廃棄物処理炉

【課題】廃棄物処理炉により廃棄物処理を行なう際に、廃棄物の処理が均一に、完全に処理でき、処理効率を向上できる廃棄物処理炉を提供する。
【解決手段】廃棄物が投入される密閉容器２と、この密閉容器の上部に設けられて、この密閉容器内の発生ガスを排気する排気路と、密閉容器に設けられて、この密閉容器内に微量空気を送り込む給気路と、この給気路を挟むように設けられて、この給気通路を横切る磁場を形成する一対の磁石２０とを備えた廃棄物処理炉１であって、密閉容器の内部には、その内壁と間隔をおいた隔壁１４が設けられ、給気路の一部が、密閉容器の内壁から内部へ向けて突設された導管１６によって形成されているとともに、この導管の先端の開口面１６ａが導管の軸線に対して傾斜して形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器内に投入された廃棄物に、磁場内を通過させて磁化あるいはイオン化した微少空気を照射することにより、前記廃棄物を燃焼させることなく分解して減容処理する廃棄物処理炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般廃棄物や産業廃棄物の処理に焼却が行なわれている。
この焼却処理では、燃焼に伴って有害物質と飛灰とが発生し、この有害物質が飛灰とともに飛散して近隣の土壌等を汚染してしまうことが問題となっている。
【０００３】
このような問題を解決するために、廃棄物を高温で溶融処理することにより、有害物質の発生を抑制する処理方法が採られている。
しかしながら、このような溶融処理においても、多大な電力若しくは化石燃料を必要とし、二酸化炭素排出量の増加を招いているのが現状である。
【０００４】
さらに、これらの焼却処理や溶融処理の問題点を解決する処理方法として、磁場を通過させた微量空気を廃棄物へ照射して、この廃棄物を分解処理する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
前述した特許文献中では、磁石手段が空気通路上に磁場を形成することにより、熱処理用空気中の酸素等が活性化されることとなり、その結果、僅かな流入量の熱処理用空気によって緩やかな酸化反応ないしは炭化処理が行なわれることにより、有害物質の発生を抑制しつつ廃棄物の処理を行なうと説明しているが、このような磁場を通過させた微量空気を用いて廃棄物を分解処理するメカニズムについては定かではない。
しかしながら、本願出願人においてもその稼動が確認されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願出願人は、前述した廃棄物処理炉により廃棄物処理を行なう過程において、廃棄物の処理が不均一で、不完全な処理が発生すること、また、処理効率が期待値よりも低いことから、これらを改善すべく鋭意研究の結果本発明を完成させるに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述した課題を解決せんとしてなされたもので、請求項１に記載の廃棄物処理炉は、廃棄物が投入される密閉容器と、この密閉容器の上部に設けられて、この密閉容器内の発生ガスを排気する排気路と、前記密閉容器に設けられて、この密閉容器内に微量空気を送り込む給気路と、この給気路を挟むように設けられて、この給気通路を横切る磁場を形成する一対の磁石とを備えた廃棄物処理炉であって、前記密閉容器の内部には、その内壁面と間隔をおいた隔壁が設けられ、前記給気路の一部が前記密閉容器の内壁面から内部へ向けて突設された導管によって形成されているとともに、この導管の先端の開口面が、前記導管の軸線に対して傾斜して形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求項２に記載の廃棄物処理炉は、請求項１に記載の前記隔壁が、前記密閉容器の内周面全面にわたって形成されていることを特徴とするものである。
本発明の請求項３に記載の廃棄物処理炉は、請求項１に記載の前記隔壁が、前記密閉容器の面方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とするものである。
本発明の請求項４に記載の廃棄物処理炉は、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の前記隔壁には、この隔壁を貫通する連通孔が多数形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の廃棄物処理とによれば、給気路内に流入する微量空気が、前記給気路内に一対の磁石によって形成された磁場を通過する際に磁化若しくはイオン化された後、この微量空気が密閉容器内に充填されている廃棄物に照射されることにより、これらを分子レベルで分解して廃棄物の処理が行なわれると推察される。
