JP2006341245A - 廃棄物の熱分解処理装置および熱分解処理方法、ならびに肥料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】含水率の高い廃棄物であっても、内部まで完全に処理することによって、一度に大量の廃棄物を処理することが可能な熱分解処理装置を提供する。
【解決手段】本発明の熱分解炉２内の中心には、中空の管で形成され、下部外周に複数の吸気管８ａを備えた対流補助管８が設置されている。対流補助管８の開口部分は、煙突４と熱分解炉２との接合部４ａに対向するように設けられている。煙突４は外気と連通しているので、熱分解炉２内よりも圧力が低い装置外部への空気の吸引力が発生する。この吸引力により、磁気処理された空気は熱分解炉２内に山積みにされた廃棄物の間をすり抜けるようにして吸気管８ａから対流補助管８へと吸い込まれ、対流補助管８の上部から吐き出される。これにより、熱分解炉２内には空気の対流が生じ、山積みにされた廃棄物に満遍なく磁気処理された空気が行きわたるので完全に熱分解して処理することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、廃棄物を熱分解処理する装置に関し、より詳しくは、生ゴミ・有機汚泥・家畜糞尿・屎尿・食品残渣・魚介残渣などの含水率が比較的高い有機系廃棄物を熱分解して処理するための熱分解処理装置および熱分解処理方法、ならびに熱分解処理方法によって製造される肥料の製造方法に関する。

産業、経済の発展にともない大量に発生している産業廃棄物や、一般家庭から排出される生ゴミ等の廃棄物は、一般的に、焼却（熱分解）処理して可燃成分を除去し、残存する不燃成分のみを最終的に埋め立てることによって処理されている。

生ゴミ・有機汚泥・家畜糞尿・屎尿・食品残渣・魚介残渣などの含水率の高い廃棄物においても同様に焼却処理が施される。しかし、このような廃棄物は、まず、液体成分が十分に乾燥しないと燃焼が始まらず、また、焼却処理が始まっても、廃棄物の表面のみが急速に処理されるだけで廃棄物の中心部分は十分に処理されにくい。また、このような含水率の高い廃棄物を処理する場合、焼却炉内での燃焼条件を一定に保つことが難しいため、不完全燃焼による煙や煤塵の発生、或いはダイオキシン等の有害ガスなどによる環境汚染を引き起こしやすい。

そこで、近時の焼却設備においては、燃焼温度を高めて完全燃焼を図ったり、燃焼ガスから硫黄酸化物、窒素酸化物、塩素化合物などを捕捉除去して、排気を無害化したりする方向での改良が進められている。

ところが、このような燃焼条件の管理、燃焼ガスの無害化を徹底して行おうとすると、広い敷地に複雑な装置を配置する必要があるため、建設費も嵩むこととなる。また、ダイオキシン等の有害ガスの発生を抑えるには、８５０℃以上の燃焼温度が必要となるので、廃棄物の処理に大量のエネルギーを消費することとなる。

そこで、空気に磁界を加えて熱処理用空気として利用することにより、ダイオキシン等の有害ガスの発生を抑制しつつ、できるだけ簡単な構造で建設費を安価に抑えることが可能な分解処理装置が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の分解処理装置は、熱処理室を形成する耐熱容器と、この耐熱容器の壁部を貫通して設けられ、外部の大気に磁界を加えて熱処理用空気として熱処理室に取り入れる吸気通路と、この吸気通路を通る熱処理用空気に対して乱流を生じさせる流れ調節手段とを有している。

特許文献１には、磁界を加えた空気を熱処理用空気として熱処理室に送ることにより、廃棄物が効率的に且つ緩やかに燃焼され、また、廃棄物が明確に認識できる程の炎を上げることもなく、そして、廃棄物の表面だけでなく主に内部の広い領域で時間をかけて緩やかな酸化ないしは炭化さらには灰化が進行され、その結果、炉内の炉壁部分等において、著しい高温化を回避しつつ、廃棄物を完全燃焼させるとともにダイオキシン類の発生を抑えて熱処理することが可能であると記載されている。

特開２００４−９１３６７号公報

特許文献１の分解処理装置においては、磁界が加えられた空気を自然吸気またはファン等によって強制的に熱処理室に送ることが記載されている。固体の廃棄物を処理する場合であれば、廃棄物を山積みすると、この廃棄物同士に隙間が形成されるので、ファン等によって強制的に送り込まれた空気はこの隙間を流れ、廃棄物の表面だけでなく内部の領域においても熱分解を促すことが考えられる。

