廃棄物処理炉
【課題】
廃棄物処理の過程において、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を改善することを解決課題とする。
【解決手段】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器２と、この上部に設けられて内部の発生ガスを排気する排気口３と、密閉容器に設けられてその内部に微量空気を送り込む給気口４と、この給気口を挟むように設けられて、給気通路を横切る磁場を形成する一対の磁石５とを備えた廃棄物処理炉１であって、前記排気口が、密閉容器の上壁６で、第１の側壁７ａに近接して設けられ、給気口が第１の側壁７ａと対向する第２の側壁７ｂの下部両側にそれぞれ設けられ、それぞれの給気口が、第２の側壁の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けられていることを特徴とする。
廃棄物処理の過程において、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を改善することを解決課題とする。
【解決手段】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器２と、この上部に設けられて内部の発生ガスを排気する排気口３と、密閉容器に設けられてその内部に微量空気を送り込む給気口４と、この給気口を挟むように設けられて、給気通路を横切る磁場を形成する一対の磁石５とを備えた廃棄物処理炉１であって、前記排気口が、密閉容器の上壁６で、第１の側壁７ａに近接して設けられ、給気口が第１の側壁７ａと対向する第２の側壁７ｂの下部両側にそれぞれ設けられ、それぞれの給気口が、第２の側壁の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けられていることを特徴とする。
【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活性化した微量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、処理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状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】
ところで、前述した技術では、廃棄物処理を行なう過程において、処理炉内の部位によっては不完全な処理が発生して処理にむらが生じ、また、稼動が安定しないといった不具合が生じている。
本発明者等は、これらを改善すべく鋭意研究の結果、従来の技術では、処理用空気を磁気処理して廃棄物へ照射する空気処理手段を、廃棄物処理炉の周壁に、等間隔に全周にわたって配置しているために、これらの空気処理手段から照射される処理用空気の流れが交差することによって相互干渉し、廃棄物への効果的な照射が阻害されているとの知見を得て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６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁と対向する第２の側壁の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の廃棄物処理炉は、請求項１に記載の前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする。
請求項３に記載の廃棄物処理炉は、請求項２に記載の前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の廃棄物処理炉は、廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁の両側に位置する第３の側壁および第４の側壁の下部で、前記第１の側壁と対向する第２の側壁側に設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記各第３および第４の側壁の下縁および前記第２の側壁との連続部を形成する側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の廃棄物処理炉は、請求項４に記載の前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする。
請求項６に記載の廃棄物処理炉は、請求項５に記載の前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１および請求項４に記載の廃棄物処理炉によれば、給気口を介して密閉容器内に流入する微量空気が、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に、前記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、前記廃棄物の分子結合を破壊して、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て、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、熱による自然対流により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口を介して外部へ排気される。
【００１２】
このように密閉容器内のガスが排気されるのに伴い、密閉容器内の気圧が低下して前記給気口からの微量空気の流入が促進され、この結果、分解に必要な磁化若しくはイオン化された微量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】
ここで、前記排気口が６面体状の前記密閉容器の一つの側壁側に設けられているとともに、前記密閉容器内への前記処理用の微量空気を供給する給気口が、前記側壁と対向する第２の側壁の下部両側に設けられていることにより、前記給気口から送り込まれた磁化若しくはイオン化された前記微量空気の主流が前記第１の側壁へ向かうが、前記両給気口以外に給気口が形成されていないことから、前述した気体の主流に対して交差するような気流が存在せず、これによって、従来のような、他の給気口から送り込まれる微量空気との流れの干渉や磁気相互の干渉若しくはイオン相互の干渉がなく、密閉容器内の気流の乱れが抑制される。
【００１４】
さらに、前記各給気口から送り込まれた微量空気は、前述した第１の側壁へ向かう主流に加えて、熱による上方への流れが加わる。
【００１５】
したがって、密閉容器内に送り込まれた磁化若しくはイオン化された微量空気は、前記給気口からその前方および斜め上方へ向けて密閉容器内をほぼ万遍なく通過させられる。
【００１６】
加えて、それぞれの給気口を、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けたことにより、前記給気口から照射される磁化あるいはイオン化された微量空気の流れが、前記密閉容器の底壁および側壁近くに形成され、これによって、分解領域が密閉容器の底壁近傍および内壁面近傍から内側に形成される。
【００１７】
ここで、前記給気口を前述した範囲外に設けると、前述した分解領域が前記密閉容器の底壁や側壁から離れ、この分解領域と前記密閉容器の底壁や側壁との間に未分解物が残留するとともに、この未分解物が前記分解領域において発生する分解熱を吸収してその分解処理効率を低下させてしまう。
【００１８】
しかしながら、本発明の構成とすることにより、前述したように、前記分解領域が密閉容器の底壁や側壁近くに形成されて、廃棄物の分解処理が密閉容器の底壁や側壁近傍から順次行なわれ、前記底壁や側壁近傍に未分解物が残存することがなくなり、これによって、密閉容器内全体にわたって分解処理が行なわれるとともに、底壁や側壁近傍に残存する未分解物による処理効率の低下が防止される。
そして、前記各給気口の設置位置は、前述した領域内の内、前記第２の側壁の下縁および各側縁から約１００ｍｍの位置に設置することが好適である。
【００１９】
したがって、これらの相乗作用により、廃棄物の処理を均一なものとすることができるとともに、安定した稼動を確保することができる。
また、前記給気口を第２の側壁の下部両側部のみに設ければすむことから、処理用空気を生成する空気処理手段を従来の数分の１とすることができ、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００２０】
