特開 2023-165475 水分率測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023165475

(43)【公開日】2023-11-16

(54)【発明の名称】水分率測定システム

(51)【国際特許分類】

   F23G 5/50 20060101AFI20231109BHJP

   G01N 22/04 20060101ALI20231109BHJP

   G01N 22/00 20060101ALI20231109BHJP

【ＦＩ】

F23G5/50 Q ZAB

G01N22/04 Z

G01N22/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076509

(22)【出願日】2022-05-06

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】窪田 隆博

(72)【発明者】

【氏名】坂本 武蔵

(72)【発明者】

【氏名】西宮 立享

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸口 稔彦

(72)【発明者】

【氏名】今田 潤司

(72)【発明者】

【氏名】昆 盛太郎

【テーマコード（参考）】

3K062

【Ｆターム（参考）】

3K062AA01

3K062AB01

3K062AC01

3K062CB01

3K062DA34

3K062DA35

(57)【要約】

【課題】対象物の水分率の測定結果が実水分率から乖離してしまうことを抑制することができる水分率測定システムを提供する。
【解決手段】焼却炉内に被焼却物として供給された対象物に対して電磁波を照射する照射部と、透過又は反射した前記電磁波を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記電磁波の伝送特性に基づき得られる補正前水分情報と、前記対象物の密度に関する密度関連情報と、に基づいて前記対象物の補正後水分率を取得する解析部と、を備える水分率測定システム。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

焼却炉内に被焼却物として供給された対象物に対して電磁波を照射する照射部と、
透過又は反射した前記電磁波を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記電磁波の伝送特性に基づき得られる補正前水分情報と、前記対象物の密度に関する密度関連情報と、に基づいて前記対象物の補正後水分率を取得する解析部と、
を備える水分率測定システム。

【請求項2】

前記密度関連情報は、前記焼却炉内での前記対象物の圧密比を示す情報を含む請求項１に記載の水分率測定システム。

【請求項3】

前記密度関連情報は、前記対象物の実測重量及び実測体積と、前記焼却炉内での前記対象物の圧密比と、に基づいて得られる前記対象物の実測密度を示す情報を含む請求項１又は請求項２に記載の水分率測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、水分率測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

種々の成分が混在する被焼却物を焼却する焼却設備では、炉内に供給される被焼却物を安定的に燃焼させるために、被焼却物が含有する水分量（水分率）を把握することが重要である。従来、被焼却物に含まれる水分量の多寡は、作業者の経験や目視による判断に依存していた。そのため、被焼却物を実際に炉内に供給した際、予想と異なる燃焼変動が発生すると、調整作業を余儀なくされる場合があった。したがって、被焼却物の水分量の測定にあたっては、作業者による判断に依存しにくい技術が求められている。

【0003】

特許文献１には、処理ラインを流れる粉状・粒状・不定形のバラ状の物質（対象物）に所定周波数の電磁波を照射して、この電磁波の振幅と位相の変化を捉えるとともに、検量線に基づいて対象物の水分量を測定する方法が開示されている。
特許文献２には、水分率が比較的高い対象物には静電容量式の測定計を使用し、プラスチックごみが含まれる割合が高い対象物にはマイクロ波式の測定計を使用する等して、対象物の品種に応じて水分率を算定する廃棄物処理炉装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６２５３０９６号公報

【特許文献2】特開２０１７－１８０９６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、焼却設備のホッパ内部における対象物は、炉内へ向かう過程で圧密されるため、対象物内部の空隙のサイズが変化する。即ち、空隙のサイズが変化することで対象物の誘電率が変化するため、電磁波やマイクロ波等の透過性に影響が生じる可能性が有る。したがって、例えば上記特許文献１及び特許文献２に記載されている技術で対象物の水分率を算出できたとしても、対象物が圧密されているために測定結果が実水分率から乖離してしまう場合がある。

【0006】

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、対象物の水分率の測定結果が実水分率から乖離してしまうことを抑制することができる水分率測定システ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】

【0007】

上記課題を解決するために、本開示に係る水分率測定システムは、焼却炉内に被焼却物として供給された対象物に対して電磁波を照射する照射部と、透過又は反射した前記電磁波を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記電磁波の伝送特性に基づき得られる補正前水分情報と、前記対象物の密度に関する密度関連情報と、に基づいて前記対象物の補正後水分率を取得する解析部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、対象物の水分率の測定結果が実水分率から乖離してしまうことを抑制することができる水分率測定システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態に係る焼却設備の構成を示す図である。

【図2】本開示の実施形態に係る燃料供給機構及び水分率測定システムの概略構成を示す斜視図である。

【図3】本開示の実施形態に係る解析部の構成を示す機能ブロック図である。

【図4】本開示の実施形態に係る解析部の動作を示すフローチャートである。

【図5】本開示の実施形態に係るコンピュータの構成を示すハードウェア構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態に係る焼却設備の水分率測定システムの構成について図面を参照して説明する。

