JP2011067743A - 排気処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意の種類の廃棄物等を燃焼させて処理する装置において、燃焼により発生する有害ガス等を高温で処理する工程と、水洗工程との２段階で処理して排ガスを無害化して排気する。
【解決手段】 処理装置では、少ない空気を供給して低温で燃焼させた排気ガスを、セラミック処理層の高温の環境で処理し、その次の段階で、水洗路７１の管路内で、ノズル７２、７３から細かい霧状に水を噴出させて、排気中の粉塵等の浮遊物と煙と臭いとを除去するとともに、ガス温度を低下させる処理を行ない、清浄化した廃ガスを排気ポンプ７９で外気に放出させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、一般のゴミや、その他の廃棄物を低温で燃焼処理する装置に関し、その装置に組み合わせて設ける排気ガスの処理手段により、燃焼のコントロールを容易に行い得る装置に関する。特に、低温で燃焼させることによって、高温で処理する場合のように、ダイオキシン等の有害な成分が外気に排出されることを防止し、装置の管理と維持を容易にできるとともに、排ガスの処理を効率良く行い得て、有害ガスを排出させない処理装置を提供することが本発明の目的である。

一般の家庭や一般の小規模の事業所等から排出される可燃性の廃棄物は、回収車両等で収集したものを大規模な焼却処理場に集めて、大量のごみを１か所にまとめて焼却処理することが一般的な処分方法であり、その焼却処理により発生する燃え残りの焼却灰は、特に区画された専用の処理場に埋立てる等の処理をしている。また、小規模な事業所等で発生する廃棄物は、紙ごみが大部分の場合が多いが、その他の可燃性の廃棄物をまとめ、自社の敷地内で小型の焼却炉を用いて焼却処理し、焼却灰のみを捨てるようにすることで、社内の秘密文書が外部に漏れ出すことがないようにされている。

しかしながら、小型の燃焼炉等を用いて、紙ごみやプラスチックの混じった可燃性の被処理物を、高温で燃焼させて焼却処理しようとする場合に、ダイオキシン等の有害ガスが発生しやすいといわれている。特に、小型の燃焼炉を用いて廃棄物等を焼却処分する場合には、全体に均一に燃焼されずに不完全燃焼状態となり易く、その結果として、悪臭や異臭、煙が多く発生することがあり、周囲に迷惑をかけるという問題もある。

そこで、前述したような有害ガスが発生することや、悪臭や異臭が発生することの問題に対処させるために、文献１に開示されているような、処理手段により焼却処理を行うことが提案されている。前記従来例においては、低温でごみを焼却処理する技術手段を用いることで、ダイオキシンのような有害ガスが発生することと、悪臭・異臭の発生をも防止できて、設備の小型化を達成可能で、処理作業を容易にできるという、多くの目的を同時に解決できるものとされている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−３０８７７号公報

ところが、前記従来例に開示されている焼却処理装置においては、燃焼部から排出される排気の後処理装置の構成が比較的複雑であり、その機構の維持とメンテナンスが面倒である等の課題が残っているのである。また、燃焼部から排出された排気の一部を循環させて、再び燃焼部に戻して利用しようとすると、その排気ガスをガイドするための機構が比較的大型のものとなってしまい、小型の装置に適用するためには、さらに改良することが望まれている。

つまり、実際に被処理物を燃焼処理するに際して、公害等の発生を抑制するとともに、いわゆる無害の状態で燃焼処理させることは、前記公知の技術手段によっては、容易には行い得ないと推定されるのである。また、燃焼部分に供給する空気の供給機構と、排気ガスの排出処理手段の構成及び、排気の処理方法とのいずれもが、比較的面倒な構成の処理装置によって行われることが多くあり、そのために、その装置の維持管理を容易に行い得なくて、さらに解決を要する課題が多く残っている。

本発明は、生ごみ等の被処理物を低温状態で燃焼処理するとともに、燃え残りがセラミック状のものとなるとともに、特定の処分場まで搬送して、埋立て処分する必要が無くなる。そして、燃え滓を再利用に供すること出来て後始末が簡単になり、燃焼処理に際してダイオキシン等の有害ガス体の発生を防止できるとともに、煙の排出を少なくできる処理装置を提供することを目的としている。

本発明は、廃棄物を燃焼処理する廃棄物燃焼処理装置の排気部に設けて、排気ガスを無害化する処理を行って排気する排気処理装置に関する。
請求項１の発明は、少ない空気を燃焼部に供給する給気手段を設けて、低温で蒸し焼き状態で燃焼させる手段とを用いて、廃棄物を処理する装置として構成してなる廃棄物燃焼処理装置と、前記廃棄物燃焼処理装置に接続する排気処理装置には、８００℃以上の高温で燃焼処理する前処理工程と、前記前処理工程から排出される排気ガスを、霧状の水の層を通して水洗浄化する後処理工程と、を接続して設ける２段階の排気処理工程を組み合わせて設け
前記燃焼処理装置と排気処理装置を通す空気を、排気処理装置の下流部に設けた排気ファンを用いて、排気する際の負圧により流通させることを特長とする。

請求項２の発明は、前記排気処理装置に設ける前処理工程では、燃焼処理装置からの排気を高温で加熱する熱処理部と、前記熱処理部で熱処理された排気ガスを通すセラミック処理層との、２段階の処理装置を接続して設け、前記セラミック処理層には、排気を通す微少な縦の孔を多数設けたハニカム状の処理層として構成されたものを用いて、前段階の加熱部で処理出来なかった排気ガス成分を無害化する処理を行なう処理部とし、前記前処理工程に続いて、加熱処理部から排出される排気ガスを水洗して、浄化する後処理工程の水洗工程を組み合わせて設け、前記水洗工程では、管路内でノズルから水が霧状に噴出された中に、熱処理部から排出される排気ガスを通して、排気中に浮遊する状態で含まれる微粒子と水溶性のガス成分及び臭気等を分離する機能を持たせて構成し、前記２段階の処理工程での処理を行なって、廃棄物燃焼処理装置からの排気ガスを、無害化処理して排出することを特徴とする。

