JP2010121919A - 紙おむつ処理用小型焼却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速で燃焼処理し、かつ使用エネルギーを高効率化し、省エネルギーにより紙おむつを燃焼処理し、またダイオキシン類の発生を抑え医療機関などにおける使用済み紙おむつの減量と経費削減を目的とした紙おむつの省エネルギー小型焼却処理装置を提供する。
【解決手段】磁気化空気触媒と送風機で酸素濃度を上げながら補助燃料を初期のみ使用し、使用済み紙おむつを自力で高温高速燃焼させる小型燃焼処理装置であり、外部空間から遮断された焼却室を形成する耐火容器に外部から空気を送り込み空気が耐火容器内を旋回しながら燃焼させることを特徴とする焼却炉。
【選択図】図１

Description

本発明は使用済み紙おむつを高速でかつ、補助燃料を高効率に使用し処理物を高温燃焼させ、焼却処理する為の方法および装置に関する。

近年、多くの環境問題をかかえている。その中でもゴミ処理問題は、食品リサイクル法などにより企業内で処理しなければならないという法的強制があり、医療機関においても廃棄物を院内で一定量以上排出する医療機関では、ゴミの減量を図らなければなければならない状況にある。高齢化社会の中、入院療養患者の使用済みおむつの量が年々増えつづけており、病棟からでる使用済み紙おむつが感染性の場合も多く、その分別が手間でおむつを感染性廃棄物として出している場合が多いため医療機関の経費が膨れているのが現状である。従って医療ゴミの院内での減量化と院内処理による経費削減効果として使用済み紙おむつの小型処理装置が待たれている。

こうした状況のなか小規模紙おむつ処理焼却炉などで、紫外線照射殺菌誘導コイル発振発熱を利用したもの（特願第２０００−９２４３１号）あるいは、おむつ炭化装置（特許第３７００９４７号）また水中粉砕後に焼却する装置（特願２００４−１３０３０号）がある。

しかし、これらの技術で紫外線照射殺菌誘導コイル発振発熱利用処理は高度なメンテナンスがいり、導入コストが高額になる問題を有している。

また炭化装置では処理後の減容率が低く、残渣物の取り扱いの複雑さ、また処理装置を稼動させるための燃料費が大きいという問題を有している。

また水中粉砕後に焼却する装置においては水中粉砕後に焼却処理する場合、焼却する紙おむつは粉砕し減容されて処理が簡素化しているが、水中粉砕後の汚濁水は水質汚濁防止法の排出基準内にするための水処理に、高度な設備を有するなどの問題を有している。

本発明の目的は、使用済み紙おむつを小型燃焼処理装置で高速で燃焼処理し、かつ使用エネルギーを高効率化し、省エネルギーにより紙おむつを燃焼処理し、またダイオキシン類の発生を抑え、医療機関などにおける使用済み紙おむつの減量と経費削減を目的とした紙おむつの省エネルギー焼却処理装置を提供することにある。

本発明は使用済み紙おむつを高速でかつ省エネルギー焼却処理し、医療機関の使用済み紙おむつの院内処理によるゴミの減量化と、経費削減のための省エネルギーで使用済み紙おむつの省エネルギー焼却処理装置に関する。

