知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】ごみ焼却施設
(51)【国際特許分類】
G01N 22/04 20060101AFI20241008BHJP
F23G 5/50 20060101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
G01N22/04 Z
F23G5/50 Q ZAB
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020184120
(22)【出願日】2020-11-04
(65)【公開番号】P2022074241
(43)【公開日】2022-05-18
【審査請求日】2023-08-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000133032
【氏名又は名称】株式会社タクマ
(74)【代理人】
【識別番号】100141586
【弁理士】
【氏名又は名称】沖中 仁
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 滋敏
(72)【発明者】
【氏名】藤平 弘樹
(72)【発明者】
【氏名】宍田 健一
【審査官】比嘉 翔一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１７８８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１６１５９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０８３５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７８８４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８０９６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７８８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１１８８５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２１９４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－１１５８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－０１７０５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２３３２４２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ２２／００－Ｇ０１Ｎ２２／０４
Ｆ２３Ｇ ５／００
Ｆ２３Ｇ ５／４０－Ｆ２３Ｇ ５／４２
Ｆ２３Ｇ ５／５０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍ３）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ホッパを介して燃焼室に供給されたごみを燃焼するように構成される焼却炉を備えたごみ焼却施設であって、前記焼却炉は、前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調節する再循環排ガス用ダンパを有し、
非接触式水分計を含み、前記ホッパ内のごみの水分率を計測するホッパごみ水分率計測手段と、
前記ホッパごみ水分率計測手段によって計測される水分率に応じて、前記再循環排ガス用ダンパによる前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調整する燃焼状態制御手段と、
を備え、
前記非接触式水分計は、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するマイクロ波発信部と、
前記ホッパ内のごみに照射されて当該ごみを通過したマイクロ波を受信するマイクロ波受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備え、
前記燃焼状態制御手段は、前記ホッパごみ水分率算出部によって算出されたごみの水分率から、ごみの発熱量の増加傾向を予測した場合、前記焼却炉内の温度を下降させて過剰燃焼を抑制するように前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調整するごみ焼却施設。
【請求項2】
ホッパを介して燃焼室に供給されたごみを燃焼するように構成される焼却炉を備えたごみ焼却施設であって、前記焼却炉は、前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調節する再循環排ガス用ダンパを有し、
非接触式水分計を含み、前記ホッパ内のごみの水分率を計測するホッパごみ水分率計測手段と、
前記ホッパごみ水分率計測手段によって計測される水分率に応じて、前記再循環排ガス用ダンパによる前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調整する燃焼状態制御手段と、
を備え、
前記非接触式水分計は、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するとともに、当該ごみを透過し、且つ反射したマイクロ波を受信するマイクロ波発信・受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備え、
前記燃焼状態制御手段は、前記ホッパごみ水分率算出部によって算出されたごみの水分率から、ごみの発熱量の増加傾向を予測した場合、前記焼却炉内の温度を下降させて過剰燃焼を抑制するように前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調整するごみ焼却施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ごみの水分率を計測する非接触式水分計、及び当該非接触式水分計を備えるごみ焼却施設に関する。
【背景技術】
【0002】
ごみ焼却施設において、燃焼運転の安定性を乱す大きな要因として、焼却炉で燃焼されるごみの性状が一定でないということが挙げられる。ごみの性状が一定でない場合、ごみの発熱量が変動し、燃焼が不安定になる。ごみの性状のうち、発熱量を大きく左右する因子は、ごみの水分率である。そこで、焼却炉で燃焼される前のごみの水分率を計測し、計測した水分率に応じて燃焼制御を行えば、燃焼運転が安定化することになる。
【0003】
特許文献１には、廃棄物を燃焼室へ落下供給するシュートにおいて、減衰式のマイクロ波透過式水分率計、又は位相式のマイクロ波透過式水分率計によって、ごみの水分率を計測する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１７８８４４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で開示されている減衰式や位相式のマイクロ波透過式水分率計では、シュート内のごみの体積充填率（ごみと空気等との混合率）が変動した場合、計測値が変化してしまい、ごみの水分率を精度良く計測することができないという問題がある。ごみ焼却施設において、より安定した燃焼制御を実現するためには、ごみの体積充填率の変動に影響されずに、ごみの水分率を精度良く計測することが求められる。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ごみの体積充填率の変動に影響されずに、ごみの水分率を精度良く計測することができる非接触式水分計、及び当該非接触式水分計を備えたごみ焼却施設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の本発明に係る非接触式水分計の特徴構成は、
燃焼室にごみを供給する給じん装置にごみを送り込むためのホッパに配設され、前記ホッパ内のごみの水分率を計測する非接触式水分計であって、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するマイクロ波発信部と、
前記ホッパ内のごみに照射されて当該ごみを通過したマイクロ波を受信するマイクロ波受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備えることにある。
燃焼室にごみを供給する給じん装置にごみを送り込むためのホッパに配設され、前記ホッパ内のごみの水分率を計測する非接触式水分計であって、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するマイクロ波発信部と、
前記ホッパ内のごみに照射されて当該ごみを通過したマイクロ波を受信するマイクロ波受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備えることにある。
【0008】
計測対象（ホッパ内のごみ）の体積充填率（ごみと空気等との混合率）の変化は、マイクロ波の振幅変化(減衰量)と位相差(位相遅れ)との比（振幅変化／位相差）として検出される。そこで、計測対象の体積充填率を変えてマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定しプロットすれば一直線上に並ぶこととなり、この直線の式の傾きは計測対象の体積充填率の変化に影響されない。従って、予め既知の種々の水分率の値のごみを、各水分率で体積充填率を変えてマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定し、各水分率における直線の式の傾きを求め、更に、前記傾きと水分率との関係を予め求めておく。次に、計測対象に、マイクロ波を照射し、計測対象を透過したマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定し、振幅変化と位相差との傾き（比）を求め、求めた傾きの値を予め求めておいた傾きと水分率との関係にあてはめれば、計測対象の体積充填率の変化に影響されずに、ごみの水分率を正確に求めることができる。
【0009】
本構成の非接触式水分計によれば、マイクロ波発信部から発信されたマイクロ波がホッパ内のごみに照射され、ごみを通過したマイクロ波がマイクロ波受信部で受信される。そして、発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいてホッパ内のごみの水分率がホッパごみ水分率算出部によって算出される。従って、ごみの体積充填率の変動に影響されずに、ごみの水分率を精度良く計測することができ、これによってより安定した燃焼制御を実現することができる。
