JP2013180228A - 有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーを殆ど必要とせず、様々な種類の有機廃棄物を高温で無炎燃焼させ、処理後の灰が少なく、ダイオキシン等の有害物質や悪臭物質の発生も少なく、有機廃棄物を短時間に処理でき、メンテナンス性、安全性に優れる有機廃棄物処理装置の提供。
【解決手段】有機廃棄物を加熱処理する円筒状の反応室と、反応室の上端側に形設された投入口と、投入口の反応室側に形成された開閉扉と、投入される有機廃棄物を反応室の中央部にガイドする開口を中央に有し縮径側を下方に向けて反応室の内部に設置されたコーン状部材と、反応室の外周面の接線方向に傾斜して配設された外周給気管と、反応室外から反応室の底面を通り反応室の底部中央部まで延設され反応室の底部に開口する内部給気管と、外周給気管又は内部給気管に配設された磁界発生器と、反応室の壁面上部に配設された排ガス管と、反応室の下部に設置され有機廃棄物に点火する点火装置と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機廃棄物等を加熱処理する有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法に関するものである。

近年、廃棄物の処理方法として、磁界を通過した空気を用いて熱処理する技術が開発されている。
例えば、（特許文献１）には、「炉容器には、磁性を帯びた空気を炉容器の燃焼室へ送気する磁石付き送気管ユニットが設けられ、炉容器には、有機廃棄物の燃焼によって生成された燃焼ガスを炉容器の外側へ排気する排気管ユニットが設けられ、排気管ユニットの途中には、排煙用燃焼ボックスが設けられ、排煙用燃焼ボックスの内部が排気管ユニットの流路に連通し、排煙用燃焼ボックスの内部には、燃焼ガスの排煙を加熱して燃焼させる排煙用加熱器を設けることで、煙を出さないようにする磁粉体製造装置」が開示されている。
しかしながら、送気管が外周と直交しているので、供給される空気が拡散し易く、有機廃棄物に触れる前に排気される可能性が高く、処理効率が悪いという課題を有していた。また、処理物を中央へガイドする機構がないため、有機廃棄物が送気管を塞ぐ可能性が高く、有機廃棄物の処理が安定しないという課題を有していた。

本発明者等は、これらの課題を解決するために鋭意研究した結果、発明を完成し、特許出願を行った（特許文献２）。
（特許文献２）は「上部に被処理物投入用の第１の開閉蓋を、下部に被処理物の分解物を通す第１、第２のロストル及び分解物の灰を排出する排出機構が設けられた反応炉と、第１の開閉蓋の上方に設けられた乾燥貯留機構と、反応炉内で第１のロストルの上方に設けられ投下される被処理物を受ける第１の円錐ガイド部材と、第１の円錐ガイド部材の中央に配置された空気供給管と、反応炉の下側側壁に設けられ被処理物を加熱するバーナと、反応炉の下側周囲に設けられ、第１の円錐ガイド部材の周囲、第２のロストル上に落下した分解物及び空気供給管に磁化した空気を送る第１、第２の吸気管と、乾燥貯留機構に被処理物を搬送する搬送手段とを有する」有機廃棄物処理装置である。
（特許文献２）の発明は、反応炉の外周と中央の両方に吸気管があるので、被処理物の表面と中央の両方に磁界を通過した空気を供給することができ、被処理物を効率良く処理することができた。しかし、反応炉の中央にある吸気管は、処理中の被処理物と直接接触し、高温に曝されるので、熱脆性を受け、保守作業を要するため、その改善が要求されていた。

そこで、発明者等は、更に研究を続けた結果、発明を完成し特許出願を行った（特許文献３）。
（特許文献３）は「天井部に被処理物の投入口を、高さ方向中央位置より下側の側壁には磁界を通過した空気を取り入れる給気口を、天井部と給気口との間の側壁には排気口を、下部には加熱処理した被処理物のセラミック灰を排出する排出口をそれぞれ備える円筒型で断熱構造の加熱炉を有するセラミック灰の製造装置であって、加熱炉内の中央部には、中央に開口を有し縮径側を下方に設けた複数のコーン部材が、支持部材を介して上下方向に隙間を有し、かつ側壁の内周面とは隙間を設けて配置されて、被処理物を加熱炉内の中央にガイドし、給気口はそれぞれ側壁に水平斜め方向を向いて間隔を設けて配置され、加熱を内の被処理物を側壁との間に磁界を通過した空気の旋回流を発生させ、被処理物に磁界を通過した空気を供給して被処理物の加熱処理を行う」セラミック灰の製造装置である。

特開２０１０−９８００９号公報 実用新案登録第３１５０３５４号公報 ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／０５１２５５

上記（特許文献３）の技術においては、中央にある吸気管を取り除く代わりに、給気口を側壁に水平斜め方向に向けて配置し、加熱炉内に空気の旋回流が起こるように改良した。その結果、メンテナンス頻度を下げた上で、被処理物の表面に酸素を効率よく供給できるようになり、処理効率を改善することができ、吸気管を取り除いたことによる処理効率の低下を防ぐことができた。しかし、被処理物の処理時間を更に短くして欲しいという要望があることがわかった。

本発明は上記従来の要望に応えるもので、エネルギーを殆ど必要とせず、様々な種類の有機廃棄物を高温で無炎燃焼させることにより、処理後の灰が少なく、ダイオキシン等の有害物質や悪臭物質の発生も少なく、有機廃棄物を短時間に処理でき、メンテナンス性、安全性に優れ、処理後の灰を植物の活性剤等として有効利用できる有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法を提供することを目的とする。

上記従来の要望に応えるために、本発明の有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の有機廃棄物処理装置は、有機廃棄物を加熱処理する円筒状の反応室と、前記反応室の上端側に形設された前記有機廃棄物の投入口と、前記投入口の前記反応室側に形成された開閉扉と、前記投入口から投入される前記有機廃棄物を前記反応室の中央部にガイドする開口を中央に有し縮径側を下方に向けて前記反応室の内部に設置された１乃至複数段のコーン状部材と、前記反応室の外周面の接線方向に傾斜して配設された外周給気管と、前記反応室外から前記反応室の底面を通り前記反応室の底部中央部まで延設され前記反応室の底部に開口する１乃至複数の開口部を有する内部給気管と、前記外周給気管又は前記内部給気管の少なくともいずれか一方に配設された磁界発生器と、前記反応室の壁面上部に配設された排ガス管と、前記反応室の下部に設置され前記有機廃棄物に点火する点火装置と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）反応室が円筒状であり、外周給気管が反応室の外周面の接線方向に傾斜しているので、外周給気管から反応室の内部に供給される空気は旋回流となり、有機廃棄物（被処理物）の表面に酸素を効率よく供給することができ、燃焼の効率性に優れる。
（２）内部給気管が反応室の底部に開口する１乃至複数の開口部を有しているので、反応室の底部に堆積した有機廃棄物の底部側や中央（中心）側からも酸素を供給することができ、加熱処理の効率性、確実性に優れる。
（３）外周給気管又は内部給気管の少なくともいずれか一方に磁界発生器を配設することにより、磁界発生器を通過した空気を有機廃棄物の表面や中央（中心）から供給することができ、有機廃棄物をさらに効率良く加熱処理できる。
（４）反応室上部の投入口から投入される有機廃棄物がコーン状部材により反応室の中央に案内されるので、コーン状部材の外周と反応室の内周壁との間に気道を確保して有機廃棄物の表面（外周側）から確実に空気（酸素）を供給することができ、また有機廃棄物によって外周給気管が塞がれることもなく、加熱処理の効率性、メンテナンス性に優れる。

