JP3192395B2 - 焼却装置用発熱体、焼却装置用断熱材、及び前記発熱体又は断熱材の製造方法、並びに前記発熱体及び／又は断熱材を備えた焼却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導入された被焼却物を
焼却する焼却装置に使用される発熱体、断熱材、及び前
記発熱体及び／又は断熱材を備えた焼却装置に関し、一
例として焼却炉、ボイラー、内燃機関、その他、燃焼室
を備える各種装置（本明細書においてこれらを総称して
「燃焼装置」という。）より排出された排煙、排気ガス
等を被焼却物と成し、この被焼却物を内部に導入して再
度燃焼させて被焼却物である排煙、排気ガス等に含まれ
る有害物質を除去ないし無害化するに適した焼却装置に
使用される発熱体、断熱材、及び前記発熱体及び／又は
断熱材を備えた焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴミ焼却炉等による廃棄物の焼却、自動
車のエンジン等の内燃機関による燃料の燃焼、その他の
各種の物品を燃焼させると、この燃焼により生じたすす
や各種燃えかす等の粉塵、悪臭、燃焼の際に合成された
各種有害物質等が排煙や排気ガスに混ざって大気放出さ
れ、該排煙や排気ガスによる公害が生じている。

【０００３】特に、廃棄されたタイヤや、プラスチッ
ク、塗料、その他の各種樹脂製品を焼却した際に生ずる
排煙中には、前記粉塵や悪臭の他に一酸化炭素、炭化水
素、窒素酸化物、硫黄酸化物、ダイオキシン等の各種の
有害物質が含まれ、このような各種有害物質を含んだ排
煙をそのまま大気放出すれば、大気汚染や環境破壊の原
因となる。中でも毒性の強い物質として知られているダ
イオキシン等の有害物質の排出は、周辺住民の健康の阻
害、動植物の奇形の発生や公害病の原因となるなど、周
辺環境に与える影響は重大であり、このような有害物質
の排出をいかにして防止するかは重要な問題である。

【０００４】このような有害物質の除去を目的として、
例えば焼却炉内に灯油や重油等の石油燃料と空気との混
合気を供給して廃棄物と共に７００〜８００℃の温度で
燃焼させる構造の焼却炉が存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、灯油や
重油と共に廃棄物を燃焼させる従来の焼却炉にあって
は、廃棄物の燃焼が８００℃程度以下の温度で行われる
ため廃棄物中に含まれる塩素化合物が他の物質と化合し
てダイオキシンの生成が助長される。

【０００６】この種の焼却炉にあっては、焼却炉から排
出される排煙を浄化する目的で、前記廃棄物の焼却によ
り生じた排煙に灯油、重油、ガス等を燃料としたバーナ
ーによって火炎を噴射して再燃焼させ、排煙中に含まれ
る前記有害物質等を燃焼・除去する方法等が提案されて
いる。

【０００７】しかし、バーナーによる燃焼も、完全に排
煙が火炎に接することがなく、また、温度も低いため、
一酸化炭素、炭化水素、すす、悪臭等の一部の有害物質
を燃焼させて排煙を無色無臭化することはできても、１
４００℃以上の高温により初めて分解されるダイオキシ
ン、その他高温下で初めて無害化される有害物質を無害
化することはできない。

【０００８】また、灯油、重油、ガス等を燃料としたバ
ーナ等より成る従来のこの種の焼却装置の熱源は、それ
自体大がかりなものであり、さらに、前記焼却装置の燃
焼室を囲む従来の断熱材は、重量が重いだけでなくその
厚みを薄くして重量の軽減を図る場合には耐熱性に欠
け、高温での使用に耐えられないことから、該装置を小
型化することを困難にしている。

【０００９】そのため、前述のような焼却装置は用途が
限定され、例えば自動車等に取り付け得る程度に小型化
し、マフラを介してエンジンより排出された排気ガスを
再燃焼させて、該排気ガスを無害化する燃焼装置として
使用する等、各種の燃焼装置に使用し得る汎用性を備え
たものとすることはできない。

【００１０】そこで、本発明の目的は、小型で、かつで
１７００℃以上の高温を発生することのできる発熱体、
この発熱体により発生した高温の熱に対する耐性を有す
る軽量、小型化可能な断熱材、及び、前記発熱体、及び
／又は断熱材を備えた小型、軽量化の可能な焼却装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の焼却装置用の発熱体３０（１３０）は、５〜
２０mmの粒径に形成された木炭又は石炭等の炭素質物質
の表面に、クロム、モリブデン、アルミニウム、マグネ
シウムのいずれか１以上の金属を拡散・浸透させて金属
被膜を形成して成ることを特徴とする。

