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JP7496325B2 - Waste plastic evaluation method, waste plastic evaluation system - Google Patents
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Description

本発明は、廃プラスチックの評価方法、及び廃プラスチックの評価システムに関する。特に、セメント燃料としての利用に適しているかどうかの観点から、廃プラスチックを評価する方法及びシステムに関する。 The present invention relates to a method and system for evaluating waste plastics. In particular, the present invention relates to a method and system for evaluating waste plastics from the perspective of whether they are suitable for use as cement fuel.

中国における廃プラスチック(以下、「廃プラ」と略記することがある。)の輸入規制に加え、廃プラの輸出に係るバーゼル法改正の影響等で各国の廃プラ受入規制が加速し、今後、国内において更なる廃プラ処理量の増加が見込まれている。 In addition to China's restrictions on imports of waste plastics (hereafter sometimes abbreviated as "waste plastics"), various countries are accelerating their restrictions on the acceptance of waste plastics due to the impact of amendments to the Basel Convention on the export of waste plastics, and it is expected that the amount of waste plastic processed in Japan will further increase in the future.

一方で、廃プラは焼成用燃料として利用可能な程度の熱量を有している。そこで、セメントキルン(ロータリーキルン)においてセメントクリンカの焼成に利用される、主燃料である微粉炭の代替燃料(補助燃料)として、廃プラの利用が検討されている。従来、燃料リサイクルの観点から、セメントキルンの燃料として廃プラ等の可燃性固形廃棄物を用いる場合には、セメントクリンカの品質や製造工程に与える影響の小さい、セメントキルンの窯尻部や仮焼炉で利用されてきた。しかし、窯尻部や仮焼炉での可燃性固形廃棄物の使用量が飽和に近づいたため、窯前部に設置されている主バーナにおいて可燃性固形廃棄物を利用することが検討されている。 On the other hand, waste plastics have a calorific value that allows them to be used as a fuel for firing. Therefore, the use of waste plastics as an alternative fuel (auxiliary fuel) to pulverized coal, which is the main fuel used to fire cement clinker in cement kilns (rotary kilns), is being considered. From the perspective of fuel recycling, combustible solid waste such as waste plastics has traditionally been used as fuel for cement kilns in the bottom section and calciner, where it has little impact on the quality of cement clinker and the manufacturing process. However, as the amount of combustible solid waste used in the bottom section and calciner has approached saturation, the use of combustible solid waste in the main burners installed in the front section of the kiln is being considered.

しかしながら、セメントキルンの主バーナにおいて、廃プラ等の可燃性固形廃棄物を補助燃料として利用した場合、主バーナから噴出された可燃性固形廃棄物がセメントキルン内のセメントクリンカ上に着地し、その表面で燃焼を継続する現象(以下、「着地燃焼」と称する。)が生じる場合がある。この着地燃焼が生じると、可燃性固形廃棄物の着地点周辺のセメントクリンカが還元焼成され、セメントクリンカの色調の変化等を生じさせるため、好ましくない。 However, when combustible solid waste such as waste plastics is used as auxiliary fuel in the main burner of a cement kiln, the combustible solid waste ejected from the main burner may land on the cement clinker inside the cement kiln and continue to burn on its surface (hereinafter referred to as "landing combustion"). When this landing combustion occurs, the cement clinker around the point where the combustible solid waste lands is reduced and burned, causing changes in the color of the cement clinker, etc., which is undesirable.

例えば、下記特許文献1には、上記の課題に鑑みて、廃プラ等の可燃性固形廃棄物を浮遊状態で燃焼させるための技術について開示されている。 For example, in the following Patent Document 1, in consideration of the above-mentioned problems, a technology is disclosed for burning combustible solid waste such as waste plastic in a floating state.

特開2013-237571号公報JP 2013-237571 A 特開平4-227781号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-227781

上述したように、廃プラの利用拡大が見込まれる状況においては、これまで工場で使用実績のない未知の廃プラをセメント燃料として受け入れる可能性がある。このため、燃焼性の観点から、対象となる廃プラを窯前部に投入してもよいかどうかや、投入するにあたっての条件等の判断指標を、予め確立させておくことが好ましい。しかし、現時点において、対象となる廃プラを窯前部に投入してもよいかどうかの判断基準は、確立されていない。 As mentioned above, in a situation where the use of waste plastics is expected to expand, there is a possibility that unknown waste plastics that have not been used in factories to date will be accepted as cement fuel. For this reason, from the standpoint of combustibility, it is preferable to establish in advance criteria for determining whether the target waste plastics can be fed into the kiln front section, and the conditions for feeding them, etc. However, at present, no criteria have been established for determining whether the target waste plastics can be fed into the kiln front section.

廃プラを窯前部に対して投入してもよいかどうかの判断指標の一つとして、廃プラの粒径が挙げられる。一般的には、粒径が大きい廃プラの場合、セメントキルン内の気流中で完全燃焼せずに、上述した着地燃焼が生じやすいと考えられている。このため、廃プラの粒径が基準値よりも小さい場合にのみ窯前部に対して投入することを許容する判断を行う方法が考えられる。 One of the indicators for determining whether waste plastic can be fed into the kiln front is the particle size of the waste plastic. It is generally believed that waste plastic with a large particle size is more likely to not burn completely in the air current inside the cement kiln and to experience the above-mentioned ground combustion. For this reason, a method can be considered for determining whether waste plastic can be fed into the kiln front only when the particle size of the waste plastic is smaller than a standard value.

しかし、本発明者の鋭意検討の結果、粒径がほぼ同等であっても廃プラによって燃え切り時間に差異が生じることが確認された。このため、粒径を基準にして、窯前部への受け入れ可否の判断を行った場合には、廃プラによっては着地燃焼を生じさせ、セメントクリンカの品質を低下させるおそれがある。なお、粒径がほぼ同等であっても廃プラによって燃え切り時間に差異が生じる点については、「発明を実施するための形態」の項において、図6を参照して後述される。 However, after careful consideration by the inventors, it was confirmed that the burnout time varies depending on the waste plastic even if the particle size is roughly the same. For this reason, if the particle size is used as a criterion to determine whether or not to accept the waste plastic at the front of the kiln, some waste plastic may cause ground combustion, which may reduce the quality of the cement clinker. The fact that the burnout time varies depending on the waste plastic even if the particle size is roughly the same will be described later in the section "Form for carrying out the invention" with reference to Figure 6.

別の方法として、燃焼試験装置を用いて、受け入れ対象となる廃プラの燃焼性を直接計測することが考えられる。しかし、このような試験装置では、最大でも数g程度の少量のサンプルしか測定できない。特に廃プラの場合には成分が不均一であることが多く、このような事情の下では、前記サンプルにおける燃焼性の結果をもって、受け入れ対象となる廃プラの燃焼性の結果の代表値とすることは、信頼性の観点から困難である。また、信頼性を確保するために、繰り返し燃焼試験を行うことも考えられるが、かかる方法だと労力がかかる上、受け入れ可否の判断に多くの時間を要してしまう。 Another method would be to use a combustion test device to directly measure the flammability of the waste plastic to be accepted. However, such testing equipment can only measure small samples of a few grams at most. In particular, waste plastics are often heterogeneous in composition, and under these circumstances, it is difficult from the standpoint of reliability to use the flammability results of the sample as a representative value for the flammability results of the waste plastic to be accepted. Another method that could be considered to ensure reliability is to conduct repeated combustion tests, but this method is labor-intensive and requires a lot of time to determine whether or not to accept the waste plastic.

ところで、石炭については、炭素含有量、HとCの原子数比及びOとCの原子数比等を指標として、燃焼性を評価する方法が知られている(上記特許文献2参照)。特に石炭の燃焼性は、固定炭素や燃料比(=固定炭素/揮発分)と密接な相関関係があることが一般的に知られており、これらの値から燃焼性を推定することが可能である。しかしながら、本発明者の鋭意検討の結果、廃プラについて同様の指標で燃焼性を評価したところ、高い相関性が得られず、実用的ではないことが確認された。この点は、「発明を実施するための形態」の項において、図7を参照して後述される。 Means for evaluating the combustibility of coal are known, using indices such as carbon content, the atomic ratio of H to C, and the atomic ratio of O to C (see Patent Document 2). In particular, it is generally known that the combustibility of coal is closely correlated with fixed carbon and fuel ratio (= fixed carbon/volatile matter), and it is possible to estimate the combustibility from these values. However, as a result of the inventor's intensive research, when the combustibility of waste plastic was evaluated using the same indices, no high correlation was obtained, and it was confirmed that this is not practical. This point will be described later in the section "Form for carrying out the invention" with reference to FIG. 7.

本発明は、上記の課題に鑑み、簡易な方法で廃プラスチックの燃焼性を評価することのできる方法及びシステムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a method and system that can evaluate the combustibility of waste plastics in a simple manner.

