以下に、本発明に係る処理システム及び課金システムについて実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態の記載に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態における構成要素は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。以下の実施形態では、本発明に係る処理システム及び課金システムの実施形態を例示する上で、必要となる構成要素を説明し、その他の構成要素を省略する。
以下に示す各実施形態において、処理システム1、1A、2、3、4は、流体を被処理物Dに適切に供給することによって、被処理物Dを適切に処理するシステムである。流体は、液体及びガスの少なくともいずれかを含む。被処理物Dは、少なくとも紛体、粒体等の固体を含む。処理システム1、1A、2、3、4は、被処理物Dの種類に対応する供給モードと、被処理物Dの重量とに基づいて、流体を被処理物Dに供給する。処理システム1、1A、2、3、4は、被処理物Dの処理記録に基づいてユーザに課金する課金システム1、1A、2、3、4でもある。
(第1実施形態)
[システムの構成]
図1は、第1実施形態に係る処理システムを示す模式図である。図2は、第1実施形態に係るコントロールユニットにおける表示部の表示画面の一例を示す図である。図3は、第1実施形態に係るコントロールユニットにおける表示部の表示画面の別の例を示す図である。第1実施形態において、処理システム1による処理は、被処理物Dに含まれる塩類等の有機物及び重金属の洗浄処理である。被処理物Dは、第1実施形態において、焼却灰を含む。供給水W1は、被処理物Dに供給する流体の一例である。被処理物Dに供給する流体は、第1実施形態において、液体である。供給水W1は、例えば、井戸水、水道水、又は雨水である。供給水W1は、第1実施形態において、清水である。第1実施形態の処理システム1は、供給装置10と、貯水タンクTwと、コントロールユニット60と、管理装置90と、を備える。なお、図1においては、コントロールユニット60に接続する1つの供給装置10のみ図示されるが、図2及び図3に示すように、コントロールユニット60に2つ以上の供給装置10が接続されてもよい。被処理物Dは、焼却灰に限らず、コンクリートガラ、スラグ、汚染土壌、又はアルカリ性土壌等の塩を含む無機性固形物、有機汚泥、堆肥、動植物性残渣、又は食品残渣等の塩を含む有機性固形物等であってもよい。被処理物Dに供給する流体は、水でなくてもよく、例えば、炭酸イオン若しくは鉄イオンを含有する溶液、又はアルコール等であってもよい。
貯水タンクTwとコントロールユニット60とは、取水ラインLw1を介して連結される。取水ラインLw1は、貯水タンクTwから引き込んだ供給水W1をコントロールユニット60に供給する。取水ラインLw1には、貯水タンクTwから供給水W1を引き込むためのポンプPが設けられる。コントロールユニット60と、供給装置10とは、供給水ラインLw2を介して連結される。供給水ラインLw2は、コントロールユニット60から送水された供給水W1を供給装置10に供給する。供給装置10は、排出水ラインLw3に連通する。排出水ラインLw3は、供給装置10から排出された排出水W2を排水タンク又は排水処理設備等に排出する。コントロールユニット60と管理装置90とは、通信ネットワークNWを介して相互にデータ通信可能に接続する。通信ネットワークNWは、インターネット又は携帯電話回線等を含んで構築されてよい。
供給装置10は、第1実施形態において、散水部15を含む。供給装置10は、第1実施形態において、容器11に設けられる。容器11は、側壁部、蓋部及び底部によって密封された密閉構造である。容器11の壁部は、例えば、鉄板、鋼鉄又はステンレス等の金属製である。容器11は、第1室12と、第2室13と、隔壁14と、排水部16と、を含む。
第1室12は、隔壁14を隔てて第2室13の下方に設けられる。第2室13は、被処理物Dを貯留する。第2室13は、供給装置10の散水部15を介して供給水ラインLw2から供給水W1を受け取る。第2室13は、隔壁14を隔てて第1室12の上方に設けられる。第1室12は、第2室13から通水可能である。第1室12は、上部において隔壁14を介して第2室13の被処理物Dから浸出した排出水W2が送られる。
供給装置10の散水部15は、第2室13内の被処理物Dを洗浄する。散水部15は、容器11の上部に設けられる。散水部15は、例えば、供給水W1を第2室13内の被処理物Dに供給するノズルを含んでもよい。供給水W1は、被処理物Dを洗浄する。散水部15は、焼却灰を含む被処理物Dに供給水W1を供給することによって、焼却灰に含まれる塩類及び有機物を洗い出す。
隔壁14が通水性を有しているため、被処理物Dを洗浄した供給水W1は、被処理物Dから浸出し、排出水W2として容器11の第1室12の下部で満たされる。排出水W2は、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、塩素(Cl)等の塩類及び重金属を含む。また、排出水W2は、アルカリ性の場合がある。第1室12は、排水部16を介して、排出水ラインLw3に連通する。第1室12の下部で満たされる排出水W2は、排出水ラインLw3に排出される。
隔壁14は、第1室12と第2室13とを隔てる板材である。隔壁14は、容器11の底部から間隔を隔てて設けられる。言い換えると、容器11に隔壁14を設けることで、第1室12及び第2室13が容器11内に形成できる。被処理物Dは、隔壁14の上に載せられる。隔壁14は、少なくとも通水性を有する。隔壁14は、例えば、複数の孔を含む。被処理物Dから浸出した排出水W2は、複数の孔を通って第2室13から第1室12へ移動可能である。複数の孔は、例えば、容器11の側壁部に沿って所定間隔で配置される。隔壁14は、例えば、金属板に複数の孔を抜き打ち加工することによって形成される。孔の数及び位置は、隔壁14が通水性を有していれば、特に限定されない。隔壁14は、例えば、メッシュ構造であってもよい。隔壁14は、1枚の板材であってもよいし、複数積層される板材であってもよい。
貯水タンクTwは、供給水W1を貯留する。貯水タンクTwは、例えば、水道から清水を受け取る。貯水タンクTwは、取水ラインLw1に連通する。貯水タンクTwに貯留される供給水W1は、取水ラインLw1に設けられるポンプPによって、取水ラインLw1に引き込まれる。
コントロールユニット60は、取水ラインLw1を介して、貯水タンクTwと接続する。コントロールユニット60は、取水ラインLw1から供給水W1を受け取る。コントロールユニット60は、供給水ラインLw2を介して、供給装置10と接続する。コントロールユニット60は、供給水ラインLw2に供給水W1を送り出す。コントロールユニット60は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90と相互にデータ通信可能に接続する。コントロールユニット60は、供給装置10による処理の制御、処理状況の監視、及び処理記録の記録を行う。コントロールユニット60は、筐体61と、給水部62と、表示部64と、入力部65と、計測部66と、圧力計67と、制御装置69と、を含む。
筐体61の内部には、給水部62が配置されている。筐体61は、給水部62の取水部621が設けられる開口と、給水部62の送水部622が設けられる開口と、を有する。筐体61の外表面には、表示部64と、入力部65と、が取り付けられている。
給水部62は、貯水タンクTwと供給装置10との間に設けられる。給水部62は、貯水タンクTwから引き込んだ供給水W1を供給装置10に供給する。給水部62は、取水部621を介して取水ラインLw1に連通する。取水部621は、取水ラインLw1から供給水W1を受け取る。給水部62は、送水部622を介して供給水ラインLw2に連通する。送水部622は、制御装置69による指示に基づいて、供給水W1を供給水ラインLw2に送り出す。
表示部64は、各種の制御処理に用いられる設定情報、及び供給装置10による供給状況の情報等を表示する表示装置を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)、又は無機ELディスプレイ(IELD:Inorganic Electro-Luminescence Display)等を含む。表示部64は、各種操作を入力可能なタッチパネル式ディスプレイでもよい。表示部64がタッチパネル式ディスプレイである場合、表示部64は、入力部65を含む。