（５）外周給気管又は内部給気管を通して反応室に供給される空気が磁界発生器を通過することにより、空気中の酸素の一部がその磁界中に留まり、磁界を通過した後の空気は低酸素状態になっていると推測される。そのため、適切な量の酸素を供給することにより、ダイオキシン等の発生を最小限に抑えることができ、環境保護性に優れる。
（６）磁界発生器の磁界を通過して反応室に供給された酸素は、分子レベルで整列し、更にクラスター化している。整列しクラスター化した酸素は、ポテンシャルエネルギーが高く、そのポテンシャルエネルギーは熱エネルギーに変換されると推測される。これにより、有機廃棄物を低酸素状態で処理した場合でも、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。
（７）外周給気管から供給される空気による旋回流は、加熱処理により温度が上がった反応室の内壁及びコーン状部材から抜熱する。抜熱により、内壁及びコーン状部材は冷却されるので劣化し難く、旋回流の空気の温度は上昇するため、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。

ここで、有機廃棄物としては、生ゴミ、木材、紙類（紙おむつ等も含む）、繊維類（廃棄衣類等）、革製品、ゴム製品（タイヤを含む）、プラスチック類、発泡スチロール、油、動物残渣、医療廃棄物、植物等の可燃性廃棄物、可燃物（可燃性廃棄物を含む）、非可燃性廃棄物（たとえば、廃棄石膏ボード）等が挙げられる。処理できないものとしては、金属、ガラス、土、石等が挙げられる。
有機廃棄物処理装置は、ステンレスや鉄などの金属から作られる。反応室は、内壁と外壁の間に断熱材が充填される。尚、有機廃棄物の加熱処理により発生するタールが内壁に付着するため、反応室内の高温から装置を守り、劣化し難い。
また、反応室には有機廃棄物の表面温度を確認するための温度計、有機廃棄物の処理状況を確認するための点検口を設けることが望ましい。更に、反応室の側面下部に灰出口を設けることで、処理後の灰を取り出し易くなるとともに、灰出口に窓を設ければ、点検口として併用することもできる。

反応室の上端側（天井部）には有機廃棄物の投入ボックスを形設することができる。投入ボックスの底部は反応室の天井部に形成された天井開口部と直接連通させてもよいし、投入ボックスの底部に開閉扉を配設し天井開口部を開閉するようにしてもよい。投入ボックスの底部に開閉扉を設けた場合、投入ボックスの内部に有機廃棄物を溜めておき、まとめて投入することができる。また、投入ボックスの内部を乾燥室として利用することもできる。投入ボックスが反応室の上端側に形設されていることにより、反応室内で加熱処理をしている場合は、乾燥に必要な熱が反応室から供給されるためエネルギー効率が良い。
投入ボックスの内部を乾燥室として利用する場合には、メッシュ状の収容部を備えることが好ましい。収容部を回転駆動させることで、下部の反応室から放出される熱を、収容部に収容された有機廃棄物に均等に伝達することができ、斑無く効率的に乾燥させることができるためである。
外周給気管は反応室の外周面下側に接線方向に傾いた状態で１乃至複数本が設置される。
また、外周給気管に、流量調節バルブや遮断板等の流量調整部を設け、酸素給気量を調整するようにしてもよい。酸素給気量の調節を行うことで、反応室内の条件を低酸素状態に保つことができ、最適量の酸素を供給して、ダイオキシン等の発生を最小限に抑えることができる。

内部給気管は、反応室の側面底部から底部中央部まで延び、反応室の底部に開口する１乃至複数の開口部を有している。開口部の数や配置は適宜、選択することができ、底部中央部だけでなく、周壁部から中央部に至る途中に設けることもできる。そのため、堆積した有機廃棄物の内部（中心部）や底部からも、空気（酸素）を供給することができ、有機廃棄物を短時間で斑無く加熱処理することができる。特に、内部給気管に磁界発生器を配設した場合は、磁界を通過した低酸素状態の空気を供給することができ、加熱処理の効率性に優れる。
また、内部給気管の数や配置は、適宜、選択することができ、外周給気管と同様に、流量調整部を設けても良い。
尚、複数の内部給気管を配置する場合、各々の内部給気管に開口部を設けてもよいし、複数の内部給気管を連結管で連結し、連結管に開口部を設けてもよい。
磁界発生器の設置場所としては、外周給気管や内部給気管の端部に連設することが望ましい。これは、メンテナンス等の際に、磁界発生装置を容易に着脱できるためである。
設置される磁石の磁力は３０００〜１００００ガウスのものが好適に用いられる。
尚、磁界発生器においても、給気量を調節する構成を加えることができる。

コーン状部材は、反応室内に１乃至複数段設置され、支持部によって支えられる。コーン状部材は、中央の開口に有機廃棄物をガイドできるように、周壁部が下方に向かって縮径していればよい。例えば、板状の部材で截頭円錐状の周壁部を形成したもの、下方に向って徐々に直径が小さくなるように直径の異なる複数の円環を高さ方向に連結して周壁部を形成したもの等を用いることができる。
コーン状部材を複数段設置する場合、支持部を介して上下方向に隙間を形成する方が良い。また、このコーン状部材の周壁部の外周と反応室の内周壁との間に隙間を空けて設置することが望ましい。これは、外周給気管から供給される空気をコーン状部材の外周部に流通させ、有機廃棄物の処理を効率的に行うためである。

排ガス管には、二次燃焼室や三次燃焼室を連設することができる。二次燃焼室や三次燃焼室を連設することで、有機廃棄物の加熱処理によって発生する有害物質や悪臭物質等を燃焼して無害化することができ、安全性、環境保護性を向上させることができる。
尚、排ガス管又は排ガス管に接続される二次燃焼室や三次燃焼室にブロアーを接続することにより反応室内を減圧状態にできるので、加熱処理によって発生する排ガスを直ちに排出できるとともに、反応室内への酸素の供給量を増すことができるため、有機廃棄物の処理時間を短くすることができ、省エネルギー性、加熱処理の効率性に優れる。
また、排ガス管と二次燃焼室との接続部、又は、二次燃焼室や三次燃焼室とブロアーとの接続部にダンパーを設けた場合、風量調節を容易に行うことができ、加熱処理の条件制御の自在性に優れる。
排ガスの処理方法として、二次燃焼室や三次燃焼室の代わりに、フィルターや脱煙脱臭装置等を用いても良い。尚、フィルターは、発生するガスに合わせたものを選定し、定期的に取り替えることが好ましい。
また、排ガス管の取り付け方向は適宜、選択することができるが、外周給気管とは逆方向に傾斜させることが好ましい。排ガスの流れが空気の旋回流を阻害し難くなり、加熱処理の効率低下を防ぐことができるためである。

点火装置としては、バーナや電熱ヒーター等を用いることができる。尚、有機廃棄物への点火方法は特に限定されないが、反応室の外部にスイッチ等を設けた自動点火式のものが好適に用いられる。手動で点火する場合とは異なり、火傷等の危険性が無く、安全だからである。
反応室を減圧する減圧手段を設けてもよい。減圧手段としては、ブロアー等が好適に用いられる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記内部給気管と連通し前記反応室の底部中央部に立設されて前記反応室の内部に給気する中央給気管と、前記中央給気管の長手方向に配設された１乃至複数段の吸気ガイド又は前記中央給気管の上方に配設され前記中央給気管の先端の給気孔を覆うカバーの少なくともいずれか一方と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下の作用が得られる。
（１）内部給気管と連通し反応室の底部中央に立設されて反応室の内部に給気する中央給気管を有するので、多量の有機廃棄物が反応室の内部に堆積している場合でも、有機廃棄物の内部（中心側）から確実に酸素を供給することができ、処理斑や処理残りの発生を防止することができ、加熱処理の確実性に優れる。
（２）中央給気管の長手方向に配設される吸気ガイドや中央給気管の上方に配設されるカバーにより、投入口から投入される有機廃棄物や処理後の灰が、中央給気管の内部に侵入するのを防ぐとともに、中央給気管の外周と堆積する有機廃棄物との間に隙間を形成し、中央給気管から供給される空気（酸素）を、有機廃棄物の内側全体にまで斑無く確実に供給できるので、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。