本発明に係る廃プラスチックの評価方法は、
セメント燃料としての利用の可否を検討する対象の廃プラスチックである、対象廃プラスチックに対して分析を行って、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比と、N、O及びS、又はC、N及びSのいずれか一方の元素群に属する全ての対象分析元素の構成比率を測定する工程(a)と、
予め記録されていた、固定炭素の質量比及び前記対象分析元素毎の構成比率を説明変数とし、廃プラスチックの燃え切り時間を被説明変数とする回帰式を読み出す工程(b)と、
前記工程(b)で読み出された前記回帰式に対して、前記工程(a)で測定された、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値をそれぞれ適用することで、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間を演算処理によって推定する工程(c)とを有することを特徴とする。
The method for evaluating waste plastics according to the present invention includes:
A step (a) of analyzing a target waste plastic, which is a waste plastic to be considered for use as cement fuel, to measure the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastic and the composition ratio of all target analysis elements belonging to either one of the element groups of N, O and S, or C, N and S;
A step (b) of reading out a regression equation in which the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each of the target analysis elements are explanatory variables and the burnout time of the waste plastic is an explained variable, which have been recorded in advance;
The method is characterized by having a process (c) of estimating the burn-out time of the target waste plastic by calculation by applying the value of the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastic and the value of the composition ratio of the target analyzed element measured in the process (a) to the regression equation read out in the process (b).

廃プラスチックに含まれる固定炭素の量(質量比)や、廃プラスチックに含まれる窒素(N)、酸素(O)及び硫黄(S)、又は炭素(C)、窒素(N)及び硫黄(S)といった対象分析元素毎の構成比率は、一般的な分析方法や分析装置を用いて容易に測定できる。例えば、固定炭素の質量比(固定炭素量)は、JIS M 8812に準拠した工業分析によって容易に測定でき、対象分析元素毎の構成比率は、例えば市販の有機元素分析計を用いて容易に測定できる。つまり、上記方法によれば、対象となる廃プラスチックに対して、固定炭素の質量比及び対象分析元素の構成比率を測定した上で、この測定結果に関する情報を事前に取得されていた回帰式に適用するのみで、対象廃プラスチックが未知の廃プラスチックであっても、燃え切り時間を演算処理によって推定することができる。 The amount (mass ratio) of fixed carbon contained in waste plastics, and the composition ratio of each target analyte element, such as nitrogen (N), oxygen (O) and sulfur (S), or carbon (C), nitrogen (N) and sulfur (S), contained in waste plastics, can be easily measured using general analytical methods and analytical devices. For example, the mass ratio of fixed carbon (fixed carbon amount) can be easily measured by industrial analysis in accordance with JIS M 8812, and the composition ratio of each target analyte element can be easily measured, for example, using a commercially available organic element analyzer. In other words, according to the above method, the fixed carbon mass ratio and the composition ratio of the target analyte element are measured for the target waste plastic, and then information on the measurement results is applied to a regression equation obtained in advance, and the burn-out time can be estimated by calculation even if the target waste plastic is unknown.

前記廃プラスチックの評価方法は、前記工程(b)の実行よりも前に、予め前記回帰式を演算処理によって導出する工程(d)を有し、
前記工程(d)は、
廃プラスチックからなる複数のサンプルのそれぞれに対して分析を行って、前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比及び前記対象分析元素の構成比率を測定する工程(d1)と、
前記複数のサンプルのそれぞれに対して燃焼処理を行って、燃え切り時間を測定する工程(d2)と、
前記工程(d2)で測定された前記複数のサンプルのそれぞれの燃え切り時間を被説明変数とし、前記工程(d1)で測定された前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値を説明変数とする重回帰分析を演算処理によって行って、前記回帰式を導出する工程(d3)と、
前記工程(d3)で導出された前記回帰式を記録する工程(d4)とを有するものとしても構わない。
The method for evaluating waste plastics includes a step (d) of deriving the regression equation by calculation before the step (b),
The step (d)
A step (d1) of analyzing each of a plurality of samples made of waste plastics to measure the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of the target analyte element contained in each of the plurality of samples;
A step (d2) of subjecting each of the plurality of samples to a combustion treatment and measuring a burnout time;
a step (d3) of performing a multiple regression analysis by computation processing, using the burnout times of the respective samples measured in the step (d2) as explained variables, and the values of the mass ratios of fixed carbon and the composition ratios of the target analytical elements contained in the respective samples measured in the step (d1) as explanatory variables, to derive the regression equation;
The method may further include a step (d4) of recording the regression equation derived in the step (d3).

本発明者の鋭意検討の結果、多数の廃プラサンプルに対して、固定炭素の質量比と対象分析元素毎の構成比率の値を説明変数とし、燃え切り時間を被説明変数とする重回帰分析を行ったところ、極めて高い相関性を見出すことが確認された。つまり、予め上記工程(d)によって、廃プラサンプルに対して重回帰分析を行って回帰式を作成及び記録しておくことで、受け入れ候補となる対象廃プラスチックに対して、固定炭素の質量比や、N、O及びS、又はC、N及びSといった対象分析元素毎の構成比率を計測するのみで、未知の廃プラに対しても、高い精度で燃え切り時間を推定することが可能となる。 As a result of the inventor's intensive research, a multiple regression analysis was performed on a large number of waste plastic samples, with the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each target analytical element as explanatory variables, and the burn-off time as the explained variable, and it was confirmed that an extremely high correlation was found. In other words, by performing a multiple regression analysis on the waste plastic samples in advance in the above step (d) to create and record a regression equation, it is possible to estimate the burn-off time with high accuracy even for unknown waste plastics by simply measuring the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each target analytical element such as N, O and S, or C, N and S, for the target waste plastics that are candidates for acceptance.

なお、対象分析元素としては、N、O及びS、又はC、N及びSに加えて、臭素(Br)、塩素(Cl)といったハロゲン系元素やリン(P)を含むものとしても構わない。 The target elements to be analyzed may include halogen elements such as bromine (Br) and chlorine (Cl) and phosphorus (P) in addition to N, O and S, or C, N and S.

前記廃プラスチックの評価方法は、前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間と予め記憶された基準時間とを対比して、前記対象廃プラスチックの取り扱いを決定する工程(e)を有し、
前記工程(e)は、前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間が前記基準時間よりも短い場合には、前記対象廃プラスチックをセメントキルンの窯前に投入することを決定する工程であるものとしても構わない。
The waste plastic evaluation method includes a step (e) of determining how to handle the target waste plastic by comparing the burnout time of the target waste plastic estimated in the step (c) with a reference time stored in advance,
The step (e) may be a step of deciding to put the target waste plastic into the front of the cement kiln if the burn-out time of the target waste plastic estimated in the step (c) is shorter than the reference time.

上記方法によれば、対象廃プラスチックの燃え切り時間が基準時間よりも短時間であると推定されることから、セメントキルンの窯前に投入しても着地燃焼を招くおそれがないと考えられる。これにより、セメントクリンカの品質低下を招くことなく、廃プラスチックを有効に利用できる。 According to the above method, it is estimated that the burnout time of the target waste plastics is shorter than the standard time, so it is considered that there is no risk of landing and burning even if it is put in front of the cement kiln. This allows the waste plastics to be used effectively without causing a deterioration in the quality of the cement clinker.

また、上記方法において、前記工程(e)は、前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間が前記基準時間よりも長い場合には、前記対象廃プラスチックをセメントキルンの窯尻に投入するか、前記対象廃プラスチックに対して破砕するか、又は前記対象廃プラスチックの受け入れを見送るかのいずれかに決定するものとしても構わない。 In the above method, step (e) may be a step of determining whether to feed the target waste plastics into the bottom of a cement kiln, to crush the target waste plastics, or to postpone acceptance of the target waste plastics if the burnout time of the target waste plastics estimated in step (c) is longer than the reference time.

工程(c)で推定された燃え切り時間が基準時間よりも長い場合には、対象廃プラスチックをセメントキルンの窯前に投入すると、着地燃焼を招く可能性がある。そこで、このような対象廃プラスチックについては、セメントキルンの窯尻に投入するか、破砕処理を行うことで、着地燃焼のおそれを低減しながらセメント燃料として利用できる可能性がある。また、工程(c)で推定された燃え切り時間によっては、この対象廃プラスチックをセメント燃料として利用するのを見送ることで、セメントクリンカの品質に対する影響を抑制できる。なお、燃え切り時間が短い場合には、廃プラスチックを受け入れる段階での破砕処理において廃プラスチック破砕機のスクリーン径を大きくし、より粗粒化した廃プラスチックをセメント燃料として利用することも可能である。 If the burnout time estimated in step (c) is longer than the reference time, there is a possibility that the target waste plastics will cause ground combustion if they are fed into the front of the cement kiln. Therefore, it is possible that such target waste plastics can be used as cement fuel while reducing the risk of ground combustion by feeding them into the rear of the cement kiln or by subjecting them to crushing processing. In addition, depending on the burnout time estimated in step (c), it is possible to refrain from using the target waste plastics as cement fuel and thereby suppress the impact on the quality of the cement clinker. Note that, if the burnout time is short, it is also possible to increase the screen diameter of the waste plastic crusher in the crushing process at the waste plastic receiving stage and use the coarser waste plastics as cement fuel.

また、本発明に係る廃プラスチックの評価システムは、
セメント燃料としての利用の可否を検討する対象の廃プラスチックである、対象廃プラスチックに対して分析を行って、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比と、N、O及びS、又はC、N及びSのいずれか一方の元素群に属する全ての対象分析元素の構成比率を測定する分析設備と、
固定炭素の質量比及び前記対象分析元素毎の構成比率を説明変数とし、廃プラスチックの燃え切り時間を被説明変数とする回帰式が記録された記憶部と、
前記記憶部から前記回帰式を読み出すと共に、当該回帰式に対して、前記分析設備で測定された前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値を適用して、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間を演算処理によって推定する演算処理部とを備えることを特徴とする。
In addition, the waste plastic evaluation system according to the present invention comprises:
Analytical equipment for analyzing target waste plastics, which are waste plastics to be considered for use as cement fuel, to measure the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastics and the composition ratio of all target analytical elements belonging to either one of the element groups of N, O and S, or C, N and S;
A memory unit in which a regression equation is recorded in which the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each of the target analysis elements are explanatory variables and the burnout time of the waste plastic is an explained variable;
The apparatus is characterized in that it is equipped with a calculation processing unit that reads out the regression equation from the memory unit, and applies the value of the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastic and the value of the composition ratio of the target analyzed element measured by the analysis equipment to the regression equation, thereby estimating the burn-out time of the target waste plastic by calculation processing.