しかしながら、含水率が高く、固体状態が維持されずに流動物状に近い形状となっている廃棄物においては、特許文献１に記載されているように磁界が加えられた空気をただ熱処理室に送っても、空気は熱処理室内に山積みに投入された廃棄物のほんの表層部を沿うように流れるだけで、内部にある廃棄物には行きわたりにくい。従って、表層部にある廃棄物のみが熱分解され、内部にある廃棄物は処理されずにそのまま残ってしまい、一度に大量の廃棄物を処理することが難しい。

そこで、本発明は、含水率の大きさにかかわらず、内部にある廃棄物まで完全に熱分解することが可能であり、これにより一度に大量の廃棄物を処理することができる熱分解処理装置、および熱分解処理方法ならびにこのような廃棄物の熱分解処理により肥料を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の熱分解処理装置は、空気を磁気処理する磁気処理手段と、磁気処理手段によって磁気処理された空気が導入され、この導入される空気により廃棄物を熱分解処理するための熱分解炉とを備え、熱分解炉は、熱分解炉内に導入される空気を、熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出して熱分解炉内で対流させる対流補助管を備えたことを特徴とする。

本発明の熱分解処理装置によれば、磁気処理手段によって磁気処理された空気は熱分解炉内へと導入され、そして、熱分解炉内に備えられた対流補助管により、熱分解炉内の下部から吸い込まれて上部へと吐き出される。従って、熱分解炉内に導入された空気は、熱分解炉の壁面付近で留まることなく、熱分解炉内で対流を起こす。この対流により、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく内部にある廃棄物にまで磁気処理された空気を行きわたらせることができ、満遍なく接触させることができる。これにより、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解処理することができる。

本発明の熱分解処理装置における熱分解炉は、磁気処理手段によって磁気処理された空気を分配して導入するための空気導入管群を備えたことを特徴とする。

熱分解炉には、空気導入管が複数備えられていることによって、磁気処理手段によって磁気処理された空気は分配されて各空気導入管から熱分解炉内へと導入される。これにより、一度にまとめて空気を磁気処理し、この磁気処理された空気をそれぞれの空気導入管から熱分解炉内へと導入することができるので、各空気導入管に磁気処理手段を設ける必要がない。

本発明の熱分解処理装置における対流補助管は、外周面に複数の吸気管を備えたことを特徴とする。

吸気管が対流補助管の外周面に複数備えられたことにより、空気導入管から熱分解炉内に導入された空気を、熱分解炉内のあらゆる方向から吸気管に吸い込むことができる。よって、熱分解炉内全体に空気の対流を生じさせることができ、この対流により、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく内部にある廃棄物にまで磁気処理された空気を行きわたらせることができ、満遍なく接触させることができるので、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解処理することができる。

さらに、本発明の熱分解処理装置における熱分解炉は、熱分解炉内で発生したガスを熱分解炉外に排出する煙突を備え、対流補助管は、その先端開口が、煙突と熱分解炉との接合部に対向するように設けられた方が望ましい。

熱分解炉内で発生した排気ガスは、熱分解炉に接合されている煙突から外部へ放出される。つまり、煙突は外気と連通している状態である。熱分解処理装置の外部は熱分解炉よりも圧力が低いので、この煙突と熱分解炉との接合部に対向するように対流補助管の先端開口を設けることにより、対流補助管内には吸引力が発生する。このように、煙突と熱分解炉との接合部に対向するように対流補助管の先端開口を設けるだけで、対流補助管には、特に公知の吸引手段を設けることなく、熱分解炉内に導入された空気を、吸気管を通じてあらゆる方向から対流補助管内に吸い込むことができる。従って、熱分解炉内に空気の対流を生じさせるために特別な吸引手段を設ける必要がないので、熱分解処理装置を簡単な構造で構成することができ、しかも安価に製造することができる。なお、煙突をもうけたことにより生じる吸引力の大きさは煙突の高さに比例するので、なるべく高い煙突を設けるとよい。

さらに、本発明の熱分解処理装置における熱分解炉は円筒状に形成され、対流補助管は、熱分解炉内の中心に設けられた方が望ましい。

熱分解炉が円筒状に形成され、対流補助管が熱分解炉内の中心に設けられたことにより、空気導入管から導入された空気は熱分解炉内の中心方向へと吸い寄せられる。これにより、熱分解炉の内周壁面付近で空気を留まらせることなく、満遍なくあらゆる方向から対流補助管内に吸い込むことができる。よって、熱分解炉内全体に空気の対流を生じさせることができ、熱分解炉内に山積みにされた廃棄物のうち、最も空気が行きわたりにくい熱分解炉の中央部分の廃棄物にまで空気を接触させることができる。

