JP2000304221A - 廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却過程で、ガス発生室１６内の廃棄物から
まだガスが発生しているうちにガス燃焼室３１の温度が
下がるとガス燃焼室３１内で不完全燃焼が起こって悪臭
が発生することを防止するために、ガス発生室１６及び
加熱室１７を冷却する際にはガス燃焼室３１の温度を低
下させないような構造にする。 【解決手段】 冷却過程では、加熱室１７とガス燃焼室
３１とを連通して加熱室１７からガス燃焼室３１へ助燃
空気を供給可能にする補助給気通路３６を閉止するとと
もに加熱室１７を外気に連通させ、他の過程では、補助
給気通路３６を開放するとともに加熱室１７を外気から
遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物を蒸し焼き
にして減量処理する廃棄物処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物を蒸し焼きにして炭化さ
せ、廃棄物を蒸し焼きにしたときに発生するガスを燃焼
させるようにした廃棄物処理装置が提案されており、例
えば、特開平７−２８０２３６号公報に記載されたもの
が知られている。

【０００３】この特許公開公報に記載されたものやこれ
に類する廃棄物処理装置の一例について、図４及び図５
に基づいて説明する。廃棄物処理装置１は、一次燃焼室
２と二次燃焼室３とを有している。一次燃焼室２は、ガ
ス発生室４とこのガス発生室４を囲む加熱室５とからな
る二重構造になっている。加熱室５及び二次燃焼室３に
は、加熱手段及び燃焼手段として、バーナー等が設けら
れている。廃棄物は、ガス発生室４に収納され、加熱室
５が加熱されることにより蒸焼にされ、ガスを発して炭
化する。ガス発生室４で廃棄物から発生したガスは、ガ
ス燃焼室である二次燃焼室３で燃焼され、ここで完全に
燃焼されると、無臭になる。

【０００４】このような廃棄物処理装置１は、生ゴミな
どの水分の多い廃棄物の処理にも用いられる。

【０００５】ここで、処理過程中の廃棄物からガスが多
量に発生する段階では、二次燃焼室３に助燃空気を給気
する必要があり、助燃空気としては、二次燃焼室３の温
度を低下させないために、冷たい外気でなく温めた空気
を送り込むのが望ましい。なぜなら、二次燃焼室３の温
度が低下すると、廃棄物から発生したガスが不完全燃焼
し、臭いガスが排気されてしまうからである。

【０００６】そのため、助燃空気としては、加熱室５内
の空気を引き込む構造とされている。具体的には、内連
通管６とこの内連通管６を囲む外連通管７とからなる二
重連通管８で一次燃焼室２と二次燃焼室３とが連通され
ており、ガス発生室４と二次燃焼室３とが内連通管６
で、加熱室５と二次燃焼室３とが外連通管７で、連通さ
れている。

【０００７】加熱室５には、冷却用弁９が設けられてい
る。この冷却用弁９は、一次燃焼室２を冷却する冷却過
程で、図５に示すように開放される。冷却過程では、冷
却ブロワ１０（図４参照）により加熱室５に外気を取り
込み、開放された冷却用弁９から排気することにより、
一次燃焼室２を冷却している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図４及び図５に示すよ
うな従来の廃棄物処理装置では、一次燃焼室を冷却する
際に加熱室５中に外気を取り込むと、取り込まれた外気
が外連通管７を通って二次燃焼室３内まで入ってしま
い、二次燃焼室３内の温度まで低下させてしまう。一次
燃焼室２の温度が２００〜１００℃程度に低下するまで
は、廃棄物から僅かながらガスが発せられているので、
二次燃焼室３内の温度が低下すると、ガス発生室４内の
廃棄物が発して内連通管７を通って二次燃焼室３に入る
ガスが不完全燃焼のまま排気されてしまうという不都合
がある。