請求項３の発明は、前記後処理工程としての水洗工程では、複数段階に配置したノズルから水を霧状に噴出させたパイプ内に、前記前処理工程からのガスを通して、浮遊物と水溶性のガス成分及び臭気等を分離するとともに温度を低下させ、水分を除去した排気ガスから水分を分離する過程を経て、排気部に設けたファンにより外気に向けて放出することを特徴とする。

請求項４の発明は、前記水洗工程では、水洗のための管路の下部に水タンクを設け、前記水タンクから供給される水をノズルから噴出させて、管路内でのガス洗浄に用いてから水を分離して、もとの水タンクに戻して循環させて再使用に供するもので、前記水タンク内には開口を設けた仕切により区画し、両区画を直接接続しないものとして構成し、回収した水が乱れないようにして貯留することを特徴とする。

請求項５の発明は、前記排気ガスの洗浄に用いた水は、汚れの状態により新しい水と交換するもので、汚れた水を本体の燃焼部の上部に供給する経路を介して、水の処理を行なう手段を設けて排水処理系統を簡素化可能としたことを特長とする。

請求項６の発明は、前記排気処理装置の後工程では、燃焼部から排出される排気ガスの量が多い大型の装置に対して、水洗工程のノズルを設けた管路を２組または複数組を並列に配置して設け、前記各水洗処理が終わった排気ガスを合流させて、水分を分離する過程を経て外気に放出することを特徴とする。

前述したように構成したことにより、本発明の処理装置においては、住宅や、小規模の事業所等の、比較的少量のごみ等の被処理物が排出される発生源の近くに設置して、廃棄物の処理に用いることができ、大規模な焼却処理設備を設けることなしに、被処理物を熱処理することができる。

そして、前記排気処理装置では、高温で処理する熱処理部では、高温環境内で排気ガスを通す処理部とセラミック処理層とを接続して設けた前処理工程と、前記前処理工程から排出される排気ガスを、水洗して浄化する後処理工程とを接続して、２段階の処理工程を設けているのであるから、各処理段階で有害成分を適切に除去出来る。したがって、排気ガスから有害成分を除去して、温度を低下させたガスとして排気出来るので、ガスの処理を容易に行なうことができる。

また、本発明の装置では、被処理物の熱処理に際しては、比較的低温で蒸し焼き状態で燃焼させるようにして処理することで、高温で発生されるダイオキシン類の発生を抑制し、排出される排気ガスが環境に害を与えることを防いで、特別な処理操作を重ねて適用しなくとも容易に処理することができる。そして、前記２段階目の水洗工程では、排気中の粉塵の成分や、有害なガス成分を水により除去できるので、その工程を簡素化でき、水洗に使用した水を再使用の限界まで繰り返して使用出来るので、捨てる水等も少なくすることが出来る。

本発明の装置では、外気を磁界を通して燃焼部に供給するので、従来より公知文献に開示されている装置のように、イオン化した空気を用いた燃焼と同様に、有害なガスの発生を少なく出来て、燃焼効率を向上させることが出来る。

また、前記処理装置を、小型の装置として構成する場合でも、燃焼部に供給する外気を適量に調整でき、給気する際のエネルギーの無駄遣いを防止出来るとともに、排気路の終端部に設けているファンを、特殊な構成のものとする必要がなく、排気系統の維持とメンテナンスを簡単にすることが出来る。

本発明の処理装置の正面図である。 本発明の処理装置の側面の一部を断面で示す説明図である。 本発明の熱処理部での処理の状態を示す説明図である。 本発明の排気処理装置の熱処理工程の説明図である。 図４の熱処理部に設ける装置の断面図である。 図４の処理装置に組み合わせて、後処理工程を配置する装置の説明図である。 図６における水洗工程を２系統に並列に設けた例の説明図である。 水洗工程の要部の拡大説明図である。

図示される例にしたがって本発明の構成を説明するが、以下に説明する実施例は、比較的少量の可燃性の被処理物を排出する事業所等で、有害ガスと異臭等を生の状態で放出せずに、廃棄物処理に容易に用い得る装置として構成した例を説明している。
また、以下の実施例では、熱処理するための可燃性の被処理物としては、紙ごみ等の他に、生ごみや可燃性の有機物、畜産の廃棄物等、多くの可燃性の廃棄物が対象とされるものであり、それ等をまとめて、以下に被処理物と呼んで説明する。

本発明で説明する処理装置は、例えば、燃焼室の容積が１〜５立方メートル程度の大きさの装置に、排気処理機構を組み込んで構成する小型の装置を、対象と考えているものである。そのような小型の装置の中で、特に、燃焼室の容量が４〜５立方メートルの比較的大きな装置では、処理する燃焼物の種類も多く、排気ガスに含まれるガス成分の量が多いものであることから、実施例の前処理段階の手段みでは十分な処理が行なわれない場合があると懸念される。そこで、以下に説明する実施例では、後処理段階として、水洗処理工程を組み合わせ構成した例を用いて説明している。

図示する例は、本発明の処理装置の外観と、装置の内部の構成を示すものであって、処理装置１は、箱型の本体２の上面に、被処理物を上から投入するための投入室３０を設けている。本装置においては、被処理物を投入室３０に一時ストックしてから、本体２の処理空間３の状態に応じて、被処理物を燃焼部に落下させるが、前記投入室内で一時的に貯留している状態で、水分を多く含む生ゴミ等を、少しでも乾燥させる処理が行われるようにする。また、前記処理空間３の上部には、加圧レバー４を設けており、機外に設けたハンドル４ａを用いて被処理物の上から押し下げて、加圧する作用を加えて圧密することによって、燃焼中の被処理物の中に隙間が出来ないようにする。