【0010】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記ホッパはシュート部を備え、
前記マイクロ波発信部から発信されたマイクロ波は前記シュート部内のごみを透過して前記マイクロ波受信部に受信されることが好ましい。
前記ホッパはシュート部を備え、
前記マイクロ波発信部から発信されたマイクロ波は前記シュート部内のごみを透過して前記マイクロ波受信部に受信されることが好ましい。
【0011】
本構成の非接触式水分計によれば、ホッパのシュート部内のごみを透過したマイクロ波によってシュート部内のごみの水分率を計測する透過式の非接触式水分計を採用することにより、シュート部内のごみとの間に空気層が存在したとしても、シュート部内のごみの水分率を正確に計測することができる。
【0012】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記シュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、
前記マイクロ波発信部は、前記シュート部の一側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設され、
前記マイクロ波受信部は、前記シュート部の他側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設されることが好ましい。
前記シュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、
前記マイクロ波発信部は、前記シュート部の一側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設され、
前記マイクロ波受信部は、前記シュート部の他側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設されることが好ましい。
【0013】
本構成の非接触式水分計によれば、ホッパのシュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、壁部に設けられた開口部に電磁波透過部材が装着され、この電磁波透過部材を通してマイクロ波発信部及びマイクロ波受信部によりマイクロ波が発信・受信されて、ホッパのシュート部内のごみの水分率が計測される。マイクロ波発信部及びマイクロ波受信部は、電磁波透過部材の存在によってホッパのシュート部内のごみに直接的に接触されない。このため、マイクロ波発信部及びマイクロ波受信部の汚染や破損を未然に防ぐことができる。なお、電磁波透過部材が耐食性を有している場合、電磁波透過部材の腐食が抑えられることになり、マイクロ波の発信・受信不良を未然に防ぐことができる。従って、正確な計測値を長期に亘って安定的に得ることができる。
【0014】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記マイクロ波発信部及び前記マイクロ波受信部は、前記ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されることが好ましい。
前記マイクロ波発信部及び前記マイクロ波受信部は、前記ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されることが好ましい。
【0015】
本構成の非接触式水分計によれば、マイクロ波発信部及びマイクロ波受信部が、ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されるので、ホッパ内のごみ堆積空間に空隙が多い場合であっても、精度良くごみの水分率を計測することができる。
【0016】
次に、上記課題を解決するための本発明に係る非接触式水分計の特徴構成は、
燃焼室にごみを供給する給じん装置にごみを送り込むためのホッパに配設され、前記ホッパ内のごみの水分率を計測する非接触式水分計であって、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するとともに、当該ごみを透過し、且つ反射したマイクロ波を受信するマイクロ波発信・受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備えることにある。
燃焼室にごみを供給する給じん装置にごみを送り込むためのホッパに配設され、前記ホッパ内のごみの水分率を計測する非接触式水分計であって、
前記ホッパ内のごみに照射するためのマイクロ波を発信するとともに、当該ごみを透過し、且つ反射したマイクロ波を受信するマイクロ波発信・受信部と、
前記発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいて前記ホッパ内のごみの水分率を算出するホッパごみ水分率算出部と、
を備えることにある。
【0017】
本構成の非接触式水分計によれば、マイクロ波発信・受信部から発信されたマイクロ波がホッパ内のごみに照射され、ごみを通過し、且つ反射したマイクロ波がマイクロ波発信・受信部で受信される。そして、発信・受信されたマイクロ波の振幅変化と位相差との比に基づいてホッパ内のごみの水分率がホッパごみ水分率算出部によって算出される。従って、ごみの体積充填率の変動に影響されずに、ごみの水分率を精度良く計測することができ、これによってより安定した燃焼制御を実現することができる。また、本構成の非接触式水分計によれば、マイクロ波を受信するためだけの受信部を別途設ける必要がなくなるため、構造をより簡素化することができる。
【0018】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記ホッパはシュート部を備え、
前記マイクロ波発信・受信部から発信されたマイクロ波は前記シュート部内のごみを透過し、且つ反射して前記マイクロ波発信・受信部に受信されることが好ましい。
前記ホッパはシュート部を備え、
前記マイクロ波発信・受信部から発信されたマイクロ波は前記シュート部内のごみを透過し、且つ反射して前記マイクロ波発信・受信部に受信されることが好ましい。
【0019】
本構成の非接触式水分計によれば、ホッパのシュート部内のごみを透過し、且つ反射したマイクロ波によってホッパのシュート部内のごみの水分率を計測する反射式の非接触式水分計を採用することにより、シュート部内のごみの水分率を正確に計測し、且つ構造をより簡素化することができる。
【0020】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記シュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、
前記マイクロ波発信・受信部は、前記シュート部の一側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設されることが好ましい。
前記シュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、
前記マイクロ波発信・受信部は、前記シュート部の一側の壁部に形成される開口部に装着された電磁波透過部材の背面側に配設されることが好ましい。
【0021】
本構成の非接触式水分計によれば、ホッパのシュート部は、互いに対向し平行をなす一対の壁部を含み、壁部に設けられた開口部に電磁波透過部材が装着され、この電磁波透過部材を通してマイクロ波発信・受信部によりマイクロ波が発信・受信されて、ホッパのシュート部内のごみの水分率が計測される。マイクロ波発信・受信部は、電磁波透過部材の存在によってホッパのシュート部内のごみに直接的に接触されない。このため、マイクロ波発信・受信部の汚染や破損を未然に防ぐことができる。なお、電磁波透過部材が耐食性を有している場合、電磁波透過部材の腐食が抑えられることになり、マイクロ波の発信・受信不良を未然に防ぐことができる。従って、正確な計測値を長期に亘って安定的に得ることができる。
【0022】
本発明に係る非接触式水分計において、
前記マイクロ波発信・受信部は、前記ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されることが好ましい。
前記マイクロ波発信・受信部は、前記ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されることが好ましい。
【0023】
本構成の非接触式水分計によれば、マイクロ波発信・受信部が、ホッパ内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置されるので、ホッパ内のごみ堆積空間に空隙が多い場合であっても、精度良くごみの水分率を計測することができる。
【0024】
次に、上記課題を解決するための本発明に係るごみ焼却施設の特徴構成は、
ホッパを介して前記燃焼室に供給されたごみを燃焼するように構成される焼却炉を備えたごみ焼却施設であって、
前記焼却炉は、前記ホッパから前記燃焼室内へとごみを供給する給じん装置、前記燃焼室内でごみを送る火格子、前記燃焼室内への燃焼空気の供給量を調整する燃焼空気用ダンパ、及び前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調節する再循環排ガス用ダンパのうちの少なくとも一つを有し、
上記非接触式水分計を含み、前記ホッパ内のごみの水分率を計測するホッパごみ水分率計測手段と、
前記ホッパごみ水分率計測手段によって計測される水分率に応じて、前記給じん装置による前記燃焼室内へのごみの供給量、前記火格子による前記燃焼室内でのごみの送り速度、前記燃焼空気用ダンパによる前記燃焼室内への燃焼空気の供給量、及び前記再循環排ガス用ダンパによる前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量のうちの少なくとも一つを調整する燃焼状態制御手段と、
を備えることにある。
ホッパを介して前記燃焼室に供給されたごみを燃焼するように構成される焼却炉を備えたごみ焼却施設であって、
前記焼却炉は、前記ホッパから前記燃焼室内へとごみを供給する給じん装置、前記燃焼室内でごみを送る火格子、前記燃焼室内への燃焼空気の供給量を調整する燃焼空気用ダンパ、及び前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調節する再循環排ガス用ダンパのうちの少なくとも一つを有し、
上記非接触式水分計を含み、前記ホッパ内のごみの水分率を計測するホッパごみ水分率計測手段と、
前記ホッパごみ水分率計測手段によって計測される水分率に応じて、前記給じん装置による前記燃焼室内へのごみの供給量、前記火格子による前記燃焼室内でのごみの送り速度、前記燃焼空気用ダンパによる前記燃焼室内への燃焼空気の供給量、及び前記再循環排ガス用ダンパによる前記燃焼室内への再循環排ガスの供給量のうちの少なくとも一つを調整する燃焼状態制御手段と、