そして、請求項２および請求項５に記載のように、前記給気口の上方に第２の給気口を設けることにより、それぞれの給気口から照射される磁化あるいはイオン化された微量空気によって上下に分解領域を形成することにより、分解領域の幅を大きくし、これによって分解処理効率を高めることができる。
【００２１】
また、上下の給気口間の間隔をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとすることにより、上下の給気口それぞれによって形成される分解領域の間隔を適切なものとして、両分解領域間に残存する未分解物を適量に保持して、この未分解物による前記各分解領域への影響を抑制し、前述した処理効率を高レベルに保持することができる。
そして、前記間隔Ｐは、好ましくは約２００ｍｍに設定される。
【００２２】
さらに、請求項３および請求項６に記載のように、前記上下の給気口の上流側を、分岐管を介して単一の給気管に接続し、この給気管の上流側に前記一対の磁石を設けることにより、前記微量空気の磁化あるいはイオン化を一組の磁石によって行ないつつ、この微量空気を分岐管によって上下に分配して前記密閉容器内に照射することができるので、一組の磁石によって前述した分解領域を上下２つの部位に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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および図２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６面体状の密閉容器２と、この密閉容器２の上部に設けられて、この密閉容器２内の発生ガスを排気する排気口３と、前記密閉容器２に設けられて、この密閉容器２内に微量空気を送り込む給気口４と、この給気口４から前記密閉容器２の外部に連設された給気路Ｖを横切る磁場を形成する一対の磁石５とを備え、前記排気口３が、図２に示すように、前記密閉容器２の上壁６で、第１の側壁７（７ａ）に近接して設けられ、前記給気口４が、前記排気口３が近接して設けられた第１の側壁７（７ａ）と対向する第２の側壁７（７ｂ）の下部両側に、第１図に示すように、それぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口４が、前記第２の側壁７（７ｂ）の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けられた概略構成となっている。
【００２４】
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、一辺が約９００ｍｍの略立方体状に形成されており、その上壁６の、前記第２の側壁７ｂ側には、図２に破線で示すように、廃棄物の投入口６ａが形成され、前記上壁６の上面に回動可能に装着された開閉蓋８によって開閉可能となされている。
【００２５】
この開閉蓋８あるいは密閉容器２の何れか一方又は両方には、両者の対向面間に位置させられるパッキン等のシール材が介在させられており、前記開閉蓋８が閉位置に位置させられた状態において、前記廃棄物投入口６ａを気密に閉塞するようになっている。
【００２６】
また、前記密閉容器２の上壁６の、前記開閉蓋８が形成されている部位の近傍には、前記排気口４に連続した連通管９が突設されているとともに、この連通管９の突出側の端部に嵌合させられて、この連通管９を介して前記排気口４へ連通させられた水槽１０が取り付けられている。
この水槽１０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９の上端部が開放された空間部ｇとなされている。
【００２７】
さらに、前記水槽１０の上面には、前記空間部ｇと外気とを連通し、前記連通管９および水槽１０とともに排気路Ｗの一部を構成する排気管１１が設けられている。
【００２８】
そして、前記密閉容器２内の発生ガスは、前記連通管９から水槽１０の空間部ｇを経て排気管１１から外気へ放出されるが、前記水槽１０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１０内の水に捕獲されるようになっている。
【００２９】
また、前記発生ガス中に混在する微粒子成分が、前記水槽１０内の水との接触によってこの水に捕獲された後に、この水中に沈殿する。
したがって、有害物質が多く付着している微粒子成分が捕獲されることにより、有害物質の外気への放出が抑制される。
【００３０】
一方、前記開閉蓋８は、前記密閉容器２の上面に一対のブラケット１２を介して回動自在に取り付けられた枢軸１３に固定され、また、この枢軸１３の一端部には、この枢軸１３の回動をなす操作ロッド１４が直交して設けられており、この操作ロッド１４によって前記枢軸１３が回動操作されることによって、前記開閉蓋８が前記枢軸１３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６ａの開閉が行なわれるようになっている。
【００３１】
また、前記開閉蓋８の上面には、ロックレバー１５が揺動可能に装着されており、このロックレバー１５が前記密閉容器２の上面に固定されている係止片１６に楔状に係合させられることによって、前記開閉蓋８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６ａを気密に密閉するようになっている。
【００３２】
前記密閉容器２の内側には、その内壁面から内方へ向かう複数の導風板１７が、前記密閉容器２の内壁に対して略直交し、かつ、前記密閉容器２内の上面近傍から下面近傍まで延びるように設置されており、これらの各導風板１７には、厚み方向に貫通する複数の通気孔１８が形成されている。
【００３３】
一方、前記各給気口４は、図３に詳述するように、前記第２の側壁７ｂを貫通して内部に突設された導管２０の内端部によって形成されている。
【００３４】
そして、前記給気口４を形成する前記導管２０は、図１に示すように、前記第２の側壁７（７ｂ）の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口４が、前記第２の側壁７（７ｂ）の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域内に設けられているとともに、前記第１の側壁７ａへ向けられている。
【００３５】
また、前記導管２０の外端部には、前記密閉容器２内へ送り込む微量空気の流入量を調整するバルブ２１が、エルボ管２２を介して接続されており、このエルボ管２２に、合成樹脂等の非磁性体で形成され、内部に前記バルブ２１へ連通させられた貫通孔２３ａを有するケーシング２３が接続されている。
【００３６】
前記ケーシング２３の長さ方向の途中には、図５に示すように、前記貫通孔２３ａと直交する磁石装着孔２３ｂが、前記貫通孔２３ａを挟んだ両側に設けられている。
【００３７】
これらの磁石装着孔２３ｂは、図５に示すように、外端部が前記ケーシング２３の外面に開口し、また、内端部が前記貫通孔２３ａ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２３ａとの間に所定の段部Ｈを形成するようになっている。
【００３８】
さらに、本実施形態においては、前記貫通孔２３ａは、図５に示すように、その軸線と直交する断面において円形に形成されているとともに、図４に示すように、下流側（前記密閉容器２側）の部位に、下流側に行くに従い漸次狭くなる絞り部２３ｃが形成されて、その内面形状が略ベンチュリ管状に形成されている。
【００３９】
前記各磁石装着孔２３ｂ内には、それぞれ磁石５として永久磁石が装着されているとともに、各磁石装着孔２３ｂの外端部が栓体２４によって閉塞されている。
【００４０】
前記各磁石装着孔２３ｂ内に装着される前記磁石５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２３ｂ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２３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２３ｂの内端部において、前記貫通孔２３ａ内に露出させられている。
【００４１】
一方、前記各貫通孔２３ａは、本実施形態においては、前記ケーシング２３の、前記絞り部２３ｃの上流側の端部近傍に形成されて、前記磁石５も同様に、前記絞り部２３ｃの上流側の端部近傍に位置させられている。