【0011】

（焼却設備）
本実施形態に係る焼却設備は、都市ごみ等の廃棄物を被焼却物として焼却処理するごみ焼却ストーカ炉である。

【0012】

図１に示すように、焼却設備１０００は、焼却炉１と、排熱回収ボイラ８と、減温塔９と、集塵装置１１と、出口流路１２と、煙突１３と、ごみピット１００と、水分率測定システム５０と、を備えている。

【0013】

（焼却炉）
焼却炉１は、被焼却物Ｍを搬送しながら燃焼させる炉である。焼却炉１による被焼却物Ｍの燃焼に伴って、この焼却炉１からは排ガスが発生する。この排ガスは、焼却炉１の上部に設けられた排熱回収ボイラ８に送られる。

【0014】

排熱回収ボイラ８は、排ガスと水との間で熱交換を行うことで水を加熱して蒸気を発生させる。この蒸気は、焼却設備１０００の外部に設けられる機器等（図示省略）で利用される。排熱回収ボイラ８を通過した排ガスは、減温塔９で冷却された後、集塵装置１１に送られる。排ガスは、集塵装置１１でススや塵埃が除去された後、出口流路１２及び煙突１３を通じて大気中に排出される。

【0015】

焼却炉１は、炉本体１０と、燃料供給機構３と、ストーカ６と、風箱２と、排出シュート１４と、火炉７と、押込送風機１５と、一次空気ライン１６と、空気予熱器１８と、二次空気ライン１７と、を有している。

【0016】

（炉本体）
炉本体１０の内部には、被焼却物Ｍを燃焼させるための処理空間Ｖが形成されている。この処理空間Ｖ内では、被焼却物Ｍが燃焼しながら搬送方向Ｄａ一方側から他方側に搬送される。焼却された被焼却物Ｍは、排出シュート１４を通じて焼却炉１の外部に排出される。

【0017】

以下では、排出シュート１４から燃料供給機構３へ向かう方向を「搬送方向Ｄａ一方側」と称する。搬送方向Ｄａ一方側とは逆向きの被焼却物Ｍが搬送される方向（燃料供給機構３から排出シュート１４に向かう方向）を「搬送方向Ｄａ他方側」と称する。

【0018】

（燃料供給機構）
燃料供給機構３は、被焼却物Ｍを焼却炉１の外部から受け入れるとともに、この被焼却物Ｍを炉本体１０内部の処理空間Ｖに供給する機構である。
図２に示すように、本実施形態における燃料供給機構３は、ホッパ３１と、フィーダ４０を有している。

【0019】

（ホッパ）
ホッパ３１は、炉本体１０内部へ対象物Ｗを被焼却物Ｍとして供給するための焼却炉１の入口である。ホッパ３１には、焼却炉１の外部からクレーン１０３で対象物Ｗが投入される。
ホッパ３１は、入口部３２と、出口部３３と、三次元測定機６３ｂと、を有している。

【0020】

入口部３２は、対象物Ｗが外部から入るためのホッパ３１における入口部分である。入口部３２は、上下方向Ｄｖ上方側から供給された被焼却物Ｍを上下方向Ｄｖ下方側の出口部３３へと導く。本実施形態における入口部３２は、第一入口部３２ａと、第二入口部３２ｂと、を有している。

【0021】

第一入口部３２ａは、上下方向Ｄｖ上方側に向かって広がる漏斗形状を成している。上下方向Ｄｖ上方側の第一入口部３２ａの端部は、上部開口３２０ａとされている。これによって、クレーン１０３から供給された対象物Ｗは、周囲に飛散することなく上部開口３２０ａを経て第一入口部３２ａの内側に導かれる。上下方向Ｄｖ下方側の第一入口部３２ａの端部は、第二入口部３２ｂに接続されている。

【0022】

第二入口部３２ｂは、上下方向Ｄｖの上方側から下方側に延びるとともに、この上下方向Ｄｖにおける断面が矩形の筒状を成している。上下方向Ｄｖ上方側の第二入口部３２ｂの端部は、第一入口部３２ａに接続されている。上下方向Ｄｖ下方側の第二入口部３２ｂの端部は、下部開口３２０ｂとされている。この下部開口３２０ｂは、出口部３３に接続されている。

【0023】

本明細書文中における上下方向Ｄｖは、搬送方向Ｄａに対して垂直な重力方向（図１及び図２における上下方向Ｄｖ）を意味する。即ち、入口部３２の上部開口３２０ａから投入された被焼却物Ｍは、重力にしたがって上下方向Ｄｖ上方側から下方側に落下する。