本発明の廃棄物の熱分解処理方法は、熱分解処理装置の熱分解炉内に投入された廃棄物を、磁気処理された空気によって熱分解処理する廃棄物の熱分解処理方法であって、熱分解炉内に導入される磁気処理された空気を、熱分解炉内に設けられた対流補助管によって熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出させて熱分解炉内を対流させることを特徴とする。

本発明の廃棄物の熱分解処理方法によれば、磁気処理された空気は熱分解炉内へと導入され、そして、熱分解炉内に備えられた対流補助管により、熱分解炉内の下部から吸い込まれて上部へと吐き出される。従って、熱分解炉内に導入された空気は、熱分解炉の壁面付近で留まることなく、熱分解炉内で対流を起こす。この対流により、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく内部にある廃棄物にまで磁気処理された空気を行きわたらせることができ、満遍なく接触させることができる。これにより、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解処理することができる。

本発明の熱分解処理方法で用いられる廃棄物は、液状の廃棄物であって、液状の廃棄物は、粉体と混合した状態で熱分解処理されることを特徴とする。

ドレッシング、味噌、醤油粕、焼酎粕、マヨネーズ、たれ類、乳製品、または、魚や家畜の解体時における血液成分などの液状の廃棄物を処理する場合、それ単独では熱分解されにくい。そこで、これらの廃棄物を大鋸屑や米糠、籾殻、刻んだ藁などの粉体と混合することによって、液状の廃棄物の表面積を増加させ、液体成分の乾燥を促すことができ、液状の廃棄物を内部まで完全に熱分解処理することが可能となる。

本発明の肥料の製造方法は、熱分解処理装置の熱分解炉内に投入された廃棄物を、磁気処理された空気によって熱分解処理して製造する肥料の製造方法であって、熱分解炉内に導入される磁気処理された空気を、熱分解炉内に設けられた対流補助管によって熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出させて熱分解炉内を対流させることを特徴とする。

熱分解炉内に導入される磁気処理された空気を、熱分解炉内に設けられた対流補助管によって熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出させて熱分解炉内を対流させ、熱分解炉内の廃棄物に満遍なく接触させて該廃棄物を完全に熱分解処理することによって、廃棄物は磁気を帯びた灰となり、この灰を農作物の肥料とすることができる。

本発明の廃棄物の熱分解処理装置は、以下のような効果を奏す。
（１）熱分解炉内に、空気導入管から前記熱分解炉内に導入された空気を吸い込む対流補助管を備えたことによって、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解することができ、不完全な熱分解などによるダイオキシン等の有害ガスの発生を抑制しつつ、一度に大量の廃棄物を処理することができる。
（２）熱分解炉には、空気導入管が複数備えられていることによって、磁気処理手段で一度にまとめて空気を磁気処理し、この磁気処理された空気をそれぞれの空気導入管から熱分解炉内へと導入することができる。よって各空気導入管に磁気処理手段を設ける必要がなく、装置建設費のコストダウンを図ることができる。
（３）吸気管が対流補助管の外周面に複数備えられたことにより、熱分解炉内全体に空気の対流を生じさせることができ、この対流により、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく内部にある廃棄物にまで磁気処理された空気を行きわたらせることができ、満遍なく接触させることができるので、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解処理することができる。
（４）煙突と熱分解炉との接合部に対向するように対流補助管の先端開口を設けるだけで、対流補助管には、特に公知の吸引手段を設けることなく、熱分解炉内に導入された空気を、吸気管を通じてあらゆる方向から対流補助管内に吸い込むことができる。従って、熱分解炉内に空気の対流を生じさせるために特別な吸引手段を設ける必要がないので、熱分解処理装置を簡単な構造で構成することができ、しかも安価に製造することができる。
（５）対流補助管が円筒状に形成された熱分解炉内の中心に設けられたことにより、山積みにされた廃棄物のうち、最も空気が行きわたりにくい熱分解炉の中央部分の廃棄物にまで空気が侵入するので、含水率が高い廃棄物であっても完全に熱分解して処理することができる。