【００１０】
そして、この分解処理に伴い熱が発生し、この熱により密閉容器内に流入した微量空気中の酸素と廃棄物との反応による燃焼現象が発生するが、流入空気量が微量でありかつ容器が密閉されていることにより、前記酸素は瞬時に消費され、密閉容器内はほぼ無酸素状態となり、このほぼ無酸素状態で前述した廃棄物の分解処理が行なわれる。
また、廃棄物の分解処理に伴う発生熱によって密閉容器内の温度が上昇することにより、磁化若しくはイオン化された空気の動きが活発化して、前述した分解処理が促進される。
【００１１】
このような廃棄物の分解処理に伴い、前述した熱の発生とともにガスが発生するが、このガスが密閉容器内を上昇して、この密閉容器の上部に設けられている排気路を介して外部へ排気される。
ここで、前記密閉容器の内部には、その内壁面と間隔をおいて略平行な隔壁が設けられていることにより、これらの隙間が前記ガスの流路となって、前記ガスが密閉容器の上部へと導かれて円滑に排気路へと導かれる。
【００１２】
このように密閉容器内のガスが円滑に排気されることにより、前記給気路からの微少空気の流入も円滑に行なわれることとなり、この結果、分解に必要な磁化若しくはイオン化された微少空気の供給量が確保され、安定した分解処理が連続して行なわれる。
【００１３】
また、前記分解に用いられる磁化若しくはイオン化された微量空気は、前記給気路の一部を構成する、前記密閉容器の内壁面から中心部へ向けて突設された導管に密閉容器内に送り込まれるが、前記導管の先端部において、この導管の開口面が斜めに傾斜させられていることによる管壁の抵抗差および管軸方向の開放位置のずれにより、導管の先端からある広がりをもって密閉容器内に流入する。
【００１４】
これによって、前記密閉容器内に流入する微少空気がある厚みをもって廃棄物に照射されることとなり、密閉容器内に形成される分解領域が拡大されて、分解効率ならびに分解速度が改善される。
【００１５】
また、これらの相乗作用により、廃棄物の処理のむらが少なくなり、より均一でより完全な分解処理が確保されるとともに、処理速度が改善される。
【００１６】
そして、請求項２に記載のように、前記隔壁を前記密閉容器の内周面全面にわたって形成することにより、前述した発生ガスの上方への流路面積を大きく確保して、前記発生ガスの抜けを良好なものとすることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載のように、前記隔壁を前記密閉容器の面方向に間隔をおいて複数設けることにより、前述した発生ガスの上方へ抜ける流路の面積は減少するが、分解に伴って発生する残渣等が前記隙間に入り込んだ場合にあっても、前記隔壁が設けられていない部位において、前記隙間内の残渣等が密閉容器の内部へ落下しやすくなり、これによって、前記隙間の詰まりが抑制されて、前記発生ガスの抜けのための流路が確保される。
【００１８】
さらに、請求項４に記載のように、前記隔壁に、この隔壁を貫通する連通孔を多数形成しておくことにより、隔壁と密閉容器の内壁との隙間に入り込んだ残渣等の落下をより確実なものとして、前述した発生ガスの上方への抜けを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１中、符号１は、本実施形態に係わる廃棄物処理炉を示し、この廃棄物処理炉１は、廃棄物が投入される密閉容器２と、この密閉容器２の下部周縁部に周方向に間隔をおいた６箇所に形成された給気路３と、前記密閉容器２の上部に設けられ、この密閉容器２内の発生ガスを外部へ排出する排気路４とによって概略構成されている。
【００２０】
さらに詳述すれば、前記密閉容器２は、本実施形態においては、円筒状に形成されており、上部および下部が円板によって気密に閉塞され、その上面には、図２に示すように、この上面の略半分を占めるように開閉蓋５が設けられている。
この開閉蓋５と密閉容器２との間には、前記開閉蓋５を閉塞した状態において前記密閉容器２との間に隙間が形成されないようにパッキン等のシール材が介在させられて、気密に閉塞できるようになっている。
【００２１】
また、前記密閉容器２の上部で、前記開閉蓋５が形成されている部位の近傍には、前記排気路４の一部を構成し、前記密閉容器２内に連続した連通管６が取り付けられ、この連通管６に、内部に水が貯留された水槽７が連通状態で取り付けられている。