なお、装置１の本体２の上部に設ける開口の大きさと、開口を塞ぐ作用を行うための蓋部材の構成とその作用は後で説明するが、例示したような構造のものにのみ限定されるものではない。前記熱処理装置１の詳細な構造の説明は、図１、２の図面を用いて説明するもので、前記図１は装置の正面図、図２は側面図であり、図３は炉内での被処理物の変質の状態を模式的に示す説明図である。

以下に説明する処理装置の例は、１つの実施例として説明しているものであって、その実施例の構成に限定するものではない。そして、各構成部材の形状および具体的な構造等は、図示される形状・構造のものに特に限定されるものではなく、本発明の目的とする作用および効果を発揮出来る構成であれば、前記図示された実施例に加えて、適宜変更が可能であることは勿論である。なお、以下の説明において、ごみ等を低温で燃焼させる熱処理の作用を、蒸し焼き状態と、総称して説明しているのである。つまり、野外でのたき火のように、囲い等のないオープン状態で燃焼させた場合のように、炎を吹上げて燃焼する状態とは異なり、少量の空気を供給しながら蒸し焼き状態で燃焼させるものである。

前記処理装置１においては、図１、２に説明しているように、鉄板を組み合わせて所定の大きさの箱状のものとして構成する本体２で、その略中央部の下部に、燃焼室を位置させた処理空間３を設けている。
前記装置本体２では、鎖線で示す中側板５が前記処理空間３を囲むように、箱状のものとして設けられており、その外側に、所定の間隔を介して外側板7を組み合わせた箱状のものが囲んでおり、内外の側板５、７の間に、空気の通路として用いるスペース８を設けている。

また、前記装置本体２の下部には、中側板５に続く中底板１１と、外側板７に続く外底板１２を設けており、前記本体２の処理空間３の側面と下面とは、二重の壁で囲まれており、その板の間に形成される側スペース８と、下部の空間１３に、燃焼ガスの一部が案内される。前記二重に配置された壁のうち、中側板５の上部には、前記側スペース８に連通する開口を設けてあり、処理空間３で発生するガスの一部が、前記開口を通って側スペース８に流れ出るようにされる。

本処理装置１の本体２の外観図に見られるように、上下部に点検口１５〜１８を設けているもので、各点検口には、内外の板を貫通する状態の開口が形成されている。それらの開口の中で、下部の開口１５、１６は、大きな開口として設けられているもので、装置本体の前後の位置に設けられていて、処理空間３の内部での燃焼状態の確認と、点火する際の最初の火付けと、燃焼後に残る燃えかすの処理に用いる。また、前記開口１５、１６には、図示を省略しているが大きな蓋を着脱可能に設けておき、内部の点検・メンテナンス等をも、容易に行い得るように構成している。なお、前記開口１５、１６を塞ぐ蓋（カバー）は、本体の内外の側板に設けた開口を同時に開閉できるように、２枚の板を所定の間隔で串刺し状に接続したものとすれば、開口の開閉の作用を容易に行い得て、操作する部品の点数を少なく出来る。

前記装置本体２の高さ方向の上端部と、下端部付近に各々設けている開口１７、１８には、外側板を塞ぐカバーを着脱させるように設けており、前記二重の壁の間のスペースの状態を観察すると共に、処理空間の内部を容易に見ることが出来るようにする。さらに、上部の開口１７を設けている中側板５には、燃焼ガスを側部のスペース８に向けて排気・案内するためのに孔を設けている。前記処理空間３で発生した燃焼ガスの一部を、前記側スペース８に通した時に、外気により冷却されている外側板に前記燃焼ガスが接して冷やされて、ガスの比重が大きくなったものを下降させるようにする。そして、下降したガスは燃焼部の下部の下スペース１３から再び燃焼部へ供給されて、燃焼部分に供給されて用いられるもので、前記再使用される燃焼ガスの中に含まれる燃え残りの成分や有害ガス等を、高温の燃焼部を通して再処理し、無害化出来るようにする。

前記装置本体２の中側板５で囲まれた燃焼室３は、中底板１１に空気を通す孔を設けるか、または任意のすき間または格子を設けて、下スペース１３から燃焼部に空気を供給出来ると共に、燃焼により生成される灰や、不燃物を下スペースに落下させるようにする。また、前記燃焼室３の下部には、燃焼部の中心部付近に開口させたパイプを設けて、主として燃焼部の略中央部に向けて、燃焼用空気を直接供給する給気手段を構成している。

前記給気手段としては、装置の側面図に見られるように、装置本体２の下部、左右と、角部から斜めに入り込ませるように、合計６本の給気部材２０〜２５を取付けているが、図にはその一部の裏部に位置するものが示されていない。前記給気部材においては、構造の詳細な説明を省略しているが、外気取入れ口に近い部分をステンレスパイプ等の非磁性材料を用いて構成し、前記非磁性のパイプを挟むように、永久磁石のＮ、Ｓ極を空気の通路に対向させて配置して、装置内部に吸い込まれる外気を磁界の間を通してから、燃焼部に供給するようにしている。

前記燃焼用の空気を、磁界を通して供給する手段を設けることにより、燃焼部内に入り込む空気に含まれる水分が磁界を通る際に、磁界の影響を受けてその一部がＨ＋、ＯＨ−のようにイオン化されて、そのイオンが燃焼部で被処理物の炭素成分に作用し、いわゆる燃焼が良好な状態で行われると、次の従来技術でも説明されている通り作用される。
つまり、前記磁界を通した空気を用いて、可燃成分を燃焼させるゴミ処理は、例えば、特開２００１−３０４５２０号公報等においても、周知とされている技術手段であると説明されており、前記公知文献の他にも、特許第４１０８３８７号公報等でも、同様なことが開示されている。