また、本発明の廃棄物の熱分解処理方法によれば、以下のような効果を奏す。
（１）熱分解炉内に導入された空気は、熱分解炉の壁面付近で留まることなく、熱分解炉内で対流を起こすので、この対流により、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく内部にある廃棄物にまで磁気処理された空気を行きわたらせるとともに満遍なく接触させることができ、含水率の高い流動物状の廃棄物であっても、内部にある廃棄物まで完全に熱分解処理することができる。
（２）液状の廃棄物は、粉体と混合した状態で処理することによって、液状の廃棄物の表面積を増加させ、液体成分の乾燥を促すことができ、液状の廃棄物を内部まで完全に熱分解処理することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態における熱分解処理装置を、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態における熱分解処理装置の正面図である。図２は、本実施の形態における熱分解処理装置の平面図である。図３は、本実施の形態における熱分解処理装置の縦断面図である。図４は、図１のＡ−Ａ線断面図、図５は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図２のＣ−Ｃ線断面図である。図７は、送風装置を示す図である。図８は、磁気処理装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は軸垂直断面図である。

図１に示すように、本実施の形態における熱分解処理装置１は、廃棄物を投入して熱分解処理するための熱分解炉２と、空気を熱分解炉２内に送り込む送風装置３と、熱分解炉２で発生した分解ガスを炉外に排出する煙突４とを備える。また、送風装置３内には、後述する磁気処理装置が備えられており、この磁気処理装置は、空気を磁気処理する磁気処理手段として機能する。

熱分解炉２は、数百℃の高温に耐えることができる金属製の材料により、縦長の円筒状に形成されている。本実施の形態においては、熱分解炉２は、直径が１２００ｍｍ、高さ１５００ｍｍに形成されている。

熱分解炉２の上面には、廃棄物を熱分解炉２内へ投入するための廃棄物投入口５が設けられている。廃棄物投入口５には、この廃棄物投入口５を覆う蓋５ａがヒンジなどを用いて取り付けられており、これにより開閉が可能となっている。蓋５ａは、廃棄物の熱分解処理中に外気が廃棄物投入口５から侵入しないように、閉じた状態では廃棄物投入口５を密閉するように形成されている。

また、熱分解炉２の外周面の下部正面には、熱分解処理中の廃棄物の様子および熱分解炉２内の様子を点検するための点検口６が設けられている。点検口６には、この点検口６を覆う蓋６ａがヒンジなどを用いて取り付けられており、これにより開閉が可能となっている。蓋６ａは、廃棄物の熱分解処理中に外気が点検口６から侵入しないように、閉じた状態では点検口６を密閉するように形成されている。

熱分解炉２の外周面の下部側面には、送風装置３によって空気を熱分解炉２内に導入するための空気導入管７が複数設けられている。図４から図６に示すように、空気導入管７は、左右対称となるように、また、上下２段となるように配置され、片側に７箇所ずつ合計で１４箇所設けられている。

上段には、片側３箇所ずつ合計で６箇所の空気導入管７ａ，７ｂが設けられている。これらの空気導入管７ａ，７ｂは、その先端が熱分解炉２の中心線（図４中一点鎖線Ｐ）に向かうように取り付けられている。これにより、熱分解炉２のほぼ中心に設けられた空気導入管７ａよりも外側に取り付けられている空気導入管７ｂの先端は、熱分解炉２の内周面に沿うような配置となっている。また、下段には片側４箇所ずつ合計で８箇所の空気導入管７ｃ，７ｄが設けられている。これらの空気導入管７ｃ，７ｄは、その先端が、それぞれ中心線（図５中の点線ＱおよびＲ）を挟んで対向する空気導入管７ｃ，７ｄと向かい合うように取り付けられている。これらの空気導入管７には、それぞれ、後述する送風装置３から導入される空気の量を調整するためのバルブ（図示せず）が備えられている。

図３および図５に示すように、熱分解炉２内の中心には、空気導入管７から熱分解炉２内に導入された空気を下部から吸い込む対流補助管８が備えられている。対流補助管８は、外周に複数の吸気管８ａを備えている。対流補助管８は、数百℃の高温に耐えることができる金属製の材料により形成された中空管であり、この対流補助管８の先端の開口は、後述する煙突４と熱分解炉２との接合部４ａに対向するように設けられている。吸気管８ａは、対流補助管８よりも小さい外径の中空管で形成されている。この吸気管８ａは、対流補助管８の下部外周面に、同一平面内において１２０°間隔で３箇所、上下方向に３段設けられている。また、吸気管８ａは、その先端部が、対流補助管８に接合された基端に対して水平方向より下方に位置するように傾斜して設けられている。なお、本実施の形態における対流補助管８は外径１１４ｍｍ、内径１００ｍｍ、吸気管８ａは外径２７．２ｍｍ、内径２０ｍｍで形成されている。