表示部64は、例えば、設定された供給モード、被処理物Dの重量、供給装置10に供給した供給水W1の供給量B、供給装置10に供給する供給水W1の予定総供給量Ae、供給装置10に供給する供給水W1の供給速度、供給装置10に供給する供給水W1の圧力値、供給水W1の供給の開始時刻、供給水W1の予定される供給の終了時刻等を表示する。供給量Bは、供給の開始から現在までの供給水W1の供給量である。予定総供給量Aeは、供給の開始から終了までの供給水W1の供給量である。表示部64は、コントロールユニット60によって制御、監視及び記憶される全ての供給装置10に関する情報を表示する。表示部64は、第1実施形態において、4つの供給装置10に関する情報を表示する。
図2に示す表示画面641は、表示部64において供給装置10の運転状況及び設定情報が表示されている場合を例示している。表示画面641は、被処理物Dの種類に対応する複数の供給モードのうちユーザによって選択された供給モードを識別する番号、記号又は名称の少なくともいずれかと、ユーザによって入力された被処理物Dの重量と、を少なくとも表示する。表示画面641は、第1実施形態において、供給装置10の運転状況と、選択された供給モードを識別する番号及び名称と、被処理物Dの重量と、供給装置10に供給する所要時間と、を表示する。
図3に示す表示画面642は、表示部64において供給装置10による処理状況が表示されている場合を例示している。表示画面642は、運転中の供給装置10について、後述の計測部66の流量計が計測した供給水W1の供給速度と、圧力計67が計測した供給水W1の圧力値と、供給装置10に供給水W1を供給する開始時刻及び残り時間と、供給装置10に供給した供給水W1の供給量B及び供給装置10に供給する供給水W1の予定総供給量Aeと、を表示する。表示画面642は、第1実施形態において、第1供給装置乃至第4供給装置の運転状況を表示する。
入力部65は、制御装置69に対する各種操作を受け付ける。入力部65は、制御装置69に対する物理的な操作手段、又は表示部64に配置されたタッチパネル等によって構成される。入力部65は、例えば、複数の供給モードのうち1つの供給モードを設定する操作、被処理物Dの重量を設定する操作、表示部64が表示する表示画像を切り替える操作、及び供給装置10による処理を開始させる又は停止させる操作を受け付ける。入力部65は、操作情報を制御装置69へ出力する。
計測部66は、供給装置10が供給する供給水W1の供給量Bを計測する。計測部66は、例えば、流量計を含む。計測部66は、例えば、送水部622における供給水W1の供給速度と経過時間との積分値によって、供給装置10が供給する供給水W1の供給量Bを算出する。計測部66は、第1実施形態において、給水部62の送水部622に設けられる。計測部66は、供給水ラインLw2又は供給装置10の散水部15に設けられてもよい。計測部66は、計測した供給量Bのデータを制御装置69へ出力する。
圧力計67は、供給水ラインLw2に送り出す供給水W1の圧力値を計測する。圧力計67は、第1実施形態において、給水部62の送水部622に設けられる。圧力計67は、供給水ラインLw2に設けられてもよい。圧力計67は、計測した圧力値のデータを制御装置69へ出力する。
制御装置69は、供給装置10による処理の制御を行う。制御装置69は、設定された所定条件に基づいて、貯水タンクTwから引き込んだ供給水W1を供給装置10に供給する。所定条件は、被処理物Dの種類に対応する供給モードと、被処理物Dの重量と、を含む。供給モードは、算出式を含む。算出式の入力パラメータは、少なくとも被処理物Dの重量を含む。算出式の出力パラメータは、少なくとも供給水W1の予定総供給量Aeを含む。制御装置69は、供給装置10による処理状況の監視を行う。処理状況は、例えば、供給装置10に供給した供給水W1の供給量Bを含む。制御装置69は、供給装置10による処理記録の記録を行う。処理記録は、例えば、設定された供給モード及び被処理物Dの重量と、供給装置10による供給の記録とを含む。制御装置69は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90と相互にデータ通信可能に接続する。制御装置69は、管理装置90から予め複数の供給モードのデータである供給モードデータDmを取得する。制御装置69は、供給装置10による供給水W1の供給が終了した後、処理記録のデータである処理記録データDrを管理装置90に送信する。制御装置69は、通信部691と、記憶部692と、演算部693と、を含む。
通信部691は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90との間で各種データをやり取りするためのデータ通信を実行する。通信部691は、管理装置90との間の通信を可能とする各種通信方式をサポートできる。通信部691は、演算部693の処理に使用するために記憶部692に予め記憶される情報及び設定等を管理装置90から受信する。通信部691は、例えば、管理装置90から供給モードデータDmを受信する。通信部691は、演算部693から取得した各種の計測結果等の予め定められた情報を、管理装置90に送信する。通信部691は、演算部693が演算した各種の演算結果等の予め定められた情報を管理装置90に送信する。通信部691は、例えば、処理記録データDrを送信する。
記憶部692は、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられるデータが記憶される記憶装置を含む。記憶装置は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はDVD等である。記憶部692は、1つの記憶装置又は複数の記憶装置から実装される。
記憶部692は、被処理物Dの種類に対応する複数の供給モードを記憶する。記憶部692は、通信部691が受信した供給モードデータDmを記憶する。記憶部692は、複数の供給モードのうち、ユーザによって選択された供給モードを記憶する。記憶部692は、ユーザによって入力された被処理物Dの重量を記憶する。記憶部692は、被処理物Dの種類に対応する供給モード及び被処理物Dの重量を含む所定条件に基づいて演算部693が算出した供給条件を記憶する。供給条件は、供給水W1の1回の供給量、供給水W1の供給間隔、供給水W1の予定総供給量Ae及び供給水W1の供給時間を含む。記憶部692は、供給装置10による処理状況及び処理記録を記憶する。記憶部692は、例えば、計測部66が計測した供給装置10による供給水W1の供給量Bを記憶する。
演算部693は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MCU(Micro Controller Unit)、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)、システムLSI(Large Scale Integration)等である。演算部693は、1つの演算処理装置又は複数の演算処理装置から実装される。
演算部693は、通信部691が受信した供給モードデータDmを記憶部692に記憶させる。演算部693は、入力部65から入力された供給モード及び被処理物Dの重量を記憶部692に記憶させる。演算部693は、入力部65から設定された供給モード及び被処理物Dの重量に基づいて、供給装置10による供給条件を算出する。演算部693は、供給条件に基づいて供給装置10への供給水W1の供給を制御する。演算部693は、供給条件に基づいて、給水部62に取水ラインLw1から供給水W1を引き込ませる。演算部693は、供給条件に基づいて、給水部62に供給水ラインLw2へ供給水W1を送り出させる。演算部693は、計測部66に供給装置10が供給する供給水W1の供給量Bを計測させる。
演算部693は、供給装置10による供給水W1の供給量Bの計測値に基づいて、供給水W1の供給を終了させる。演算部693は、例えば、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が所定範囲に含まれる場合、供給装置10への供給水W1の供給を終了させる。予定総供給量Aeは、供給条件によって予め定められた供給終了時点での供給水W1の供給量である。供給量Bは、給水部62による供給装置10への供給水W1の供給を開始してから現在までの供給水W1の供給量である。所定範囲は、例えば、1-C≦B/Ae≦1+Cである。この場合、Cは、0.1以上0.3以下であることが好ましい。Cが0.1である場合、所定範囲は、0.9≦B/Ae≦1.1である。Cが0.3である場合、所定範囲は、0.7≦B/Ae≦1.3である。