前記本実施例においては、前記各給気部材２０、２１・・の各々には、前記磁石の他に絞りバルブを設けておき、磁界を通った空気を取り込む量を、各バルブを用いて調節する手段を設けている。そして、後で説明するように、装置本体の上部に設けている排気処理装置では、排気処理部で排気ポンプにより空気を排出する機構を用いて、燃焼部から排気ガスを吸引・排出させるようにして、燃焼用の空気を流通させるようにしている。前記燃焼部への給気に際しては、燃焼部を通して給気部材から吸引させる空気の量を、前記給気部材２０、２１・・の各々に設けている給気バルブを用いて、任意にコントロールすることで、供給される空気の量を調節するのである。

例えば、図１に１つの例として示す給気部材２０のように、磁石２０Ａを空気取入れ口の近傍に設け、バルブ２０Ｂを組み合わせて、入気量を調節出来るようにしている。
また、装置本体の下側に設ける給気部材においては、本体内の中心部を通る線の両側に対向させて、給気部材を配置したものを１組として、その高さと方向を違えた別の１組を組み合わせて、燃焼部の中心に向けて、吹き込み量を絞った状態で外気を少しずつ供給するようにして、全体として蒸し焼き状態で処理するのである。

本発明の装置においては、前述したように、吹き込みポンプ等を用いて燃焼用の空気を燃焼部に送り込むのではなく、空気排出ポンプを排気処理部の最下流部に設けて、その排気処理部で吸引させて排出させることにより、燃焼部を通して空気を流すようにしているのである。
つまり、後述するように、排気部に設けているところの排気ポンプにより排気し、その負圧を利用して燃焼部内部での空気を移動させることで、装置内部で廃棄物を燃焼させるために用いられる空気は、給気口２０・・から燃焼部に導入されて燃焼に用いられ、高温となって体積が増加したガスとなって、処理空間３内を上昇される。そして、その燃焼した空気の一部は排気管を通して、排気処理装置４０に向けて引かれて、燃焼したガスを無害化する処理が行われるものであるが、この排気処理装置での排気を無害化する処理に関しては、後で詳細に説明する。

前述したように、装置本体２の上部には、図１、２に見られるように、被処理物を一時貯留しておくための投入部３０を設けており、前記投入部３０の上下に設けた開口部に、上蓋３２と中蓋３４とを設けて、投入空間３１に被処理物を一時貯留可能としている。前記投入部３０ではその上部の上蓋３２を、リヤ側に設けたヒンジを介して開閉可能に設けており、ハンドルとレバー３３、３３ａを用いて開閉させる。その他に、上蓋の開閉は、任意の公知の機構を設けて構成することが可能であり、蓋を閉じた状態で密閉出来るものであれば良い。

また、前記投入空間３１の下部には、処理空間３との間を仕切る中蓋３４を設けて、前記中蓋３４を本体２の上部でスライドさせて、開閉させる機構を用いて構成している。この中蓋３４には、ハンドル３３を揺動させることで、中蓋を少しだけ持ち上げてから開く方向にスライドさせ、前記投入空間３１に一時ストックしている被処理物を、燃焼室３に落下させる。そして、前記燃焼室内で燃焼されている被処理物の上に、重ねて堆積させるような動作を行う機構を設けており、後述するように動作されるが、この蓋の動きは後で説明する。

なお、前記燃焼室３の内部で揺動可能に設けている加圧レバー４は、燃焼室内に被処理物を投下した後で、機外に設けたハンドル４ａにより加圧レバー４を揺動させて、被処理物を上から押圧することで、燃焼部に堆積された被処理物の層の中に、すき間が生じないようにして、効率良く燃焼させるために用いる。

前述したように構成されている処理装置１においては、前記本体２の処理空間３に積み重ねられる状態で、燃焼処理される廃棄物等の被処理物は、図３に説明されるようにして燃焼処理される。前記図３に説明するように、処理装置１の本体２の中に設けられる処理空間３では、上部の投入口３０から投入され、処理空間３に堆積される被処理物は、上のものから順に未処理層３５、減量部３５ａ、乾燥層３６、炭化層３７、及び、セラミック層３８が、それぞれ層状に堆積される状態となっている。

前記被処理物が堆積される状態は、模式的に説明しているものであり、実際には、明らかに境がわかる状態で層を重ねているのではなく、自然に次の段階へ移行するように変化するのである。そして、前記層状の堆積層において、炭化層３７では、その中心部にまで差し込んだ状態となっている給気パイプから外気を導入して、少ない空気で被処理物を蒸し焼きする状態で、一度に燃焼させずに少しずつ炭化させる作用を行う層として、設けられているのである。

前記炭化層３７の下部に位置されるセラミック層３８は、炭化層で燃焼させ得なかった不燃成分の無機物等の燃えない成分または、燃え残りを集める層となっている。前記炭化層３７では、有機物等の可燃成分を燃焼させるために、その中心部の酸素を大量に消費出来る部分で、有機物が１０００〜１２００℃の高温で燃焼される。また、その中心部の周囲では次第に温度が低くなり、中心部から少し離れた部分では、３００℃前後の低温で燃焼・炭化作用が行われ、それ等の燃焼による熱が乾燥層３６に伝達する層に自然に伝達され、被処理物に対する乾燥作用の熱源として用いられる。