すなわち、外部から遮断した外側耐火容器と、その内側に配置した内側耐火容器との間に空気旋回層を設け、外部から送風機でとりいれた磁気化空気を空気旋回層を内側耐火容器全面に高速で入り込む流入孔施す。処理物投入口は、耐火容器の上部に設け、自動開閉装置で投入後完全密閉する。投入された使用済み紙おむつは助燃装置により着火すると同時に外部空気流入口から磁気化した空気を送風機で強制流入させる。外側耐火容器と内側耐火容器の間の空気旋回層に送り込まれた磁気化空気は高速旋回しながら、内側耐火容器全体に施された流入孔より、内側耐火容器内に高速で流入し、内側耐火容器内で着火された使用済み紙おむつが、磁気化空気の旋回風により内側耐火容器の中心部で１，０００℃以上で高温燃焼処理される。内側耐火容器の中心の旋回高温燃焼が、紙おむつ構造の吸水ポリマーと人糞を同時に燃焼させ、なおかつ紙おむつの吸水ポリマーに吸収されていた水分は、製造メーカにもよるが約１００℃前後で給水ポリマーから放出し、旋回高温燃焼により水蒸気となる、この水蒸気は磁気化空気に接触し磁性体水蒸気となり、紙おむつと一緒に燃焼する、従って有機処理物全部が燃料となり高速で紙おむつが燃焼処理される。また、旋回磁気化空気は通常の燃焼作用に加え、ポリマー及び人糞の燃焼と水蒸気燃焼により高燃焼促進作用としてはたらく、助燃装置は一定温度以上になったときにセンサーが感知し自動停止する、従って燃料使用は着火時のみとなり、その後は旋回磁気化空気により紙、ポリマー、人糞、水蒸気が燃焼し、紙おむつ全体が燃焼エネルギーに変わり、省エネルギー焼却処理となる。また内側耐火容器から排気する高温磁気化空気は、冷却トルネード集塵装置に入る前に一部が内側耐熱容器内に逆流し二次燃焼風として燃焼促進する。内側耐火容器から排気された燃焼ガスは燃焼ガス待機室からトルネード集塵装置連絡口をとうり、トルネード集塵装置入り、冷却トルネード集塵装置で冷却集塵された後、最終臭気分解装置に送られ、臭気分解した後、大気に放出する。

耐火容器外側から送風機により吸入した磁気化した空気は耐火外側容器と耐火内側容器の間を旋回しながら圧縮され、酸素濃度があがり燃焼促進触媒として作用する。強力な磁場にさらされた酸素ガスは磁性流体となり、これは酸素分子の希土類イオンのような電子配置に由来する。磁場は酸素を含む空気に作用する、酸素ガスの体積磁化率の絶対値は窒素ガスなどの反磁性ガスの約３００倍と大きく、酸素ガスを含む空気の体積磁化率は酸素ガスの分圧と体積磁化率の積で近似される。空気は酸素ガス２１％を含み、その体積磁化率は酸素ガスの値に０．２１をかけた値になる。空気も酸素ガスと同様に磁性流体となり、速度０の空気が磁力にひきつけられ磁場強度に達した場合、その速度はエネルギー保存式で近似的に求められる。たとえば、磁場強度が０．６、１．０Ｔの場合、空気の速度は各々約０．３、０．５ｍ／秒まで加速される。したがって送風機により磁場を通過した磁化空気は酸素濃度を上げ加速しながら旋回風となり燃焼促進触媒として作用する。

送風機により吸入する磁気化した空気は耐熱容器内をコリオリカ方向に、すなわち地球北半球での方向は時計まわり方向に旋回する。旋回する空気は地球の自転とは反対の方向に旋回するためコリオリカの力により、より内側寄りに加速をつけ内側耐火容器全面に施された流入孔より内側耐火容器内にはいる。このときの進入角度は内側耐火容器面に対して３０度〜６０度内で進入させることにより空気旋回速度力を落とすことなく内側耐火容器内に侵入し、内側耐火容器内においても旋回風として燃焼効率を上げるとともに内側耐火容器を高温から守る空気層となる。

内側耐火容器内への進入角度が６０度から９０度にした場合は、内側耐火容器を構成するキャスタブルの厚みにあたり空気抵抗を生じ、流入孔付近で乱気流が起こり内側耐火容器内での旋回風の速度が落ち、内側耐火容器自体が高温にさらされることとなる。

内側耐火容器内の燃焼は旋回風にコリオリカの力が働き中心へ中心へと旋回し、中心部で高燃焼核をつくり処理物を燃焼させる。内側耐火容器側の磁気化空気は高燃焼核部から旋回風で空気層をつくり内側耐火容器のキャスタブル構造面を高温から守る役目もはたす。これは内側耐火容器の側面の全面から同時に流入する流入構造に由来する。

外側耐火容器と内側耐火容器の間を旋回する空気は耐火容器壁面の間で摩擦が起こるため、摩擦力を落とすため耐火容器壁面をディンプル構造とすることにより旋回風の空気摩擦抵抗を落とすことができる。