演算部693は、供給装置10による供給水W1の供給量Bの計測値に基づいて、供給条件を変更する。演算部693は、例えば、予定供給量Aに対する、供給量Bの比(B/A)が、所定範囲に含まれない場合、供給条件を再計算し変更する。予定供給量Aは、供給条件によって予め定められた、現在までに供給されることになっている供給水W1の供給量である。所定範囲は、例えば、1-C≦B/A≦1+Cである。Cが0.1である場合、所定範囲は、0.9≦B/A≦1.1である。Cが0.3である場合、所定範囲は、0.7≦B/A≦1.3である。
演算部693は、圧力計67に供給水ラインLw2に送り出す供給水W1の圧力値を計測させる。演算部693は、供給装置10に供給する供給水W1の圧力値に基づいて、供給水W1の供給時間を制御する。演算部693は、供給装置10による処理状況及び処理記録を記憶部692に記憶させる。演算部693は、供給装置10による供給水W1の供給が終了した後、通信部691に処理記録データDrを管理装置90へ送信させる。
管理装置90は、ユーザが使用するコントロールユニット60の貸し出し、保守点検、使用状況の管理、及び使用状況に基づくユーザへの課金等を行う管理者によって管理される装置である。管理装置90は、例えば、パーソナルコンピュータ又はスマートデバイス等である。管理装置90は、通信ネットワークNWを介して、コントロールユニット60の制御装置69と相互にデータ通信可能に接続する。管理装置90は、被処理物Dの種類に基づいて供給モードを作成する。管理装置90は、作成した供給モードを供給モードデータDmとして、コントロールユニット60に送信する。管理装置90は、供給装置10による処理記録を処理記録データDrとして、コントロールユニット60から受信する。管理装置90は、コントロールユニット60から受信した処理記録に基づいて、ユーザに課金する。管理装置90は、例えば、所定期間内の被処理物Dの総重量をユーザ毎に算出し、総重量に基づいてユーザ毎に課金してもよい。管理装置90は、例えば、所定ユーザによる処理システム1の利用回数が所定回数に達した場合、被処理物Dの総重量を算出し、総重量に基づいて所定ユーザに課金してもよい。管理装置90は、通信部91と、記憶部92と、演算部93と、を含む。
通信部91は、通信ネットワークNWを介して、コントロールユニット60の制御装置69の通信部691との間で各種データをやり取りするためのデータ通信を実行する。通信部91は、制御装置69の通信部691との間の通信を可能とする各種通信方式をサポートできる。通信部91は、制御装置69の演算部693の処理に使用するために記憶部692に予め記憶される情報及び設定等を通信部691に送信する。通信部91は、例えば、演算部93が作成した供給モードデータDmを制御装置69の通信部691に送信する。通信部91は、制御装置69の演算部693が取得した各種の計測結果等の予め定められた情報を、制御装置69の通信部691から受信する。通信部91は、制御装置69の演算部693が演算した各種の演算結果等の予め定められた情報を、制御装置69の通信部691から受信する。通信部91は、例えば、処理記録データDrを受信する。
記憶部92は、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられるデータが記憶される記憶装置を含む。記憶装置は、例えば、ROM、RAM、HDD、フラッシュメモリ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はDVD等である。記憶部92は、1つの記憶装置又は複数の記憶装置から実装される。
記憶部92は、供給モードを作成するための被処理物Dの各種のパラメータを記憶する。記憶部92は、管理者によって入力された被処理物Dの各種パラメータに基づいて供給モードを作成するための算出式を記憶する。記憶部92は、演算部93が作成した供給モードを記憶する。記憶部92は、例えば、各ユーザの顧客データを記憶する。記憶部92は、例えば、ユーザ毎の供給装置10による処理の実績データを記憶する。記憶部92は、コントロールユニット60から送信されたユーザ毎の処理記録に基づいて、処理した被処理物Dの総重量をユーザ毎に算出するための算出式を記憶する。
演算部93は、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置を含む。演算処理装置は、例えば、CPU、MCU、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP、システムLSI等である。演算部93は、1つの演算処理装置又は複数の演算処理装置から実装される。
演算部93は、管理者によって入力された被処理物Dの各種パラメータを記憶部92に記憶させる。演算部93は、管理者によって入力された被処理物Dの各種パラメータに基づいて、被処理物Dの種類に対応する供給モードを作成する。演算部93は、作成した供給モードを記憶部92に記憶させる。演算部93は、作成した供給モードを供給モードデータDmとして、通信部91にコントロールユニット60へ送信させる。演算部93は、通信部91が受信した処理記録データDrを記憶部92に記憶させる。演算部93は、処理記録に基づいて、処理した被処理物Dの総重量をユーザ毎に算出する。演算部93は、算出した被処理物Dの総重量に基づいて、ユーザに課金する。
[コントロールユニットによる処理]
図4は、第1実施形態に係るコントロールユニットによる処理の一例を示すフローチャートである。ユーザは、被処理物Dの種類に応じた供給モードの作成を管理者に予め依頼する。管理装置90から送信された被処理物Dの種類に応じた少なくとも1つの供給モードデータDmがコントロールユニット60の記憶部692に記憶されている。コントロールユニット60の制御装置69は、例えば、ユーザが所定の起動コマンドを入力することによって、図4に示すステップST201を実行する。
ステップST201において、制御装置69は、供給装置10に実行させる供給モードが選択されたか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、入力部65によって供給モードを設定する操作が実行されたか否かを判断する。演算部693が入力部65による供給モードを設定する操作を検出しなかった場合(ステップST201;No)、制御装置69は、所定の周期毎にステップST201を繰り返し実行する。演算部693は、入力部65による供給モードを設定する操作を検出した場合(ステップST201;Yes)、設定された供給モードを記憶部692に記憶させる。制御装置69は、ステップST202を実行する。
ステップST202において、制御装置69は、供給装置10に処理させる被処理物Dの重量が入力されたか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、入力部65によって被処理物Dの重量を設定する操作が実行されたか否かを判断する。演算部693が入力部65による被処理物Dの重量を設定する操作を検出しなかった場合(ステップST202;No)、制御装置69は、所定の周期毎にステップST202を繰り返し実行する。演算部693は、入力部65による被処理物Dの重量を設定する操作を検出した場合(ステップST202;Yes)、設定された被処理物Dの重量を記憶部692に記憶させる。制御装置69は、ステップST203を実行する。
ステップST203において、制御装置69は、供給装置10による供給処理を開始させる所定の開始コマンドが入力されたか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、入力部65によって供給装置10の供給処理を開始させる操作が実行されたか否かを判断する。演算部693が入力部65による供給装置10の供給処理を開始させる操作を検出しなかった場合(ステップST203;No)、制御装置69は、所定の周期毎にステップST203を繰り返し実行する。演算部693が入力部65による供給装置10の供給処理を開始させる操作を検出した場合(ステップST203;Yes)、制御装置69は、ステップST204を実行する。
ステップST204において、制御装置69は、供給装置10による供給条件を算出する。より具体的には、演算部693は、ステップST201において選択された供給モードと、ステップST202において入力された被処理物Dの重量とに基づいて、供給条件を算出する。演算部693は、算出した供給条件を記憶部692に記憶させる。制御装置69は、ステップST204の処理が終了するとステップST205を実行する。