また、前記乾燥層３６では、その下部の炭化層３７から伝達される熱で、被処理物に含まれる水分が蒸発されて、水分が減少されて乾燥されながら、炭化層に向けて下降・圧密されて、次の段階で容易に燃焼され得る状態とされる。
前記乾燥層３６の上部に形成される減量空間３５ａでは、前記乾燥層３６から伝達される熱気と、上から加えられる押圧力とにより、被処理物が圧密される。また、前記押圧力を加える部材としては、図２に説明されている加圧レバー４も、１つの作用部材として用いることができる。なお、前記減量空間３５ａの上の未処理層３５では、減量空間でのスペースの状態に応じて、投入室３０から供給される生ゴミのような被処理物を、上から落とし込んで堆積させる。

前記中蓋３４の開閉機構においては、中蓋３４を閉めて開口が閉じられた時に、すき間が形成されずに、本体内部で発生した煙や燃焼ガス等が、投入部を通って外に漏れ出さないように、密閉することが要求される。
前述した投入室３０と本体２との間に設ける中蓋３４は、前記図２に説明されているように、本体２の上に設けているガイドレールに沿わせて、スライドさせるように構成しているものであるが、任意の構成部材と移動機構とを組み合わせて構成できる。

前記開閉機構を用いて、投入室３０から処理空間３に被処理物を落とし込む際には、前記中蓋３４を少しだけ持ち上げる状態にしてから、横にスライドさせて開口を大きく解放して、投入室内に溜めていた被処理物を処理空間３に落下させる。その後に、中蓋を元の位置に戻してから中蓋を元の位置に下降させて、開口を塞ぐ状態で固定することで、開口の縁と中蓋とを重ねた部分にすき間が生じないように密封すると良い。

なお、前記中蓋３４の開閉のための連動機構において、中蓋を少し上昇させてから、開口を開くように移動させる動作と、そのためのリンク機構等は、従来公知の任意の機構を用いることが出来るものであり、レバーを１方向に揺動させる動作で、中蓋を持ち上げてから開く方向に移動させることが出来れば、他の公知の任意の手段を用いることも可能である。したがって、前記開口の縁部と中蓋の双方の周囲に、または、その一方に突条が設けられていて、開口を閉じた状態でのシールを良好なものとした場合でも、前記中蓋を持ち上げてからスライドさせる機構を設けたことで、動作を容易に出来ることになる。

前記装置本体２の上部からは、排気パイプを通して排気処理装置４０に向けて排気させて、次に説明するように、排気に含まれる有害成分を燃焼・分解させる等の処理を行い、その後に、ガス中で浮遊していて飛散するような灰等を除去して、排気を無害化する処理が行われる。
その他に、本体２の処理空間を囲むように設けられている空間部・スペースに送り出された燃焼ガスは、前記スペースの外面部の鉄板に接して冷却されて、排気ガスに含まれる木酢液の成分または水分が液化されて、装置の下部に滴り落ちて溜められる。そして、回収した液状の成分は、任意の手段により集めて、その成分の利用分野に向けて供給し、有効に利用され得るようにする。

前記処理装置において、被処理物を処理した際に発生する燃焼ガスの処理は、図２に概略の説明図として示されているように、処理空間から排出されるガスを、排気管３９を通して処理装置４０に送る経路を通して処理されて、機外に排気させるようにしている。
まず、前記燃焼ガスを処理する機構を図４、５に基づいて説明するに、前記処理装置１において、その本体２に組み合わせて、例えば本体の上に置くようにして設ける排気処理装置４０は、箱形または任意の外観のハウジングに収容されて、装置本体に組み合わせられている。

本実施例では、図４、５に示すように、加熱して高温となった環境内を通して、可燃成分を燃焼させる処理装置４１を設けた前処理工程と、図６〜８に示す灰や固形物を除去するための、後処理工程の水洗工程とを組み合わせて、排気処理装置４０を構成している。前記各処理装置の例において、まず、最初の段階の加熱処理装置４１は、本体１から排出される排気ガスのうち、可燃性のガスと微粉化された可燃物成分とを、８００℃以上の高温の環境を通して燃焼させる。

また、その下流部に組み合わせて配置する、灰や固形物を除去するための水洗工程のクリーニング装置（水洗装置）７０では、水を細かい粒の霧状に噴出させるシャワーを複数組み合わせて設けている。そして、排気中に含まれる微粒子を洗い流すようにして分離するとともに、水溶性のガス成分と臭気とを水に移転させて、廃ガスから除去する機構として用いるようにする。

まず、前記排気処理装置４０を構成する部材のうち、前段階に配置する熱処理装置４１について、図４，５に基づいて説明する。
図４に示す処理装置４１は、前述したように、排気処理装置４０の前段階の処理装置として設けているもので、燃焼装置から排出されるガスに残っている可燃性の成分や、可燃性の微粉等を高温の環境を通して燃焼させるもので、８００℃以上の高温に維持する複雑に組み合わせた経路中に、排気ガスを通して処理するのである。

前記熱処理装置４１では、箱形のハウジング４２を仕切板４３により、２つの部屋に分割し、上流側のスペースには、図５に示す前段階の熱処理部４５を設けており、下流側のスペースには、加熱装置を組み合わせたセラミック処理層を設けた処理部６０を配置している。そして、前記ハウジング４２内では、中間の仕切板４３で仕切って区画した２つの空間を、仕切板６４の上部に設けたスリット４３ａで連通させている。

前記図４に説明する排気処理装置４０において、処理装置１の燃焼室３で発生した排気ガスを、入気パイプ４７を介して、処理部４１の処理部４５に通している。前記処理部４５では、排気中に含まれている有害ガス成分を、先に処理するための機構が設けられているもので、図５に示されているように、略円筒状の外ケース４６で囲まれた内部に、下加熱ユニット５０と、上加熱ユニット５０ａとを重ねる状態で設けている。