送風装置３は、熱分解炉２の外周面の側面に２箇所設けられている。送風装置３は、観音開きの扉を備えた矩形状の筐体内に備えられており、図７に示すように、送風装置３内に外気を取り込む送風機１４と、外気を磁気処理する磁気処理装置１０と、磁気処理された空気を一度溜めるための磁界溜め１１ｂ，１１ｃとにより構成される。磁界溜め１１ｂに一度溜められた磁気処理された空気は、送風機１４の送風力によって、パイプ９ａおよびＬ字状の連結パイプ９ｂを通り、磁界溜め１１ｃに送られる。磁界溜め１１ｃの下部には、空気導入管７の本数分だけ連結管１１ａが形成されており、この連結管１１ａと空気導入管７とをゴム製のホース１２により連結することで、磁気処理装置１０によってまとめて磁気処理された空気を、分配して各空気導入管７から熱分解炉２内に導入することが可能となる。送風機１４は、磁界溜め１１ｂとパイプ９ａとの間に設けられているが、外気を取り込むとともに空気導入管７へと送風することができれば、磁気処理装置１０よりも外気取り込み側となる位置に設けてもよい。

図８に示すように、磁気処理装置１０は、円柱のケース１０ａの中に、一方の面がＮ極、他方の面がＳ極であるドーナツ状の永久磁石１０ｂが同じ向きで連続して配置され、１つの中空の管となるように構成されている。永久磁石１０ｂがドーナツ状に形成されていることにより、永久磁石１０ｂの中央部には、空気路１０ｃが形成される。送風機１４により磁気処理装置１０内に取り込まれた空気は、永久磁石１０ｂの中央部の空気路１０ｃを通り抜けることにより、磁気処理された空気となる。なお、永久磁石１０ｂの数およびＮ極、Ｓ極の配置は、廃棄物の熱分解に必要とされる空気の磁界の強さまたは永久磁石の磁力によって任意に設定することができる。

煙突４は、熱分解炉２の上面に接合されており、熱分解炉２の上面のすぐ上方に、熱分解炉２で発生した分解ガスを脱臭するための脱臭装置１３を備えている。熱分解炉２で発生した分解ガスは、煙突４と熱分解炉２との接合部４ａから吸い上げられ、脱臭装置１３を通過して煙突４の先端から装置外部へと放出される。なお、煙突４の高さは、任意に設定することができるが、対流補助管８内に空気を吸い込むための吸引力はこの煙突４の高さに比例するので、できるだけ高くする方が望ましい。

以上のような本実施の形態における熱分解処理装置１を用いて、特に含水率の高い廃棄物を処理する場合の処理方法について説明する。

本実施の形態における熱分解処理装置１で処理される含水率の高い廃棄物としては、例えば、生ゴミ・有機汚泥・家畜糞尿・屎尿・食品残渣・魚介残渣などが挙げられる。このような含水率の高い廃棄物をそのまま廃棄物投入口５から熱分解炉２に投入すると廃棄物が乾燥しにくく、また乾燥しても、その際に大きな塊となってしまうこともある。そこで、液状を呈するような含水率の高い廃棄物の場合は、熱分解炉２内へ投入する際には、大鋸屑や米糠、籾殻、藁などの粉体と混合させて投入するか、大鋸屑や米糠、籾殻、藁などの粉体を投入した後に、廃棄物を熱分解炉２内へ投入し、十分に混ぜた状態とする方がよい。このような含水率の高い廃棄物を粉体と混合することにより、廃棄物の表面積を増加させることができ、空気導入管７より導入された空気が廃棄物の間に侵入しやすくなるため、廃棄物が早く乾燥しやすくなり、また、完全に乾燥しても大きな塊になりにくいので、熱分解を促進させて熱分解処理にかかる時間が短縮することができる。なお、熱分解処理にかかる時間をさらに短縮したい場合は、熱分解処理をする前に廃棄物と粉体を混合して自然乾燥させておき、ある程度含水率が低くなった状態で熱分解炉２内に投入してもよい。