この水槽７内には、その下面から所定高さまで水が貯留されており、内部の約上半分が前記連通管６の上端部が開放された空間部ｇとなされ、この空間部ｇが前記排気路４の一部を構成している。
【００２２】
さらに、前記水槽７の上面には、前記空間部ｇと外気とを連通し前記排気路４の一部を構成する排気管８が設けられている。
したがって、前記密閉容器２内の発生ガスは、前記連通管６から水槽７の空間部ｇを経て排気管８から外気へ放出されるが、前記水槽７の空間部ｇ内を通過する間に水と接触させられることにより冷却されて復水し、水槽７内の水に捕獲されるようになっている。
【００２３】
一方、前記開閉蓋５は、前記密閉容器２の上面に一対のブラケット９を介して回動自在に取り付けられた枢軸１０に固定され、また、前記枢軸１０の一端部には、この枢軸１０の回動をなす操作ロッド１１が直交して設けられており、この操作ロッド１１によって前記枢軸１０が回動操作されることによって、前記開閉蓋５が前記枢軸５を回動中心として上下に回動させられて、前記密閉容器２の上面に形成されている廃棄物投入口２ａの開閉を行なうようになっている。
【００２４】
また、前記開閉蓋５の上面には、ロックレバー１２が揺動可能に装着されており、このロックレバー１２が前記密閉容器２の上面に固定されている係止片１３に楔状に係合させられることによって、前記開閉蓋５が前記密閉容器２の上部に圧接させられて、前記廃棄物投入口２ａを気密に密閉するようになっている。
【００２５】
前記密閉容器２の内側には、その内壁面との間に間隔Ｓをおいて円筒状の隔壁１４が設置されており、両者間に配設された複数の連結プレート１５によって前記密閉容器２と一体化されている。
そして、前記隔壁１４の上端部および下端部は、それぞれ、前記密閉容器２の上壁および下壁から所定距離離間させられており、これによって、密閉容器２の底部と上部とを前記間隔Ｓを介して連通させるようになっている。
【００２６】
前記各給気路３は、図３に示すように、前記密閉容器２の側壁を貫通して内部に突設された導管１６と、この導管１６の端部に、前記密閉容器２の外部において連結されたジョイント１７と、このジョイント１７に連結され、前記給気路３内を流れる空気量を調整するバルブ１８と、このバルブ１８に取り付けられて外気に連通させられた非磁性体からなるケーシング１９とによって構成されている。
【００２７】
前記各導管１６は、本実施形態においては金属によって形成されており、前記密閉容器２の側壁を貫通して、その中心へ向かうように設置されている。
そして、前記各導管１６の先端部（密閉容器２の中心部側の端部）は、図４に示すように、その軸線に対して傾斜した開口面１６ａとなされている。
【００２８】
また、前記ケーシング１９の中心部には、図４および図５に示すように、前記給気路３の一部を構成する貫通孔１９ａが形成されているとともに、その長さ方向の途中には、前記貫通孔１９ａと直交する磁石装着孔１９ｂが、前記貫通孔１９ａを挟んだ両側に設けられている。
【００２９】
これらの磁石装着孔１９ｂは、外端部が前記ケーシング１９の外面に開口し、また、内端部が前記貫通孔１９ａへ開口させられているとともに、小径となされて前記貫通孔１９ａとの間の所定の段部Ｈを形成するようになっている。
【００３０】
そして、これらの各磁石装着孔１９ｂ内には、それぞれ永久磁石２０が装着されているとともに、各磁石装着孔１９ｂの外端部が栓体２１によって閉塞されている。
【００３１】
前記各磁石装着孔１９ｂ内に装着される磁石は、異なる磁極が対向するように、すなわち、相互に引き合うように装着されており、前記磁石装着孔１９ｂの内端部に形成されている段部Ｈに係合させられることにより、それぞれの吸着力によってケーシング１９内に位置決めされているとともに、その表面の殆どが、前記磁石装着孔１９ｂの内端部において、前記貫通孔１９ａ内に露出させられている。
【００３２】
さらに、前記導管１６の先端部は、本実施形態においては、図４に示すように、前記隔壁１４の下部を貫通して位置させられている。
【００３３】
また、本実施形態においては、図４および図６に示すように、前記隔壁１４には、この隔壁１４を貫通する連通孔２２が多数形成されており、前記密閉容器２との間隔Ｓによって形成される隙間と隔壁１４の内部とを連通させるようになっている。
【００３４】