上記システムによれば、セメント燃料として受け入れた実績のない未知の廃プラスチックであっても、分析設備で測定された固定炭素の質量比及び対象分析元素の構成比率の情報に基づいて、自動的に燃え切り時間を推定できる。この推定結果は、未知の廃プラスチックについての取り扱い方法の判断指標として活用できる。 The above system can automatically estimate the burnout time even for unknown waste plastics that have never been accepted as cement fuel, based on the fixed carbon mass ratio and the composition ratio of the target analytical elements measured by the analytical equipment. The results of this estimation can be used as an indicator for determining how to handle unknown waste plastics.

前記廃プラスチックの評価システムは、回帰式導出ユニットを備え、
前記回帰式導出ユニットは、
廃プラスチックからなる複数のサンプルのそれぞれに対して燃焼処理を行って燃え切り時間を測定する、サンプル用燃焼設備と、
前記複数のサンプルのそれぞれに対して分析を行って、前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比及び前記対象分析元素の構成比率を測定する、サンプル用分析設備と、
前記サンプル用燃焼設備で測定された、前記複数のサンプルのそれぞれの燃え切り時間を被説明変数とし、前記サンプル用分析設備で測定された、前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値を説明変数とする重回帰分析を演算処理によって行って前記回帰式を導出する、回帰式導出処理部とを備え、
前記回帰式導出処理部は、前記回帰式を前記記憶部に記録するものとしても構わない。
The waste plastic evaluation system includes a regression equation deriving unit,
The regression equation derivation unit includes:
A sample combustion facility that performs a combustion process on each of a plurality of samples made of waste plastic and measures the burnout time;
a sample analysis facility for analyzing each of the plurality of samples to measure the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of the target analyte element contained in each of the plurality of samples;
a regression equation derivation processing unit that performs multiple regression analysis by computation processing using a burnout time of each of the plurality of samples measured by the sample combustion equipment as an explained variable and a value of the mass ratio of fixed carbon contained in each of the plurality of samples and a value of the composition ratio of the target analysis element measured by the sample analysis equipment as explanatory variables to derive the regression equation,
The regression equation derivation processing unit may record the regression equation in the storage unit.

なお、上記において、前記サンプル用分析設備は、前記対象廃プラスチックの分析を行う分析設備と共通の設備であっても構わない。また、前記回帰式導出処理部は、前記記憶部から読み出した前記回帰式に基づいて前記対象廃プラスチックの燃え切り時間を推定する前記演算処理部と共通化されていても構わない。 In the above, the sample analysis equipment may be a common equipment with the analysis equipment that analyzes the target waste plastic. Also, the regression equation derivation processing unit may be common with the calculation processing unit that estimates the burnout time of the target waste plastic based on the regression equation read from the memory unit.

前記記憶部は、前記回帰式に関する情報が更新可能に構成されているものとしても構わない。 The storage unit may be configured so that information about the regression equation can be updated.

上記構成によれば、廃プラスチックからなる複数のサンプルの数が増加することで、より推定精度が高められた回帰式を記憶部に更新することが可能となる。これにより、対象廃プラスチックの燃え切り時間をより精度よく推定できる。 According to the above configuration, by increasing the number of samples made of waste plastic, it is possible to update the regression equation with higher estimation accuracy in the memory unit. This makes it possible to estimate the burnout time of the target waste plastic with higher accuracy.

前記記憶部は、燃え切り時間に関する基準時間に関する情報を記録しており、
前記演算処理部は、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間の推定結果と、前記記憶部から読み出された前記基準時間との対比結果から、前記対象廃プラスチックの取り扱い方法に関する結果情報を出力するものとしても構わない。
The storage unit stores information about a reference time related to a burnout time,
The calculation processing unit may also be configured to output result information regarding the handling method of the target waste plastic based on the comparison result between the estimated burn-out time of the target waste plastic and the reference time read out from the memory unit.

上記システムによれば、セメント燃料として受け入れた実績のない未知の廃プラスチックであっても、セメントキルンの窯前部に投入してもよいかどうか等の、取り扱い態様に関する情報を自動的に出力できる。これにより、セメント工場の作業員の習熟度に関わらず、対象廃プラスチックに対する取り扱いに際して適切な判断が行える。 The above system can automatically output information about how to handle unknown waste plastics, such as whether they can be fed into the front of a cement kiln, even if the waste plastics have never been used as cement fuel before. This allows appropriate decisions to be made when handling the target waste plastics, regardless of the level of expertise of the cement plant workers.

本発明によれば、簡易な方法で廃プラスチックの燃焼性を評価することができる。これにより、例えばセメント工場で受入実績のない未知の廃プラスチックであっても、セメントクリンカの品質への影響の有無を踏まえた上で、受入可能かどうか等の判断指標を簡易に示すことができる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the combustibility of waste plastics in a simple manner. As a result, even if a waste plastic is unknown and has never been accepted by a cement plant, it is possible to easily display a judgment index for determining whether it can be accepted or not, taking into account the presence or absence of an impact on the quality of cement clinker.

本発明の廃プラスチックの評価システムの一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of one embodiment of a waste plastic evaluation system of the present invention. 本発明の廃プラスチックの評価方法の処理手順を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing the processing steps of the waste plastic evaluation method of the present invention. 回帰式導出ユニットの一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of a regression equation derivation unit. 回帰式を導出する処理手順を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a processing procedure for deriving a regression equation. サンプル用燃焼設備の構成例を模式的に示す図面である。1 is a diagram showing a schematic configuration example of a sample combustion facility. 各サンプルSw(サンプルNo.1~17)に対する燃焼試験の結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of a combustion test for each sample Sw (sample Nos. 1 to 17). 各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比と各サンプルSwの燃え切り時間の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw and the burnout time of each sample Sw. 各サンプルSwに対する燃え切り時間について、各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比を説明変数とする単回帰分析に基づく回帰式から算定された計算結果と、実測結果との関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between the calculation results calculated from a regression equation based on a simple regression analysis in which the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw is used as an explanatory variable and the actual measurement results for the burnout time for each sample Sw. 各サンプルSwに対する燃え切り時間について、各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比、並びに窒素、酸素、及び硫黄の構成比率を説明変数とする重回帰分析に基づく回帰式から算定された計算結果と、実測結果との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the calculation results calculated from a regression equation based on multiple regression analysis in which the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw and the composition ratios of nitrogen, oxygen, and sulfur are explanatory variables, and the actual measurement results, for the burn-out time for each sample Sw. 各サンプルSwに対する燃え切り時間について、各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比、並びに炭素、窒素、及び硫黄の構成比率を説明変数とする重回帰分析に基づく回帰式から算定された計算結果と、実測結果との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the calculation results calculated from a regression equation based on multiple regression analysis in which the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw and the composition ratios of carbon, nitrogen, and sulfur are explanatory variables and the actual measurement results for the burn-out time for each sample Sw.

本発明に係る廃プラスチックの評価システム及び評価方法は、対象となる廃プラスチックの燃焼性を評価するためのシステム及び方法に関する。そして、この評価システム及び評価方法によって得られる、廃プラスチックの燃焼性の評価結果は、例えば、この廃プラスチックがセメント燃料としての利用に適しているかどうか、又は利用に際して留意すべき点がないかどうか等の判断材料として利用できる。 The waste plastic evaluation system and evaluation method of the present invention relate to a system and method for evaluating the combustibility of target waste plastics. The evaluation results of the combustibility of waste plastics obtained by this evaluation system and evaluation method can be used, for example, as information for determining whether the waste plastics are suitable for use as cement fuel, or whether there are any points that need to be considered when using the waste plastics.

本発明が対象とする廃プラスチックは、廃棄物処理法に定める一般廃棄物や産業廃棄物に含まれるプラスチック類を指し、例えば、家庭や店舗、事務所等から排出される容器や包装物等の一般系廃プラスチックと、プラスチック製品の製造、加工又は流通段階等の事業活動に伴って排出される産業系廃プラスチックとを含む。産業系廃プラスチックには、例えば廃タイヤも含まれる。これらの廃プラスチックは、出処が多岐に渡ることから、それぞれの構成成分に差異が生じることが想定される。特に、セメント工場において燃料として受け入れた実績のない廃プラスチック(未知の廃プラスチック)については、直ちにセメント燃料として受け入れることができるか否かの判断を行うことが難しい。本発明に係る廃プラスチックの評価システム及び評価方法は、このような未知の廃プラスチックであっても、簡易な方法で燃焼性を評価して、セメント燃料として受け入れる際の判断基準を提供することを可能にするものである。 The waste plastics covered by the present invention refer to plastics contained in general waste and industrial waste as defined by the Waste Management and Public Cleansing Law, and include, for example, general waste plastics such as containers and packaging discharged from homes, stores, offices, etc., and industrial waste plastics discharged in connection with business activities such as the manufacturing, processing, or distribution stages of plastic products. Industrial waste plastics also include, for example, waste tires. These waste plastics come from a wide variety of sources, and it is expected that there will be differences in their constituent components. In particular, it is difficult to immediately determine whether waste plastics that have never been accepted as fuel in a cement plant (unknown waste plastics) can be accepted as cement fuel. The waste plastic evaluation system and evaluation method of the present invention make it possible to evaluate the combustibility of such unknown waste plastics in a simple manner and provide a criterion for accepting them as cement fuel.