を備えることにある。
【0025】
本構成のごみ焼却施設によれば、焼却炉は、ホッパから燃焼室内へとごみを供給する給じん装置、燃焼室内でごみを送る火格子、燃焼室内への燃焼空気の供給量を調整する燃焼空気用ダンパ、及び燃焼室内への再循環排ガスの供給量を調節する再循環排ガス用ダンパのうちの少なくとも一つを有している。焼却炉においては、給じん装置によりホッパから燃焼室内へとごみが供給され、燃焼室内において燃焼空気の供給を受けながら火格子により送られて燃焼される。そして、燃焼状態制御手段は、ホッパごみ水分率計測手段によって計測されるホッパ内のごみの水分率に応じて、給じん装置による燃焼室内へのごみの供給量、火格子による燃焼室内でのごみの送り速度、燃焼空気用ダンパによる燃焼室内への燃焼空気の供給量、及び再循環排ガス用ダンパによる燃焼室内への再循環排ガスの供給量のうちの少なくとも一つを調整する。これにより、燃焼運転を確実に安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることは意図しない。
【0028】
＜ごみ焼却施設の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るごみクレーンを備えたごみ焼却施設の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、ごみ焼却施設１は、主として、ごみ受入設備２、焼却炉３、ボイラ４、エコノマイザ５を備えている。ごみ受入設備２で受け入れられたごみは、焼却炉３で燃焼される。焼却炉３での燃焼に伴い発生した排ガスは、図示されない誘引ファンの誘引作用により、ボイラ４やエコノマイザ５に送り込まれて熱回収される。その後、排ガスは、減温塔（図示省略）で減温されてバグフィルタ（図示省略）で除塵処理された後に、煙突（図示省略）を介して外部へと放出される。
図１は、本発明の一実施形態に係るごみクレーンを備えたごみ焼却施設の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、ごみ焼却施設１は、主として、ごみ受入設備２、焼却炉３、ボイラ４、エコノマイザ５を備えている。ごみ受入設備２で受け入れられたごみは、焼却炉３で燃焼される。焼却炉３での燃焼に伴い発生した排ガスは、図示されない誘引ファンの誘引作用により、ボイラ４やエコノマイザ５に送り込まれて熱回収される。その後、排ガスは、減温塔（図示省略）で減温されてバグフィルタ（図示省略）で除塵処理された後に、煙突（図示省略）を介して外部へと放出される。
【0029】
ごみ受入設備２は、主として、ごみピット１０とごみクレーン２０とにより構成されている。
【0030】
＜ごみピット＞
ごみピット１０は、ごみ収集車（図示省略）により集められたごみを受け入れる複数の搬入口１１と所要の内容積の形状とを有し、ごみ収集車から搬入口１１を通して投入されたごみを、焼却炉３で焼却するまでの間、一時的に貯留できるように構成されている。
ごみピット１０は、ごみ収集車（図示省略）により集められたごみを受け入れる複数の搬入口１１と所要の内容積の形状とを有し、ごみ収集車から搬入口１１を通して投入されたごみを、焼却炉３で焼却するまでの間、一時的に貯留できるように構成されている。
【0031】
＜ごみクレーン＞
ごみクレーン２０は、ごみピット１０や焼却炉３のホッパ５６等を覆う建屋８内に配設されている。ごみクレーン２０は、ガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及びバケット２４を備えている。ガーダー２１は、複数の搬入口１１が並ぶ方向（図１の紙面を垂直に貫く方向）と直交する水平方向に沿って延びるように建屋８の天井部近傍に配設され、複数の搬入口１１が並ぶ方向に沿って移動自在とされている。トロリ２２は、ガーダー２１の長手方向に移動自在にガーダー２１上に配設されている。昇降装置２３は、トロリ２２上に設置されている。昇降装置２３は、図示されないドラムに巻回されたワイヤロープ２５の巻き取り、繰り出しにより、ワイヤロープ２５を介して接続されたバケット２４を昇降する。
ごみクレーン２０は、ごみピット１０や焼却炉３のホッパ５６等を覆う建屋８内に配設されている。ごみクレーン２０は、ガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及びバケット２４を備えている。ガーダー２１は、複数の搬入口１１が並ぶ方向（図１の紙面を垂直に貫く方向）と直交する水平方向に沿って延びるように建屋８の天井部近傍に配設され、複数の搬入口１１が並ぶ方向に沿って移動自在とされている。トロリ２２は、ガーダー２１の長手方向に移動自在にガーダー２１上に配設されている。昇降装置２３は、トロリ２２上に設置されている。昇降装置２３は、図示されないドラムに巻回されたワイヤロープ２５の巻き取り、繰り出しにより、ワイヤロープ２５を介して接続されたバケット２４を昇降する。
【0032】
ごみクレーン２０は、ごみを撹拌するごみ撹拌動作と、ごみを焼却炉３に投入するごみ投入動作とを実施可能なように構成されている。ここで、ごみ撹拌動作とは、バケット２４を開いた状態で、ごみピット１０内の一の領域のごみ上に降ろした後、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取る動作と、ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げ、ごみピット１０内の他の領域の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみを投下する動作とを繰り返し、必要に応じて、他の領域にごみを投下した後、他の領域のごみをバケット２４で掴んで掬い取り、バケット２４を所定高さまで上昇させて、バケット２４を開き、ごみを他の領域に投下する動作を繰り返し実施することよって、ごみピット１０内のごみを積み替え撹拌する動作のことを指す。このようなごみ撹拌動作により、ごみピット１０内のごみ質（ごみ種の構成割合や水分率）が均一化される。一方、ごみ投入動作とは、バケット２４を開いた状態で、ごみピット１０内のごみ上に降ろした後、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取り、ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げ、焼却炉３のホッパ５６の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみを投下し、ごみをホッパ５６内に投入する動作のことを指す。これにより、焼却炉３にてごみが燃焼される。
【0033】
ごみピット１０と焼却炉３のホッパ５６との間には、ごみピット１０の内部を撮影することができる適所に所要（１台又は複数台）のごみピット撮影カメラ１５が設置されている。
【0034】
＜バケット＞
図２は、本発明の一実施形態に係るごみクレーンのバケットの構造を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、バケット２４は、バケットフレーム３０、一側バケット部３１、他側バケット部３２及び開閉駆動装置３３を備えた開閉式のバケットである。バケットフレーム３０は、昇降自在にワイヤロープ２５によって吊り下げ状態で支持されている。一側バケット部３１は、バケット２４の開閉方向一側に配されている。他側バケット部３２は、バケット２４の開閉方向他側に配されている。一側バケット部３１及び他側バケット部３２は何れも、上側アーム状部３５、肘状部３６及び下側アーム状部３７が一体的に連設されてなるものである。一側バケット部３１は、肘状部３６が外側に張り出した略くの字状に形成されている。他側バケット部３２は、肘状部３６が外側に張り出した略逆くの字状に形成されている。一側バケット部３１及び他側バケット部３２は、両者間の中心位置における鉛直方向の軸線を基準とした場合に、対称を呈する形状とされ、これらバケット部３１，３２が閉じたときに、その内部に所定容量のごみを抱持できる大きさ及び形状に形成されている。
図２は、本発明の一実施形態に係るごみクレーンのバケットの構造を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、バケット２４は、バケットフレーム３０、一側バケット部３１、他側バケット部３２及び開閉駆動装置３３を備えた開閉式のバケットである。バケットフレーム３０は、昇降自在にワイヤロープ２５によって吊り下げ状態で支持されている。一側バケット部３１は、バケット２４の開閉方向一側に配されている。他側バケット部３２は、バケット２４の開閉方向他側に配されている。一側バケット部３１及び他側バケット部３２は何れも、上側アーム状部３５、肘状部３６及び下側アーム状部３７が一体的に連設されてなるものである。一側バケット部３１は、肘状部３６が外側に張り出した略くの字状に形成されている。他側バケット部３２は、肘状部３６が外側に張り出した略逆くの字状に形成されている。一側バケット部３１及び他側バケット部３２は、両者間の中心位置における鉛直方向の軸線を基準とした場合に、対称を呈する形状とされ、これらバケット部３１，３２が閉じたときに、その内部に所定容量のごみを抱持できる大きさ及び形状に形成されている。
【0035】
一側バケット部３１及び他側バケット部３２は何れも、上側アーム状部３５の基端部（上端部）が枢支軸３８を介してバケットフレーム３０に連結され、枢支軸３８を支点に上下方向に揺動可能とされている。
【0036】
開閉駆動装置３３は、図示による詳細説明は省略するが、電動モータや油圧シリンダー等のアクチュエータと、アクチュエータからの回転動力や直線的推力を、一側バケット部３１及び他側バケット部３２をそれぞれ枢支軸３８の回りに回動させる回動力に変換してその回動力をそれらバケット部３１，３２に伝達する動力伝達機構とを備え、一側バケット部３１及び他側バケット部３２を枢支軸３８を支点に上下方向に揺動させて、バケット２４を開閉駆動することができるように構成されている。
【0037】
＜電磁波透過部材＞
一側バケット部３１の上側アーム状部３５には、開口部４０が形成されている。他側バケット部３２の下側アーム状部３７には、開口部４０が形成されている。開口部４０には、バケット２４の内面と面一となるように板状の電磁波透過部材４１が装着されている。電磁波透過部材４１は、周波数が３００ＭＨｚから３００ＧＨｚ程度（波長：１ｍから１ｍｍ程度）の電磁波であるマイクロ波が透過可能な耐食性を有する素材から構成されている。電磁波透過部材４１を構成する素材としては、マイクロ波が透過可能で耐食性を有していれば特に限定されるものではないが、耐食性を有する樹脂が好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂や液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられ、これらのうち、特に、テフロン（登録商標）の商品名で知られるポリテトラフルオロエチレン樹脂が好ましい。
