知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 山地 正城の特許一覧 ▶ 高橋 昌央の特許一覧 ▶ 神林 正典の特許一覧 ▶ 北嶋 勝三の特許一覧
特許7382572バイオチャ製造システム及びバイオチャ製造システムの制御プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-09
(45)【発行日】2023-11-17
(54)【発明の名称】バイオチャ製造システム及びバイオチャ製造システムの制御プログラム
(51)【国際特許分類】
B09B 3/40 20220101AFI20231110BHJP
C10B 53/00 20060101ALI20231110BHJP
【ＦＩ】
B09B3/40
C10B53/00 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021192536
(22)【出願日】2021-11-05
(65)【公開番号】P2022087826
(43)【公開日】2022-06-13
【審査請求日】2022-07-15
(31)【優先権主張番号】P 2020208825
(32)【優先日】2020-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】503402574
【氏名又は名称】山地 正城
(74)【代理人】
【識別番号】100192740
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 泰彦
(73)【特許権者】
【識別番号】520349218
【氏名又は名称】高橋 昌央
(73)【特許権者】
【識別番号】522216488
【氏名又は名称】神林 正典
(73)【特許権者】
【識別番号】522217267
【氏名又は名称】北嶋 勝三
(74)【代理人】
【識別番号】110002398
【氏名又は名称】弁理士法人小倉特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山地 正城
(72)【発明者】
【氏名】シェド モハメド ファルルディン シャヘッド
(72)【発明者】
【氏名】エムディ ラフィクル イスラム
【審査官】森 健一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－２１３２６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０３８１４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５３１９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１７４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１１３３８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０９Ｂ ３／００
Ｃ１０Ｂ ５３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を熱分解ガス化して燃焼させ高温ガスを発生させる第一の熱分解手段と、前記有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記高温ガスの熱を導入して実質的に無酸素状態でバイオマス資源を熱分解して水素含有ガスを発生させると共にバイオチャを製造する第二の熱分解手段と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解手段に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記高温ガスの熱を前記第二の熱分解手段に導入するための熱交換機と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解手段から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入する導入量調整手段と、
前記第一の熱分解手段と前記熱交換機とを接続する第一の配管と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管とを備えたバイオチャ製造システムであって、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記第五の配管の途中に設置された第五の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段と
を更に備えるとともに、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記第五の流量調節手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置を更に備え
ることを特徴とするバイオチャ製造システム。
【請求項2】
前記排出したバイオチャを冷却する冷却装置を更に備え、前記冷却装置は、冷却済のバイオチャを排出する第六の開閉手段と、冷却水の流入量を調節可能な第二の流量調節手段と、冷却水の流出量を調節可能な第三の流量調節手段とを備え、
前記制御装置は前記第二の流量調節手段を用いて前記冷却水の流入量を調節すると共に、前記第三の流量調節手段を用いて前記冷却水の流出量を調節することを特徴とする請求項１記載のバイオチャ製造システム
【請求項4】
前記冷却装置内のバイオチャの温度を測定する第二の温度測定手段を更に備え、前記制御装置は、
前記第一の温度測定手段と前記第二の温度測定手段が測定した温度に応じて、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミング及び、前記第一乃至第四の各流量調節手段の流量を制御することを特徴とする請求項２に記載のバイオチャ製造システム。
【請求項5】
前記制御装置と通信可能に構成された学習装置を更に備え、前記制御装置は、
前記バイオチャ製造システムの周囲の環境温度を測定可能な第三の温度測定手段と環境湿度を測定する環境湿度測定手段と、
各時刻における前記第一の温度測定手段が記録した温度乃至前記第三の温度測定手段が記録した温度と前記湿度測定手段が記録した湿度と、前記第一の開閉手段、前記第二の開閉手段、前記第三の開閉手段と前記第四の開閉手段それぞれの開閉タイミングと、前記点火装置の加熱時間と加熱開始及び加熱停止のタイミング、前記空気投入装置の空気投入量並びに空気投入開始及び空気投入停止のタイミングと、前記冷却装置の冷却水の流入量及び流出量並びに前記冷却水の流入開始及び流出開始のタイミング並びに前記冷却水の流入停止及び流出停止のタイミングと、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミングを含む各種制御パラメータを記憶する制御パラメータ履歴記憶手段と、を更に備え、
前記学習装置は、前記制御装置の前記制御パラメータ履歴記憶手段の制御パラメータ履歴情報を学習データとして記憶する学習データ記憶手段と、前記学習データの少なくとも一部に正例又は負例の少なくとも一つのフラグを付加したものを学習データ記憶手段に記憶し、前記フラグを付加後の学習データに含まれる前記制御パラメータ履歴記憶手段の各種制御パラメータと前記付加されたフラグとを用いて、前記環境温度及び前記環境湿度並びに前記第二の熱分解手段内の温度と前記バイオチャの温度に応じた最適制御パラメータを決定する学習手段とを更に備え、
前記制御装置は、前記学習手段が決定した前記最適制御パラメータを記憶する最適パラメータ記憶手段を更に備え、
前記制御装置は、前記学習装置から受信した前記最適制御パラメータを用いて制御を実行することを特徴とする請求項２に記載のバイオチャ製造システム。
【請求項6】
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を熱分解ガス化して燃焼させ高温ガスを発生させる第一の熱分解手段と熱交換機が第一の配管で接続され、前記熱交換機にはガス浄化装置と接続するための第二の配管が接続され、第二の熱分解手段は前記熱交換機を介して伝わった前記高温ガスの熱を用いて前記第二の熱分解手段に投入されたバイオマス資源を実質的に無酸素状態で熱分解してバイオチャを製造すると共に水素含有ガスを生成し、前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して燃焼させるバイオチャ製造システムの制御プログラムであって、前記バイオチャ製造システムを、
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解手段に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解手段から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入するための前記第五の配管の途中に設置された導入量調整手段と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管と、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段と
を更に備え、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記導入量調整手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置として機能させることを特徴とするバイオチャ製造システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機質バイオマス原料を炭化処理することによりバイオチャを製造するバイオチャ製造システム、バイオチャの製造方法、及びその制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、再生可能エネルギーによって生産された電力が注目されている。この電力は、太陽光、太陽熱、風力、バイオマス、地熱、水力、大気中の熱等の再生可能エネルギーである資源を利用することで生産される。再生可能エネルギーによる発電は、石油、石炭、液化天然ガス等の化石燃料による発電に比べて、地球温暖化の原因となっているＣＯ２をほとんど排出しないため、電力の生産に利用される資源の中でも、再生可能エネルギーは環境に優しいエネルギー資源である。他方で生活の隅々までプラスチック製品が使用され、このプラスチックの破棄物から生じるいわゆるマイクロプラスチックは環境汚染にとどまらず、魚介類を通して摂取者の健康にも悪影響を与えることが懸念されおり、大量に発生する「プラゴミ」による悪影響を防ぐ事が喫緊の課題となっている。
【0003】
この点、バイオマスから水素ガスを抽出する技術は公知であり、また、木材や植物などのセルロース系バイオマスから改質により炭素の原子比が高い燃料を作り出す方法も公知となっているが、比較的大掛かりな設備が必要となり、発展途上国では利用しづらい面がある。このため特にバイオマス資源が豊富な東南アジアなどの発展途上国ではバイオマス資源を十分に活用できていない。その一方で開発途上国の都市部では大量のゴミを環境に優しいとは言えない方法で処理している場合も少なくない。先進国で使用される高性能の排気浄化装置は高価であり、発展途上国での導入は困難な面があることは否定できないからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特表２０１５－５３４５３４号公報
【文献】特開２００５－１７９３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１では、炭素と酸素と水素とを含む化合物から少なくとも水素ガス又は液体燃料を抽出する方法が開示されており、水を前記化合物と組み合わせて湿潤形態の化合物を生成後、湿潤形態の化合物を反応処理チャンバ内に移動し、この湿潤形態の化合物が水熱分解反応により解離して反応するように、前記湿潤形態の化合物を反応処理チャンバ内で７００℃～１１００℃の温度に加熱するものである。
しかし、この方法では効率的に水素ガス又は液体燃料を抽出することができるが、この製造プロセスを通じて反応処理チャンバを加熱し続ける必要があり、そのための燃料又は電力等が必要となるので二酸化炭素の排出等環境への影響がある点でなお課題がある。
しかし、この方法では効率的に水素ガス又は液体燃料を抽出することができるが、この製造プロセスを通じて反応処理チャンバを加熱し続ける必要があり、そのための燃料又は電力等が必要となるので二酸化炭素の排出等環境への影響がある点でなお課題がある。
【0006】
特許文献２では、セルロース系バイオマスを原料として、重油代替燃料として使用可能な酸素／炭素原子比が低い（炭素の原子比が高い）高濃度バイオマス水スラリーとし得る改質バイオマスを提供するバイオマスの改質方法が開示されている。このバイオマスの改質方法は、セルロース系バイオマス原料に対して質量比で５～１５倍の水を加えて２５０～３８０℃で、かつ水の飽和蒸気圧より１～３ＭＰａ程度の高い圧力で改質処理を行い、改質工程の後分離工程にて固体成分と水が主体の液体成分を分離し、固体成分を乾燥して燃料として使用する場合には更に加熱乾燥を行っている。
しかし、この改質方法では、改質工程、分離工程、乾燥工程が必要となり設備が大掛かりでコストも高くなるという課題がある。
しかし、この改質方法では、改質工程、分離工程、乾燥工程が必要となり設備が大掛かりでコストも高くなるという課題がある。
【0007】
本発明は、上記社会的背景を考慮し、原材料費も設備の導入コストも低廉で、かつランニングコストも低く、かつ環境にも比較的優しい方法によりバイオマス資源を原料とするバイオチャの製造システム等を提供するという課題を解決するものである。
【0008】
この点、例えば当業者であれば上記特許文献１の技術と特許文献２の技術を組み合わせて、上記特許文献１の技術で製造した水素ガスを燃焼させて、特許文献２のその熱を利用してバイオマス原料の改質処理を行うことも容易であるかに思えるかもしれない。しかし、両者を単に組合せただけでは以下の理由から課題を解決する事は困難であることは明らかと言える。
【0009】
第一に水素ガスを発生させるための熱源が必要となる。特許文献１には加熱源の具体的記載がないが、この分野の他の文献、例えば特開２０１９－５２２０６７号公報では、その第００１３段落の後半で、例えば炭化処理ガスを原料として有機ランキンサイクルにより得た電気エネルギーを加熱源とする方法やレシプロ式エンジンで得た駆動力で発電して得た電気エネルギーを加熱源とする方法が開示されている。しかし、この方法では、水素ガスを発生させるための設備コストもランニングコストも高くなってしまう。
【0010】