【００１２】また、前記発熱体３０（１３０）の製造方
法は、木炭、コークス、石炭等の炭素質物質を破砕等し
て例えば、５〜２０mmの粒体に形成する工程と、前記工
程により形成された粒体を、例えば８０〜９０℃の加熱
下で３０〜４０分、水酸化ナトリウムにより洗浄し、前
記洗浄後の粒体を更に水洗後、含有水分量０．３wt％程
度に乾燥させる工程と、前記洗浄、乾燥された粒体を、
酸化クロム、モリブデン、酸化アルミニウム、酸化マグ
ネシウムのいずれか１以上の金属粉末５０〜９０wt％、
塩化アンモニウム５〜４５wt％、及び必要に応じて塩化
カルシウム１．５〜５wt％の配合より成る促進剤等と共
に容器内に密封して、例えば９００〜１２００℃の温度
で１００〜２００分加熱し、前記金属を粒体表面に拡散
・浸透させて粒体表面に前記金属の被膜を形成する拡散
・浸透工程から成る。

【００１３】また、本発明の断熱材は、ケイ石パーライ
トと、前記ケイ石パーライトの重量に対して１０〜２０
wt％の塩化ナトリウム、２５〜３５wt％のマグネシウム
ケイ酸塩、３５〜４５wt％のナトリウムケイ酸塩、１０
〜２０wt％のカルシウム、５０〜１５０wt％の水、及び
必要に応じて１０〜３０wt％、好ましくは１０〜１８wt
％のクロム及び／又はモリブデンより成る金属粉末とを
共に混合・混練後、成形、乾燥させて成る。

【００１４】さらに、前記断熱材の製造方法は、珪石
を、その組成特に不純物の混入している割合及び発泡粒
子の大小を決定するためにに選択される、例えば、７０
０〜１３００℃平均的には、１，０００〜１，３００℃
で加熱して発泡させ、例えば、粒径５〜１０μmのケイ
石パーライトを得る工程と、前記工程により得られたケ
イ石パーライトと、微粉例えば、粒径５μm以下の塩化
ナトリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウムケイ酸
塩、カルシウム、及び必要に応じてクロム及び／又はモ
リブデンより成る金属粉末を、水と共に混合・混練して
混練物と成す工程と、前記混練物を所望形状に、好まし
くは型内に充填して例えば、１．５〜１６kg／m^２ の圧
力でプレスして成形後、乾燥する工程を含むことを特徴
とする。

【００１５】さらに、前記本発明の発熱体３０（１３
０）及び／又は断熱材２０（１２０）を備えた焼却装置
１０（１１０）は、排煙、排気ガス等の被焼却物を導入
する導入口１４（１１４）と、前記導入口１４（１１
４）を介して導入された被焼却物を燃焼させる燃焼室４
０（１４０）と、前記燃焼室４０（１４０）内で燃焼さ
れた後の被焼却物を排出する排出口１６（１１６）を備
え、前記燃焼室４０（１４０）を前記本発明の断熱材２
０（１２０）により包囲すると共に、この燃焼室４０
（１４０）の端部を画定する、電源に接続された２の電
極板５２，４５（１６０，２６０）を対向配置し、前記
燃焼室４０（１４０）内に前記発熱体３０（１３０）を
多数充填したことを特徴とする。

【００１６】なお、前記焼却装置１０（１１０）は、発
熱体３０（１３０）又は断熱材２０（１２０）のいずれ
か一方に既知の発熱体又は断熱材を使用することもでき
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につき
添付図面を参照して以下説明する。

【００１８】〔発熱体〕 本発明の発熱体は、例えば、粒径５〜２０mmのグラファ
イト、活性炭、木炭、石炭等の炭素質物質の粒体（本明
細書において「炭素粒体」という）にクロム、アルミニ
ウム、モリブデン、タングステン等の金属を拡散・浸透
させてその表面に金属被膜を形成したものであり、この
発熱体を多数容器等に充填して所定の電流を印加する
と、発熱体相互間の接触抵抗、各発熱体が有する抵抗に
より発熱するものである。

【００１９】この発熱体３０による発熱方法の一例を示
せば、図１に示すように発熱体３０を例えば電極を備え
た後述の焼却装置１０の燃焼室４０内に多数収容し、こ
の燃焼室４０内に収容された発熱体３０に所定の電流を
印加することにより発熱させて、発熱した発熱体３０間
に、例えば煙道７０等の導管を介して導入された排煙、
内燃機関より排出された排気ガス等を通過させて、これ
を燃焼させるものである。