ここで、中央給気管は、内部給気管と連通していればよく、反応室の底部に開口する開口部を介して内部給気管と接続してもよいし、内部給気管と直接接続してもよい。尚、複数の内部給気管を有する場合、各々の内部給気管に中央給気管を接続してもよいし、複数の内部給気管をまとめて１本の中央給気管に接続してもよい。中央給気管は、上端部のみに給気孔を有するものでもよいが、周壁部に複数の給気孔を有するものが好適に用いられる。
また、中央給気管の長さは適宜、選択することができる。吸気ガイドやカバーは中央給気管の外周や先端側に固設してもよいし、別途、吸気ガイドやカバーの外周部などを１乃至複数の棒状の支持脚で連結し、反応室の底部に立設してもよい。吸気ガイドとしては、上方が縮径した傘状、逆椀状、円錐状、截頭円錐状、角錐状等の形状に形成され、中央に貫通孔を設けたものが好適に用いられる。これにより、貫通孔に中央給気管を貫設することや中央給気管から供給される空気（酸素）を上方のカバーまで導きながら、吸気ガイドの外周に放射することができる。また、カバーの周壁は、吸気ガイドと同様の形状に形成することができるが、上面には貫通孔がなく、中央給気管の先端の給気孔を覆うことができる。

吸気ガイドの数や配置間隔は適宜、選択することができる。また、吸気ガイドの設置範囲は、中央給気管の長さに合わせる必要はなく、中央給気管を短くして、中央給気管の先端より上方に吸気ガイドを設置してもよい。尚、独立した複数の吸気ガイドを中央給気管の外周に配設する代わりに、中央給気管の外周に板材を螺旋状に巻き付けるようにして吸気ガイドを形成してもよい。
特に、中央給気管の上端部に給気孔を形成する場合は、カバーを設けることが望ましいが、中央給気管の上端部に給気孔を形成しない場合は、カバーを省略してもよい。また、複数の吸気ガイドを有する場合や螺旋状に形成された吸気ガイドを有する場合は、吸気ガイドと吸気ガイドの間や螺旋状の吸気ガイドの羽根と羽根の間に給気孔を配置することが好ましい。各々の給気孔から供給される空気をそれぞれの吸気ガイドや吸気ガイドの羽根によって斜め下方に案内し、有機廃棄物と確実に接触させることができるためである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記反応室の底部に回転自在に配設され前記コーン状部材と連結された回転台を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）反応室の底部に回転自在に配設されコーン状部材と連結された回転台を有することにより、着火時に回転台と共にコーン状部材と投入された有機廃棄物を一体的に回転させることができ、点火装置によって回転台上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができるので、燃焼（反応）速度が速く、短時間で燃焼させることができ、加熱処理の確実性、効率性に優れる。

ここで、回転台は円板状に形成されたものが好適に用いられる。回転台の外径はコーン状部材の中央の開口よりも大径に形成することにより、コーン状部材によって案内される有機廃棄物を回転台で確実に受止めて回転台の中心に配設された回転軸を電動モータなどの駆動部で回転させることにより、回転台を回転させることができる。コーン状部材は、コーン状部材を支持する支持部の下端部を回転台の上面または外周面に溶接や螺子止めなどで固定することにより、回転台と連結することができる。
尚、内部給気管の開口部は、回転台の回転軸に穿設した貫通孔を通して回転台の上面側で反応室の内部に連通させることができる。これにより、内部給気管からの空気（酸素）の供給が回転台によって妨げられることがなく、回転台の上面に堆積した有機廃棄物の中央（中心）部にも確実に酸素を供給することができ、加熱処理の効率性が低下することがない。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記反応室の底部に回転自在に配設され前記コーン状部材及び前記吸気ガイド又は前記カバーと連結された回転台を備えた構成を有している。
この構成により、請求項２で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）反応室の底部に回転自在に配設されコーン状部材及び吸気ガイド又はカバーと連結された回転台を有することにより、着火時に回転台と共にコーン状部材及び吸気ガイド又はカバーと、投入された有機廃棄物を一体的に回転させることができ、点火装置によって回転台上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができるので、燃焼（反応）速度が速く、短時間で燃焼させることができ、加熱処理の確実性、効率性に優れる。

ここで、回転台及び回転台とコーン状部材との連結方法については、請求項３で説明した通りであるので、説明を省略する。また、吸気ガイドやカバーを回転台に連結するには、吸気ガイドやカバーを支持する支持脚の下端部を回転台の上面に溶接や螺子止めなどで固定すればよい。尚、回転台の回転軸に貫通孔を穿設して中央給気管として使用するか、貫通孔の中に中央給気管を挿通することにより、中央給気管から反応室の内部に確実に給気しながら、回転台と共に吸気ガイドやカバーを回転させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記反応室の外周面の底部側に形成された灰出口と、前記反応室の底部中央部に回動自在に配設され前記反応室の底部に溜った灰を前記灰出口に向って掻出す掻出し具と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）反応室の外周面の底部側に形成された灰出口と、反応室の底部中央部に回動自在に配設され反応室の底部に溜った灰を灰出口に向って掻出す掻出し具を有することにより、加熱処理中に反応室の底部に灰が溜ることを防止して、長時間連続運転を行うことができ、メンテナンス性に優れる。
（２）掻出し具で反応室の底部に溜った灰を掻出すことにより、内部給気管から供給される空気（酸素）が有機廃棄物と接触し易く、燃焼を促進することができ、処理性能の安定性に優れる。

ここで、掻出し具の形状、数、配置などは、適宜、選択することができるが、反応室の底部中央部から半径方向（外周方向）に向って放射状に配設され、回転時に反応室の底部に溜った灰を灰出口に向って押出すように掻出すものが好適に用いられる。尚、掻出し具を駆動する駆動部としては電動モータが好適に用いられる。
また、掻出し具の回転軸には、請求項３又は４と同様に貫通孔を穿設し、内部給気管の開口部と連通させたり、中央給気管を挿通したりすることにより、掻出し具に妨げられることなく、有機廃棄物の中央（中心）部に安定して酸素を供給することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記排ガス管に接続される脱煙脱臭装置を備えた構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１項で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）排ガス管に接続される脱煙脱臭装置を有することにより、反応室で排ガス（有毒ガス）、黒煙、悪臭などが発生した場合でも、確実に処理して浄化することができ、安全性、環境保護性に優れる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記磁界発生器が、ハウジングと、前記ハウジング内の空気通路を介して同極を対向させた１乃至複数組の磁石と、を備える構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の内いずれか１項で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）磁界発生器が、ハウジングと、ハウジング内の空気通路を介して同極を対向させた１乃至複数組の磁石を有するので、空気は平行磁界に沿って空気通路を通過することになり、磁界に曝される時間が長くなる。そのため、空気中の酸素のポテンシャルエネルギーが高くなり、有機廃棄物の加熱処理能力が高い。

ここで、磁界発生器のハウジングは、外周給気管や内部給気管の周壁部と一体に形成してもよいし、別途形成したものを外周給気管や内部給気管の端部に連結してもよい。磁界発生器のハウジングを外周給気管や内部給気管の周壁部と一体に形成する場合は、外周給気管や内部給気管の管路の一部を空気通路として用いることができる。
また、空気通路を介して磁石の同極を対向させることにより、空気通路の内部（対向する磁石と磁石の間）に進行方向（空気の流れ方向）と平行な磁界が形成されるので、空気通路を通過する空気が磁界に沿って移動することになり、磁界に曝される時間を長くして、磁化作用を高めることができる。
尚、複数組の磁石を配置する場合は、空気通路の長手方向に間隔を空けて配置することができ、その間隔や数は、適宜、選択することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置であって、前記外周給気管と前記反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、前記外周給気管の中心線とのなす角度が、４０〜６５度、好ましくは４５〜６０度である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至７の内いずれか１項で得られる作用に加え以下の作用が得られる。
（１）外周給気管と反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管の中心線とのなす角度が、４０〜６５度、好ましくは４５〜６０度であることにより、反応室内に給気される空気（酸素）が、接線方向より反応室の中心側に傾斜するので、旋回流が発生し易く、空気（酸素）を有機廃棄物に効率よく接触させることができ、燃焼効率を高めることができる。