第二に、上記特許文献１の有機化合物（例えば都市で排出される紙やプラスチックや植物等の混合物）も、上記特許文献２もその成分は均一ではなく、バイオチャ製造システムのインプットとして、これら２種類の物質を原料（水素発生材料とバイオチャの原材料）とした場合、均質なバイオチャを製造することは困難になり、仮に均質なバイオチャを製造しようとすれば、システムの制御は複雑となり、設備コストもランニングコストも更に高くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を熱分解ガス化して燃焼させ高温ガスを発生させる第一の熱分解手段と、
前記有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記高温ガスの熱を導入して実質的に無酸素状態でバイオマス資源を熱分解して水素含有ガスを発生させると共にバイオチャを製造する第二の熱分解手段と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解炉に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記高温ガスの熱を前記第二の熱分解手段に導入するための熱交換機と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解炉から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入する導入量調整手段と、
前記第一の熱分解手段と前記熱交換機とを接続する第一の配管と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管とを備えたバイオチャ製造システムであって、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記第五の配管の途中に設置された第五の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段と
を更に備えるとともに、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記第五の流量調節手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置を更に備える事を特徴とする。
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を熱分解ガス化して燃焼させ高温ガスを発生させる第一の熱分解手段と、
前記有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記高温ガスの熱を導入して実質的に無酸素状態でバイオマス資源を熱分解して水素含有ガスを発生させると共にバイオチャを製造する第二の熱分解手段と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解炉に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記高温ガスの熱を前記第二の熱分解手段に導入するための熱交換機と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解炉から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入する導入量調整手段と、
前記第一の熱分解手段と前記熱交換機とを接続する第一の配管と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管とを備えたバイオチャ製造システムであって、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記第五の配管の途中に設置された第五の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段と
を更に備えるとともに、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記第五の流量調節手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置を更に備える事を特徴とする。
【0012】
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、排出したバイオチャを冷却する冷却装置を更に備え、
前記冷却装置は、冷却済のバイオチャを排出する第六の開閉手段と、冷却水の流入量を調節可能な第二の流量調節手段と、冷却水の流出量を調節可能な第三の流量調節手段とを備え、
前記制御装置は前記第二の流量調節手段を用いて前記冷却水の流入量を調節すると共に、前記第三の流量調節手段を用いて前記冷却水の流出量を調節することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、冷却装置内のバイオチャの温度を測定する第二の温度測定手段を更に備え、前記制御装置は、
前記第一の温度測定手段と前記第二の温度測定手段が測定した温度に応じて、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミング及び、前記第一乃至第四の各流量調節手段の流量を制御することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、 前記冷却装置内のバイオチャの温度を測定する第二の温度測定手段を更に備え、
前記制御装置は、前記第一の温度測定手段と前記第二の温度測定手段が測定した温度に応じて、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミング及び、前記第一乃至第四の各流量調節手段の流量を制御することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、前記制御装置と通信可能に構成された学習装置を更に備え、
前記制御装置は、前記バイオチャ製造システムの周囲の環境温度を測定可能な第三の温度測定手段と環境湿度を測定する環境湿度測定手段と、
各時刻における前記第一の温度測定手段が記録した温度乃至前記第三の温度測定手段が記録した温度と前記湿度測定手段が記録した湿度と、前記第一の開閉手段、前記第二の開閉手段、前記第三の開閉手段と前記第四の開閉手段それぞれの開閉タイミングと、前記点火装置の加熱時間と加熱開始及び加熱停止のタイミング、前記空気投入装置の空気投入量並びに空気投入開始及び空気投入停止のタイミングと、前記冷却装置の冷却水の流入量及び流出量並びに前記冷却水の流入開始及び流出開始のタイミング並びに前記冷却水の流入停止及び流出停止のタイミングと、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミングを含む各種制御パラメータを記憶する制御パラメータ履歴記憶手段と、を更に備えることを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、前記学習装置は、前記制御装置の前記制御パラメータ履歴記憶手段の制御パラメータ履歴情報を学習データとして記憶する学習データ記憶手段と、前記学習データの少なくとも一部に正例又は負例の少なくとも一つのフラグを付加したものを学習データ記憶手段に記憶し、前記フラグを付加後の学習データに含まれる前記制御パラメータ履歴記憶手段の各種制御パラメータと前記付加されたフラグとを用いて、前記環境温度及び前記環境湿度並びに前記第二の熱分解手段内の温度と前記バイオチャの温度に応じた最適制御パラメータを決定する学習手段とを更に備え、
前記制御装置は、前記学習手段が決定した前記最適制御パラメータを記憶する最適パラメータ記憶手段を更に備え、前記制御装置は、前記学習装置から受信した前記最適制御パラメータを用いて制御を実行することを特徴とする。
前記冷却装置は、冷却済のバイオチャを排出する第六の開閉手段と、冷却水の流入量を調節可能な第二の流量調節手段と、冷却水の流出量を調節可能な第三の流量調節手段とを備え、
前記制御装置は前記第二の流量調節手段を用いて前記冷却水の流入量を調節すると共に、前記第三の流量調節手段を用いて前記冷却水の流出量を調節することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、冷却装置内のバイオチャの温度を測定する第二の温度測定手段を更に備え、前記制御装置は、
前記第一の温度測定手段と前記第二の温度測定手段が測定した温度に応じて、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミング及び、前記第一乃至第四の各流量調節手段の流量を制御することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、 前記冷却装置内のバイオチャの温度を測定する第二の温度測定手段を更に備え、
前記制御装置は、前記第一の温度測定手段と前記第二の温度測定手段が測定した温度に応じて、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミング及び、前記第一乃至第四の各流量調節手段の流量を制御することを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、前記制御装置と通信可能に構成された学習装置を更に備え、
前記制御装置は、前記バイオチャ製造システムの周囲の環境温度を測定可能な第三の温度測定手段と環境湿度を測定する環境湿度測定手段と、
各時刻における前記第一の温度測定手段が記録した温度乃至前記第三の温度測定手段が記録した温度と前記湿度測定手段が記録した湿度と、前記第一の開閉手段、前記第二の開閉手段、前記第三の開閉手段と前記第四の開閉手段それぞれの開閉タイミングと、前記点火装置の加熱時間と加熱開始及び加熱停止のタイミング、前記空気投入装置の空気投入量並びに空気投入開始及び空気投入停止のタイミングと、前記冷却装置の冷却水の流入量及び流出量並びに前記冷却水の流入開始及び流出開始のタイミング並びに前記冷却水の流入停止及び流出停止のタイミングと、前記有機廃棄物資源を乾燥させかつ燃焼を容易にすべく裁断するための第一の裁断装置の稼働／非稼働タイミングと、前記第一の移送装置の稼働／非稼働タイミングを含む各種制御パラメータを記憶する制御パラメータ履歴記憶手段と、を更に備えることを特徴とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムは、好ましくは、前記学習装置は、前記制御装置の前記制御パラメータ履歴記憶手段の制御パラメータ履歴情報を学習データとして記憶する学習データ記憶手段と、前記学習データの少なくとも一部に正例又は負例の少なくとも一つのフラグを付加したものを学習データ記憶手段に記憶し、前記フラグを付加後の学習データに含まれる前記制御パラメータ履歴記憶手段の各種制御パラメータと前記付加されたフラグとを用いて、前記環境温度及び前記環境湿度並びに前記第二の熱分解手段内の温度と前記バイオチャの温度に応じた最適制御パラメータを決定する学習手段とを更に備え、
前記制御装置は、前記学習手段が決定した前記最適制御パラメータを記憶する最適パラメータ記憶手段を更に備え、前記制御装置は、前記学習装置から受信した前記最適制御パラメータを用いて制御を実行することを特徴とする。
【0013】
上記従来の課題を解決するために、本発明のバイオチャ製造システムの制御プログラムは、裁断され乾燥された有機廃棄物資源を熱分解ガス化して燃焼させ高温ガスを発生させる第一の熱分解手段と熱交換機が第一の配管で接続され、前記熱交換機にはガス浄化装置と接続するための第二の配管が接続され、第二の熱分解手段は前記熱交換機を介して伝わった前記高温ガスの熱を用いて前記第二の熱分解手段に投入されたバイオマス資源を実質的に無酸素状態で熱分解してバイオチャを製造すると共に水素含有ガスを生成し、前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して燃焼させるバイオチャ製造システムの制御プログラムであって、
前記バイオチャ製造システムを、
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解炉に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解炉から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入するための前記第五の配管の途中に設置された導入量調整手段と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管と、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段とを更に備え、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記導入量調整手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置として機能させることを特徴とする。
前記バイオチャ製造システムを、
裁断され乾燥された有機廃棄物資源を前記第一の熱分解手段に移送する第一の移送装置と、
前記第一の熱分解手段内の前記高温ガスを稼働開始後に発生させ安定的に燃焼可能にするために、前記第一の熱分解手段内の前記有機廃棄物資源を所定時間加熱する点火装置と、
前記第一の熱分解手段内に燃焼制御用の空気を投入する空気投入装置と、
裁断され乾燥されたバイオマス資源を第二の熱分解炉に所望量投入するための第二の移送装置と、
前記第二の熱分解手段に窒素を供給する窒素供給装置と、
前記水素含有ガスを前記第二の熱分解炉から導入して貯留する水素含有ガス貯留手段と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に所望量導入するための前記第五の配管の途中に設置された導入量調整手段と、
前記熱交換機から前記高温ガスを環境に排出する前に、前記熱交換機を前記高温ガスを浄化するガス浄化装置に接続するための第二の配管と、
前記第一の熱分解手段から運用開始後に排出される前記高温ガスを直接前記ガス浄化装置に直接供給するための第三の配管と、
前記第三の配管の途中にあり前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に閉となる第一の開閉手段と、
前記第一の熱分解手段から前記熱交換機に前記高温ガスを供給する際に共に開となる前記第一の配管の途中にある第二の開閉手段と、
前記第二の配管の途中にある第三の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段と前記第二の移送装置との間に存在する第四の開閉手段と、
前記第二の熱分解手段内の温度を測定する第一の温度測定手段と、
前記第二の熱分解手段から前記水素含有ガス貯留手段へ前記水素含有ガスを導入するための第四の配管と、
前記水素含有ガス貯留手段から前記第一の熱分解手段へ前記水素含有ガスを導入するための第五の配管と、
前記第四の配管の途中に設置された第四の流量調節手段と、
前記窒素供給装置が前記第二の熱分解手段へ供給する窒素の供給量を制御可能な第一の流量調節手段と、
前記第二の熱分解手段は前記製造したバイオチャを排出可能な第五の開閉手段とを更に備え、