【００２０】以下、前記発熱体３０の製造工程について
順を追って説明する。

【００２１】１．破砕工程 前記発熱体３０の核となる炭素粒体は、粒径５〜２０mm
の炭素質物質であり、本実施形態にあっては木炭又は石
炭あるいはコークスの内１種又は数種を既知のカッタ、
クラッシャ等の破砕機にかけて、例えば、５〜２０mm、
より好ましくは１０〜２０mmの粒径に破砕して炭素粒体
としている。

【００２２】この炭素粒体の粒径を前述の大きさとする
のは、前記炭素粒体に後述のように金属を拡散させて発
熱体を得るが、この発熱体は例えば焼却装置の燃焼室内
に多数充填されて発熱され、この燃焼室等に充填された
発熱体間の間隙に排煙、排気ガス等を通過させて、前記
間隙を通過する排煙等を燃焼させるものとして使用され
るためである。

【００２３】すなわち、前記炭素粒体の粒径を例えば、
５mm以下の粒径とした場合には、製造される発熱体の粒
径も略同程度であり、発熱体の粒子間隔が密となり発熱
体の粒子間に排煙、排気ガス等が通過し難くなる一方、
約２０mm以上のやや大径の粒径とすると、粒子間隔が粗
となって排煙の通過速度が速くなり、充分な焼却が行わ
れないうちに排煙が通過してしまうと共に、粒子間の接
触抵抗により発熱する本発明の発熱体にあっては粒子間
の接触面積が広くなるため電気抵抗が減少して発熱体の
充分な発熱を得るために大電流が必要となることによ
る。

【００２４】以上のように、木炭や石炭を既知の破砕機
等を使用して５〜２０mm、好ましくは１０〜２０mmの粒
径に破砕すると、原料である木炭や石炭のうちの３０％
前後が粒径５mm以下に破砕されるため、篩分け等により
粒径５mm以下の炭素粒体を除去して後述の洗浄工程に移
行する。本実施形態にあっては、１４kgの木炭を破砕し
て９．７〜９．８kgの炭素粒体を得た。

【００２５】２．洗浄・乾燥工程 前述のようにして得られた炭素粒体は、炭素物質の組成
に基づく付着している不純物の量、性状に応じて、例え
ば、気孔中の微炭素粉や硝酸、硫黄分など不純物を取り
除くためこれを水酸化ナトリウムにより洗浄した後、水
洗し、乾燥する。

【００２６】この水酸化ナトリウムは、酸化ナトリウム
（NaO₂) を、重量比で例えば、１００〜２００倍の水に
溶解させて得られたものであり、本実施形態にあって
は、３リットルの水に２０gの酸化ナトリウムを溶解し
て、前記炭素粒体の洗浄用の水酸化ナトリウムを得た。

【００２７】この水酸化ナトリウムに、前述の炭素粒子
を投入し、例えば、８０〜９０℃の温度に加熱して約３
０〜４０分これを加熱・洗浄する。

【００２８】このようにして、水酸化ナトリウムによる
洗浄後、前記炭素粒体を取り出してこれをさらに水洗
後、乾燥させる。

【００２９】この乾燥は、常温による自然乾燥により行
っても良いが、早期に乾燥を終了させるためには炭素粒
体に例えば、６０℃前後の温風等を吹き付けることによ
り行っても良い。

【００３０】なお、この乾燥は、金属の拡散浸透を阻害
しないよう、炭素粒体の含有水分量が約０．３wt％程度
となる迄行い、本実施形態にあっては洗浄・乾燥工程
後、全重量約１０kgの炭素粒体を得た。

【００３１】３．拡散浸透工程 以上のようにして得られた炭素粒体に対しては、本工程
により金属が拡散・浸透されてその表面に金属の被膜が
形成される。

【００３２】この金属被膜の形成は、前述の炭素粒体
と、被膜となる金属の粉体を含む触媒もしくは促進剤の
作用を有する物質（本明細書において「促進剤等」とい
う。）と共に金属製の容器内に密封して加熱することに
より形成されるものであり、前記炭素粒体と共に容器内
に密封される促進剤等としては、 被膜を形成する金属がクロムである場合には、 酸化クロム、塩化アンモニウム、及び必要に応じて塩
化カルシウムより成る促進剤等、又は クロム粉末、アルミナ粉末、塩化アンモニア及び塩化
カルシウムより成る促進剤等、 被膜を形成する金属がクロム及びマグネシウムである場
合には、 酸化クロム、塩化カルシウム、及びマグネシウム粉末
より成る促進剤等、 被膜を形成する金属がアルミニウムである場合には、 アルミニウム粉末、塩化アンモニウム、及び必要に応
じて塩化カルシウムより成る促進剤等、 と共に密封容器内に封入して加熱して、前記炭素粒体に
前記金属を拡散・浸透させて金属被膜を形成して発熱体
と成す。