ここで、外周給気管と反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管の中心線とのなす角度が４５度より小さくなるにつれ、供給される空気が反応室の内壁に衝突し易く、旋回流が発生し難くなって、処理効率が低下する傾向が見られ、６０度より大きくなるにつれ、供給される空気の流れが反応室の中心方向に傾き、円周方向の速度成分が低下し易く、旋回流が発生し難くなって、処理効率が低下する傾向が見られる。特に、外周給気管と反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管の中心線とのなす角度が４０度より小さくなると、供給される空気がすぐに反応室の内壁に衝突して分散し、旋回流を発生させることが困難になって、空気（酸素）を有機廃棄物に効率的に接触させることができず、十分な加熱処理を行うことができなくなり、６５度より大きくなると、供給される空気が旋回せずに有機廃棄物の特定箇所に直接接触し、有機廃棄物の表面全体に空気（酸素）を接触させることが困難になって、均一な加熱処理を行うことができず、処理斑が発生するため、いずれも好ましくない。
反応室に投入された有機廃棄物はコーン状部材の下端側の内周円（開口部）に沿うように略円柱状に堆積して保持されるので、特に、コーン状部材の下端側の内周円の接線方向と一致するように外周給気管を配置することにより、外周給気管から供給される空気（酸素）が有機廃棄物の外周に沿うようにスムーズに流れ、処理能力を向上させることができ、好ましい。
尚、旋回流の回転方向は右回りでも左回りでもよく、接線に対する外周給気管の中心線の傾斜方向は、旋回の方向に応じて、右方向又は左方向を選択することができる。

請求項９に記載の有機廃棄物処理方法は、請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置を用いた有機廃棄物処理方法であって、前記有機廃棄物を前記反応室に投入し前記コーン状部材によって前記反応室の中央部にガイドする廃棄物投入工程と、前記点火装置により前記有機廃棄物に点火する点火工程と、前記外周給気管から空気を供給して前記反応室内に旋回流を発生させる外周給気工程と、前記内部給気管から前記反応室の底部中央部に空気を供給する中央給気工程と、を備え、前記反応室内の前記有機廃棄物を低酸素状態で加熱処理する構成を有している。
この構成により、以下の作用が得られる。
（１）外周給気工程及び中央給気工程により最適量の酸素を供給しながら有機廃棄物を加熱処理することにより、ダイオキシン等の有害物質が発生し難く、環境保護性に優れる。
（２）石油・ガス・電気等の燃料が略不要であるため、エネルギーを殆ど使うことなく、有機廃棄物を処理することができ、二酸化炭素排出量が少なく、省エネルギー性、環境保護性に優れる。
（３）磁界を通過したポテンシャルエネルギーの高い酸素で、有機廃棄物の表面や内部から無炎燃焼させることができ、有機廃棄物中の炭素を灰中に残存させて二酸化炭素の発生を抑えることができ、加熱処理の効率性、環境保護性に優れる。

ここで、外周給気工程及び中央給気工程の開始並びに停止のタイミングは適宜、選択することができる。よって、外周給気工程又は中央給気工程のいずれか一方のみをタイミングをずらして開始或いは停止してもよいし、同時に開始或いは停止してもよい。また、外周給気工程及び中央給気工程は、連続的に行ってもよいし、断続的に行ってもよい。
尚、反応室内で発生する有害ガスを二次燃焼室や三次燃焼室で燃焼させ無害化するガス燃焼工程を備えた場合、悪臭等も発生せず、安全に廃棄物を処理することができ、環境保護性に優れる。
また、反応室内を排ガス管又は排ガス管に接続される二次燃焼室や三次燃焼室に接続されるブロアーで減圧する減圧工程を備えた場合、反応室内部への給気量を増加させて、廃棄物の処理時間を短縮することができ、省エネルギー性、廃棄物処理の効率性に優れる。

以上のように、本発明の有機物処理装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１によれば、
（１）有機廃棄物を、磁界を通過した低酸素状態の空気により表面と内側の両方から効率よく加熱処理することができる燃焼の効率性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）投入される有機廃棄物や処理後の灰が、内部給気管に侵入するのを防ぐとともに、内部給気管から供給される磁界を通過した空気を有機廃棄物の下方から内部（中心側）に確実に案内することができ、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる省エネルギー性、効率性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）着火時に回転台と共にコーン状部材と投入された有機廃棄物を一体的に回転させることにより、点火装置によって回転台上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができ、燃焼（反応）速度が速く、短時間で燃焼させることができる加熱処理の確実性、効率性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、
（１）着火時に回転台と共にコーン状部材及びカバー又は吸気ガイドと投入された有機廃棄物を一体的に回転させることにより、点火装置によって回転台上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができ、燃焼（反応）速度が速く、短時間で燃焼させることができる加熱処理の確実性、効率性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）加熱処理中に反応室の底部に灰が溜ることを防止して、長時間連続運転を行うことができるメンテナンス性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１項の効果に加え、
（１）反応室で発生する排ガス（有毒ガス）、黒煙、悪臭などを確実に処理して浄化することができる安全性、環境保護性に優れた有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の内いずれか１項の効果に加え、
（１）反応室内に供給される空気が磁界に曝される時間が長く、空気中の酸素のポテンシャルエネルギーを高めることができる加熱処理能力の高い有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の内いずれか１項の効果に加え、
（１）反応室内に給気される空気が旋回流になり易く、磁界を通過した空気を有機廃棄物に効率よく接触させることができる燃焼効率の高い有機廃棄物処理装置を提供することができる。

請求項９に記載の発明によれば、
（１）石油・ガス・電気等のエネルギーを殆ど使うことなく、短時間で有機廃棄物の加熱処理を行うことができ、ダイオキシン等の有害物質の発生を抑えることができる省エネルギー性、効率性、環境保護性に優れた有機廃棄物処理方法を提供することができる。