前記水素含有ガスを前記第一の熱分解手段に導入して前記有機廃棄物資源を燃焼させ、
前記第一の開閉手段乃至前記第三の開閉手段を用いて前記高温ガスの流通経路を制御し、前記第四の開閉手段を用いて前記バイオマス資源の投入を制御し、前記第五の開閉手段を用いて前記バイオチャの排出を制御し、前記第一の流量調節手段を用いて前記窒素の供給量を制御し、前記第四の流量調節手段を用いて前記水素含有ガスの前記水素含有ガス貯留手段における貯留量を制御し、前記導入量調整手段を用いて前記水素含有ガス貯留手段に貯留された前記水素含有ガスの前記第一の熱分解手段への導入量を制御する制御装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明は，有機廃棄物を第１の熱分解手段により熱分解して発生した高温ガスを第１の熱分解手段の熱源としてフィードバックすると共に，この高温ガスをバイオマス資源の第２の熱分解手段の熱源としても利用することにより，燃料コストを大幅に削減することが可能になると共にＣＯ２の発生を抑制し環境に優しいバイオチャ製造システムである。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】バイオチャ製造システムの全体図
【図2】熱分解炉Ｂ１２と制御装置３２と学習装置３９の模式図
【図3】熱分解炉Ａ４と貯留チャンバ３４の拡大模式図
【図4】制御装置３２のハードウェア構成図
【図5】学習装置３９のハードウェア構成図
【図6】有機廃棄物１の熱分解処理のフローチャートを示す図
【図7】バイオマスの熱分解処理と一次排出のフローチャートを示す図
【図8】バイオチャの冷却処理、最終排出のフローチャートを示す図
【図11】学習処理の詳細処理のフローチャートを示す図。
【図12】パラメータ最適化処理のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下図１を用いて本発明のバイオチャ製造システムの概要を説明する。図１はバイオチャ製造システムの全体図である。なお、図３に示すブロア４０及びその配管・バルブ類と、貯留チャンバ３４及びその配管・バルブ類並びに圧力計Ａ６０並びに吸引ポンプ５６と、エアタンク４８その配管・バルブ類並びに圧力計Ｂ６１並びに空気吸引ポンプ５８と、通信回線５５は、図１では省略されている。以下に説明する各バルブ及び各電磁弁には、それぞれに同様のアクチュエータ及びアクチュエータを駆動するための電源がそれぞれ取り付けられ、制御装置３２から図１では不図示の通信回線５５を介して各アクチュエータが制御信号を受信し、各バルブが目的とする気体又は液体を通過させ、各電磁弁が目的とする気体、液体、半固体、又は固体を通過、吸入又は排出等を行うものであり、各バルブ及び各電磁弁にそれぞれアクチュエータが取り付けられ制御装置３２から通信回線５５を介してそれぞれのアクチュエータが制御信号を受信し、それに応じて動作する。図１の左側の投入する有機廃棄物１は、材木又はプラスチックの細断が可能なシュレッダ２に、制御装置３２から不図示の通信回線５５を介して接続され、制御装置３２から制御可能な投入装置Ａ６３により投入され、細断された有機廃棄物１はシュレッダ２の排出口からコンベア３により搬送されて熱分解炉Ａ４に投入される。シュレッダ２は一連のシュレッダ処理終了時点で裁断した有機廃棄物１の重量と終了時刻と機器の識別情報とを制御履歴情報として制御装置３２に送信する。熱分解炉Ａ４には点火装置５が接続され、別途燃焼制御用のブロア４０が接続パイプ５４を介して備え付けられている。点火装置５は、２リットル程度の重油を貯留可能な不図示の重油タンクとタンクと外部からの制御信号受信部と、電源と、この受信部が受信した信号を用いて点火／消火及び火力調節の可能なバーナーと、バーナーと重油タンクとを結ぶ耐熱ホースとを備えており、火力にもよるが３０分程度の燃焼が可能となっている。点火装置５は制御装置３２と通信回線を介して接続されている。通信回線５５は無線通信回線であるが、有線のＬＡＮケーブルでも良く、２芯のより線（ツイステッドペアケーブル）でも良い。無線通信回線の場合は、各センサ、各バルブ、各電磁弁に電源を含む無線通信用アダプタが取付けられ、制御装置３２にも無線通信用アダプタが取付けられる。また、ＬＡＮケーブルの場合は各センサ、各バルブ、各電磁弁に電源を含むＬＡＮアダプタが取付けられ、制御装置３２にはＬＡＮアダプタが取付けられる。ツイステッドペアケーブルの場合は、ケーブル長に応じて必要によりレベル変換回路及び電源が取付けられ、制御装置３２には集線装置が取付けられる。点火装置５の電源は例えば単一電池（１．５Ｖ）を４個直列にしたものを２個並列にして接続しているが、通常のＡＣ１００Ｖの商用電源に接続した定電圧電源装置でも良い。
【0019】
点火装置５の火力により細断された有機廃棄物１が一部燃焼を始めるが、初期段階では点火装置５の重油の煤が出るため、この時点では熱分解炉Ａ４で燃焼により発生した高温ガスは熱交換炉Ｂ１２には導入されず、この時点では電磁弁Ｂ２５が開となり、高温ガスは配管Ｃ４３を通って直接遠心式の集塵装置であるサイクロン２７、排煙脱硫装置２８、湿式洗浄塔で汚染物質を含むガスをろ過する湿式スクラバー２９、活性炭などの吸着剤フィルタに汚染物質を吸着させる乾式スクラバー３０を通過して浄化された後、煙突３１を通って環境に排出される。他方、図３に示す貯留チャンバ３４に貯留された以前の処理サイクルで生成された水素含有ガスが配管Ｅ４５及びバタフライバルブ４９、又は配管Ｆ４６及びバタフライバルブ５０を通って熱分解炉Ａ４に注入されて燃焼し、初期燃焼の安定化及び点火装置５の重油消費量の低減に寄与する。
【0020】
熱分解炉Ａ４内の細断されたされた有機廃棄物１が熱分解ガス化し安定して燃焼を始めると点火装置５は消火され、熱分解反応を持続しつつ燃焼して高温ガスが発生し、、電磁弁Ｂ２５が閉となり、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６が実質的に同時に開になると発生した１０００℃乃至１２００℃の高温ガスが、配管Ａ４１から熱交換機６に導入されて熱分解炉Ｂ１２内の温度が上昇を始め３５０℃乃至４５０℃に昇温する。
熱交換機６は、図１に示すように熱分解炉Ｂ１２の中にＵ字状に入り込み熱分解炉Ａから排出された燃焼後の高温ガスの熱を熱分解炉Ｂ１２の中に伝えるように構成されている。熱交換機６の熱分解炉Ｂ１２側の表面には細かい半導体用放熱器様の凹凸のフィンが取り付けられており熱交換の効率を高くしている。熱交換機６の出口側には配管Ｂ４２が接続され、図１に示すように配管Ｃ４３と合流し、途中に電磁弁Ｃ２６が設置されている。
熱交換機６は、図１に示すように熱分解炉Ｂ１２の中にＵ字状に入り込み熱分解炉Ａから排出された燃焼後の高温ガスの熱を熱分解炉Ｂ１２の中に伝えるように構成されている。熱交換機６の熱分解炉Ｂ１２側の表面には細かい半導体用放熱器様の凹凸のフィンが取り付けられており熱交換の効率を高くしている。熱交換機６の出口側には配管Ｂ４２が接続され、図１に示すように配管Ｃ４３と合流し、途中に電磁弁Ｃ２６が設置されている。
【0021】
他方、処理対象であるバイオマス資源８はシュレッダ乾燥装置１１に投入され細断後乾燥されたのちコンベア９にて運搬され、漏斗状の投入口の底にある電磁弁Ｄ１０が開の状態で、細断され乾燥したバイオマス資源８は熱分解炉Ｂ１２内に投入される。シュレッダ乾燥装置１１は、一回の乾燥処理終了時点で乾燥後のバイオマス資源８の重量と終了時刻と機器の識別情報とを制御履歴情報として制御装置３２に送信する。熱分解炉Ｂ１２には窒素製造装置２２で製造された窒素が窒素投入用バルブ２３を通って投入され、熱分解炉Ｂ１２内は低酸素から実質的に無酸素状態となり投入されたバイオマス資源８からは主にＨ２の他、ＣＨ４やＣ２Ｈ６等の炭化水素が含まれているガス、ＣＯ等が発生し、バイオマス資源８中の有機物が分解するので、残った固体又は半固体は炭素含有率が次第に高くなっていく。熱分解炉Ａ４の燃焼が安定し熱交換機６を介した熱により熱交換炉Ｂ１２内の温度が上昇し、水素含有ガスは図３の説明にて後述する水素含有ガス制御用バルブ３５が開になった後吸引ポンプ５６により吸引され、配管Ｄ４４を通って貯留チャンバ３４に貯留される。この水素含有ガスが前述したように、熱分解炉Ａ４内の有機廃棄物１の燃焼を助ける。熱分解炉Ｂ１２の中央部には高温用の白金ロジウム合金の熱電対型温度センサＡ３３が取付けられセンサＡ３３が測定した電圧は通信回線５５を介して制御装置に送られ、制御装置３２内で温度に換算される。制御装置３２はこの温度を用いて各バルブの開閉と流量、各電磁弁の開閉、各ポンプのオン／オフ及び回転数を制御する。制御装置３２の詳細は図２及び図４で説明する。
【0022】
バイオマス資源８が充分炭化してバイオチャとなった後で電磁弁Ｅ１３が開き、精製されたバイオチャは重力により冷却装置１６に落下する。冷却装置１６はバイオチャの排出用電磁弁Ｆ１７を備え、その内部に温度センサＢ３６が取付けられており通信回線５５を介して制御装置３２と接続されている。温度センサＢ３６の示す温度（正確には温度に該当する電圧値）を検知すると制御装置３２は排出用の電磁弁Ｆ１７を開くための制御信号を、通信回線５５を介して、電磁弁Ｆ１７のアクチュエータに送信し、電磁弁Ｆ１７が開いて、製造されたバイオチャが搬出可能になる。搬出は人手又は、制御装置３２と通信回線５５を介して接続され、制御装置３２からの制御信号により搬出操作が可能な不図示の搬出装置によって行う。なお、図２で説明する制御装置３２と、図３で説明するブロア４０とダイレクトエアフローバルブ４７は図１では省略されている。また、窒素製造機２２の外側には、環境温度を測定するための温度センサＣ３７と環境湿度を測定するための湿度センサ５３が取付けられており、それぞれ通信回線５５を介して制御装置３２と接続され、温度及び湿度を特定するための情報を送信する。以上で図１の説明を終わる。
【実施例】
【0023】
【0024】
次に図２について説明する。図１の説明で記載した内容は省略し、制御装置３２の概要について説明する。制御装置３２は各温度センサから温度情報、湿度センサから湿度情報、各圧力計から圧力情報を受信して、必要に応じそれぞれ温度値、湿度値、圧力値に換算し、これらに基づいて必要なタイミングで必要なバルブ、電磁弁、又はポンプを制御する。具体的には、各バルブに対しては開信号、閉信号又は流量制御信号を送信する。各電磁弁には開信号又は閉信号を送信する。各ポンプには起動信号、停止信号、回転数制御信号を送信する。これらを送信時刻と共に制御パラメータとして制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶する。制御パラメータ履歴記憶部３８には、運転時開始時及び終了時の年月日時刻も記憶される。制御装置３２は更に制御判定部６２と最適パラメータ記憶部５２とを備える。制御判定部６２は、最適パラメータ記憶部５２の各パラメータと、前述の現在の各温度センサからの温度情報、湿度センサからの湿度情報、各圧力計からの圧力情報とに基づいて、どのバルブ、電磁弁、又はポンプを制御する制御信号をどのタイミングで送信するかを決定する。学習装置３９はディスプレイＢ６６と接続されており、制御装置３２の制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶されている制御パラメータ履歴情報を、通信回線５５を介して受信して、この制御パラメータ履歴情報の一部に正例又は負例のフラグを付けたものを学習データとして学習データ記憶部６７に記憶し、学習処理部６８がこのフラグ付加後の学習データを用いて学習処理を実行して最適制御パラメータを決定し、決定した最適パラメータを最適パラメータ記憶部６９に記憶する。この最適パラメータを制御装置３２に通信回線５５を介して送信する。学習処理の詳細は図１１のフローチャートで説明する。制御装置３２は、通信回線５５を介して受信した最適制御パラメータを図４のハードディスク７８及びＲＡＭ７３の最適パラメータ記憶部５２に記憶する。制御の詳細については図６以降のフローチャートで詳細に説明する。制御装置３２は振動や熱、水しぶき等に耐えるケースに収納された工業用のＰＬＣ、又は工業用のパソコンが典型例であるが、プログラムが可能なパソコンと同様のハードウェア構成を備えた専用の制御装置でも構わない。制御装置３２はディスプレイ６５と接続されており、制御装置３２のハードウェア構成は図４で説明する。また、学習装置３９のハードウェア構成は図５で説明する。以上で図２の説明を終わる。
【0025】
次に図３について説明する。図３は熱分解炉Ａ４と貯留チャンバ３４の拡大模式図である。
ブロア４０は熱分解炉Ａ４と配管Ｇ５４を介して接続されており、配管Ｇ５４の中間地点にはダイレクトエアフローバルブ４７が設置されており、ブロア４０のファンを使用する際には、制御装置３２から受信した制御信号に基づいてダイレクトエアフローバルブ４７が開になり、ブロア４０内蔵のファンから出た空気流は配管Ｇ５４を介して熱分解炉Ａ４に送り込まれる。ダイレクトエアフローバルブ４７は、呼び径５０Ａ乃至８０Ａ程度で２００℃～３００℃程度の耐熱性があるものが望ましい。
ブロア４０はＡＣ１００Ｖの電源に接続されており、２００ミリ乃至２５０ミリ直径の炭素鋼製耐火ファンを２機乃至３機備えており、これら耐火ファンは不図示のブロア４０内の電源及び制御スイッチと接続され、制御スイッチは御装置３２と通信回線５５を介して接続されており、制御装置３２から受信した制御信号に基づいて電源のオン／オフを切り替えファンの起動／停止を行う。
ブロア４０は熱分解炉Ａ４と配管Ｇ５４を介して接続されており、配管Ｇ５４の中間地点にはダイレクトエアフローバルブ４７が設置されており、ブロア４０のファンを使用する際には、制御装置３２から受信した制御信号に基づいてダイレクトエアフローバルブ４７が開になり、ブロア４０内蔵のファンから出た空気流は配管Ｇ５４を介して熱分解炉Ａ４に送り込まれる。ダイレクトエアフローバルブ４７は、呼び径５０Ａ乃至８０Ａ程度で２００℃～３００℃程度の耐熱性があるものが望ましい。
ブロア４０はＡＣ１００Ｖの電源に接続されており、２００ミリ乃至２５０ミリ直径の炭素鋼製耐火ファンを２機乃至３機備えており、これら耐火ファンは不図示のブロア４０内の電源及び制御スイッチと接続され、制御スイッチは御装置３２と通信回線５５を介して接続されており、制御装置３２から受信した制御信号に基づいて電源のオン／オフを切り替えファンの起動／停止を行う。
【0026】
熱分解炉Ｂ１２には配管Ｄ４４が接続されており、配管Ｄ４４は途中水素含有ガスの流量を制御する水素含有ガス制御用バルブ３５及び水素含有ガスを吸引して貯留チャンバ３４に加圧状態で貯留するための吸引ポンプ５６を経て貯留チャンバ３４に接続されている。吸引ポンプ５６にはポンプ駆動用の電源が接続され、吸引ポンプ５６は通信回線５５を介して制御装置３２と接続されている。吸引ポンプ５６は制御装置３２から通信回線５５を介して制御信号を受信し、それに応じて吸引ポンプ５６のオン／オフ及びポンプの回転数を制御する
【0027】