【0024】

出口部３３は、入口部３２から供給される対象物Ｗを炉本体１０内部の処理空間Ｖへ被焼却物Ｍとして導くためのホッパ３１における出口部分である。出口部３３は、対象物Ｗを炉本体１０内部の処理空間Ｖへ供給する前に、この被焼却物Ｍを一時的に貯留するための貯留空間Ｒを内側に形成する内面を有している。本実施形態における出口部３３は、入口部３２が延びる方向である上下方向Ｄｖに対して垂直の方向である搬送方向Ｄａに延びる箱形形状を成している。

【0025】

出口部３３は、床部３４と、天井部３６と、側壁部３５と、を有している。
床部３４は、搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに広がるように延びるとともに、貯留空間Ｒを画成する内面のうち底面部分を成す床面を有している。床面は、搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに広がっている。

【0026】

天井部３６は、搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに広がるように延びるとともに、貯留空間Ｒを画成する内面のうち天井部分を成す天面を有している。天面は、床面に対向するとともに、この床面に対して平行な状態で搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに広がっている。

【0027】

側壁部３５は、床部３４と天井部３６とを接続するとともに、出口部３３における側面部分を成している。側壁部３５は、炉幅方向Ｄｗで対向する二つの側面と、搬送方向Ｄａ他方側を向く一つの側面を有している。

【0028】

炉幅方向Ｄｗで対向する二つの側面は、搬送方向Ｄａ及び上下方向Ｄｖに広がる面であり、床面と天井面とを接続するとともに、第二入口部３２ｂの下部開口３２０ｂに接続されている。

【0029】

本明細書文中における炉幅方向Ｄｗは、ホッパ３１内で被焼却物Ｍが移動する方向である搬送方向Ｄａ、及び入口部３２が延在する方向である上下方向Ｄｖそれぞれに対して垂直な方向を意味する。

【0030】

搬送方向Ｄａ他方側を向く側面は、第二入口部３２ｂの下部開口３２０ｂと、炉幅方向Ｄｗで対向する二つの上記側面に亘って接続される面である。搬送方向Ｄａ他方側を向く側面は、貯留空間Ｒを形成する内面のうち、最も搬送方向Ｄａ一方側に配置されている。

【0031】

搬送方向Ｄａ他方側を向く側面の上下方向Ｄｖ下方側の端部と、搬送方向Ｄａ一方側の床面の端部との間には、隙間が形成されている。この隙間には、被焼却物Ｍを処理空間Ｖ側へ押し出すためのフィーダ４０が搬送方向Ｄａに往復移動可能に配置されている。

【0032】

三次元測定機６３ｂは、入口部３２に投入される対象物Ｗの体積を概測する装置である。例えば、あらかじめ決めた基準面に対するごみ表面の位置を超音波高さ計や３Ｄスキャナ等を用いることで、投入された対象物Ｗの体積を概則できる。あるいは、ホッパ３１にレベルゲージ（図示なし）を貼り付けたうえで、対象物Ｗの表面位置を画像読み取りすることにより、簡易に体積を概測することも可能である。三次元測定機６３ｂは、入口部３２の第一入口部３２ａに設けられている。本実施形態における三次元測定機６３ｂは、例えば、第一入口部３２ａの内面に設けられており、第一入口部３２ａ内で上下方向Ｄｖ上方側から下方側に落下した対象物Ｗの体積（以下、実測体積と称する）を測定する。三次元測定機６３ｂは、取得したこの実測体積のデータをごみピット１００外部に設けられている水分率測定システム５０へ送信する。

【0033】

（フィーダ）
フィーダ４０は、ホッパ３１に投入された対象物Ｗを炉本体１０内部の処理空間Ｖに供給する装置である。フィーダ４０は、出口部３３の内面における床面に対して搬送方向Ｄａに往復移動可能に配置されている。搬送方向Ｄａ一方側のフィーダ４０の端部は、油圧等によってこのフィーダ４０を往復移動させるフィーダ駆動機構（図示省略）に接続されている。フィーダ４０は、このフィーダ駆動機構によって、貯留空間Ｒ内を搬送方向Ｄａに往復移動可能とされている。

【0034】

本実施形態におけるフィーダ４０は、搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに延びるとともに所定の厚さを有する板状を成している。フィーダ４０は、上下方向Ｄｖ上方側を向く上面４０ａと、この上面４０ａに接続されるとともに搬送方向Ｄａ他方側を向く押出面４０ｂと、を有している。

【0035】

上面４０ａは、入口部３２から供給された対象物Ｗが堆積する面である。押出面４０ｂは、床面上に堆積した対象物Ｗを搬送方向Ｄａ他方側に押し出すための面である。即ち、フィーダ４０は、このフィーダ４０自身が所定のタイミングで搬送方向Ｄａに往復移動することで、貯留空間Ｒ内の被焼却物Ｍを処理空間Ｖに向かって間欠的に押し出している。

