廃棄物処理装置および廃棄物処理方法
【課題】溶融炉内の燃焼温度を１５００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、しかも、安全性が高くコンパクトな廃棄物処理装置を提供する。
【解決手段】廃棄物処理装置１００は、水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置１１０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理物３２２を処理するための一次炉１３０と、水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口１４２と、水素酸素混合ガスに点火するための点火装置１４４とを備える。燃焼火口を構成するバーナ２１０は、中空のプレナム２１６を有する密閉構造の火口本体２１２を含む。火口本体２１２は、水素酸素混合ガスを射出させるためにプレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口２１８を有する。
【解決手段】廃棄物処理装置１００は、水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置１１０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理物３２２を処理するための一次炉１３０と、水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口１４２と、水素酸素混合ガスに点火するための点火装置１４４とを備える。燃焼火口を構成するバーナ２１０は、中空のプレナム２１６を有する密閉構造の火口本体２１２を含む。火口本体２１２は、水素酸素混合ガスを射出させるためにプレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口２１８を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌、アスベストなどの廃棄物の処理装置および廃棄物の処理方法に関する。特に、本発明は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを燃料として供給する水素酸素発生装置からのガスをバーナで完全燃焼させることによって廃棄物を効果的に処理する廃棄物処理装置および廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の廃棄物処理方法は、炉本体内に燃料を供給する燃料供給装置と、炉本体内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置と、燃料の供給料と酸素含有ガスの供給料とを制御する制御装置を備えている。炉本体内において廃棄物を１２００°Ｃ以上に加熱して燃焼させる。溶融体と、燃焼ガスに転化させる。溶融体は水槽内の液体によって冷却され、回収される。燃焼ガスは排気処理装置内で水冷により２００°Ｃ以下まで冷却させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の都市ゴミの焼却・溶融炉では、水素・酸素混合ガス発生装置に接続された一対の混合ガス噴出用火口を６本、水平方向に向けて焼却・溶融炉の中に配置している。水素・酸素混合ガス発生装置は、電解セルで発生した水素・酸素混合ガスからアルカリ分を除去するガス精製装置を備えている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のアスベスト溶融炉では、プロパンガスと高圧酸素の混合ガスを溶融炉の中で約１５００°Ｃに加熱して燃焼させている。図１７及び図１８を参照すると、この溶融炉の中に配置される燃焼火口９００は、円筒状の火口本体９１０と、火口本体９１０の下面に配置される火口基体９２０とを備えている。火口本体９１０は、直径が９８ｍｍであり、厚さが３０ｍｍであるように形成される。火口基体９２０は、直径が３６ｍｍであり、厚さが２４ｍｍであるように形成される。空気取入孔９１２が、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂに配置される。空気取入孔９１２は、直径が３ｍｍであり、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂの円周方向に、等しい角度間隔で１６個設けられる。ガス噴出口９０２が、火口本体９１０の上面９１０ｃに配置される。ガス噴出口９０２は、直径が１８ｍｍであり、火口本体９１０の上面９１０ｃに、等しい角度間隔で８個設けられる。防熱網９０４が、それぞれのガス噴出口９０２の上面に配置される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５５２０号公報（第４〜５頁、図１）
【特許文献２】実用新案登録第３０３９２９２号公報（第５〜７頁、図１）
【特許文献３】実用新案登録第３０４５０９５号公報（第５〜７頁、図１）
【特許文献４】実用新案登録第３０６８２９３号公報（第５〜７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の廃棄物処理用の炉やアスベスト溶融炉では、プロパンガスと高圧酸素の混合ガスを用いているので燃焼温度を１２００°Ｃ〜１５００°Ｃ程度までしか上昇させることができず、また、重油と高圧酸素を用いた場合は、燃焼温度を１４００°Ｃ程度までしか上昇させられなかった。これに対して、ＰＣＢ土壌を処理するには燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げる必要がある。したがって、従来の廃棄物処理用の炉やアスベスト溶融炉では、ＰＣＢ土壌を効果的に処理することができなかった。また、従来の水素・酸素混合ガス発生装置を用いた焼却・溶融炉では、多数の混合ガス噴出用火口を必要とし装置の構造が複雑で大きく、また、燃焼により生じる排ガスを効果的に処理することができなかった。従来のアスベスト溶融炉の中に配置される燃焼火口は、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂに空気取入孔９１２が設けられているので、このような燃焼火口を従来の水素・酸素混合ガス発生装置を用いた焼却・溶融炉に適用することはできなかった。
【０００７】
本発明の目的は、溶融炉内の燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができるように構成された廃棄物処理装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がないように構成された廃棄物処理装置および廃棄物処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、設備装置をコンパクトに形成することができる廃棄物処理装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、溶融炉内の燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができる廃棄物処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない廃棄物処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理装置であって、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置と、
廃棄物を受け入れ、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置とを備え、
前記混合ガス燃焼装置は、廃棄物を受け入れるための処理物投入部と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部とを備え、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを前記混合ガス燃焼装置の内部に射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、ことを特徴とする。この構成の本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質を高温で確実に分解することができる。
【００１０】
本発明の廃棄物処理装置は、前記排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置をさらに備え、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるためのガス加熱装置用燃焼火口と、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記ガス加熱装置用燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための混合ガス点火装置とを備えることができる。この構成により、処理設備装置をコンパクト化することができる。
【００１１】
本発明の廃棄物処理装置は、前記ガス加熱装置の排ガス排出部から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置をさらに備えるのがよい。本発明の廃棄物処理装置では、前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されるのが好ましい。本発明の廃棄物処理装置では、前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする。本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【００１３】
また、本発明は、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されており、それぞれのガス噴出口の内径は、０.３〜５ｍｍであることを特徴とする。この構成により、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない廃棄物処理装置を実現することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、廃棄物を処理する方法であって、
廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置を設ける段階と、
前記混合ガス燃焼装置の中に廃棄物を導入する段階と、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる段階と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて燃焼させる段階と、
燃焼処理した処理済廃棄物を排出する段階とを含み、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、ことを特徴とする。この方法を用いることによって、有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【００１５】
本発明の方法では、前記混合ガス燃焼装置の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱する段階を更に含み、この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われるのがよい。
また、本発明の方法は、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却する段階を更に含むことできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の廃棄物処理装置は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、それらのガスを燃料として供給して供給する水素酸素発生装置を用いるので、環境にやさしく経済的で安全である。すなわち、本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。また、本発明の廃棄物処理装置を用いることにより、処理設備装置をコンパクト化することができる。
【００１７】
本発明の廃棄物処理方法を用いることによって、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）第１の実施の形態：
最初に、本発明の廃棄物処理装置の第１の実施の形態を説明する。本発明の説明において、「廃棄物」とは、ＰＣＢなどの有害物質を含む汚染土壌、アスベスト、各種の産業廃棄物、各種の医療用廃棄物、都市ごみ、家畜等の糞尿などを含む概念である。
【００１９】
図１および図２を参照すると、本発明の廃棄物処理装置の第１の実施の形態において、廃棄物を処理するための廃棄物処理装置１００は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給するための水素酸素発生装置１１０と、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れ、かつ、水素酸素発生装置１１０から受け入れた水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物すなわち処理物１２２を処理するための混合ガス燃焼装置を構成する溶融炉すなわち一次炉１３０と、一次炉１３０の内部に配置され、かつ、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れ、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口を構成するバーナ１４２と、一次炉１３０の内部に配置され、かつ、バーナ１４２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成するスパーク装置１４４とを備える。
【００２０】
一次炉１３０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるための処理物投入部を構成する投入装置１２０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部を構成する排出コンベア１４６と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する排出管１３２とを備える。
【００２１】