貯留チャンバ３４は熱分解炉Ｂ１２で発生した水素含有ガスを貯留するためのタンクであり、貯留チャンバ内の圧力を測定し、圧力信号を制御装置３２に送信するための圧力計Ａ６０が内部に設置されている。貯留チャンバ３４から水素含有ガスを熱分解炉Ａ４に注入するための配管Ｅ４５と、同じ目的の配管Ｆ４６が接続されている。配管Ｅ４５の途中にはバタフライバルブ４９があり、バタフライバルブ４９にはアクチュエータが取り付けられ制御装置３２から通信回線５５を介してアクチュエータが制御信号を受信し、熱分解炉Ａ４に注入する水素含有ガスの流量を調節可能になっている。また、配管Ｆ４６の途中にはバタフライバルブ５０があり、バタフライバルブ５０にはアクチュエータが取り付けられ制御装置３２から通信回線５５を介してアクチュエータが制御信号を受信し、別経路で注入する水素含有ガスの流量を調節可能になっている。
【0028】
熱分解炉Ａ４には配管Ｇ５４の一端が接続され他端はエアタンク４８に接続されている。配管Ｇ５４の途中には、制御装置３２から受信した制御信号によりエアタンク４８に蓄積させた空気を熱分解炉Ａ４に注入して短時間で燃焼を拡大し熱分解処理の時間を短縮するためのエアタンク用バルブ５１が取付けられている。エアタンク４８の外側には、エアタンク４８に空気を蓄積するための空気吸引用ポンプ５８が取付けられている。空気吸引用ポンプ５８は制御装置３２から受信した制御信号により圧力計Ｂ６１が示す圧力情報が所望の圧力になるまで空気を外部から取り込んで蓄積する。以上で図３の説明を終わる。
【0029】
図４は制御装置３２のハードウェア構成を示す模式図である。通信回線５５としてＬＡＮを用いた場合を以下説明する。
ＣＰＵ７１とＲＯＭ７２とＲＡＭ７３とビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）７４とＬＡＮアダプタ７５とキーボード７６とマウス７７とＨＤＤ７８とＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ７９はそれぞれシステムバス７０を介して接続されている。
ＣＰＵ７１とＲＯＭ７２とＲＡＭ７３とビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）７４とＬＡＮアダプタ７５とキーボード７６とマウス７７とＨＤＤ７８とＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ７９はそれぞれシステムバス７０を介して接続されている。
【0030】
なお、これらと各構成要素とシステムバス７０との間にインタフェース部が存在する場合があるが図では省略されている。ＣＰＵ７１は制御装置３２の全体の制御を司り、具体的には起動時にはＲＯＭ７２から起動プログラム（ブートローダ）を読み込んでハードウェアのチェック及び初期化を行い、その後ＨＤＤ７８からシステムプログラムを読み出してＲＡＭ７３にロードし、オペレーティングシステム（ＯＳ）を立ち上げる。オペレーティングシステムは例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などいずれのＯＳでも良い。更にＣＰＵ７１はユーザの操作に応じて各制御プログラムをＨＤＤ７８からＲＡＭ７３にロードし、実行する。
【0031】
ＲＯＭ７２は前述のように起動プログラム（Ｂｏｏｔプログラム）を記憶しており、ＲＡＭ７３はいわゆるメインメモリとしてオペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム及びワークエリアとして使用する。ＶＧＡ７４は液晶ディスプレイ又はＣＲＴに接続して画面表示を行うためのビデオグラフィックアダプタであり、ディスプレイＡ６５が接続されている。ＬＡＮアダプタ７５は無線又はＬＡＮケーブル又は外部のネットワークと接続しデータの送受信を行う。具体的にはＨＤＤ７８に記憶された制御メインプログラムが起動後ＲＡＭ７３に読込まれ、電磁弁Ａ２４、電磁弁Ｂ２５、電磁弁Ｃ２６、電磁弁Ｄ１０、電磁弁Ｅ１３、電磁弁Ｆ１７の各開閉手段の開／閉を制御する信号を送る。更に制御メインプログラムは窒素投入用バルブ２３、冷却水入口バルブ１９、冷却水締切バルブ１５、水素含有ガス制御用バルブ３５、エアフローバルブ４７、バタフライバルブ４９、バラフライバルブ５０、エアタンク用バルブ５１の各流量調節手段に開／閉または流量を調節するための制御信号を送る。更に制御メインプログラムは吸引ポンプ５６と空気吸引ポンプ５８に起動／停止及び回転数を制御する制御信号を送る。更に制御メインプログラムは温度センサＡ３３と温度センサＢ３６と温度センサＣ３７の温度情報と、湿度センサ５３からの湿度情報と、圧力計Ａ６０と圧力計Ｂ６１の圧力情報とを、通信回線５５経由で３０秒間隔で受信して、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶し、これら各センサ又は各圧力計を識別する識別情報と共に受信した温度情報又は湿度情報又は圧力情報これら各情報の受信時刻とを、ＨＤＤ７８の制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶する。また制御メインプログラムは各電磁弁、各バルブ、各ポンプに送った制御指令（バルブの場合は開度情報を含む）とその送信時刻とをこれら各機器を識別する機器情報と共にＲＡＭ７３とＨＤＤ７８の制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶する。
学習時には制御装置３２は、制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶した制御パラメータ履歴情報を、学習装置３９に送信し、学習装置３９はＨＤＤ８８の制御パラメータ履歴記憶部６９に記憶する。学習装置３９は受信した制御パラメータ履歴情報を図５のハードディスク８８に記憶後、ＲＡＭ８３及びＧＰＵ９０の内部メモリに記憶し学習処理を実行して最適パラメータを決定し、決定した最適パラメータ情報を制御装置３２に送信する。キーボード７６及びマウス７７はユーザの操作を入力する入力手段として機能する。又ＨＤＤ７８には各種プログラム（オペレーティングシステム、本システムの制御メインプログラム、本発明の図６乃至図１０に記載のフローチャートを実行する各処理プログラム及びディスプレイＡ６５の画面に表示するためのＨＴＭＬの画面のレイアウト情報）やパラメータ履歴記憶部３８の制御パラメータ履歴情報を含む各種テーブルや検索履歴情報（検索条件情報及び検索結果の詳細情報）を記憶している。本発明の図６乃至図１０に記載のフローチャートを実行する各処理プログラムは本システムの制御メインプログラムと協働して、制御メインプログラムが外部の各機器への制御信号の送信を行い、各センサからの制御信号の受信を行いＲＡＭ７３のワークエリアに記憶後実際の値に換算し、各処理プログラムはこの換算後の値を読取って処理を実行する。
学習時には制御装置３２は、制御パラメータ履歴記憶部３８に記憶した制御パラメータ履歴情報を、学習装置３９に送信し、学習装置３９はＨＤＤ８８の制御パラメータ履歴記憶部６９に記憶する。学習装置３９は受信した制御パラメータ履歴情報を図５のハードディスク８８に記憶後、ＲＡＭ８３及びＧＰＵ９０の内部メモリに記憶し学習処理を実行して最適パラメータを決定し、決定した最適パラメータ情報を制御装置３２に送信する。キーボード７６及びマウス７７はユーザの操作を入力する入力手段として機能する。又ＨＤＤ７８には各種プログラム（オペレーティングシステム、本システムの制御メインプログラム、本発明の図６乃至図１０に記載のフローチャートを実行する各処理プログラム及びディスプレイＡ６５の画面に表示するためのＨＴＭＬの画面のレイアウト情報）やパラメータ履歴記憶部３８の制御パラメータ履歴情報を含む各種テーブルや検索履歴情報（検索条件情報及び検索結果の詳細情報）を記憶している。本発明の図６乃至図１０に記載のフローチャートを実行する各処理プログラムは本システムの制御メインプログラムと協働して、制御メインプログラムが外部の各機器への制御信号の送信を行い、各センサからの制御信号の受信を行いＲＡＭ７３のワークエリアに記憶後実際の値に換算し、各処理プログラムはこの換算後の値を読取って処理を実行する。
【0031】
【表1】
以下に説明する各フローチャートの実行前に、起動後制御メインプログラムがＨＤＤ７８からＲＡＭ７３に読込まれて熱分解プログラム等他のアプリケーションと共に起動する。以上で図４の説明を終わる。
【0032】
図５は学習装置３９のハードウェア構成を示す模式図である。
ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＲＡＭ８３とビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）８４とＬＡＮアダプタ８５とキーボード８６とマウス８７とＨＤＤ８８とＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ８９はそれぞれシステムバス８０を介して接続されている。
なお、これらと各構成要素とシステムバス８０との間にインタフェース部が存在する場合があるが図では省略されている。ＣＰＵ８１は制御装置３９の全体の制御を司り、具体的には起動時にはＲＯＭ８２から起動プログラム（ブートローダ）を読み込んでハードウェアのチェック及び初期化を行い、その後ＨＤＤ８８からシステムプログラムを読み出してＲＡＭ８３にロードし、オペレーティングシステム（ＯＳ）を立ち上げる。オペレーティングシステムは例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などいずれのＯＳでも良い。更にＣＰＵ８１はユーザの操作に応じて学習プログラムをＨＤＤ８８からＲＡＭ８３にロードし、実行する。
ＣＰＵ８１とＲＯＭ８２とＲＡＭ８３とビデオグラフィックアダプタ（ＶＧＡ）８４とＬＡＮアダプタ８５とキーボード８６とマウス８７とＨＤＤ８８とＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ８９はそれぞれシステムバス８０を介して接続されている。
なお、これらと各構成要素とシステムバス８０との間にインタフェース部が存在する場合があるが図では省略されている。ＣＰＵ８１は制御装置３９の全体の制御を司り、具体的には起動時にはＲＯＭ８２から起動プログラム（ブートローダ）を読み込んでハードウェアのチェック及び初期化を行い、その後ＨＤＤ８８からシステムプログラムを読み出してＲＡＭ８３にロードし、オペレーティングシステム（ＯＳ）を立ち上げる。オペレーティングシステムは例えばＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などいずれのＯＳでも良い。更にＣＰＵ８１はユーザの操作に応じて学習プログラムをＨＤＤ８８からＲＡＭ８３にロードし、実行する。
【0033】
ＲＯＭ８２は前述のように起動プログラム（Ｂｏｏｔプログラム）を記憶しており、ＲＡＭ８３はいわゆるメインメモリとしてオペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム及びワークエリアとして使用する。ＶＧＡ８４はディスプレイＢ６６又はＣＲＴに接続して画面表示を行うためのアダプタであり、ＬＡＮアダプタ８５は無線又はＬＡＮケーブルを外部のネットワークと接続し制御装置３２との間でデータの送受信を行う。キーボード８６及びマウス７７はユーザの操作を入力する入力手段として機能する。又ＨＤＤ８８には各種プログラム（オペレーティングシステム、本発明の図１１に記載のフローチャートを実行するアプリケーションプログラム及び学習装置３９に接続されたディスプレイＢ６６の画面に表示するためのＨＴＭＬの画面のレイアウト情報）や各種テーブルや検索履歴情報（検索条件情報及び検索結果の詳細情報）を記憶している。ＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ８９は各種プログラムを記憶したＤＶＤやＢＤ－Ｒなどの記憶メディアを読み込むためのドライブであり、各種データ類をＤＶＤ－ＲＷやＢＤ－ＲやＢＤ－ＲＥ等に書き出すことも可能である。ＧＰＵ９０はＣＰＵ８１と協働して、学習処理を並列に高速に実行するための処理装置である。制御装置３２の制御パラメータ履歴記憶部３８から通信回線５５と接続されたＬＡＮアダプタ８５を経由して制御パラメータ履歴情報を受信し、ＣＰＵ８１とＧＰＵ９０による学習処理実行後に、成果物である最適制御パラメータをＨＤＤ８８に記憶し、ＣＰＵ８１がＬＡＮを介して制御装置３２に送信する。以上で図５の説明を終わる。
【0034】
図６はバイオチャの熱分解の熱源となる高温ガスを生産するための、有機廃棄物１の熱分解処理のフローチャートを示す図である。熱分解処理はバイオチャ製造システムの制御プログラムの一部であり、非稼働時はＨＤＤ７８に記憶されており、制御装置３２のキーボードか７６ら起動命令を入力することによりＲＡＭ７３に読込まれて起動する。以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ６０１からステップＳ６１２は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとでＲＡＭ７３に読みだした熱分解処理プログラムを実行する処理である。他方、ステップＳ６２１からステップＳ６２８は各機器（例えばステップＳ６２１では、投入装置Ａ６３、ステップＳ６２２ではシュレッダ２とコンベア３等々以下の各ステップの説明で明示する）で実行する処理であり、或いは各バルブや各電磁弁に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて各機器で実行する処理であり、又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を、通信回線５５を介して制御装置３２に送信する処理ステップである。以上は他のフローチャートでも同様（図７のステップＳ７２０以降、図８のステップＳ８２０以降、図９のステップＳ９２０以降、図１０のステップＳ１０２０以降の各右側の列のステップも同様）である。
ステップＳ６０１からステップＳ６１２は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとでＲＡＭ７３に読みだした熱分解処理プログラムを実行する処理である。他方、ステップＳ６２１からステップＳ６２８は各機器（例えばステップＳ６２１では、投入装置Ａ６３、ステップＳ６２２ではシュレッダ２とコンベア３等々以下の各ステップの説明で明示する）で実行する処理であり、或いは各バルブや各電磁弁に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて各機器で実行する処理であり、又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を、通信回線５５を介して制御装置３２に送信する処理ステップである。以上は他のフローチャートでも同様（図７のステップＳ７２０以降、図８のステップＳ８２０以降、図９のステップＳ９２０以降、図１０のステップＳ１０２０以降の各右側の列のステップも同様）である。
【0034】