使用済み紙おむつは不織布、吸水ポリマー、人糞、尿などが保持されるが、高温になることで吸水ポリマーに保持されている糞尿の水分は約１００℃前後で放出され、燃焼風により水蒸気となる。不織布、吸水ポリマーは燃料として燃焼し、人糞も炭化しながら燃料として燃焼する。磁気化空気により磁性体水蒸気となった糞尿の水分子が磁気化空気と高温度により水分子が分離し、水素が燃焼することとなる。

水素を取り出す方法としては、電気分解法、１，０００℃以上下における酸化鉄などの触媒分解法、水蒸気改質法などがあるが、指定触媒、超高温度下での分解法が従来からしらされているが、燃焼温度１，０００℃〜１，５００℃の中での水蒸気は磁気化空気により磁性体水蒸気となっており、水分子が分裂状態になり、燃焼核部分では水素が一緒に燃え燃焼核は約１，２００℃以上にも達する。この現象は日本理化学研究所設立者の倉田大嗣博士が水を磁性体に触れさせ、水蒸気にしたものを燃焼させた実験でも明らかである。本発明では初期に水を磁性体に触れさすのではなく、取り入れる空気を磁性体にし、磁性体になった空気を水蒸気に触れさせ、磁性体水蒸気にするものである。

水を燃やす技術については重油にクラスター化した水を混ぜ燃やす事実はすでに知られている、たとえば深井環境総合研究所ではミクロ爆発学術論文を出し実証している。これは水をハイドロゲンイオンに変化させた水を油に混合し燃焼させることである。

本発明においては取り入れる空気を磁気化させ、高速に耐火容器内に旋回風として送り込むことにより、酸素濃度を上げながら遠心力を付加し、加圧した磁気化空気は燃焼触媒として使用済み紙おむつを高効率燃焼をさせるものである、耐火容器内の磁気化空気は遠心力による摩擦と圧力が負荷される、そこには有機分子間にファンデルワールス力が働き、処理物の原子領域まで進入し、燃焼促進作用を高める。

内側耐火容器内の中心部で燃焼した燃焼ガスは上部トルネード冷却集塵装置への接続層にはいりトルネード冷却集塵装置へ送られる。トルネード冷却集塵装置により旋回しながら冷却と集塵作用で粉塵はトルネード冷却集塵装置の底部に落ち、集塵後の燃焼ガスは消臭焼却装置に送られ、処理した後に外気に放出する。

トルネード冷却集塵装置で旋回する燃焼ガスはコリオリカの逆方向で旋回する、すなわち旋回する遠心力の力で旋回風の速度が緩められる。その分、集塵能力が高まる。

トルネード冷却集塵装置で集塵された燃焼ガスは消臭分解装置に送られ、一定温度以下の場合は燃焼分解装置が作動したのち外気へ放出する。

本発明においての紙おむつ処理用小型焼却装置は、従来の燃焼炉での燃焼方法ではなく廃棄物である使用済み紙おむつを燃料とし、高効率に補助燃料を使用し、廃棄物である使用済み紙おむつを磁気化空気触媒で自力高燃焼させる効果がある。紙おむつの構成が石油製品であるためポリマー及び不織布の高効率燃焼を促し、さらに人糞と尿から出る水蒸気を磁気化空気触媒で燃焼促進させるものである。したがって本発明は、使用済み紙おむつを磁気化小型燃焼処理装置で高速で自力燃焼処理し、かつ使用エネルギーを高効率化し、省エネルギーにより使用済み紙おむつを燃焼処理する効果がある。また医療機関などにおける使用済み紙おむつの減量と経費削減を目的とした紙おむつ処理を、ダイオキシン類の発生を抑え、省エネルギー焼却できる効果がある。

本発明にかかる紙おむつを磁気化空気で自力高燃焼させることできる紙おむつの省エネルギー焼却処理装置の構成について以下に詳しく説明する。

本発明にかかる紙おむつを磁気化空気で自力高燃焼させることできる紙おむつの省エネルギー焼却処理装置は、目的とする廃棄物である使用済み紙おむつを燃料とし高効率に補助燃料を使用し、廃棄物である使用済み紙おむつを磁気化空気で自力高燃焼させる装置について以下に詳しく説明する。