【０００９】本発明は、加熱室及びガス発生室（一次燃
焼室）を冷却する際にガス燃焼室（二次燃焼室）の温度
を低下させない構造とすることによりガス燃焼室での不
完全燃焼を防止して、冷却過程での悪臭発生を防止する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の廃
棄物処理装置は、収納した廃棄物から熱によりガスを発
生させるガス発生室と、前記ガス発生室の周りを囲み加
熱手段により加熱される加熱室と、前記ガス発生室に接
続された前記ガスを燃焼させるガス燃焼室と、前記ガス
燃焼室内の前記ガスが燃焼する温度まで上昇させる燃焼
手段と、前記加熱室と前記ガス燃焼室とを連通し前記加
熱室から前記ガス燃焼室へ助燃空気を供給する補助給気
通路と、冷却過程では前記補助給気通路を閉止するとと
もに前記加熱室を外気に連通させ、他の過程では前記補
助給気通路を開放するとともに前記加熱室を外気から遮
断する開閉手段とを備える。

【００１１】したがって、冷却過程以外の過程では、加
熱室内で温められた空気が補助給気通路を通って助燃空
気としてガス燃焼室へ供給され、冷却過程では、加熱室
が外気に連通されて加熱室からの排気が可能となると同
時に、ガス燃焼室への補助給気通路が塞がれるため、ガ
ス燃焼室に外気が入り込むのを防ぎ、ガス燃焼室の温度
低下を防止できる。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の廃
棄物処理装置であって、前記補助給気通路は、前記ガス
燃焼室における前記ガス発生室との接続位置の近傍へ助
燃空気を供給する。

【００１３】したがって、ガス発生室内の廃棄物から発
生したガスに助燃空気が充分供給され、また、ガスと助
燃空気とが混合され易いため、ガスが完全燃焼し易くな
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の廃棄物処理装置であって、前記補助給気通路は、少
なくとも下流側が前記ガス発生室と前記ガス燃焼室とを
接続する連通管の外周を囲んで形成されている。

【００１５】したがって、ガス発生室内の廃棄物から発
生したガスが助燃空気で囲まれるため、ガス発生室内の
廃棄物から発生したガスに助燃空気が充分供給され、ま
た、ガスと助燃空気とが混合され易いため、ガスが完全
燃焼し易くなる。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の廃棄物処理装置であって、冷却過程で稼動して
前記加熱室に外気を取り込む冷却用給気機構と、前記冷
却過程で前記加熱手段を停止させてその後に前記開閉手
段により前記補助給気通路を閉止するとともに前記加熱
室を外気に連通させてその後に前記冷却用給気機構を稼
動させる冷却制御手段とを備える。

【００１７】したがって、誤って加熱室を外気に連通さ
せる前に冷却用給気機構を稼動させてしまうことにより
加熱室内の気圧を不必要に上昇させてしまうことによる
危険を回避でき、また、加熱室内の気圧上昇によりガス
燃焼室内の気圧がガス発生室内の気圧よりも高くなって
しまうことによって、ガス燃焼室からガス発生室へ気流
が逆流してしまうことを防止できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の廃棄物処理装置の実施の
一形態について、図１〜図３に基づいて説明する。ま
ず、図１は、本実施の形態の廃棄物処理装置１１の概略
的構造を示す縦断正面図である。廃棄物処理装置１１
は、下部タンク１２と上部タンク１３とを有し、下部タ
ンク１２内には内側タンク１４が収納されている。内側
タンク１４は下部タンク１２の片面に片持ち状態で支持
されている。この内側タンク１４には、廃棄物投入口１
５が形成され、内側タンク１４の内部は廃棄物を収納し
てこの廃棄物を蒸し焼きにするガス発生室である蒸焼室
１６とされている。廃棄物投入口１５には、図示しない
開閉扉が設けられている。

【００１９】下部タンク１２の内周面と内側タンク１４
の外周面との間には空間が形成されており、この空間
が、蒸焼室１６を内側タンク１４の外側から加熱する加
熱室１７とされている。下部タンク１２には、加熱手段
である蒸焼用バーナー１８と、外気を取り込む冷却用給
気機構としての冷却ファン１９とが設けられている。