【0036】

本実施形態における対象物Ｗは、貯留空間Ｒ内部で圧密されている。貯留空間Ｒ内の対象物Ｗは、粘性を有するとともに、この貯留空間Ｒ内をひとかたまりで搬送方向Ｄａに移動する一つの連続体としてみなすことができる。つまり、上面４０ａ上の対象物Ｗ及び床面上の対象物Ｗは、貯留空間Ｒ内で一体になっている。そのため、フィーダ４０の押出面４０ｂが対象物Ｗを処理空間Ｖ側に押し出すことにより、上面４０ａ上に堆積した対象物Ｗも連動して処理空間Ｖ側に移動する。

【0037】

（ストーカ）
図１に示すストーカ６は、複数の火格子（図示省略）により構成されており、この複数の火格子は、燃料供給機構３によって対象物Ｗが被焼却物Ｍとして層状に供給されるストーカ面６ａを形成している。火格子は、固定火格子（図示省略）と、可動火格子（図示省略）とで構成されている。

【0038】

固定火格子は、風箱２の上下方向Ｄｖ上方側を向く風箱２表面に固定されている。可動火格子は、一定の速度で搬送方向Ｄａ一方側（上流側）と搬送方向Ｄａ他方側（下流側）へ移動することで、この可動火格子と固定火格子の上（ストーカ面６ａ上）にある被焼却物Ｍを攪拌混合しながら下流側へ搬送する。ストーカ６は、ストーカ面６ａに層状に供給された被焼却物Ｍを燃焼させながら、排出シュート１４に向かって搬送している。

【0039】

炉本体１０は、搬送方向Ｄａ一方側から順に、乾燥段２１、燃焼段２２、及び後燃焼段２３を有している。乾燥段２１、燃焼段２２、及び後燃焼段２３は、処理空間Ｖを搬送方向Ｄａに区画している。乾燥段２１は、ホッパ３１から供給された被焼却物Ｍを、ストーカ６上で燃焼に先立って乾燥させるための領域である。

【0040】

燃焼段２２及び後燃焼段２３は、乾燥した状態の被焼却物Ｍをストーカ６上で燃焼させるための領域である。燃焼段２２では、被焼却物Ｍから発生する熱分解ガスによる拡散燃焼が起き、輝炎Ｆが生じる。後燃焼段２３では、被焼却物Ｍの拡散燃焼後の固定炭素燃焼が起きるため、輝炎Ｆは生じない。したがって、燃焼に伴って生じる輝炎Ｆは、主として燃焼段２２に形成される。

【0041】

（風箱）
風箱２は、ストーカ６の下方から処理空間Ｖに向かって燃焼用の空気を供給する。風箱２は、搬送方向Ｄａに複数配列されている。本実施形態では、風箱２によって乾燥段２１、燃焼段２２、及び後燃焼段２３が区画されている。

【0042】

（排出シュート）
排出シュート１４は、燃焼を終えて灰となった被焼却物Ｍを炉本体１０よりも上下方向Ｄｖ下方側に位置する灰押出装置等（図示省略）へ落下させるための装置である。排出シュート１４は、後燃焼段２３の搬送方向Ｄａ他方側の端部に設けられている。

【0043】

（火炉）
火炉７は、炉本体１０の上部から上下方向Ｄｖ上方側に向かって延びている。処理空間Ｖ内で被焼却物Ｍが燃焼することによって生じた排ガスは、火炉７を通じて排熱回収ボイラ８に送られる。

【0044】

（押込送風機）
押込送風機１５は、炉本体１０内部に向かって被焼却物Ｍを燃焼させるための空気を圧送する装置である。押込送風機１５は、第一押込送風機１５ａと、第二押込送風機１５ｂと、を有している。第一押込送風機１５ａは、一次空気ライン１６を通じて、風箱２に向かって燃焼用の空気を圧送する。第二押込送風機１５ｂは、二次空気ライン１７を通じて、火炉７に向かって燃焼用の空気を圧送する。

【0045】

（一次空気ライン）
一次空気ライン１６は、第一押込送風機１５ａと風箱２とを接続している。第一押込送風機１５ａが駆動されることで、一次空気ライン１６を通じて被焼却物Ｍの燃焼に必要な空気（一次空気）が風箱２に供給される。一次空気ライン１６は、一次空気ダンパ１６ａを有している。一次空気ダンパ１６ａは、一次空気ライン１６の中途に設けられており、一次空気ダンパ１６ａが有するダンパの開度によって一次空気ライン１６内の一次空気の流量を規制している。

【0046】

（空気予熱器）
空気予熱器１８は、第一押込送風機１５ａから圧送される空気を予熱する熱交換器である。空気予熱器１８は、一次空気ライン１６の中途に設けられており、第一押込送風機１５ａから風箱２に向かって流れる空気を予熱する。

