2021 Fiscal Year Research-status Report
ごみ組成の変化に対応した焼却施設の安定運用、焼却残渣の有効利用に関する研究
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20K12277
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
飯野 成憲 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 主任研究員 (90792531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 和人 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島支部, 室長 (10353533)
荒井 康裕 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 准教授 (50326013)
辰市 祐久 公益財団法人東京都環境公社(東京都環境科学研究所), 環境資源研究科, 研究員(移行) (90869744)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ごみ組成 / 焼却 / 焼却残渣 / 安定運用 / 有効利用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は以下の研究を実施した。
【過去のごみ性状分析】1989年度、1992年度、1996年度、2001年度、2016年度のごみ組成別の発熱量分析を実施した。プラスチック、ゴム・皮革及び繊維の発熱量については、1989年度から増加し、2001年度をピークに減少する傾向が確認された。同様に、年間代表ごみ試料の熱灼減量分析を実施したところ、プラスチックについては発熱量と同様に、2001年度をピークに減少傾向が確認され、排出される製品が2001年度頃をピークに高カロリーであったことが示唆された。
【ごみ組成を変化させた燃焼挙動】2016年度のごみ試料のごみ組成のうち、特に重量組成が大きく、施策等の影響を受けると考えられる紙類、プラスチック類、厨芥類の組成割合を5パターンに変化させた混合ごみ試料の燃焼実験を実施した。
【ごみ組成と運転実績、焼却残渣の関連分析】ストーカー式焼却炉において、ロジスティック回帰分析を適用したところ、紙類が少なく、プラスチック類が多いほど、ごみ処理量あたりの焼却主灰の発生量が多く、紙類の割合と消石灰使用量が多いほど、焼却飛灰の発生量が多いことがわかった。一方で統計的には厨芥類の影響は焼却主灰及び焼却飛灰の発生量に寄与しないことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進展している。
燃焼実験が予定よりも早く進み、ごみ分類別の鉱物組成の解析に着手できた。一方で、ごみ組成と焼却残渣性状のデータセットの整理に時間を要し、本格的なモデル分析は2022年度以降になる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、ごみ分類別の燃焼後残渣の鉱物組成解析に加え、ごみ組成を変化させた際の金属分配、サブスタンスフロー解析を行う予定である。
また、2021年度に引き続き、19施設5年分の運転実績データと焼却残渣の元素含有量との関係を解明し、予測モデルの構築を進め、ストーカ式、流動床炉、ガス化炉、それぞれにおけるごみ組成と焼却残渣性状の関係を整理する。
さらに、ごみ組成、運転実績データを活用し、組成割合を変化させた場合の薬品使用量、エネルギー回収量、焼却残渣発生量、元素含有量を予測するとともに、焼却残渣の成分のうちセメント原料化の際に忌避元素となるCl、溶融処理での操業管理に影響する塩基度（CaO / SiO2）に着目し、セメント原料化や溶融処理における受入条件等を制約条件とした数理計画法による焼却残渣の有効利用モデルを構築する。
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| Causes of Carryover |
実験系の研究が予定よりも早く進み、前倒請求をした。
消耗品等の購入により計画的に使用したものの、若干余ったため、2022年度に使用する予定である。
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