【００２０】蒸焼室１６内には、この蒸焼室１６内に収
納した廃棄物を撹拌するための撹拌体２０が回転自在に
設けられている。この撹拌体２０は、一対の支持板２１
と、これらの支持板２１を連結する撹拌棒２２とから構
成されている。一方の支持板２１の中心部には支軸２３
が固定され、この支軸２３が内側タンク１４の一端を閉
止する端板２４に軸受２５を介して保持されている。端
板２４から突出した支軸２３の先端部にはスプロケット
２６が固定され、このスプロケット２６と撹拌モータ２
７のモータ軸に固定されたスプロケット２８との間にチ
ェーン２９が懸け渡されている。端板２４の下部には、
蒸し焼きした廃棄物を取り出す取出口３０が設けられて
いる。

【００２１】上部タンク１３内にはガス燃焼室３１が形
成され、このガス燃焼室３１の内周面には断熱材３２が
設けられている。蒸焼室１６とガス燃焼室３１とは、内
側タンク１４から立ち上げられた連通管である内管３３
で連通されており、蒸焼室１６内で廃棄物を蒸し焼きに
することに伴って発生したガスがこの内管３３内を通っ
てガス燃焼室３１内に流入する。

【００２２】加熱室１７とガス燃焼室３１とは、内管３
３の上半分の外周を囲む外管３４と、下部タンク１２の
上面から立ち上げられて外管３４に連結されているバイ
パス管３５とにより、連通されている。ここで、バイパ
ス管３５と外管３４とにより、補助給気通路３６が構成
されている。バイパス管３５には、バイパス管３５の外
壁の一部となる給気用位置（図２参照）とこの給気用位
置よりも下流側（ガス燃焼室３１に近い側）でバイパス
管３５の中空管部分を塞ぐ冷却用位置（図３参照）との
間で移動可能な開閉弁３７が設けられている。

【００２３】ガス燃焼室３１内には、燃焼空間３１ａと
緩衝空間３１ｂとが形成されている。燃焼空間３１ａ
は、内管３３及び外管３４が連通された領域であり、ガ
ス燃焼室３１内の底面部から天井付近まで延出したスリ
ーブ３８により囲まれている。また、スリーブ３８の外
周部には燃焼手段である燃焼用バーナー３９が対向して
配置されている。燃焼空間３１ａの容積は、燃焼用バー
ナー３９の容量に合わせた大きさとされ、燃焼用バーナ
ー３９からの熱と外管３４内を通って流入する蒸焼用バ
ーナー１８からの熱とにより燃焼空間３１ａ内の温度を
約９００℃に維持できるようにするために、緩衝空間３
１ｂの容積に比べて小さく形成されている。

【００２４】ここで、燃焼用バーナー３９の容量が小さ
い場合には、それに応じて燃焼空間３１ａの容積を小さ
くする。逆に、容量の小さい燃焼用バーナー３９を用い
ることにより燃料消費量を少なくしようとする場合に
は、燃焼空間３１ａの容積を小さくすることによって、
容量の小さい燃焼用バーナー３９を用いても燃焼空間３
１ａ内の温度を少なくとも約９００℃に維持することが
できるようにする。

【００２５】上部タンク１３の上部には、緩衝空間３１
ｂと大気中とを連通する排気塔４０が形成されている。
緩衝空間３１ｂ内には、上部タンク１３の内周面から互
い違いに相反する方向へ互い違いに突出した隔壁４１が
設けられている。そして、緩衝空間３１ｂ内には、これ
らの隔壁４１により仕切られ、燃焼空間３１ａを通過し
たガスが排気塔４０に至るまでの時間が少なくとも２秒
間かかるようにした流路が形成されている。また、ガス
燃焼室３１の内周面に断熱材３２を設けることにより、
この流路を流れるガスの温度が約９００℃に維持されて
いる。ガス燃焼室３１内の温度が所望の温度に達する
と、バーナーの消火・点火が繰り返されることによっ
て、温度が許容範囲内に保たれる。