【0047】

（二次空気ライン）
二次空気ライン１７は、第二押込送風機１５ｂと火炉７とを接続している。第二押込送風機１５ｂが駆動されることで、二次空気ライン１７を通じて、被焼却物Ｍの燃焼に必要な空気（二次空気）が火炉７内に供給される。火炉７内に供給された二次空気は、ストーカ６の上方から被焼却物Ｍに向かう。二次空気ライン１７は、二次空気ダンパ１７ａを有している。二次空気ダンパ１７ａは、二次空気ライン１７の中途に設けられており、二次空気ダンパ１７ａが有するダンパの開度によって二次空気の流量を規制している。

【0048】

（ごみピット）
ごみピット１００は、対象物Ｗを貯留するとともに、この対象物Ｗを燃料供給機構３に供給する。ごみピット１００は、ごみピット本体１０１と、プラットフォーム１０２と、クレーン１０３と、クレーン制御装置１０７と、を有している。

【0049】

ごみピット本体１０１は、焼却炉１よりも搬送方向Ｄａ一方側で対象物Ｗを貯留するための室である。ごみピット本体１０１は、ホッパ３１の入口部３２における第一入口部３２ａの上部開口３２０ａに接続されている。即ち、ホッパ３１内部とごみピット本体１０１内部とは連通しており、ごみピット本体１０１内部から、ホッパ３１の内部へ対象物Ｗが供給可能とされている。

【0050】

プラットフォーム１０２は、対象物Ｗをごみピット本体１０１内部へ搬入するための搬入口である。
プラットフォーム１０２は、ごみピット本体１０１の搬送方向Ｄａ一方側に形成されている搬入用の開口部に接続されている。プラットフォーム１０２には、焼却設備１０００の外部からごみ収集車Ｔが搬入する。ごみ収集車Ｔは、搬入した対象物Ｗとしてのごみをごみピット本体１０１内部に投入する。

【0051】

クレーン１０３は、ごみピット本体１０１内に貯留された対象物Ｗの一部を把持し、この把持した対象物Ｗをごみピット本体１０１からホッパ３１の入口部３２へ移送して供給する。クレーン１０３は、ごみピット本体１０１の上下方向Ｄｖ上方側の天井部分に設けられている。

【0052】

クレーン１０３は、天井に設けられているレール１３１と、レール１３１に沿って走行するガーダ１３２と、このガーダ１３２を横行するトロリ１３３と、このトロリ１３３から吊り下げられているワイヤ１３４と、このワイヤ１３４の巻き上げ及び巻き下げを行う巻上機１３５と、ワイヤ１３４の先端に取り付けられているグラップル１３６と、を有している。

【0053】

図２に示すように、グラップル１３６は、ワイヤ１３４の一端に接続される基部１３６ａと、この基部１３６ａから延びるように設けられるとともに対象物Ｗを把持する複数の爪部１３６ｂと、基部１３６ａに設けられたロードセル６３ａと、を有している。

【0054】

ロードセル６３ａは、複数の爪部１３６ｂが対象物Ｗを把持した際に、この対象物Ｗの重量（以下、実測重量と称する）を取得するセンサである。ロードセル６３ａは、取得したこの実測重量のデータをごみピット１００外部に設けられている水分率測定システム５０へ送信する。

【0055】

クレーン制御装置１０７は、ガーダ１３２の走行、トロリ１３３の横行、巻上機１３５によるワイヤ１３４の巻き上げと巻き下げ、及びグラップル１３６の把持動作等を制御する装置である。

【0056】

（水分率測定システム）
水分率測定システム５０は、ホッパ３１内部に供給された被焼却物Ｍの水分率を測定するためのシステムである。
水分率測定システム５０は、照射部５１と、検出部５２と、解析部５３と、を備えている。

【0057】

（照射部）
照射部５１は、貯留空間Ｒ内における対象物Ｗに特定の周波数帯域に属する周波数の電磁波を照射する装置である。照射部５１は、ホッパ３１の出口部３３における側壁部３５の炉幅方向Ｄｗ一方側の側面（内壁面）に設けられている。より詳しくは、照射部５１は、第二入口部３２ｂの炉幅方向Ｄｗ一方側の側面に設けられている。好ましくは、照射部５１は、第二入口部３２ｂの炉幅方向Ｄｗ一方側の側面における上下方向Ｄｖでの中間位置に設けられている。照射部５１は、炉幅方向Ｄｗ一方側に位置する第二入口部３２ｂの側面から炉幅方向Ｄｗ他方側に位置する第二入口部３２ｂの側面に向かって電磁波を照射する。本実施形態における照射部５１が照射する電磁波の周波数は、１００ＭＨｚ～１ＧＨｚの周波数帯域に属している。