【００４２】
前記各導管２０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２０の先端部（密閉容器２の中心部側の端部）は、図３に示すように、その軸線に対して傾斜した開口部となされており、この開口部が前記給気口４となされている。
【００４３】
さらに、前記導管２０の先端部は、本実施形態においては、図３に示すように、前記導風板１７の下端部と前記密閉容器２の底部との間に位置させられている。
【００４４】
一方、前記密閉容器２の第１の側壁７ａおよび第２の側壁７ｂの下部には、前記密閉容器２内の分解処理によっ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１および図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２５によって開閉されるようになされてる。
そして、前記蓋体２５が閉位置に位置させられた状態において、前記残渣排出口が、シール材等により気密に閉塞されるようになっている。
【００４５】
ついで、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る。
まず、操作ロッド１４を操作して開閉蓋８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６ａを開放し廃棄物を密に投入した後に開閉蓋８を閉じて密閉容器２を気密状態とする。
【００４６】
ついで、前記各バルブ２１を操作することにより、各給気路４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。
【００４７】
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。
そこで、初期稼働時には、適宜の加熱手段によって前記密閉容器２内を所定温度に加熱することにより、この密閉容器２内の気体を加熱して密閉容器２内に上昇気流を形成する。
【００４８】
このように密閉容器２内に強制的に上昇気流を形成すると、密閉容器２内の気体が、未分解の廃棄物の隙間を通って上昇を開始した後に前記排気路４から排気される。
【００４９】
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内の圧力が低下することにより、この密閉容器２内の圧力より高い大気圧により、各給気路Ｖから微量空気が密閉容器２内に押し込まれる。
【００５０】
この微量空気は、前記給気路Ｖの一部を構成するケーシング２３内を通過させられる間に、このケーシング２３に取り付けられている永久磁石５によって形成されている磁場を通過させられる間に磁化あるいはイオン化されて、前記給気口４から前記密閉容器２内に流れ込む。
【００５１】
そして、この磁化あるいはイオン化され、前記密閉容器２内に流れ込んだ微量空気は、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、前記給気口４の前方に略水平方向に沿った分解領域が形成される。
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。
【００５２】
ここで、前述した流入空気は、前記ケーシング２３の絞り部２３ｃを通過する際に加速されて前記密閉容器２内に流れ込むことにより、その運動エネルギーが増幅された状態で前記密閉容器２内の廃棄物へ衝突させられる。
したがって、廃棄物の分子間結合を破壊するエネルギーが増幅されることとなり、前述した分子レベルでの分解処理が促進される。
【００５３】
そして、このような廃棄物の分解処理の開始に伴い分解熱が発生して前記密閉容器２内の温度がさらに上昇し、その温度が廃棄物の燃焼温度まで上昇する。
しかしながら、稼働初期においては、前記密閉容器２内の廃棄物の殆どが未分解であり、かつ、前記密閉容器２内がこの未処理の廃棄物によって満たされて内部の酸素量が極めて少なく、また、前記密閉容器２内に流入する処理用空気が微量であることから、前述したように密閉容器２内の温度が廃棄物の燃焼温度となっても、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。
【００５４】
この分解熱は、密閉容器２内に未分解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する。
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発生することとなり、この結果、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るとともに、廃棄物の分解処理が継続して行なわれる。
【００５５】
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、上方の未分解の廃棄物が分解領域に順次下降して順次分解処理され、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。
【００５６】
一方、前記分解領域における廃棄物の分解処理に伴いガスが発生するが、このガスは、前記密閉容器２内の熱を受けて前記分解領域から上方へ向かって上昇し、密閉容器２の上部に形成されている排気口３、連通管９、水槽１０、および、排気管１１を経て外部へ排出される。
【００５７】
そして、本実施形態においては、前記密閉容器２の内面に上下方向に沿って突設された導風板１７によって、前記未分解の廃棄物と密閉容器２の内面との間に若干の隙間が形成されていることにより、下方の分解領域で発生したガスが前記隙間によって密閉容器２の上方へ導かれる。
また、前記導風板１７には通気孔１８が多数形成されていることにより、前記導風板１７と密閉容器２の内壁および未分解の廃棄物との間の隙間が閉ざされた場合にあっても、前記通気孔１８によって上方への隙間が確保されれて、前述したガスの上昇流が確保される。
【００５８】
さらに、前記隙間は、前記導風板１７と密閉容器２の内壁との間にコーナ部と投入された未分解の廃棄物との間に形成されることから、この隙間は小さく抑えられている。
【００５９】
この結果、前述したガスの一部が前記隙間を通って上昇し、残部は、前記分解領域からその上方へ上昇し、この分解領域の上方に位置する未分解の廃棄物の隙間を通過して前記排気口３へ到達する。
【００６０】
したがって、前記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、下方の分解領域における分解処理が円滑になる。
【００６１】
さらに、本実施例においては、前記排気口３を前記密閉容器２の上壁６で、第１の側壁７ａに近接して設け、前記給気口４を、前記排気口３が近接して設けられた第１の側壁７ａと対向する第２の側壁７ｂの下部両側にそれぞれ設けたことにより、前述した分解処理用の微量空気の流れが、第２の側壁７ｂから第１の側壁７ａへ向かい前記分解領域を形成する主流と、熱による上昇流とで形成される。
【００６２】
このような微量空気の流れは、前記第２の側壁７ｂの下部から流入して第１の側壁７ａへ向かい、さらに密閉容器２の上壁２へ向かう全体として一方向の流れとなる。
そして、前記微量空気の流入部位が前述した給気口４以外に存在しないために、他方向からの気流や磁気あるいはイオンの干渉がなく、したがって、密閉容器２内の微量空気の流れの乱れが抑制されるとともに、この微量空気が前記密閉容器２内を万遍なく通過させられ、この結果、効率が良くかつ安定した分解処理が得られる。
【００６３】
そして、それぞれの給気口４を、前記第２の側壁７ｂの下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けたことにより、前記分解領域Ｇが密閉容器２の底壁や側壁７近くに形成されて、廃棄物の分解処理が密閉容器２の底壁や側壁近傍から順次内側へ向けて進行する。
【００６４】
この結果、前記底壁や側壁近傍に未分解物が残存することがなくなり、これによって、密閉容器２内全体にわたって分解処理が行なわれるとともに、底壁や側壁７近傍に未分解物が残存することによる処理効率の低下が防止される。
そして、前記各給気口の設置位置は、前述した領域Ｇの内、前記第２の側壁の下縁および各側縁から約１００ｍｍの位置に設置することによって、前述した作用を効果的に引き出すことができる。
【００６５】