前記処理部４１では、排気ガスに含まれるタール成分や、その他の不完全に燃焼された有機物を処理する機構を設けており、上、下加熱ユニット５０，５０ａでは、同様なジグザグ状にガスを通すための経路を設けている。前記加熱ユニットにおいては、３重の円筒を組み合わせて、ガスの通る経路を構成しているもので、内側パイプ５１と外側パイプ５３の間に中パイプ５２を配置して、中路５６と外路５７としている。

前記中央部の内パイプ５１の内部には、電熱線を円筒状に巻いたヒータ５５を設けて、前記ヒータ７３により８００℃程度の高温に加熱された部分に、排気を通すことで、排気ガス中に含まれている可燃性の成分を燃焼させる等して熱処理する。
そのために、前記内、外路５６，５７の２つの同心円状の経路を、高温の状態に維持した状態で、未燃焼成分を燃焼させる処理を続けて行う。

前記した加熱ユニット５０を通して有機成分を燃焼させても、なおも処理が不完全で、有害成分が残る恐れがあることから、前記下加熱ユニット５０の上部に、上加熱ユニット５０ａを重ねるように設けている。前記下加熱ユニット５０ａにおいては、前記下加熱ユニットと同様に、ガスを案内する経路を設けているもので、排ガスをヒータ５５ａの熱で加熱処理した後で、三重に組み合わせたパイプで形成された内路５６ａと外路５７ａを通しながら、ヒータの余熱でさらに加熱を続けて行うことで、未燃焼成分等の熱処理の効率を向上させてから、図４に示す処理部６０に向けて、処理済みの排ガスを送っている。

前記下流部に配置されている処理部６０において、下支持台６１の下部の入気口６２から導入された排気は、ヒータ６３により８００℃以上に加熱されて、高温に維持されているセラミック処理層６５に送られる。そして、前記セラミック処理層６５内で、ハニカム状に設けられている微少な径の縦の孔を通る時に、排気中に残る可燃焼成分等が熱処理されて、排出路６７に送り出される。

前記セラミック処理層６５は、排気中に含まれる有害成分を分解して、無害化する機能を発揮出来るものとして構成されているもので、前述したように、ヒータ６３により８００℃以上に加熱することで、セラミック材と混合された無機質の成分等を活性化する。そして、前記処理層中に排ガスを通すことで、排ガス中に残っている有害成分や、燃焼で新たに発生した有害ガス成分等を燃焼させる処理をして、無害化する処理性能を発揮させるように構成されている。

前記ハニカム状のセラミック処理層６５は、セラミック材料が１つの塊または、ブロック状に形成されているものではなく、例えば、厚さが５ｃｍ位の板状で所定の大きさに構成され、厚さ方向に微少な孔を密に貫通させて設けて、開口面積の比率が大きい略ハニカム状に構成したものを、複数枚重ねて構成している。このように構成することで、燃焼処理する被処理物の性質に応じて、排煙の処理が最も適切に行われ得るものと出来て、排煙を無害化するに適した枚数のセラミック板を重ねて、処理層として用いることが出来る。

前記セラミック処理層に配置されるセラミック板部材は、無機質成分に金や、銀、イリジウム、その他の特殊な金属イオンを発生する成分を適宜混合して、ハニカム状に微少な径の孔を非常に多く設けたものとして構成したものを用いている。したがって、前記セラミック処理層内で前記微少な孔に排気ガスを通すことで、高温に加熱した多孔質な処理層を構成するセラミックと、その中に含まれている特殊な金属のイオンによって、排ガスに含まれている燃焼残りの成分と有害成分とが容易に分解されて、無害化された排気として排出路６７に向けて送り出すことが出来る。

また、前記セラミック処理層に対する加熱温度は、８００℃以上に設定出来るものとして、被処理物の性質や燃焼温度に対応させて、排気を無害化処理出来るようにコントロールする。前記処理層に配置するセラミック板部材としては、所定の高温に維持しておかなければ、処理するガスを適正に通過させ得ないという、特殊な性質を持っている材料が用いられるもので有るが、このような要求を満足させ得るものであれば、市販されているセラミック材を用いることも可能である。

前記排気処理装置で、可燃成分を燃焼処理した後のガスは、図６に示す排気をクリーニングする水洗装置７０に送られる。この後処理装置は、前段の加熱処理装置５０、及び装置６０で高温で処理したガスが、温度が非常に高く、微少な粉塵が浮遊している状態で含まれていて、そのまま外気に向けて排出出来ないという問題を解消するものである。そして、水洗工程を通すことによって排気の温度を低下させ、臭い成分や水溶性のガス等を、前記粉塵等とともに水に移して除去するために設けている。

前記図６に説明する排気クリーニング装置７０においては、前工程の排出路６７から排出された排気を、吸入路６７Ａを通して水洗路７１の下から導入する。前記水洗路７１には、立てて設けたパイプの中に、４段階のノズル７２、７３ａ〜７３ｃを設けて、各ノズルからシャワー状に細かい霧状の水として噴出し、そのシャワー状の霧の層の中にガスを通して、排気ガスを洗浄する。前記パイプ中でシャワー状に水を放水させるために、装置の下部に水タンク８０を設けていて、ポンプ８２により各ノズル（シャワー）に給水する給水手段を設けている。

また、前記水洗路７１では、ノズル７２、７３ａの間にフィルター７４を設けておき、上向きに放水するノズル７２と、下向きに放水するノズルからの水で、前記フィルターの両面を集中的に洗うようにして、排気中に含まれている微粒子成分をガスから分離する処理（水洗・洗浄処理）を行うと、排気ガスの処理をより良好に行い得ることになる。
前記フィルターには、水で温度が下げられたガスを通すのであるから、特に耐熱性が要求されるものではなく、目の細かい任意の材料で作ったものを用いることが出来る。