実施の形態１における有機廃棄物処理装置の平面図 実施の形態１における有機廃棄物処理装置の部分断面正面図 実施の形態１における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図 （ａ）実施の形態１における有機廃棄物処理装置の磁界発生器を示す部分断面拡大側面図 （ｂ）実施の形態１における有機廃棄物処理装置の磁界発生器を示す拡大正面図 実施の形態２における有機廃棄物処理装置の平面図 実施の形態２における有機廃棄物処理装置の部分断面正面図 実施の形態２における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図 図５のＡ−Ａ線矢視断面図 図６のＢ−Ｂ線矢視断面図 実施の形態３における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
なお、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法について、説明する。
図１は実施の形態１における有機廃棄物処理装置の平面図であり、図２は実施の形態１における有機廃棄物処理装置の部分断面正面図であり、図３は実施の形態１における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図である。
図１乃至図３中、１は実施の形態１における有機廃棄物処理装置、１ａは有機廃棄物処理装置１の設置台、２は有機廃棄物を熱処理する有機廃棄物処理装置１の円筒状の反応室、３は反応室２の底部２ａに敷かれた耐火レンガなどの耐火材（図２，３）、４ａは反応室２の外周壁（図２，３）、４ｂは反応室２の内周壁、５は反応室２の外周壁４ａと内周壁４ｂの間に配設された断熱材（図２，３）、６は反応室２の上端側に設けられた天井部、６ａは天井部６に形成された反応室２の天井開口部（図２）、７は天井開口部６ａの位置に対応して天井部６に形設された有機廃棄物処理装置１の角筒型の投入ボックス、８は投入ボックス７の底部に天井開口部６ａに対向して配設された観音開きの開閉扉（図２）、９は開閉扉８を開閉するためのエアシリンダ（図１，２）、１０は投入ボックス７の投入口７ａを開閉する投入蓋、１０ａは投入蓋１０を開閉するためのエアシリンダ（図１，２）、１１は投入口７ａから投入される有機廃棄物を反応室２の中央部にガイドする開口１１ａを中央に有し縮径側を下方に向けて反応室２の内部に設置された複数段のコーン状部材（図２，３）、１２は複数のコーン状部材１１を間隔を空けて連結支持する３本の支持部（図２，３）、１２ａは支持部１２を反応室２の内周壁４ｂに固定するコーン状部材固定部（図３）、１３ａ，１３ｂは反応室２の外周面の接線方向に傾斜して上下二段に円周上に配設された計１２箇所の外周給気管、１４は反応室２外から反応室２の底面を通り反応室２の底部２ａ中央部まで延設され放射状に配置された２箇所の内部給気管（図２，３）、１４ａは複数の内部給気管１４と連通し反応室２の底部２ａ中央に立設されて先端の給気孔１４ｂから反応室２の内部に給気する中央給気管（図２，３）、１５は外周給気管１３ａ，１３ｂ及び内部給気管１４の入口側の端部に配設される磁界発生器、１６は中央給気管１４ａの長手方向上方に間隔を空けて設置された複数段の吸気ガイド（図２，３）、１７は最上段の吸気ガイド１６の上方に設置されたカバー（図２，３）、１８は吸気ガイド１６及びカバー１７の外周部を連結し反応室２の底部２ａに立設される３本の棒状の支持脚（図２，３）、１９は反応室２の底部２ａ側の側部に設置され反応室２内部の有機廃棄物に点火する３箇所の点火装置（図１，３）、２０は反応室２の底部２ａ側の外周面に形成された３箇所の灰出口、２１は外周壁４ａから挿通され反応室２の中央付近まで延びた温度計（図２）、２２は反応室２の周壁側部に配設され反応室２の内部に送風する送風機（図１）、２２ａは送風機２２の送風量を調整するバルブ（図１）、２３は反応室２の周壁面上部に形成された排ガス口２３ａで反応室２の内部と連通して配設された排ガス管（図１，３）、２４は排ガス管２３と脱煙脱臭装置２５を接続する接続配管、２６は接続配管２４（図１，２）に配設されたバルブ（図１，３）、６０は有機廃棄物処理装置１が設置される設置面である。
尚、説明の都合上、図２には、外周給気管１３ａ，１３ｂ、灰出口２０、温度計２１の部分断面図を同一面上に示し、図３には、外周給気管１３ａ，１３ｂ、灰出口２０、送風機２２、排ガス管２３の部分断面図を同一面上に示した。

ここで、有機廃棄物処理装置１はステンレス製とした。反応室２は、内径及び高さを１３００〜２０００ｍｍとし、外周壁４ａと内周壁４ｂの間の断熱材５には耐熱性繊維で形成されたブランケットを使用した。また、反応室２の底部２ａの耐火材７には耐火レンガ、珪藻土等を使用した。
開閉扉８及び投入蓋１０は、それぞれ開閉スイッチ（図示せず）を操作することにより、エアシリンダ９，１０ａによって自動で開閉する。
複数のコーン状部材１１は支持部１２により連結支持し、コーン状部材１１の周壁部の外周と反応室２の内周壁４ｂとの間に隙間を空けた状態で設置した。この隙間により、外周給気管１３ａ，１３ｂから供給される空気をコーン状部材１１の外周に流通させることができ、有機廃棄物の表面に酸素を効率よく供給すると共に、旋回流により反応室２の内周壁４ｂ及びコーン状部材１１から抜熱し、燃焼の効率化を図ることができる。
本実施の形態では、支持部１２の要所に配設したコーン状部材固定部１２ａでコーン状部材１１を反応室２の内周壁４ｂに固定することにより、転倒や位置ずれ等を防止した。尚、コーン状部材固定部１２ａの数や配置は適宜、選択することができる。また、コーン状部材固定部１２ａを設ける代りに、支持部１２を下方に伸ばし、反応室２の底部２ａ（耐火レンガ３）に載置してもよい。このとき、支持部１２の下端を反応室２の底部２ａに溶接や螺子止めなどで固定することもできる。

外周給気管１３ａ，１３ｂは、外周壁４ａの下側の上下２段に６本ずつ等角度間隔で設置されている。また、外周給気管１３ａ，１３ｂと反応室２の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管１３ａ，１３ｂの中心線（軸線）とのなす角度は、４５〜６０度とした。この角度が４５度より小さくなるにつれ、供給される空気が反応室２の内周壁４ｂに衝突し易く、旋回流が発生し難くなって、処理効率が低下する傾向が見られ、６０度より大きくなるにつれ、供給される空気の流れが反応室２ａの中心方向に傾き、円周方向の速度成分が低下し易く、旋回流が発生し難くなって、処理効率が低下する傾向が見られることがわかったためである。

複数段の吸気ガイド１６は中央に貫通孔を有する截頭円錐状に形成した。これにより、内部給気管１４から供給され中央給気管１４ａの先端の給気孔１４ｂから噴出された空気（酸素）は、吸気ガイド１６の貫通孔を通過しながら一部が各々の吸気ガイド１６の内周面で反射して吸気ガイド１６と吸気ガイド１６の間から斜め下方に噴出される。また、カバー１７まで達した空気（酸素）もカバー１７の内周面で反射してカバー１７と最上段の吸気ガイド１６の間から斜め下方に噴出される。この結果、内部給気管１４から供給される空気（酸素）を周囲の有機廃棄物と確実に接触させて燃焼を促進することができる。
尚、吸気ガイド１６やカバー１７の形状は本実施の形態に限定されるものではなく、傘状や角錐状などのように周壁が下方に向って拡径（拡開）する形状から、適宜、選択することができる。また、吸気ガイド１６の数や配置間隔も適宜、選択することができる。
中央給気管１４ａの長さは、反応室２の底部２ａからカバー１７の上面までの範囲で適宜、選択することができるが、中央給気管１４ａの先端をカバー１７の内側付近まで伸ばし、周壁（中央給気管１４ａの長手方向）に複数の給気孔を設ければ、吸気ガイド１６と吸気ガイド１６の間から確実に空気（酸素）を噴出させることができ、好ましい。このとき、中央給気管１４ａの先端の給気孔１４ｂは省略してもよい。

反応室２の下部の１〜３箇所に設置される点火装置１９には、バーナや電熱ヒーター等が用いられ、点火スイッチ（図示しない）により、自動で点火できる。
灰取口２０に窓を付けることにより、点検口を兼ねることができ、反応室２内の状態を確認することができる。
尚、反応室２での処理中に灰取口２０（点検口）を開口した際に、バックファイヤーが発生するおそれがあるが、灰取口２０（点検口）を開口する前に、送風機２２によって反応室２の内部に空気を送込むことにより、バックファイヤーの発生を防止することができ、安全性に優れる。
また、反応室２に脱煙脱臭装置２５を連設することにより、反応室２で排ガス（有毒ガス）、黒煙、悪臭などが発生した場合でも、確実に処理して浄化することができる。尚、脱煙脱臭装置２５の数や大きさは、反応室２の容量、処理する有機廃棄物の種類などによって、適宜、選択することができる。また、脱煙脱臭装置２５の代りに、二次燃焼室や三次燃焼室を連設し、反応室２での加熱処理によって発生する有害物質や悪臭物質等を燃焼して無害化することもできる。