以下、本発明に係る廃プラスチックの評価システム及び評価方法について、適宜図面を参照して説明する。 The waste plastic evaluation system and evaluation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings as appropriate.

図1は、本発明に係る廃プラスチックの評価システム(以下、単に「評価システム」と略記することがある。)の一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。図1に示す評価システム1は、分析設備3と、演算処理部5と、記憶部7と、回帰式導出ユニット10とを備える。なお、図2は、評価システム1で行われる処理手順、すなわち、本発明に係る廃プラスチックの評価方法を模式的に示すフローチャートである。以下、適宜図2内のステップ番号を参照しながら説明する。 Figure 1 is a block diagram showing a schematic configuration of one embodiment of the waste plastic evaluation system according to the present invention (hereinafter, sometimes simply abbreviated as "evaluation system"). The evaluation system 1 shown in Figure 1 comprises an analysis facility 3, a calculation processing unit 5, a memory unit 7, and a regression equation derivation unit 10. Note that Figure 2 is a flow chart showing a schematic diagram of the processing procedure performed by the evaluation system 1, i.e., the waste plastic evaluation method according to the present invention. The following description will be given with reference to the step numbers in Figure 2 as appropriate.

(ステップS1)
評価対象となる廃プラスチック(以下、「対象廃プラスチックTw」と称する。)が、分析設備3によって分析される。
(Step S1)
The waste plastic to be evaluated (hereinafter referred to as “target waste plastic Tw”) is analyzed by the analysis equipment 3 .

分析設備3は、対象廃プラスチックTwに対して分析を行って、対象廃プラスチックTwに含まれる固定炭素の質量比、並びに、窒素(N)、酸素(O)及び硫黄(S)、又は炭素(C)、窒素(N)及び硫黄(S)のいずれか一方の元素群に属する全ての元素(以下、「対象分析元素」と称する。)の構成比率を測定する設備である。分析設備3は、複数の装置を含んで構成されていても構わない。 The analytical equipment 3 is equipment that performs analysis on the target waste plastics Tw to measure the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastics Tw, and the composition ratio of all elements (hereinafter referred to as "target analysis elements") that belong to either one of the element groups of nitrogen (N), oxygen (O) and sulfur (S), or carbon (C), nitrogen (N) and sulfur (S). The analytical equipment 3 may be configured to include multiple devices.

対象廃プラスチックTwに含まれる固定炭素の質量比(固定炭素量)を分析する装置としては、JIS M 8812「石炭類及びコークス類-元素分析方法」に準拠する方法を利用して分析する装置が利用できる。また、対象廃プラスチックTwの構成元素の分析装置としては、例えば市販の有機元素分析計が利用できる。 As a device for analyzing the mass ratio (fixed carbon amount) of fixed carbon contained in the target waste plastics Tw, a device that uses an analysis method conforming to JIS M 8812 "Coals and cokes - Elemental analysis method" can be used. In addition, as a device for analyzing the constituent elements of the target waste plastics Tw, for example, a commercially available organic element analyzer can be used.

なお、対象廃プラスチックTwの量が極めて多い場合であっても、あるタイミングで一時に持ち込まれた対象廃プラスチックTwについては、出処が共通であることから、相互に固定炭素の質量比や構成元素の比率に大きな齟齬がないと考えられる。このため、持ち込まれた対象廃プラスチックTwの全てに対して上記分析処理を行う必要はなく、抽出・選択された一部の対象廃プラスチックTwに対する分析結果をもって、当該タイミングで持ち込まれた対象廃プラスチックTwの全体に対する結果として構わない。すなわち、このステップS1に係る処理は、簡易且つ短時間で行うことができる。 Even if the amount of target waste plastics Tw is extremely large, it is considered that there is no significant discrepancy in the mass ratio of fixed carbon or the ratio of constituent elements between the target waste plastics Tw brought in at the same time at a certain time, since they have a common source. For this reason, it is not necessary to perform the above analysis process on all of the target waste plastics Tw brought in, and the analysis results for a portion of the target waste plastics Tw extracted and selected can be used as the results for the entire target waste plastics Tw brought in at that time. In other words, the process related to this step S1 can be performed simply and in a short time.

このステップS1が工程(a)に対応する。 This step S1 corresponds to process (a).

(ステップS2)
演算処理部5によって、記憶部7から回帰式iFに関する情報が読み出される。
(Step S2)
The calculation processing unit 5 reads out information about the regression equation iF from the storage unit 7.

記憶部7は、回帰式導出ユニット10において予め作成された回帰式iFに関する情報を記録している。記憶部7は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク等の記憶媒体で構成される。回帰式iFは、廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比及び廃プラスチックの対象分析元素毎の構成比率を説明変数とし、廃プラスチックの燃え切り時間を被説明変数とするように規定されている。 The memory unit 7 records information about the regression equation iF that has been created in advance in the regression equation derivation unit 10. The memory unit 7 is composed of a storage medium such as a flash memory or a hard disk. The regression equation iF is specified so that the mass ratio of fixed carbon contained in the waste plastic and the composition ratio of each target analysis element in the waste plastic are explanatory variables, and the burn-out time of the waste plastic is the explained variable.

このステップS2が工程(b)に対応する。なお、回帰式導出ユニット10が回帰式iFを導出する方法については後述される。 This step S2 corresponds to process (b). The method by which the regression equation derivation unit 10 derives the regression equation iF will be described later.

(ステップS3)
演算処理部5において、分析設備3における対象廃プラスチックTwの分析結果が回帰式iFに導入される。この結果、対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5が演算処理によって推定される。
(Step S3)
In the calculation processing unit 5, the analysis result of the target waste plastic Tw in the analysis equipment 3 is introduced into the regression equation iF. As a result, the burnout time d5 of the target waste plastic Tw is estimated by calculation processing.

演算処理部5は、記憶部7から読み出した回帰式iFに対して、分析設備3における対象廃プラスチックTwの分析結果を適用することで、対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5を演算処理によって推定する。より詳細には、演算処理部5は、分析設備3から対象廃プラスチックTwに含まれる固定炭素の質量比iT1と、対象分析元素の構成比率iT2の各値を取得すると共に、これらの各値を記憶部7から読み出された回帰式iFに適用することで、対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5を算出する。演算処理部5は、この演算処理が実現可能なソフトウェア手段又は専用のハードウェア手段で構成される。 The calculation processing unit 5 estimates the burnout time d5 of the target waste plastic Tw by calculation processing, by applying the analysis results of the target waste plastic Tw in the analysis equipment 3 to the regression equation iF read from the memory unit 7. More specifically, the calculation processing unit 5 obtains the values of the mass ratio iT1 of fixed carbon contained in the target waste plastic Tw and the composition ratio iT2 of the target analysis element from the analysis equipment 3, and applies these values to the regression equation iF read from the memory unit 7 to calculate the burnout time d5 of the target waste plastic Tw. The calculation processing unit 5 is composed of software means or dedicated hardware means capable of realizing this calculation processing.

このステップS3が工程(c)に対応する。 This step S3 corresponds to process (c).

(ステップS4)
図2の例では、対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5に基づいて、対象廃プラスチックTwの取り扱い方法が決定される。例えば、記憶部7には、予め基準時間τに関する情報が記録されている。演算処理部5は、基準時間τと、推定した対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5とを対比して、対象廃プラスチックTwの取り扱い方法に関する情報を出力する。
(Step S4)
In the example of Fig. 2, the method of handling the target waste plastic Tw is determined based on the burnout time d5 of the target waste plastic Tw. For example, information on the reference time τ is recorded in advance in the memory unit 7. The calculation processing unit 5 compares the reference time τ with the estimated burnout time d5 of the target waste plastic Tw and outputs information on the method of handling the target waste plastic Tw.

具体的には、演算処理部5は、推定した対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5の値が基準時間τよりも十分短時間である場合には、対象廃プラスチックTwをセメントキルンの窯前に投入可能である旨の情報を出力する。一方、推定した対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5の値が基準時間τよりも長時間である場合には、その差異の大きさに応じて、対象廃プラスチックTwをセメントキルンの窯尻に投入する、対象廃プラスチックTwに対して破砕処理を行う、対象廃プラスチックTwをセメント燃料として受け入れることを見送る、等のオプションを出力する。これにより、対象廃プラスチックTwが、セメント燃料として受け入れた実績のない未知の廃プラスチックである場合にも、セメント燃料として受け入れてもよいか否か、又は、受け入れるに際して留意すべき事項等を、簡易な処理によって認識できる。 Specifically, when the estimated burnout time d5 of the target waste plastic Tw is sufficiently shorter than the reference time τ, the calculation processing unit 5 outputs information that the target waste plastic Tw can be fed into the front of the cement kiln. On the other hand, when the estimated burnout time d5 of the target waste plastic Tw is longer than the reference time τ, depending on the magnitude of the difference, options such as feeding the target waste plastic Tw into the bottom of the cement kiln, crushing the target waste plastic Tw, or not accepting the target waste plastic Tw as cement fuel are output. As a result, even if the target waste plastic Tw is an unknown waste plastic that has not been accepted as cement fuel, it is possible to recognize by simple processing whether it can be accepted as cement fuel or what points should be noted when accepting it.