前記水洗路７１に設けている各ノズルにおいては、前述したように、上向きに放水するノズル７２の上には、３つの下向きに放水するノズル７３、７３ａ、７３ｂを、所定の間隔で順次配置している。そして、各ノズルの各々から霧状の細かくされた粒の水を噴出させることで、排気ガス中に含まれている燃え滓の微粒子成分や、煙の成分等を水の粒に付着させるようにして除き、同時に、水に溶ける性質がある有害ガス成分や、臭気をも除去する。また、この水洗経路で、ノズルから噴出された水は、ガスが上昇される経路の下端部で、スクリーン７６を通して、浮遊する糸状や大きい粒状のものを除去しながら水タンク８０に戻される。

前記水洗路７１を流される排気ガスを、洗浄経路を通して水洗し、不純物を除去する処理を行なった後で、ガス経路を下に曲げてから、下向きＵ字状の経路を設けて、ガスから水分を分離させる。そして、水分と不純物とを除去したガスを、排出路７７を通してブロアー７９により、外気に向けて排出させる。
このようにして処理された排気ガスは、水に接することで、温度が常温にまで下げられて、不純物成分の含有量が非常に少なくなっているのであるから、外気に向けてそのまま放出しても、問題は生じない。

前記図６に示された例に加えて、熱処理装置から排出されるガスの性質から見て、前記１系統の水洗系統のみでは、十分に微粉や有害ガスを除去出来ない場合がある。そのような場合には、図７に示すように、排気ガスの水洗経路を２系統平行に配置して、各処理管路の各々には、ポンプ８２、８２ａを用いて水を送り、排気ガスの水洗を十分に行なうようにする。すなわち、ガスを２系統のシャワー装置により処理して、水洗作用をより強列に行なうことで、大気に向けて排出するガスの安全性を確保出来るようにする。

前記した水洗処理装置の構成を、図８で模式的に説明しているが、この説明図に示すように、水洗路７１では、上向きに放水するノズル７２の上に、下向きに放水するノズル７３〜７３ｂを所定の間隔を置いて、順次重ねるように配置している。
また、前記ノズル７２、７３の間には、フィルター７４を配置しているが、これらの部材は、排気ガス中から不純物を除去するために、最適と考えられる間隔で配置される。
なお、前記図７において、構成部材の配置位置等が、図６と若干異なっているが、これは、説明の都合によるものであって、特に、理由があるのではない。

前記水洗装置で、排気ガスに向けて供給する水を、最下部に設けたタンク８０に貯留して、水を繰り返して使用出来るようにする。この水タンク８０では、ポンプ８２に給水する領域と、使用済みの水を回収する領域との間に、仕切板８１を垂下させて設け、板８１の下端部では、タンクの底板との間に隙間を設けておき、タンク内で水が乱流にならないようにしている。また、前記タンク８０内の仕切板８１の一方の側からポンプに給水するようにし、他方で水を回収するように構成した場合には、回収した水に含まれる浮遊物をポンプの給水部に近づけないように区画出来る。この仕切板を配置する位置と、どの排水受け部を区画するかに関しては、最適な板を設置する位置を、経験的に見つけることで対処しても良い。

また、前記水タンク８０に溜められている汚れた水は、使用不能となるまで繰り返して使用され、その後に、適切な処理装置で無害化処理して排出される。ただし、処理費用と手間のコストが大きい場合には、タンクに貯めた汚水を、少しずつ燃焼部に供給して、燃焼処理物とともに加熱する。そして、前記汚水に含まれる水分を蒸発させて、残った成分を処理物とともに熱処理することで、汚水の処理は特に手間を要することがなくなる。

前述したような構成を有する燃焼処理装置において、廃棄物を燃焼させることにより、装置内で発生したガス成分を、排気処理装置により無害化して排出する機構を設けて構成しているものである。前記処理装置においては、前述したように、装置本体の燃焼部において、その燃焼の中心部を外れた周囲の部分では、低温での蒸し焼き状態の処理が行われるものとされ、少量の酸素が供給される状態で燃焼され、燃焼後の残渣（灰分）は、セラミック層と仮に名付けている下部に堆積される。この燃焼残渣は、一般的な燃えカスや灰成分と、燃えることがない粘土質の成分やセラミックスの微少な破片等の無機物であり、それ等の燃焼残渣のような残りの成分は、下部の堆積部の側部に設けている開口を開き、排出口から随時掻き出して、機外に排出されるものとなる。

なお、前記装置本体の内部で、燃焼部に供給される外気は、本体の下部の周囲に多数設けている空気取入部で、選択した一部の給気口から燃焼部に向けて吸引されるもので、空気通路に設けた磁界を通って入る外気を用いる。前記吸入される空気の成分の一部が、磁界を通ることにより、イオン化された状態とされて供給される。そして、前記磁界を通ってイオン化された酸素を燃焼に使用することで、燃焼効率を向上させることが可能となるとの通説に従えば、燃焼部から発生する有害ガスを極力抑制できるという、良好な燃焼状態を達成できることになるものと推定される。

また、前記本体の熱処理部内で局部的に発生する高温燃焼部分と、その周囲の低温部との間で、中間の温度の部分では、ダイオキシンのような有害ガス成分が発生することがあると推定される。しかしながら、そのような有害ガス成分が、燃焼部の一部で発生したとしても、その有害ガスが発生した部分の近傍の高温部分等の周囲の部分では、タイオキシン等が燃焼されて無害化されるような、化学的な処理が自動的に行われて、無害化したガスが排出されるものと推定される。