一側バケット部３１の上側アーム状部３５には、開口部４０が形成されている。他側バケット部３２の下側アーム状部３７には、開口部４０が形成されている。開口部４０には、バケット２４の内面と面一となるように板状の電磁波透過部材４１が装着されている。電磁波透過部材４１は、周波数が３００ＭＨｚから３００ＧＨｚ程度（波長：１ｍから１ｍｍ程度）の電磁波であるマイクロ波が透過可能な耐食性を有する素材から構成されている。電磁波透過部材４１を構成する素材としては、マイクロ波が透過可能で耐食性を有していれば特に限定されるものではないが、耐食性を有する樹脂が好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂や液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられ、これらのうち、特に、テフロン（登録商標）の商品名で知られるポリテトラフルオロエチレン樹脂が好ましい。
【0038】
＜非接触式水分計＞
バケット２４には、バケット２４内のごみに電磁波を照射してバケット２４内のごみを透過した電磁波によってバケット２４内のごみの水分率を計測する透過式の非接触式水分計４５が装着されている。透過式の非接触式水分計４５を採用することにより、バケット２４内のごみとの間に空気層が存在したとしても、バケット２４内のごみの水分率を正確に計測することができる。
バケット２４には、バケット２４内のごみに電磁波を照射してバケット２４内のごみを透過した電磁波によってバケット２４内のごみの水分率を計測する透過式の非接触式水分計４５が装着されている。透過式の非接触式水分計４５を採用することにより、バケット２４内のごみとの間に空気層が存在したとしても、バケット２４内のごみの水分率を正確に計測することができる。
【0039】
非接触式水分計４５は、マイクロ波発信部４５ａとマイクロ波受信部４５ｂと後述するバケットごみ水分率算出部１２２（図５参照）とを有している。マイクロ波発信部４５ａは、一側バケット部３１の上側アーム状部３５に装着された電磁波透過部材４１の背面側に配設されている。マイクロ波受信部４５ｂは、他側バケット部３２の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１の背面側に配設されている。マイクロ波発信部４５ａから発信されたマイクロ波は、一側バケット部３１の上側アーム状部３５に装着された電磁波透過部材４１を通してバケット２４内の図２中記号Ｇで示すごみに照射される。照射されたマイクロ波は、バケット２４内のごみを透過し、他側バケット部３２の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１を通してマイクロ波受信部４５ｂに受信される。バケットごみ水分率算出部１２２（図５参照）は、マイクロ波受信部４５ｂで受信されたマイクロ波に基づいて、バケット２４内のごみの水分率を算出する。
【0040】
図２（ａ）に示す非接触式水分計４５においては、バケット２４における開閉方向一側に配される一側バケット部３１の上部（上側アーム状部３５）と、開閉方向他側に配される他側バケット部３２の下部（下側アーム状部３７）との間でマイクロ波がバケット２４内のごみに照射されるようにマイクロ波発信部４５ａとマイクロ波受信部４５ｂとが配設されている。この場合、マイクロ波発信部４５ａからのマイクロ波が、バケット２４の開閉方向に対し斜め方向に照射されてマイクロ波受信部４５ｂで受信されることになる。このため、バケット２４内のごみに対する、マイクロ波の透過距離がより長くなり、バケット２４内のごみの水分率について、より正確な計測値を得ることができる。
【0041】
なお、図２（ａ）に示すようなバケット２４の構造に限定されるものではなく、図２（ｂ）～（ｄ）に示すようなバケット２４の構造を採用してもよい。なお、以下の図２（ｂ）～（ｄ）に示すバケット２４の構造の説明において、図２（ａ）に示すバケット２４の構造と同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略し、以下においては、図２（ａ）に示すバケット２４の構造と異なる部分を中心に説明することとする。
【0042】
図２（ｂ）に示すバケット２４においては、一側バケット部３１の下側アーム状部３７に開口部４０が形成されて、開口部４０に電磁波透過部材４１が装着されている。マイクロ波発信部４５ａは、一側バケット部３１の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１の背面側に配設されている。そして、マイクロ波発信部４５ａから発信されたマイクロ波は、一側バケット部３１の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１を通してバケット２４内のごみに照射される。照射されたマイクロ波は、バケット２４内のごみを透過し、他側バケット部３２の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１を通してマイクロ波受信部４５ｂに受信される。
【0043】
図２（ｃ）に示すバケット２４おいては、バケット２４内のごみに照射されてバケット２４内のごみを透過し、且つ反射した電磁波によってバケット２４内のごみの水分率を計測する反射式の非接触式水分計４８が採用されている。非接触式水分計４８は、マイクロ波発信部及びマイクロ波受信部の機能を兼ね備えたマイクロ波発信・受信部４８ａとバケットごみ水分率算出部１２２（図５参照）とを有している。マイクロ波発信・受信部４８ａは、一側バケット部３１の上側アーム状部３５に装着された電磁波透過部材４１の背面側に配設されている。
【0044】
図２（ｃ）に示すバケット２４おいて、マイクロ波発信・受信部４８ａから発信されたマイクロ波は、一側バケット部３１の上側アーム状部３５に装着された電磁波透過部材４１を通してバケット２４内のごみに照射される。照射されたマイクロ波は、バケット２４内のごみを透過し、ごみと他側バケット部３２の下側アーム状部３７との境界で反射し、バケット２４内のごみを再度通過して、マイクロ波発信・受信部４８ａに受信される。バケットごみ水分率算出部１２２は、マイクロ波発信・受信部４８ａで受信されたマイクロ波に基づいて、バケット２４内のごみの水分率を算出する。
【0045】
図２（ｃ）に示すバケット２４の構造によれば、図２（ａ）に示すバケット２４と同様に、バケット２４の開閉方向に対し斜め方向にマイクロ波が照射されるため、バケット２４内のごみに対する、マイクロ波の透過距離がより長くなり、バケット２４内のごみの水分率について、より正確な計測値を得ることができることに加えて、図２（ａ）に示すバケット２４において設けられているマイクロ波受信部４５ｂを別途設ける必要がなくなるため、他側バケット部３２の下側アーム状部３７に開口部４０や電磁波透過部材４１等を設けなくて済み、構造をより簡素化することができる。
【0046】
図２（ｄ）に示すバケット２４においても、反射式の非接触式水分計４８が採用されており、マイクロ波発信・受信部４８ａは、一側バケット部３１の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１の背面側に配設されている。マイクロ波発信・受信部４８ａから発信されたマイクロ波は、一側バケット部３１の下側アーム状部３７に装着された電磁波透過部材４１を通してバケット２４内のごみに照射される。このように、バケット２４の開閉方向に対し斜め方向にマイクロ波が照射される。照射されたマイクロ波は、バケット２４内のごみを透過し、ごみと他側バケット部３２の上側アーム状部３５との境界で反射し、バケット２４内のごみを再度通過して、マイクロ波発信・受信部４８ａに受信される。バケットごみ水分率算出部１２２は、マイクロ波発信・受信部４８ａで受信されたマイクロ波に基づいて、バケット２４内のごみの水分率を算出する。
【0047】
なお、図２（ａ）～（ｄ）に示すバケット２４の構造に対し、バケット２４の開閉方向に対称な構造の態様もあり得る。
【0048】
＜焼却炉＞
図１に示すように、焼却炉３は、一次燃焼室５１及び二次燃焼室５２を有する炉本体５０を備えている。炉本体５０の一側（図１において左側）には、炉本体５０内にごみを供給するための給じん装置５５が配設されるとともに、給じん装置５５にごみを送り込むためのホッパ５６が配設されている。ホッパ５６は、逆四角錐状の受入部５６ａ、及び受入部５６ａに一体的に垂設される四角筒状のシュート部５６ｂを有し、ごみの送り込み方向に受入部５６ａとシュート部５６ｂとがこの記載順に配されて構成されている。炉本体５０の下部側には、ストーカ６０が配設されるとともに、ストーカ６０に一次燃焼空気を供給するための一次燃焼空気供給装置６１が配設されている。焼却炉３において、二次燃焼室５２には、二次燃焼空気供給装置６２によって二次燃焼空気が供給されるようになっている。また、焼却炉３において、再循環排ガス供給装置６３によって再循環排ガスが焼却炉３内に供給されるようになっている。
図１に示すように、焼却炉３は、一次燃焼室５１及び二次燃焼室５２を有する炉本体５０を備えている。炉本体５０の一側（図１において左側）には、炉本体５０内にごみを供給するための給じん装置５５が配設されるとともに、給じん装置５５にごみを送り込むためのホッパ５６が配設されている。ホッパ５６は、逆四角錐状の受入部５６ａ、及び受入部５６ａに一体的に垂設される四角筒状のシュート部５６ｂを有し、ごみの送り込み方向に受入部５６ａとシュート部５６ｂとがこの記載順に配されて構成されている。炉本体５０の下部側には、ストーカ６０が配設されるとともに、ストーカ６０に一次燃焼空気を供給するための一次燃焼空気供給装置６１が配設されている。焼却炉３において、二次燃焼室５２には、二次燃焼空気供給装置６２によって二次燃焼空気が供給されるようになっている。また、焼却炉３において、再循環排ガス供給装置６３によって再循環排ガスが焼却炉３内に供給されるようになっている。
【0049】
給じん装置５５は、プッシャー６５の往復動により、シュート部５６ｂ内のごみを炉本体５０内に押し込むプッシャー方式の供給装置である。プッシャー６５は、油圧シリンダー等のプッシャー駆動装置６６によって往復動する。
【0050】
＜火格子＞