本発明は、外部から遮断された外側耐火容器を備え、その内側に内側耐火容器を備え、外側耐火容器と内側耐火容器の間に外部から磁気化した空気を取り入れ旋回風しながら磁気化空気の酸素濃度をあげ内側耐火容器全面に空けた空気流入孔から内側耐火容器内に流入し、内側耐火容器内で旋回風として内側耐火容器を空気層で保護しながら処理物を内側耐火容器中心部で自力で高温燃焼させる。

外側耐火容器は金属製でたとえば鉄製またはステンレス製の容器でかつ、内面は金属製に沿わせた約３〜７センチメートル厚さのキャスタブルを施す。キャスタブル表面は旋回する空気抵抗を弱めるためディンプル加工表面にすれば高速旋回空気となる。旋回空気は送風機の出力値にもよるが１分間に約５〜１０立方メートルの空気量が旋回通過する空気量がよい、これ以下では所定の燃焼核温度がえれないのと風圧力が増し、燃焼ガス粉塵処理が追いつかず、粉塵を外気に放出することとなる。

内側キャスタブルは約１０〜１５センチメートル厚さのキャスタブル成形をする。内側キャスタブル前面に空気流入孔を設ける。流入孔は一定量の面積を１個数面積で割った数量を配置する。内側耐火容器側面積の約２０〜３５％面積を流入孔とする。外側キャスタブルに対し熱影響を低くするため、流入孔総面積が約３５％を越えないほうがよい。また流入孔数量は多いほうがよいが流入孔寸法は１箇所あたり３０〜５０平方センチメートル内が耐火容器に熱負荷をかけない面積である。形は四角あるいは円など不定形でもよいが、流入角度は側面に対し３０度〜６０度内で流入させることにより、空気旋回速度力を落とすことなく内側耐火容器内に流入し内側耐火容器内においても旋回空気として燃焼効率を上げる。６０度以上で流入させた場合はキャスタブルの厚みに旋回空気が抵抗を受け、流入孔で乱気流が起こり内側耐火容器内での旋回空気の速度が落ち内側耐火容器自体が高温にさらされることとなる。従って３０度から６０度内の角度で流入することが望ましい。内側耐火容器外面にディンプル加工を施すことにより、旋回空気の摩擦抵抗を落とすことができる。

内側耐火容器に流入した旋回空気が、内側耐熱容器底部のスノコ床下から助燃バーナーで着火した使用済み紙おむつを高速で燃焼させる。旋回空気はコリオリカ方向で旋回する。すなわち、地球北半球では時計回りとなり右旋回する。助燃バーナーで着火し、旋回空気で一定温度約８００℃まで上がると助燃バーナーは停止する。処理はバッチ処理とし、その都度同じ行程を繰り返す。

旋回空気が流入し内側耐火容器の中心部燃焼核で燃焼した燃焼ガスは上部にあるトルネード集塵装置連絡口に接続する燃焼ガス待機室に入る。このとき内側耐火容器から燃焼ガス待機室に接続する箇所に逆流傘を内側耐火容器投影面積約１５％程度設けることにより、排出する高燃焼ガスの一部が逆流し、再度燃焼核部に逆流し、二次燃焼として燃焼促進と燃焼ガスの排出速度を抑制することができる。

旋回磁気化空気は外側耐火容器の外部に設置した送風機の外側に取り付けた磁力を発する装置あるいは磁力物質の間をとおり流入する構造である。磁力は約４０００ガウス以上のものとする、たとえばネオジウム磁石、サマコバ磁石など装着する。４０００ガウス以下でもよいが酸素濃度を上げ、所定の燃焼促進磁気化旋回空気にするには４０００ガウス以上がよい。送風機はインバーター制御の送風機で燃焼核温度の状態で制御する。約１，２００℃以上で制御がかかるが、８００℃を下回ると助燃バーナーおよび送風機インバーターが作動し８００℃に上がるまで送風力を上げるとともに助燃バーナーも作動する。

使用済み紙おむつの投入扉は自動開閉密閉式で作動はエアーシリンダーあるいは機械式シリンダーなどで開閉する、耐火容器接触面は密閉性を高めるためと、開閉を容易にするためテーパー構造蓋としたほうがよい。特に高温燃焼風にさらされる蓋の内面は内側耐火容器以上、約１５〜２５センチメートル厚さのキャスタブル構造とする。