熱分解炉２内に廃棄物を投入したら、廃棄物投入口５の蓋５ａを閉じ、熱分解炉２を密閉状態とする。
送風装置３の送風機１４により、外気が、３つの磁気処理装置１０のそれぞれへと流れ込み、磁気処理装置１０の永久磁石１０ｂの中央部の空気路１０ｃを通り抜ける。磁気処理装置１０の永久磁石１０ｂは、同じ向きで連続して配置され、１つの中空の管となるように構成されており、空気がこの管の中央部である空気路１０ｃを通り抜けることにより、送風装置３内に取り込まれた空気は磁気処理されて磁気を帯びた磁気風となる。この磁気風は、磁界溜め１１ｂで一度滞留し、パイプ９ａおよびＬ字状の連結パイプ９ｂを通って、さらに、磁界溜め１１ｃで滞留する。そして、磁界溜め１１ｃ下部に設けられた複数の連結管１１ａからゴム製のホース１２を通って空気導入管７へと送られ、熱分解炉２内に導入される。空気導入管７にはバルブが取り付けられているので磁気風の量はこのバルブにより調整することができる。

空気導入管７ａ，７ｃ，７ｄから導入された磁気風は、熱分解炉２の中心に向かうように広がっていく。また、空気導入管７ｂから導入された磁気風は、熱分解炉２の内周に沿うように広がっていく。対流補助管８の先端開口は、煙突４と熱分解炉２との接合部４ａと対向するように配置されており、煙突４は外気と連通しているので、対流補助管８内には、熱分解炉２内から、熱分解炉２内部よりも圧力が低い熱分解処理装置１外部へ空気を吸い上げるような吸引力が発生する。この吸引力により、熱分解炉２内に満遍なく広がった磁気風を対流補助管８の外周下部に複数設けられた吸気管８ａから対流補助管８内へと吸い込み、対流補助管８の上部から吐き出すといった一定の空気の流れが発生する。熱分解炉２内に満遍なく広がった磁気風は対流補助管８内の吸引力により、熱分解炉２内に山積みにされた廃棄物の間をすり抜けるようにして廃棄物の中心部まで侵入し、吸気管８ａから対流補助管８内へと吸い込まれる。そして、図３に示すように、磁気風は対流補助管８の上端部から吐き出されて熱分解炉２内の上部壁面を伝い、対流補助管８の吸引力により再び熱分解炉２の下部へと流れる。このようにして、熱分解炉２内全体に一定の強制的な空気の対流を生じさせることにより、磁気風が熱分解炉２内に山積みにされた廃棄物に満遍なく行きわたることとなる。なお、磁気風の一部は分解ガスとともに煙突４から熱分解炉２外へと排出される。

また、吸気管８ａは、同一平面内１２０°間隔で対流補助管８の外周に３箇所設けられており、なおかつ、その先端部が対流補助管８に接合された基端に対して水平方向より下方に位置するように傾斜して設けられているので、対流補助管８は、円筒状の熱分解炉２内のあらゆる方向から磁気風を吸い上げるようにして吸引することができる。また、吸気管８ａは、対流補助管８の径よりも小さいもので構成されているので、対流補助管８内よりも大きな吸引力で磁気風を吸い上げることができる。このようにして、熱分解炉２内には、全体的に一定の強制的な空気の流れが発生し、このような空気の対流により、磁気風は山積みになった廃棄物の隅々にまで行きわたり、山積みにされた廃棄物の表層部だけでなく、最も磁気風が行きわたりにくい内部および下部にある廃棄物までもが磁気風と接触することができる。

磁気風が廃棄物の間をすり抜けるようにして侵入していくことで、山積みにされた廃棄物全体の乾燥が進む。点検口６から熱分解炉２内の様子を観察し大部分の廃棄物の乾燥が確認されたら、熱分解の開始を補助するために着火を行う。または、廃棄物の乾燥が進み、熱分解炉２内の温度が上昇していくことによって自然発火が起こり廃棄物の熱分解が開始される。廃棄物の熱分解は炎を上げて燃焼するようなものではなく、１００℃前後の低温で酸化および炭化が徐々に進行していく。このように、廃棄物の熱分解が低温で徐々に進行していくことにより、ダイオキシンは発生せず、また廃棄物は炭化された後に灰化されるまで完全に熱分解されるので、有害ガス等の発生もない。なお、炎を上げて燃焼するような熱分解が起こっている場合には、空気導入管７のバルブを調整することによって、熱分解炉２内に導入される磁気風の量を少なくするとよい。