このステップS4が工程(e)に対応する。ただし、演算処理部5がステップS4に対応する演算処理を行うか否かは任意である。 This step S4 corresponds to process (e). However, it is optional whether or not the calculation processing unit 5 performs the calculation processing corresponding to step S4.

図3は、回帰式導出ユニット10の一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。図3に示す回帰式導出ユニット10は、サンプル用分析設備13と、サンプル用燃焼設備14と、回帰式導出処理部15とを備える。図4は、回帰式導出ユニット10において行われる回帰式iFの導出手順を模式的に示すフローチャートである。以下、適宜図4内のステップ番号を参照しながら説明する。 Figure 3 is a block diagram showing a schematic configuration of one embodiment of the regression equation derivation unit 10. The regression equation derivation unit 10 shown in Figure 3 includes a sample analysis facility 13, a sample combustion facility 14, and a regression equation derivation processing unit 15. Figure 4 is a flow chart showing a schematic derivation procedure of the regression equation iF performed in the regression equation derivation unit 10. The following description will be given with reference to the step numbers in Figure 4 as appropriate.

回帰式導出ユニット10では、回帰式iFを導出するために、事前に準備された廃プラスチックからなる複数のサンプルSwに対して処理が行われる。 In the regression equation derivation unit 10, processing is performed on multiple samples Sw made of waste plastic that have been prepared in advance in order to derive the regression equation iF.

(ステップS11)
廃プラスチックからなる複数のサンプルSwが、サンプル用分析設備13によって分析される。このサンプル用分析設備13は、複数のサンプルSwのそれぞれに対して分析を行って、複数のサンプルSwのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比及び対象分析元素の構成比率を測定する設備である。すなわち、サンプル用分析設備13は、図1に示す分析設備3と同様の機能を有する設備である。なお、サンプル用分析設備13と分析設備3とを共通の設備で構成しても構わない。
(Step S11)
A plurality of samples Sw made of waste plastics are analyzed by sample analysis equipment 13. This sample analysis equipment 13 is equipment that performs analysis on each of the plurality of samples Sw to measure the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of the target analysis element contained in each of the plurality of samples Sw. That is, the sample analysis equipment 13 is equipment having the same function as the analysis equipment 3 shown in Fig. 1. The sample analysis equipment 13 and the analysis equipment 3 may be configured as a common equipment.

このステップS11が工程(d1)に対応する。 This step S11 corresponds to process (d1).

(ステップS12)
複数のサンプルSwに対して、サンプル用燃焼設備14によって燃焼処理が行われる。このサンプル用燃焼設備14は、各サンプルSwを燃焼させると共に、燃え切り時間の測定が可能な構成である。
(Step S12)
A combustion process is performed on the multiple samples Sw by the sample combustion equipment 14. The sample combustion equipment 14 is configured to combust each sample Sw and measure the burnout time.

図5は、サンプル用燃焼設備14の一例を模式的に示す概念図である。このサンプル用燃焼設備14は、急速昇温を模擬するために電気加熱バッチ式の縦型管状炉で構成されている。詳細には、サンプル用燃焼設備14は、反応管41と、加熱部42と、計測部43とを含む。 Figure 5 is a conceptual diagram showing an example of the sample combustion equipment 14. This sample combustion equipment 14 is composed of an electrically heated batch type vertical tubular furnace to simulate rapid temperature rise. In detail, the sample combustion equipment 14 includes a reaction tube 41, a heating section 42, and a measuring section 43.

反応管41は、例えばアルミナ製の円管であり、上部と下部にはそれぞれ冷却用の水冷ジャケット45が装着されている。加熱部42は、例えばらせん型の炭化ケイ素発熱体で構成される。加熱部42と反応管41とは一体化されており、鉛直方向dVに移動可能である。 The reaction tube 41 is, for example, a circular tube made of alumina, and a water-cooling jacket 45 is attached to the top and bottom of the tube. The heating section 42 is, for example, composed of a spiral silicon carbide heating element. The heating section 42 and the reaction tube 41 are integrated and can be moved in the vertical direction dV.

計測部43は、例えばコンピュータと電子天秤を含んで構成される。電子天秤の底面からは、耐熱性の高い部材からなる吊下げフック46が設置されており、この吊下げフック46には、廃プラスチックからなるサンプルSwが収容されたバスケットが取り付けられている。バスケットは、例えば白金製である。 The measuring unit 43 is composed of, for example, a computer and an electronic balance. A hanging hook 46 made of a highly heat-resistant material is installed on the bottom of the electronic balance, and a basket containing a sample Sw made of waste plastic is attached to this hanging hook 46. The basket is made of, for example, platinum.

サンプル用燃焼設備14は、反応管41に対して底面側から雰囲気ガスを導入するためのガス供給口51、及び、反応管41内でサンプルSwが燃焼した後の燃焼排ガスを排出するためのガス排出口52を備える。更に、計測部43(特に電子天秤)を燃焼排ガスから保護する観点から、計測部43内を陽圧にする目的で不活性ガス(例えば窒素ガス)を導入するための不活性ガス供給口53が設けられている。 The sample combustion equipment 14 is provided with a gas supply port 51 for introducing an atmospheric gas into the reaction tube 41 from the bottom side, and a gas exhaust port 52 for discharging the combustion exhaust gas after the sample Sw is burned in the reaction tube 41. Furthermore, from the viewpoint of protecting the measurement unit 43 (particularly the electronic balance) from the combustion exhaust gas, an inert gas supply port 53 is provided for introducing an inert gas (e.g., nitrogen gas) to create a positive pressure inside the measurement unit 43.

まず、計測部43(電子天秤)に対して、廃プラスチックからなるサンプルSwが収容されたバスケットを吊るしておく。そして、加熱部42からの発熱によって、反応管41内の温度を所定の温度(例えば1400℃)に加熱させた後、この反応管41を速やかにバスケットの位置まで鉛直方向dVに移動させる。この移動が完了した時点を燃焼開始時刻とし、計測部43(電子天秤)によって測定される質量を連続的に測定することで、サンプルSwの燃焼時間が計測される。 First, a basket containing a sample Sw made of waste plastic is hung from the measuring unit 43 (electronic balance). Then, the temperature inside the reaction tube 41 is heated to a predetermined temperature (e.g., 1400°C) by heat from the heating unit 42, and the reaction tube 41 is quickly moved in the vertical direction dV to the position of the basket. The point at which this movement is completed is set as the combustion start time, and the combustion time of the sample Sw is measured by continuously measuring the mass measured by the measuring unit 43 (electronic balance).

燃焼時間は、例えば電子天秤の計測値が恒量となった時点の質量をサンプル中の可燃分が完全燃焼としたときの質量とみなした上で、この可燃分の99%が燃え切った時間(99%反応時間)として計測される。 The combustion time is measured by assuming that the mass at the point when the measurement value on the electronic balance becomes constant is the mass when the combustibles in the sample are completely burned, and then the time it takes for 99% of the combustibles to burn off (99% reaction time).

図5に示すサンプル用燃焼設備14は、あくまで一例である。サンプル用燃焼設備14は、セメント原料がセメントキルン内で燃焼されるような高温環境下において、廃プラスチックからなるサンプルSwの燃焼時間を計測可能であれば、どのような装置構成であっても構わない。 The sample combustion equipment 14 shown in FIG. 5 is merely an example. The sample combustion equipment 14 may have any device configuration as long as it is capable of measuring the combustion time of a sample Sw made of waste plastic in a high-temperature environment such as when cement raw materials are combusted in a cement kiln.

このステップS12が工程(d2)に対応する。 This step S12 corresponds to process (d2).

(ステップS13)
回帰式導出処理部15において、ステップS12で測定された複数のサンプルSwのそれぞれの燃え切り時間を被説明変数とし、ステップS11で測定された複数のサンプルSwのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比の値及び対象分析元素の構成比率の値を説明変数とする重回帰分析が、演算処理によって行われる。この結果、回帰式iFが作成される。
(Step S13)
In the regression equation derivation processing unit 15, a multiple regression analysis is performed by arithmetic processing, with the burnout times of the samples Sw measured in step S12 as explained variables, and the mass ratios of fixed carbon and the composition ratios of the target analytical elements contained in the samples Sw measured in step S11 as explanatory variables. As a result, a regression equation iF is created.

回帰式導出処理部15は、この回帰式の作成処理が実現可能なソフトウェア手段又は専用のハードウェア手段で構成される。作成される回帰式iFの具体的な例については、実施例の項で後述される。 The regression equation derivation processing unit 15 is configured with software means or dedicated hardware means capable of realizing the process of creating this regression equation. A specific example of the regression equation iF to be created will be described later in the Examples section.

このステップS13が工程(d3)に対応する。 This step S13 corresponds to process (d3).