【００３３】この、金属の拡散浸透の際の加熱温度は、
９００〜１２００℃である。この温度により拡散浸透を
行うのは、９００℃以下の加熱によっても金属の拡散・
浸透は発生するが、９００℃以下の温度により加熱した
場合、前記クロムが炭素粒体に浸透する速度が遅く発熱
体の製造に長時間を要するためであり、また、１２００
℃以上に加熱すると、前記促進剤等の蒸発が早くなりす
ぎ、炭素粒体に対する金属の拡散・浸透が不完全となる
ためである。

【００３４】なお、より短時間で十分に金属を拡散・浸
透させるためには、好ましくは１１００℃前後の温度で
加熱する。

【００３５】本実施形態にあっては、前述のように破砕
工程、洗浄・乾燥工程を経て得られた炭素粒体１０kgに
対して下表に示す条件で金属の拡散・浸透を行いそれぞ
れについての発熱体を得た。

【００３６】なお、前記各促進剤等の量は、±１０％程
度を変動させても特に製造される発熱体の性能に影響は
なく、また、塩化カルシウムの添加は必須ではない。塩
化カルシウムを使用しない場合には、塩化アンモニウム
を増量してこれに変えることもできる。

【００３７】もっとも、水洗の前処理を行わない場合な
どに塩化カルシウムを添加すると、炭素粒体が塩化カル
シウムを吸収して金属の拡散・浸透が起り易く、処理時
間の短縮が可能であると共に、好適な金属被膜の形成に
寄与する。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】このようにして製造された本発明の発熱体
は、これを多数容器等に充填した状態で通電すると発熱
し、前記通電を停止すると、発熱を停止する。

【００４３】前記通電により発熱する発熱体の中核を成
す炭素粒体は、前記発熱により焼失することなく自然冷
却により短時間でもとの状態に戻る。

【００４４】なお、前記各条件により製造された発熱体
１〜発熱体４それぞれ図１に示す焼却装置の燃焼室内に
充填し、それぞれ通電させて発熱させた結果は、炭素物
質１kg当り印加電流３０Ａで約２，０００〜２，２００
℃の発熱が得られた。

【００４５】炭素粒体の量で電流あたりの発熱温度を決
定している。

【００４６】なお、前述した発熱体の各製造工程は、前
述の実施形態に限定されずその順序を入れ換えることも
可能である。例えば、木炭や石炭を洗浄・乾燥工程に付
した後、この破砕前の木炭等に金属の拡散・浸透工程を
施し、その後金属の拡散・浸透した木炭や石炭を破砕し
て前記粒径の発熱体とすることもできる。

【００４７】もっとも、このような方法により発熱体を
製造した場合、クロムの拡散・浸透は木炭や石炭の表面
付近に生じ易いため、製造された発熱体の各粒体の表面
に均一なクロム層が形成されずその性能にばらつきが生
ずる場合がある。

【００４８】〔断熱材〕 本発明の断熱材は、ケイ石パーライト、塩化ナトリウ
ム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウム酸塩、カルシウ
ムの各粉末、水、及び必要に応じてクロムやモリブデン
等の金属粉末とを混合・混練し、この混練物を所望の形
状に成形後乾燥することにより形成したものであり、ケ
イ石を発泡させて５〜１０μmのケイ石パーライトを得
る「ケイ石パーライトの製造工程」、前記ケイ石パーラ
イトと、塩化ナトリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナト
リウム酸塩、カルシウムの各粉末、水、及び必要に応じ
てクロムやモリブデン等の金属粉末とを混合・混練する
「混合・混練工程」、前記混合・混練された混練物を所
望の形状に形成する「成形工程」及び、前記成形された
混練物を乾燥して断熱材と成す「乾燥工程」より成る。

【００４９】１．ケイ石パーライトの製造工程 前述のケイ石パーライトは、原料である珪石を加熱して
発泡させたものであり、本実施形態にあっては、珪石を
７００〜１３００℃の高温で加熱・発泡させてケイ石パ
ーライトとした。