次に、実施の形態１における有機廃棄物処理装置の磁界発生器について説明する。
図４（ａ）は、実施の形態１における有機廃棄物処理装置の磁界発生器を示す部分断面拡大側面図であり、図４（ｂ）は実施の形態１における有機廃棄物処理装置の磁界発生器を示す拡大正面図である。
図４中、３０は外周給気管１３ａ，１３ｂ及び内部給気管１４の給気管端部、３１は磁界発生器１５と給気管端部３０との間に配設された流量調整バルブ、３２は磁界発生器１５の角筒状のハウジング、３３はハウジングの長手方向に形成された磁界発生器１５の空気通路、３４は空気通路３３を挟んで同極が対向するように向い合わせに配置され空気通路３３の長手方向に間隔を空けて配設された磁界発生器１５の複数組（図では３組）の磁石である。
磁石３４は、磁力が３０００〜１００００ガウスのものを使用した。磁石３４はＮ極同士を対向させて配置してもよいし、Ｓ極同士を対向させて配置してもよい。尚、ハウジング３２はステンレスなどの非磁性体で形成される。また、空気通路３３の幅（対向する磁石３４同士の間隔）は、磁力やハウジングの大きさなどに応じて、適宜、選択することができる。

以上のように構成された実施の形態１の有機廃棄物処理装置について、以下にその運転方法を説明する。
まず、廃棄物投入工程において、投入ボックス７の投入蓋１０を開き、投入口７ａから予め乾燥させておいた有機廃棄物（例えば水分量２０ｗｔ％以下）を投入する。このとき、開閉扉８は閉じられており、有機廃棄物は一端、投入ボックス７の中に溜められる。投入蓋１０を閉じた後に、開閉扉８を下方に回動させることにより、反応室２の天井開口部６ａが開放され、反応室２内に有機廃棄物が落下する。落下した有機廃棄物はコーン状部材１１により案内され外方に飛散ることなく、反応室２の底部２ａ中央部に導かれる。

有機廃棄物を予め乾燥させておくことで、反応室２での処理時間を短縮することができるが、有機廃棄物は、必ずしも乾燥させておく必要はない。尚、反応室２で有機廃棄物の加熱処理を行っている間は、反応室２内で発生する熱が、開閉扉８の隙間などを通って投入ボックス７の中に伝達されるため、投入ボックス７を乾燥室として利用することができる。よって、反応室２での加熱処理前或は加熱処理中に、次に処理をする有機廃棄物を投入ボックス７の中に投入しておけば、有機廃棄物の加熱処理で発生する熱を有効に利用して、加熱処理と乾燥を同時に行うことができ、省エネルギー性、処理効率性に優れる。
また、投入する有機廃棄物に、生竹や木製のチップ等のカロリーが高いバイオマスを燃焼補助剤として混入させても良い。

次に、点火工程において、点火装置１９のスイッチを入れ、投入した有機廃棄物に点火する。有機廃棄物の点火が確認できたら、点火装置１９のスイッチは切って良い。
次いで、外周給気工程及び中央給気行程において、磁界発生器１５が連設された外周給気管１３ａ，１３ｂ及び内部給気管１４の２種類の給気管から磁界を通った空気を反応室２に供給する。外周給気管１３ａ，１３ｂと反応室２の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管１３ａ，１３ｂの中心線（軸線）とのなす角度は、それぞれ４５〜６０度の等角度間隔で、複数本配置されているので、外周給気管１３ａ，１３ｂから反応室２に供給される空気は、旋回流となる。この旋回流は、有機廃棄物と内周壁４ｂとの間を有機廃棄物の表層部を沿うように流れるので、有機廃棄物の周囲に磁界を通過した空気が供給される。また、有機廃棄物中央にある中央給気管１４ａの上方には、吸気ガイド１６及びカバー１７を備えているため、内部給気管１４から中央給気管１４ａを通って反応室２に供給される空気は、吸気ガイド１６及びカバー１７の下側の隙間から、有機廃棄物の内部に供給される。これにより、有機廃棄物は、表面（外周面）と内部（中心部）の両方から加熱分解される。

ここで、磁界発生器１５において、磁力３３００ガウスの磁石３４が空気通路３３の両側にＮ極同士を対向させた状態で配置されているので、空気通路３３を通過する空気中の酸素の一部は磁石３４に引き寄せられ、反応室２内に供給される空気は低酸素状態になっていると考えられる。更に、対向する磁石３４同士の間に形成される平行磁界を通過した空気中の酸素は、分子レベルで整列すると共にクラスター化していると考えられる。そのため、磁界を通過した空気が、有機廃棄物に接触すると、酸素のもつポテンシャルエネルギーは熱エネルギーに変換される。変換された熱エネルギーは、有機廃棄物の種類毎に決まった臨界温度付近で、有機廃棄物の熱イオン分解を開始し、有機廃棄物は磁性を持った灰となる。尚、有機廃棄物の種類によっても異なるが、燃焼を始める際の有機廃棄物の表面温度を４５０〜５００℃程度とすることにより、熱イオン分解の臨界温度に達する。
また、反応室２への空気の供給量を調節するために、磁界発生器１５と外周給気管１３ａ，１３ｂ及び内部給気管１４の給気管端部３０との間に流量調節バルブ３１が設けられているが、流量調整バルブ３１の代わりに磁界発生器１５の外側末端に空気の遮へい板を設けてもよい。

有機廃棄物の熱分解によって発生した排ガスは、反応室２の上側に配設された排ガス管２３を通って、脱煙脱臭装置２５に送られる。脱煙脱臭装置２５に送られた排ガスは、脱煙脱臭処理され、無害化される。尚、反応室２から脱煙脱臭装置２５に送られたる排ガスの量は接続配管２４に配設されたバルブによって調整される。
脱煙脱臭装置２５の代りに、二次燃焼室を連設し、有機廃棄物の加熱処理によって反応室２に発生する有害物質や悪臭物質等を燃焼して無害化することもできる。また、二次燃焼室にさらに三次燃焼室を連設することで、排ガス中に、二次燃焼室だけでは処理できない有害物質や悪臭物質が含まれる場合でも無害化することができる。
排ガス管２３の数は適宜、選択することができ、配設される排ガス管２３の全てに脱煙脱臭装置２５や二次燃焼室２７を備えてもよい。

実施の形態１における有機廃棄物処理装置によれば、以下の作用を有する。
（１）反応室が円筒状であり、外周給気管が反応室の外周面の接線方向に傾斜しているので、外周給気管から反応室の内部に供給される空気は旋回流となり、有機廃棄物（被処理物）の表面に酸素を効率よく供給することができ、燃焼の効率性に優れる。