ステップST205において、制御装置69は、供給装置10による供給の記録を開始する。より具体的には、演算部693は、供給装置10による処理状況及び処理記録を記憶部692に記憶させる。演算部693は、計測部66に供給装置10が供給する供給水W1の供給量Bを計測させる。演算部693は、第1実施形態において、圧力計67に供給水ラインLw2に送り出す供給水W1の圧力値を計測させる。制御装置69は、ステップST205の処理が終了するとステップST206を実行する。
ステップST206において、制御装置69は、ステップST204において算出された供給条件に基づいて、供給装置10への供給水W1の供給を開始する。より具体的には、演算部693は、供給条件に基づいて、給水部62に取水ラインLw1から供給水W1を引き込ませる。演算部693は、供給条件に基づいて、給水部62に供給水ラインLw2へ供給水W1を送り出させる。ステップST206は、ステップST205と同時に実行されてもよい。制御装置69は、ステップST206の処理が終了するとステップST207を実行する。
ステップST207において、制御装置69は、供給量Bが、予定総供給量Aeの範囲に含まれるか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、予定総供給量Aeに対する、供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/Ae≦1+C)に含まれるか否かを判断する。演算部693が、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/A≦1+C)に含まれないと判断した場合(ステップST207;No)、制御装置69は、所定の周期毎にステップST207を繰り返し実行する。演算部693が、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/Ae≦1+C)に含まれると判断した場合(ステップST207;Yes)、制御装置69は、ステップST208を実行する。
ステップST208において、制御装置69は、供給装置10による供給の記録を終了する。より具体的には、演算部693は、記憶部692に供給装置10による処理状況及び処理記録の記憶を終了させる。制御装置69は、ステップST208の処理が終了するとステップST209を実行する。
ステップST209において、制御装置69は、選択された供給モード、被処理物Dの重量、及び供給の記録を、処理記録として管理装置90に送信する。より具体的には、演算部693は、ステップST201において選択された供給モード、ステップST202において入力された被処理物Dの重量、及びステップST205からステップST208まで記録された供給装置10による供給の記録を、処理記録データDrとして出力する。演算部693は、通信部691に、処理記録データDrを管理装置90へ送信させる。制御装置69は、ステップST209の処理が終了すると図4に示す一連の処理を終了する。
[管理装置による供給モード作成処理]
図5は、第1実施形態に係る管理装置による供給モード作成の処理の一例を示すフローチャートである。管理装置90の記憶部92には、被処理物Dの各種パラメータに基づいて供給モードを作成するための算出式を演算する制御プログラムが、予め記憶されている。管理装置90は、例えば、管理者が所定の起動コマンドを入力することによって、図5に示すステップST301を実行する。
ステップST301において、管理装置90は、被処理物Dの情報が設定されたか否かを判断する。より具体的には、演算部93は、作成する供給モードに対応する被処理物Dの各種パラメータが設定されたか否かを判断する。演算部93が被処理物Dの情報が入力されたと判断しなかった場合(ステップST301;No)、管理装置90は、所定の周期毎にステップST301を繰り返し実行する。演算部93は、被処理物Dの情報が入力されたと判断した場合(ステップST301;Yes)、設定された被処理物Dの情報を記憶部92に記憶させる。管理装置90は、ステップST302を実行する。
ステップST302において、管理装置90は、被処理物Dに対応する供給モードを作成する。より具体的には、演算部93は、ステップST301において設定された被処理物Dの情報に基づいて、供給モードを作成する。演算部93は、作成した供給モードを記憶部92に記憶させる。管理装置90は、ステップST302の処理が終了するとステップST303を実行する。
ステップST303において、管理装置90は、作成した供給モードを、コントロールユニット60に送信する。より具体的には、演算部93は、ステップST302において作成した被処理物Dに対応する供給モードを、供給モードデータDmとして出力する。演算部93は、通信部91に、供給モードデータDmをコントロールユニット60へ送信させる。管理装置90は、ステップST303の処理が終了すると図5に示す一連の処理を終了する。
[管理装置による課金処理]
図6は、第1実施形態に係る管理装置による課金の処理の一例を示すフローチャートである。管理装置90の記憶部92には、ユーザ毎の処理記録に基づいて、処理した被処理物Dの総重量をユーザ毎に算出するための算出式が、予め記憶されている。管理装置90は、第1実施形態において、所定期間内に供給装置10が実行した処理について、まとめてユーザに課金する。管理装置90は、例えば、管理者が所定の起動コマンドを入力することによって、図6に示すステップST401を実行する。
ステップST401において、管理装置90は、コントロールユニット60から処理記録を受信したか否かを判断する。より具体的には、演算部93は、所定期間内に所定ユーザのコントロールユニット60から通信部91が処理記録データDrを受信したか否かを判断する。通信部91が処理記録データDrを受信しなかった場合(ステップST401;No)、管理装置90は、図6に示す一連の処理を終了する。通信部91が処理記録データDrを受信した場合(ステップST401;Yes)、管理装置90は、ステップST402を実行する。
ステップST402において、管理装置90は、処理記録に基づいて、被処理物Dの総重量を算出する。より具体的には、演算部93は、通信部91が受信した処理記録データDrに基づいて、所定期間内において所定ユーザのコントロールユニット60が供給装置10に処理させた被処理物Dの総重量を算出する。演算部93は、算出した被処理物Dの総重量を記憶部92に記憶させる。管理装置90は、ステップST402の処理が終了するとステップST403を実行する。
ステップST403において、管理装置90は、算出した被処理物Dの総重量に基づいて、所定ユーザに課金する。より具体的には、演算部93は、例えば、所定期間に対応する基本料金と、被処理物Dの総重量に対応する使用料金との合計料金を、所定ユーザに請求する。管理装置90は、ステップST403の処理が終了すると図6に示す一連の処理を終了する。
以上説明したように、第1実施形態の処理システム1は、供給装置10と、コントロールユニット60と、を備える。供給装置10は、被処理物Dに流体(供給水W1)を供給する。コントロールユニット60は、記憶部692と、入力部65と、を備える。記憶部692は、被処理物Dの種類に対応する複数の供給モードを記憶する。入力部65は、複数の供給モードのうち1つの供給モードと被処理物Dの重量とを設定する操作を受け付ける。コントロールユニット60は、設定された供給モード及び重量に基づいて、供給装置10に流体を供給する。
これにより、被処理物Dの種類に対応する供給モード及び重量に基づいて流体(供給水W1)を供給するので、適切な供給条件で効率的に被処理物Dの処理を行うことができる。また、ユーザは、予め用意された複数の供給モードから1つの供給モードを選択し、被処理物Dの重量を入力すれば供給装置10へ適切な供給が行えるので、容易にコントロールユニット60を操作することができる。
処理システム1において、コントロールユニット60は、供給モード及び重量に基づく供給条件を算出する。コントロールユニット60は、供給条件に基づいて供給装置10への流体(供給水W1)の供給を制御する。これにより、被処理物Dの種類に対応する供給モード及び重量に基づく供給条件によって流体を供給するので、適切な供給条件で効率的に被処理物Dの処理を行うことができる。
処理システム1において、供給条件は、流体(供給水W1)の1回の供給量、流体の供給間隔、流体の予定総供給量Ae及び流体の供給時間を含む。これにより、被処理物Dに対して均一かつ十分に流体を供給することができるので、より好適に被処理物Dの処理を行うことができる。