廃棄物処理装置１００は、さらに、溶融炉排出管１３２から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置を構成する二次炉１６０を備える。ガス加熱装置用燃焼火口を構成するバーナ１６２が二次炉１６０の内部に配置される。バーナ１６２は、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるように構成される。スパーク装置１６４が、二次炉１６０の内部に配置され、かつ、バーナ１６２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成する。排出管１６８が、二次炉１６０から燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する。
【００２２】
廃棄物処理装置１００は、さらに、二次炉１６０の排出管１６８から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置を構成する排ガス処理装置１７０を備える。処理排出管１７８が、排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス排出部を構成する。排気筒１８０が、処理排出管１７８から処理済排ガスを受け入れて大気に排ガス１９０を排出するために設けられる。
【００２３】
本発明の廃棄物処理装置１００に適用できる水素酸素発生装置の構造は、例えば、実用新案登録第３０４５０９５号公報（特許文献３）、実用新案登録第３０６８２９３号公報（特許文献４）等に記載されている。本発明の廃棄物処理装置に適用する水素酸素発生装置１００として、例えば、株式会社イー・シー・ジー・トレダース・カンパニー（Ｅ．Ｃ．Ｇ．）から商業的に入手可能な「水素酸素火炎発生装置」の機種「ＥＰ−５００」、「ＥＰ−５６０」、「ＥＰ−１０００」等を利用することができる。このような水素酸素発生装置においては、水素と酸素の体積比は、水素２：酸素１である。このバランスを崩すと、燃焼状態をコントロールすることが出来ず、逆火、爆発等の事故を起こすおそれがある。このような水素酸素発生装置を用いる場合には、燃焼ガス中に、約３０％の酸素が含まれているので、外部から燃焼用の酸素等を供給する必要はないという特徴がある。
【００２４】
図３を参照すると、水素酸素発生装置１１０は、電解タンク１１２と、冷却装置１１６とを備える。電解液が電解タンク１１２の中に収容される。複数の電解板１１２ｂが電解タンク１１２の中に配置される。電解板１１２ｂの上部に上穴が形成される。電解板１１２ｂの下部に底穴が形成される。上管１１２ｃが上穴に流通可能なように設けられる。底管１１２ｄが底穴に流通可能なように設けられる。多数の貫通孔１１２ｈが上管１１２ｃに形成されている。また、多数の貫通孔１１２ｊが底管１１２ｄに形成されている。底管１１２ｄは、出水パイプ１１２ｅを介して冷却装置１１６に接続される。冷却装置１１６は、入水パイプ１１６ｂを介して上管１１２ｃに接続される。電解タンク１１２の中の電解液は、冷却装置１１６を通って循環することができる。
【００２５】
導気穴１１２ｆが各電解板１１２ｂの上部に形成される。導気穴１１２ｆを設けることによって、電解タンク１１２の中の上部空間が電解タンク１１２の中の両端にわたって連通できるように構成される。出口パイプ１１２ｇが、電解タンク１１２の一方端部の上方に取り付けられる。電解タンク１１２の中で発生する水素酸素混合ガスは出口パイプ１１２ｇを通して必要箇所に供給される。注入配管１１４ｂが、入水パイプ１１６ｂに接続される。注入配管１１４ｂは、逆止弁１１４ｃを介して電解液注入装置１１４に接続される。
【００２６】
電解液注入装置１１４によって、電解液が電解タンク１１２の中に所定レベルまで注入される。電解液として、純粋な蒸留水、又は、軟水を使用する。電解板１１２ｂの電解作用によって、水素と酸素の混合物である水素酸素混合ガスが電解タンク１１２の中に発生する。発生した水素酸素混合ガスは、電解タンク１１２の中の上部空間に集まり、導気穴１１２ｆを通って出口パイプ１１２ｇから取出される。加熱した電解液は、出水パイプ１１２ｅを通って冷却装置１１６に送られ、冷却装置１１６によって冷却される。冷却された電解液は、入水パイプ１１６ｂを通って上管１１２ｃの貫通孔１１２ｈから電解タンク１１２の中に導入される。水素酸素発生装置１１０の運転中に、電解液が減少して一定レベル以下になったときは、液面表示器１１８のレベル制御スイッチ１１８ｂが作動して、電解液注入装置１１４により、電解液が電解タンク１１２の中に所定レベルになるまで注入される。
【００２７】
図４を参照すると、一次炉１３０は、例えば、Ｗ１２００ｍｍ＊Ｌ１２００ｍｍ＊Ｈ１１００ｍｍの内部寸法をもち、内容積が１．５８４ｍ3 （立方メートル）であるように設計することができる。一次炉１３０の炉内の設計温度は、例えば、１５００°Ｃ〜１７００°Ｃの範囲にあるように設計することができる。一次炉１３０を構成する材料は、例えば、ＳＳ４００ケーシングとキャスタブル耐火材とすることができる。一次炉１３０は、溶融炉を構成することができる。投入装置１２０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるために一次炉１３０の上方に設けられる。投入装置１２０は、例えば、プッシャー式投入装置で構成することができる。プッシャー１２４は油圧シリンダによって駆動することができる。廃棄物投入口１２６から導入される廃棄物すなわち処理物１２２はプッシャー１２４によって一次炉１３０の炉の内部に送られるように構成される。投入口蓋１２６ｂが廃棄物投入口１２６に対して回転することによって開閉可能なように設けられる。廃棄物投入口１２６の大きさは、例えば、５００ｍｍ＊５００ｍｍに設計することができる。
【００２８】
排出コンベア１４６は、一次炉１３０の炉内で水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を廃棄物取出口１３０ｃを介して排出するために一次炉１３０の下方に設けられる。排出コンベア１４６は、ギヤドモータによって駆動することができる。燃焼排ガスを排出するための一次炉排ガス排出口１３０ｆが一次炉１３０の上部に設けられる。一次炉排出管１３２は、一次炉排ガス排出口１３０ｆに接続される。一次炉１３０の内部の状態を確認するための確認窓１３０ｃが一次炉１３０の側面部に設けられる。バーナ１４２を取り付けるためのバーナ取付部１３０ｋが一次炉１３０の側面部に設けられる。バーナ取付部１３０ｋは、一次炉１３０の側面部に複数個設けるのがよい。バーナ取付部１３０ｋは、例えば、一次炉１３０に４個設けられる。一次炉用スパーク装置１４４が、一次炉１３０の内部に配置される。一次炉１３０の内部の温度を確認するための温度計（図示せず）が一次炉１３０の内部に設けられる。
【００２９】
図５を参照すると、二次炉１６０は、例えば、Ｗ１０００ｍｍ＊Ｈ１０００ｍｍ＊Ｌ２０００ｍｍの内部寸法をもち、内容積が２ｍ3 （立方メートル）であるように設計することができる。二次炉１６０の炉内の設計温度は、例えば、１９００°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０を構成する材料は、例えば、ＳＳ４００ケーシングとキャスタブル耐火材とすることができる。二次炉１６０は、熱分解炉を構成することができる。二次炉１６０の入口ガス温度は、例えば、６５０°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０の出口ガス温度は、例えば、１７００°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０のガス量は、例えば、４４０Ｎｍ3/ｈｒ（ニュートン＊立方メートル/時間）であるように設計することができる。
【００３０】
排ガスを導入するための排ガス導入口１６０ｂが二次炉１６０の側面部に設けられる。一次炉排出管１３２は、排ガス導入口１６０ｂに接続される。二次炉排ガスを排出するための二次炉排ガス排出口１６０ｆが二次炉１６０の上部に設けられる。二次炉排出管１６８は、二次炉排ガス排出口１６０ｆに接続される。二次炉１６０の内部の状態を確認するための確認窓１６０ｃが二次炉１６０の側面部に設けられる。バーナ１６２を取り付けるためのバーナ取付部１６０ｋが二次炉１６０の側面部に設けられる。バーナ取付部１６０ｋは、二次炉１６０の側面部に複数個設けるのがよい。バーナ取付部１６０ｋは、例えば、二次炉１６０に２個設けられる。二次炉１６０の内部の温度を確認するための温度計（図示せず）が二次炉１６０の内部に設けられる。二次炉用スパーク装置１６４が、二次炉１６０の内部に配置される。
【００３１】
図１および図２を参照すると、排ガス処理装置１７０は、セパレータ１７２を含む。ジェットスクラバ１７４が、セパレータ１７２の二次炉排ガスを受入口に設けられる。二次炉排ガスは、二次炉排出管１６８を通ってジェットスクラバ１７４からセパレータ１７２に導入されるように構成される。図６を参照すると、ジェットスクラバ１７４は、湾曲した入口管路１７４ｂと、先端が広がったテーパ状の出口管路１７４ｃとを含む。入口管路１７４ｂの下流側端部は出口管路１７４ｃの上流側端部に連結される。入口管路１７４ｂの上流側端部は二次炉排出管１６８に連結される。出口管路１７４ｃ下流側端部はセパレータ１７２の上部に連結される。ジェットスクラバ１７４を構成する材料は、例えば、ハステロイＣとすることができる。ジェットスクラバ１７４の入口ガス温度は、例えば、１７００°Ｃであるように設計することができる。ジェットスクラバ１７４の出口ガス温度は、例えば、１００°Ｃであるように設計することができる。ジェットスクラバ１７４のガス量は、例えば、４４０Ｎｍ3/ｈｒ（ニュートン＊立方メートル/時間）であるように設計することができる。
【００３２】
図７を参照すると、セパレータ１７２は、鋼板製箱型セパレータで構成することができる。セパレータ１７２は、例えば、１０００ｍｍ＊１５００ｍｍ＊２５００ｍｍの内部寸法をもつように設計することができる。セパレータ１７２を構成する材料は、例えば、ＳＵＳ３１６とすることができる。温度計（図示せず）及び液面計（図示せず）がセパレータ１７２に設けられる。ジェットスクラバ１７４から二次炉排ガスを受入れるための受入口１７２ｂがセパレータ１７２の上部に設けられる。排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス出口１７２ｄがセパレータ１７２の上部に設けられる。処理排出管１７８の上流側端部が処理済排ガス出口１７２ｄに連結される。セパレータ１７２の内部に水（例えば、水道水）が必要量だけ供給される。セパレータ１７２の内部の水は、ストレーナ１７６を通って浄化され、循環水ポンプ１７７の作動によって、ジェットスクラバ１７４に送られる。処理排出管１７８の下流側端部が排気筒１８０の上流側端部に連結される。中和剤注入装置１７５が、セパレータ１７２に中和剤を供給するために設けられる。
【００３３】
図１および図２を参照すると、排気筒１８０は、上流側端部１８０ｂと、中間部１８０ｃと、下流側端部１８０ｄとを備える。上流側端部１８０ｂは、処理排出管１７８の下流側端部に連結される。排気筒１８０は、薄肉ステンレスパイプで構成することができる。処理排出管１７８から受け入れた処理済排ガスは、排気筒１８０を通って大気に排ガス１９０を排出するように構成される。上流側端部１８０ｂは、湾曲部分を有するように構成するのがよい。中間部１８０ｃは、直線部分を有するように構成するのがよい。下流側端部１８０ｄは、湾曲部分を有するように構成するのがよい。誘引ファン１７９が、処理排出管１７８に設けられる。誘引ファンの作動によって、排ガス１９０は下流側端部１８０ｄから大気に排出される。
【００３４】
図８および図９を参照して、第１タイプの燃焼火口すなわちバーナ２１０の構造を説明する。バーナ２１０は、円筒状の火口本体２１２と、火口本体２１２の上面に配置される六角形の火口突起２１４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２１２ｄとを備える。を備えている。バーナ２１０は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２１２は、直径が４５ｍｍ又は６０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。火口突起２１４は、相対する２辺の間の距離が１７ｍｍであり、厚さが７ｍｍであるように形成することができる。火口本体２１２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２１６が火口本体２１２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２１６は、直径が４０ｍｍであり、厚さが８ｍｍであるように形成することができる。
【００３５】
複数のガス噴出口２１８が、火口本体２１２の上面２１２ｃに配置される。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであり、火口本体２１２の上面２１２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で８個設けられる。それぞれのガス噴出口２１８は、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。ガス噴出口２１８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００３６】
水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、火口本体２１２の下部に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ガス噴出口２１８は、複数設けられるのが好ましい。８個のガス噴出口を設ける構成について図示しているが、ガス噴出口２１８の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであるので、開口面積は約９．４２ｍｍ2 である。したがって、８個のガス噴出口２１８の開口面積の総合計は約７５．３６ｍｍ2 である。これに対して、パイプの開口面積は約８６．３５ｍｍ2 である。したがって、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスの有効流量は８７％である。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、ガス噴出口２１８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００３７】