燃焼ガスは燃焼ガス待機室からトルネード集塵装置連絡口からトルネード集塵装置入り旋回しながら速度を落とし、冷却と集塵を行う、集塵された塵はトルネード集塵装置下部の蓄積箱に蓄積し、一定量たまったらとりだす。トルネード集塵装置連絡口およびトルネード集塵装置は約７００℃から９００℃の高温にさらされるため、３〜７センチメートル厚さのキャスタブルを金属内面に施すことがよい。

集塵された燃焼ガスは次に消臭分解装置に送られ処理される。分解装置はガス燃焼分解、プラズマ分解、薬品分解などあるが、処理物の燃焼が８００℃以上の高温燃焼処理のためダイオキシン消臭は殆どがないと思われるが、大気排出基準を厳守するためセンサーで感知させ必要なときに分解装置を作動させる。処理方法はガス燃焼処理では灯油あるいは天然ガスを使用する。プラズマ分解は電気を使用し、薬品分解は天然薬品ミストシャワーを排気口内で噴射し吸着分解させるが、いずれの方法をとってよい。処理がおわれば排出口より大気に排出される。以上、使用済み紙おむつ燃焼処理装置の最良の形態である。

（実施例１）

本発明にかかる紙おむつを磁気化空気で自力高燃焼させることできる紙おむつの省エネルギー焼却処理装置は、目的とする廃棄物である使用済み紙おむつを燃料とし高効率に補助燃料を使用し、磁気化空気で自力高燃焼させることできる省エネルギー焼却処理装置についての実施例を説明する。