まず、オペレータが制御装置３２を起動し、ＨＤＤ７８に記憶されている制御アプリケーションをＲＡＭ７３に読み込み処理を開始する。まず、ステップＳ６２１では投入装置Ａ６３がシュレッダ２の大型の漏斗状の受け口に有機廃棄物１を投入する。なお、人手により有機廃棄物１を投入することも勿論可能である。次にステップＳ６０１では制御装置３２がシュレッダ２及びコンベア３にそれぞれ起動信号を送信し処理をステップＳ６０２に進める。他方ステップＳ６２２では、受信した起動信号によりシュレッダ２が有機廃棄物１の裁断を開始し、ステップＳ６２３では、受信した制御信号により起動したコンベア３が細断後の有機廃棄物１を運搬し、熱分解炉Ａ４に裁断した有機廃棄物１を投入する。
【0035】
ステップＳ６０２では、制御装置３２は温度センサＣ３７が測定した環境温度の温度情報を受信し、湿度センサ５３が測定した環境湿度を受信して、それぞれＲＡＭ７３のワークエリアに記憶し、実際の温度（摂氏）と実際の湿度（相対湿度）に換算してＲＡＭ７３のワークエリアに記憶後、処理をステップＳ６０３に進める。
ステップＳ６０３では、制御装置３２はダイレクトエアフローバルブ４７に開信号を送信し、制御装置３２はブロア４０に起動信号を送信し、更に制御装置３２は点火装置５に点火信号を送信し、する。、更に制御装置３２はＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている圧力計Ａ６０の最新の圧力値に応じて、バタフライバルブ４９に、１／４開信号乃至１／２開信号の小開信号を送信し、処理をステップＳ６０４に進める。ここで「圧力計Ａ６０の最新の圧力値に応じて」とは、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている圧力計Ａ６０の圧力値を読込んで、所定圧力（例えば５気圧以上）の場合にはバタフライバルブ４９に小開信号を送信し、所定圧力未満の場合は、熱分解炉Ｂ１２が生成する水素含有ガスが、吸引ポンプ５６の圧力により、水素含有ガス制御用バルブを介して貯留チャンバ３４に所定圧力（例えば１０気圧）以上に蓄積されるまで、バタフライバルブ４９を閉のままにする意味である。また、ここで例えば１／４開信号とは、例えば貯留チャンバ３４の標準圧力（通常の運用で維持するする最大圧力の標準値）を２０気圧とした場合、排出先の熱分解炉Ａ４の炉内圧力が１．２気圧の場合にバルブ全開時の送出量（例えば毎分２４０リットル）を１とした場合の比率を意味し、１／４開信号は毎分６０リットルを意味する。
他方、ステップＳ６２４では、開信号を受信したダイレクトエアフローバルブ４７は閉状態から開状態になり、起動信号を受信したブロア４０は起動してやや強めの送風を開始し、点火信号を受信した点火装置５は点火して熱分解炉Ａ４内の有機廃棄物１の燃焼を開始すべく点火を開始し、バタフライバルブ４９は小開信号を受信した場合は、チャンバ３４から、受信した小開信号に応じた量の貯留チャンバ３４内の水素含有ガスを熱反応炉Ａ４に注入して燃焼を助ける。
ステップＳ６０４では、制御装置３２は電磁弁Ｂ２５に開信号を、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６の両方に閉信号をそれぞれ送信し、処理をステップＳ６０５に進める。他方、ステップＳ６２５では、開信号を受信した電磁弁Ｂ２５は閉状態から開状態になり、実質的に同じタイミング閉信号を受信した電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６は両方とも閉状態になる。その結果、初期燃焼状態の排気ガスは、サイクロン２７、排煙脱硫装置２８、湿式スクラバー２９、乾式スクラバー３０と煙突３１を通って排出される。制御装置３２は、
ステップＳ６０５では、ステップＳ６０２で取得してＲＡＭ７３のワークエリアに記憶した換算後の環境温度と環境湿度を用いて、更にステップＳ６０４で水素含有ガス制御用バルブ３５に開信号を送信した場合には、圧力計Ａ６０の圧力値も加味して、初期加熱に必要な所定時間を計算し、制御パラメータ履歴記憶部の点火装置５の点火開始時刻からこの所定時間が経過しているかを判定し、経過していないと判定した場合（ステップＳ６０５でＮｏ）、この所定時間経過迄同じ状態を維持し、所定時間を経過したと判定した場合（ステップＳ６０５でＹｅｓ）は、処理をステップＳ６０６に進める。初期加熱に必要な「所定時間」は環境温度が低いほど長く、環境湿度が高いほど長くなり、また、圧力計Ａ６０の圧力値が高い場合は、初期加熱段階で多めに水素含有ガスを放出するため短くなる。この所定時間経過後は、多くの場合有機廃棄物１が安定的に燃焼し続ける状態になる。
ステップＳ６０３では、制御装置３２はダイレクトエアフローバルブ４７に開信号を送信し、制御装置３２はブロア４０に起動信号を送信し、更に制御装置３２は点火装置５に点火信号を送信し、する。、更に制御装置３２はＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている圧力計Ａ６０の最新の圧力値に応じて、バタフライバルブ４９に、１／４開信号乃至１／２開信号の小開信号を送信し、処理をステップＳ６０４に進める。ここで「圧力計Ａ６０の最新の圧力値に応じて」とは、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている圧力計Ａ６０の圧力値を読込んで、所定圧力（例えば５気圧以上）の場合にはバタフライバルブ４９に小開信号を送信し、所定圧力未満の場合は、熱分解炉Ｂ１２が生成する水素含有ガスが、吸引ポンプ５６の圧力により、水素含有ガス制御用バルブを介して貯留チャンバ３４に所定圧力（例えば１０気圧）以上に蓄積されるまで、バタフライバルブ４９を閉のままにする意味である。また、ここで例えば１／４開信号とは、例えば貯留チャンバ３４の標準圧力（通常の運用で維持するする最大圧力の標準値）を２０気圧とした場合、排出先の熱分解炉Ａ４の炉内圧力が１．２気圧の場合にバルブ全開時の送出量（例えば毎分２４０リットル）を１とした場合の比率を意味し、１／４開信号は毎分６０リットルを意味する。
他方、ステップＳ６２４では、開信号を受信したダイレクトエアフローバルブ４７は閉状態から開状態になり、起動信号を受信したブロア４０は起動してやや強めの送風を開始し、点火信号を受信した点火装置５は点火して熱分解炉Ａ４内の有機廃棄物１の燃焼を開始すべく点火を開始し、バタフライバルブ４９は小開信号を受信した場合は、チャンバ３４から、受信した小開信号に応じた量の貯留チャンバ３４内の水素含有ガスを熱反応炉Ａ４に注入して燃焼を助ける。
ステップＳ６０４では、制御装置３２は電磁弁Ｂ２５に開信号を、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６の両方に閉信号をそれぞれ送信し、処理をステップＳ６０５に進める。他方、ステップＳ６２５では、開信号を受信した電磁弁Ｂ２５は閉状態から開状態になり、実質的に同じタイミング閉信号を受信した電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６は両方とも閉状態になる。その結果、初期燃焼状態の排気ガスは、サイクロン２７、排煙脱硫装置２８、湿式スクラバー２９、乾式スクラバー３０と煙突３１を通って排出される。制御装置３２は、
ステップＳ６０５では、ステップＳ６０２で取得してＲＡＭ７３のワークエリアに記憶した換算後の環境温度と環境湿度を用いて、更にステップＳ６０４で水素含有ガス制御用バルブ３５に開信号を送信した場合には、圧力計Ａ６０の圧力値も加味して、初期加熱に必要な所定時間を計算し、制御パラメータ履歴記憶部の点火装置５の点火開始時刻からこの所定時間が経過しているかを判定し、経過していないと判定した場合（ステップＳ６０５でＮｏ）、この所定時間経過迄同じ状態を維持し、所定時間を経過したと判定した場合（ステップＳ６０５でＹｅｓ）は、処理をステップＳ６０６に進める。初期加熱に必要な「所定時間」は環境温度が低いほど長く、環境湿度が高いほど長くなり、また、圧力計Ａ６０の圧力値が高い場合は、初期加熱段階で多めに水素含有ガスを放出するため短くなる。この所定時間経過後は、多くの場合有機廃棄物１が安定的に燃焼し続ける状態になる。
【0036】
ステップＳ６０６では、制御装置３２は点火装置５に消火信号を送信し、更にブロア４０の送風をやや強い風から中程度の風に変更する制御信号をブロア４０に送信し、処理をステップＳ６０７に進める。他方、ステップＳ６２６では、点火装置５は受信した消火信号により消火し、ブロア４０は送風が中程度の風に変更される。
ステップＳ６０７では、制御装置３２は電磁弁Ｂ２５に閉信号を、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６の両方に開信号を、それぞれ送信し、更にバタフライバルブ４９に小開信号（１／８開信号乃至１／４開信号）を送信し、処理をステップＳ６０８に進める。圧力計Ａ６０の最新の圧力値による制約はステップＳ６０３と同様である。他方、ステップＳ６２７では、閉信号を受信した電磁弁Ｂ２５は開状態から閉状態になり、実質的に同じタイミング開信号を受信した電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６は両方とも開状態になる。この結果熱分解炉Ａ４で生じた高温ガスは配管Ａ４２から熱交換機６に導入され、熱分解炉Ｂ１２の温度が上昇を始める。ステップＳ６２７では、熱分解炉Ａ４及び熱分解炉Ｂ１２の両方で熱分解処理がそれぞれ進行する。ステップＳ６０８では、制御装置３２はステップＳ６２９熱分解炉Ｂ１２に取付けられている温度センサＡ３３の温度を温度センサＡ３３から受信した温度信号が変換されてＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている最新の温度センサＡ３３の換算後の温度を読取り、そこから推定される熱分解炉Ｂ１２の炉内温度と、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている最新の圧力計Ａ６０の圧力値（貯留チャンバ３４の圧力値）に応じてバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０の開度を調整するための制御信号をバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０に送信する。具体的には標準運転温度を下回った場合は、開度はより開いて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度を上昇させようとし、標準運転温度を上回った場合は、開度はより閉じて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度を下降させようとする。ステップＳ６３０では、この調整により熱分解炉Ｂ１２の炉内温度も安定し、配管Ｄ及び水素含有ガス制御用バルブ３５を通って貯留チャンバ３４に貯留する水素含有ガスの流量も安定する。
ただし、貯留チャンバ３４の圧力が所定圧力値以下（例えば５気圧）に低下した場合は、知投入装置Ａ６３から新しい有機廃棄物１を投入し、処理をステップＳ６０１に戻す例外処理を実行する。人手により有機廃棄物１を行う場合は、制御装置３２のディスプレイ６５の画面に新たに有機廃棄物１を投入するよう促すメッセージと警報音を鳴らし人手による投入を促し、処理をステップＳ６０９に進める。ステップＳ６０９では、温度センサＡ３３の換算後の温度を用いて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満であると判定した場合は、処理をステップＳ６１０に進め熱分解炉Ｂ１２の昇温処理を実行後ステップＳ６０８に戻す。熱分解炉Ｂ１２の昇温処理の詳細は図９のフローチャートで説明する。ステップＳ６０９で運転最低温度未満ではないと判定した場合は、処理をステップＳ６１１に進め、熱分解炉Ｂ１２の炉内温度が運転最高温度を超えているかを判定する。運転最高温度を超えていない場合は処理をステップＳ６０８に戻し、運転最高温度を超えている場合は処理をステップＳ６１２の熱分解炉Ｂ１２の降温処理に進める。熱分解炉Ｂ１２の降温処理の詳細は図１０のフローチャートで説明する。以上で図６の説明を終わる。
ステップＳ６０７では、制御装置３２は電磁弁Ｂ２５に閉信号を、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６の両方に開信号を、それぞれ送信し、更にバタフライバルブ４９に小開信号（１／８開信号乃至１／４開信号）を送信し、処理をステップＳ６０８に進める。圧力計Ａ６０の最新の圧力値による制約はステップＳ６０３と同様である。他方、ステップＳ６２７では、閉信号を受信した電磁弁Ｂ２５は開状態から閉状態になり、実質的に同じタイミング開信号を受信した電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６は両方とも開状態になる。この結果熱分解炉Ａ４で生じた高温ガスは配管Ａ４２から熱交換機６に導入され、熱分解炉Ｂ１２の温度が上昇を始める。ステップＳ６２７では、熱分解炉Ａ４及び熱分解炉Ｂ１２の両方で熱分解処理がそれぞれ進行する。ステップＳ６０８では、制御装置３２はステップＳ６２９熱分解炉Ｂ１２に取付けられている温度センサＡ３３の温度を温度センサＡ３３から受信した温度信号が変換されてＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている最新の温度センサＡ３３の換算後の温度を読取り、そこから推定される熱分解炉Ｂ１２の炉内温度と、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている最新の圧力計Ａ６０の圧力値（貯留チャンバ３４の圧力値）に応じてバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０の開度を調整するための制御信号をバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０に送信する。具体的には標準運転温度を下回った場合は、開度はより開いて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度を上昇させようとし、標準運転温度を上回った場合は、開度はより閉じて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度を下降させようとする。ステップＳ６３０では、この調整により熱分解炉Ｂ１２の炉内温度も安定し、配管Ｄ及び水素含有ガス制御用バルブ３５を通って貯留チャンバ３４に貯留する水素含有ガスの流量も安定する。