図８および図９を参照して、第１タイプの燃焼火口すなわちバーナ２１０の構造を説明する。バーナ２１０は、円筒状の火口本体２１２と、火口本体２１２の上面に配置される円形又は六角形の火口突起２１４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２１２ｄとを備えている。バーナ２１０は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２１２は、直径が４５ｍｍ又は６０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。火口突起２１４は、相対する２辺の間の距離が１７ｍｍであり、厚さが７ｍｍであるように形成することができる。火口本体２１２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２１６が火口本体２１２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２１６は、直径が４０ｍｍであり、厚さが８ｍｍであるように形成することができる。
【００３８】
複数のガス噴出口２１８が、火口本体２１２の上面２１２ｃに配置される。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであり、火口本体２１２の上面２１２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で８個設けられる。それぞれのガス噴出口２１８は、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。ガス噴出口２１８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００３９】
水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、火口本体２１２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ガス噴出口２１８は、複数設けられるのが好ましい。８個のガス噴出口２１８を設ける構成について図示しているが、ガス噴出口２１８の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであるので、開口面積は約９．４２ｍｍ2 である。したがって、８個のガス噴出口２１８の開口面積の総合計は約７５．３６ｍｍ2 である。これに対して、パイプの開口面積は約８６．３５ｍｍ2 である。したがって、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスの有効流量は８７％である。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂ（仮想線で示している）は、ガス噴出口２１８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４０】
このように構成されたバーナ２１０を用いる本発明の廃棄物処理装置１００は、溶融炉すなわち一次炉１３０内の燃焼温度を１５００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができる。また、本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素混合ガスを利用するので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。また、本発明の廃棄物処理装置は、上記のように構成することができるので、設備装置をコンパクトに形成することができる。
【００４１】
図１０および図１１を参照して、第２タイプの燃焼火口すなわちバーナ２２０の構造を説明する。バーナ２２０は、円筒状又は六角柱状の火口本体２２２と、火口本体２２２の上面から延びた複数のパイプ状のバーナノズル２２４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２２２ｄとを備えている。火口本体２２２、バーナノズル２２４、水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２２２は、相対する２辺の間の距離が２７ｍｍであり、厚さが１０ｍｍであるように形成することができる。火口本体２２２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２２６が火口本体２２２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２２６は、直径が２６ｍｍであり、厚さが５ｍｍであるように形成することができる。
【００４２】
複数のバーナノズル２２４のそれぞれは、中央に位置したノズル本体２２４ｂと、ノズル本体２２４ｂの外側に位置した補強リング２２４ｃとを含む。ノズル本体２２４ｂは、内径が２ｍｍであり、外径が４ｍｍである。補強リング２２４ｃは、内径が６ｍｍであり、外径が８ｍｍである。ノズル本体２２４ｂと補強リング２２４ｃは、同心状に配置される。複数のバーナノズル２２４のそれぞれの下流側端部の火口２２４ｆは、円周方向にそって等しい角度間隔で配置される。複数のバーナノズル２２４のそれぞれの上流側端部は、プレナム（充気チャンンバ）２２６と連通している。ノズル本体２２４ｂの内径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ノズル本体２２４ｂの内径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ノズル本体２２４ｂの内径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００４３】
水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、火口本体２２２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２２６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ノズル本体２２４ｂは、複数設けられるのが好ましい。１２個のノズル本体２２４ｂを設ける構成について図示しているが、ノズル本体２２４ｂの個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。複数の補強リング２２４ｃの外周部は、互いに接触するように配置されるのがよい。この構成により、複数の補強リング２２４ｃの相互位置を分離しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、火口２２４ｆの付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、火口２２４ｆから噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４４】
図１２および図１３を参照して、第３タイプの燃焼火口すなわちバーナ２３０の構造を説明する。バーナ２３０は、円筒状又は六角柱状の火口本体２３２と、火口本体２３２の上面から延びた複数のパイプ状のバーナノズル２３４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２３２ｄと、バーナノズル２３４を保持するための保持プレート２３８とを備えている。火口本体２３２、バーナノズル２３４、水素酸素混合ガス導入部２３２ｄ、保持プレート２３８は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２３２は、相対する２辺の間の距離が２７ｍｍであり、厚さが１０ｍｍであるように形成することができる。火口本体２３２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２３６が火口本体２３２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２３６は、直径が２６ｍｍであり、厚さが５ｍｍであるように形成することができる。
【００４５】
複数のバーナノズル２３４のそれぞれは、中央に位置したノズル本体２３４ｂと、ノズル本体２３４ｂの外側に位置した補強リング２３４ｃとを含む。ノズル本体２３４ｂは、内径が２ｍｍであり、外径が４ｍｍである。補強リング２３４ｃは、内径が６ｍｍであり、外径が８ｍｍである。ノズル本体２３４ｂと補強リング２３４ｃは、同心状に配置される。複数のバーナノズル２３４のそれぞれの下流側端部の火口２３４ｆは、円周方向にそって等しい角度間隔で配置される。複数のバーナノズル２３４のそれぞれの上流側端部は、プレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。ノズル本体２３４ｂの内径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ノズル本体２３４ｂの内径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ノズル本体２３４ｂの内径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００４６】
水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、火口本体２３２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ノズル本体２３４ｂは、複数設けられるのが好ましい。１２個のノズル本体２３４ｂを設ける構成について図示しているが、ノズル本体２３４ｂの個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。複数の補強リング２２４ｃの外周部は、保持プレート２３８の案内部に固定するように配置されるのがよい。この構成により、複数の補強リング２３４ｃの相互位置が変化しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、火口２３４ｆの付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、火口２３４ｆから噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４７】
図１４および図１５を参照して、第４タイプの燃焼火口すなわちバーナ２４０の構造を説明する。バーナ２４０は、円筒状のバーナ本体２４１と、複数の六角形の火口本体２４２と、火口本体２４２とバーナ本体２４１とを接続するためのパイプ状のバーナ導管２４４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２４２ｄと、バーナ本体２４１に固定され、かつ火口本体２４２を保持するための保持プレート２４８とを備えている。バーナ本体２４１、火口本体２４２、バーナ導管２４４、水素酸素混合ガス導入部２４２ｄ、保持プレート２４８は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。それぞれの火口本体２４２は、相対する２辺の間の距離が２０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。それぞれの火口本体２４２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２４６が、それぞれの火口本体２３２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２４６は、直径が１６ｍｍであり、厚さが３ｍｍであるように形成することができる。
【００４８】
複数のガス噴出口２５８が、火口本体２４２の上面２４２ｃに配置される。ガス噴出口２５８は、直径が１ｍｍであり、火口本体２４２の上面２４２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で６個設けられる。複数のガス噴出口２５８は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成される。それぞれのガス噴出口２５８は、プレナム（充気チャンンバ）２４６と連通している。ガス噴出口２５８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２５８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２５８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。火口本体２４２は、複数設けられるのが好ましい。８個の火口本体２４２を設ける構成について図示しているが、火口本体２４２の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。
【００４９】
水素酸素混合ガス導入部２４２ｄは、火口本体２４２の内部に設けられた本体中空部２４２ｇに続いて設けられる。本体中空部２４２ｇは、バーナ導管２４４を介してプレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２４２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。複数の火口本体２４２の外周部は、保持プレート２４８の案内部に固定するように配置されるのがよい。この構成により、複数の火口本体２４２の相互位置が変化しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、ガス噴出口２５８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、ガス噴出口２５８から噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００５０】
（２）第２の実施の形態：
次に、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明は、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施形態が本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態と異なる点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所は、前述した本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態についての説明をここに準用する。
【００５１】
図１６を参照すると、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施の形態において、廃棄物処理装置３００は、ＰＣＢ土壌などの汚染土を処理するのに利用できるように構成されている。廃棄物処理装置１００は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給するための水素酸素発生装置１１０と、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れ、かつ、水素酸素発生装置１１０から受け入れた水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物すなわち処理物１２２を処理するための処理物処理装置３３０と、処理物処理装置３３０の内部に配置され、かつ、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れ、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口を構成するバーナ１４２と、処理物処理装置３３０の内部に配置され、かつ、バーナ１４２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成するスパーク装置１４４とを備える。