本発明は外部から遮断された外側耐火容器３を備え、その内側に内側耐火容器２を備え外側耐火容器３と内側耐火容器２の間に外気取入れ口６から空気を取り入れ空気旋回層２１で旋回しながら内側耐火容器２全面に空けた空気流入孔２２から内側耐火容器内２に流入し、内側耐火容器２内で磁気化空気触媒旋回風として燃焼促進させる。外側耐火容器３は金属製でたとえば鉄製またはステンレス製の容器でかつ、内面は金属製に沿わせた約５センチメートル厚さのキャスタブルを施す。キャスタブル表面は旋回する空気抵抗を弱めるためディンプル表面加工し、空気を高速旋回を起こす構造とする。旋回空気は送風機の出力値にもよるが１分間に約６立方メートルの空気量が旋回通過する送風機を施す。内側耐火容器２のキャスタブルは約１５センチメートル厚さのキャスタブル成形をする。内側キャスタブル前面に空気流入孔２２を設ける。空気流入孔２２は４０平方センチの流入孔を１２３個数量を配置する。内側耐火容器２側面積の約１５％面積を流入孔とする。外側キャスタブルの熱影響を低くするため、流入面積が約１５％内とする。また流入口２２数量は多いほうがよいが流入孔寸法は１箇所あたり４０平方センチメートル内に構成し内側耐火容器２に熱負荷をかけないようにする。形は楕円形にする、流入角度は側面に対し進入角度４０度で流入させることにより、空気旋回速度力を落とすことなく内側耐火容器２内に侵入し内側耐火容器２内においても旋回空気として内側耐火容器２を保護する空気層をつくるとともに燃焼効率を上げる。進入角度６０度以上で流入させた場合はキャスタブルの厚みに旋回風が抵抗を受け空気流入孔で乱気流が起こり内側耐火容器２内での旋回空気の速度が落ち内側耐火容２器自体が高温にさらされることとなる。空気進入角度３０度〜６０度では燃焼核部分が１１００℃に対し外周温度は６００度程度になるが、空気進入角度６０度以上だと８００℃程度となる。従って空気進入角度は３０度から６０度内の角度で流入させることにより内側耐火容器２に旋回する空気層をつくり内側耐火容器２の保護になる。旋回摩擦抵抗を落とすため内側耐火容器２外面にディンプル加工を施す。ディンプル加工ある場合とない場合の差は約５％の旋回空気速度差があるため送風機負荷に対し省エネルギーとなる。内側耐火容器２に流入した旋回空気はそのまま内側耐熱容器２内で旋回空気として燃焼触媒促進作用し、内側耐熱容器２底部のスノコ床下１５から補助燃焼バーナー１４で着火された使用済み紙おむつを高速で燃焼させる。旋回風はコリオリカ方向で旋回する、すなわち地球北半球では時計回りとなり、右旋回とする。補助燃焼バーナー１４で着火し、旋回空気で一定温度約８００℃まで上がると補助燃焼バーナー１４は停止する、後は送風機４のみにより紙おむつ１８自体の自力燃焼となる。焼却装置は焼却装置足１７で約１０センチ空中にあげ、焼却装置足１７は耐震対策のため地面と固定する。処理はバッチ処理とし、その都度同じ行程を繰り返す。旋回空気が流入し内側耐火容器２の中心部燃焼核で燃焼した燃焼ガスは上部にあるトルネード集塵装置連絡口８に接続する燃焼ガス待機室７に入る。このとき内側耐火容器２から燃焼ガス待機室７に接続する箇所に逆流傘１６を内側耐火容器２投影面積の約１５％設け、排出する高燃焼ガスの一部が再度燃焼核部に逆流し、二次燃焼として燃焼促進と燃焼ガスの排出速度を抑制する。旋回空気は外側耐火容器３の外部に設置した送風機４の外側に取り付けたネオジウム磁石５は約４５００ガウスのものを装着する、。送風機４はインバーター制御の送風機４で燃焼核温度の状態で制御する。燃焼核温度約１，２００℃以上で制御がかかるが、８００℃を下回ると補助燃焼バーナー１４と送風機４インバーターが作動し一定温度に上がるまで送風力を上げる。使用済み紙おむつ１８の投入扉１は自動開閉密閉式で作動は機械式シリンダー１３で開閉する蓋で、耐火容器接触面は密閉性を高めるためと、開閉を容易にするためにテーパー蓋面とする。蓋は高燃焼風にさらされる面は内側耐火容器２以上の、２５センチメートル厚さのキャスタブル構造とする。燃焼ガスは燃焼ガス待機室７からトルネード集塵装置連絡口８からトルネード集塵装置９入り旋回しながら速度を落とし、冷却と集塵をトルネード集塵装置９で行う。集塵された塵はトルネード集塵装置９下部の蓄積箱１０に蓄積し、一定量たまったらとり出す。内側耐火容器２底部にたまった処理灰は一定量たまったら灰かき出し口２０より取り出す。トルネード集塵装置連絡口８およびトルネード集塵装置９は約７００℃から９００℃の熱風にさらされるため、５センチメートル厚さのキャスタブルを金属内面に施す。集塵し終わった旋回風は消臭分解装置１１に送られ、一定ガス温度５００℃以下でガス燃焼分解消臭分解処理する。燃焼部分で９００℃以上の高温燃焼処理のためダイオキシンおよび臭い成分は殆どが燃焼しているが、大気排出基準を厳守するためセンサーで感知させ５００℃以下で作動させる。処理方法はガス燃焼処理では灯油を使用する。処理がおわれば排出口１２より大気に排出する。本発明の使用済み紙おむつの小型焼却装置は日本おける焼却炉申請許可は一部地域を除き火床面積０．５平方メートル以下については申請が不必要という観点から、導入しやすさから考えて、実施例１では火床面積を０．４４平方メートルで、外側耐火容器は直径１６０ｃｍ、高さ１６０ｃｍの円柱構造で１０ｍｍの鉄板に厚さ５ｃｍのキャスタブル構造とした。内側耐火容器２は１５ｃｍ厚さで内直径７５ｃｍの円形の耐酸性のキャスタブル構造とした。空気旋回層２１は１８ｃｍの幅で旋回する構造とした。廃棄物収納容量は３００リッターで底面バーナー空間高１０ｃｍ、上部待機空間高２０ｃｍ構造とした。トルネード集塵装置９は直径１００ｃｍで高さは１ｍ６０ｃｍで下部直径２５ｃｍのテーパー構造となる。送風機４は耐熱型送風機で６立方メートル／ｍｉｎの容量を使用、バーナーは３．８Ｌ／ｈ灯油使用を装着した。空気流入孔は４０平方センチメートルの楕円形にした。
前記構造は本発明の省エネルギー小型焼却装置であるが、本発明の基本作用は大型小型にとらわれず効果が発揮できるものである。