一方、前記密閉容器２の下部側壁の２箇所には、前記密閉容器２内において生成された残渣を取り出すための残渣排出口（図示略）が形成されており、これらの残渣排出口は、図２に示すように、前記密閉容器２の外面に開閉可能にかつ閉位置に係止可能に取り付けられた蓋体２３によって開閉され、かつ、閉位置において気密に閉塞されるようになっている。
【００３５】
このように構成された本実施形態に係わる廃棄物処理炉１の作用について説明すれば、まず、操作ロッド１１を操作して開閉蓋５を上方へ回動させることにより、密閉容器２の上部の廃棄物投入口２ａを開放し、隔壁１４の内側に廃棄物を密に投入した後に、前記開閉蓋５を閉じて密閉容器２を気密状態とする。
【００３６】
ついで、前記各バルブ１８を操作することにより、各給気路３から流れ込む微量空気量が、投入された廃棄物の種類や投入量等に応じた処理に必要な処理空気量となるように調整する。
【００３７】
ここで、初期稼働時にあっては、前記密閉容器２内は常温であることから、密閉容器２内の気体の動きがなく、このままでは稼動しないが、前記密閉容器２内を所定温度に加熱することにより、この密閉容器２内の気体が前記隔壁１４と密閉容器２との間や未処理の廃棄物の隙間から上昇を開始し、この気体が前記排気路４を介して排気されることにより、前記密閉容器２内に上昇気流が形成される。
【００３８】
このように前記密閉容器２内に上昇気流が生じると、この密閉容器２内の底部の圧力が低下することにより、大気圧により、各給気路３から微量空気が流れ込む。
この微量空気は、前記給気路３の一部を構成するケーシング１９内を通過させられる間に、このケーシング１９に取り付けられている永久磁石２０によって形成されている磁場を通過させられることによって磁化あるいはイオン化されて、前記密閉容器２内に流れ込む。
【００３９】
この磁化あるいはイオン化された微量空気は、前記密閉容器２内の廃棄物へある速度をもって照射されるとともに、この密閉容器２内が加熱されていることにより、ある温度状況下における廃棄物と磁化あるいはイオン化された微量空気との衝突により、前記廃棄物の分子レベルでの分解処理が開始される。
これは、流れ込む微量空気の磁力あるいはイオンにより、廃棄物の分子間結合が破壊されることによる現象ではないかと推測される。
【００４０】
このような分解処理の開始に伴う分解熱によって、前記密閉容器２内の温度がさらに上昇し、廃棄物の燃焼温度まで上昇するが、前記密閉容器２内の廃棄物の殆どが未処理であり、かつ、前記密閉容器２内は廃棄物によって満たされて、内部の酸素量が極めて少ないことから、前述したように廃棄物の燃焼温度に至った際に、前記密閉容器２内の酸素および流入する微量空気中の酸素が瞬時に消費されて燃焼が停止し、それ以降は、前述した分解熱のみによる温度上昇となる。
【００４１】
この分解熱は、密閉容器２内に未処理の廃棄物がある限り、この廃棄物と磁化あるいはイオン化された微量空気との衝突によって継続して発生し、したがって、燃焼を伴わない状態で前述した分解に必要な熱が継続して供給されることにより、磁化あるいはイオン化された微量空気の動きが活発化され廃棄物の分解処理が継続して行なわれる。
【００４２】
また、分解処理された廃棄物は約数十分の１に減容されるため、処理の継続にしたがい、上方の未処理の廃棄物が順次下方へ移動して分解処理され、したがって、投入された廃棄物の分解処理が継続して行なわれる。
【００４３】
一方、前述した分解処理に伴い密閉容器２内にガスが発生するが、このガスは、前述した密閉容器２内の気体の流れとともに、前記隔壁１４と密閉容器２との間に排気通路が確保されていることから、密閉容器２内の上方へ円滑に移動し排気路４を介して外気へ放出される。
この結果、発生ガスの円滑な排気が確保されるとともに、これに伴って、給気路３からの微量空気の流入も安定して確保され、この点からも、前述した廃棄物の分解処理の継続性が確保される。
【００４４】
また、前記発生ガスは、前記隔壁１４と密閉容器２との間のみならず、上方の未処理の廃棄物の隙間を通っても上方へ移動するが、この廃棄物の隙間を通過する間に、未処理の廃棄物が予熱されるので、下方における分解処理が円滑になる。
【００４５】
さらに、本実施形態においては、前記隔壁１４に面方向に貫通する連通孔２２が多数形成されていることから、密閉容器２内の発生ガスの動きの自由度が増して発生ガスの排気効率が向上することにより、前述した分解の効率が向上するとともに、分解むらが抑制されて均一な分解処理が行なわれる。
【００４６】
また、前記連通孔２２の存在により、隔壁１４と密閉容器２との対向面積が少なくなることにより、これらの間に廃棄物が詰まることが抑制され、また、詰まった場合にあってもその剥離が容易であり、この結果、前述した発生ガスの抜けの円滑性を確保することができる。