（２）複数の内部給気管が反応室の底部に開口する中央給気管に連結されているので、反応室の底部に堆積した有機廃棄物の底部側や中央（中心）側からも酸素を供給することができ、加熱処理の効率性、確実性に優れる。
（３）外周給気管及び内部給気管に磁界発生器を配設することにより、磁界発生器を通過した空気を有機廃棄物の表面や中央（中心）から供給することができ、有機廃棄物をさらに効率良く加熱処理できる。
（４）反応室上部の投入口から投入される有機廃棄物がコーン状部材により反応室の中央に案内されるので、コーン状部材の外周と反応室の内周壁との間に気道を確保して有機廃棄物の表面（外周側）から確実に空気（酸素）を供給することができ、また有機廃棄物によって外周給気管が塞がれることもなく、加熱処理の効率性、メンテナンス性に優れる。
（５）外周給気管及び内部給気管を通して反応室に供給される空気が磁界発生器を通過することにより、空気中の酸素の一部がその磁界中に留まり、磁界を通過した後の空気は低酸素状態になっていると推測される。そのため、有機廃棄物を低酸素状態で処理できるので、ダイオキシン等が発生し難く、環境保護性に優れる。
（６）磁界発生器の磁界を通過して反応室に供給された酸素は、分子レベルで整列し、更にクラスター化している。整列しクラスター化した酸素は、ポテンシャルエネルギーが高く、そのポテンシャルエネルギーは熱エネルギーに変換されると推測される。これにより、有機廃棄物を低酸素状態で処理した場合でも、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。
（７）外周給気管から供給される空気による旋回流は、加熱処理により温度が上がった反応室の内壁及びコーン状部材から抜熱する。抜熱により、内壁及びコーン状部材は冷却されるので劣化し難く、旋回流の空気の温度は上昇するため、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。
（８）内部給気管と連通し反応室の底部中央に立設されて反応室の内部に給気する中央給気管を有するので、多量の有機廃棄物が反応室の内部に堆積している場合でも、有機廃棄物の内部（中心側）から確実に酸素を供給することができ、処理斑や処理残りの発生を防止することができ、加熱処理の確実性に優れる。
（９）中央給気管の長手方向に配設される吸気ガイドや中央給気管の上方に配設されるカバーにより、投入口から投入される有機廃棄物や処理後の灰が、中央給気管の内部に侵入するのを防ぐとともに、中央給気管の外周と堆積する有機廃棄物との間に隙間を形成し、中央給気管から供給される空気（酸素）を、有機廃棄物の内側全体にまで斑無く確実に供給できるので、有機廃棄物を効率よく加熱処理できる。
（１０）排ガス管に接続される脱煙脱臭装置を有することにより、反応室で排ガス（有毒ガス）、黒煙、悪臭などが発生した場合でも、確実に処理して浄化することができ、安全性、環境保護性に優れる。
（１１）磁界発生器が、ハウジングと、ハウジング内の空気通路を介して同極を対向させた１乃至複数組の磁石を有するので、空気は平行磁界に沿って空気通路を通過することになり、磁界に曝される時間が長くなる。そのため、空気中の酸素のポテンシャルエネルギーが高くなり、有機廃棄物の加熱処理能力が高い。
（１２）外周給気管と反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、外周給気管の中心線とのなす角度が、４０〜６５度、好ましくは４５〜６０度であることにより、反応室内に給気される空気（酸素）が、接線方向より反応室の中心側に傾斜するので、旋回流が発生し易く、空気（酸素）を有機廃棄物に効率よく接触させることができ、燃焼効率を高めることができる。

実施の形態１における有機廃棄物処理方法によれば、以下の作用を有する。
（１）外周給気工程及び中央給気工程により最適量の酸素を供給しながら有機廃棄物を加熱処理することにより、ダイオキシン等の有害物質が発生し難く、環境保護性に優れる。
（２）石油・ガス・電気等の燃料が略不要であるため、エネルギーを殆ど使うことなく、有機廃棄物を処理することができ、二酸化炭素排出量が少なく、省エネルギー性、環境保護性に優れる。
（３）磁界を通過したポテンシャルエネルギーの高い酸素で、有機廃棄物の表面や内部から無炎燃焼させることができ、有機廃棄物中の炭素を灰中に残存させて二酸化炭素の発生を抑えることができ、加熱処理の効率性、環境保護性に優れる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における有機廃棄物処理装置について、説明する。尚、実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図５は実施の形態２における有機廃棄物処理装置の平面図であり、図６は実施の形態２における有機廃棄物処理装置の部分断面正面図であり、図７は実施の形態２における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図である。
図５乃至図７中、１Ａは実施の形態２における有機廃棄物処理装置、３５は反応室２の底部２ａ側の外側部から下方に向って開口して形成された１箇所の灰出口（図５，６）、３５ａは灰出口３５の蓋部（図６）、３５ｂは蓋部３５ａを開閉するためのエアシリンダ（図５，６）、３６は反応室２の底部２ａ側の外周面に形成された１箇所の点検口（図５，６）、３７は反応室２の底部２ａ側の側部に回動自在に設置され反応室２内部の有機廃棄物に点火する３箇所の点火装置（図５，７）、３７ａは点火装置３７を回動させるためのエアシリンダ（図５，７）、３８は反応室２の底部２ａ側の外周面に形成され点火装置３７が出し入れされる３箇所の点火装置挿通部（図７）、３９は反応室２の底部２ａ中央部に回動自在に配設され反応室２の底部２ａに溜った灰を灰出口３５に向って掻出す掻出し具である（図６）。
尚、説明の都合上、図６には、灰出口３５、点検口３６の部分断面図を同一面上に示し、図７には、外周給気管１３ａ、温度計２１、排ガス管２３、点火装置挿通部３８の部分断面図を同一面上に示した。

次に、実施の形態２における有機廃棄物処理装置の点火装置及び掻出し具について説明する。
図８は図５のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図９は図６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
まず、点火装置について説明する。
図８中、３８ａは点火装置挿通部３８の開閉蓋、３８ｂは開閉蓋３８ａを開閉するためのエアシリンダである。
通常は、点火装置挿通部３８は図８に示すように開閉蓋３８ａで閉じられており、点火装置３７は図７の仮想線で示したように上方に跳ね上げられた状態となっている。
そして、点火装置３７で点火を行う際には、まず図８の仮想線で示したように点火装置挿通部３８の開閉蓋３８ａを開き、次に、図７に示したように点火装置３７を下方に回動させて点火装置挿通部３８に挿通する。点火が終った後は、逆の手順で点火装置３７を上方に跳ね上げ、点火装置挿通部３８の開閉蓋３８ａを閉じて加熱処理を行う。

次に、掻出し具について説明する。
図６及び図８中、４０は掻出し具３９の基部、４１は基部４０に点対称に配設された掻出し具３９の２枚の水平板、４１ａは基部４０側から先端（径方向）に向って先細り状に形成された水平板４１の傾斜部、４２は水平板４１の背面に立設された掻出し具３９の背板である。
図６及び図９中、４３は基部４０の下部に連結され反応室２の底部２ａを貫通する掻出し具３９の回転軸、４４は反応室２の外部で回転軸４３に貫設された回転板、４５は回転板４４の外周を囲むように六角形状に形成され反応室２の下部に固設された側部フレーム、４５ａは側部フレーム４５の各辺に配設され回転板４４の外周面に当接する側部回転体、４６は回転軸４３の下端部を回動自在に支持する下部フレーム、４６ａは下部フレーム４６の上面に円周上に配設され回転板４４の底面を支持する下部回転体、４７は回転板４４の下方で回転軸４３に貫設されたスプロケット、４８はモータを用いた掻出し具３９の駆動部、４９は駆動部４８の駆動軸に貫設されたスプロケット、５０は２つのスプロケット４７，４９の間に巻回されて駆動部４８の回転動力を回転軸４３に伝達するチェーンである。
尚、掻出し具３９の基部４０及び回転軸４３には、内部給気管１４と連通する給気孔１４ｂが設けられており、実施の形態１と同様に、吸気ガイド１６に対して空気（酸素）を供給することができる。

掻出し具３９は駆動部４８によって回転するが、水平板４１の回転方向後方に背板４２を有することにより、底部２ａに溜った灰を後方に逃すことなく掻き取ることができる。また、掻出し具３９の水平板４１が基部４０側から先端（径方向）に向って先細り状に形成された傾斜部４１ａを有することにより、掻き取られた灰が掻出し具３９の回転と共に水平板４１の基部４０側から先端（径方向）に向って移動し、灰出口３５から確実に排出される。
掻出し具３９の回転軸４３に回転板４４を貫設し、回転板４４の外周面及び底面にそれぞれ側部回転体４５ａ及び下部回転体４６ａを当接させて回転自在に支持することにより、駆動部４８の動力をチェーン５０で伝達して回転軸４３を回転させる際に、回転軸４３が傾くことがなく、確実かつスムーズに掻出し具３９を回転させることができ、動作の安定性、確実性に優れる。

以上のように構成された実施の形態２の有機廃棄物処理装置の基本的な運転方法は、加熱処理中に必要に応じて掻出し具３９を回転させる以外は実施の形態１と同様である。

実施の形態２における有機廃棄物処理装置によれば、実施の形態１の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）反応室の外周面の底部側に形成された灰出口と、反応室の底部中央部に回動自在に配設され反応室の底部に溜った灰を灰出口に向って掻出す掻出し具を有することにより、加熱処理中に反応室の底部に灰が溜ることを防止して、長時間連続運転を行うことができ、メンテナンス性に優れる。
（２）掻出し具で反応室の底部に溜った灰を掻出すことにより、内部給気管から供給される空気（酸素）が有機廃棄物と接触し易く、燃焼を促進することができ、処理性能の安定性に優れる。