【００５０】このケイ石パーライトの粒径は、ある程度
迄は細かい程断熱材に成形した際の結合性が良好となる
が、これを５μm以下とすると耐熱性は向上するものの
脆さが増すことがある。よって、本実施形態にあって
は、ケイ石パーライトの粒径を５〜１０μmとした。

【００５１】２．混合・混練工程 以上のようにして得られたケイ石パーライトは、塩化ナ
トリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウム酸塩、カ
ルシウムの各粉末、水、及び必要に応じてクロムやモリ
ブデン等の金属粉末と混合・混練されて混練物が形成さ
れる。

【００５２】前記各原料の配合比は、配合されるケイ石
パーライトの全重量に対して１０〜２０wt％の塩化ナト
リウム、２５〜３５wt％のマグネシウムケイ酸塩、３５
〜４５wt％のナトリウム酸塩、１０〜２０wt％のカルシ
ウム、５０〜１５０wt％の水、及び必要に応じて１０〜
３０wt％のクロムやモリブデン等の金属粉末である。

【００５３】なお、ケイ石パーライトと共に混合される
前記各物質は、拡散浸透を促進するためその粒径をいず
れも５μm以下とすることが好ましい。

【００５４】前記金属粉末を混入することは、製造され
た断熱材の耐熱温度が上昇する。

【００５５】以上の配合において混合された前記各物質
は、これを例えば既知のロータリーキルンなどミキサ等
により混練し混練物を得る。

【００５６】本実施形態にあっては、前記ケイ石パーラ
イトの重量に対して、それぞれ下記表５に示す原料を添
加し、混練して混練物を得た。

【００５７】

【表５】

【００５８】３．成形工程 以上のようにして得られた混練物は、例えば断熱材層が
形成される焼却装置の燃焼室の内壁等に直接塗布され、
これを自然乾燥させて断熱材とすることもできるが、本
実施形態にあっては製造する断熱材の形状に形成された
型内に前記混練物を充填後プレスして所望の形状に形成
し、このプレスされた混練物を後述の乾燥工程において
乾燥させて断熱材を製造する。

【００５９】前記プレスは、１．５〜１６kg／m²、好ま
しくは５〜１０kg／m²の圧力で行う。

【００６０】このように、前記混練物を型内に充填後プ
レスすることにより、所望の形状の断熱材を容易に形成
することができるだけでなく、前記プレスにより各物質
の粒子間の結合が密となり形成後の断熱材の強度が向上
する。

【００６１】４．乾燥工程 前述の成形工程により所望の形状に成形された混練物
は、その後乾燥されて本発明の断熱材となる。

【００６２】この乾燥は、前記成形後の混練物を２０〜
４０時間、好適には３０時間常温にて自然乾燥させて行
うこともできるが、７０℃以下、好ましくは４５〜５０
℃の温風を吹き付けて乾燥させても良い。

【００６３】前記熱風の温度を７０℃以下とするのは、
７０℃以上の温風を吹き付けによっても断熱材の製造は
可能であるが、７０℃以上の温風の吹き付けにより乾燥
させた場合、前記混練物の乾燥が急激に行われてクラッ
クの発生等により不良品の発生が増加するためである。

【００６４】なお、前記温風の吹き付け時間は、製造さ
れる断熱材の厚さ、大きさにもよるが、厚さ１０mmの名
刺大の断熱材であれば、約２時間程度の温風の吹き付け
により乾燥が終了する。

【００６５】以上のようにして１５００〜２０００℃の
温度において長時間の使用が可能な断熱材が得られた。

【００６６】なお、前記実施形態の条件により製造され
た厚さ５mm、幅６０mm、長さ９０mmの断熱材の試験片を
使用し、この断熱材を９００〜２０００℃に加熱してそ
の変化の状態を観察した結果を表６に示す。表６に示す
ように、本発明の断熱材は、良好な耐熱性能を有するも
のであった。

【００６７】

【表６】

【００６８】〔焼却装置〕以上のようにして製造された
発熱体及び断熱材は、これを図１〜図４に示す焼却装置
内に配置されて、焼却装置の発熱体及び断熱材と成る。

【００６９】図１及び図２に本発明の焼却装置の一例を
示す。図１及び図２に示す焼却装置は、焼却炉等の燃焼
室に連通する煙道中に配置され、煙道を介して導入され
た排煙を内部に導入して再燃焼させる型式のものであ
り、その形状を筒状、本実施形態にあっては、角筒状に
形成している。