処理システム1において、コントロールユニット60は、流体(供給水W1)の供給量B、流体の予定総供給量Ae、流体の供給速度、流体の圧力値、流体の供給の開始時刻及び流体の予定される供給の終了時刻の少なくとも1つを表示する表示部64を含む。これにより、ユーザは、供給装置10が設置される現地に行かなくても、リアルタイムで供給装置10による供給状況を把握することができる。
処理システム1において、表示部64は、入力部65を含む。これにより、ユーザは、より容易にコントロールユニット60を操作することができる。
処理システム1おいて、コントロールユニット60は、供給装置10に供給する流体(供給水W1)の圧力値に基づいて、流体の供給時間を制御する。これにより、コントロールユニット60が取得(取水)する流体の圧力が変動する場合であっても、適切な供給条件で効率的に被処理物Dの処理を行うことができる。
処理システム1は、コントロールユニット60と通信可能な管理装置90を備える。処理システム1において、管理装置90は、被処理物Dの種類に基づいて供給モードを作成する。管理装置90は、作成した供給モードをコントロールユニット60に送信する。これにより、管理者は、各ユーザが使用するコントロールユニット60が設置される現地に行かなくても、コントロールユニット60に新しい供給モードを追加することができる。
処理システム1おいて、コントロールユニット60は、供給装置10による流体(供給水W1)の供給が終了した後、設定された供給モード及び被処理物Dの重量と、供給装置10による供給の記録とを、処理記録として管理装置90に送信する。これにより、管理者は、各ユーザが使用するコントロールユニット60が設置される現地に行かなくても、各ユーザによるコントロールユニット60の使用状況及び供給装置10による流体の供給状況を把握することができる。
第1実施形態の課金システム1は、処理システム1を含む。課金システム1において、管理装置90は、コントロールユニット60から受信した処理記録に基づいて、ユーザに課金する。これにより、管理者は、各ユーザによるコントロールユニット60の使用状況及び供給装置10による流体(供給水W1)の供給状況に基づいて、適切に課金することができる。
課金システム1において、管理装置90は、所定期間内の被処理物Dの総重量をユーザ毎に算出する。管理装置90は、総重量に基づいてユーザ毎に課金する。これにより、管理者は、所定期間内の各ユーザによるコントロールユニット60の使用状況及び供給装置10による流体(供給水W1)の供給状況に基づいて、適切に所定期間分の課金をすることができる。
課金システム1において、管理装置90は、所定ユーザによる処理システム1の利用回数が所定回数に達した場合、被処理物Dの総重量を算出して、総重量に基づいて所定ユーザに課金してもよい。これにより、所定ユーザによる所定回数分のコントロールユニット60の使用状況及び供給装置10による流体(供給水W1)の供給状況に基づいて、適切に所定回数分の課金をすることができる。
第1実施形態のコントロールユニット60は、表示部64を含む。表示部64は、供給装置10が流体(供給水W1)を供給することによって処理される被処理物Dの種類に対応する複数の供給モードのうち選択された供給モードに関する情報と、被処理物Dの重量と、を表示する。これにより、ユーザは、予め用意された複数の供給モードから1つの供給モードを選択すること、及び被処理物Dの重量を入力することのみの容易な操作によって、供給装置10へ適切な供給が行えるので、容易にコントロールユニット60を操作することができる。
(第1実施形態の第1変形例)
図7は、第1実施形態の第1変形例に係るコントロールユニットの処理を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートと同一の処理については適宜説明を省略し、異なる処理について説明する。図7に示すステップST501、ST502、ST503、ST504、ST505、ST506は、図4に示すフローチャートのステップST201、ST202、ST203、ST204、ST205、ST206と同様の処理であるため、説明を省略する。
ステップST507において、制御装置69は、供給量Bが、予定供給量Aの範囲に含まれるか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、予定供給量Aに対する供給量Bの比(B/A)が、所定範囲に含まれる否かを判断する。演算部693が、予定供給量Aに対する供給量Bの比(B/A)が、所定範囲(1-C≦B/A≦1+C)に含まれないと判断した場合(ステップST507;No)、制御装置69は、ステップST508を実行する。演算部693が、予定供給量Aに対する供給量Bの比(B/A)が、所定範囲(1-C≦B/A≦1+C)に含まれると判断した場合(ステップST507;Yes)、制御装置69は、ステップST510を実行する。
ステップST508において、制御装置69は、供給装置10による供給条件を変更する。より具体的には、演算部693は、計測部66が計測した供給水W1の供給量Bの実測値に基づいて、供給条件を再算出する。演算部693は、再算出した供給条件を記憶部692に記憶させる。制御装置69は、ステップST508の処理が終了するとステップST509を実行する。
ステップST509において、制御装置69は、ステップST509において変更された供給条件に基づいて、供給装置10に供給水W1への供給を制御する。より具体的には、演算部693は、変更された供給条件に基づいて、給水部62に取水ラインLw1から供給水W1を引き込ませる。演算部693は、変更された供給条件に基づいて、給水部62に供給水ラインLw2へ供給水W1を送り出させる。制御装置69は、ステップST509の処理が終了するとステップST510を実行する。
ステップST510において、制御装置69は、供給量Bが、予定総供給量Aeの範囲に含まれるか否かを判断する。より具体的には、演算部693は、予定総供給量Aeに対する、供給量Bの比(B/Ae)が所定範囲(1-C≦B/Ae≦1+C)に含まれるか否かを判断する。演算部693が、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/A≦1+C)に含まれないと判断した場合(ステップST510;No)、制御装置69は、ステップST507を実行する。演算部693が、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲に含まれる(1-C≦B/A≦1+C)と判断した場合(ステップST510;Yes)、制御装置69は、ステップST511を実行する。
図7に示すステップST511、ST512は、図4に示すフローチャートのステップST208、ST209と同様の処理であるため、説明を省略する。制御装置69は、ステップST512の処理が終了すると図7に示す一連の処理を終了する。
以上説明したように、第1実施形態の第1変形例の処理システム1において、コントロールユニット60は、供給装置10による流体(供給水W1)の供給量Bの計測値に基づいて、供給条件を変更する。これにより、コントロールユニット60が供給する流体の供給量が、実測値と予定値とで差異が生じた場合であっても、適切な供給条件で効率的に被処理物Dの処理を行うことができる。
(第1実施形態の第2変形例)
[システムの構成]
図8は、第1実施形態の第2変形例に係る処理システムを示す模式図である。第1実施形態の第2変形例の処理システム1Aにおいて、第1実施形態の処理システム1と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。第1実施形態の第2変形例の処理システム1Aは、第1実施形態の処理システム1と比較して、供給装置10及びコントロールユニット60の代わりに、供給装置10A及びコントロールユニット60Aを備える点で相違する。
供給装置10Aは、第1実施形態の供給装置10と比較して、塩濃度計19を含む点で異なる。塩濃度計19は、排水部16から排出水ラインLw3へ排出される排出水W2の塩濃度を計測する。塩濃度計19は、第1実施形態の変形例において、排水部16に設けられる。塩濃度計19は、第1室12又は排出水ラインLw3に設けられてもよい。塩濃度計19は、計測した塩濃度のデータを制御装置69Aへ出力する。