(ステップS14)
回帰式導出処理部15で作成された回帰式iFが、記憶部7に記録される。なお、回帰式導出処理部15を構成する機能的手段がコンピュータで構成される場合、このコンピュータからネットワーク回線と通じて回帰式iFに関する情報が記憶部7に記録されるものとしても構わないし、同じコンピュータ内に構築されている記憶領域からなる記憶部7に記録されるものとしても構わない。
(Step S14)
The regression formula iF created by the regression formula derivation processing unit 15 is recorded in the storage unit 7. When the functional means constituting the regression formula derivation processing unit 15 is constituted by a computer, the information on the regression formula iF may be recorded in the storage unit 7 from this computer via a network line, or may be recorded in the storage unit 7 consisting of a storage area constructed in the same computer.

このステップS14が工程(d4)に対応する。 This step S14 corresponds to step (d4).

以下、実施例を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、この実施例の内容には限定されない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the contents of these examples.

下記表1は、検証に利用された、廃プラスチックからなる複数のサンプルSwの工業分析値及び元素分析値である。各サンプルSwは、セメントキルンの窯前にて利用可能な、20~30mm径のスクリーンを有する破砕機を通過した破砕品である。つまり、各サンプルSwは粒径が20mm前後で共通化されている。 Table 1 below shows the proximate analysis and elemental analysis values of several samples Sw made of waste plastics used in the verification. Each sample Sw was a crushed product that had passed through a crusher with a screen with a diameter of 20 to 30 mm, which can be used before the cement kiln is fired. In other words, each sample Sw has a common particle size of around 20 mm.

なお、表2は、各項目の測定方法を示している。この測定処理(分析処理)の少なくとも一部が、ステップS11に対応する。 Table 2 shows the measurement method for each item. At least a part of this measurement process (analysis process) corresponds to step S11.

Figure 0007496325000001
Figure 0007496325000001

Figure 0007496325000002
Figure 0007496325000002

なお、元素分析において、酸素(O)の構成比率については、例えばJIS M 8813に準拠した差数法により算出された。詳細には、廃プラスチックからなる各サンプルSwの構成成分が、酸素(O)、炭素(C)、水素(H)、窒素(N)、硫黄(S)、及び灰分(不燃分)のみであると仮定して、100%から酸素以外の成分の質量%を引いた値をもって、含有酸素率とした。 In the elemental analysis, the composition ratio of oxygen (O) was calculated, for example, by the difference method in accordance with JIS M 8813. In detail, assuming that the components of each sample Sw made of waste plastic were only oxygen (O), carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), sulfur (S), and ash (non-combustibles), the oxygen content was calculated by subtracting the mass percentage of components other than oxygen from 100%.

(燃焼試験)
燃焼試験としては、ステップS12において上述した方法が採用された。すなわち、図5に示すサンプル用燃焼設備14を用いて、表1に示す各サンプルSwに対して燃焼試験を行い、可燃分の99%が燃え切った時間(99%反応時間)を測定することで、各サンプルSwの燃え切り時間が測定された。
(Combustion test)
The combustion test was performed by the method described above in step S12. That is, a combustion test was performed on each sample Sw shown in Table 1 using the sample combustion equipment 14 shown in Fig. 5, and the burnout time of each sample Sw was measured by measuring the time it took for 99% of the combustibles to burn out (99% reaction time).

図6は、各サンプルSw(サンプルNo.1~17)に対する燃焼試験の結果を示すグラフである。各サンプルSwにつき、それぞれ4グラムを秤量した上で燃焼試験が行われた。なお、同一サンプル内での不均一性や測定バラツキを考慮するために、それぞれのサンプルに対して3回の繰り返し試験が行われた。 Figure 6 is a graph showing the results of the combustion test for each sample Sw (sample No. 1 to 17). For each sample Sw, 4 grams were weighed out and then the combustion test was carried out. Note that in order to take into account non-uniformity and measurement variations within the same sample, the test was repeated three times for each sample.

図6において、横軸は各サンプル番号を示し、縦軸は燃焼時間を示している。図6のグラフ上のプロットは3回分の測定結果の平均値を示しており、プロット上下のエラーバーは標準偏差を示している。 In Figure 6, the horizontal axis indicates each sample number, and the vertical axis indicates the burning time. The plot on the graph in Figure 6 shows the average value of three measurement results, and the error bars above and below the plot show the standard deviation.

廃プラスチックの燃焼は、燃焼反応初期に起こる揮発分放出による揮発分燃焼と、試料中の固定炭素の燃焼に起因するチャー燃焼の大きく二つの段階に分けられる。この燃焼試験では、燃焼開始の時点から、1秒あたりの可燃分の減少率が1%を下回った時点までの経過時間をもって、揮発分放出時間とされた。また、チャー燃焼時間は、上述した方法で計測された燃え切り時間と揮発分放出時間との差によって算出された。 The combustion of waste plastics can be broadly divided into two stages: volatile matter combustion due to the release of volatile matter that occurs in the early stages of the combustion reaction, and char combustion due to the combustion of fixed carbon in the sample. In this combustion test, the volatile matter release time was defined as the time elapsed from the start of combustion to the point at which the rate of decrease in combustible matter per second fell below 1%. The char combustion time was calculated as the difference between the burnout time measured using the method described above and the volatile matter release time.

図6の結果によれば、揮発分放出時間については各サンプルSw間で大きな相違はない一方で、チャー燃焼時間については各サンプルSw間で相違が確認される。チャー燃焼時間は、燃料内(すなわち各サンプルSw内)の固定炭素の量に影響を受ける。この結果、各サンプルSwの燃焼時間は、各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比に左右される可能性が高いと推定される。一方で、上述したように、各サンプルSwは粒径が20mm前後で共通化されていることから、粒径を同等にした場合であっても、燃え切り時間に差異が生じることが確認された。 According to the results in Figure 6, while there is no significant difference between the volatile matter release times of each sample Sw, differences are confirmed between the char combustion times of each sample Sw. The char combustion time is affected by the amount of fixed carbon in the fuel (i.e., in each sample Sw). As a result, it is estimated that the combustion time of each sample Sw is likely to depend on the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw. On the other hand, as mentioned above, since each sample Sw has a common particle size of around 20 mm, it was confirmed that differences occur in the burnout time even when the particle size is the same.

(固定炭素の比率に基づく単回帰分析)
そこで、各サンプルSw(サンプルNo.1~17)のそれぞれについて、固定炭素の質量比と燃え切り時間(99%反応時間)の相関関係を確認すべく、燃え切り時間を被説明変数、固定炭素の質量比[%]を説明変数とする単回帰分析を行った。この結果を、図7及び図8に示す。
(Simple regression analysis based on the ratio of fixed carbon)
Therefore, in order to confirm the correlation between the mass ratio of fixed carbon and the burnout time (99% reaction time) for each sample Sw (sample No. 1 to 17), a simple regression analysis was performed with the burnout time as the explained variable and the mass ratio of fixed carbon [%] as the explanatory variable. The results are shown in Figures 7 and 8.

図7は、各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比と各サンプルSwの燃え切り時間との関係を示すグラフである。図7において、横軸は各サンプルSwに含まれる固定炭素の質量比[%]を示しており、縦軸は各サンプルSwの燃え切り時間を示している。この例では、単回帰分析の結果、燃え切り時間をyとして、固定炭素の比率をxとすると、回帰式として y=0.1928x+0.7395 、決定係数 R2=0.4477 が算出された。 Fig. 7 is a graph showing the relationship between the mass ratio of fixed carbon contained in each sample Sw and the burnout time of each sample Sw. In Fig. 7, the horizontal axis shows the mass ratio [%] of fixed carbon contained in each sample Sw, and the vertical axis shows the burnout time of each sample Sw. In this example, as a result of the simple regression analysis, when the burnout time is y and the fixed carbon ratio is x, the regression equation y = 0.1928x + 0.7395 and the coefficient of determination R2 = 0.4477 were calculated.

図8は、上記回帰式に対して各サンプルSwの固定炭素の質量比[%]を適用することで得られた計算値としての燃え切り時間を横軸とし、実測された燃え切り時間を縦軸としてグラフ化したものである。 Figure 8 is a graph in which the horizontal axis represents the burnout time calculated by applying the mass ratio [%] of fixed carbon for each sample Sw to the regression equation above, and the vertical axis represents the actually measured burnout time.

回帰式の決定係数R2が1から大きく離れた値であることから、この回帰式は廃プラスチックの燃え切り時間を推定するモデルとしては、精度が低いことが分かる。このことは、図8において、計算値が実測値から大きく離れていることにも現れている。つまり、固定炭素のみの単一パラメータによる単回帰分析では、廃プラスチックの燃え切り時間を推定するには不十分であることが分かる。この事実は、本発明者の鋭意研究により、新たに見出された知見である。 Since the coefficient of determination R2 of the regression equation is a value far from 1, it is understood that this regression equation has low accuracy as a model for estimating the burn-off time of waste plastics. This is also reflected in the fact that the calculated values are far from the measured values in FIG. 8. In other words, it is understood that a simple regression analysis using only the single parameter of fixed carbon is insufficient for estimating the burn-off time of waste plastics. This fact is a new finding made by the inventors through their intensive research.

(複数の被説明変数を用いた重回帰分析)
上記の知見に基づき、燃焼性に影響を及ぼすと予想される複数のパラメータ(被説明変数)を用いて、燃え切り時間に対する重回帰分析を行った。表3は重回帰分析に利用されたパラメータの一覧である。
(Multiple regression analysis using multiple dependent variables)
Based on the above findings, multiple regression analysis was performed on the burnout time using multiple parameters (dependent variables) that are expected to affect flammability. Table 3 shows a list of the parameters used in the multiple regression analysis.