【００７０】図１において、１２は角筒状に曲折して形
成されたステンレス等の金属板より成る外板であり、こ
の角筒状の外板１２の開口１４，１６の一方１４（図１
中下方）を排煙等の導入口１４と成し、他方の開口１６
（図１中の上方）を、前記焼却装置内で焼却された排煙
が排出される排出口１６としている。

【００７１】前記外板１２の内周には、前記外板１２の
内部形状に適合した角筒状に形成された前述の断熱材２
０が配置され、この断熱材２０により囲まれて、前記外
板１２内に、排煙等が導入されて燃焼される燃焼室４０
が形成されている。

【００７２】さらに、前記断熱材２０により形成される
燃焼室４０の対向する内壁面に沿って、２の電極板５
２，５４が配置されている。

【００７３】この電極板５２，５４は、導電性の良好な
材質で、且つ、発熱体より生ずる高温に対する耐性を有
するものであればいかなる材質であってもよく、本実施
形態にあってはグラファイトより成る板体を使用してい
る。

【００７４】そして、この電極板５２，５４は図示せざ
る電源に電極コード５６，５８を介して接続されてい
る。

【００７５】前記焼却装置１０の導入口１４には、例え
ばパンチングメタルや金網等より成る、通気孔６２を備
えた通孔板６０が設けられており、前記燃焼室４０内に
充填された発熱体３０が燃焼室４０より落下することを
防止している。

【００７６】以上のように構成された焼却装置１０の燃
焼室４０内には、前述の発熱体３０が充填され、この状
態において図示せざる電源によって前記電極板５２，５
４に３０アンペアの電流を５〜６分間継続して通電する
と、電極板５２，５４に接触している発熱体３０、この
発熱体３０に接触している発熱体３０を介して前記２枚
の電極板５２，５４が電気的に接続される。そして、発
熱体３０間の接触抵抗、及び個々の発熱体が有する抵抗
により発熱体が２０００℃程度の高熱を発生する。

【００７７】この時、図示せざる焼却炉等の燃焼室より
排出された排煙は、煙道７０を介して通孔板６０に形成
された通孔６２を通過して燃焼室４０内に導入され、前
述の発熱している発熱体３０の間を通過して排出口１６
より排出される。この発熱体３０内を通過する排煙は、
前記各発熱体３０が１０〜２０mmの粒径に形成されてい
ることから、好適な速度で前記発熱体３０間を通過する
ことができ、従って、この発熱体３０間を通過する際に
排煙が発熱体３０の発する熱により加熱されて再燃焼
し、排煙中に含まれる、すす、悪臭等が燃焼され、硫黄
酸化物、窒素酸化物、塩化水素、カドミウム及びその化
合物、鉛及びその化合物が無害化されると共に、１４０
０℃以上の高温により無害化するダイオキシン等の有害
物質が無害化される。

【００７８】図３及び図４は、本発明の焼却装置の別の
実施例を示したものであり、自動車のエンジン等の内燃
機関の燃焼室より排出された排気ガスが導入される図示
せざるマフラーに連通されて、該排気ガスを焼却するよ
うに構成したものである。

【００７９】本実施形態にあっては、マフラーの排気側
に連通された円筒体１１２の内周に、該円筒体の内形に
適合した円筒状の断熱材１２０を配置して、この断熱材
１２０により包囲された前記円筒体１１２内の空間をマ
フラー８０を介して導入された排気ガスの流路とすると
共に、この流路を長さ方向の２ヵ所（本実施形態にあっ
ては、導入口１４０側の端部約１／５の長さ）を導電性
材料より成るパンチングメタル、金網等の通孔板１６
０，２６０で仕切り、前記開孔板１６０，２６０で仕切
られた流路内の空間を燃焼室１４０と成し、この燃焼室
１４０内に前述の発熱体１３０を充填している。本実施
形態にあっては、φ１．６〜２．０mmのクロム製の針金
を螺旋状に形成して通孔板１６０，２６０と成し、この
通孔板１６０，２６０により、前記燃焼室１４０を仕切
っている。

【００８０】そして、前記通孔板１６０，２６０は、図
示せざる電源に電極コード１５６，１５８を介して接続
され、この金網を介して発熱体１３０に対する通電が行
われる。したがって、本実施形態の通孔板１６０，２６
０は図１及び図２に示す焼却装置１０における電極板５
２，５４の役割をも果たす。

