸収スペクトルと、燃焼カロリーが既知の複数の基準試料の吸収スペクトルに基づいて予め定められた評価関数とに基づいて、プラスチック混合物の燃焼カロリーを算出する技術が提案されている。特許文献３では、廃棄物中に含まれる水分含有率を計測する水分計測手段を設け、廃棄物の嵩比重と水分含有率との積に基づいて廃棄物の発熱量を演算し、発熱量に応じて廃棄物の送り出し速度を増減することが試みられている。特許文献４では、焼却炉の廃棄物を供給するラインに廃棄物の含水率を測定するための水分計測器を設け、その含水率に基づき廃棄物の燃焼カロリーを予測する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０６０１７９号公報
特開２００１－０９１４８４号公報
特開平成１１－２７０８２８号公報
特開２０２０－８５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
廃棄物は保管中又は搬送中に風雨に曝されることがある。廃棄物には紙、木屑、布等、吸湿性を有する物も含まれるため、場合によっては比較的高い水分を含有する場合がある。このような廃棄物を熱源として使用すると、発熱量の変動のみならず、水分によって燃焼が不安定になることが懸念される。熱源に占める廃棄物の割合が高くなると、その影響も大きくなると予想される。このような廃棄物の水分を連続的に測定する方法として、特許文献４で提示される市販の非接触型水分計を利用することが考えられる。しかしながら、プラスチックを含む廃棄物の場合、水分の測定値からカロリーを予測するとなると、十分な予測精度を確保することが難しいことが予想される。
【０００６】
本発明は、廃棄物を熱源として用いたときに、燃焼装置の運転を十分安定的に継続できる廃棄物の分別方法及び分別装置を提供する。また本発明は、廃棄物を熱源として用いてもセメントクリンカの製造を十分安定的に継続できるセメントクリンカの製造方法及びセメントクリンカの製造設備を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、
プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、
プラスチックを含み、水分量が互いに異なる複数の試料のそれぞれの電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと、前記複数の試料のそれぞれの水分量の実測値ｙ’と、に基づいて、前記廃棄物の水分の予測情報Ｙを得るための検量線を作成する検量線作成工程と、
前記廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと前記検量線とから前記廃棄物の水分量の予測情報Ｙを導出する予測工程と、
前記予測情報Ｙに基づいて、前記廃棄物を、第１分別廃棄物と前記第１分別廃棄物よりも水分量の平均値が低い第２分別廃棄物とを含む複数の廃棄物群に分別する分別工程と、を有する、廃棄物の分別方法を提供する。
【０００８】
上記分別方法では、電磁波吸収情報に基づいて検量線を作成し、当該検量線と分別対象の廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘとから水分量の予測情報Ｙを得ている。このため、分別対象の廃棄物の水分量を高い精度で予測することができる。そして、高い精度で予測された水分量の予測情報Ｙに基づいて廃棄物を分別する分別工程を有する。このため、水分量に応じて廃棄物が複数の廃棄物群に分別されることとなる。燃焼装置の運転に影響を及ぼす水分量に応じて廃棄物を分別していることから、例えば、第１分別廃棄物と第２分別廃棄物とを別々の燃焼装置で用いるようにすれば、それぞれの燃焼装置の運転を十分安定的に継続することができる。また、例えば、水分量が少ない廃棄物群はそのまま燃焼装置で熱源として用い、水分量が多い廃棄物は乾燥させた後に燃焼装置の熱源として用いるようにすれば、燃焼装置の運転を効率よく且つ十分安定的に継続することができる。
【０００９】
本発明の一側面は、プラスチックを含む燃料用の廃棄物の分別方法であって、
プラスチックを含み、水分量及び水分以外の組成が互いに異なる複数の試料のそれぞれの電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと、前記複数の試料のそれぞれの水分量の実測値ｙ’と、に基づいて、前記廃棄物の水分の予測情報Ｙを得るための複数の検量線を作成する検量線作成工程と、
前記廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘと前記複数の検量線の少なくとも一つとから前記廃棄物の水分量の予測情報Ｙを導出する予測工程と、
前記予測情報Ｙに基づいて、前記廃棄物を、第１分別廃棄物と前記第１分別廃棄物よりも水分量の平均値が低い第２分別廃棄物とを含む複数の廃棄物群に分別する分別工程と、を有する、廃棄物の分別方法を提供する。
【００１０】
上記分別方法では、電磁波吸収情報に基づいて複数の検量線を作成し、当該複数の検量線の少なくとも一つと分別対象の廃棄物の電磁波吸収情報から得られる特徴量ｘとから水分量の予測情報Ｙを得ている。このため、分別対象の廃棄物の水分量を高い精度で予測することができる。そして、高い精度で予測された水分量の予測情報Ｙに基づいて分別する分別工程を有する。このため、水分量に応じて廃棄物が複数の廃棄物群に分別されることとなる。燃焼装置の運転に影響を及ぼす水分量に応じて廃棄物を分別していることから、例えば、第１分別廃棄物と第２分別廃棄物とを別々の燃焼装置で用いるようにすれば、それぞれの燃焼装置の運転を十分安定的に継続することができる。また、例えば、水分量が少ない第２分別廃棄物はそのまま燃焼装置で熱源として用い、水分量が多い第１分別廃棄物は乾燥させた後に燃焼装置の熱源として用いるようにすれば、燃焼装置の運転を効率よく且つ十分安定的に継続することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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