【００５２】
処理物処理装置３３０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるための処理物投入部を構成する投入装置１２０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部を構成する排出コンベア１４６と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する排出管３３２とを備える。
【００５３】
廃棄物処理装置３００は、さらに、排出管３３２から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置を構成するヒータ３６０を備える。燃焼火口を構成するバーナ１６２がヒータ３６０の内部に配置される。バーナ１６２は、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるように構成される。スパーク装置１６４が、ヒータ３６０の内部に配置され、かつ、バーナ１６２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成する。排出管１６８が、ヒータ３６０から燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する。ヒータ３６０の設計温度は、例えば、１８００°Ｃ〜２０００°Ｃの範囲にあるように設計することができる。
【００５４】
廃棄物処理装置３００は、さらに、ヒータ３６０の排出管１６８から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置を構成する排ガス処理装置１７０を備える。処理排出管１７８が、排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス排出部を構成する。排気筒１８０が、処理排出管１７８から処理済排ガスを受け入れて大気に排ガス１９０を排出するために設けられる。
【００５５】
（３）本発明の廃棄物処理方法：
次に、本発明の廃棄物処理方法を説明する。
（３・１）廃棄物処理方法：
図１を参照すると、本発明の廃棄物処理方法は、アスベストなどの廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）を設ける。次に、プッシャー１２４を用いて、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の中に廃棄物を導入する。次に、水素酸素発生装置１１０によって水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる。次に、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて、点火装置により点火して、水素酸素混合ガスを１５００°Ｃ〜１７００°Ｃの範囲で燃焼させる。燃焼処理した処理済廃棄物は直接水中に落として急速冷却と破砕を行うことができる。次に、燃焼処理した処理済廃棄物を廃棄物取出口から排出する。排出コンベヤ１４６を用いて、処理済廃棄物を移送することができる。本発明の廃棄物処理方法によって、例えば、アスベストに１５００°Ｃ以上の熱を加え、数ミクロン単位の鉱物繊維を溶解させることができる。アスベストの結晶崩壊温度は４００°Ｃ〜１０００°Ｃであるが、アスベストに１５００°Ｃ以上の熱を加えることによって、固形化し、完全に無害化させることができる。この方法では、加熱源からの排ガスにはＣＯ2 が含まれない利点がある。
【００５６】
本発明の廃棄物処理方法では、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、二次炉１６０において、燃焼排ガスを１７００°Ｃ〜１９００°Ｃの範囲に加熱することができる。二次炉１６０において、一次炉１３０からの排ガスを高温で熱分解することができる。この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素発生装置１１０によって発生した水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われる。また、本発明の廃棄物処理方法では、排ガス処理装置１７０において、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを中和し、冷却し、集塵することができる。排ガス処理装置１７０を通過したガスはクリーンになって、排気筒１８０から大気中に放出される。すなわち、この方法では、二次炉１６０から排出されたガスは、ジェットスクラバ１７４で中和水入り循環冷却水で冷却され約１００°Ｃになり、セパレータ１７２で気液分離後、誘引ファンで排気筒１８０に送られる。
【００５７】
（３・２）汚染土処理方法：
本発明の廃棄物処理方法は、汚染土などの廃棄物の処理に適用することもできる。図１６を参照すると、本発明の廃棄物処理方法は、汚染土などの廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）を設ける。次に、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の中に汚染土を導入する。次に、水素酸素発生装置１１０によって水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる。次に、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて、点火装置により点火して、水素酸素混合ガスを６００°Ｃにして汚染土の中に含まれる化学物質（ダイオキシン、ＰＣＢなど）などをガス化させ、そのガスを二次炉に送り、そのガスを二次炉の中で１８００°Ｃ〜２０００°Ｃで処理する。汚染土の場合、汚染土に直接高温を与えると、汚染土が石になってしまい、再利用することができなくなるので、汚染土の中に含まれている化学物質（ダイオキシン、ＰＣＢなど）だけを先にガス化させ、そのガスを二次炉に送り、そのガスを二次炉の中で無害化させることが必要である。この方法によれば、一次炉の中で、汚染土の中に含まれている有害物質を汚染土から取り除くことができるので、汚染土は再利用することができる土になる利点がある。
【００５８】
本発明の廃棄物処理方法では、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、ヒータ３６０において、燃焼排ガスを１８００°Ｃ〜２０００°Ｃの範囲に加熱することができる。この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素発生装置１１０によって発生した水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われる。また、本発明の廃棄物処理方法では、排ガス処理装置１７０において、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。また、本発明の廃棄物処理装置は、装置の構造がコンパクトであるので、たやすく移動させることが可能である。さらに、本発明の廃棄物処理装置および廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、水素酸素発生装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、一次炉の構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、二次炉の構造を示す縦断面図である。
【図６】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、ジェットスクライバの構造を示す縦断面図である。
【図７】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、セパレータの構造を示す縦断面図である。
【図８】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第１タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図９】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第１タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第２タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１１】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第２タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１２】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第３タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１３】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第３タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第４タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１５】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第４タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１６】本発明の廃棄物処理装置の第２の実施形態において、装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のアスベスト溶融炉において、溶融炉の中に配置される燃焼火口を示す上平面図である。
【図１８】従来のアスベスト溶融炉において、溶融炉の中に配置される燃焼火口を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００ 廃棄物処理装置
１１０ 水素酸素発生装置
１２０ 投入装置
１２２ 処理物
１３０ 一次炉
１４２ バーナ
１４４ スパーク装置
１４６ 排出コンベア
１６０ 二次炉
１６２ バーナ
１６４ スパーク装置
１７０ 排ガス処理装置
１８０ 排気筒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌、アスベストなどの廃棄物の処理装置および廃棄物の処理方法に関する。特に、本発明は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを燃料として供給する水素酸素発生装置からのガスをバーナで完全燃焼させることによって廃棄物を効果的に処理する廃棄物処理装置および廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の廃棄物処理方法は、炉本体内に燃料を供給する燃料供給装置と、炉本体内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給装置と、燃料の供給料と酸素含有ガスの供給料とを制御する制御装置を備えている。炉本体内において廃棄物を１２００°Ｃ以上に加熱して燃焼させる。溶融体と、燃焼ガスに転化させる。溶融体は水槽内の液体によって冷却され、回収される。燃焼ガスは排気処理装置内で水冷により２００°Ｃ以下まで冷却させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の都市ゴミの焼却・溶融炉では、水素・酸素混合ガス発生装置に接続された一対の混合ガス噴出用火口を６本、水平方向に向けて焼却・溶融炉の中に配置している。水素・酸素混合ガス発生装置は、電解セルで発生した水素・酸素混合ガスからアルカリ分を除去するガス精製装置を備えている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、従来のアスベスト溶融炉では、プロパンガスと高圧酸素の混合ガスを溶融炉の中で約１５００°Ｃに加熱して燃焼させている。図１７及び図１８を参照すると、この溶融炉の中に配置される燃焼火口９００は、円筒状の火口本体９１０と、火口本体９１０の下面に配置される火口基体９２０とを備えている。火口本体９１０は、直径が９８ｍｍであり、厚さが３０ｍｍであるように形成される。火口基体９２０は、直径が３６ｍｍであり、厚さが２４ｍｍであるように形成される。空気取入孔９１２が、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂに配置される。空気取入孔９１２は、直径が３ｍｍであり、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂの円周方向に、等しい角度間隔で１６個設けられる。ガス噴出口９０２が、火口本体９１０の上面９１０ｃに配置される。ガス噴出口９０２は、直径が１８ｍｍであり、火口本体９１０の上面９１０ｃに、等しい角度間隔で８個設けられる。防熱網９０４が、それぞれのガス噴出口９０２の上面に配置される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５５２０号公報（第４〜５頁、図１）
【特許文献２】実用新案登録第３０３９２９２号公報（第５〜７頁、図１）
【特許文献３】実用新案登録第３０４５０９５号公報（第５〜７頁、図１）
【特許文献４】実用新案登録第３０６８２９３号公報（第５〜７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の廃棄物処理用の炉やアスベスト溶融炉では、プロパンガスと高圧酸素の混合ガスを用いているので燃焼温度を１２００°Ｃ〜１５００°Ｃ程度までしか上昇させることができず、また、重油と高圧酸素を用いた場合は、燃焼温度を１４００°Ｃ程度までしか上昇させられなかった。これに対して、ＰＣＢ土壌を処理するには燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げる必要がある。したがって、従来の廃棄物処理用の炉やアスベスト溶融炉では、ＰＣＢ土壌を効果的に処理することができなかった。また、従来の水素・酸素混合ガス発生装置を用いた焼却・溶融炉では、多数の混合ガス噴出用火口を必要とし装置の構造が複雑で大きく、また、燃焼により生じる排ガスを効果的に処理することができなかった。従来のアスベスト溶融炉の中に配置される燃焼火口は、火口本体９１０の外周円筒面９１０ｂに空気取入孔９１２が設けられているので、このような燃焼火口を従来の水素・酸素混合ガス発生装置を用いた焼却・溶融炉に適用することはできなかった。