ここで、Ｌ＞２００ｍｍとなる前記領域Ｇの外に前記給気口４を配置すると、前述した分解領域の下方あるいは外方に未分解の廃棄物が残り、かつ、この廃棄物へ前述した磁化あるいはイオン化された微量空気が届かず未分解のまま残ってしまう。
【００６６】
そして、密閉容器２の底部や側壁７の近傍に残存する未分解の廃棄物は、前記分解領域の分解熱を奪ってこの分解領域の温度を低下させる作用をし、また、分解領域の分解熱によって加熱されて水分を排出する。
この水分は、前記分解領域において分解後に生成される粉粒体状の残渣に染み込んで泥状にし、この分解領域に流れ込む磁化あるいはイオン化された微量空気の流れを阻害してしまう。
【００６７】
したがって、これらの相乗作用により、分解領域における分解効率が低下し、廃棄物の種類によっては（たとえば、水分を多く含む生ゴミ等である場合には）、分解そのもを停止させてしまうこともある。
【００６８】
しかしながら、本実施形態においては前述した構成とすることにより、前記密閉容器３の底部に位置する廃棄物の分解処理が確実に行なわれ、前述した処理領域の下方もしくは外方に未分解物が残留することがなくなり、微量空気の円滑な流れが確保されるとともに、分解によって発生する熱が分解領域に保持されて、分解に必要な温度が確保されるとともに、水分の滞留を防止して分解処理の継続性や効率が確保される。
【００６９】
また、分解領域において発生したガスは加熱されることにより上方へ移動するが、前述したように、分解熱の殆どが分解領域に保持されることから、発生ガスの温度も十分な温度となり、その結果、発生ガスの上昇エネルギーも十分に確保される。
したがって、前記発生ガスの排気が円滑に行なわれることとなり、これに伴って、給気口４からの微量空気の流入も円滑になり、また、上昇ガスにより分解領域の上方の未分解物の予熱が行なわれる。
したがって、これらの相乗作用により、廃棄物の分解効率が向上し、また、処理むら等が減少する。
【００７０】
図６および図７は本発明の第２の実施形態を示すものである。
本実施形態においては、前述した第１の実施形態において第２の側壁７ｂの下部両側に設けた給気口４を、前記排気口３が近接して配設された第１の側壁７ａの両側に位置する第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄの下部で、前記第２の側壁７ｂ側に設け（図７参照）、かつ、それぞれの給気口４が、前記各第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄの下縁Ｄおよび前記第２の側壁との連続部を形成する前記側縁Ｂと、これらの各縁Ｄ・Ｂから内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｊ・Ｋとで囲まれる領域Ｍ内に設けた（図６参照）構成としたものである。
【００７１】
このような構成とした場合においても、前述した第１の実施形態と同様の作用を得ることができる。
【００７２】
さらに、図８および図９は、本発明の第３の実施形態を示す。
本実施形態においては、前述した第１の実施形態において、前記各給気口４の鉛直方向上方に第２の給気口４をそれぞれ設け、これらの上下の給気口４を、前記給気路Ｖの一部を形成する分岐管２６を介して単一の給気管２７に接続し、この給気管２７の上流側に前記バルブ２１およびケーシング２３を連設し、このケーシング２３内に前記一対の磁石５を設けた構成としたものであり、さらに、前記上下の給気口４間の間隔Ｐを、Ｐ≦４００ｍｍとなるように設定したものである。
【００７３】
このような構成とすることにより、一つのケーシング２３内において磁化あるいはイオン化された微量空気が、分岐管２６において上下に分岐されて上下の給気口４を介して密閉容器２内に送り込まれる。
【００７４】
これによって、上下の各給気口４のそれぞれから照射される微量空気によって、前記密閉容器２内に上下２つの分解領域が形成され、全体として厚みのある分解領域が形成されることにより分解効率が向上する。
【００７５】
そして、上下の給気口４の間隔Ｐを、Ｐ≦４００ｍｍとすることにより、上下の給気口４の間隔を適切なものとして、両分解領域間に残存する未分解物を適量に保持することにより、この未分解物による前記各分解領域への影響を抑制し、前述した処理効率を高レベルに保持することができる。
【００７６】
なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
たとえば、前記密閉容器２は円筒形に限られるものではなく、断面が四角形や多角形であってもよい。
【００７７】
また、前述した第３の実施形態においては、第１の実施形態を基準として上下に給気口４を設けた例について示したが、第２の実施形態を基準として第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄに同様に設けるようにしてもよい。
【００７８】
さらに、第３の実施形態においては、上下の給気口４を分岐管２６を介して一つにまとめて、単一のケーシング２３へ接続した例について示したが、各給気口４毎にケーシング２３を接続して、独立した給気路Ｖを構成するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【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要部の拡大縦断面図である。
【図４】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の縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示すもので、図５のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す廃棄物処理炉の正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す廃棄物処理炉の要部の拡大縦断面である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 廃棄物処理炉
２ 密閉容器
２ａ 廃棄物投入口
３ 排気口
４ 給気口
５ 磁石
６ 上壁
６ａ 廃棄物投入口
７ 側壁
７ａ 第１の側壁
７ｂ 第２の側壁
７ｃ 第３の側壁
７ｄ 第４の側壁
８ 開閉蓋
９ 連通管
１０ 水槽
１１ 排気管
１２ ブラケット
１３ 枢軸
１４ 操作ロッド
１５ ロックレバー
１６ 係止片
１７ 導風板
１８ 通気孔
２０ 導管
２１ バルブ
２２ エルボ管
２３ ケーシング
２３ａ 貫通孔
２３ｂ 磁石装着孔
２３ｃ 絞り部
２４ 栓体
２５ 蓋体
２６ 分岐管
２７ 吸気管
Ａ 下縁
Ｂ 側縁
Ｄ 下縁
Ｇ 領域
Ｈ 段部
Ｊ 仮想平行線
Ｋ 仮想平行線
Ｍ 領域
Ｖ 給気路
Ｗ 排気路
Ｘ 仮想平行線
Ｙ 仮想平行線
【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活性化した微量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、処理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状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】
ところで、前述した技術では、廃棄物処理を行なう過程において、処理炉内の部位によっては不完全な処理が発生して処理にむらが生じ、また、稼動が安定しないといった不具合が生じている。
本発明者等は、これらを改善すべく鋭意研究の結果、従来の技術では、処理用空気を磁気処理して廃棄物へ照射する空気処理手段を、廃棄物処理炉の周壁に、等間隔に全周にわたって配置しているために、これらの空気処理手段から照射される処理用空気の流れが交差することによって相互干渉し、廃棄物への効果的な照射が阻害されているとの知見を得て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６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁と対向する第２の側壁の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の廃棄物処理炉は、請求項１に記載の前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする。