【0058】

（検出部）
検出部５２は、照射部５１から照射されるとともに、対象物Ｗを透過又は対象物Ｗに対して反射した電磁波を受信するためのアンテナである。検出部５２は、例えば、ホッパ３１の第二入口部３２ｂにおける炉幅方向Ｄｗ他方側の側面に設けられており、炉幅方向Ｄｗで照射部５１に対向している。検出部５２は、受信した電磁波の伝送特性を示すアナログ信号をデジタル信号に変換するとともに、このデジタル信号を解析部５３へ送信する。検出部５２が受信した電磁波の伝送特性は、振幅の変化及び位相の変化の情報を含んでいる。検出部５２と解析部５３とは、有線又は無線によって接続されている。

【0059】

（解析部）
解析部５３は、検出部５２から送信された電磁波の伝送特性を示すデジタル信号を受け付けるとともにこのデジタル信号に基づいて対象物Ｗの水分率を測定する装置である。
図３に示すように、解析部５３は、補正前水分情報取得部６１と、密度関連情報取得部６２と、補正後水分情報取得部６３と、を有している。

【0060】

（補正前水分情報取得部）
補正前水分情報取得部６１は、貯留空間Ｒ内における対象物Ｗの補正前水分情報を取得する。補正前水分情報は、対象物Ｗの補正前の水分率（補正前水分率）及び水分重量（補正前水分重量）を含んでいる。本実施形態における対象物Ｗの補正前の水分率及び水分重量は、例えば、検出部５２から受け付けた電磁波の伝送特性と、所定の検量線とに基づいて求められる。検量線は、照射部５１が照射する電磁波の伝送特性と対象物Ｗの補正前水分率との対応関係や、照射部５１が照射する電磁波の伝送特性と対象物Ｗの補正前水分重量との対応関係を示すものである。

【0061】

（密度関連情報取得部）
密度関連情報取得部６２は、貯留空間Ｒ内における対象物Ｗの密度に関する密度関連情報を取得する。
以下、密度関連情報取得部６２が密度関連情報を取得する流れを説明する。

【0062】

密度関連情報取得部６２は、ホッパ３１内における対象物Ｗの圧密比を密度関連情報として予め記憶しているとともに、対象物Ｗの実測重量及び実測体積を密度関連情報として取得する。

【0063】

圧密比は、ホッパ３１の第一入口部３２ａに投入された直後の対象物Ｗの単位体積当たりの密度に対する、出口部３３内部（貯留空間Ｒ内）で圧密された対象物Ｗの単位体積当たりの密度の大きさを示す比率である。

【0064】

本実施形態における対象物Ｗの圧密比の算出方法について説明する。
はじめに、対象物Ｗがクレーン１０３から入口部３２に投入されるタイミングで目印物体を入口部３２に同時に供給するとともに供給された時刻（以下、供給時刻と称する）を取得する。フィーダ４０が処理空間Ｖ側に対象物Ｗを間欠的に一定の速度及び周期で押し出すことで、この目印物体は、ホッパ３１内部を処理空間Ｖに向かって移動する。

【0065】

次に、この目印物体が出口部３３から処理空間Ｖ内に露出したことを確認すると同時に露出した時刻（以下、露出時刻と称する）を取得する。本実施形態では、この目印物体が処理空間Ｖ内に露出したことを確認するために、例えば、ホッパ３１の出口部３３と炉本体１０との接続部分の全体が搬送方向Ｄａ他方側から映せるカメラ等（図示省略）が炉本体１０内部に設けられていてもよい。

【0066】

次に、露出時刻と、供給時刻との差分を取得することで、目印物体がホッパ３１内部の移動に要した時間が取得される。
最後に、目印物体がホッパ３１内部の移動に要した時間を、予め設定された基準となる時間で除することにより圧密比が算出される。圧密比は１よりも大きい数値として得られる。

【0067】

対象物Ｗは、ホッパ３１内部で圧密されると、圧密されていない場合と比較してホッパ３１内部の移動に時間がかかることが知られている。即ち、目印物体がホッパ３１内部の移動に要する時間を利用することで対象物Ｗの圧密比を取得することができる。なお、目印物体には、視認性が高く、破損しにくい物体が採用される。対象物Ｗの圧密比は、作業者によって所定のタイミングで定期的に取得されるとともに、取得された圧密比は密度関連情報取得部６２に記憶される。

【0068】

密度関連情報取得部６２は、クレーン１０３のグラップル１３６が有するロードセル６３ａが測定した対象物Ｗの実測重量と、ホッパ３１が有する三次元測定機６３ｂが測定した対象物Ｗの実測体積とを有線又は無線を介して取得する。密度関連情報取得部６２は、取得した対象物Ｗの実測重量と、実測体積とに基づいて、対象物Ｗの密度（以下、補正前密度と称する）を取得する。即ち、密度関連情報取得部６２は、実測重量を実測体積で除することによって、補正前密度を取得する。