【０００７】
本発明の目的は、溶融炉内の燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができるように構成された廃棄物処理装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がないように構成された廃棄物処理装置および廃棄物処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、設備装置をコンパクトに形成することができる廃棄物処理装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、溶融炉内の燃焼温度を１８００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができる廃棄物処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない廃棄物処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、廃棄物を処理する廃棄物処理装置であって、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置と、
廃棄物を受け入れ、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置とを備え、
前記混合ガス燃焼装置は、廃棄物を受け入れるための処理物投入部と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部とを備え、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを前記混合ガス燃焼装置の内部に射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、ことを特徴とする。この構成の本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質を高温で確実に分解することができる。
【００１０】
本発明の廃棄物処理装置は、前記排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置をさらに備え、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるためのガス加熱装置用燃焼火口と、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記ガス加熱装置用燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための混合ガス点火装置とを備えることができる。この構成により、処理設備装置をコンパクト化することができる。
【００１１】
本発明の廃棄物処理装置は、前記ガス加熱装置の排ガス排出部から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置をさらに備えるのがよい。本発明の廃棄物処理装置では、前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されるのが好ましい。本発明の廃棄物処理装置では、前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成することができる。
【００１２】
また、本発明は、上記の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする。本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【００１３】
また、本発明は、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されており、それぞれのガス噴出口の内径は、０.３〜５ｍｍであることを特徴とする。この構成により、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない廃棄物処理装置を実現することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、廃棄物を処理する方法であって、
廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置を設ける段階と、
前記混合ガス燃焼装置の中に廃棄物を導入する段階と、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる段階と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて燃焼させる段階と、
燃焼処理した処理済廃棄物を排出する段階とを含み、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、ことを特徴とする。この方法を用いることによって、有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【００１５】
本発明の方法では、前記混合ガス燃焼装置の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱する段階を更に含み、この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われるのがよい。
また、本発明の方法は、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却する段階を更に含むことできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の廃棄物処理装置は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、それらのガスを燃料として供給して供給する水素酸素発生装置を用いるので、環境にやさしく経済的で安全である。すなわち、本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。また、本発明の廃棄物処理装置を用いることにより、処理設備装置をコンパクト化することができる。
【００１７】
本発明の廃棄物処理方法を用いることによって、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。さらに、本発明の廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（１）第１の実施の形態：
最初に、本発明の廃棄物処理装置の第１の実施の形態を説明する。本発明の説明において、「廃棄物」とは、ＰＣＢなどの有害物質を含む汚染土壌、アスベスト、各種の産業廃棄物、各種の医療用廃棄物、都市ごみ、家畜等の糞尿などを含む概念である。
【００１９】
図１および図２を参照すると、本発明の廃棄物処理装置の第１の実施の形態において、廃棄物を処理するための廃棄物処理装置１００は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給するための水素酸素発生装置１１０と、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れ、かつ、水素酸素発生装置１１０から受け入れた水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物すなわち処理物１２２を処理するための混合ガス燃焼装置を構成する溶融炉すなわち一次炉１３０と、一次炉１３０の内部に配置され、かつ、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れ、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口を構成するバーナ１４２と、一次炉１３０の内部に配置され、かつ、バーナ１４２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成するスパーク装置１４４とを備える。
【００２０】
一次炉１３０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるための処理物投入部を構成する投入装置１２０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部を構成する排出コンベア１４６と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する排出管１３２とを備える。
【００２１】
廃棄物処理装置１００は、さらに、溶融炉排出管１３２から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置を構成する二次炉１６０を備える。ガス加熱装置用燃焼火口を構成するバーナ１６２が二次炉１６０の内部に配置される。バーナ１６２は、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるように構成される。スパーク装置１６４が、二次炉１６０の内部に配置され、かつ、バーナ１６２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成する。排出管１６８が、二次炉１６０から燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する。
【００２２】
廃棄物処理装置１００は、さらに、二次炉１６０の排出管１６８から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置を構成する排ガス処理装置１７０を備える。処理排出管１７８が、排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス排出部を構成する。排気筒１８０が、処理排出管１７８から処理済排ガスを受け入れて大気に排ガス１９０を排出するために設けられる。
【００２３】
本発明の廃棄物処理装置１００に適用できる水素酸素発生装置の構造は、例えば、実用新案登録第３０４５０９５号公報（特許文献３）、実用新案登録第３０６８２９３号公報（特許文献４）等に記載されている。本発明の廃棄物処理装置に適用する水素酸素発生装置１００として、例えば、株式会社イー・シー・ジー・トレダース・カンパニー（Ｅ．Ｃ．Ｇ．）から商業的に入手可能な「水素酸素火炎発生装置」の機種「ＥＰ−５００」、「ＥＰ−５６０」、「ＥＰ−１０００」等を利用することができる。このような水素酸素発生装置においては、水素と酸素の体積比は、水素２：酸素１である。このバランスを崩すと、燃焼状態をコントロールすることが出来ず、逆火、爆発等の事故を起こすおそれがある。このような水素酸素発生装置を用いる場合には、燃焼ガス中に、約３０％の酸素が含まれているので、外部から燃焼用の酸素等を供給する必要はないという特徴がある。
【００２４】
図３を参照すると、水素酸素発生装置１１０は、電解タンク１１２と、冷却装置１１６とを備える。電解液が電解タンク１１２の中に収容される。複数の電解板１１２ｂが電解タンク１１２の中に配置される。電解板１１２ｂの上部に上穴が形成される。電解板１１２ｂの下部に底穴が形成される。上管１１２ｃが上穴に流通可能なように設けられる。底管１１２ｄが底穴に流通可能なように設けられる。多数の貫通孔１１２ｈが上管１１２ｃに形成されている。また、多数の貫通孔１１２ｊが底管１１２ｄに形成されている。底管１１２ｄは、出水パイプ１１２ｅを介して冷却装置１１６に接続される。冷却装置１１６は、入水パイプ１１６ｂを介して上管１１２ｃに接続される。電解タンク１１２の中の電解液は、冷却装置１１６を通って循環することができる。
【００２５】
導気穴１１２ｆが各電解板１１２ｂの上部に形成される。導気穴１１２ｆを設けることによって、電解タンク１１２の中の上部空間が電解タンク１１２の中の両端にわたって連通できるように構成される。出口パイプ１１２ｇが、電解タンク１１２の一方端部の上方に取り付けられる。電解タンク１１２の中で発生する水素酸素混合ガスは出口パイプ１１２ｇを通して必要箇所に供給される。注入配管１１４ｂが、入水パイプ１１６ｂに接続される。注入配管１１４ｂは、逆止弁１１４ｃを介して電解液注入装置１１４に接続される。
【００２６】
電解液注入装置１１４によって、電解液が電解タンク１１２の中に所定レベルまで注入される。電解液として、純粋な蒸留水、又は、軟水を使用する。電解板１１２ｂの電解作用によって、水素と酸素の混合物である水素酸素混合ガスが電解タンク１１２の中に発生する。発生した水素酸素混合ガスは、電解タンク１１２の中の上部空間に集まり、導気穴１１２ｆを通って出口パイプ１１２ｇから取出される。加熱した電解液は、出水パイプ１１２ｅを通って冷却装置１１６に送られ、冷却装置１１６によって冷却される。冷却された電解液は、入水パイプ１１６ｂを通って上管１１２ｃの貫通孔１１２ｈから電解タンク１１２の中に導入される。水素酸素発生装置１１０の運転中に、電解液が減少して一定レベル以下になったときは、液面表示器１１８のレベル制御スイッチ１１８ｂが作動して、電解液注入装置１１４により、電解液が電解タンク１１２の中に所定レベルになるまで注入される。
【００２７】
図４を参照すると、一次炉１３０は、例えば、Ｗ１２００ｍｍ＊Ｌ１２００ｍｍ＊Ｈ１１００ｍｍの内部寸法をもち、内容積が１．５８４ｍ3 （立方メートル）であるように設計することができる。一次炉１３０の炉内の設計温度は、例えば、１５００°Ｃ〜１７００°Ｃの範囲にあるように設計することができる。一次炉１３０を構成する材料は、例えば、ＳＳ４００ケーシングとキャスタブル耐火材とすることができる。一次炉１３０は、溶融炉を構成することができる。投入装置１２０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるために一次炉１３０の上方に設けられる。投入装置１２０は、例えば、プッシャー式投入装置で構成することができる。プッシャー１２４は油圧シリンダによって駆動することができる。廃棄物投入口１２６から導入される廃棄物すなわち処理物１２２はプッシャー１２４によって一次炉１３０の炉の内部に送られるように構成される。投入口蓋１２６ｂが廃棄物投入口１２６に対して回転することによって開閉可能なように設けられる。廃棄物投入口１２６の大きさは、例えば、５００ｍｍ＊５００ｍｍに設計することができる。
【００２８】