【００８１】なお、図３中９０は空冷カバーであり、前
記円筒体１１２の外周にスペーサーを介してネジ止め等
により固定され、所定の間隔を介して前記円筒体１１２
を包囲している。そして、前記円筒体１１２の外周と空
冷カバー９０の内周間で冷却空気の流路９２を形成する
と共に、前記冷却空気の流路９２内を冷却空気が通過可
能に構成し、この流路９２を通過する冷却空気により円
筒体１１２の冷却を可能としている。

【００８２】以上のように構成された本発明の焼却装置
１１０の導入口１１４側を、例えば自動車のマフラの排
気口に連通すると共に、焼却装置１１０を自動車のボデ
ィにステイ等を介して固定する。

【００８３】そして、前記通孔板１６０，２６０に接続
された電極コード１５６，１５８を自動車のバッテリー
等の電源に接続可能に配線する。

【００８４】以上のように構成された本発明の焼却装置
１１０の電極コード１５６，１５８を電源に接続し、燃
焼室１４０内に内燃機関より排出された排気ガスを導入
すると、この排気ガスはマフラーを介して焼却装置１１
０の導入口１１４より導入されて発熱体１３０の充填さ
れた燃焼室１４０内を通過して排出されるが、この時発
熱体１３０は２０００℃程度の高熱を発生しているの
で、該発熱体１３０間を通過する排気ガスは、この２０
００℃の熱により燃焼されて、カーボンやすす、完全に
燃焼されずにマフラより排出された気化燃料、その他の
有害物質等が完全に燃焼されて排出される。

【００８５】〔実験例〕以上の焼却装置により焼却炉の
排煙の焼却を行った結果を以下に示す。

【００８６】なお、本実験において使用された焼却装置
は、前述の焼却炉等の煙道に連結する図１及び図２に示
す型のものであり、燃焼室中に発熱体を充填して使用し
た。以上の焼却装置を、焼却炉の煙道中に配置して、排
煙の焼却を行った結果を表７及び表８に示す。表７及び
表８より明らかなように、本発明の焼却装置を通過した
排煙に含有される有害物質は、その濃度及び排出量が極
めて低量であることが確認された。

【００８７】特に、表８に示すように排煙中のダイオキ
シン類は、毒性等価濃度で０．４８ng/m^２Nであり、一
般住民が摂取する可能性のあるダイオキシン類の量は、
専門家会議〔「廃棄物処理に係るダイオキシン等専門家
会議」（昭和５９年５月２４日付環整第６８号厚生省水
道環境部長通知の別添）〕で用いられている評価指針の
1/170000程度の値であった。

【００８８】

【表７】

【００８９】

【表８】

【００９０】

【発明の効果】以上説明した本発明の構成により、以下
の効果を得ることができた。

【００９１】木炭、石炭等を破砕して得られた炭素粒体
に金属被膜を形成することにより、小型、軽量であるの
みならず、極めて高温を発生することができ、従ってダ
イオキシン等の高温により始めて無害化可能な有害物質
をも焼却することのできる焼却装置用の発熱体を得るこ
とができた。

【００９２】ケイ石パーライトを原料として、極めて高
い耐熱性を有し、従って排煙や排気ガス等の焼却装置の
断熱材として使用可能な、小型、軽量の断熱材を提供す
ることができた。

【００９３】前記の発熱体及び断熱材を備えることによ
り、焼却装置を、従来不可能であった自動車等に取り付
け可能な大きさにまで小型・軽量化することができ、飛
躍的に焼却装置の用途を拡大することができただけでな
く、発熱体の高温発生性能、断熱材の耐高温性能によ
り、焼却温度を高温とすることができ、従ってダイオキ
シン等の高温により初めて無害化可能な有害物質をも無
害化することのできる焼却装置を提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 焼却装置の正面断面図。

【図２】 焼却装置の平面断面図。

【図３】 他の焼却装置の正面断面図。

【図４】 図３の焼却装置の中央縦断面図。

【符号の説明】

１０ 焼却装置 １２ 外板 １４ 導入口 １６ 排出口 ２０ 断熱材 ３０ 発熱体 ４０ 燃焼室 ５２，５４ 電極板 ５６，５８ 電極コード ６０ 通孔板 ６２ 通孔 ７０ 煙道 ９０ 空冷カバー １１０ 焼却装置 １１２ 円筒体 １１４ 導入口 １１６ 排出口 １２０ 断熱材 １３０ 発熱体 １４０ 燃焼室 １５６，１５８ 電極コード １６０，２６０ 通孔板 １６２ 通孔