以上のように、本実施の形態における熱分解処理装置１によれば、熱分解炉２内に設けられた対流補助管８により、空気導入管７から導入された磁気風を、山積みにされた廃棄物の間をすり抜けるようにして内部や下部にある廃棄物にまで接触させることができる。これにより、含水率の高い廃棄物の乾燥を促進することができるとともに、廃棄物全体を、著しい高温化を回避しつつ完全に熱分解させることができる。従って、ダイオキシン類等の有害ガスの発生を抑えて処理することができる。また、廃棄物を熱分解炉２内に山積みにしても内部や下部にある廃棄物まで完全に処理することができるので、一度に大量の廃棄物の処理が可能となる。

また、本実施の形態における熱分解処理装置１によれば、送風装置３内の磁気処理装置１０により空気を磁気処理し、そして、各空気導入管７へと分配して送ることができるので、各空気導入管７に磁気処理装置１０を設ける必要がない。従って、磁気処理装置１０内の永久磁石の数や配置などに自由度をもたせることができる。

また、本実施の形態における熱分解処理装置１によれば、熱分解の途中で廃棄物の掻き混ぜを行うなどの作業を何ら加えることなく、山積みにされた廃棄物全体を完全に熱分解させることができる。廃棄物の掻き混ぜを行うために、廃棄物の処理中に熱分解炉２の廃棄物投入口５をあけると、外気が熱分解炉２内に一気に流れこんで炎があがってしまうこともあり、作業者にとっては非常に危険であるが、本実施の形態における熱分解処理装置１によれば、このような作業者の危険を排除することもできる。

また、本実施の形態における熱分解処理装置１は、熱分解炉２内に対流補助管８を設けただけで山積みにされた廃棄物を完全に処理することができるので、ダイオキシン等の有害ガスの発生しない８００℃以上の高温で処理するために装置を大型化したり、有害ガスを無害化するための複雑な装置を配置したりする必要もなく、熱分解処理装置１を簡単な構造で安価に製造することができる。なお、対流補助管８を熱分解炉２内に複数設ける構成としてもよい。これにより、熱分解炉２が比較的大型である場合でも、空気導入管７から導入された磁気風をそれぞれの対流補助管８から吸い込んで吐き出し、熱分解炉内の廃棄物に満遍なく接触するように、熱分解炉２内に空気の対流を生じさせることができる。

なお、熱分解処理装置１は、本実施の形態に限るものではなく、例えば、空気導入管７の先端を枝分かれさせた構造としたり、送風装置３内にブロワを取り付けて強制的に外気を吸い込み、そして、強制的に熱分解炉２内に導入する構成としたりしてもよい。これにより、熱分解炉２内への磁気風の広がりをさらに促進させることができる。また、点検口６は、耐熱の透明なガラス等によって形成された窓状のものであってもよい。

また、煙突が熱分解炉２の外周面上部にＬ字状に設けられ、対流補助管８の先端開口を煙突の熱分解炉２との接合部の開口に対向するように配置できない場合は、公知の吸引手段を対流補助管８に設け、対流補助管８内に磁気風を吸い込む力を補助する構成としてもよい。

次に、本実施の形態における熱分解処理装置を用いて廃棄物を熱分解処理し、肥料を製造する方法を説明する。

肥料を製造するための原料となる廃棄物は、缶詰食品、麺類等の食品残渣、または、家畜糞など固体物や、ドレッシング、味噌、醤油粕、焼酎粕、マヨネーズ、たれ類、乳製品、または、魚や家畜の解体時における血液成分などの液状物である。

上記のような固体の廃棄物を原料とする場合は、熱分解処理装置１の熱分解炉２内にそのまま投入することができる。また、上記のような液状の廃棄物を原料とする場合は、それ単独では熱分解されにくい。そこで、これらの廃棄物を大鋸屑や米糠、籾殻、藁などの粉体と混合して熱分解炉２内へ投入するか、または、熱分解炉２内に粉体を投入してから、液状の廃棄物を投入し、よく攪拌して混合させる。そして、熱分解炉２内に投入された廃棄物を、上述したように、磁気処理された空気により灰化されるまで熱分解する。なお、固体の廃棄物の場合でも、含水率が高い場合や、熱分解処理にかかる時間を短縮したい場合は、粉体と混合して熱分解処理してもよい。