排出コンベア１４６は、一次炉１３０の炉内で水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を廃棄物取出口１３０ｃを介して排出するために一次炉１３０の下方に設けられる。排出コンベア１４６は、ギヤドモータによって駆動することができる。燃焼排ガスを排出するための一次炉排ガス排出口１３０ｆが一次炉１３０の上部に設けられる。一次炉排出管１３２は、一次炉排ガス排出口１３０ｆに接続される。一次炉１３０の内部の状態を確認するための確認窓１３０ｃが一次炉１３０の側面部に設けられる。バーナ１４２を取り付けるためのバーナ取付部１３０ｋが一次炉１３０の側面部に設けられる。バーナ取付部１３０ｋは、一次炉１３０の側面部に複数個設けるのがよい。バーナ取付部１３０ｋは、例えば、一次炉１３０に４個設けられる。一次炉用スパーク装置１４４が、一次炉１３０の内部に配置される。一次炉１３０の内部の温度を確認するための温度計（図示せず）が一次炉１３０の内部に設けられる。
【００２９】
図５を参照すると、二次炉１６０は、例えば、Ｗ１０００ｍｍ＊Ｈ１０００ｍｍ＊Ｌ２０００ｍｍの内部寸法をもち、内容積が２ｍ3 （立方メートル）であるように設計することができる。二次炉１６０の炉内の設計温度は、例えば、１９００°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０を構成する材料は、例えば、ＳＳ４００ケーシングとキャスタブル耐火材とすることができる。二次炉１６０は、熱分解炉を構成することができる。二次炉１６０の入口ガス温度は、例えば、６５０°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０の出口ガス温度は、例えば、１７００°Ｃであるように設計することができる。二次炉１６０のガス量は、例えば、４４０Ｎｍ3/ｈｒ（ニュートン＊立方メートル/時間）であるように設計することができる。
【００３０】
排ガスを導入するための排ガス導入口１６０ｂが二次炉１６０の側面部に設けられる。一次炉排出管１３２は、排ガス導入口１６０ｂに接続される。二次炉排ガスを排出するための二次炉排ガス排出口１６０ｆが二次炉１６０の上部に設けられる。二次炉排出管１６８は、二次炉排ガス排出口１６０ｆに接続される。二次炉１６０の内部の状態を確認するための確認窓１６０ｃが二次炉１６０の側面部に設けられる。バーナ１６２を取り付けるためのバーナ取付部１６０ｋが二次炉１６０の側面部に設けられる。バーナ取付部１６０ｋは、二次炉１６０の側面部に複数個設けるのがよい。バーナ取付部１６０ｋは、例えば、二次炉１６０に２個設けられる。二次炉１６０の内部の温度を確認するための温度計（図示せず）が二次炉１６０の内部に設けられる。二次炉用スパーク装置１６４が、二次炉１６０の内部に配置される。
【００３１】
図１および図２を参照すると、排ガス処理装置１７０は、セパレータ１７２を含む。ジェットスクラバ１７４が、セパレータ１７２の二次炉排ガスを受入口に設けられる。二次炉排ガスは、二次炉排出管１６８を通ってジェットスクラバ１７４からセパレータ１７２に導入されるように構成される。図６を参照すると、ジェットスクラバ１７４は、湾曲した入口管路１７４ｂと、先端が広がったテーパ状の出口管路１７４ｃとを含む。入口管路１７４ｂの下流側端部は出口管路１７４ｃの上流側端部に連結される。入口管路１７４ｂの上流側端部は二次炉排出管１６８に連結される。出口管路１７４ｃ下流側端部はセパレータ１７２の上部に連結される。ジェットスクラバ１７４を構成する材料は、例えば、ハステロイＣとすることができる。ジェットスクラバ１７４の入口ガス温度は、例えば、１７００°Ｃであるように設計することができる。ジェットスクラバ１７４の出口ガス温度は、例えば、１００°Ｃであるように設計することができる。ジェットスクラバ１７４のガス量は、例えば、４４０Ｎｍ3/ｈｒ（ニュートン＊立方メートル/時間）であるように設計することができる。
【００３２】
図７を参照すると、セパレータ１７２は、鋼板製箱型セパレータで構成することができる。セパレータ１７２は、例えば、１０００ｍｍ＊１５００ｍｍ＊２５００ｍｍの内部寸法をもつように設計することができる。セパレータ１７２を構成する材料は、例えば、ＳＵＳ３１６とすることができる。温度計（図示せず）及び液面計（図示せず）がセパレータ１７２に設けられる。ジェットスクラバ１７４から二次炉排ガスを受入れるための受入口１７２ｂがセパレータ１７２の上部に設けられる。排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス出口１７２ｄがセパレータ１７２の上部に設けられる。処理排出管１７８の上流側端部が処理済排ガス出口１７２ｄに連結される。セパレータ１７２の内部に水（例えば、水道水）が必要量だけ供給される。セパレータ１７２の内部の水は、ストレーナ１７６を通って浄化され、循環水ポンプ１７７の作動によって、ジェットスクラバ１７４に送られる。処理排出管１７８の下流側端部が排気筒１８０の上流側端部に連結される。中和剤注入装置１７５が、セパレータ１７２に中和剤を供給するために設けられる。
【００３３】
図１および図２を参照すると、排気筒１８０は、上流側端部１８０ｂと、中間部１８０ｃと、下流側端部１８０ｄとを備える。上流側端部１８０ｂは、処理排出管１７８の下流側端部に連結される。排気筒１８０は、薄肉ステンレスパイプで構成することができる。処理排出管１７８から受け入れた処理済排ガスは、排気筒１８０を通って大気に排ガス１９０を排出するように構成される。上流側端部１８０ｂは、湾曲部分を有するように構成するのがよい。中間部１８０ｃは、直線部分を有するように構成するのがよい。下流側端部１８０ｄは、湾曲部分を有するように構成するのがよい。誘引ファン１７９が、処理排出管１７８に設けられる。誘引ファンの作動によって、排ガス１９０は下流側端部１８０ｄから大気に排出される。
【００３４】
図８および図９を参照して、第１タイプの燃焼火口すなわちバーナ２１０の構造を説明する。バーナ２１０は、円筒状の火口本体２１２と、火口本体２１２の上面に配置される六角形の火口突起２１４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２１２ｄとを備える。を備えている。バーナ２１０は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２１２は、直径が４５ｍｍ又は６０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。火口突起２１４は、相対する２辺の間の距離が１７ｍｍであり、厚さが７ｍｍであるように形成することができる。火口本体２１２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２１６が火口本体２１２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２１６は、直径が４０ｍｍであり、厚さが８ｍｍであるように形成することができる。
【００３５】
複数のガス噴出口２１８が、火口本体２１２の上面２１２ｃに配置される。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであり、火口本体２１２の上面２１２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で８個設けられる。それぞれのガス噴出口２１８は、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。ガス噴出口２１８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００３６】
水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、火口本体２１２の下部に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ガス噴出口２１８は、複数設けられるのが好ましい。８個のガス噴出口を設ける構成について図示しているが、ガス噴出口２１８の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであるので、開口面積は約９．４２ｍｍ2 である。したがって、８個のガス噴出口２１８の開口面積の総合計は約７５．３６ｍｍ2 である。これに対して、パイプの開口面積は約８６．３５ｍｍ2 である。したがって、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスの有効流量は８７％である。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、ガス噴出口２１８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００３７】
図８および図９を参照して、第１タイプの燃焼火口すなわちバーナ２１０の構造を説明する。バーナ２１０は、円筒状の火口本体２１２と、火口本体２１２の上面に配置される円形又は六角形の火口突起２１４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２１２ｄとを備えている。バーナ２１０は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２１２は、直径が４５ｍｍ又は６０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。火口突起２１４は、相対する２辺の間の距離が１７ｍｍであり、厚さが７ｍｍであるように形成することができる。火口本体２１２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２１６が火口本体２１２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２１６は、直径が４０ｍｍであり、厚さが８ｍｍであるように形成することができる。
【００３８】
複数のガス噴出口２１８が、火口本体２１２の上面２１２ｃに配置される。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであり、火口本体２１２の上面２１２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で８個設けられる。それぞれのガス噴出口２１８は、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。ガス噴出口２１８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２１８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００３９】
水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、火口本体２１２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２１６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２１２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ガス噴出口２１８は、複数設けられるのが好ましい。８個のガス噴出口２１８を設ける構成について図示しているが、ガス噴出口２１８の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。ガス噴出口２１８は、直径が３ｍｍであるので、開口面積は約９．４２ｍｍ2 である。したがって、８個のガス噴出口２１８の開口面積の総合計は約７５．３６ｍｍ2 である。これに対して、パイプの開口面積は約８６．３５ｍｍ2 である。したがって、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスの有効流量は８７％である。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂ（仮想線で示している）は、ガス噴出口２１８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、ガス噴出口２１８から噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４０】
このように構成されたバーナ２１０を用いる本発明の廃棄物処理装置１００は、溶融炉すなわち一次炉１３０内の燃焼温度を１５００°Ｃ〜２０００°Ｃに上げることができ、ＰＣＢ土壌などを効果的に処理することができる。また、本発明の廃棄物処理装置は、水素酸素混合ガスを利用するので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。また、本発明の廃棄物処理装置は、上記のように構成することができるので、設備装置をコンパクトに形成することができる。
【００４１】
図１０および図１１を参照して、第２タイプの燃焼火口すなわちバーナ２２０の構造を説明する。バーナ２２０は、円筒状又は六角柱状の火口本体２２２と、火口本体２２２の上面から延びた複数のパイプ状のバーナノズル２２４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２２２ｄとを備えている。火口本体２２２、バーナノズル２２４、水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２２２は、相対する２辺の間の距離が２７ｍｍであり、厚さが１０ｍｍであるように形成することができる。火口本体２２２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２２６が火口本体２２２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２２６は、直径が２６ｍｍであり、厚さが５ｍｍであるように形成することができる。
【００４２】
複数のバーナノズル２２４のそれぞれは、中央に位置したノズル本体２２４ｂと、ノズル本体２２４ｂの外側に位置した補強リング２２４ｃとを含む。ノズル本体２２４ｂは、内径が２ｍｍであり、外径が４ｍｍである。補強リング２２４ｃは、内径が６ｍｍであり、外径が８ｍｍである。ノズル本体２２４ｂと補強リング２２４ｃは、同心状に配置される。複数のバーナノズル２２４のそれぞれの下流側端部の火口２２４ｆは、円周方向にそって等しい角度間隔で配置される。複数のバーナノズル２２４のそれぞれの上流側端部は、プレナム（充気チャンンバ）２２６と連通している。ノズル本体２２４ｂの内径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ノズル本体２２４ｂの内径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ノズル本体２２４ｂの内径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００４３】