ストーカ６０は、可動火格子７０ａと固定火格子７０ｂとが交互に階段状に配列された階段式ストーカである。ストーカ６０は、乾燥段を形成する乾燥ストーカ７１、燃焼段を形成する燃焼ストーカ７２、及び後燃焼段を形成する後燃焼ストーカ７３が、ごみ送り方向の上流側から下流側に向けて、この記載順に区分けされている。乾燥ストーカ７１には、当該乾燥ストーカ７１における可動火格子７０ａを往復動させる乾燥ストーカ駆動装置７５が連結されている。燃焼ストーカ７２には、当該燃焼ストーカ７２における可動火格子７０ａを往復動させる燃焼ストーカ駆動装置７６が連結されている。後燃焼ストーカ７３には、当該後燃焼ストーカ７３における可動火格子７０ａを往復動させる後燃焼ストーカ駆動装置７７が連結されている。
ストーカ６０は、可動火格子７０ａと固定火格子７０ｂとが交互に階段状に配列された階段式ストーカである。ストーカ６０は、乾燥段を形成する乾燥ストーカ７１、燃焼段を形成する燃焼ストーカ７２、及び後燃焼段を形成する後燃焼ストーカ７３が、ごみ送り方向の上流側から下流側に向けて、この記載順に区分けされている。乾燥ストーカ７１には、当該乾燥ストーカ７１における可動火格子７０ａを往復動させる乾燥ストーカ駆動装置７５が連結されている。燃焼ストーカ７２には、当該燃焼ストーカ７２における可動火格子７０ａを往復動させる燃焼ストーカ駆動装置７６が連結されている。後燃焼ストーカ７３には、当該後燃焼ストーカ７３における可動火格子７０ａを往復動させる後燃焼ストーカ駆動装置７７が連結されている。
【0051】
乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３のそれぞれの下部側には、風箱７８が付設されている。そして、一次燃焼空気供給装置６１からの一次燃焼空気が、風箱７８を介して、乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３にそれぞれ供給される。
【0052】
＜一次燃焼空気供給装置＞
一次燃焼空気供給装置６１は、一次燃焼空気を送り出す送風機７９と、送風機７９からの一次燃焼空気が流通される主管路８０と、主管路８０から分岐して乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３のそれぞれに対応する風箱７８に繋がる第一分岐管路８１、第二分岐管路８２及び第三分岐管路８３とを備え、送風機７９からの一次燃焼空気を、主管路８０から第一分岐管路８１、第二分岐管路８２及び第三分岐管路８３を介して乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３へとそれぞれ供給することができるように構成されている。
一次燃焼空気供給装置６１は、一次燃焼空気を送り出す送風機７９と、送風機７９からの一次燃焼空気が流通される主管路８０と、主管路８０から分岐して乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３のそれぞれに対応する風箱７８に繋がる第一分岐管路８１、第二分岐管路８２及び第三分岐管路８３とを備え、送風機７９からの一次燃焼空気を、主管路８０から第一分岐管路８１、第二分岐管路８２及び第三分岐管路８３を介して乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３へとそれぞれ供給することができるように構成されている。
【0053】
主管路８０には、主流量調節ダンパ装置８５が介設されている。また、第一分岐管路８１、第二分岐管路８２及び第三分岐管路８３には、それぞれ第一流量調節ダンパ装置８６、第二流量調節ダンパ装置８７及び第三流量調節ダンパ装置８８が介設されている。
【0054】
＜二次燃焼空気供給装置＞
二次燃焼空気供給装置６２は、二次燃焼空気を送り出す送風機９０と、この送風機９０からの二次燃焼空気を二次燃焼室５２へと導く管路９１とを備え、送風機９０からの二次燃焼空気を、管路９１を通して二次燃焼室５２内に供給することができるように構成されている。管路９１には、流量調節ダンパ装置９２が介設されている。
二次燃焼空気供給装置６２は、二次燃焼空気を送り出す送風機９０と、この送風機９０からの二次燃焼空気を二次燃焼室５２へと導く管路９１とを備え、送風機９０からの二次燃焼空気を、管路９１を通して二次燃焼室５２内に供給することができるように構成されている。管路９１には、流量調節ダンパ装置９２が介設されている。
【0055】
＜再循環排ガス供給装置＞
再循環排ガス供給装置６３は、煙突（図示省略）から大気中へ排出される低温の排ガスの一部を再循環排ガスとして送り出す送風機９５と、この送風機９５からの再循環排ガスを焼却炉３内へと導く管路９６とを備え、送風機９５からの再循環排ガスを、管路９６を通して焼却炉３内に供給することができるように構成されている。管路９６には、流量調節ダンパ装置９７が介設されている。
再循環排ガス供給装置６３は、煙突（図示省略）から大気中へ排出される低温の排ガスの一部を再循環排ガスとして送り出す送風機９５と、この送風機９５からの再循環排ガスを焼却炉３内へと導く管路９６とを備え、送風機９５からの再循環排ガスを、管路９６を通して焼却炉３内に供給することができるように構成されている。管路９６には、流量調節ダンパ装置９７が介設されている。
【0056】
図３は、焼却炉におけるホッパのシュート部の部分拡大断面の模式図である。図３（ａ）に示すように、シュート部５６ｂにおける互いに対向し平行をなす一対の壁部５７，５８においては、一側の壁部５７に形成された開口部１００に壁部５７の内面と面一となるように板状の電磁波透過部材１０１が装着され、一側の壁部５７に形成された開口部１００と対向するように他側の壁部５８に形成された開口部１００に壁部５８の内面と面一となるように板状の電磁波透過部材１０１が装着されている。なお、電磁波透過部材１０１は、前述した電磁波透過部材４１と同様に、マイクロ波が透過可能な耐食性を有する素材から構成されている。
【0057】
＜非接触式水分計＞
シュート部５６ｂには、当該シュート部５６ｂ内のごみに電磁波を照射してシュート部５６ｂ内の図３中記号Ｇで示すごみを透過した電磁波によってシュート部５６ｂ内のごみの水分率を計測する透過式の非接触式水分計１０５が装着されている。透過式の非接触式水分計１０５を採用することにより、シュート部５６ｂ内のごみとの間に空気層が存在したとしても、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を正確に計測することができる。
シュート部５６ｂには、当該シュート部５６ｂ内のごみに電磁波を照射してシュート部５６ｂ内の図３中記号Ｇで示すごみを透過した電磁波によってシュート部５６ｂ内のごみの水分率を計測する透過式の非接触式水分計１０５が装着されている。透過式の非接触式水分計１０５を採用することにより、シュート部５６ｂ内のごみとの間に空気層が存在したとしても、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を正確に計測することができる。
【0058】
非接触式水分計１０５は、マイクロ波発信部１０５ａとマイクロ波受信部１０５ｂと後述するホッパごみ水分率算出部１２３（図５参照）とを有している。マイクロ波発信部１０５ａは、シュート部５６ｂの一側の壁部５７に装着された電磁波透過部材１０１の背面側に配設されている。マイクロ波受信部１０５ｂは、シュート部５６ｂの他側の壁部５８に装着された電磁波透過部材１０１の背面側に配設されている。マイクロ波発信部１０５ａから発信されたマイクロ波は、シュート部５６ｂの一側の壁部５７に装着された電磁波透過部材１０１を通してシュート部５６ｂ内のごみに照射される。照射されたマイクロ波は、シュート部５６ｂ内のごみを透過し、シュート部５６ｂの他側の壁部５８に装着された電磁波透過部材１０１を通してマイクロ波受信部１０５ｂに受信される。ホッパごみ水分率算出部１２３は、マイクロ波受信部１０５ｂで受信されたマイクロ波に基づいて、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を算出する。
【0059】
図３（ａ）に示すシュート部５６ｂの構造に限定されるものではなく、図３（ｂ）に示すようなシュート部５６ｂの構造を採用してもよい。なお、以下の図３（ｂ）に示すシュート部５６ｂの構造の説明において、図３（ａ）に示すシュート部５６ｂの構造と同一又は同様のものについては、図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略し、以下においては、図３（ａ）に示すシュート部５６ｂの構造と異なる部分を中心に説明することとする。
【0060】
図３（ｂ）においては、シュート部５６ｂ内のごみに照射されてシュート部５６ｂ内のごみを透過し、且つ反射したマイクロ波によってシュート部５６ｂ内のごみの水分率を計測する反射式の非接触式水分計１０８が採用されている。非接触式水分計１０８は、マイクロ波発信部及びマイクロ波受信部の機能を兼ね備えたマイクロ波発信・受信部１０８ａとホッパごみ水分率算出部１２３（図５参照）とを有している。マイクロ波発信・受信部１０８ａは、シュート部５６ｂの一側の壁部５７に装着された電磁波透過部材１０１の背面側に配設されている。
【0061】
マイクロ波発信・受信部１０８ａから発信されたマイクロ波は、シュート部５６ｂの一側の壁部５７に装着された電磁波透過部材１０１を通してシュート部５６ｂ内のごみに照射される。照射されたマイクロ波は、シュート部５６ｂ内のごみを透過し、ごみとシュート部５６ｂの他側の壁部５８との境界で反射し、シュート部５６ｂ内のごみを再度通過して、マイクロ波発信・受信部１０８ａに受信される。ホッパごみ水分率算出部１２３は、マイクロ波発信・受信部１０８ａで受信されたマイクロ波に基づいて、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を算出する。
【0062】
図３（ｂ）に示すシュート部５６ｂの構造によれば、図３（ａ）に示すシュート部５６ｂの構造では設けられているマイクロ波受信部１０５ｂを別途設ける必要がなくなるため、シュート部５６ｂの他側の壁部５８に開口部１００や電磁波透過部材１０１等を設けなくて済み、構造をより簡素化することができる。
【0063】
なお、図３（ａ）及び（ｂ）に示すシュート部５６ｂの構造に対し、図の左右方向に対称な構造の態様もあり得る。
【0064】
また、マイクロ波発信部４５ａ，１０５ａ、マイクロ波受信部４５ｂ，１０５ｂ、及びマイクロ波発信・受信部４８ａ，１０８ａは、ホッパ５６内のごみ層表面から下方向に３ｍ以内の高さ位置に配置するのが好ましい。こうすることにより、ホッパ５６内のごみ堆積空間に空隙が多い場合であっても、精度良くごみの水分率を計測することができる。
【0065】