【００２６】蒸焼用バーナー１８及び燃焼用バーナー３
９は、燃料を燃焼させる酸素を得るために外気を取り込
むファン（図示せず）を備えている。これらのファン
は、バーナーの点火・消火に連動してＯＮ・ＯＦＦされ
る。

【００２７】廃棄物処理装置１１は、各種の制御用にマ
イクロコンピュータ（図示せず）を備えており、また、
廃棄物処理を開始するスタートキー等を有する操作パネ
ル（図示せず）を備えている。廃棄物処理の一連の各工
程は、操作者がスタートキーを操作することにより、マ
イクロコンピュータがプログラムに従って制御して、自
動的に進められる。そして、このマイクロコンピュータ
が、開閉弁３７を、冷却過程では冷却用位置に位置さ
せ、他の過程では給気用位置に位置させることにより、
開閉手段が実現されている。さらに、このマイクロコン
ピュータが、プログラムに従って、冷却過程では、まず
蒸焼用バーナー１８を停止させ、その次に開閉弁３７を
冷却用位置に位置させ、その次に冷却ファン１９を稼動
させることにより、冷却制御手段が実現されている。

【００２８】このような構成において、まず、処理する
廃棄物が廃棄物投入口１５から蒸焼室１６内へ投入され
て、スタートキーが操作されると、廃棄物処理装置１１
は廃棄物処理を開始し、開閉弁３７を図２に示す給気用
位置に位置させ、蒸焼用バーナー１８と燃焼用バーナー
３９とを点火する。また、必要に応じて撹拌モータ２７
を駆動させ、撹拌体２０を支軸２３の周りに回転させる
ことにより蒸焼室１６内の廃棄物を撹拌する。

【００２９】ここまでの段階では、加熱室１７内の温度
が上昇し、加熱室１７内の温度上昇に伴い蒸焼室１６内
の温度も上昇し、蒸焼室１６内に収納されている廃棄物
が蒸し焼きにされる。廃棄物からは、始めに水分が蒸発
してから、ガスが発生する。このガスは、内管３３内を
通ってガス燃焼室３１内における燃焼空間３１ａ内に流
入する。また、蒸焼用バーナー１８が備えるファンによ
り加熱室１７内へ取り込まれた外気は、加熱室１７内で
予熱され、この予熱された温かい空気が、バイパス管３
５及び外管３４を通って、助燃空気としてガス燃焼室３
１の燃焼空間３１ａに供給される。

【００３０】燃焼空間３１ａは、燃焼用バーナー３９か
らの熱により加熱されるとともに、加熱室１７内からの
熱気が流入することにより、内部の温度が約９００℃に
上昇している。このため、蒸焼室１６内の廃棄物から発
生し内管３３を通って燃焼空間３１ａ内に流入したガス
は、最も温度が高くなっているスリーブ３８の内周面に
接する個所から自然発火し、スムーズに燃焼が開始され
る。ここで、外管３４が内管３３を囲んでいるので、加
熱室１７から外管３４を通って供給される助燃空気が、
内管３３から前記ガスを吸い出す働きをするため、蒸焼
室１６からのガスの排出が促進される。燃焼空間３１ａ
内で燃焼が開始されたガスは、燃焼しつつ燃焼空間３１
ａ内を通過して緩衝空間３１ｂ内に流入し、隔壁４１に
より仕切られて形成された流路内を流れて排気塔４０か
ら排気される。緩衝空間３１ｂのガスは、燃焼空間３１
ａで燃焼が開始されているため、温度が上昇している。