コントロールユニット60Aは、第1実施形態のコントロールユニット60と比較して、制御装置69の代わりに、制御装置69Aを含む点で相違する。制御装置69Aは、供給装置10Aの塩濃度計19から排出水W2の塩濃度のデータを受け取る。制御装置69Aは、第1実施形態の制御装置69と比較して、記憶部692及び演算部693の代わりに、記憶部692A及び演算部693Aを含む点で相違する。記憶部692Aは、排出水W2の塩濃度について、所定閾値を記憶する。演算部693Aは、供給装置10Aの排水部16の塩濃度に基づいて、給水部62に供給装置10Aへの供給水W1の供給を停止させる。演算部693Aは、例えば、塩濃度計19が計測した排出水W2の塩濃度が所定閾値以下である場合、給水部62に供給装置10Aへの供給水W1の供給を停止させる。演算部693Aは、塩濃度計19が計測した塩濃度と経過時間とによって、排出水W2に含有される総塩量を算出してもよい。演算部693Aは、排出水W2に含有される総塩量に基づいて、給水部62に供給装置10Aへの供給水W1の供給を停止させてもよい。
[コントロールユニットによる処理]
図9は、第1実施形態の変形例に係るコントロールユニットの処理の一例を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートと同一の処理については適宜説明を省略し、異なる処理について説明する。図9に示すステップST601、ST602、ST603、ST604、ST605、ST606は、図4に示すフローチャートのステップST201、ST202、ST203、ST204、ST205、ST206と同様の処理であるため、説明を省略する。
ステップST607において、制御装置69Aは、排出水W2の塩濃度が所定閾値以下か否かを判断する。より具体的には、演算部693Aは、塩濃度計19が計測した排水部16から排出水ラインLw3へ排出される排出水W2の塩濃度が、記憶部692Aに記憶される所定閾値以下か否かを判断する。演算部693が排出水W2の塩濃度は閾値より大きいと判断した場合(ステップST607;No)、制御装置69Aは、ステップST608を実行する。演算部693が排出水W2の塩濃度は閾値以下であると判断した場合(ステップST607;Yes)、制御装置69は、ステップST609を実行する。
ステップST608において、制御装置69Aは、供給量Bが、予定総供給量Aeの範囲に含まれるか否かを判断する。より具体的には、演算部693Aは、予定総供給量Aeに対する、供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲に含まれないであるか否かを判断する。演算部693Aが、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/Ae≦1+C)に含まれないと判断した場合(ステップST608;No)、制御装置69Aは、ステップST607を実行する。演算部693Aが、予定総供給量Aeに対する供給量Bの比(B/Ae)が、所定範囲(1-C≦B/Ae≦1+C)に含まれると判断した場合(ステップST608;Yes)、制御装置69は、ステップST609を実行する。
図9に示すステップST609、ST610は、図4に示すフローチャートのステップST208、ST209と同様の処理であるため、説明を省略する。制御装置69は、ステップST610の処理が終了すると図9に示す一連の処理を終了する。
以上説明したように、第1実施形態の第2変形例の処理システム1Aにおいて、流体は、液体(供給水W1)を含む。コントロールユニット60Aは、供給装置10Aによって流体が供給された被処理物Dから排出された浸出水(排出水W2)の塩濃度に基づいて、供給装置10Aへの流体の供給を停止させる。これにより、浸出水の塩濃度が十分に下がった際に被処理物Dの処理が十分に行われたと判断し、流体の供給を停止させることができる。予定総供給量Aeを供給する前に流体の供給を停止させるので、供給水W1を節約することができる。また、供給時間を短縮することができる。
処理システム1Aにおいて、流体は、液体(供給水W1)を含む。コントロールユニット60Aは、供給装置10Aによって流体が供給された被処理物Dから排出された浸出水に含有される総塩量に基づいて、供給装置10Aへの流体の供給を停止させる。これにより、被処理物Dから塩が十分に浸出した際に被処理物Dの処理が十分に行われたと判断し、流体の供給を停止させることができる。予定総供給量Aeを供給する前に流体の供給を停止させるので、供給水W1を節約することができる。また、供給時間を短縮することができる。
処理システム1Aにおいて、管理装置90は、被処理物Dの総重量に基づいてユーザへの課金額を算出してもよいが、供給水W1の供給量Bに基づいてユーザへの課金額を算出してもよい。処理システム1Aのコントロールユニット60Aは、現在までの供給量Bが予定総供給量Aeの範囲に含まれなくても、被処理物Dから排出された浸出水の塩濃度が所定閾値以下になった時、供給水W1の供給を終了させる。この場合、処理システム1Aは、供給量Bに基づいて、ユーザへの課金額を算出してもよい。
(第2実施形態)
[システムの構成]
図10は、第2実施形態に係る処理システムを示す模式図である。第2実施形態において、処理システム2による処理は、被処理物Dに含まれる鉛等の重金属の炭酸化処理である。被処理物Dは、第2実施形態において、焼却灰を含む。供給ガスG1は、被処理物Dに供給する流体の一例である。被処理物Dに供給する流体は、第2実施形態において、ガスである。供給ガスG1は、第2実施形態において、二酸化炭素を含む。なお、供給ガスG1は、例えば、空気、水蒸気、酸素、オゾン、窒素、水素、硫化水素、酸性ガス等を適宜含有するガス等であってもよい。第2実施形態の処理システム2において、第1実施形態の処理システム1と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。第2実施形態の処理システム2は、第1実施形態の処理システム1と比較して、供給装置10、貯水タンクTw及びコントロールユニット60の代わりに、供給装置20、ガスタンクTg及びコントロールユニット70を備える点で相違する。
ガスタンクTgとコントロールユニット70とは、吸気ラインLg1を介して連結される。吸気ラインLg1は、ガスタンクTgから引き込んだ供給ガスG1をコントロールユニット70に供給する。吸気ラインLg1には、ガスタンクTgから供給ガスG1を引き込むための送風装置Bが設けられる。コントロールユニット70と、供給装置20とは、供給ガスラインLg2を介して連結される。供給ガスラインLg2は、コントロールユニット70から送気された供給ガスG1を供給装置20に供給する。供給装置20は、排出ガスラインLg3に連通する。排出ガスラインLg3は、供給装置20から排出された排出ガスG2を排気タンク又は排気処理設備等に排出する。コントロールユニット70と管理装置90とは、通信ネットワークNWを介して相互にデータ通信可能に接続する。通信ネットワークNWは、インターネット又は携帯電話回線等を含んで構築されてよい。
供給装置20は、第2実施形態において、ガス供給部27を含む。供給装置20は、第2実施形態において、容器21に設けられる。容器21は、側壁部、蓋部及び底部によって密封された密閉構造である。容器21の壁部は、例えば、鉄板、鋼鉄又はステンレス等の金属製である。容器21は、第1室22と、第2室23と、隔壁24と、ガス排出部28と、を含む。
第1室22は、供給装置20のガス供給部27を介して、供給ガスラインLg2から供給ガスG1を受け取る。第1室22は、供給ガスG1で満たされる。第1室22は、隔壁24を隔てて第2室23の下方に設けられる。第2室23は、被処理物Dを貯留する。第2室23は、隔壁24を隔てて第1室22の上方に設けられる。第1室22と第2室23とは、通気可能である。第2室23は、下部において隔壁24を介して第1室22から供給ガスG1が送られる。
供給装置20は、第2室23において、焼却灰を含む被処理物Dと二酸化炭素を含む供給ガスG1とを炭酸化反応させる。焼却灰は、炭酸化することによって、焼却灰に含まれるカルシウム及び鉛等の重金属が難溶化する。焼却灰を含む被処理物Dと反応した供給ガスG1は、排出ガスG2として、第2室23の上部の気相部で満たされる。排出ガスG2は、ガス排出部28を介して、排出ガスラインLg3に送られる。
隔壁24は、第1室22と第2室23とを隔てる板材である。隔壁24は、容器21の底部から間隔を隔てて設けられる。被処理物Dは、隔壁24の上に載せられる。隔壁24は、少なくとも通気性を有する。隔壁24は、例えば、複数の孔を含む。供給ガスG1は、複数の孔を通って第1室22と第2室23とを移動可能である。複数の孔は、例えば、容器21の側壁部に沿って所定間隔で配置される。隔壁24は、例えば、金属板に複数の孔を抜き打ち加工することによって形成される。孔の数及び位置は、隔壁24が通気性を有していれば、特に限定されない。隔壁24は、例えば、メッシュ構造であってもよい。隔壁24は、1枚の板材であってもよいし、複数積層される板材であってもよい。