図４は、本発明の一実施形態に係るごみ焼却施設における燃焼制御システムの概略構成を示すブロック図である。ごみ焼却施設１は、図４に示すような燃焼制御システム１１０を備えている。図４に示すごみ燃焼制御システム１１０は、ＣＰＵ１１１ａやメモリ１１１ｂ、Ｉ／Ｏポート１１１ｃ等を内蔵するマイクロコンピュータを主体に構成される制御装置１１１と、制御装置１１１に信号伝達可能に接続される各種機器１１２とを備えて構成されている。各種機器１１２としては、ごみピット撮影カメラ１５、ガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３、開閉駆動装置３３、非接触式水分計４５，４８，１０５，１０８、プッシャー駆動装置６６、乾燥ストーカ駆動装置７５、燃焼ストーカ駆動装置７６、後燃焼ストーカ駆動装置７７、一次燃焼空気供給に関わる流量調節ダンパ装置８５～８８、二次燃焼空気供給に関わる流量調節ダンパ装置９２、再循環排ガス供給に関わる流量調節ダンパ装置９７等が挙げられる。
【0066】
制御装置１１１において、メモリ１１１ｂには、図７及び図８のフローチャートに示されるアルゴリズムに従って作成された所定プログラム等や、ごみの種類（紙やプラスチック等）と水分率との相関関係のデータ、マイクロ波発信部４５ａ，１０５ａ（マイクロ波発信・受信部４８ａ，１０８ａ）から発信されたマイクロ波に対するマイクロ波受信部４５ｂ，１０５ｂ（マイクロ波発信・受信部４８ａ，１０８ａ）で受信されたマイクロ波に関する、図９に示すような、振幅変化と位相差との比（振幅位相比）と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ、その他、燃焼制御等に必要なデータ等が記憶されている。制御装置１１１においては、メモリ１１１ｂに格納されている所定プログラム等や各種データ等をＣＰＵ１１１ａが読み込んで所定の処理を実行することにより、図５の機能ブロック図に示される各種機能部の機能が発揮される。
【0067】
図５は、本発明の一実施形態に係るごみ焼却施設における燃焼制御システムの機能ブロック図である。図５の機能ブロック図に示される制御装置１１１の各種機能部としては、画像処理部１２０、ピットごみ水分率算出部１２１、バケットごみ水分率算出部１２２、ホッパごみ水分率算出部１２３、クレーン制御部１２４、プッシャー制御部１２５、ストーカ制御部１２６、ダンパ制御部１２７、目標水分率算出部１２８及び記憶部１３０が挙げられる。
【0068】
図６は、ごみピット内の所定領域の画像解析により複数の小領域の水分率を算出した結果を模式的に示す水分率分布図である。ここで、ごみピット１０内の所定領域とは、ごみピット１０内の全部の領域という意味と、ごみピット１０内の全部の領域のうちの特定部分の領域という意味との両方を包含する。
【0069】
図５に示す画像処理部１２０は、ごみピット撮影カメラ１５が撮影したごみピット１０内の所定領域の画像を、図６に示すように、例えば、４行４列の合計１６個の小領域（Ａ１領域～Ａ１６領域）に分割し、各小領域に対して画像解析処理を行う。画像処理部１２０は、画像からごみの種類を特定するために必要なデータを記憶部１３０から読み出し、読み出したデータを参照して各小領域に存在するごみの種類を判別するとともに、各小領域に存在するごみの種類毎の割合を算出する。なお、ごみピット撮影カメラ１５が、本発明の「撮影手段」に相当する。また、画像処理部１２０が、本発明の「画像処理手段」に相当する。
【0070】
図５に示すピットごみ水分率算出部１２１は、予め記憶部１３０に記憶されている、ごみの種別と水分率との相関関係のデータを読み出し、読み出したデータと、画像処理部１２０が判別・算出した各小領域に存在するごみの種類とその割合とに基づいて演算を行い、各小領域におけるごみの水分率を算出する。なお、ピットごみ水分率算出部１２１が、本発明の「ピットごみ水分率算出手段」に相当する。
【0071】
図９は、マイクロ波の振幅位相比と公定法水分率（乾燥重量法）との相関関係を示すグラフである。非接触式水分計４５，４８，１０５，１０８の計測対象（バケット２４内のごみ、シュート部５６ｂ内のごみ）の体積充填率（ごみと空気等との混合率）の変化は、マイクロ波の振幅変化(減衰量)と位相差(位相遅れ)との比（振幅変化／位相差）として検出される。そこで、計測対象の体積充填率を変えてマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定しプロットすれば一直線上に並ぶこととなり、この直線の式の傾きは計測対象の体積充填率の変化に影響されない。従って、予め既知の種々の水分率の値のごみを、各水分率で体積充填率を変えてマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定し、各水分率における直線の式の傾きを求め、更に、前記傾きと水分率との関係を予め求めておく。次に、計測対象に、マイクロ波を照射し、計測対象を透過したマイクロ波の振幅変化と位相差とを測定し、振幅変化と位相差との傾き（振幅位相比）を求め、求めた傾きの値を、予め求めておいた傾き（振幅位相比）と水分率との関係、すなわち図９に示すグラフにあてはめれば、計測対象の体積充填率の変化に影響されずに水分率を正確に求めることができる。
【0072】
透過式の非接触式水分計４５が用いられている場合、バケットごみ水分率算出部１２２は、予め記憶部１３０に記憶されている、マイクロ波発信部４５ａから発信されたマイクロ波に対するマイクロ波受信部４５ｂで受信されたマイクロ波に関する、振幅位相比と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ（図９参照）を記憶部１３０から読み出し、読み出したデータと、マイクロ波発信部４５ａ及びマイクロ波受信部４５ｂにより発信・受信されたマイクロ波の振幅位相比とに基づいて、バケット２４内のごみの水分率を算出する。
【0073】
反射式の非接触式水分計４８が用いられている場合、バケットごみ水分率算出部１２２は、予め記憶部１３０に記憶されている、マイクロ波発信・受信部４８ａから発信されたマイクロ波に対するマイクロ波発信・受信部４８ａで受信されたマイクロ波に関する、振幅位相比と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ（図９参照）を記憶部１３０から読み出し、読み出したデータと、マイクロ波発信・受信部４８ａにより発信・受信されたマイクロ波の振幅位相比とに基づいて、バケット２４内のごみの水分率を算出する。
【0074】
透過式の非接触式水分計１０５が用いられている場合、ホッパごみ水分率算出部１２３は、予め記憶部１３０に記憶されている、マイクロ波発信部１０５ａから発信されたマイクロ波に対するマイクロ波受信部１０５ｂで受信されたマイクロ波に関する、振幅位相比と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ（図９参照）を記憶部１３０から読み出し、読み出したデータと、マイクロ波発信部１０５ａ及びマイクロ波受信部１０５ｂにより発信・受信されたマイクロ波の振幅位相比とに基づいて、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を算出する。
【0075】
反射式の非接触式水分計１０８が用いられている場合、ホッパごみ水分率算出部１２３は、予め記憶部１３０に記憶されている、マイクロ波発信・受信部１０８ａから発信されたマイクロ波に対するマイクロ波発信・受信部１０８ａで受信されたマイクロ波に関する、振幅位相比と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ（図９参照）を記憶部１３０から読み出し、読み出したデータと、マイクロ波発信・受信部１０８ａにより発信・受信されたマイクロ波の振幅位相比とに基づいて、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を算出する。
【0076】
クレーン制御部１２４は、ピットごみ水分率算出部１２１やバケットごみ水分率算出部１２２、ホッパごみ水分率算出部１２３によって算出された水分率等に基づいて、所定の制御信号をガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する。これにより、複数の搬入口１１が並ぶ方向やそれと直交する水平方向へのバケット２４の移動や、バケット２４の昇降動作、バケット２４の開閉動作がそれぞれ制御されて、ごみ撹拌動作や、ごみ投入動作が実施される。
【0077】
プッシャー制御部１２５は、ホッパごみ水分率算出部１２３によって算出された水分率に基づいて、所定の制御信号をプッシャー駆動装置６６に送信する。これにより、プッシャー６５のストローク、作動速度、作動間隔が調節されて、ごみの供給量が制御される。
【0078】
ストーカ制御部１２６は、ホッパごみ水分率算出部１２３によって算出された水分率に基づいて、所定の制御信号を乾燥ストーカ駆動装置７５、燃焼ストーカ駆動装置７６及び後燃焼ストーカ駆動装置７７に送信する。これにより、乾燥ストーカ７１、燃焼ストーカ７２及び後燃焼ストーカ７３のそれぞれの可動火格子７０ａが往復動する速度、すなわちストーカ７１，７２，７３による炉本体５０内でのごみの送り速度が制御される。
【0079】
ダンパ制御部１２７は、ホッパごみ水分率算出部１２３によって算出された水分率に基づいて、所定の制御信号を各流量調節ダンパ装置８５～８８，９２，９７に送信する。これにより、一次燃焼空気や二次燃焼空気、再循環排ガスの供給量が制御される。
【0080】
目標水分率算出部１２８は、焼却炉３での燃焼状況監視情報、例えば、ボイラ４での蒸発量、燃焼室５１，５２内の温度（炉内温度）、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度等に基づいて、燃焼制御が最適となるごみの水分率を算出する。
【0081】
記憶部１３０は、ＣＰＵ１１１ａが所定の演算処理を行う場合に使用するデータ、例えば、ごみの種類（紙やプラスチック等）と水分率との相関関係のデータ、マイクロ波発信部４５ａ，１０５ａ（マイクロ波発信・受信部４８ａ，１０８ａ）から発信されたマイクロ波に対するマイクロ波受信部４５ｂ，１０５ｂ（マイクロ波発信・受信部４８ａ，１０８ａ）で受信されたマイクロ波に関する、振幅位相比と、公定法水分率（乾燥重量法）との正の相関関係のデータ（図９参照）、その他、燃焼制御等に必要なデータ等を保持するストレージとして機能する。
【0082】
図７は、本発明の一実施形態に係るごみ焼却施設におけるごみクレーンの制御手順を示すフローチャートである。ごみクレーンの制御手順について、主に、図５～図７を用いて説明する。なお、図７のフローチャートにおいて、図中記号「Ｓ」はステップを表す（図８のフローチャートにおいても同様）。
【0083】
（ステップＳ１～Ｓ２）