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に導入された被焼却物を加熱して焼
   却する焼却装置用の発熱体において、 炭素質物質の粒体表面に、クロム、モリブデン、アルミ
   ニウム、マグネシウムのいずれか１以上の金属より成る
   被膜を形成して成ることを特徴とする焼却装置用発熱
   体。
2. 【請求項２】 前記炭素質物質が、木炭、コークス又は
   石炭である請求項１記載の焼却装置用発熱体。
3. 【請求項３】 内部に導入された被焼却物を加熱して焼
   却する焼却装置用の発熱体の製造方法において、 炭素質物質を粒体に形成する工程と、 前記工程により形成された粒体を加熱下で水酸化ナトリ
   ウムにより洗浄し、前記洗浄後の粒体を更に水洗後乾燥
   させる工程と、 前記洗浄、乾燥された粒体を、酸化クロム、モリブデ
   ン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムのいずれか１
   以上の金属の粉末、塩化アンモニウム、及び必要に応じ
   て添加される塩化カルシウムと共に容器内に密封して加
   熱し、前記金属を粒体表面に拡散・浸透させて粒体表面
   に前記金属の被膜を形成する工程から成る焼却装置用発
   熱体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記炭素質物質として、木炭又は石炭を
   使用することを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】 前記加熱を９００〜１２００℃の温度で
   １００〜２００分行うことを特徴とする請求項３又は４
   記載の方法。
6. 【請求項６】 内部に導入された被焼却物を加熱して焼
   却する焼却装置用の断熱材において、 ケイ石パーライトを、前記ケイ石パーライトの重量に対
   して１０〜２０wt％の塩化ナトリウム、２５〜３５wt％
   のマグネシウムケイ酸塩、３５〜４５wt％のナトリウム
   ケイ酸塩、１０〜２０wt％のカルシウム及び５０〜１５
   ０wt％の水と共に混合・混練後、成形、乾燥させて成る
   ことを特徴とする焼却装置用断熱材。
7. 【請求項７】 前記ケイ石パーライトの重量に対し、さ
   らに１０〜３０wt％の クロム及び／又はモリブデンより
   成る金属の粉末を混合して成ることを特徴とする請求項
   ６記載の焼却装置用断熱材。
8. 【請求項８】 内部に導入された被焼却物を加熱して焼
   却する焼却装置用の断熱材の製造方法において、 珪石を加熱して発泡させ、粒径５〜１０μmのケイ石パ
   ーライトを得る工程と、 前記工程により得られたケイ石パーライトと、微粉の塩
   化ナトリウム、マグネシウムケイ酸塩、ナトリウムケイ
   酸塩及びカルシウムを、水と共に混合・混練して混練物
   と成す混合・混練工程と、 前記混練物を所望形状に成形後、乾燥する工程を含むこ
   とを特徴とする焼却装置用の断熱材の製造方法。
9. 【請求項９】 前記混合・混練工程において、さらにク
   ロム及び／又はモリブデンより成る金属粉末を混合する
   ことを特徴とする請求項８記載の焼却装置用の断熱材の
   製造方法。
10. 【請求項１０】 前記混練物の成形は、混練物を型内に
    充填してプレス成形する工程を含む請求項８又は９記載
    の焼却装置用の断熱材の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１又は２記載の発熱体を備えた
    焼却装置であって、 被焼却物を導入する導入口と、断熱材により包囲され、
    前記導入口を介して導入された被焼却物を燃焼させる燃
    焼室と、前記燃焼室内で燃焼された後の被焼却物を排出
    する排出口を備え、 前記燃焼室の端部を画定する、電源に接続された２の電
    極板を対向配置すると共に、前記燃焼室内に前記発熱体
    を多数充填したことを特徴とする焼却装置。
12. 【請求項１２】 請求項６又は７記載の断熱材を備えた
    焼却装置であって、 被焼却物を導入する導入口と、前記導入口を介して導入
    された被焼却物を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室内で
    燃焼された後の被焼却物を排出する排出口を備え、 前記燃焼室を、前記断熱材により包囲すると共に、前記
    燃焼室内に、燃焼室内に導入された被焼却物を加熱する
    ための発熱体を配置したことを特徴とする焼却装置。
13. 【請求項１３】 請求項１又は２記載の発熱体、及び請
    求項６又は７記載の断熱材を備えた焼却装置であって、 被焼却物を導入する導入口と、前記導入口を介して導入
    された被焼却物を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室内で
    燃焼された後の被焼却物を排出する排出口を備え、 前記燃焼室を前記断熱材により包囲すると共に、この燃
    焼室の端部を画定する、電源に接続された２の電極板を
    対向配置し、前記燃焼室内に前記発熱体を多数充填した
    ことを特徴とする焼却装置。