ただし、貯留チャンバ３４の圧力が所定圧力値以下（例えば５気圧）に低下した場合は、知投入装置Ａ６３から新しい有機廃棄物１を投入し、処理をステップＳ６０１に戻す例外処理を実行する。人手により有機廃棄物１を行う場合は、制御装置３２のディスプレイ６５の画面に新たに有機廃棄物１を投入するよう促すメッセージと警報音を鳴らし人手による投入を促し、処理をステップＳ６０９に進める。ステップＳ６０９では、温度センサＡ３３の換算後の温度を用いて熱分解炉Ｂ１２の炉内温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満であると判定した場合は、処理をステップＳ６１０に進め熱分解炉Ｂ１２の昇温処理を実行後ステップＳ６０８に戻す。熱分解炉Ｂ１２の昇温処理の詳細は図９のフローチャートで説明する。ステップＳ６０９で運転最低温度未満ではないと判定した場合は、処理をステップＳ６１１に進め、熱分解炉Ｂ１２の炉内温度が運転最高温度を超えているかを判定する。運転最高温度を超えていない場合は処理をステップＳ６０８に戻し、運転最高温度を超えている場合は処理をステップＳ６１２の熱分解炉Ｂ１２の降温処理に進める。熱分解炉Ｂ１２の降温処理の詳細は図１０のフローチャートで説明する。以上で図６の説明を終わる。
【0037】
図７はバイオチャの原料となるバイオマスの熱分解処理と一次排出のフローチャートを示す図である。以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ７０１からステップＳ７１２は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとで実行する処理である。他方、ステップＳ７２０からステップＳ７３３は各機器（ステップＳ７２０では、投入装置Ｂ６４、ステップＳ７２１ではシュレッダ乾燥装置１１等々以下の各ステップの説明で明示する）又は各機器に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて実行する処理である。又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を所定の時間間隔で送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を所定の時間間隔で制御装置３２に送信する処理ステップである。
ステップＳ７０１からステップＳ７１２は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとで実行する処理である。他方、ステップＳ７２０からステップＳ７３３は各機器（ステップＳ７２０では、投入装置Ｂ６４、ステップＳ７２１ではシュレッダ乾燥装置１１等々以下の各ステップの説明で明示する）又は各機器に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて実行する処理である。又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を所定の時間間隔で送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を所定の時間間隔で制御装置３２に送信する処理ステップである。
【0038】
まず、オペレータの操作により、図７に示すバイオマスの熱分解処理と一次排出処理用プログラムを起動し、ＨＤＤ７８記憶されているこのアプリケーションをＲＡＭ７３に読み込み処理を開始する。まず、ステップＳ７２０では投入装置Ｂ６４がシュレッダ乾燥装置１１の大型の漏斗状の受け口にバイオマス資源８を投入する。なお、人手によりバイオマス資源８を投入することも勿論可能である。次にステップＳ７００では制御装置３２が温度センサＣ３７と湿度センサ５３から取得してＲＡＭ８３のワークエリアに記憶している換算後の環境温度値と環境湿度値を取得してプログラムの変数エリアに保存して処理をステップＳ７０１に進める。ステップＳ７０１では制御装置３２がシュレッダ乾燥装置１１に起動信号を送信し処理をステップＳ７０２に進める。他方ステップＳ７２１では、受信した起動信号によりシュレッダ乾燥装置１１がバイオマス資源８の裁断と乾燥を開始する。他方ステップＳ７０２では制御装置３２が窒素製造機２２に起動信号を送信し、処理をステップＳ７０３に進める。ステップＳ７２２では、窒素製造機２２が起動し、空気を取り入れて窒素の製造を開始し、製造した窒素を窒素製造機２２内の不図示のタンクに蓄積する。
【0039】
ステップＳ７０３では、ステップＳ７００で取得した環境温度値と環境湿度値による乾燥完了の推定時刻の経過後コンベア９の起動信号を送信し、処理をステップＳ７０４に進める。ステップＳ７２３では、コンベア９が起動信号し、シュレッダ乾燥装置１１から裁断・乾燥されたバイオマス資源８を熱分解炉Ｂ１２への投入口である電磁弁Ｄ１０まで運搬する。ステップＳ７０４では、制御装置３２が電磁弁Ｄ１０の開信号を送信し、処理をステップＳ７０５に進める。ステップＳ７２４では、受信した開信号により電磁弁Ｄ１０が開き、熱分解炉Ａ４にバイオマス資源８が重力により投入される。ステップＳ７０５では、制御装置３２が窒素製造機２２に窒素投入用バルブ２３の開信号を送信し、処理をステップＳ７０６に進める。
ステップＳ７２５では、窒素製造機２２の窒素投入用バルブ２３が受信した開信号によって開となり、製造された窒素が熱分解炉Ｂ１２内に注入され、元々あった空気が電磁弁Ｄ１０等を通って排出される。ステップＳ７０６では、制御装置３２が電磁弁Ｄ１０の閉信号を送信し、処理をステップＳ７０７に進める。ステップＳ７２６では、受信した閉信号により電磁弁Ｄ１０が閉じ、ステップＳ７２７では、熱交換機６から伝搬した熱により熱分解炉Ｂ１２の温度が３５０℃乃至４５０℃程度に昇温し、バイオマス資源８が実質的に無酸素状態で熱分解処理される。次にステップＳ７０７では、制御装置３２がＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている換算後の環境温度と環境湿度、温度センサＡ３３から送信された熱分解炉Ｂ１２の温度を用いて算出される熱分解処理時間が経過したかを判定し、経過したと判定した場合は、処理をステップＳ７０８に進める。経過していないと判定した場合は、処理をステップＳ７０７のまま経過するまで待機する。
ステップＳ７２５では、窒素製造機２２の窒素投入用バルブ２３が受信した開信号によって開となり、製造された窒素が熱分解炉Ｂ１２内に注入され、元々あった空気が電磁弁Ｄ１０等を通って排出される。ステップＳ７０６では、制御装置３２が電磁弁Ｄ１０の閉信号を送信し、処理をステップＳ７０７に進める。ステップＳ７２６では、受信した閉信号により電磁弁Ｄ１０が閉じ、ステップＳ７２７では、熱交換機６から伝搬した熱により熱分解炉Ｂ１２の温度が３５０℃乃至４５０℃程度に昇温し、バイオマス資源８が実質的に無酸素状態で熱分解処理される。次にステップＳ７０７では、制御装置３２がＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている換算後の環境温度と環境湿度、温度センサＡ３３から送信された熱分解炉Ｂ１２の温度を用いて算出される熱分解処理時間が経過したかを判定し、経過したと判定した場合は、処理をステップＳ７０８に進める。経過していないと判定した場合は、処理をステップＳ７０７のまま経過するまで待機する。
【0040】
次にステップＳ７０８では、制御装置３２がバイオチャ冷却装置１６のバイオチャの出口となる電磁弁Ｆ１７を閉じるための閉信号を送信し、処理をステップＳ７０９に進める。他方、ステップＳ７２８で電磁弁Ｆ１７が閉じられ、ステップＳ７２９で温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信される。次にステップＳ７０９では、制御装置３２が受信した温度情報に基づき熱分解炉Ｂ１２温度の温度を算出し、処理をＳ７１０に進める。ステップＳ７１０では、制御装置３２が電磁弁Ｅ１３の開信号を送信し、処理をステップＳ７１１に進める。他方、ステップＳ７３０で開信号を受信した電磁弁Ｅ１３が開き、ステップＳ７３１では重力でバイオチャが冷却装置１６に落下する。ステップＳ７１１では、制御装置３２が窒素投入用バルブ２３の閉信号を送信し、処理をステップＳ７１２に進める。ステップＳ７１２では、制御装置３２が電磁弁Ｅ１３の閉信号を送信する。他方、ステップＳ７３２では窒素投入用バルブ２３が閉じられ、ステップＳ７３３では電磁弁Ｅ１３が閉じられ、バイオチャ製造及び一次排出処理が完了する。以上で図７の説明を終わる。
【0041】
図８はバイオチャの冷却処理、二次排出のフローチャートを示す図である。以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ８０１からステップＳ８１１は制御装置３２のＣＰＵ８１の制御のもとで実行する処理である。他方、ステップＳ８２０からステップＳ８３１は各機器（ステップＳ８２０では、冷却水温度センサＢ３６、ステップＳ８２１では冷却水締切バルブ１５等々以下の各ステップの説明で明示する）又は各機器に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて実行する処理である。又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を所定の時間間隔で送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を所定の時間間隔で制御装置３２に送信する処理ステップである。
ステップＳ８０１からステップＳ８１１は制御装置３２のＣＰＵ８１の制御のもとで実行する処理である。他方、ステップＳ８２０からステップＳ８３１は各機器（ステップＳ８２０では、冷却水温度センサＢ３６、ステップＳ８２１では冷却水締切バルブ１５等々以下の各ステップの説明で明示する）又は各機器に取付けられたアクチュエータが通信回線５５を介して制御装置３２から受信した制御信号に基づいて実行する処理である。又は各センサが通信回線５５を介して制御装置３２に温度情報又は湿度情報を所定の時間間隔で送信する処理ステップであり、又は各圧力計が圧力情報を所定の時間間隔で制御装置３２に送信する処理ステップである。
【0042】
まず、ステップＳ８２０では、冷却水温度センサＢ３６が制御装置３２に温度情報を送信する。ステップＳ８０１では、制御装置３２が温度情報を受信してＲＡＭ７３のワークエリアに記憶し、処理をステップＳ８０２に進める。ステップＳ８０２では、制御装置３２は冷却水締切バルブ１５（冷却器の水の出口側のバルブ）の開情報を送信し、処理をステップＳ８０３に進める。ステップＳ８２１では、冷却水締切バルブ１５が開き、ステップＳ８２２で残っていた冷却水を排出する。ステップＳ８０３では、制御装置３２は水を排出できる時間の経過後冷却水締切バルブ１５の閉信号を送信し、次いでステップＳ８０４で冷却水入口バルブ１９の開信号を送信し、処理をステップＳ８０５に進め、ステップＳ８０５で冷却水の充填に必要な時間の待機後、処理をステップＳ８０６に進める。他方、ステップＳ８２３で冷却水締切バルブ１５が閉じ、ステップＳ８２４で冷却水入口バルブ１９が開き、ステップＳ８２５で新しい冷却水が冷却装置１６に充填される。ステップＳ８０６では、制御装置３２は冷却水入口バルブ１９の閉信号を送信し、処理をステップＳ８０７に進める。ステップＳ８２６で閉信号を受信した冷却水入口バルブ１９が閉じて、ステップＳ８２７でバイオチャの冷却処理が進む。ステップＳ８２８で冷却水温度センサＢ３６の温度情報を制御装置３２に送信する。
【0042】
ステップＳ８０７では、制御装置３２はステップＳ８０１における冷却水温度（冷却装置１６の温度に概ね等しい）、ＲＡＭ７３のワークエリアに記憶されている最新の温度センサＡ３３の温度、冷却装置１６の冷却能力によって決まる冷却時間が経過したかを判定し、冷却時間が経過したかを判定し、経過したと判定した場合は、処理をステップＳ８０８に進める。経過していないと判定した場合は、処理をステップＳ８０７のまま冷却時間が経過するまで待機する。ステップＳ８０８では、制御装置３２は冷却装置の温度を計測する温度センサＢ３６の最新情報をＲＡＭ７３のワークエリアから取得し、ステップＳ８０９で冷却装置の温度に基づいて、冷却終了の可否が判定され、冷却終了不可の場合はステップＳ８０２に戻って冷却水を入替えて冷却処理のやり直しをする。冷却終了可の場合はステップＳ８１０に処理を進める。ステップＳ８１０では、制御装置３２は電磁弁Ｆ１７の開信号を送信し、ステップＳ８２９では開信号に基づいてバイオチャの取出用の電磁弁Ｆ１７が開き、ステップＳ８３０バイオチャ取出用の機械又は人手でバイオチャを取出し処理を終える。以上で図８の説明を終わる。
【0043】
次に図９は熱分解炉Ｂ１２の昇温処理のフローチャートであり、図６のステップＳ６１０の詳細フローチャートである。以下図６の処理と同一のステップは説明を省略する。また、以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ９００からステップＳ９０４は燃料としての新たな有機廃棄物１を追加して燃焼させて水素含有ガスの量を増やして熱分解炉Ｂ１２の温度を上昇させる処理である。ステップＳ９２０は図６のステップＳ６２１と同様なので説明を省略する。
ステップＳ９００は図６のステップＳ６０２と同様なので説明を省略する。
ステップＳ９０１とステップＳ９０２は、図６のステップＳ６０１に該当するので説明を省略する。ステップＳ９２０は有機廃棄物１をシュレッダ２の投入口に投入する処理であり、図６のステップＳ６２１に該当する。ステップＳ９２１は図６のステップＳ６２２に該当し、ステップＳ９２２は、コンベア３が起動し熱分解炉Ａ４に有機廃棄物１を投入する処理であり図６のステップＳ６２２の後半とステップＳ６２３に該当する。
ステップＳ９０３は図６のステップＳ６０３と同様であるが、ブロア４０の風力を強にする制御信号をブロア４０に送信する点が異なる。ステップＳ９２３ではブロア４０の風力が強に変更される。ステップＳ９０４では、制御装置３２からシュレッダ２の停止信号とコンベア３の停止信号が送信され、処理をステップＳ９０５に進める。ステップＳ９２４ではシュレッダ２とコンベア３が停止する。ステップＳ９２５では温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信される。ステップＳ９０５では温度センサＡ３３の温度情報が熱分解炉Ａ４の実際の摂氏温度に変換されてＲＡＭ７３のワークエリアに記憶され、図６のステップＳ６０９と同様に熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満の場合は処理をステップＳ９０６に進め、運転最低温度未満でない場合は待機する。
ステップＳ９００からステップＳ９０４は燃料としての新たな有機廃棄物１を追加して燃焼させて水素含有ガスの量を増やして熱分解炉Ｂ１２の温度を上昇させる処理である。ステップＳ９２０は図６のステップＳ６２１と同様なので説明を省略する。
ステップＳ９００は図６のステップＳ６０２と同様なので説明を省略する。
ステップＳ９０１とステップＳ９０２は、図６のステップＳ６０１に該当するので説明を省略する。ステップＳ９２０は有機廃棄物１をシュレッダ２の投入口に投入する処理であり、図６のステップＳ６２１に該当する。ステップＳ９２１は図６のステップＳ６２２に該当し、ステップＳ９２２は、コンベア３が起動し熱分解炉Ａ４に有機廃棄物１を投入する処理であり図６のステップＳ６２２の後半とステップＳ６２３に該当する。