Figure 0007496325000003
Figure 0007496325000003

なお、表3に示す工業分析値のうち、固定炭素以外の各項目(水分、灰分、揮発分)は、元素分析における酸素(O)の構成比率の算定に利用された。 Of the proximate analysis values shown in Table 3, the items other than fixed carbon (moisture, ash, and volatile matter) were used to calculate the composition ratio of oxygen (O) in elemental analysis.

(実施例1)
各サンプルSw(サンプルNo.1~17)のそれぞれについて、燃え切り時間を被説明変数とし、固定炭素の質量比[%]、並びに窒素(N)、酸素(O)、及び硫黄(S)の構成比率を説明変数とする重回帰分析を行った。つまり、この実施例1では、窒素(N)、酸素(O)、及び硫黄(S)が対象分析元素に対応する。この結果を、表4及び図9に示す。
Example 1
A multiple regression analysis was performed for each sample Sw (sample Nos. 1 to 17) with the burnout time as the explained variable and the mass ratio [%] of fixed carbon and the composition ratios of nitrogen (N), oxygen (O), and sulfur (S) as explanatory variables. That is, in this Example 1, nitrogen (N), oxygen (O), and sulfur (S) correspond to the target analytical elements. The results are shown in Table 4 and FIG. 9.

Figure 0007496325000004
Figure 0007496325000004

表4によれば、t値の絶対値が 2 より大きく、P-値が 0.05 より小さいことから、t値及びP-値が5%の有意水準を満たしている。このことから、説明変数と被説明変数の関係が統計的に推認できることが分かる。 According to Table 4, the absolute value of the t-value is greater than 2 and the P-value is less than 0.05, so the t-value and P-value meet the 5% significance level. This shows that the relationship between the explanatory variable and the dependent variable can be statistically inferred.

表4の結果から、燃え切り時間yは、固定炭素の質量比[%]をx1、窒素(N)の構成比率[%]をx2、酸素(O)の構成比率[%]をx3、硫黄(S)の構成比率[%]をx4とすると、下記(1)式、
y=1.7192 +0.1870*x1 - 0.7404*x2 - 0.0425*x3 + 3.0266*x4 …(1)
によって規定される回帰式で算定されることが分かる。この例では、(1)式が図1及び図3を参照して上述した回帰式iFに対応する。
From the results in Table 4, the burnout time y is calculated by the following formula (1), where the mass ratio [%] of fixed carbon is x1 , the composition ratio [%] of nitrogen (N) is x2 , the composition ratio [%] of oxygen (O) is x3 , and the composition ratio [%] of sulfur (S) is x4 :
y = 1.7192 + 0.1870* x1 - 0.7404* x2 - 0.0425* x3 + 3.0266* x4 ... (1)
In this example, equation (1) corresponds to the regression equation iF described above with reference to FIGS.

図9は、(1)式に示す回帰式に対して各サンプルSwのそれぞれの値、すなわち、固定炭素の質量比[%]、窒素(N)の構成比率[%]、酸素(N)の構成比率[%]、及び硫黄(S)の構成比率[%]を適用することで得られた計算値としての燃え切り時間を横軸とし、実測された燃え切り時間を縦軸としてグラフ化したものである。 Figure 9 is a graph showing the burnout time calculated by applying the values of each sample Sw, namely, the mass ratio of fixed carbon [%], the composition ratio of nitrogen (N) [%], the composition ratio of oxygen (N) [%], and the composition ratio of sulfur (S) [%] to the regression equation shown in equation (1), and the burnout time actually measured is plotted on the vertical axis.

図9によれば、図8の結果と比較すると、計算値が実測値に対して近似した値を示していることが分かる。また、回帰式の決定係数R2 = 0.9253 であり、1に極めて近い値であることからも、(1)式に示す回帰式は、廃プラスチックの燃え切り時間を推定するモデルとして、極めて精度が高いことが分かる。 According to Fig. 9, it can be seen that the calculated values are close to the measured values when compared with the results of Fig. 8. Also, the coefficient of determination of the regression equation is R2 = 0.9253, which is a value very close to 1, and therefore it can be seen that the regression equation shown in Equation (1) is a very accurate model for estimating the burnout time of waste plastics.

(実施例2)
各サンプルSw(サンプルNo.1~17)のそれぞれについて、燃え切り時間を被説明変数とし、固定炭素の質量比[%]、並びに炭素(C)、窒素(N)、及び硫黄(S)の構成比率を説明変数とする重回帰分析を行った。つまり、この実施例2では、炭素(C)、窒素(N)、及び硫黄(S)が対象分析元素に対応する。この結果を、表5及び図10に示す。
Example 2
A multiple regression analysis was performed for each sample Sw (sample Nos. 1 to 17) with the burnout time as the explained variable and the mass ratio [%] of fixed carbon and the composition ratios of carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) as explanatory variables. That is, in this Example 2, carbon (C), nitrogen (N), and sulfur (S) correspond to the target analyte elements. The results are shown in Table 5 and FIG. 10.

Figure 0007496325000005
Figure 0007496325000005

表5においても、表4と同様に、t値の絶対値が 2 より大きく、P-値が0.05 より小さいことから、t値及びP-値が5%の有意水準を満たしている。このことから、説明変数と被説明変数の関係が統計的に推認できることが分かる。 In Table 5, as in Table 4, the absolute value of the t-value is greater than 2 and the P-value is less than 0.05, so the t-value and P-value meet the 5% significance level. This shows that the relationship between the explanatory variable and the dependent variable can be statistically inferred.

表5の結果から、燃え切り時間yは、固定炭素の質量比[%]をx1、炭素(C)の構成比率[%]をx5、窒素(N)の構成比率[%]をx2、硫黄(S)の構成比率[%]をx4とすると、下記(2)式、
y= -1.7475 + 0.1816*x1 + 0.0408*x5 - 0.6171*x2 + 3.4561*x4 …(2)
によって規定される回帰式で算定されることが分かる。この例では、(2)式が図1及び図3を参照して上述した回帰式iFに対応する。
From the results of Table 5, the burnout time y is calculated by the following formula (2), where the mass ratio [%] of fixed carbon is x1 , the composition ratio [%] of carbon (C) is x5 , the composition ratio [%] of nitrogen (N) is x2 , and the composition ratio [%] of sulfur (S) is x4 :
y = -1.7475 + 0.1816* x1 + 0.0408* x5 - 0.6171* x2 + 3.4561* x4 ... (2)
In this example, equation (2) corresponds to the regression equation iF described above with reference to FIGS.

図10は、(2)式に示す回帰式に対して各サンプルSwのそれぞれの値、すなわち、固定炭素の質量比[%]、炭素(C)の構成比率[%]、窒素(N)の構成比率[%]、及び硫黄(S)の構成比率[%]を適用することで得られた計算値としての燃え切り時間を横軸とし、実測された燃え切り時間を縦軸としてグラフ化したものである。 Figure 10 is a graph showing the burnout time calculated by applying the respective values of each sample Sw to the regression equation shown in (2), i.e., the mass ratio of fixed carbon [%], the composition ratio of carbon (C) [%], the composition ratio of nitrogen (N) [%], and the composition ratio of sulfur (S) [%], on the horizontal axis, and the actually measured burnout time on the vertical axis.

図10によれば、図9と同様に、計算値が実測値に対して近似した値であることが分かる。また、回帰式の決定係数R2 = 0.9036 であり、1に極めて近い値であることからも、(2)式に示す回帰式が、(1)式に示す回帰式と同様に廃プラスチックの燃え切り時間を推定するモデルとして、極めて精度が高いことが分かる。 Fig. 10 shows that the calculated values are close to the measured values, as in Fig. 9. Also, the coefficient of determination of the regression equation is R2 = 0.9036, which is a value very close to 1. This shows that the regression equation shown in formula (2) is a model for estimating the burnout time of waste plastics with extremely high accuracy, similar to the regression equation shown in formula (1).

以上によれば、廃プラスチックからなる各サンプルSwに対して、固定炭素の質量比と対象分析元素(N、O及びS、又はC、N及びS)毎の構成比率の値を説明変数とし、燃え切り時間を被説明変数とする重回帰分析を行うことで得られた回帰式iFによって、未知の廃プラスチックの燃え切り時間を精度よく推定できることが分かる。この回帰式iFは、上述したように、ステップS11~S13の各工程を経て作成された後、記憶部7に記録される。 From the above, it can be seen that the burn-off time of unknown waste plastics can be accurately estimated by the regression formula iF obtained by performing multiple regression analysis on each sample Sw made of waste plastic, with the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each target analyte element (N, O and S, or C, N and S) as explanatory variables and the burn-off time as the explained variable. This regression formula iF is created through the processes of steps S11 to S13 as described above, and then recorded in the memory unit 7.

つまり、本発明に係る評価システム及び評価方法によれば、評価対象となる廃プラスチック(対象廃プラスチックTw)に対して、固定炭素の質量比や、含有されるN、O及びS、又はC、N及びSといった対象分析元素毎の構成比率を計測した後、予め作成された回帰式iFを読み出した上で、当該回帰式iFに対して計測結果の値を適用するだけで、対象廃プラスチックTwの燃え切り時間d5を精度良く推定できることが分かる。 In other words, according to the evaluation system and evaluation method of the present invention, the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each target analysis element, such as N, O and S, or C, N and S, contained in the waste plastic to be evaluated (target waste plastic Tw) are measured, and then the previously created regression equation iF is read out, and the measured value is applied to the regression equation iF, thereby making it possible to accurately estimate the burn-out time d5 of the target waste plastic Tw.