図７に示すフローチャートのステップＳ１において、ごみピット撮影カメラ１５は、ごみピット１０内の所定領域を撮影する。画像処理部１２０は、ごみピット撮影カメラ１５が撮影したごみピット１０内の所定領域の画像を、図６に示すように、例えば、４行４列の合計１６個の小領域（Ａ１領域～Ａ１６領域）に分割し、各小領域に対して画像解析処理を行う。画像処理部１２０は、画像からごみの種類を特定するために必要なデータを記憶部１３０から読み出し、読み出したデータを参照して各小領域に存在するごみの種類を判別するとともに、各小領域に存在するごみの種類及びその割合とを算出する。そして、ステップＳ２において、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内である場合（Ｓ２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３へと進む。一方、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内でない場合（Ｓ２において「ＮＯ」）、ステップＳ４へと進む。
図７に示すフローチャートのステップＳ１において、ごみピット撮影カメラ１５は、ごみピット１０内の所定領域を撮影する。画像処理部１２０は、ごみピット撮影カメラ１５が撮影したごみピット１０内の所定領域の画像を、図６に示すように、例えば、４行４列の合計１６個の小領域（Ａ１領域～Ａ１６領域）に分割し、各小領域に対して画像解析処理を行う。画像処理部１２０は、画像からごみの種類を特定するために必要なデータを記憶部１３０から読み出し、読み出したデータを参照して各小領域に存在するごみの種類を判別するとともに、各小領域に存在するごみの種類及びその割合とを算出する。そして、ステップＳ２において、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内である場合（Ｓ２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３へと進む。一方、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内でない場合（Ｓ２において「ＮＯ」）、ステップＳ４へと進む。
【0084】
（ステップＳ３）
クレーン制御部１２４は、ごみ投入動作を実施するための所定の制御信号をガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する（Ｓ３）。これにより、バケット２４を開いた状態で、ごみピット１０内におけるごみの水分率が所定範囲内である所定領域のごみ上にバケット２４を降ろした後、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取り、ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げ、焼却炉３のホッパ５６の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみを投下し、ごみをホッパ５６内に投入するごみ投入動作が実施される。
クレーン制御部１２４は、ごみ投入動作を実施するための所定の制御信号をガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する（Ｓ３）。これにより、バケット２４を開いた状態で、ごみピット１０内におけるごみの水分率が所定範囲内である所定領域のごみ上にバケット２４を降ろした後、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取り、ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げ、焼却炉３のホッパ５６の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみを投下し、ごみをホッパ５６内に投入するごみ投入動作が実施される。
【0085】
（ステップＳ４～Ｓ６）
ステップＳ２において、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内でない場合（Ｓ２において「ＮＯ」）、クレーン制御部１２４は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみピット１０内における複数の小領域のごみの水分率が所定範囲内となるように、ごみピット１０内の複数の小領域から選択される一の小領域のごみを他の小領域に移動させて混合するような所定の制御信号をガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する。これにより、次のようにして、ごみ撹拌動作が実施される。すなわち、例えば、図６に示す４行４列の合計１６個の小領域（Ａ１領域～Ａ１６領域）のうち、図６において網掛ハッチングが付されたＡ１領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲の下限値未満であり、図６において右傾斜ハッチングが付されたＡ７領域及びＡ９領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲内の上限値近傍であり、図６においてハッチングが付されていないその他の小領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲内の中間値以下である場合において、バケット２４を開いた状態で、例えば、Ａ７領域のごみ上にバケット２４を降ろし、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取る（Ｓ４）。ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げている間に、バケット２４内のごみの水分率を非接触式水分計４５（４８）により計測する（Ｓ５）。非接触式水分計４５（４８）による計測結果に基づいて、現在バケット２４で掴んでいるごみが、Ａ１領域に加わったと仮定したときに水分率が所定範囲内となるか否かを判断する（Ｓ６）。
ステップＳ２において、算出された各小領域におけるごみの水分率が所定範囲内でない場合（Ｓ２において「ＮＯ」）、クレーン制御部１２４は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみピット１０内における複数の小領域のごみの水分率が所定範囲内となるように、ごみピット１０内の複数の小領域から選択される一の小領域のごみを他の小領域に移動させて混合するような所定の制御信号をガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する。これにより、次のようにして、ごみ撹拌動作が実施される。すなわち、例えば、図６に示す４行４列の合計１６個の小領域（Ａ１領域～Ａ１６領域）のうち、図６において網掛ハッチングが付されたＡ１領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲の下限値未満であり、図６において右傾斜ハッチングが付されたＡ７領域及びＡ９領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲内の上限値近傍であり、図６においてハッチングが付されていないその他の小領域は、ピットごみ水分率算出部１２１によって算出されるごみの水分率が所定範囲内の中間値以下である場合において、バケット２４を開いた状態で、例えば、Ａ７領域のごみ上にバケット２４を降ろし、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取る（Ｓ４）。ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げている間に、バケット２４内のごみの水分率を非接触式水分計４５（４８）により計測する（Ｓ５）。非接触式水分計４５（４８）による計測結果に基づいて、現在バケット２４で掴んでいるごみが、Ａ１領域に加わったと仮定したときに水分率が所定範囲内となるか否かを判断する（Ｓ６）。
【0086】
（ステップＳ７）
ステップＳ６において、水分率が所定範囲内となると判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していると判断した場合、ごみを掬い取ったバケット２４をＡ１領域の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみをＡ１領域に投下する（Ｓ７）。
ステップＳ６において、水分率が所定範囲内となると判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していると判断した場合、ごみを掬い取ったバケット２４をＡ１領域の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみをＡ１領域に投下する（Ｓ７）。
【0087】
一方、ステップＳ６において、水分率が所定範囲内とならない判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していないと判断した場合、バケット２４を開いて掬い取ったごみをＡ７領域に戻し、バケット２４を開いた状態で、例えば、Ａ９領域のごみ上にバケット２４を降ろし、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取る（Ｓ４）。ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げている間に、バケット２４内のごみの水分率を非接触式水分計４５（４８）により計測する（Ｓ５）。非接触式水分計４５（４８）による計測結果に基づいて、現在バケット２４で掴んでいるごみが、Ａ１領域に加わったと仮定したときに水分率が所定範囲内となるか否かを判断する（Ｓ６）。
【0088】
（ステップＳ７）
ステップＳ６において、水分率が所定範囲内となると判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していると判断した場合、ごみを掬い取ったバケット２４をＡ１領域の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみをＡ１領域に投下する（Ｓ７）。
ステップＳ６において、水分率が所定範囲内となると判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していると判断した場合、ごみを掬い取ったバケット２４をＡ１領域の上方に移動した後、バケット２４を開いてごみをＡ１領域に投下する（Ｓ７）。
【0089】
一方、ステップＳ６において、水分率が所定範囲内とならない判断した場合、言い換えれば、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率が、Ａ１領域の水分率を所定範囲内とするのに適していないと判断した場合、バケット２４を開いて掬い取ったごみをＡ９領域に戻し、バケット２４を開いた状態で、Ａ７領域及びＡ９領域以外の図６においてハッチングが付されていないその他の小領域のごみ上にバケット２４を降ろし、バケット２４を閉じて所定量のごみを掴んで掬い取る（Ｓ４）。ごみを掬い取ったバケット２４を吊り上げている間に、バケット２４内のごみの水分率を非接触式水分計４５（４８）により計測する（Ｓ５）。非接触式水分計４５（４８）による計測結果に基づいて、現在バケット２４で掴んでいるごみが、Ａ１領域に加わったと仮定したときに水分率が所定範囲内となるか否かを判断する（Ｓ６）。