（実施例２）

外部から遮断された外側耐火容器３を備え、その内側に内側耐火容器２を備え外側耐火容器３と内側耐火容器２の間に送風機４により外気取り入れ口６より空気を取り入れ、旋回風として旋回しながら内側耐火容器２の底部に空けた外気取り入れ口６から内側耐火容器２内に流入させ、内側耐火容器２内で旋回空気として燃焼促進させる。外側耐火容器３は金属製でたとえば鉄製またはステンレス製の容器でかつ、内面は金属製に沿わせた約５センチメートル厚さのキャスタブルを施す。旋回風は送風機４の出力値にもよるが１分間に約４立方メートルの空気量が旋回通過する送風機４を施す。内側キャスタブルは約１５センチメートル厚さのキャスタブル成形をする。内側キャスタブル底面に空気流入孔２２を設ける。空気流入孔２２に流入促進翼２３を設ける。流入角度は側面に対し空気進入角度約４０度で流入させることにより、空気旋回速度力を落とすことなく内側耐火容器２内に侵入し、内側耐火容器２内においても旋回風として燃焼効率を上げる。空気進入角度約６０度以上で流入させた場合はキャスタブルの厚みに旋回風が抵抗を受け空気流入孔２２で乱気流が起こり内側耐火容器２内での旋回空気の速度が落ち内側耐火容器２自体が高温にさらされることとなる。空気進入角度約３０度〜６０度では燃焼核部分が約９００〜１２００℃に対し外周温度は底部では６００度程度になるが、内側耐熱容器２上部では底面からの旋回風であるため、旋回速度が落ち上昇風の方が大きくなり内側耐火容器２のキャスタブル面の上部温度は下部に対して２００℃以上上昇する。したがって空気保護層ができないため８００℃以上に達する。実施例１より送風効率を上げるため外側耐熱容器と内側耐火容器の間の空気旋回層２１から内側耐火容器２内に流入する空気流入口を底面のみにし、かつ、流入を強化するため、流入促進翼２３を空気流入口２２に取り付け、旋回空気を底部からとりいれることで内側耐火容器２内の旋回空気は下部と上部では異なり下部では旋回風となっているが、内側耐火容器２の保護層として働く空気層が上部では旋回が弱まり、中心部燃焼核温度と内側耐火容器２壁面温度の差がなくなり内側耐火容器の上部面の熱負荷が強くなり、耐用年数が極めて短くなることがわかった。補助燃焼バーナー１４で内側耐熱容器２底部のスノコ床下１５から着火し使用済み紙おむつ１８を高速で燃焼させる。補助燃焼バーナー１７で着火し、旋回風で一定温度約８００℃まで上がると補助燃焼バーナーは停止し、あとは送風機４のみによる紙おむつ自体の自力燃焼となる。処理はバッチ処理とし、その都度同じ行程を繰り返す。旋回風が流入し内側耐火容器２の中心部燃焼核で燃焼した燃焼ガスは上部にあるトルネード集塵装置連絡口８に接続する燃焼ガス待機室７に入る。旋回空気２１は外側耐火容器３の外部に設置した送風機４はインバーター制御の送風機４で燃焼核温度の状態で制御する。約１，２００℃以上で制御がかかるが、８００℃を下回ると補助燃焼バーナー１４と送風機インバーターが作動し一定温度まで上がるまで送風力を上げる。下部空気流入口２２のみの空気流入のため内側耐火容器２の上部面に対しての熱負荷が強くなるとともに投入蓋１にも熱負荷がかかり、耐火容器と上部の燃焼ガス待機室７からトルネード集塵装置連絡口８とトルネード集塵装置９にも高温度がかかり、トルネード集塵装置連絡口８とトルネード集塵装置９のキャスタブル厚さを増やさなければならないことがわかった。したがって実施例２については内側耐火容器２の旋回空気冷却層不足のため耐火容器の耐熱対策が必要なことがわかった。

第１図

側面図
１：投入扉
２：内側耐火容器
３：外側耐火容器
４：送風機
５：磁石
６：外気取り入れ口
７：燃焼ガス待機室
８：トルネード集塵装置連絡口
９：トルネード集塵装置
１０：集塵箱
１１：消臭分解装置
１２：排出口
１３：シリンダー
１４：補助燃焼バーナー
１５：スノコ床下
１６：逆流傘
１７：焼却装置足
１８：紙おむつ
１９：テーパー蓋面
２０：灰かき出し口
２１：空気旋回層
２２：空気流入孔