1 :評価システム
3 :分析設備
5 :演算処理部
7 :記憶部
10 :回帰式導出ユニット
13 :サンプル用分析設備
14 :サンプル用燃焼設備
15 :回帰式導出処理部
41 :反応管
42 :加熱部
43 :計測部
45 :水冷ジャケット
46 :吊下げフック
51 :ガス供給口
52 :ガス排出口
53 :不活性ガス供給口
Sw :サンプル
Tw :対象廃プラスチック
d5 :燃え切り時間
iF :回帰式
iT1 :固定炭素の質量比
iT2 :対象分析元素の構成比率
1: Evaluation system 3: Analysis equipment 5: Calculation processing unit 7: Memory unit 10: Regression equation derivation unit 13: Sample analysis equipment 14: Sample combustion equipment 15: Regression equation derivation processing unit 41: Reaction tube 42: Heating unit 43: Measurement unit 45: Water-cooled jacket 46: Suspension hook 51: Gas supply port 52: Gas exhaust port 53: Inert gas supply port Sw: Sample Tw: Target waste plastic d5: Burn-out time iF: Regression equation iT1: Mass ratio of fixed carbon iT2: Constituent ratio of target analysis element

Claims (7)

セメント燃料としての利用の可否を検討する対象の廃プラスチックである、対象廃プラスチックに対して分析を行って、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比と、N、O及びS、又はC、N及びSのいずれか一方の元素群に属する全ての対象分析元素の構成比率を測定する工程(a)と、
予め記録されていた、固定炭素の質量比及び前記対象分析元素毎の構成比率を説明変数とし、廃プラスチックの燃え切り時間を被説明変数とする回帰式を読み出す工程(b)と、
前記工程(b)で読み出された前記回帰式に対して、前記工程(a)で測定された、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値をそれぞれ適用することで、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間を演算処理によって推定する工程(c)とを有することを特徴とする、廃プラスチックの評価方法。
A step (a) of analyzing a target waste plastic, which is a waste plastic to be considered for use as cement fuel, to measure the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastic and the composition ratio of all target analysis elements belonging to either one of the element groups of N, O and S, or C, N and S;
A step (b) of reading out a regression equation in which the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each of the target analysis elements are explanatory variables and the burnout time of the waste plastic is an explained variable, which have been recorded in advance;
A method for evaluating waste plastics, comprising a step (c) of estimating the burn-out time of the target waste plastics by calculation by applying the value of the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastics and the value of the composition ratio of the target analyzed element measured in the step (a) to the regression equation read out in the step (b).
前記工程(b)の実行よりも前に、予め前記回帰式を演算処理によって導出する工程(d)を有し、
前記工程(d)は、
廃プラスチックからなる複数のサンプルのそれぞれに対して分析を行って、前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比及び前記対象分析元素の構成比率を測定する工程(d1)と、
前記複数のサンプルのそれぞれに対して燃焼処理を行って、燃え切り時間を測定する工程(d2)と、
前記工程(d2)で測定された前記複数のサンプルのそれぞれの燃え切り時間を被説明変数とし、前記工程(d1)で測定された前記複数のサンプルのそれぞれに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値を説明変数とする重回帰分析を演算処理によって行って、前記回帰式を導出する工程(d3)と、
前記工程(d3)で導出された前記回帰式を記録する工程(d4)とを有することを特徴とする、請求項1に記載の廃プラスチックの評価方法。
The method includes a step (d) of deriving the regression equation by calculation before the step (b),
The step (d)
A step (d1) of analyzing each of a plurality of samples made of waste plastics to measure the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of the target analyte element contained in each of the plurality of samples;
A step (d2) of subjecting each of the plurality of samples to a combustion treatment and measuring a burnout time;
a step (d3) of performing a multiple regression analysis by computation processing, using the burnout times of the respective samples measured in the step (d2) as explained variables, and the values of the mass ratios of fixed carbon and the composition ratios of the target analytical elements contained in the respective samples measured in the step (d1) as explanatory variables, to derive the regression equation;
The method for evaluating waste plastics according to claim 1, further comprising a step (d4) of recording the regression equation derived in the step (d3).
前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間と予め記憶された基準時間とを対比して、前記対象廃プラスチックの取り扱いを決定する工程(e)を有し、
前記工程(e)は、前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間が前記基準時間よりも短い場合には、前記対象廃プラスチックをセメントキルンの窯前に投入することを決定する工程であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の廃プラスチックの評価方法。
A step (e) of determining how to handle the target waste plastic by comparing the burnout time of the target waste plastic estimated in the step (c) with a pre-stored reference time,
The method for evaluating waste plastics described in claim 1 or 2, characterized in that the step (e) is a step of deciding to put the target waste plastics into the front of a cement kiln if the burn-out time of the target waste plastics estimated in the step (c) is shorter than the reference time.
前記工程(e)は、前記工程(c)で推定された前記対象廃プラスチックの燃え切り時間が前記基準時間よりも長い場合には、前記対象廃プラスチックをセメントキルンの窯尻に投入するか、前記対象廃プラスチックに対して破砕するか、又は前記対象廃プラスチックの受け入れを見送るかのいずれかに決定することを特徴とする、請求項3に記載の廃プラスチックの評価方法。 The waste plastic evaluation method according to claim 3, characterized in that, in the step (e), if the burnout time of the target waste plastic estimated in the step (c) is longer than the reference time, it is decided to either feed the target waste plastic into the bottom of a cement kiln, crush the target waste plastic, or not accept the target waste plastic. セメント燃料としての利用の可否を検討する対象の廃プラスチックである、対象廃プラスチックに対して分析を行って、前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比と、N、O及びS、又はC、N及びSのいずれか一方の元素群に属する全ての対象分析元素の構成比率を測定する分析設備と、
固定炭素の質量比及び前記対象分析元素毎の構成比率を説明変数とし、廃プラスチックの燃え切り時間を被説明変数とする回帰式が記録された記憶部と、
前記記憶部から前記回帰式を読み出すと共に、当該回帰式に対して、前記分析設備で測定された前記対象廃プラスチックに含まれる固定炭素の質量比の値及び前記対象分析元素の構成比率の値を適用して、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間を演算処理によって推定する演算処理部とを備えることを特徴とする、廃プラスチックの評価システム。
Analytical equipment for analyzing target waste plastics, which are waste plastics to be considered for use as cement fuel, to measure the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastics and the composition ratio of all target analytical elements belonging to either one of the element groups of N, O and S, or C, N and S;
A memory unit in which a regression equation is recorded in which the mass ratio of fixed carbon and the composition ratio of each of the target analysis elements are explanatory variables and the burnout time of the waste plastic is an explained variable;
A waste plastic evaluation system characterized by comprising a calculation processing unit that reads out the regression equation from the memory unit, and applies the value of the mass ratio of fixed carbon contained in the target waste plastic and the value of the composition ratio of the target analyzed element measured by the analysis equipment to the regression equation to estimate the burn-out time of the target waste plastic by calculation.
前記記憶部は、前記回帰式に関する情報が更新可能に構成されていることを特徴とする、請求項5に記載の廃プラスチックの評価システム。 The waste plastic evaluation system according to claim 5, characterized in that the memory unit is configured so that information relating to the regression equation can be updated. 前記記憶部は、燃え切り時間に関する基準時間に関する情報を記録しており、
前記演算処理部は、前記対象廃プラスチックの燃え切り時間の推定結果と、前記記憶部から読み出された前記基準時間との対比結果から、前記対象廃プラスチックの取り扱い方法に関する結果情報を出力することを特徴とする、請求項5又は6に記載の廃プラスチックの評価システム。
The storage unit stores information about a reference time related to a burnout time,
The waste plastic evaluation system described in claim 5 or 6, characterized in that the calculation processing unit outputs result information regarding the handling method of the target waste plastic based on the comparison result between the estimated burn-out time of the target waste plastic and the reference time read out from the memory unit.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169197A (en) 1998-12-11 2000-06-20 Taiheiyo Cement Corp Method of converting solid synthetic resin into fuel
JP2000272941A (en) 1999-03-26 2000-10-03 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Combustible waste combustion method in cement clinker firing process
JP2004292200A (en) 2003-03-26 2004-10-21 Ube Ind Ltd Method for improving flammability of combustible fuel in firing process of cement clinker
JP2012082091A (en) 2010-10-08 2012-04-26 Ube Industries Ltd Method for manufacturing cement clinker, and method for manufacturing cement-based solidifying material
US20180194681A1 (en) 2015-07-02 2018-07-12 Subcoal International B.V. Process for producing cement using a secondary fuel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000169197A (en) 1998-12-11 2000-06-20 Taiheiyo Cement Corp Method of converting solid synthetic resin into fuel
JP2000272941A (en) 1999-03-26 2000-10-03 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Combustible waste combustion method in cement clinker firing process
JP2004292200A (en) 2003-03-26 2004-10-21 Ube Ind Ltd Method for improving flammability of combustible fuel in firing process of cement clinker
JP2012082091A (en) 2010-10-08 2012-04-26 Ube Industries Ltd Method for manufacturing cement clinker, and method for manufacturing cement-based solidifying material
US20180194681A1 (en) 2015-07-02 2018-07-12 Subcoal International B.V. Process for producing cement using a secondary fuel

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