ステップＳ９０３は図６のステップＳ６０３と同様であるが、ブロア４０の風力を強にする制御信号をブロア４０に送信する点が異なる。ステップＳ９２３ではブロア４０の風力が強に変更される。ステップＳ９０４では、制御装置３２からシュレッダ２の停止信号とコンベア３の停止信号が送信され、処理をステップＳ９０５に進める。ステップＳ９２４ではシュレッダ２とコンベア３が停止する。ステップＳ９２５では温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信される。ステップＳ９０５では温度センサＡ３３の温度情報が熱分解炉Ａ４の実際の摂氏温度に変換されてＲＡＭ７３のワークエリアに記憶され、図６のステップＳ６０９と同様に熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満の場合は処理をステップＳ９０６に進め、運転最低温度未満でない場合は待機する。
【0044】
ステップＳ９０６ではバタフライバルブ４９又はバタフライバルブ５０の少なくとも１つを開にする開信号を送信し、ステップＳ９２７でバタフライバルブ４９又はバタフライバルブ５０の少なくとも１つを開にすることにより、貯留チャンバ３４に貯留してある水素含有ガスを熱分解炉Ａ４に導入してその火勢を強くし、処理をステップＳ９０７に進める。ステップＳ９０７はエアタンク用バルブ５１の開信号を送信して、ステップＳ９２７でエアタンク用バルブ５１を開に開信号を送信し、ステップすることで熱分解炉Ａ４の火勢を強くする処理であり、処理をステップＳ９０８に進める。ステップＳ９２８では温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信される。
ステップＳ９０８はステップＳ９０５と同様に熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満の場合は処理をステップＳ９０９に進め、運転最低温度未満でない場合は待機する。ステップＳ９０９では、最後の昇温手段として、通常は運転立上げ時に用いる点火装置５の点火信号を送信し、ステップＳ９２９では、点火装置５が点火して加熱を開始し、ステップＳ９３０では温度センサＡ３３の温度情報が再度制御装置３２に送信され、ステップＳ９１０では、制御装置３２は熱分解炉Ｂ１２の温度が運転標準温度１を超えているかを判定し、運転標準温度１を超えている場合は処理をステップＳ９１１に進め、運転標準１温度を超えていない場合は処理を終了する。運転標準温度１とは、通常の運転時における熱分解炉Ｂ１２の想定される温度範囲の中央値を意味し、例えば摂氏５００前後を意味する。ステップＳ９１１では、制御装置３２は点火装置５に消火信号を送信し、エアタンク用バルブ５１に閉信号を送信し、バタフライバルブ４９に閉信号を送信し、ブロア４０に風量弱の各制御信号を送信する。ステップＳ９３１では、受信したそれぞれの制御信号に基づき点火装置５は消火し、エアタンク用バルブ５１は閉となり、バタフライバルブ４９は閉となり、ブロア４０の風量が弱に変更され、処理を終了する。以上で図９の説明を終わる。
ステップＳ９０８はステップＳ９０５と同様に熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最低温度未満であるかを判定し、運転最低温度未満の場合は処理をステップＳ９０９に進め、運転最低温度未満でない場合は待機する。ステップＳ９０９では、最後の昇温手段として、通常は運転立上げ時に用いる点火装置５の点火信号を送信し、ステップＳ９２９では、点火装置５が点火して加熱を開始し、ステップＳ９３０では温度センサＡ３３の温度情報が再度制御装置３２に送信され、ステップＳ９１０では、制御装置３２は熱分解炉Ｂ１２の温度が運転標準温度１を超えているかを判定し、運転標準温度１を超えている場合は処理をステップＳ９１１に進め、運転標準１温度を超えていない場合は処理を終了する。運転標準温度１とは、通常の運転時における熱分解炉Ｂ１２の想定される温度範囲の中央値を意味し、例えば摂氏５００前後を意味する。ステップＳ９１１では、制御装置３２は点火装置５に消火信号を送信し、エアタンク用バルブ５１に閉信号を送信し、バタフライバルブ４９に閉信号を送信し、ブロア４０に風量弱の各制御信号を送信する。ステップＳ９３１では、受信したそれぞれの制御信号に基づき点火装置５は消火し、エアタンク用バルブ５１は閉となり、バタフライバルブ４９は閉となり、ブロア４０の風量が弱に変更され、処理を終了する。以上で図９の説明を終わる。
【0045】
図１０は熱分解炉Ｂ１２の降温処理プログラムのフローチャートを示す図であり、図６のステップＳ６１２の詳細フローチャートである。有機廃棄物１の品質は一定していないため、熱分解炉Ａ４の有機廃棄物１の燃焼後の高温ガスが想定以上の高温になることがありうる。その場合、熱交換機６から熱分解炉Ｂ１２に伝わる熱量が増加して、温度センサＡ３３により計測される熱分解炉Ｂ１２の炉内温度が想定以上になる場合がある。このような場合に熱エネルギーを極力無駄にしないで、より頻繁に発生しうる熱分解炉Ｂ１２の昇温処理に活用するための処理プログラムが降温処理プログラムである。以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。なお、ＸＸＸはアラビア数字である。
【0046】
まず、ステップＳ１０００では制御装置３２は、湿度センサ５３から受信して実際の相対湿度に換算後ＲＡＭ７３のワークエリアに保存している環境湿度と、温度センサＣ３７から受信して実際の摂氏温度換算後ＲＡＭ７３のワークエリアに保存している環境温度とを、それぞれ変数領域に保存する。ステップＳ１００１では制御装置３２が、バタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０に閉信号を送信する。ステップＳ１０２１では貯留チャンバ３４から熱分解炉Ａ４に水素含有ガスを供給するバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０が両方閉となり、熱分解炉Ａ４に水素含有ガスが供給されなくなる。ステップＳ１００２では制御装置３２が、ブロア４０の風量を弱にする制御信号を送信し、ステップＳ１０２２ではブロア４０の風量が弱に変更される。ステップＳ１００３では制御装置３２が、エアタンク用バルブ５１を閉にする閉信号を送信し、ステップＳ１０２３ではエアタンク用バルブ５１が閉になる。ステップＳ１００４では制御装置３２がコンベア３の停止信号を送信し、ステップＳ１０２４ではコンベア３が停止する。ステップＳ１０２５では温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信され、制御装置３２は温度センサＡ３３から受信した温度情報を実際の摂氏温度に換算後ＲＡＭ７３のワークエリアに最新の熱分解炉Ｂ１２の温度として保存する。ステップＳ１００５では、制御装置３２がＲＡＭ７３のワークエリアの最新の熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最高温度（例えば４３０℃）を超えているかを判定し、運転最高温度を超えている場合は処理をステップＳ１００６に進め、運転最高温度を超えていない場合は処理を終了する。運転最高温度とは製造されるバイオチャの品質に悪影響がなく、かつ熱反応炉Ｂ１２や温度センサＡ３３等の寿命に悪影響を与えない最高温度から２０℃程度低い温度を意味する。ステップＳ１００６では制御装置３２が電磁弁Ｂ２５に開信号を送信し、ステップＳ１０２６では電磁弁Ｂ２５が開となる。ステップＳ１００７では制御装置３２が電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６に閉信号を送信し、ステップＳ１０２７では電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６が閉となり、有機廃棄物１の燃焼後の高温ガスが直接サイクロン２７から排煙脱硫装置２８等を経て煙突３１から排出される。ステップＳ１０２８では、ステップＳ１０２５と同様にＲＡＭ７３のワークエリアに最新の熱分解炉Ｂ１２の温度が保存される。ステップＳ１００８では、制御装置３２がＲＡＭ７３のワークエリアの最新の熱分解炉Ｂ１２の温度が運転標準温度（例えば４１０℃）を超えているかを判定し、運転標準温度を超えている場合は所定時間待機し、運転標準温度を超えていない場合は処理をステップＳ１００９に進める。ステップＳ１００９では制御装置３２はバタフライバルブ４９に１／４開信号（全開の１／６から１／８程度の開度で全開の１／４量程度の量の水素含有ガスを供給する角度）送信し、処理を直ちにステップＳ１０１０に進める。バタフライバルブ４９に半開信号を送信するのではなく、バタフライバルブ５０に送信しても良い。ステップＳ１０２９では、バタフライバルブ４９が１／４開となり、熱分解炉Ａ４に再び水素含有ガスが提供される。ステップＳ１０３０では、ステップＳ１０２５と同様に温度センサＡ３３の温度情報が制御装置３２に送信され、制御装置３２は温度センサＡ３３から受信した温度情報を実際の摂氏温度に換算後ＲＡＭ７３のワークエリアに最新の熱分解炉Ｂ１２の温度として保存する。ステップＳ１０１０では、制御装置３２がＲＡＭ７３のワークエリアの最新の熱分解炉Ｂ１２の温度が運転最高温度を超えているかを再び判定し、運転最高温度を超えている場合はバタフライバルブ４９に閉信号を送信して所定時間待機しバタフライバルブ４９は全閉となる。ステップＳ１０１０で運転最高温度を超えていない場合は処理を直ちにステップＳ１０１１に進める。ステップＳ１０１１では、制御装置３２は電磁弁Ｂ２５に閉信号を送信し、電磁弁Ａ２４に開信号を送信し、電磁弁Ｃ２６に開信号を送信し、エアタンク用バルブ５１に閉信号を送信する。ステップＳ１０３１では、電磁弁Ｂ２５が閉となり、電磁弁Ａ２４と電磁弁Ｃ２６が両方開となり、エアタンク用バルブ５１が閉になり、通常の運転状態に復帰する。以上で図１０の説明を終わる。
【0047】
図１１は学習装置３９における学習処理の詳細処理のフローチャートを示す図である。
以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ１１０１からステップＳ１１０６は学習装置３９のＣＰＵ８１の制御のもとで実行する処理である。ステップＳ１１２１は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとで実行する処理である。ステップＳ１１２１では、制御装置３２が制御パラメータ履歴情報を送信し、ステップＳ１１０１では、学習装置３９は制御装置３２から制御パラメータ履歴情報を受信し、図５のハードディスク８８の制御パラメータ履歴記憶部６９に記憶する。ステップＳ１１０２乃至ステップＳ１１０３では、ＲＡＭ８３に読み込み、制御パラメータ履歴情報から学習用データを生成して図５のハードディスク８８の学習データ記憶部６７に記憶する。具体的には、ステップＳ１１０２では、制御パラメータ履歴情報の点火加熱装置の点火から消火までの時間が所定時間を超える場合、又は電磁弁Ａ２４の開時刻から電磁弁Ｄ１０の開時刻迄の時間が所定時間を超える場合は、その処理サイクルの負例の学習データのフラグがオンになる。ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２の分析結果に基づいて学習処理を実行する。
ステップＳ１１０４では、学習終了判定処理を実行する。
以下の説明では各ステップ間での「処理をステップＳＸＸＸに進める」との記載は省略する場合がある。
ステップＳ１１０１からステップＳ１１０６は学習装置３９のＣＰＵ８１の制御のもとで実行する処理である。ステップＳ１１２１は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとで実行する処理である。ステップＳ１１２１では、制御装置３２が制御パラメータ履歴情報を送信し、ステップＳ１１０１では、学習装置３９は制御装置３２から制御パラメータ履歴情報を受信し、図５のハードディスク８８の制御パラメータ履歴記憶部６９に記憶する。ステップＳ１１０２乃至ステップＳ１１０３では、ＲＡＭ８３に読み込み、制御パラメータ履歴情報から学習用データを生成して図５のハードディスク８８の学習データ記憶部６７に記憶する。具体的には、ステップＳ１１０２では、制御パラメータ履歴情報の点火加熱装置の点火から消火までの時間が所定時間を超える場合、又は電磁弁Ａ２４の開時刻から電磁弁Ｄ１０の開時刻迄の時間が所定時間を超える場合は、その処理サイクルの負例の学習データのフラグがオンになる。ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２の分析結果に基づいて学習処理を実行する。
ステップＳ１１０４では、学習終了判定処理を実行する。
【0048】
具体的には、第一の簡易的な方法として、実際の制御パラメータ履歴情報と学習後の最適パラメータを２つの点で比較して学習終了を判定する。第１は学習前の過去の運用時の１サイクルのバイオチャ製造プロセスの実行時間と、同じ又は類似の環境温度・環境湿度条件と同じバイオマス資源８の投入量での学習後の１サイクルのバイオチャ製造プロセスの実行時間の比較である。第２は学習前の過去の運用時の１サイクルの有機廃棄物１の投入量及び点火装置５の点火時間と、同じ又は類似の環境温度・環境湿度条件と同じバイオマス資源８の投入量での学習後の１サイクルの有機廃棄物１の投入量及び点火装置５の加熱時間との比較である。例えばこれらの比較数値が学習前と比べて処理時間が３０％程度短縮する、又は１サイクルの有機廃棄物１の投入量及び点火装置５の点火時間が２０％程度削減できると見込める場合には学習を終了する。なお、学習プロセスを複数回繰り返した結果前回のパラメータよりも判定結果が悪くなった場合は、過学習（オーバーフィッティング）が発生したと判定し、１つ前のパラメータを最適パラメータとする。学習終了可と判定した場合は処理をステップＳ１１０５に進め、学習終了不可と判定した場合は処理をステップＳ１１０３に戻す。
ステップＳ１１０５では、作成した最適パラメータをハードディスク８８の最適パラメータ記憶部６９に記憶する。
ステップＳ１１０６では、通信回線５５を介して、作成した最適パラメータを制御装置３２に送信する。ステップＳ１１２２では、制御装置３２は受信した最適パラメータをＨＤＤ７８の最適パラメータ記憶部５２に記憶する。
ステップＳ１１０５では、作成した最適パラメータをハードディスク８８の最適パラメータ記憶部６９に記憶する。
ステップＳ１１０６では、通信回線５５を介して、作成した最適パラメータを制御装置３２に送信する。ステップＳ１１２２では、制御装置３２は受信した最適パラメータをＨＤＤ７８の最適パラメータ記憶部５２に記憶する。
【0049】
第二の方法として、以下を実行することが可能である。図１２にパラメータ最適化処理のフローチャートを示す。ステップＳ１２２１乃至ステップＳ１２２３は学習装置３９のＣＰＵ８１の制御のもとに実行される処理であり、ステップＳ１２２１は制御装置３２のＣＰＵ７１の制御のもとに実行される処理である。
ステップＳ１２２１では制御装置３２の制御パラメータ履歴記憶部３８から通信回線５５を介して制御パラメータ履歴情報が学習装置３９に送信され、学習装置３９は受信した制御パラメータ履歴情報を学習データ記憶部６７に記憶する。