コントロールユニット70は、吸気ラインLg1を介して、ガスタンクTgと接続する。コントロールユニット70は、吸気ラインLg1から供給ガスG1を受け取る。コントロールユニット70は、供給ガスラインLg2を介して、供給装置20と接続する。コントロールユニット70は、供給ガスラインLg2に供給ガスG1を送り出す。コントロールユニット70は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90と相互にデータ通信可能に接続する。コントロールユニット70は、供給装置20による処理の制御、処理状況の監視、及び処理記録の記録を行う。コントロールユニット70は、筐体71と、給気部73と、表示部74と、入力部75と、計測部76と、圧力計77と、制御装置79と、を含む。
筐体71、表示部74、入力部75、計測部76、圧力計77、制御装置79、通信部791、記憶部792、及び演算部793の構成については、第1実施形態の筐体61、表示部64、入力部65、計測部66、圧力計67、制御装置69、通信部691、記憶部692、及び演算部693の構成と同様の構成であるため、説明を省略する。
給気部73は、ガスタンクTgと供給装置20との間に設けられる。給気部73は、ガスタンクTgから引き込んだ供給ガスG1を供給装置20に供給する。給気部73は、吸気部731を介して吸気ラインLg1に連通する。吸気部731は、吸気ラインLg1から供給ガスG1を受け取る。給気部73は、送風部732を介して供給ガスラインLg2に連通する。送風部732は、制御装置79による指示に基づいて、供給ガスG1を供給ガスラインLg2に送り出す。このように、供給装置20に供給する流体は気体(供給ガスG1)であってもよい。
(第3実施形態)
[システムの構成]
図11は、第3実施形態に係る処理システムを示す模式図である。第2実施形態において、処理システム3による処理は、被処理物Dに含まれる鉛等の重金属の炭酸化処理、及び焼却灰等に含まれる六価クロムの難溶化処理である。被処理物Dは、第3実施形態において、焼却灰を含む。供給水W1及び供給ガスG1は、被処理物Dに供給する流体の一例である。被処理物Dに供給する流体は、第3実施形態において、ガス及び液体を含む。供給ガスG1は、第3実施形態において、二酸化炭素を含む。供給水W1は、第3実施形態において、硫酸鉄等の鉄イオンを含有する溶液を含む。供給水W1は、第3実施形態において、還元剤として使用される。第3実施形態の処理システム3において、第1実施形態の処理システム1と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。第3実施形態の処理システム3は、第1実施形態の処理システム1と比較して、供給装置10及びコントロールユニット60の代わりに、供給装置30、ガスタンクTg及びコントロールユニット80を備える点で相違する。
貯水タンクTwとコントロールユニット80とは、取水ラインLw1を介して連結される。取水ラインLw1は、貯水タンクTwから引き込んだ供給水W1をコントロールユニット80に供給する。取水ラインLw1には、貯水タンクTwから供給水W1を引き込むためのポンプPが設けられる。ガスタンクTgとコントロールユニット80とは、吸気ラインLg1を介して連結される。吸気ラインLg1は、ガスタンクTgから引き込んだ供給ガスG1をコントロールユニット80に供給する。吸気ラインLg1には、ガスタンクTgから供給ガスG1を引き込むための送風装置Bが設けられる。コントロールユニット80と、供給装置30とは、供給水ラインLw2を介して連結される。供給水ラインLw2は、コントロールユニット80から送水された供給水W1を供給装置30に供給する。コントロールユニット80と、供給装置30とは、供給ガスラインLg2を介して連結される。供給ガスラインLg2は、コントロールユニット80から送気された供給ガスG1を供給装置30に供給する。供給装置30は、容器31を介して排出水ラインLw3に連通する。排出水ラインLw3は、供給装置30から排出された排出水W2を排水タンク又は排水処理設備等に排出する。供給装置30は、容器31を介して排出ガスラインLg3に連通する。排出ガスラインLg3は、供給装置30から排出された排出ガスG2を排気タンク又は排気処理設備等に排出する。コントロールユニット80と管理装置90とは、通信ネットワークNWを介して相互にデータ通信可能に接続する。通信ネットワークNWは、インターネット又は携帯電話回線等を含んで構築されてよい。
供給装置30は、第3実施形態において、散水部35及びガス供給部37を含む。供給装置30は、第3実施形態において、容器31に設けられる。容器31は、側壁部、蓋部及び底部によって密封された密閉構造である。容器31の壁部は、例えば、鉄板、鋼鉄又はステンレス等の金属製である。容器31は、第1室32と、第2室33と、隔壁34と、排水部36と、ガス排出部38と、を含む。
第1室32は、供給装置30のガス供給部37を介して、供給ガスラインLg2から供給ガスG1を受け取る。第1室32は、供給ガスG1で満たされる。第1室32は、隔壁34を隔てて第2室33の下方に設けられる。第2室33は、被処理物Dを貯留する。第2室33は、供給装置30の散水部35を介して供給水ラインLw2から供給水W1を受け取る。第2室33は、隔壁34を隔てて第1室32の上方に設けられる。第2室33は、第1室32から通気可能である。第2室33は、下部において隔壁34を介して第1室32から供給ガスG1が送られる。第1室32は、第2室33から通水可能である。第1室32は、上部において隔壁34を介して第2室33から被処理物Dから浸出した排出水W2が送られる。
供給装置30は、第2室33において、焼却灰を含む被処理物Dと二酸化炭素を含む供給ガスG1とを炭酸化反応させる。焼却灰は、炭酸化することによって、焼却灰に含まれるカルシウム及び鉛等の重金属が難溶化する。焼却灰を含む被処理物Dと反応した供給ガスG1は、排出ガスG2として、第2室33の上部の気相部で満たされる。排出ガスG2は、ガス排出部38を介して、排出ガスラインLg3に送られる。
供給装置30の散水部35は、供給水W1に重金属等の不溶化剤を溶解させることにより、第2室33において、炭酸化した焼却灰を含む被処理物Dを難溶化する。散水部35は、容器31の上部に設けられる。散水部35は、例えば、供給水W1を第2室33内の被処理物Dに供給するノズルを含む。不溶化剤として例えば還元剤である鉄系薬剤を溶解させた供給水W1は、被処理物Dを還元し、難溶化する。散水部35は、還元剤である供給水W1に炭酸化した焼却灰を含む被処理物Dに供給することによって、焼却灰に含まれる六価クロムを三価クロムに還元する。
隔壁34が通水性を有しているため、被処理物Dに供給した供給水W1は、被処理物Dから浸出し、排出水W2として容器31の第1室32の下部で満たされる。排出水W2は、ナトリウム、カリウム、カルシウム、塩素等の塩類及び重金属を含むアルカリ性である。第1室32は、排水部36を介して、排出水ラインLw3に連通する。第1室32の下部で満たされる排出水W2は、排出水ラインLw3に排出される。
隔壁34は、第1室32と第2室33とを隔てる板材である。隔壁34は、容器31の底部から間隔を隔てて設けられる。被処理物Dは、隔壁34の上に載せられる。隔壁34は、通気性及び通水性を有する。隔壁34は、例えば、複数の孔を含む。供給ガスG1は、複数の孔を通って第1室32と第2室33とを移動可能である。浸出した排出水W2は、複数の孔を通って第2室33から第1室32へ移動可能である。複数の孔は、例えば、容器31の側壁部に沿って所定間隔で配置される。隔壁34は、例えば、金属板に複数の孔を抜き打ち加工することによって形成される。孔の数及び位置は、隔壁34が通気性及び通水性を有していれば、特に限定されない。隔壁34は、例えば、メッシュ構造であってもよい。隔壁34は、1枚の板材であってもよいし、複数積層される板材であってもよい。