請求項３に記載の廃棄物処理炉は、請求項２に記載の前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の廃棄物処理炉は、廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁の両側に位置する第３の側壁および第４の側壁の下部で、前記第１の側壁と対向する第２の側壁側に設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記各第３および第４の側壁の下縁および前記第２の側壁との連続部を形成する側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の廃棄物処理炉は、請求項４に記載の前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする。
請求項６に記載の廃棄物処理炉は、請求項５に記載の前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１および請求項４に記載の廃棄物処理炉によれば、給気口を介して密閉容器内に流入する微量空気が、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に、前記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、前記廃棄物の分子結合を破壊して、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て、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、熱による自然対流により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口を介して外部へ排気される。
【００１２】
このように密閉容器内のガスが排気されるのに伴い、密閉容器内の気圧が低下して前記給気口からの微量空気の流入が促進され、この結果、分解に必要な磁化若しくはイオン化された微量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】
ここで、前記排気口が６面体状の前記密閉容器の一つの側壁側に設けられているとともに、前記密閉容器内への前記処理用の微量空気を供給する給気口が、前記側壁と対向する第２の側壁の下部両側に設けられていることにより、前記給気口から送り込まれた磁化若しくはイオン化された前記微量空気の主流が前記第１の側壁へ向かうが、前記両給気口以外に給気口が形成されていないことから、前述した気体の主流に対して交差するような気流が存在せず、これによって、従来のような、他の給気口から送り込まれる微量空気との流れの干渉や磁気相互の干渉若しくはイオン相互の干渉がなく、密閉容器内の気流の乱れが抑制される。
【００１４】
さらに、前記各給気口から送り込まれた微量空気は、前述した第１の側壁へ向かう主流に加えて、熱による上方への流れが加わる。
【００１５】
したがって、密閉容器内に送り込まれた磁化若しくはイオン化された微量空気は、前記給気口からその前方および斜め上方へ向けて密閉容器内をほぼ万遍なく通過させられる。
【００１６】
加えて、それぞれの給気口を、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けたことにより、前記給気口から照射される磁化あるいはイオン化された微量空気の流れが、前記密閉容器の底壁および側壁近くに形成され、これによって、分解領域が密閉容器の底壁近傍および内壁面近傍から内側に形成される。
【００１７】
ここで、前記給気口を前述した範囲外に設けると、前述した分解領域が前記密閉容器の底壁や側壁から離れ、この分解領域と前記密閉容器の底壁や側壁との間に未分解物が残留するとともに、この未分解物が前記分解領域において発生する分解熱を吸収してその分解処理効率を低下させてしまう。
【００１８】
しかしながら、本発明の構成とすることにより、前述したように、前記分解領域が密閉容器の底壁や側壁近くに形成されて、廃棄物の分解処理が密閉容器の底壁や側壁近傍から順次行なわれ、前記底壁や側壁近傍に未分解物が残存することがなくなり、これによって、密閉容器内全体にわたって分解処理が行なわれるとともに、底壁や側壁近傍に残存する未分解物による処理効率の低下が防止される。
そして、前記各給気口の設置位置は、前述した領域内の内、前記第２の側壁の下縁および各側縁から約１００ｍｍの位置に設置することが好適である。
【００１９】
したがって、これらの相乗作用により、廃棄物の処理を均一なものとすることができるとともに、安定した稼動を確保することができる。
また、前記給気口を第２の側壁の下部両側部のみに設ければすむことから、処理用空気を生成する空気処理手段を従来の数分の１とすることができ、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００２０】
そして、請求項２および請求項５に記載のように、前記給気口の上方に第２の給気口を設けることにより、それぞれの給気口から照射される磁化あるいはイオン化された微量空気によって上下に分解領域を形成することにより、分解領域の幅を大きくし、これによって分解処理効率を高めることができる。
【００２１】
また、上下の給気口間の間隔をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとすることにより、上下の給気口それぞれによって形成される分解領域の間隔を適切なものとして、両分解領域間に残存する未分解物を適量に保持して、この未分解物による前記各分解領域への影響を抑制し、前述した処理効率を高レベルに保持することができる。
そして、前記間隔Ｐは、好ましくは約２００ｍｍに設定される。
【００２２】
さらに、請求項３および請求項６に記載のように、前記上下の給気口の上流側を、分岐管を介して単一の給気管に接続し、この給気管の上流側に前記一対の磁石を設けることにより、前記微量空気の磁化あるいはイオン化を一組の磁石によって行ないつつ、この微量空気を分岐管によって上下に分配して前記密閉容器内に照射することができるので、一組の磁石によって前述した分解領域を上下２つの部位に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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および図２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６面体状の密閉容器２と、この密閉容器２の上部に設けられて、この密閉容器２内の発生ガスを排気する排気口３と、前記密閉容器２に設けられて、この密閉容器２内に微量空気を送り込む給気口４と、この給気口４から前記密閉容器２の外部に連設された給気路Ｖを横切る磁場を形成する一対の磁石５とを備え、前記排気口３が、図２に示すように、前記密閉容器２の上壁６で、第１の側壁７（７ａ）に近接して設けられ、前記給気口４が、前記排気口３が近接して設けられた第１の側壁７（７ａ）と対向する第２の側壁７（７ｂ）の下部両側に、第１図に示すように、それぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口４が、前記第２の側壁７（７ｂ）の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けられた概略構成となっている。
【００２４】
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、一辺が約９００ｍｍの略立方体状に形成されており、その上壁６の、前記第２の側壁７ｂ側には、図２に破線で示すように、廃棄物の投入口６ａが形成され、前記上壁６の上面に回動可能に装着された開閉蓋８によって開閉可能となされている。
【００２５】
この開閉蓋８あるいは密閉容器２の何れか一方又は両方には、両者の対向面間に位置させられるパッキン等のシール材が介在させられており、前記開閉蓋８が閉位置に位置させられた状態において、前記廃棄物投入口６ａを気密に閉塞するようになっている。
【００２６】
また、前記密閉容器２の上壁６の、前記開閉蓋８が形成されている部位の近傍には、前記排気口４に連続した連通管９が突設されているとともに、この連通管９の突出側の端部に嵌合させられて、この連通管９を介して前記排気口４へ連通させられた水槽１０が取り付けられている。
この水槽１０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９の上端部が開放された空間部ｇとなされている。