ステップ１２０１では学習データ記憶部６７から実際の制御パラメータ履歴情報を読出して、処理サイクル毎の有機廃棄物資源１の燃料としての品質クラスを５段階に分類する。有機廃棄物資源１の燃料としての品質を分類する目的は、有機廃棄物資源１の品質は各処理サイクル毎に異なることが予想されるため、有機廃棄物資源１の品質クラスと貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量に応じた最適パラメータを決定する必要がある。
具体的には、以下の方法で分類を決定する。
１）有機廃棄物資源１の投入重量
有機廃棄物資源１の投入重量が多いほど、有機廃棄物１を品質熱分解ガス化して燃焼したことによる熱量の発生が増える
２）圧力計Ａ６０の圧力の時間的推移とバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０のバルブ開度から計算した貯留チャンバ３４からの水素含有ガスの放出量
水素含有ガスの放出量が多いほど熱量の発生が増える。熱分解炉Ａ４での発生熱量が増えるが、
３）熱分解炉Ｂ１２の温度センサＡ３３の温度の時間的推移
温度の立ち上がりが早く、処理プロセス中の温度が高温側を維持している割合が多いか少ないか
４）環境温度を計測する温度センサＣ３７の温度の時間的推移
環境温度が低いほど、熱分解炉Ｂ１２から環境への放熱量が増え不利な要素となる
５）環境湿度を計測する湿度センサ５３の湿度の時間的推移
環境湿度が高いほど投入する有機廃棄物資源１の水分含有量が高くなることが予想され、水分含有量が多いほど、熱分解炉Ａ４で発生した総熱量のうち、水分の気化の潜熱で奪われる熱量が増えて不利な要因となる
上記１）２）４）５）の条件と上記３）の処理サイクル開始からの熱分解炉Ｂ１２の温度の立上りから、過去の処理サイクル毎の有機廃棄物資源１の燃料としての品質クラス毎の投入重量別環境温度別環境湿度別の立上りの平均温度上昇率の上限と下限を決定して学習装置３９のハードディスク８８に記憶する。
ステップＳ１２２１では制御装置３２の制御パラメータ履歴記憶部３８から通信回線５５を介して制御パラメータ履歴情報が学習装置３９に送信され、学習装置３９は受信した制御パラメータ履歴情報を学習データ記憶部６７に記憶する。
ステップ１２０１では学習データ記憶部６７から実際の制御パラメータ履歴情報を読出して、処理サイクル毎の有機廃棄物資源１の燃料としての品質クラスを５段階に分類する。有機廃棄物資源１の燃料としての品質を分類する目的は、有機廃棄物資源１の品質は各処理サイクル毎に異なることが予想されるため、有機廃棄物資源１の品質クラスと貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量に応じた最適パラメータを決定する必要がある。
具体的には、以下の方法で分類を決定する。
１）有機廃棄物資源１の投入重量
有機廃棄物資源１の投入重量が多いほど、有機廃棄物１を品質熱分解ガス化して燃焼したことによる熱量の発生が増える
２）圧力計Ａ６０の圧力の時間的推移とバタフライバルブ４９及びバタフライバルブ５０のバルブ開度から計算した貯留チャンバ３４からの水素含有ガスの放出量
水素含有ガスの放出量が多いほど熱量の発生が増える。熱分解炉Ａ４での発生熱量が増えるが、
３）熱分解炉Ｂ１２の温度センサＡ３３の温度の時間的推移
温度の立ち上がりが早く、処理プロセス中の温度が高温側を維持している割合が多いか少ないか
４）環境温度を計測する温度センサＣ３７の温度の時間的推移
環境温度が低いほど、熱分解炉Ｂ１２から環境への放熱量が増え不利な要素となる
５）環境湿度を計測する湿度センサ５３の湿度の時間的推移
環境湿度が高いほど投入する有機廃棄物資源１の水分含有量が高くなることが予想され、水分含有量が多いほど、熱分解炉Ａ４で発生した総熱量のうち、水分の気化の潜熱で奪われる熱量が増えて不利な要因となる
上記１）２）４）５）の条件と上記３）の処理サイクル開始からの熱分解炉Ｂ１２の温度の立上りから、過去の処理サイクル毎の有機廃棄物資源１の燃料としての品質クラス毎の投入重量別環境温度別環境湿度別の立上りの平均温度上昇率の上限と下限を決定して学習装置３９のハードディスク８８に記憶する。
【0050】
ステップ１２０２では処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量に応じた水素含有ガスの供給量の最適パラメータの決定
１） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が少ない場合は、有機廃棄物資源１の投入重量を最大投入可能量まで多くして、有機廃棄物資源１を熱分解ガス化して燃焼させて高温ガスを発生させて、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、貯留チャンバ３４に貯留する水素含有ガスの量多くする必要がある。全体の処理時間はやや長くなる。
２） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が多い場合は、有機廃棄物資源１の投入重量は、熱分解炉Ｂ１２に投入するバイオマス資源８の乾燥重量に見合った量で良く、貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスを多めに投入して、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、全体の処理時間を短縮することが可能になる。
３） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が中程度の場合は、有機廃棄物資源１の投入重量は、熱分解炉Ｂ１２に投入するバイオマス資源８の乾燥重量に見合った量で良く、貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスを処理サイクルの投入タイミングの開始時点から少しの間は多めに投入して、その後はやや減らすことで、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、全体の処理時間を短縮し、かつ水素含有ガスの放出量を抑制することが可能になる。
４） 制御パラメータ履歴情報から吸引ポンプ５７の起動／停止時刻及びポンプ回転数の推移を読みだして、処理サイクル毎の水素含有ガスの合計蓄積量と熱分解炉Ｂ１２の温度に応じた処理サイクル開始からの経過時間に応じた単位時間当たりの水素含有ガスの蓄積量を集計する。
１） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が少ない場合は、有機廃棄物資源１の投入重量を最大投入可能量まで多くして、有機廃棄物資源１を熱分解ガス化して燃焼させて高温ガスを発生させて、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、貯留チャンバ３４に貯留する水素含有ガスの量多くする必要がある。全体の処理時間はやや長くなる。
２） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が多い場合は、有機廃棄物資源１の投入重量は、熱分解炉Ｂ１２に投入するバイオマス資源８の乾燥重量に見合った量で良く、貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスを多めに投入して、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、全体の処理時間を短縮することが可能になる。
３） 処理プロセス開始時の貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスの量が中程度の場合は、有機廃棄物資源１の投入重量は、熱分解炉Ｂ１２に投入するバイオマス資源８の乾燥重量に見合った量で良く、貯留チャンバ３４に貯留した水素含有ガスを処理サイクルの投入タイミングの開始時点から少しの間は多めに投入して、その後はやや減らすことで、熱分解炉Ｂ１２の温度を早く立ち上げ、全体の処理時間を短縮し、かつ水素含有ガスの放出量を抑制することが可能になる。
４） 制御パラメータ履歴情報から吸引ポンプ５７の起動／停止時刻及びポンプ回転数の推移を読みだして、処理サイクル毎の水素含有ガスの合計蓄積量と熱分解炉Ｂ１２の温度に応じた処理サイクル開始からの経過時間に応じた単位時間当たりの水素含有ガスの蓄積量を集計する。
【0051】
ステップ１２０３ではステップ１とステップ２からの最適パラメータを決定する。
上記ステップ１とステップ２の結果から全体の最適パラメータを決定する。ステップ２で決定された処理サイクル開始時の水素含有ガスの蓄積量と熱分解炉Ｂ１２の温度に応じた処理サイクル開始からの経過時間に応じた単位時間当たりの水素含有ガスの蓄積量に基づいて、品質クラス別処理サイクル開始時の水素含有ガス蓄積量別の、処理サイクル開始時からの経過時間別の水素含有ガスの供給可能量を算出して、学習装置３９のハードディスク８８に記憶する。
上記ステップ１とステップ２の結果から全体の最適パラメータを決定する。ステップ２で決定された処理サイクル開始時の水素含有ガスの蓄積量と熱分解炉Ｂ１２の温度に応じた処理サイクル開始からの経過時間に応じた単位時間当たりの水素含有ガスの蓄積量に基づいて、品質クラス別処理サイクル開始時の水素含有ガス蓄積量別の、処理サイクル開始時からの経過時間別の水素含有ガスの供給可能量を算出して、学習装置３９のハードディスク８８に記憶する。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、有機質バイオマス原料を炭化処理することによりバイオチャを製造する環境に優しくゴミを削減可能なバイオチャ製造システムとして有用である。
【符号の説明】
【0053】
符号の説明
１ 投入する有機廃棄物（都市ゴミ）
２ シュレッダ
３ （有機廃棄物用）コンベア
４ 熱分解炉Ａ
５ 点火装置
６ 熱交換機
７ 熱分解炉Ａで発生する水素含有ガス
８ バイオマス資源
９ （バイオマス資源用）コンベア
１０ 電磁弁Ｄ
１１ シュレッダ乾燥装置
１２ 熱分解炉Ｂ
１３ 電磁弁Ｅ
１４ 冷却水出口
１５ 締切バルブ
１６ 冷却装置
１７ 電磁弁Ｆ
１８ 排出されたバイオチャ
１９ 入口バルブ
２０ 冷却水
２１ 空気
２２ 窒素製造機
２３ 窒素投入バルブ
２４ 電磁弁Ｂ
２５ 電磁弁Ａ
２６ 電磁弁Ｃ
２７ 遠心式集塵装置（サイクロン）
２８ 排煙脱硫装置
２９ 湿式スクラバー
３０ 乾式スクラバー
３１ 煙突
３２ 制御装置
３３ 温度センサＡ（熱分解炉Ｂ）
３４ 貯留チャンバ
３５ 水素含有ガス制御用バルブ
３６ 冷却水温度センサＢ
３７ 温度センサＣ（環境温度）
３８ 制御パラメータ履歴記憶部
３９ 学習装置
４０ ブロア
４１ 配管Ａ
４２ 配管Ｂ
４３ 配管Ｃ
４４ 配管Ｄ
４５ 配管Ｅ
４６ 配管Ｆ
４７ エアフローバルブ
４８ エアタンク
４９ バタフライバルブＡ
５０ バタフライバルブＢ
５１ エアタンク用バルブ（配管Ｈ５９の途中）
５２ 最適パラメータ記憶部
５３ 湿度センサ
５４ 配管Ｇ（ブロア４０と熱分解炉Ａ４）
５５ 通信回線
５６ 吸引ポンプ（水素含有ガス用）
５８ 空気吸引ポンプ（エアタンク４８用）
５９ 配管Ｈ（熱分解炉Ａ４とエアタンク間）
６０ 圧力計Ａ（貯留チャンバ３４内の圧力測定用）
６１ 圧力計Ｂ（エアタンク４８内の圧力測定用）
６２ 制御判定部
６３ 投入装置Ａ（有機廃棄物１投入用）
６４ 投入装置Ｂ（バイオマス資源８投入用）
６５ ディスプレイＡ（制御装置３２用）
６６ ディスプレイＢ（学習装置３９用）
６７ 学習データ記憶部（学習装置３９内）
６８ 学習処理部（学習装置３９内）
６９ 最適パラメータ記憶部（学習装置３９内）
７０ システムバス
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＯＭ
７３ ＲＡＭ
７４ ＶＧＡ
７５ ＬＡＮアダプタ
７６ キーボード
７７ マウス
７８ ＨＤＤ
７９ ＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ
８０ システムバス
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＯＭ
８３ ＲＡＭ
８４ ＶＧＡ
８５ ＬＡＮアダプタ
８６ キーボード
８７ マウス
８８ ＨＤＤ
８９ ＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ
９０ ＧＰＵ
１ 投入する有機廃棄物（都市ゴミ）
２ シュレッダ
３ （有機廃棄物用）コンベア
４ 熱分解炉Ａ
５ 点火装置
６ 熱交換機
７ 熱分解炉Ａで発生する水素含有ガス
８ バイオマス資源
９ （バイオマス資源用）コンベア
１０ 電磁弁Ｄ
１１ シュレッダ乾燥装置
１２ 熱分解炉Ｂ
１３ 電磁弁Ｅ
１４ 冷却水出口
１５ 締切バルブ
１６ 冷却装置
１７ 電磁弁Ｆ
１８ 排出されたバイオチャ
１９ 入口バルブ
２０ 冷却水
２１ 空気
２２ 窒素製造機
２３ 窒素投入バルブ
２４ 電磁弁Ｂ
２５ 電磁弁Ａ
２６ 電磁弁Ｃ
２７ 遠心式集塵装置（サイクロン）
２８ 排煙脱硫装置
２９ 湿式スクラバー
３０ 乾式スクラバー
３１ 煙突
３２ 制御装置
３３ 温度センサＡ（熱分解炉Ｂ）
３４ 貯留チャンバ
３５ 水素含有ガス制御用バルブ
３６ 冷却水温度センサＢ
３７ 温度センサＣ（環境温度）
３８ 制御パラメータ履歴記憶部
３９ 学習装置
４０ ブロア
４１ 配管Ａ
４２ 配管Ｂ
４３ 配管Ｃ
４４ 配管Ｄ
４５ 配管Ｅ
４６ 配管Ｆ
４７ エアフローバルブ
４８ エアタンク
４９ バタフライバルブＡ
５０ バタフライバルブＢ
５１ エアタンク用バルブ（配管Ｈ５９の途中）
５２ 最適パラメータ記憶部
５３ 湿度センサ
５４ 配管Ｇ（ブロア４０と熱分解炉Ａ４）
５５ 通信回線
５６ 吸引ポンプ（水素含有ガス用）
５８ 空気吸引ポンプ（エアタンク４８用）
５９ 配管Ｈ（熱分解炉Ａ４とエアタンク間）
６０ 圧力計Ａ（貯留チャンバ３４内の圧力測定用）
６１ 圧力計Ｂ（エアタンク４８内の圧力測定用）
６２ 制御判定部
６３ 投入装置Ａ（有機廃棄物１投入用）
６４ 投入装置Ｂ（バイオマス資源８投入用）
６５ ディスプレイＡ（制御装置３２用）
６６ ディスプレイＢ（学習装置３９用）
６７ 学習データ記憶部（学習装置３９内）
６８ 学習処理部（学習装置３９内）
６９ 最適パラメータ記憶部（学習装置３９内）
７０ システムバス
７１ ＣＰＵ
７２ ＲＯＭ
７３ ＲＡＭ
７４ ＶＧＡ
７５ ＬＡＮアダプタ
７６ キーボード
７７ マウス
７８ ＨＤＤ
７９ ＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ
８０ システムバス
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＯＭ
８３ ＲＡＭ
８４ ＶＧＡ
８５ ＬＡＮアダプタ
８６ キーボード
８７ マウス
８８ ＨＤＤ
８９ ＢＤ－Ｒ／ＲＥドライブ
９０ ＧＰＵ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