【００３１】緩衝空間３１ｂを含むガス燃焼室３１の内
周面には断熱材３２が設けられているために緩衝空間３
１ｂ内の熱が上部タンク１３の外周側へ伝わりにくく、
さらに、緩衝空間３１ｂ内が隔壁４１で仕切られている
ために緩衝空間３１ｂ内の熱が排気塔４０から逃げにく
い。このため、緩衝空間３１ｂ内に流入した燃焼中のガ
スの温度が約９００℃に維持される。しかも、緩衝空間
３１ｂ内に流入した燃焼中のガスは隔壁４１により仕切
られた流路に沿って流れるため、この燃焼中のガスが流
れる距離が長くなるとともに排気塔４０に到達するまで
の時間が少なくとも２秒間かかるようになる。従って、
燃焼空間３１ａを通過して緩衝空間３１ｂ内に流入した
燃焼中のガスが約９００℃の温度で少なくとも２秒間維
持されることにより完全燃焼し、未燃焼ガスが大気中に
排出されることがなくなり、異臭の発生が防止される。

【００３２】廃棄物の処理を開始してから所定時間が経
過し、蒸焼室１６内に投入した廃棄物からガスが発生し
なくなった時点で、蒸焼用バーナー１８と燃焼用バーナ
ー３９とを停止させ、そして、下部タンク１２を冷却す
る。その際には、開閉弁３７を図３に示す冷却用位置に
位置させてから、冷却ファン１９を稼動させて、加熱室
１７内に外気を取り込むとともに加熱室１７内の空気を
排気する。このとき、ガス燃焼室３１への助燃空気の通
路は開閉弁３７により塞がれているので、ガス燃焼室３
１へ外気が入り込むことがなく、ガス燃焼室３１内の温
度を低下させない。これにより、蒸焼室１２の温度が１
００℃程度に低下するまでに廃棄物から発生するガスも
ガス燃焼室３１で燃焼するので、悪臭が発生しない。

【００３３】冷却後、廃棄物投入口１５から、蒸焼室１
６内に残留している炭化した廃棄物を掻き出し、廃棄物
処理を終了する。

【００３４】本実施の形態によれば、助燃空気を加熱室
１７で予熱してからガス燃焼室３１へ送り込むことを可
能にするとともに、冷却時には外気がガス燃焼室３１に
入らないようにしたので、ガス燃焼室３１に冷たい空気
が入り込んでガス燃焼室３１内の気体の温度が低下する
ことを防止でき、これにより、廃棄物を処理したときに
発生したガスを完全に燃焼させ、異臭の発生を確実に防
止することができる。

【００３５】また、本実施の形態によれば、冷却過程で
は、開閉弁３７を冷却用位置に位置させてから冷却ファ
ン１９を稼動させるようにしたので、この順を誤ること
により加熱室１７内の気圧を不必要に上昇させたりガス
燃焼室３１から蒸焼室１６へ気流を逆流させたりするこ
とを防止できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、加熱室とガス
燃焼室とが連通される状態と、加熱室とガス燃焼室とが
連通されずに加熱室が外気に対して開放される状態とを
切り換えるようにしたので、冷却過程以外の過程では、
加熱室内で温められた空気を助燃空気としてガス燃焼室
へ供給し、冷却過程では、加熱室からの排気を可能にす
ると同時に、補助給気通路を塞いでガス燃焼室に外気が
入り込むのを防ぐことができるため、ガス燃焼室の温度
低下を防止できる。したがって、ガス発生室内の廃棄物
の温度が下がりきってガスが発生しなくなるまでの間に
発生するガスを完全燃焼させることができ、不完全燃焼
による悪臭の発生を防止できる。

【００３７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、補助給気通路は、ガス燃焼室におけるガ
ス発生室との接続位置の近傍へ助燃空気を供給するの
で、ガス発生室内の廃棄物から発生したガスに助燃空気
を充分供給でき、また、ガスと助燃空気とが混合され易
くなるため、ガスを完全燃焼させることができ、悪臭の
発生を防止できる。

【００３８】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、補助給気通路は、少なくとも下流
側がガス発生室とガス燃焼室とを接続する連通管の外周
を囲んで形成されているので、ガス発生室内の廃棄物か
ら発生したガスが助燃空気で囲まれるため、ガス発生室
内の廃棄物から発生したガスに助燃空気を充分供給で
き、また、ガスと助燃空気とが混合され易くなるため、
ガスを完全燃焼させることができ、悪臭の発生を防止で
きる。また、補助給気通路の少なくとも下流側が連通管
を囲んでいるので、加熱室から補助給気通路を通って供
給される助燃空気が、連通管から前記ガスを吸い出す働
きをするため、ガス発生室からのガスの排出を促進して
処理を速くすることができる。