【0069】

密度関連情報取得部６２は、取得した補正前密度に圧密比を反映した密度（以下、実測密度と称する）を取得する。具体的には、密度関連情報取得部６２は、補正前密度を圧密比で除することによって実測密度を取得する。

【0070】

（補正後水分情報取得部）
補正後水分情報取得部６３は、補正前水分情報と密度関連情報とに基づいて対象物Ｗの補正後水分率を取得する。補正後水分情報取得部６３は、ホッパ３１内における検量線測定物の水分率と対象物Ｗの密度との対応関係を示す検量線を予め記憶している。補正後水分情報取得部６３は、この検量線に基づいて、補正前水分情報取得部６１が取得した補正前水分率から対象物Ｗの密度（以下、推定密度と称する）を取得する。

【0071】

補正後水分情報取得部６３は、この推定密度と、密度関連情報取得部６２が取得した実測密度と、補正前水分情報取得部６１が取得した補正前水分重量とから補正後水分率を取得する。

【0072】

具体的には、補正後水分情報取得部６３は、実測密度を推定密度で除することで密度比を算出した後、補正前水分重量にこの密度比を乗ずることで対象物Ｗの補正後水分重量を算出する。補正後水分率情報取得部は、この補正後水分重量を対象物Ｗの総重量で除することにより、補正後水分率を取得する。

【0073】

本実施形態における対象物Ｗの総重量は、ホッパ３１内における対象物Ｗの総重量を意味しており、例えば、ロードセル６３ａにより測定された実測重量の累積から、ホッパ３１から処理空間Ｖ内部へ供給された対象物Ｗの重量を引くことによって得られる。

【0074】

本実施形態における補正後水分情報取得部６３が取得した補正後水分率は、焼却設備１０００の運転制御用のファクターとして利用することができる。例えば、第一押込送風機１５ａ及び第二押込送風機１５ｂの回転数、一次空気ダンパ１６ａ及び二次空気ダンパ１７ａの開度、空気予熱器１８の設定温度、フィーダ４０の制御（フィーダ４０の移動速度や往復頻度）、ストーカ６の可動火格子の移動速度等を補正後水分率に基づいて決定することができる。

【0075】

（解析部の動作）
続いて、解析部５３の動作について図４を参照して説明する。

【0076】

補正前水分情報取得部６１が、対象物Ｗの補正前水分率及び補正前水分重量を取得する（ステップＳ１）。
密度関連情報取得部６２が、実測重量及び実測体積を取得するとともに、これら実測重量及び実測体積と、記憶している圧密比から実測密度を取得する（ステップＳ２）。

【0077】

補正後水分情報取得部６３が、補正前水分情報取得部６１が取得した補正前水分率に基づいて推定密度を取得する（ステップＳ３）。

【0078】

補正後水分情報取得部６３が、推定密度、実測密度、補正前水分重量から補正後水分率を取得する（ステップＳ４）。
解析部５３は、焼却設備１０００の運転中において、上記一連の動作を繰り返す。

【0079】

（作用効果）
上記実施形態に係る水分率測定システム５０では、電磁波の伝送特性に基づき得られる補正前水分情報と、対象物Ｗの密度に関する密度関連情報と、に基づいて対象物Ｗの補正後水分率を取得している。即ち、密度関連情報を用いることで、対象物Ｗの密度の変化によって生じる電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。したがって、対象物Ｗの水分率の測定結果が実水分率から乖離してしまうことを抑制することができる。

【0080】

また、上記実施形態に係る水分率測定システム５０では、密度関連情報が、対象物Ｗの圧密比を示す情報を含んでいる。つまり、対象物Ｗが圧密される前の状態からどの程度圧密されたかを示す情報を反映することで、圧密の度合い（圧密比）に応じた電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。したがって、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。

【0081】

また、上記実施形態に係る水分率測定システム５０では、密度関連情報が、対象物Ｗの実測重量及び実測体積と、対象物Ｗの圧密比と、に基づいて得られる対象物Ｗの実測密度を示す情報を含んでいる。即ち、対象物Ｗの実測重量及び実測体積から求められる実際の密度と、圧密の度合い（圧密比）とに基づいて電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。したがって、上記作用をより具体的な構成で実現することができる。

【0082】

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。

【0083】

なお、図５は、本実施形態に係るコンピュータ１１００の構成を示すハードウェア構成図である。
コンピュータ１１００は、プロセッサ１１１０、メインメモリ１１２０、ストレージ１１３０、インターフェース１１４０を備える。

【0084】

上述の解析部５３は、コンピュータ１１００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ１１３０に記憶されている。プロセッサ１１１０は、プログラムをストレージ１１３０から読み出してメインメモリ１１２０に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ１１１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ１１２０に確保する。