【００２７】
さらに、前記水槽１０の上面には、前記空間部ｇと外気とを連通し、前記連通管９および水槽１０とともに排気路Ｗの一部を構成する排気管１１が設けられている。
【００２８】
そして、前記密閉容器２内の発生ガスは、前記連通管９から水槽１０の空間部ｇを経て排気管１１から外気へ放出されるが、前記水槽１０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１０内の水に捕獲されるようになっている。
【００２９】
また、前記発生ガス中に混在する微粒子成分が、前記水槽１０内の水との接触によってこの水に捕獲された後に、この水中に沈殿する。
したがって、有害物質が多く付着している微粒子成分が捕獲されることにより、有害物質の外気への放出が抑制される。
【００３０】
一方、前記開閉蓋８は、前記密閉容器２の上面に一対のブラケット１２を介して回動自在に取り付けられた枢軸１３に固定され、また、この枢軸１３の一端部には、この枢軸１３の回動をなす操作ロッド１４が直交して設けられており、この操作ロッド１４によって前記枢軸１３が回動操作されることによって、前記開閉蓋８が前記枢軸１３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６ａの開閉が行なわれるようになっている。
【００３１】
また、前記開閉蓋８の上面には、ロックレバー１５が揺動可能に装着されており、このロックレバー１５が前記密閉容器２の上面に固定されている係止片１６に楔状に係合させられることによって、前記開閉蓋８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６ａを気密に密閉するようになっている。
【００３２】
前記密閉容器２の内側には、その内壁面から内方へ向かう複数の導風板１７が、前記密閉容器２の内壁に対して略直交し、かつ、前記密閉容器２内の上面近傍から下面近傍まで延びるように設置されており、これらの各導風板１７には、厚み方向に貫通する複数の通気孔１８が形成されている。
【００３３】
一方、前記各給気口４は、図３に詳述するように、前記第２の側壁７ｂを貫通して内部に突設された導管２０の内端部によって形成されている。
【００３４】
そして、前記給気口４を形成する前記導管２０は、図１に示すように、前記第２の側壁７（７ｂ）の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口４が、前記第２の側壁７（７ｂ）の下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域内に設けられているとともに、前記第１の側壁７ａへ向けられている。
【００３５】
また、前記導管２０の外端部には、前記密閉容器２内へ送り込む微量空気の流入量を調整するバルブ２１が、エルボ管２２を介して接続されており、このエルボ管２２に、合成樹脂等の非磁性体で形成され、内部に前記バルブ２１へ連通させられた貫通孔２３ａを有するケーシング２３が接続されている。
【００３６】
前記ケーシング２３の長さ方向の途中には、図５に示すように、前記貫通孔２３ａと直交する磁石装着孔２３ｂが、前記貫通孔２３ａを挟んだ両側に設けられている。
【００３７】
これらの磁石装着孔２３ｂは、図５に示すように、外端部が前記ケーシング２３の外面に開口し、また、内端部が前記貫通孔２３ａ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２３ａとの間に所定の段部Ｈを形成するようになっている。
【００３８】
さらに、本実施形態においては、前記貫通孔２３ａは、図５に示すように、その軸線と直交する断面において円形に形成されているとともに、図４に示すように、下流側（前記密閉容器２側）の部位に、下流側に行くに従い漸次狭くなる絞り部２３ｃが形成されて、その内面形状が略ベンチュリ管状に形成されている。
【００３９】
前記各磁石装着孔２３ｂ内には、それぞれ磁石５として永久磁石が装着されているとともに、各磁石装着孔２３ｂの外端部が栓体２４によって閉塞されている。
【００４０】
前記各磁石装着孔２３ｂ内に装着される前記磁石５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２３ｂ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２３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２３ｂの内端部において、前記貫通孔２３ａ内に露出させられている。
【００４１】
一方、前記各貫通孔２３ａは、本実施形態においては、前記ケーシング２３の、前記絞り部２３ｃの上流側の端部近傍に形成されて、前記磁石５も同様に、前記絞り部２３ｃの上流側の端部近傍に位置させられている。
【００４２】
前記各導管２０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２０の先端部（密閉容器２の中心部側の端部）は、図３に示すように、その軸線に対して傾斜した開口部となされており、この開口部が前記給気口４となされている。
【００４３】
さらに、前記導管２０の先端部は、本実施形態においては、図３に示すように、前記導風板１７の下端部と前記密閉容器２の底部との間に位置させられている。
【００４４】
一方、前記密閉容器２の第１の側壁７ａおよび第２の側壁７ｂの下部には、前記密閉容器２内の分解処理によっ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１および図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２５によって開閉されるようになされてる。
そして、前記蓋体２５が閉位置に位置させられた状態において、前記残渣排出口が、シール材等により気密に閉塞されるようになっている。
【００４５】
ついで、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る。
まず、操作ロッド１４を操作して開閉蓋８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６ａを開放し廃棄物を密に投入した後に開閉蓋８を閉じて密閉容器２を気密状態とする。
【００４６】
ついで、前記各バルブ２１を操作することにより、各給気路４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。
【００４７】
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。
そこで、初期稼働時には、適宜の加熱手段によって前記密閉容器２内を所定温度に加熱することにより、この密閉容器２内の気体を加熱して密閉容器２内に上昇気流を形成する。
【００４８】
このように密閉容器２内に強制的に上昇気流を形成すると、密閉容器２内の気体が、未分解の廃棄物の隙間を通って上昇を開始した後に前記排気路４から排気される。
【００４９】
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内の圧力が低下することにより、この密閉容器２内の圧力より高い大気圧により、各給気路Ｖから微量空気が密閉容器２内に押し込まれる。
【００５０】
この微量空気は、前記給気路Ｖの一部を構成するケーシング２３内を通過させられる間に、このケーシング２３に取り付けられている永久磁石５によって形成されている磁場を通過させられる間に磁化あるいはイオン化されて、前記給気口４から前記密閉容器２内に流れ込む。
【００５１】
そして、この磁化あるいはイオン化され、前記密閉容器２内に流れ込んだ微量空気は、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、前記給気口４の前方に略水平方向に沿った分解領域が形成される。
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。
【００５２】
ここで、前述した流入空気は、前記ケーシング２３の絞り部２３ｃを通過する際に加速されて前記密閉容器２内に流れ込むことにより、その運動エネルギーが増幅された状態で前記密閉容器２内の廃棄物へ衝突させられる。
したがって、廃棄物の分子間結合を破壊するエネルギーが増幅されることとなり、前述した分子レベルでの分解処理が促進される。
【００５３】