さらに、前記実施例においては、燃焼装置本体に付属させて、排気を処理するための排気処理装置を設けており、排気ガスに含まれるダイオキシンのような有害ガス成分を、高温に維持されるセラミック孔に通して無害化する処理手段を、複数組み合わせて設けている。したがって、被処理物を燃焼させることにより有害ガスが発生したとしても、排気部で無害化処理が行われるので、燃焼装置から排出された排気には、有害成分を含まないものとなり、外気を汚染することがなくなる。

前述したように、本願の処理装置では、処理部に向けて燃焼用空気を吹き込む給気口には、空気を吹き込むためのポンプ等は設けてなく、燃焼部を通して排気部まで空気を流通させるために、排気終端部に設けた排気部材を用いている。前記実施例で用いている排気ポンプは、排気処理装置で不純物が除去されて、低温にされた排気を排出するのであるから、特殊なポンプを使用する必要はない。
そして、燃焼処理経路の終端部に設けた排気ポンプにより、装置の始端部での空気入り口から、必要とする空気を吸引することで、燃焼部へ供給する空気の量をも、排気ブロアーへの給電の調節のみで行い得るので、廃棄物の燃焼処理を容易に制御でき、同時に排気ガスの性質を良好なものとして、コントロール出来るのである。

１ 処理装置、 ２ 本体、 ３ 処理空間、 ４ 加圧レバー、
５ 中側板、 ６ 連通口、 7 外側板、 ８ 側スペース、
１１ 中底板、 １２ 外底板、 １３ 下スペース、
１５〜１８ 点検口、 ２０〜２５ 給気部材、
３０ 投入部、 ３２ 上蓋、 ３４ 中蓋、
４０ 排気処理装置、 ４１ 熱処理装置、 ４２ ハウジング、
４３ 仕切板、 ４５ 前熱処理部、 ４６ 円筒ケース、
５０ 加熱ユニット、 ５１〜５３ パイプ、 ５５ ヒータ、
６０ 後処理装置、 ６２ 入気口、 ６３ ヒータ、
６５ セラミック処理層、 ６７ 排出路、
７０ 水洗装置、 ７１ 水洗路、 ７２〜７３ ノズル、
７４ フィルター、 ７５ 下降路、 ７６ スクリーン、
７７ 排出経路、 ７９ ブロアー、
８０ 水タンク、 ８１ 仕切板、 ８２ 水ポンプ。

Claims (6)

1. 廃棄物を燃焼処理する廃棄物燃焼処理装置の排気部に設けて、排気ガスを無害化する処理を行って排気する排気処理装置であって、
   少ない空気を燃焼部に供給する給気手段を設けて、低温で蒸し焼き状態で燃焼させる手段とを用いて、廃棄物を処理する装置として構成してなる廃棄物燃焼処理装置と、
   前記廃棄物燃焼処理装置に接続する排気処理装置には、８００℃以上の高温で燃焼処理する前処理工程と、
   前記燃焼処理装置に接続する排気処理装置には、８００℃以上の高温で燃焼処理する前処理工程と、
   前記前処理工程から排出される排気ガスを、霧状の水の層を通して水洗浄化する後処理工程と、を接続して設ける２段階の排気処理工程を組み合わせて設け、
   前記燃焼処理装置と排気処理装置を通す空気を、排気処理装置の下流部に設けた排気ファンを用いて、排気する際の負圧により流通させることを特長とする排気処理装置。
2. 前記排気処理装置に設ける前処理工程では、燃焼処理装置からの排気を高温で加熱する熱処理部と、前記熱処理部で熱処理された排気ガスを通すセラミック処理層との、２段階の処理装置を接続して設け、
   前記セラミック処理層には、排気を通す微少な縦の孔を多数設けたハニカム状の処理層として構成されたものを用いて、前段階の加熱部で処理出来なかった排気ガス成分を無害化する処理を行なう処理部とし、
   前記前処理工程に続いて、加熱処理部から排出される排気ガスを水洗して、浄化する後処理工程の水洗工程を組み合わせて設け、
   前記水洗工程では、管路内でノズルから水が霧状に噴出された中に、熱処理部から排出される排気ガスを通して、排気中に浮遊する状態で含まれる微粒子と水溶性のガス成分及び臭気等を分離する機能を持たせて構成し、
   前記２段階の処理工程での処理を行なって、廃棄物燃焼処理装置からの排気ガスを、無害化処理して排出することを特徴とする請求項１に記載の排気処理装置。
3. 前記後処理工程としての水洗工程では、複数段階に配置したノズルから水を霧状に噴出させたパイプ内に、前記前処理工程からのガスを通して、浮遊物と水溶性のガス成分及び臭気等を分離するとともに温度を低下させ、
   水分を除去した排気ガスから水分を分離する過程を経て、排気部に設けたファンにより外気に向けて放出することを特徴とする請求項１または２に記載の排気処理装置。
4. 前記水洗工程では、水洗のための管路の下部に水タンクを設け、
   前記水タンクから供給される水をノズルから噴出させて、管路内でのガス洗浄に用いてから水を分離して、もとの水タンクに戻して循環させて再使用に供するもので、
   前記水タンク内には開口を設けた仕切により区画し、両区画を直接接続しないものとして構成し、回収した水が乱れないようにして貯留することを特徴とする請求項２または３に記載の排気処理装置。
5. 前記排気ガスの洗浄に用いた水は、汚れの状態により新しい水と交換するもので、
   汚れた水を本体の燃焼部の上部に供給する経路を介して、水の処理を行なう手段を設けて排水処理系統を簡素化可能としたことを特長とする請求項４に記載の排気処理装置。
6. 前記排気処理装置の後工程では、燃焼部から排出される排気ガスの量が多い大型の装置に対して、水洗工程のノズルを設けた管路を２組または複数組を並列に配置して設け、
   前記各水洗処理が終わった排気ガスを合流させて、水分を分離する過程を経て外気に放出することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の排気処理装置。

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