前処理最適化プロセス

前処理最適化エンジニアリングシステム

廃棄物ガス化溶融炉における前処理工程の包括的最適化を通じて、炉内環境の精密制御と混合ガス品質の均質化を実現する次世代エンジニアリングプラットフォームです。AIドリブンな意思決定システムとIoTセンサーネットワークの融合により、従来の経験則に依存した運用から、データサイエンスに基づく予測制御へのパラダイムシフトを可能にします。

システム概要

BIOTECHWORKS-H2は、廃棄物ガス化溶融炉の安定操業と混合ガス品質の平準化を実現する前処理最適化システムです。AIとIoTを活用した完全なトレーサビリティと自動制御により、工学的信頼性と監査対応を両立させています。

AI制御システム

REBORNSaaSシステムを活用し、センサー群からのデータをリアルタイムで収集・分析します。MILP(混合整数線形計画法)による配合最適化により、目標LHV、含水率、灰分、Clなどの制約を満たす最適な配合比を算出します。

  • AI分析
  • MILP最適化
  • リアルタイム制御
  • 完全トレース

センサー技術

多様なセンサー群を統合して高精度な分析を実現しています。NIR分光、マイクロ波含水計、LIBS、XRF、画像AIなどを組み合わせ、水分、炭素量、灰分、Cl、S、バイオ/化石比率、LHVを精密に測定します。

  • NIR分光
  • マイクロ波
  • XRF
  • 画像AI

安全対策

危険物(LiB、エアゾール、油脂類)の自動検知・排除システムを装備。ATEX/IECEx防爆規格に準拠し、自動抑爆システムと安全評価証明により、最高レベルの安全性を確保しています。

安全機能:危険物自動検知、防爆規格対応、窒素・酸素・蒸気の安全運送

サイロ管理システム

8基のサイロ(A-H)で特性別に廃棄物を分類保管。バイオ多、化石多、高Cl、高湿補正、低灰分、高LHV、安定燃焼、特殊処理の各カテゴリーで最適な配合制御を実現します。

  • 8基サイロ
  • 特性別分類
  • 在庫可視化
  • FIFO制御

品質分析・フィードバック

μGC/TDLASによる混合ガス分析でH₂、CO、CO₂、CH₄、H₂Oを高精度測定。分析結果を前段モデルに反映し、AIモデルの誤差学習により次バッチの配合を最適化する閉ループ制御を構築しています。

  • μGC分析
  • TDLAS分光
  • フィードバック制御
  • 自己学習

統合マテリアルフロー・アーキテクチャ

廃棄物受入から混合ガス分析まで14段階のシーケンシャル処理により、原料の特性解析、AI主導による品質分類、MILP最適化配合、リアルタイム品質監視を統合したエンドツーエンドの自動化システムを構築しています。各工程はセンサーフュージョンとフィードバックループにより連携し、炉条件の安定化と混合ガス品質の平準化を実現します。

  1. 受入・異常検知
  2. 初期分別・危険物除去
  3. 乾燥・含水率調整
  4. 粗粉砕・均質化
  5. 混合用前粉砕
  6. ペレット化(5kg)
  7. オンライン分析#1
  8. AIサイロ分け
  9. 在庫・成分可視化
  10. AI配合最適化
  11. 再ペレット化(20kg)
  12. オンライン分析#2
  13. ロックホッパ供給
  14. 混合ガス分析・フィードバック

システムの3つの核心価値

BIOTECHWORKS-H2は、従来の廃棄物処理における課題を根本的に解決する3つのコア・バリュープロポジションを提供します。これらの価値は相互に連携し、産業レベルでの持続可能な循環型社会の実現と、厳格な品質管理要求を満たす高度な工程制御を両立させるものです。

前処理最適化による炉条件の安定化

前処理工程の最適化によって、炉内の温度と湿度を安定に維持。
廃棄物の特性に応じたロット化と配合最適化を通じて実現されます。

AIとIoTによる完全トレースと自動制御

REBORN(SaaS)システムを活用し、各工程のデータをリアルタイムで収集・解析・最適化。
AI制御ループによる完全なトレーサビリティと自動制御を実現し、実用的な精度を確保。

工学的信頼性と監査対応を両立

危険物の確実排除、防爆規格(ATEX/IECEx)対応、完全トレーサビリティを用いて、工学的信頼性と監査対応を両立。
安全運用手順の確立と維持により長期的な安定稼働を実現。