そして、このような廃棄物の分解処理の開始に伴い分解熱が発生して前記密閉容器２内の温度がさらに上昇し、その温度が廃棄物の燃焼温度まで上昇する。
しかしながら、稼働初期においては、前記密閉容器２内の廃棄物の殆どが未分解であり、かつ、前記密閉容器２内がこの未処理の廃棄物によって満たされて内部の酸素量が極めて少なく、また、前記密閉容器２内に流入する処理用空気が微量であることから、前述したように密閉容器２内の温度が廃棄物の燃焼温度となっても、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。
【００５４】
この分解熱は、密閉容器２内に未分解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する。
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発生することとなり、この結果、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るとともに、廃棄物の分解処理が継続して行なわれる。
【００５５】
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、上方の未分解の廃棄物が分解領域に順次下降して順次分解処理され、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。
【００５６】
一方、前記分解領域における廃棄物の分解処理に伴いガスが発生するが、このガスは、前記密閉容器２内の熱を受けて前記分解領域から上方へ向かって上昇し、密閉容器２の上部に形成されている排気口３、連通管９、水槽１０、および、排気管１１を経て外部へ排出される。
【００５７】
そして、本実施形態においては、前記密閉容器２の内面に上下方向に沿って突設された導風板１７によって、前記未分解の廃棄物と密閉容器２の内面との間に若干の隙間が形成されていることにより、下方の分解領域で発生したガスが前記隙間によって密閉容器２の上方へ導かれる。
また、前記導風板１７には通気孔１８が多数形成されていることにより、前記導風板１７と密閉容器２の内壁および未分解の廃棄物との間の隙間が閉ざされた場合にあっても、前記通気孔１８によって上方への隙間が確保されれて、前述したガスの上昇流が確保される。
【００５８】
さらに、前記隙間は、前記導風板１７と密閉容器２の内壁との間にコーナ部と投入された未分解の廃棄物との間に形成されることから、この隙間は小さく抑えられている。
【００５９】
この結果、前述したガスの一部が前記隙間を通って上昇し、残部は、前記分解領域からその上方へ上昇し、この分解領域の上方に位置する未分解の廃棄物の隙間を通過して前記排気口３へ到達する。
【００６０】
したがって、前記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、下方の分解領域における分解処理が円滑になる。
【００６１】
さらに、本実施例においては、前記排気口３を前記密閉容器２の上壁６で、第１の側壁７ａに近接して設け、前記給気口４を、前記排気口３が近接して設けられた第１の側壁７ａと対向する第２の側壁７ｂの下部両側にそれぞれ設けたことにより、前述した分解処理用の微量空気の流れが、第２の側壁７ｂから第１の側壁７ａへ向かい前記分解領域を形成する主流と、熱による上昇流とで形成される。
【００６２】
このような微量空気の流れは、前記第２の側壁７ｂの下部から流入して第１の側壁７ａへ向かい、さらに密閉容器２の上壁２へ向かう全体として一方向の流れとなる。
そして、前記微量空気の流入部位が前述した給気口４以外に存在しないために、他方向からの気流や磁気あるいはイオンの干渉がなく、したがって、密閉容器２内の微量空気の流れの乱れが抑制されるとともに、この微量空気が前記密閉容器２内を万遍なく通過させられ、この結果、効率が良くかつ安定した分解処理が得られる。
【００６３】
そして、それぞれの給気口４を、前記第２の側壁７ｂの下縁Ａおよび各側縁Ｂと、これらの各縁から内側にＬ＝２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｘ・Ｙとで囲まれる領域Ｇ内に設けたことにより、前記分解領域Ｇが密閉容器２の底壁や側壁７近くに形成されて、廃棄物の分解処理が密閉容器２の底壁や側壁近傍から順次内側へ向けて進行する。
【００６４】
この結果、前記底壁や側壁近傍に未分解物が残存することがなくなり、これによって、密閉容器２内全体にわたって分解処理が行なわれるとともに、底壁や側壁７近傍に未分解物が残存することによる処理効率の低下が防止される。
そして、前記各給気口の設置位置は、前述した領域Ｇの内、前記第２の側壁の下縁および各側縁から約１００ｍｍの位置に設置することによって、前述した作用を効果的に引き出すことができる。
【００６５】
ここで、Ｌ＞２００ｍｍとなる前記領域Ｇの外に前記給気口４を配置すると、前述した分解領域の下方あるいは外方に未分解の廃棄物が残り、かつ、この廃棄物へ前述した磁化あるいはイオン化された微量空気が届かず未分解のまま残ってしまう。
【００６６】
そして、密閉容器２の底部や側壁７の近傍に残存する未分解の廃棄物は、前記分解領域の分解熱を奪ってこの分解領域の温度を低下させる作用をし、また、分解領域の分解熱によって加熱されて水分を排出する。
この水分は、前記分解領域において分解後に生成される粉粒体状の残渣に染み込んで泥状にし、この分解領域に流れ込む磁化あるいはイオン化された微量空気の流れを阻害してしまう。
【００６７】
したがって、これらの相乗作用により、分解領域における分解効率が低下し、廃棄物の種類によっては（たとえば、水分を多く含む生ゴミ等である場合には）、分解そのもを停止させてしまうこともある。
【００６８】
しかしながら、本実施形態においては前述した構成とすることにより、前記密閉容器３の底部に位置する廃棄物の分解処理が確実に行なわれ、前述した処理領域の下方もしくは外方に未分解物が残留することがなくなり、微量空気の円滑な流れが確保されるとともに、分解によって発生する熱が分解領域に保持されて、分解に必要な温度が確保されるとともに、水分の滞留を防止して分解処理の継続性や効率が確保される。
【００６９】
また、分解領域において発生したガスは加熱されることにより上方へ移動するが、前述したように、分解熱の殆どが分解領域に保持されることから、発生ガスの温度も十分な温度となり、その結果、発生ガスの上昇エネルギーも十分に確保される。
したがって、前記発生ガスの排気が円滑に行なわれることとなり、これに伴って、給気口４からの微量空気の流入も円滑になり、また、上昇ガスにより分解領域の上方の未分解物の予熱が行なわれる。
したがって、これらの相乗作用により、廃棄物の分解効率が向上し、また、処理むら等が減少する。
【００７０】
図６および図７は本発明の第２の実施形態を示すものである。
本実施形態においては、前述した第１の実施形態において第２の側壁７ｂの下部両側に設けた給気口４を、前記排気口３が近接して配設された第１の側壁７ａの両側に位置する第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄの下部で、前記第２の側壁７ｂ側に設け（図７参照）、かつ、それぞれの給気口４が、前記各第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄの下縁Ｄおよび前記第２の側壁との連続部を形成する前記側縁Ｂと、これらの各縁Ｄ・Ｂから内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線Ｊ・Ｋとで囲まれる領域Ｍ内に設けた（図６参照）構成としたものである。
【００７１】
このような構成とした場合においても、前述した第１の実施形態と同様の作用を得ることができる。
【００７２】
さらに、図８および図９は、本発明の第３の実施形態を示す。
本実施形態においては、前述した第１の実施形態において、前記各給気口４の鉛直方向上方に第２の給気口４をそれぞれ設け、これらの上下の給気口４を、前記給気路Ｖの一部を形成する分岐管２６を介して単一の給気管２７に接続し、この給気管２７の上流側に前記バルブ２１およびケーシング２３を連設し、このケーシング２３内に前記一対の磁石５を設けた構成としたものであり、さらに、前記上下の給気口４間の間隔Ｐを、Ｐ≦４００ｍｍとなるように設定したものである。
【００７３】
このような構成とすることにより、一つのケーシング２３内において磁化あるいはイオン化された微量空気が、分岐管２６において上下に分岐されて上下の給気口４を介して密閉容器２内に送り込まれる。