第２図

俯瞰図
１：投入扉
２：内側耐火容器
３：外側耐火容器
４：送風機
５：磁石
６：外気取り入れ口
７：燃焼ガス待機室
８：トルネード集塵装置連絡口
９：トルネード集塵装置
１０：集塵箱
１１：消臭分解装置
１２：排出口
１３：シリンダー
１４：補助燃焼バーナー
１５：スノコ床下
１６：逆流傘
１７：焼却装置足
１８：紙おむつ
１９：テーパー蓋面
２０：灰かき出し口
２１：空気旋回層
２２：空気流入孔

第３図

側面図
１：投入扉
２：内側耐火容器
３：外側耐火容器
４：送風機
５：磁石
６：外気取り入れ口
７：燃焼ガス待機室
８：トルネード集塵装置連絡口
９：トルネード集塵装置
１０：集塵箱
１１：消臭分解装置
１２：排出口
１３：シリンダー
１４：補助燃焼バーナー
１５：スノコ床下
１６：逆流傘
１７：焼却装置足
１８：紙おむつ
１９：テーパー蓋面
２０：灰かき出し口
２１：空気旋回層
２２：空気流入孔
２３：流入促進翼

第４図

俯瞰図
１：投入扉
２：内側耐火容器
３：外側耐火容器
４：送風機
５：磁石
６：外気取り入れ口
７：燃焼ガス待機室
８：トルネード集塵装置連絡口
９：トルネード集塵裝置
１０：集塵箱
１１：消臭分解装置
１２：排出口
１３：シリンダー
１４：補助燃焼バーナー
１５：スノコ床下
１６：逆流傘
１７：焼却装置足
１８：紙おむつ
１９：テーパー蓋面
２０：灰かき出し口
２１：空気旋回層
２２：空気流入孔
２３：流入促進翼

Claims (8)

1. 外部空間から遮断された焼却室を形成する耐火容器に外部から空気を送り込み空気が耐火容器内を旋回しながら燃焼させることを特徴とする焼却炉。
2. 請求項１の耐火容器内は空気が均一に旋回できる円形構造で耐火用容器内に沿って空気が旋回する空気層を形成し、耐火容器の中心部で処理物が燃焼することを特徴とする焼却炉。
3. 請求項１に記載の焼却室が外部空間から遮断された焼却室を形成する外側耐耐火容器と内側耐火容器の間に空気の流通する空間を設け、空気を外部から取り入れ外側耐火容器と内側耐火容器の間を旋回しながら内側耐火容器内に空気が流入旋回し、処理物を内側耐火容器の中心部で９００℃以上の温度で燃焼させる多重耐火容器を施したことを特徴とする焼却炉。
4. 請求項３の内側耐火容器の外側は空気が旋回し、空気が接する全面に複数の空気流入口が施され、外側耐火容器の内側を旋回する空気が高速で内側耐火容器内に流入し内側耐火容器内でも旋回しながら内側耐火容器面に空気層をつくり内側耐火容器面を空気層で保護しながら燃焼促進する構造を持つことを特徴とし、内側耐火容器は１０００℃以上に耐えるキャスタブル構造、あるいは不定形耐火構造を持つことを特徴とする焼却炉。
5. 請求項３の内側耐火容器と外側耐火容器の間の空気旋回面に接する内側耐火容器面に、あるいは内側耐火容器面と外側耐火容器両面にディンプル構造を有する表面を持つことを特徴とする焼却炉
6. 請求項１、２、３、４、５に記載の耐火容器外側に耐火容器に空気を送り込む送風機を備えかつ、空気取り入れ口に磁力を発する物質あるいは装置を配置し、耐火容器内に送り込む空気が磁気化することを特徴とした焼却炉。
7. 請求項１、２、３、４、５の内側耐火容器内で燃焼した排気ガスを再度内側耐火容器内に還流させ二次燃焼させる構造を持つことを特徴とした焼却炉。
8. 請求項１、２、３、４、５、６における焼却室から排気される焼却ガスを冷却、粉塵を除去し、かつ排気ガスを消臭分解する装置を施した焼却炉。

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