【0090】
要するに、非接触式水分計４５（４８）によって計測されるバケット２４内のごみの水分率に基づいて、Ａ１領域のごみの水分率を所定範囲内とするのに適したごみを、本例の場合、Ａ７領域、Ａ９領域及び図６においてハッチングが付されていないその他の小領域のうちから選別してＡ１領域に移動させて混合する。
【0091】
バケット２４内のごみの水分率は、バケット２４に設けられた開口部１００に装着される電磁波透過部材４１を通してバケット２４内のごみに対し電磁波を照射する非接触式水分計４５（４８）によって計測される。これにより、バケット２４内のごみの水分率を正確に計測することができる。このことから、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４～Ｓ７を繰り返し実行することにより、ごみピット１０内の複数の小領域におけるごみの水分率のばらつきを確実に小さくすることができ、ごみピット１０内の複数の小領域におけるごみの水分率を所定範囲内の一定値に確実に近づけることができる。
【0092】
バケット２４で掴んだごみと非接触式水分計４５（４８）とは、電磁波透過部材４１の存在により直接的に接触されておらず、しかも電磁波透過部材４１は耐食性を有しているため、非接触式水分計４５（４８）の破損を未然に防ぐことができることに加え、電磁波透過部材４１の腐食が抑えられることになり、マイクロ波の発信・受信不良を未然に防ぐことができる。従って、正確な計測値を長期に亘って安定的に得ることができることになり、燃焼運転の安定化が可能となる。
【0093】
【0094】
（ステップＳ１１～Ｓ１２）
図８に示すフローチャートのステップＳ１１において、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を非接触式水分計１０５（１０８）により計測する。ステップＳ１２において、プッシャー制御部１２５、ストーカ制御部１２６及びダンパ制御部１２７は、ステップＳ１１において算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率に応じて、以下に例示するように、焼却炉３での燃焼を制御する。
図８に示すフローチャートのステップＳ１１において、シュート部５６ｂ内のごみの水分率を非接触式水分計１０５（１０８）により計測する。ステップＳ１２において、プッシャー制御部１２５、ストーカ制御部１２６及びダンパ制御部１２７は、ステップＳ１１において算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率に応じて、以下に例示するように、焼却炉３での燃焼を制御する。
【0095】
例えば、ステップＳ１１において算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率から、ごみの発熱量の増加傾向を予測できれば、炉本体５０内に発熱量の大きいごみが供給される前に、プッシャー制御部１２５は、ごみの供給量を減じるような所定の制御信号をプッシャー駆動装置６６に送信し、ごみの供給量を減少させる。これにより、過剰燃焼を抑制することができ、燃焼運転を安定化させることができる。
【0096】
例えば、ステップＳ１１おいて算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率から、ごみの発熱量の増加傾向を予測できれば、ストーカ制御部１２６は、可動火格子７０ａによるごみの送り速度を調整するための所定の制御信号を、乾燥ストーカ駆動装置７５、燃焼ストーカ駆動装置７６、及び後燃焼ストーカ駆動装置７７のうちの少なくとも一つに送信する。これにより、可動火格子７０ａが往復動する速度、即ち可動火格子７０ａによるごみの送り速度が変化する。これにより、過剰燃焼を抑制することができ、燃焼運転を安定化させることができる。
【0097】
例えば、ステップＳ１１おいて算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率から、ごみの発熱量の増加傾向を予測できれば、ダンパ制御部１２７は、炉本体５０内の温度が下降するように再循環排ガスの供給量を調整するための所定の制御信号を流量調節ダンパ装置９７に送信し、流量調節ダンパ装置９７のダンパ開度を変化させる。これにより、過剰燃焼を抑制することができ、燃焼運転を安定化させることができる。
【0098】
例えば、ステップＳ１１において算出されたシュート部５６ｂ内のごみの水分率から、ごみの発熱量の減少傾向を予測できれば、炉本体５０内に発熱量の小さいごみが供給される前に、ダンパ制御部１２７は、燃焼室５１、５２内の温度を上昇するように燃焼空気供給量を調整するための所定の制御信号を各流量調節ダンパ装置８５～８８，９２に送信し、各流量調節ダンパ装置８５～８８，９２のダンパ開度を変化させる。これにより、燃焼が不活発になることを抑制することができ、燃焼運転を安定化させることができる。
【0099】
例えば、ステップＳ１１においてシュート部５６ｂ内のごみの水分率から、ごみの発熱量の減少傾向を予測できれば、ストーカ制御部１２６は、可動火格子７０ａのごみの送り速度を調整するための所定の制御信号を、乾燥ストーカ駆動装置７５、燃焼ストーカ駆動装置７６、及び後燃焼ストーカ駆動装置７７のうちの少なくとも一つに送信する。これにより、可動火格子７０ａが往復動する速度、即ち可動火格子７０ａによるごみの送り速度が変化する。これにより、水分率が高いために発熱量の小さいごみが不活発に燃焼することを抑制することができ、燃焼運転を安定化させることができる。
【0100】
なお、上記に例示した燃焼制御を適宜に組み合わせて実施してもよい。
【0101】
（ステップＳ１３）
ステップＳ１３において、目標水分率算出部１２８は、焼却炉３での燃焼状況監視情報、例えば、ボイラ４での蒸発量、燃焼室５１，５２内の温度（炉内温度）、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度等に基づいて、燃焼制御が最適となるごみの水分率を算出する。算出されたごみの水分率は、目標水分率として、クレーン制御部１２４に送信される。クレーン制御部１２４は、ごみピット１０内の所定領域におけるごみの水分率が目標水分率に近づくようなごみ撹拌動作が実施されるような所定の制御信号を、ガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する。
ステップＳ１３において、目標水分率算出部１２８は、焼却炉３での燃焼状況監視情報、例えば、ボイラ４での蒸発量、燃焼室５１，５２内の温度（炉内温度）、排ガスＯ２濃度、排ガスＣＯ濃度、排ガスＮＯＸ濃度等に基づいて、燃焼制御が最適となるごみの水分率を算出する。算出されたごみの水分率は、目標水分率として、クレーン制御部１２４に送信される。クレーン制御部１２４は、ごみピット１０内の所定領域におけるごみの水分率が目標水分率に近づくようなごみ撹拌動作が実施されるような所定の制御信号を、ガーダー２１、トロリ２２、昇降装置２３及び開閉駆動装置３３のそれぞれに送信する。
【0102】
以上に述べた燃焼制御により、炉本体５０内の温度や排ガス量が安定し、燃焼運転を安定化させることができる。燃焼運転の安定化により、ボイラ４での蒸気発生量が安定するため、熱回収量も安定する。なお、ボイラ４での蒸気発生量を抑えたいときには、水分率の高いごみを選択的にホッパ５６に投入すればよい。さらに、燃焼運転の安定化により、各種機器への負荷が一定となり、機器の損耗や作動量を低減できる。作動量低減により、動力コストを削減することができる。なお、燃焼制御の自動化とＡＩ（人工知能）の学習機能の活用により、より最適な燃焼運転を実現することができ、運転コストを大幅に削減することが可能となる。
【0103】
また、ごみ焼却施設１においては、非接触式水分計４５，４８，１０５，１０８を用いて、ごみを透過したマイクロ波に関する振幅位相比と、公定法水分率との相関関係データ（図９参照）に基づいて、ごみの水分率を計測するようにしている。このような振幅位相比に基づく水分率の計測によれば、計測対象（バケット２４内のごみ、シュート部５６ｂ内のごみ）の体積充填率の変動に影響されずに、ごみの水分率を精度良く計測することができ、これによって、より安定した燃焼制御を実現することができる。
【0104】
以上、本発明の非接触式水分計、及びごみ焼却施設について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0105】
本発明の非接触式水分計、及びごみ焼却施設は、ごみ焼却施設において、ごみの燃焼運転を安定化させる用途において利用可能である。
【符号の説明】
【0106】
１ ごみ焼却施設
３ 焼却炉
５１，５２ 燃焼室
５５ 給じん装置
５６ ホッパ
７０ａ 可動火格子
７０ｂ 固定火格子
８５～８８ 流量調節ダンパ装置（一次燃焼空気用ダンパ）
９２ 流量調節ダンパ装置（二次次燃焼空気用ダンパ）
９７ 流量調節ダンパ装置（再循環排ガス用ダンパ）
１００ 開口部
１０１ 電磁波透過部材（ホッパごみ水分率計測手段）
１０５ 非接触式水分計（ホッパごみ水分率計測手段（透過式））
１０５ａ マイクロ波発信部
１０５ｂ マイクロ波受信部
１０８ 非接触式水分計（ホッパごみ水分率計測手段（反射式））
１０８ａ マイクロ波発信・受信部
１２３ ホッパごみ水分率算出部
１２５ プッシャー制御部（燃焼状態制御手段）
１２６ ストーカ制御部（燃焼状態制御手段）
１２７ ダンパ制御部（燃焼状態制御手段）
３ 焼却炉
５１，５２ 燃焼室
５５ 給じん装置
５６ ホッパ
７０ａ 可動火格子
７０ｂ 固定火格子
８５～８８ 流量調節ダンパ装置（一次燃焼空気用ダンパ）
９２ 流量調節ダンパ装置（二次次燃焼空気用ダンパ）
９７ 流量調節ダンパ装置（再循環排ガス用ダンパ）
１００ 開口部
１０１ 電磁波透過部材（ホッパごみ水分率計測手段）
１０５ 非接触式水分計（ホッパごみ水分率計測手段（透過式））
１０５ａ マイクロ波発信部
１０５ｂ マイクロ波受信部
１０８ 非接触式水分計（ホッパごみ水分率計測手段（反射式））
１０８ａ マイクロ波発信・受信部
１２３ ホッパごみ水分率算出部
１２５ プッシャー制御部（燃焼状態制御手段）
１２６ ストーカ制御部（燃焼状態制御手段）
１２７ ダンパ制御部（燃焼状態制御手段）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】