【００３９】請求項４記載の発明では、請求項１，２又
は３記載の発明において、冷却過程では、加熱手段を停
止させて、その後に、補助給気通路を閉止するとともに
加熱室を外気に連通させ、その後に、加熱室に外気を取
り込む冷却用給気機構を稼動させるので、誤って加熱室
を外気に連通させる前に冷却用給気機構を稼動させてし
まうことにより加熱室内の気圧を不必要に上昇させてし
まうことによる危険を回避でき、また、加熱室内の気圧
上昇によりガス燃焼室内の気圧がガス発生室内の気圧よ
りも高くなってしまうことを防止できるため、ガス発生
室からのガスの流入を妨げず、廃棄物処理を捗らせるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物処理装置の実施の一形態の概略
的構造を示す縦断正面図である。

【図２】廃棄物処理中の補助給気通路の状態を部分的に
拡大して示す縦断正面図である。

【図３】冷却過程での補助給気通路の状態を部分的に拡
大して示す縦断正面図である。

【図４】従来の廃棄物処理装置の一例を示す縦断正面図
である。

【図５】冷却過程での給気・排気の状態を部分的に拡大
して示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１１ 廃棄物処理装置 １６ ガス発生室 １７ 加熱室 １８ 加熱手段 １９ 冷却用給気機構 ３１ ガス燃焼室 ３３ 連通管 ３６ 補助給気通路 ３９ 燃焼手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｌ 13/02 Ｆ２３Ｌ 15/00 Ａ 15/00 17/00 Ｇ 17/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｆ ３０２Ｃ Ｆターム(参考） 3K023 PD00 QA12 QB09 QB14 QB18 QC05 3K061 AA07 AB02 AC01 BA03 BA05 CA07 ND03 3K065 AA07 AB02 AC01 BA05 GA02 GA12 GA22 GA27 GA32 GA53 3K078 AA05 BA03 BA22 CA02 CA09 CA12 CA13 CA22 4D004 AA03 AA46 CA15 CA27 CA28 CA32 CA48 CB28 CB34 CC02 DA02 DA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収納した廃棄物から熱によりガスを発生
   させるガス発生室と、 前記ガス発生室の周りを囲み加熱手段により加熱される
   加熱室と、 前記ガス発生室に接続された前記ガスを燃焼させるガス
   燃焼室と、 前記ガス燃焼室内の前記ガスが燃焼する温度まで上昇さ
   せる燃焼手段と、 前記加熱室と前記ガス燃焼室とを連通し前記加熱室から
   前記ガス燃焼室へ助燃空気を供給する補助給気通路と、 冷却過程では前記補助給気通路を閉止するとともに前記
   加熱室を外気に連通させ、他の過程では前記補助給気通
   路を開放するとともに前記加熱室を外気から遮断する開
   閉手段と、を備える廃棄物処理装置。
2. 【請求項２】 前記補助給気通路は、前記ガス燃焼室に
   おける前記ガス発生室との接続位置の近傍へ助燃空気を
   供給する請求項１記載の廃棄物処理装置。
3. 【請求項３】 前記補助給気通路は、少なくとも下流側
   が前記ガス発生室と前記ガス燃焼室とを接続する連通管
   の外周を囲んで形成されている請求項１又は２記載の廃
   棄物処理装置。
4. 【請求項４】 前記冷却過程で稼動して前記加熱室に外
   気を取り込む冷却用給気機構と、前記冷却過程で前記加
   熱手段を停止させてその後に前記開閉手段により前記補
   助給気通路を閉止するとともに前記加熱室を外気に連通
   させてその後に前記冷却用給気機構を稼動させる冷却制
   御手段とを備える請求項１，２又は３記載の廃棄物処理
   装置。