【００４７】
前記密閉容器２内に磁化またはイオン化された微量空気を送り込む前記導管１６の先端部は、その軸線に対して傾斜した開口面１６ａとなされている。
このような開口面１６ａとすることにより、この開口面１６ａから密閉容器２内に流れ込む微量空気に対する前記導管１６による拘束開放位置が軸線方向において異なり、この結果、この導管１６の先端から流れ込む微量空気が、図４に矢印（イ）で示すように、前方へ向かって広がるような流れとなる。
【００４８】
したがって、磁化あるいはイオン化された微量空気の、前記廃棄物に対する照射面積が拡大されることとなり、広範囲にわたる分解処理が行なわれるとともに、均一な分解処理が行なわれる。
【００４９】
図７および図８は本発明の第２の実施形態を示すものである。
この実施形態では、前述した実施形態における円筒状の隔壁１４に代えて、平板状の隔壁２４を周方向に間隔をおいて複数設けたものである。
【００５０】
このような構成とすることにより、前記隔壁２４と密閉容器２の内壁との間に周方向に間隔をおいて発生ガスの上昇経路を確保しつつ、前記隔壁２４間に上下に連続した隙間Ｄを形成して、前記発生ガスの動きの自由度を高め、また、前記隙間Ｄにおける廃棄物の詰まりを防止することができる。
【００５１】
そして、本実施形態においても、前記各隔壁２４に複数の連通孔２５を形成することにより、前述した発生ガスの動きの自由度の向上と、廃棄物の詰まり防止効果を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す廃棄物処理炉の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す廃棄物処理炉の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す廃棄物処理炉の横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す要部の拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示すもので、給気路の一部を構成するケーシングを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示すもので、隔壁の外観斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の正面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の横断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１廃棄物処理炉
２密閉容器
２ａ廃棄物投入口
３給気路
４排気路
５開閉蓋
６連通管
７水槽
８排気管
９ブラケット
１０枢軸
１１操作ロッド
１２ロックレバー
１３係止片
１４隔壁
１５連結プレート
１６導管
１６ａ開口面
１７ジョイント
１８バルブ
１９ケーシング
１９ａ貫通孔
１９ｂ磁石装着孔
２０永久磁石
２１栓体
２２連通孔
２３蓋体
２４隔壁
２５連通孔
Ｄ隙間
ｇ空間部
Ｈ段部
Ｓ間隔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物が投入される密閉容器と、この密閉容器の上部に設けられて、この密閉容器内の発生ガスを排気する排気路と、前記密閉容器に設けられて、この密閉容器内に微量空気を送り込む給気路と、この給気路を挟むように設けられて、この給気通路を横切る磁場を形成する一対の磁石とを備えた廃棄物処理炉であって、前記密閉容器の内部には、その内壁面と間隔をおいた隔壁が設けられ、前記給気路の一部が、前記密閉容器の内壁面から内部へ向けて突設された導管によって形成されているとともに、この導管の先端の開口面が、前記導管の軸線に対して傾斜して形成されていることを特徴とする廃棄物処理炉。
【請求項２】
前記隔壁が、前記密閉容器の内周面全面にわたって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理炉。
【請求項３】
前記隔壁が、前記密閉容器の面方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処理炉。
【請求項４】
前記隔壁には、この隔壁を貫通する連通孔が多数形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の廃棄物処理炉。

【図１】