コントロールユニット80は、取水ラインLw1を介して、貯水タンクTwと接続する。コントロールユニット80は、取水ラインLw1から供給水W1を受け取る。コントロールユニット80は、供給水ラインLw2を介して、供給装置30と接続する。コントロールユニット80は、供給水ラインLw2に供給水W1を送り出す。コントロールユニット80は、吸気ラインLg1を介して、ガスタンクTgと接続する。コントロールユニット80は、吸気ラインLg1から供給ガスG1を受け取る。コントロールユニット80は、供給ガスラインLg2を介して、供給装置30と接続する。コントロールユニット80は、供給ガスラインLg2に供給ガスG1を送り出す。コントロールユニット80は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90と相互にデータ通信可能に接続する。コントロールユニット80は、供給装置30による処理の制御、処理状況の監視、及び処理記録の記録を行う。コントロールユニット80は、筐体81と、給水部82と、給気部83と、表示部84と、入力部85と、計測部86と、圧力計87と、制御装置89と、を含む。
筐体81の内部には、給水部82及び給気部83が配置されている。筐体81は、給水部82の取水部821が設けられる開口と、給水部82の送水部822が設けられる開口と、給気部83の吸気部831が設けられる開口と、給気部83の送風部832が設けられる開口と、を有する。筐体81の外表面には、表示部84と、入力部85と、が取り付けられている。
給水部82の構成については、第1実施形態の給水部62と同様の構成であるため、説明を省略する。給気部83の構成については、第2実施形態の給気部73と同様の構成であるため、説明を省略する。表示部84、入力部85、計測部86、圧力計87、制御装置89、通信部891、記憶部892及び演算部893の構成については、第1実施形態の表示部64、入力部65、計測部66、圧力計67、制御装置69、通信部691、記憶部692、及び演算部693と、第2実施形態の表示部74、入力部75、計測部76、圧力計77、制御装置79、通信部791、記憶部792、及び演算部793と、を足し合わせた構成と同様の構成であるため、説明を省略する。
このように、第3実施形態の処理システム3は、供給装置30に、供給水W1及び供給ガスG1の2種類の流体を供給する。第3実施形態の処理システム3において、コントロールユニット80は、供給水W1及び供給ガスG1を同時に供給してもよいが、供給ガスG1を先に供給し、後から供給水W1を供給することが好ましい。まず、二酸化炭素を含有する供給ガスG1を、焼却灰を含む被処理物Dに反応させることによって、被処理物Dから六価クロムが溶出しやすくなる。その後、還元剤である鉄イオンを含有する供給水W1を供給することによって、還元反応が促進される。還元反応によって、焼却灰に含まれる六価クロムは、三価クロムに還元される。
第3実施形態の処理システム3は、供給装置30に、供給水W1及び供給ガスG1の2種類の流体を供給したが、3種類以上の流体を供給してもよい。例えば、供給ガスG1及び供給水W1によって反応した被処理物Dを、最後に洗浄するための清水を、供給装置30に供給させてもよい。液体とガスとを使用する処理は、上記に限定されない、供給水W1を、水とし、供給ガスG1を、水素として、コンクリートガラを含む被処理物Dを難溶化する処理を行ってもよい。
(第4実施形態)
[システムの構成]
図12は、第4実施形態に係る処理システムを示す模式図である。第4実施形態において、処理システム4による処理は、被処理物Dに含まれる鉛等の重金属の炭酸化処理と、分級及び選別処理と、混練処理と、塩類等の有機物及び重金属の洗浄処理と、を含む。被処理物Dは、第4実施形態において、焼却灰を含む。供給ガスG1及び供給水W1は、被処理物Dに供給する流体の一例である。被処理物Dに供給する流体は、第4実施形態において、ガス及び液体を含む。供給ガスG1は、第4実施形態において、二酸化炭素を含む。供給水W1は、第4実施形態において、清水である。第4実施形態の処理システム4において、第1実施形態の処理システム1又は第2実施形態の処理システム2と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。
第4実施形態の処理システム4は、供給装置20と、ガスタンクTgと、コントロールユニット70と、供給装置10と、貯水タンクTwと、コントロールユニット60と、管理装置90と、を備える。すなわち、処理システム4は、2つのコントロールユニット60、70を備える。コントロールユニット60及びコントロールユニット70は、通信ネットワークNWを介して、管理装置90と相互にデータ通信可能に接続する。管理装置90の構成については、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。処理システム4は、さらに、分級選別設備100と、混練機110と、を備える。
供給装置20は、焼却灰を含む被処理物Dに二酸化炭素を含有する供給ガスG1を供給することによって、被処理物Dを炭酸化反応させる。供給装置20、ガスタンクTg及びコントロールユニット70の構成については、第2実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。焼却灰を含む被処理物Dは、供給装置20において炭酸化されることによって、鉛等の重金属が難溶化し、六価クロムが易溶化する。供給装置20によって処理された被処理物Dは、分級選別設備100に移送される。
分級選別設備100は、供給装置20から移送された被処理物Dの分級及び選別を行う。分級選別設備100は、例えば、スケルトンバケットによって被処理物Dを荒く選別する。所定サイズ未満の残渣は、最終処分される。分級選別設備100は、弱磁力の磁選機によって所定サイズ以上の粒体及び紛体から大きな鉄くずを回収する。次に、分級選別設備100は、強磁力の磁選機によって釘及び針金等の細かい鉄系夾雑物を除去する。回収した鉄くずは、専門業者によって処分される。次に、分級選別設備100は、焼却灰等の粉体を粒子径及び形状等によって分級する。所定サイズより大きい残渣は最終処分される。分級選別設備100において分級及び選別された被処理物Dは、混練機110に移送される。
混練機110は、分級選別設備100から移送された被処理物Dを混練する。混練機110は、被処理物Dに硫酸鉄又は塩化鉄等の鉄イオンを含む溶液を添加して混練する。混練機110によって混練された被処理物Dは、供給装置10に移送される。
供給装置10は、混練機110から移送された被処理物Dを洗浄する。供給装置10は、被処理物Dに水である供給水W1を供給することによって、被処理物Dを洗浄する。供給装置10、貯水タンクTw及びコントロールユニット60の構成については、第1実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
このように、第4実施形態の処理システム4は、2つの供給装置20、10と、2つの供給装置20、10をそれぞれ制御、監視及び記録する2つのコントロールユニット70、60を備える。すなわち、管理装置90は、1ユーザに対して複数のコントロールユニットによる被処理物Dの総重量に基づいて課金をしてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容によって実施形態が限定されるものではない。例えば、第1実施形態のコントロールユニット60は、水道から直接供給水W1を取水してもよい。すなわち、処理システム1は、貯水タンクTw及びポンプPを省略して、供給水W1が水道から取水ラインLw1へ直接供給されるようにしてもよい。第2実施形態のコントロールユニット70は、焼却設備等で発生した二酸化炭素を含む排ガスを供給ガスG1として吸気してもよい。コントロールユニット70は、吸気する二酸化炭素濃度を測定して二酸化炭素濃度に合わせて供給ガスG1の供給量を制御してもよい。第1実施形態の供給装置10及び第1実施形態の第2変形例の供給装置10Aは、密閉構造である容器11に設けられるが、密封されなくてもよい。供給装置10は、流体を供給できる構成であれば、例えば、屋外又は屋内に設けられてもよい。すなわち、供給装置10は、屋外に載置された被処理物Dに流体を供給してもよい。すなわち、供給装置10は、ヤード等の建物の内部に載置された被処理物Dに流体を供給してもよい。また、各実施形態において、管理装置90の記憶部92は、制御装置69、69A、79、89の記憶部692、692A、792、892の機能を有していてもよい。この場合、制御装置69、69A、79、89に記憶部692、692A、792、892を設けなくてもよいため、制御装置69、69A、79、89を小型化することができる。また、各実施形態において、管理装置90の演算部93は、制御装置69、69A、79、89の演算部693、693A、793、893の機能を有していてもよい。この場合、制御装置69、69A、79、89に演算部693、693A、793、893を設けなくてもよいため、制御装置69、69A、79、89を小型化することができる。