水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、火口本体２２２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２２６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２２２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ノズル本体２２４ｂは、複数設けられるのが好ましい。１２個のノズル本体２２４ｂを設ける構成について図示しているが、ノズル本体２２４ｂの個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。複数の補強リング２２４ｃの外周部は、互いに接触するように配置されるのがよい。この構成により、複数の補強リング２２４ｃの相互位置を分離しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、火口２２４ｆの付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、火口２２４ｆから噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４４】
図１２および図１３を参照して、第３タイプの燃焼火口すなわちバーナ２３０の構造を説明する。バーナ２３０は、円筒状又は六角柱状の火口本体２３２と、火口本体２３２の上面から延びた複数のパイプ状のバーナノズル２３４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２３２ｄと、バーナノズル２３４を保持するための保持プレート２３８とを備えている。火口本体２３２、バーナノズル２３４、水素酸素混合ガス導入部２３２ｄ、保持プレート２３８は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。火口本体２３２は、相対する２辺の間の距離が２７ｍｍであり、厚さが１０ｍｍであるように形成することができる。火口本体２３２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２３６が火口本体２３２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２３６は、直径が２６ｍｍであり、厚さが５ｍｍであるように形成することができる。
【００４５】
複数のバーナノズル２３４のそれぞれは、中央に位置したノズル本体２３４ｂと、ノズル本体２３４ｂの外側に位置した補強リング２３４ｃとを含む。ノズル本体２３４ｂは、内径が２ｍｍであり、外径が４ｍｍである。補強リング２３４ｃは、内径が６ｍｍであり、外径が８ｍｍである。ノズル本体２３４ｂと補強リング２３４ｃは、同心状に配置される。複数のバーナノズル２３４のそれぞれの下流側端部の火口２３４ｆは、円周方向にそって等しい角度間隔で配置される。複数のバーナノズル２３４のそれぞれの上流側端部は、プレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。ノズル本体２３４ｂの内径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ノズル本体２３４ｂの内径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ノズル本体２３４ｂの内径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。
【００４６】
水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、火口本体２３２の下部（上流側）に設けられる。水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、プレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２３２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。ノズル本体２３４ｂは、複数設けられるのが好ましい。１２個のノズル本体２３４ｂを設ける構成について図示しているが、ノズル本体２３４ｂの個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。複数の補強リング２２４ｃの外周部は、保持プレート２３８の案内部に固定するように配置されるのがよい。この構成により、複数の補強リング２３４ｃの相互位置が変化しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、火口２３４ｆの付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、火口２３４ｆから噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００４７】
図１４および図１５を参照して、第４タイプの燃焼火口すなわちバーナ２４０の構造を説明する。バーナ２４０は、円筒状のバーナ本体２４１と、複数の六角形の火口本体２４２と、火口本体２４２とバーナ本体２４１とを接続するためのパイプ状のバーナ導管２４４と、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部２４２ｄと、バーナ本体２４１に固定され、かつ火口本体２４２を保持するための保持プレート２４８とを備えている。バーナ本体２４１、火口本体２４２、バーナ導管２４４、水素酸素混合ガス導入部２４２ｄ、保持プレート２４８は、ＳＵＳ３０３、真鍮などによって製造することができる。それぞれの火口本体２４２は、相対する２辺の間の距離が２０ｍｍであり、厚さが２３ｍｍであるように形成することができる。それぞれの火口本体２４２は密閉構造であって、外周円筒面に空気取入孔を設けていない。中空であって円筒状のプレナム（充気チャンンバ）２４６が、それぞれの火口本体２３２の内部に形成される。プレナム（充気チャンンバ）２４６は、直径が１６ｍｍであり、厚さが３ｍｍであるように形成することができる。
【００４８】
複数のガス噴出口２５８が、火口本体２４２の上面２４２ｃに配置される。ガス噴出口２５８は、直径が１ｍｍであり、火口本体２４２の上面２４２ｃに、円周方向にそって等しい角度間隔で６個設けられる。複数のガス噴出口２５８は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成される。それぞれのガス噴出口２５８は、プレナム（充気チャンンバ）２４６と連通している。ガス噴出口２５８の直径は、０.３〜５ｍｍであるのが好ましい。ガス噴出口２５８の直径は、０.５〜３.５ｍｍであるのが一層好ましい。ガス噴出口２５８の直径は、１.５〜３ｍｍであるのがなお一層好ましい。このような寸法にすることにより、水素酸素混合ガスを効率的に燃焼させることができる。火口本体２４２は、複数設けられるのが好ましい。８個の火口本体２４２を設ける構成について図示しているが、火口本体２４２の個数は、２個であってもよいし、３個以上であってもよい。
【００４９】
水素酸素混合ガス導入部２４２ｄは、火口本体２４２の内部に設けられた本体中空部２４２ｇに続いて設けられる。本体中空部２４２ｇは、バーナ導管２４４を介してプレナム（充気チャンンバ）２３６と連通している。水素酸素混合ガス導入部２４２ｄは、導管を介して水素酸素発生装置１１０の出口パイプ１１２ｇと連結される。複数の火口本体２４２の外周部は、保持プレート２４８の案内部に固定するように配置されるのがよい。この構成により、複数の火口本体２４２の相互位置が変化しないように確保することができる。スパーク装置１４４の先端部１４４ｂは、ガス噴出口２５８の付近に配置される。スパーク制御装置(図示せず)によって、スパーク装置１４４の作動を制御して、スパーク装置１４４の先端部１４４ｂにおいてスパークを発生させて、ガス噴出口２５８から噴出される水素酸素混合ガスを安全確実に燃焼させることができるように構成される。
【００５０】
（２）第２の実施の形態：
次に、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明は、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施形態が本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態と異なる点を主に述べる。したがって、以下に記載がない個所は、前述した本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態についての説明をここに準用する。
【００５１】
図１６を参照すると、本発明の廃棄物処理装置の第２の実施の形態において、廃棄物処理装置３００は、ＰＣＢ土壌などの汚染土を処理するのに利用できるように構成されている。廃棄物処理装置１００は、水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給するための水素酸素発生装置１１０と、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れ、かつ、水素酸素発生装置１１０から受け入れた水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物すなわち処理物１２２を処理するための処理物処理装置３３０と、処理物処理装置３３０の内部に配置され、かつ、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れ、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口を構成するバーナ１４２と、処理物処理装置３３０の内部に配置され、かつ、バーナ１４２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成するスパーク装置１４４とを備える。
【００５２】
処理物処理装置３３０は、廃棄物すなわち処理物１２２を受け入れるための処理物投入部を構成する投入装置１２０と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部を構成する排出コンベア１４６と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する排出管３３２とを備える。
【００５３】
廃棄物処理装置３００は、さらに、排出管３３２から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置を構成するヒータ３６０を備える。燃焼火口を構成するバーナ１６２がヒータ３６０の内部に配置される。バーナ１６２は、水素酸素発生装置１１０から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるように構成される。スパーク装置１６４が、ヒータ３６０の内部に配置され、かつ、バーナ１６２のガス噴出口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置を構成する。排出管１６８が、ヒータ３６０から燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部を構成する。ヒータ３６０の設計温度は、例えば、１８００°Ｃ〜２０００°Ｃの範囲にあるように設計することができる。
【００５４】
廃棄物処理装置３００は、さらに、ヒータ３６０の排出管１６８から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置を構成する排ガス処理装置１７０を備える。処理排出管１７８が、排ガス処理装置１７０から処理済排ガスを排出するための処理済排ガス排出部を構成する。排気筒１８０が、処理排出管１７８から処理済排ガスを受け入れて大気に排ガス１９０を排出するために設けられる。
【００５５】
（３）本発明の廃棄物処理方法：
次に、本発明の廃棄物処理方法を説明する。
（３・１）廃棄物処理方法：
図１を参照すると、本発明の廃棄物処理方法は、アスベストなどの廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）を設ける。次に、プッシャー１２４を用いて、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の中に廃棄物を導入する。次に、水素酸素発生装置１１０によって水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる。次に、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて、点火装置により点火して、水素酸素混合ガスを１５００°Ｃ〜１７００°Ｃの範囲で燃焼させる。燃焼処理した処理済廃棄物は直接水中に落として急速冷却と破砕を行うことができる。次に、燃焼処理した処理済廃棄物を廃棄物取出口から排出する。排出コンベヤ１４６を用いて、処理済廃棄物を移送することができる。本発明の廃棄物処理方法によって、例えば、アスベストに１５００°Ｃ以上の熱を加え、数ミクロン単位の鉱物繊維を溶解させることができる。アスベストの結晶崩壊温度は４００°Ｃ〜１０００°Ｃであるが、アスベストに１５００°Ｃ以上の熱を加えることによって、固形化し、完全に無害化させることができる。この方法では、加熱源からの排ガスにはＣＯ2 が含まれない利点がある。
【００５６】
本発明の廃棄物処理方法では、混合ガス燃焼装置（一次炉１３０）の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、二次炉１６０において、燃焼排ガスを１７００°Ｃ〜１９００°Ｃの範囲に加熱することができる。二次炉１６０において、一次炉１３０からの排ガスを高温で熱分解することができる。この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素発生装置１１０によって発生した水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われる。また、本発明の廃棄物処理方法では、排ガス処理装置１７０において、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを中和し、冷却し、集塵することができる。排ガス処理装置１７０を通過したガスはクリーンになって、排気筒１８０から大気中に放出される。すなわち、この方法では、二次炉１６０から排出されたガスは、ジェットスクラバ１７４で中和水入り循環冷却水で冷却され約１００°Ｃになり、セパレータ１７２で気液分離後、誘引ファンで排気筒１８０に送られる。
【００５７】