実施の形態２における有機廃棄物処理方法によれば、実施の形態１と同様の作用を有する。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における有機廃棄物処理装置について、説明する。尚、実施の形態１又は２と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。
図１０は実施の形態３における有機廃棄物処理装置の部分断面側面図である。
図１０において、実施の形態３における有機廃棄物処理装置１Ｂが、実施の形態２における有機廃棄物処理装置１Ａと異なるのは、回転軸４３の先端に掻出し具３９の代りに円板状の回転台３９ａが配設され、コーン状部材１１の支持部１２並びに吸気ガイド１６及びカバー１７の支持脚１８の下端部がそれぞれ回転台３９ａに連結支持されている点である。
これにより、着火時に回転台３９ａと共にコーン状部材１１、吸気ガイド１６、カバー１７と、回転台３９ａ上に堆積した有機廃棄物を一体的に回転させることができ、点火装置３７によって回転台３９ａ上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができる。

尚、温度計２１は進退可能に設置することが好ましい。これにより、反応室２の中央部の温度だけでなく、反応室２の内周壁４ｂ周辺のガス温度も測ることができるので、反応の状況を確認することができると共に、有機廃棄物を投入するタイミングを知ることができ、有機廃棄物の連続処理が可能で、有機廃棄物処理の効率性に優れる。
また、回転台３９ａに加え、実施の形態２の掻出し具３９を並設することもできる。この場合、回転台３９ａと掻出し具３９を別駆動とすることにより、着火時は回転台３９ａのみを回転させて有機廃棄物の外周部に確実に着火できると共に、処理中に必要に応じて掻出し具３９のみを回転させて回転台３９ａ上に堆積した灰を確実に掻出すことができる。
尚、コーン状部材１１の支持部１２と回転台３９ａが連結されているので、回転台３９ａを回転させる際には、図１０の状態から温度計２１を反応室２の外方に後退させることにより、支持部１２と温度計２１の干渉を防止することができる。

以上のように構成された実施の形態３の有機廃棄物処理装置の基本的な運転方法は、着火時に回転台３９ａを回転させる以外は実施の形態１と同様である。

実施の形態３における有機廃棄物処理装置によれば、実施の形態１の作用に加え、以下の作用を有する。
（１）反応室の底部に回転自在に配設されコーン状部材、吸気ガイド及びカバーと連結された回転台を有することにより、着火時に回転台と共にコーン状部材、吸気ガイド、カバーと、投入された有機廃棄物を一体的に回転させることができ、点火装置によって回転台上の有機廃棄物の全周に満遍なく着火して燃焼させることができるので、燃焼（反応）速度が速く、短時間で燃焼させることができ、加熱処理の確実性、効率性に優れる。

実施の形態３における有機廃棄物処理方法によれば、実施の形態１と同様の作用を有する。

本発明は、エネルギーを殆ど必要とせず、様々な種類の有機廃棄物を、高温で無炎燃焼させるので、処理後の灰が少なく、ダイオキシン等の有害物質や悪臭物質の発生も少なく、有機廃棄物を短時間に処理できるとともに、メンテナンス性、安全性に優れ、処理後の灰を植物の活性剤等として有効利用できる有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物処理方法を提供することができ、地球環境保護に貢献することができる。

１，１Ａ，１Ｂ 有機廃棄物処理装置
１ａ 設置台
２ 反応室
３ 耐火材
４ａ 外周壁
４ｂ 内周壁
５ 断熱材
６ 天井部
６ａ 天井開口部
７ 投入ボックス
８ 開閉扉
９ エアシリンダ
１０ 投入蓋
１０ａ エアシリンダ
１１ コーン状部材
１２ 支持部
１２ａ コーン状部材固定部
１３ａ，１３ｂ 外周給気管
１４ 内部給気管
１４ａ 中央給気管
１４ｂ 給気孔
１５ 磁界発生器
１６ 吸気ガイド
１７ カバー
１８ 支持脚
１９ 点火装置
２０ 灰出口
２１ 温度計
２２ 送風機
２２ａ バルブ
２３ 排ガス管
２３ａ 排ガス口
２４ 接続配管
２５ 脱煙脱臭装置
２６ バルブ
３０ 給気管端部
３１ 流量調整バルブ
３２ ハウジング
３３ 空気通路
３４ 磁石
３５ 灰出口
３５ａ 蓋部
３５ｂ エアシリンダ
３６ 点検口
３７ 点火装置
３７ａ エアシリンダ
３８ 点火装置挿通部
３９ 掻出し具
３９ａ 回転台
４０ 基部
４１ 水平板
４１ａ 傾斜部
４２ 背板
４３ 回転軸
４４ 回転板
４５ 側部フレーム
４５ａ 側部回転体
４６ 下部フレーム
４６ａ 下部回転体
４７ スプロケット
４８ 駆動部
４９ スプロケット
５０ チェーン
６０ 設置面

Claims (9)

1. 有機廃棄物を加熱処理する円筒状の反応室と、前記反応室の上端側に形設された前記有機廃棄物の投入口と、前記投入口の前記反応室側に形成された開閉扉と、前記投入口から投入される前記有機廃棄物を前記反応室の中央部にガイドする開口を中央に有し縮径側を下方に向けて前記反応室の内部に設置された１乃至複数段のコーン状部材と、前記反応室の外周面の接線方向に傾斜して配設された外周給気管と、前記反応室外から前記反応室の底面を通り前記反応室の底部中央部まで延設され前記反応室の底部に開口する１乃至複数の開口部を有する内部給気管と、前記外周給気管又は前記内部給気管の少なくともいずれか一方に配設された磁界発生器と、前記反応室の壁面上部に配設された排ガス管と、前記反応室の下部に設置され前記有機廃棄物に点火する点火装置と、を備えたことを特徴とする有機廃棄物処理装置。
2. 前記内部給気管と連通し前記反応室の底部中央部に立設されて前記反応室の内部に給気する中央給気管と、前記中央給気管の長手方向に配設された１乃至複数段の吸気ガイド又は前記中央給気管の上方に配設され前記中央給気管の先端の給気孔を覆うカバーの少なくともいずれか一方とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
3. 前記反応室の底部に回転自在に配設され前記コーン状部材と連結された回転台を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物処理装置。
4. 前記反応室の底部に回転自在に配設され前記コーン状部材及び前記吸気ガイド又は前記カバーと連結された回転台を備えたことを特徴とする請求項２に記載の有機廃棄物処理装置。
5. 前記反応室の外周面の底部側に形成された灰出口と、前記反応室の底部中央部に回動自在に配設され前記反応室の底部に溜った灰を前記灰出口に向って掻出す掻出し具と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の有機廃棄物処理装置。
6. 前記排ガス管に接続される脱煙脱臭装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
7. 前記磁界発生器が、ハウジングと、前記ハウジング内に形設された空気通路を介して同極を対向させた１乃至複数組の磁石と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
8. 前記外周給気管と前記反応室の外周面との接続位置を接点とする接線と、前記外周給気管の中心線とのなす角度が、４０〜６５度、好ましくは４５〜６０度であることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置。
9. 請求項１乃至８の内いずれか１項に記載の有機廃棄物処理装置を用いた有機廃棄物処理方法であって、
   前記有機廃棄物を前記反応室に投入し前記コーン状部材によって前記反応室の中央部にガイドする廃棄物投入工程と、前記点火装置により前記有機廃棄物に点火する点火工程と、前記外周給気管から空気を供給して前記反応室内に旋回流を発生させる外周給気工程と、前記内部給気管から前記反応室の底部中央部に空気を供給する中央給気工程と、を備え、
   前記反応室内の前記有機廃棄物を低酸素状態で加熱処理することを特徴とする有機廃棄物処理方法。

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