完全に熱分解されて灰化した廃棄物は、窒素やリンなどの成分を含んでおり、露地栽培や家庭菜園、果樹園等における農作物の肥料として使用することができる。

以下に、固体の廃棄物として鶏糞を、液状の廃棄物としてドレッシングを原料として製造した肥料の成分分析表を示す。なお、鶏糞は、大鋸屑と１０対３の割合で混合して１週間程度自然乾燥させた後、熱分解処理した。また、ドレッシングは、大鋸屑と２対１の割合で混合して攪拌したものを熱分解炉に投入して熱分解処理した。

表１は、鶏糞を原料として製造した肥料の成分分析表である。

表２は、ドレッシングを原料として製造した肥料の成分分析表である。

以上のように、本実施の形態における肥料の製造方法により製造された肥料は、窒素やリン、カリウムなどの成分を含んでおり、農作物の肥料として使用することができる。また、塩基成分を含んだ肥料であるため、ナメクジなどの害虫の発生の抑制や、除草効果を期待することができる。

本発明は、熱分解炉内に山積みにされた内部や下部にある廃棄物まで磁気処理された空気を接触させることができ、これにより完全に熱分解処理することができるので、特に、含水率の高い廃棄物を処理する熱分解処理装置や熱分解処理方法として有用である。

本実施の形態における熱分解処理装置の正面図である。 本実施の形態における熱分解処理装置の平面図である。 本実施の形態における熱分解処理装置の縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 送風装置を示す図である。 磁気処理手段を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は軸垂直断面図である。

符号の説明

１ 熱分解処理装置
２ 熱分解炉
３ 送風装置
４ 煙突
４ａ 接合部
５ 廃棄物投入口
５ａ 蓋
６ 点検口
６ａ 蓋
７，７ａ，７ｂ，７ｃ 空気導入管
８ 対流補助管
８ａ 吸気管
９ａ，９ｂ パイプ
１０ 磁気処理装置
１０ａ ケース
１０ｂ 永久磁石
１０ｃ 空気路
１０ｄ 磁石ケース
１１ｂ，１１ｃ 磁界溜め
１１ａ 連結管
１２ ホース
１３ 脱臭装置
１４ 送風機

Claims (8)

1. 空気を磁気処理する磁気処理手段と、
   前記磁気処理手段によって磁気処理された空気が導入され、この導入される空気により廃棄物を熱分解処理するための熱分解炉とを備え、
   前記熱分解炉は、前記熱分解炉内に導入される空気を、前記熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出して前記熱分解炉内で対流させる対流補助管を備えた廃棄物の熱分解処理装置。
2. 前記熱分解炉は、前記磁気処理手段によって磁気処理された空気を分配して導入するための空気導入管群を備えたことを特徴とする請求項１記載の廃棄物の熱分解処理装置。
3. 前記対流補助管は、外周面に複数の吸気管を備えたものである請求項１または２記載の廃棄物の熱分解処理装置。
4. さらに、前記熱分解炉は、熱分解炉内で発生したガスを熱分解炉外に排出する煙突を備え、
   前記対流補助管は、その先端開口が、前記煙突と前記熱分解炉との接合部に対向するように設けられた請求項１から３のいずれかの項に記載の廃棄物の熱分解処理装置。
5. 前記熱分解炉は円筒状に形成され、
   前記対流補助管は、前記熱分解炉内の中心に設けられた請求項１から４のいずれかの項に記載の廃棄物の熱分解処理装置。
6. 熱分解処理装置の熱分解炉内に投入された廃棄物を、磁気処理された空気によって熱分解処理する廃棄物の熱分解処理方法であって、
   前記熱分解炉内に導入される磁気処理された空気を、前記熱分解炉内に設けられた対流補助管によって前記熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出させて前記熱分解炉内を対流させることを特徴とする廃棄物の熱分解処理方法。
7. 前記廃棄物は、液状の廃棄物であって、
   前記液状の廃棄物は、粉体と混合した状態で熱分解処理されることを特徴とする請求項６記載の廃棄物の熱分解処理方法。
8. 熱分解処理装置の熱分解炉内に投入された廃棄物を、磁気処理された空気によって熱分解処理して製造する肥料の製造方法であって、
   前記熱分解炉内に導入される前記磁気処理された空気を、前記熱分解炉内に設けられた対流補助管によって前記熱分解炉内の下部から吸い込むとともに上部へと吐き出させて前記熱分解炉内を対流させることを特徴とする肥料の製造方法。
   
   

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