【0085】

プログラムは、コンピュータ１１００に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージ１１３０に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、又は他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。また、コンピュータ１１００は、上記構成に加えて、又は上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ１１１０によって実現される機能の一部又は全部が当該集積回路によって実現されてよい。

【0086】

ストレージ１１３０の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ１１３０は、コンピュータ１１００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース１１４０又は通信回線を介してコンピュータ１１００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ１１００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ１１００が当該プログラムをメインメモリ１１２０に展開し、上記処理を実行してもよい。上記実施形態では、ストレージ１１３０は、一時的でない有形の記憶媒体である。

【0087】

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ１１３０に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0088】

実施形態では、天井部３６の天面は、床部３４の床面に対して平行な状態で搬送方向Ｄａ及び炉幅方向Ｄｗに広がっている構成を説明したが、天面は、床面に対して平行な状態でなくてもよい。天面は床面に対して多少傾斜していてもよい。

【0089】

また、実施形態では、焼却設備１０００はごみ焼却ストーカ炉とされているが、ごみ焼却ストーカ炉に限定されることはない。焼却設備１０００は、キルンストーカ炉、バイオマス流動床ボイラ、汚泥焼却炉等であってもよい。

【0090】

＜付記＞
実施形態に記載の水分率測定システムは、例えば以下のように把握される。

【0091】

（１）第１の態様に係る水分率測定システム５０は、焼却炉１内に被焼却物Ｍとして供給された対象物Ｗに対して電磁波を照射する照射部５１と、透過又は反射した前記電磁波を検出する検出部５２と、前記検出部５２により検出された前記電磁波の伝送特性に基づき得られる補正前水分情報と、前記対象物Ｗの密度に関する密度関連情報と、に基づいて前記対象物Ｗの補正後水分率を取得する解析部５３，５３ａ，５３ｂと、を備える。

【0092】

これにより、密度関連情報を用いて補正後水分率を取得することで、対象物Ｗの密度の変化によって生じる電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。

【0093】

（２）第２の態様に係る水分率測定システム５０は、（１）の水分率測定システム５０であって、前記密度関連情報は、前記焼却炉１内での前記対象物Ｗの圧密比を示す情報を含んでもよい。

【0094】

これにより、圧密の度合い（圧密比）に応じた電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。

【0095】

（３）第３の態様に係る水分率測定システム５０は、（１）又は（２）の水分率測定システム５０であって、前記密度関連情報は、前記対象物Ｗの実測重量及び実測体積と、前記焼却炉１内での前記対象物Ｗの圧密比と、に基づいて得られる前記対象物Ｗの実測密度を示す情報を含んでもよい。

【0096】

これにより、対象物Ｗの実測重量及び実測体積から求められる実際の密度と、圧密の度合い（圧密比）とに基づいて電磁波の伝送特性への影響を補正することができる。

【符号の説明】

【0097】

１０００…焼却設備 １…焼却炉 ２…風箱 ３…燃料供給機構 ６…ストーカ ６ａ…ストーカ面 ７…火炉 ８…排熱回収ボイラ ９…減温塔 １０…炉本体 １１…集塵装置 １２…出口流路 １３…煙突 １４…排出シュート １５…押込送風機 １５ａ…第一押込送風機 １５ｂ…第二押込送風機 １６…一次空気ライン１６ １６ａ…一次空気ダンパ １７…二次空気ライン１７ １７ａ…二次空気ダンパ １８…空気予熱器 ２１…乾燥段 ２２…燃焼段 ２３…後燃焼段 ３１…ホッパ ３２…入口部 ３２ａ…第一入口部 ３２ｂ…第二入口部 ３３…出口部 ３４…床部 ３５…側壁部 ３６…天井部 ４０…フィーダ ４０ａ…上面 ４０ｂ…押出面 ５０…水分率測定システム ５１…照射部 ５２…検出部 ５３…解析部 ６１…補正前水分情報取得部 ６２…密度関連情報取得部 ６３…補正後水分情報取得部 ６３ａ…ロードセル ６３ｂ…三次元測定機 １００…ごみピット １０１…ごみピット本体 １０２…プラットフォーム １０３…クレーン １０７…クレーン制御装置 １３１…レール １３２…ガーダ １３３…トロリ １３４…ワイヤ １３５…巻上機 １３６…グラップル １３６ａ…基部 １３６ｂ…爪部 ３２０ａ…上部開口 ３２０ｂ…下部開口 １１００…コンピュータ １１１０…プロセッサ １１２０…メインメモリ １１３０…ストレージ １１４０…インターフェース Ｄａ…搬送方向 Ｄｖ…上下方向 Ｄｗ…炉幅方向 Ｆ…輝炎 Ｍ…被焼却物 Ｐ…直線 Ｒ…貯留空間 Ｔ…ごみ収集車 Ｖ…処理空間 Ｗ…対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】