（３・２）汚染土処理方法：
本発明の廃棄物処理方法は、汚染土などの廃棄物の処理に適用することもできる。図１６を参照すると、本発明の廃棄物処理方法は、汚染土などの廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）を設ける。次に、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の中に汚染土を導入する。次に、水素酸素発生装置１１０によって水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる。次に、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて、点火装置により点火して、水素酸素混合ガスを６００°Ｃにして汚染土の中に含まれる化学物質（ダイオキシン、ＰＣＢなど）などをガス化させ、そのガスを二次炉に送り、そのガスを二次炉の中で１８００°Ｃ〜２０００°Ｃで処理する。汚染土の場合、汚染土に直接高温を与えると、汚染土が石になってしまい、再利用することができなくなるので、汚染土の中に含まれている化学物質（ダイオキシン、ＰＣＢなど）だけを先にガス化させ、そのガスを二次炉に送り、そのガスを二次炉の中で無害化させることが必要である。この方法によれば、一次炉の中で、汚染土の中に含まれている有害物質を汚染土から取り除くことができるので、汚染土は再利用することができる土になる利点がある。
【００５８】
本発明の廃棄物処理方法では、混合ガス燃焼装置（処理物処理装置３３０）の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、ヒータ３６０において、燃焼排ガスを１８００°Ｃ〜２０００°Ｃの範囲に加熱することができる。この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素発生装置１１０によって発生した水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われる。また、本発明の廃棄物処理方法では、排ガス処理装置１７０において、前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の廃棄物処理装置は、環境保護に適しており、有害物質（ＰＣＢなど）を含む汚染土壌や、アスベストなどの有害物質を高温で確実に分解することができる。また、本発明の廃棄物処理装置は、装置の構造がコンパクトであるので、たやすく移動させることが可能である。さらに、本発明の廃棄物処理装置および廃棄物処理方法は、水素酸素発生装置を用いているので、安全性が高く、ガス爆発を起こす危険がない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、水素酸素発生装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、一次炉の構造を示す縦断面図である。
【図５】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、二次炉の構造を示す縦断面図である。
【図６】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、ジェットスクライバの構造を示す縦断面図である。
【図７】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、セパレータの構造を示す縦断面図である。
【図８】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第１タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図９】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第１タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第２タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１１】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第２タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１２】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第３タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１３】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第３タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第４タイプのバーナの構造を示す正面図である。
【図１５】本発明の廃棄物処理装置の第１の実施形態において、第４タイプのバーナの構造を示す部分断面図である。
【図１６】本発明の廃棄物処理装置の第２の実施形態において、装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１７】従来のアスベスト溶融炉において、溶融炉の中に配置される燃焼火口を示す上平面図である。
【図１８】従来のアスベスト溶融炉において、溶融炉の中に配置される燃焼火口を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００ 廃棄物処理装置
１１０ 水素酸素発生装置
１２０ 投入装置
１２２ 処理物
１３０ 一次炉
１４２ バーナ
１４４ スパーク装置
１４６ 排出コンベア
１６０ 二次炉
１６２ バーナ
１６４ スパーク装置
１７０ 排ガス処理装置
１８０ 排気筒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を処理する廃棄物処理装置であって、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置と、
廃棄物を受け入れ、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置とを備え、
前記混合ガス燃焼装置は、廃棄物を受け入れるための処理物投入部と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部とを備え、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを前記混合ガス燃焼装置の内部に射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、
ことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置をさらに備え、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるためのガス加熱装置用燃焼火口と、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記ガス加熱装置用燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための混合ガス点火装置とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記ガス加熱装置の排ガス排出部から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする燃焼火口。
【請求項７】
請求項１に記載の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されており、それぞれのガス噴出口の内径は、０.３〜５ｍｍであることを特徴とする燃焼火口。
【請求項８】
廃棄物を処理する方法であって、
廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置を設ける段階と、
前記混合ガス燃焼装置の中に廃棄物を導入する段階と、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる段階と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて燃焼させる段階と、
燃焼処理した処理済廃棄物を排出する段階とを含み、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、
ことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項９】
前記混合ガス燃焼装置の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱する段階を更に含み、この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１０】
前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却する段階を更に含むことを特徴とする、請求項９に記載の記載の廃棄物処理方法。
【請求項１１】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１２】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットを複数備えることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１】
廃棄物を処理する廃棄物処理装置であって、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、生成した水素酸素混合ガスを供給する水素酸素発生装置と、
廃棄物を受け入れ、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に配置され、かつ、前記燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための点火装置とを備え、
前記混合ガス燃焼装置は、廃棄物を受け入れるための処理物投入部と、水素酸素混合ガスを燃焼させることにより処理した処理済廃棄物を排出するための処理済廃棄物排出部と、燃焼排ガスを排出するための排ガス排出部とを備え、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを前記混合ガス燃焼装置の内部に射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、
ことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱するためのガス加熱装置をさらに備え、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるためのガス加熱装置用燃焼火口と、前記ガス加熱装置の内部に配置され、かつ、前記ガス加熱装置用燃焼火口から射出される水素酸素混合ガスに点火するための混合ガス点火装置とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記ガス加熱装置の排ガス排出部から加熱排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却するための加熱排ガス冷却装置をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットで構成されることを特徴とする、請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
請求項１に記載の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする燃焼火口。
【請求項７】
請求項１に記載の廃棄物処理装置に用いられる燃焼火口であって、水素酸素発生装置から水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させるための燃焼火口において、複数のガス噴出口が、円周方向に、等しい角度間隔で配置されており、それぞれのガス噴出口の内径は、０.３〜５ｍｍであることを特徴とする燃焼火口。
【請求項８】
廃棄物を処理する方法であって、
廃棄物を受け入れ、廃棄物を処理するための混合ガス燃焼装置を設ける段階と、
前記混合ガス燃焼装置の中に廃棄物を導入する段階と、
水を水素ガスと酸素ガスに分解し、水素酸素混合ガスを生成させる段階と、
前記混合ガス燃焼装置の内部に水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼火口から射出させて燃焼させる段階と、
燃焼処理した処理済廃棄物を排出する段階とを含み、
前記燃焼火口は、中空のプレナムを有する密閉構造の火口本体を含み、
前記火口本体は、水素酸素混合ガスを受け入れるための水素酸素混合ガス導入部と、水素酸素混合ガスを射出させるために前記プレナムに流通するように配列された複数のガス噴出口を有する、
ことを特徴とする廃棄物処理方法。
【請求項９】
前記混合ガス燃焼装置の排ガス排出部から燃焼排ガスを受け入れて、燃焼排ガスを加熱する段階を更に含み、この燃焼排ガスの加熱は、水素酸素混合ガスを受け入れて、その水素酸素混合ガスを燃焼させることによって行われることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１０】
前記加熱された排ガスを受け入れて、この加熱排ガスを冷却する段階を更に含むことを特徴とする、請求項９に記載の記載の廃棄物処理方法。
【請求項１１】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【請求項１２】
前記複数のガス噴出口は、円周方向に、等しい角度間隔で配置された複数のガス噴出口のセットを複数備えることを特徴とする、請求項８に記載の廃棄物処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２１１９９２（Ｐ２００７−２１１９９２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９３８７４（Ｐ２００５−２９３８７４）
【出願日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（５０５３７６５５８）株式会社イー・シー・ジー・トレーダーズ・カンパニー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（５０５３７６５５８）株式会社イー・シー・ジー・トレーダーズ・カンパニー (1)
【Ｆターム（参考）】
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