【００７４】
これによって、上下の各給気口４のそれぞれから照射される微量空気によって、前記密閉容器２内に上下２つの分解領域が形成され、全体として厚みのある分解領域が形成されることにより分解効率が向上する。
【００７５】
そして、上下の給気口４の間隔Ｐを、Ｐ≦４００ｍｍとすることにより、上下の給気口４の間隔を適切なものとして、両分解領域間に残存する未分解物を適量に保持することにより、この未分解物による前記各分解領域への影響を抑制し、前述した処理効率を高レベルに保持することができる。
【００７６】
なお、前記各実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
たとえば、前記密閉容器２は円筒形に限られるものではなく、断面が四角形や多角形であってもよい。
【００７７】
また、前述した第３の実施形態においては、第１の実施形態を基準として上下に給気口４を設けた例について示したが、第２の実施形態を基準として第３の側壁７ｃおよび第４の側壁７ｄに同様に設けるようにしてもよい。
【００７８】
さらに、第３の実施形態においては、上下の給気口４を分岐管２６を介して一つにまとめて、単一のケーシング２３へ接続した例について示したが、各給気口４毎にケーシング２３を接続して、独立した給気路Ｖを構成するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【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要部の拡大縦断面図である。
【図４】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の縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示すもので、図５のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す廃棄物処理炉の平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す廃棄物処理炉の正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す廃棄物処理炉の要部の拡大縦断面である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 廃棄物処理炉
２ 密閉容器
２ａ 廃棄物投入口
３ 排気口
４ 給気口
５ 磁石
６ 上壁
６ａ 廃棄物投入口
７ 側壁
７ａ 第１の側壁
７ｂ 第２の側壁
７ｃ 第３の側壁
７ｄ 第４の側壁
８ 開閉蓋
９ 連通管
１０ 水槽
１１ 排気管
１２ ブラケット
１３ 枢軸
１４ 操作ロッド
１５ ロックレバー
１６ 係止片
１７ 導風板
１８ 通気孔
２０ 導管
２１ バルブ
２２ エルボ管
２３ ケーシング
２３ａ 貫通孔
２３ｂ 磁石装着孔
２３ｃ 絞り部
２４ 栓体
２５ 蓋体
２６ 分岐管
２７ 吸気管
Ａ 下縁
Ｂ 側縁
Ｄ 下縁
Ｇ 領域
Ｈ 段部
Ｊ 仮想平行線
Ｋ 仮想平行線
Ｍ 領域
Ｖ 給気路
Ｗ 排気路
Ｘ 仮想平行線
Ｙ 仮想平行線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁と対向する第２の側壁の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする廃棄物処理炉。
【請求項２】
前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとした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】
前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理炉。
【請求項４】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁の両側に位置する第３の側壁および第４の側壁の下部で、前記第１の側壁と対向する第２の側壁側に設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記各第３および第４の側壁の下縁および前記第２の側壁との連続部を形成する側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする廃棄物処理炉。
【請求項５】
前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする請求項４に記載の廃棄物処理炉。
【請求項６】
前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この給気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の廃棄物処理炉。
【請求項１】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁と対向する第２の側壁の下部両側にそれぞれ設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記第２の側壁の下縁および各側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする廃棄物処理炉。
【請求項２】
前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとした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】
前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この吸気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理炉。
【請求項４】
廃棄物が投入される６面体状の密閉容器と、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口と、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口と、この給気口から前記密閉容器の外部に連設された給気路を挟むように設けられて、この給気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、前記排気口が、前記密閉容器の上壁で、第１の側壁に近接して設けられ、前記給気口が、前記排気口が近接して設けられた第１の側壁の両側に位置する第３の側壁および第４の側壁の下部で、前記第１の側壁と対向する第２の側壁側に設けられ、かつ、それぞれの給気口が、前記各第３および第４の側壁の下縁および前記第２の側壁との連続部を形成する側縁と、これらの各縁から内側に２００ｍｍの間隔で設けられる仮想平行線とで囲まれる領域内に設けられていることを特徴とする廃棄物処理炉。
【請求項５】
前記各給気口の上方に第２の給気口がそれぞれ設けられてなり、これら上下の給気口の距離をＰとした場合、Ｐ≦４００ｍｍとしたことを特徴とする請求項４に記載の廃棄物処理炉。
【請求項６】
前記上下の給気口が、前記給気路を形成する分岐管を介して単一の給気管に接続されており、この給気管の上流側に前記一対の磁石が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の廃棄物処理炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２８９２９６（Ｐ２００６−２８９２９６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１５４５１（Ｐ２００５−１１５４５１）
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（３０５０１２０１６）株式会社 建創 (4)
【出願人】（５９７０７００６８）株式会社沖創建設 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（３０５０１２０１６）株式会社 建創 (4)
【出願人】（５９７０７００６８）株式会社沖創建設 (12)
【Ｆターム（参考）】
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