JPH01167510A

JPH01167510A - 廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH01167510A
Application number: JP62325857A
Authority: JP
Inventors: Masato Hosaka; 正人保坂; Atsushi Nishino; 敦西野; Jiro Suzuki; 次郎鈴木; Yoshitaka Kawasaki; 良隆川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-03
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07101087B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、家庭あるいは業務上で発生する生ごみや可燃
性のごみやし尿等の廃棄物の処理に利用されるものであ
る。

従来の技術仝従来廃棄物処理装置は、ディスポーザーと呼ばれる機械
式処理装置と、焼却炉と呼ばれる燃焼式処理装置との２
方式があった。しかし、これらの装置は下水道を詰まら
せたり、発煙や発臭などを起こしやすく、環境汚染を生
じるなどの大きな欠点があった。

そこで、これらの問題を解決するために、マイクロ波を
応用した廃棄物処理装置が提案されている。この装置に
ついて第３図をもとに説明する。

第３図において、燃焼室ｌの内部に廃棄物収納部２を設
置し、廃棄物収納部２に廃棄物３を収納しておく。燃焼
室ｌとマグネトロン４を導波管５で連結し、燃焼室ｌと
導波管５の接続部にはマイクロ波透過体６を設けてあり
、燃焼ガスの導波管５内への侵入を防ぎ、マグネトロン
４を保護している。

そして、マグネトロン４から照射されたマイクロ波は、
導波管を５通って燃焼室ｌに供給される。

燃焼ｇｌに放出されたマイクロ波は廃棄物３で受信され
、マイクロ波のエネルギを熱に変換して、廃棄物３の乾
燥、燃焼、灰化を行う。

また、燃焼室ｌには複数個の１次空気ロアと複数個の２
次空気口８が設けてあり、送風機（図示せず）より送ら
れた燃焼用空気を１次空気９と２次空気ｌＯに分岐し、
それぞれ１次空気ロアと２次空気口８より燃焼室１に供
給する。そして、燃焼室ｌの下流には触媒室■を設け、
触媒室１１の中には触媒１２、フィルタ１３、触媒加熱
用ヒータ１４が納められており、燃焼ガスを触媒１２で
浄化し、クリーンな排ガスにして、排気筒１５より排出
する。

廃棄物の燃焼量は、マグネトロンの出力により決定され
、マグネトロンの出力を制御することにより、廃棄物の
燃焼を制御することができる。

発明が解決しようとする問題点しかし一テ届ような従来の廃棄物処理装置には、以下に示すよ
うな問題点があった。

マグネトロンより発せられたマイクロ波は、燃焼室内に
置かれた廃棄物に電界が集中するように、燃焼室内の電
界分布を調整しである。廃棄物に水分が含まれているう
ちは、マイクロ波はすべて水分に吸収されてしまうが、
廃棄物が完全に乾燥してからは、マイクロ波は廃棄物を
加熱し、廃棄物から可燃性ガスを発生しながら、廃棄物
の炭化を促進する。この可燃性ガスに着火して燃焼を開
始する。したがって、可燃性ガスに着火する前や燃焼室
内の温度が上昇する前には、燃焼が不完全になりやすく
、ＩＩｃやＣＯが発生するゆ　そこで、２次燃焼室の下
流に触媒を設けて、この時期に発生するＩＩｃやＣＯを
浄化して、クリーンな燃焼ガスにして排出する。このた
めに予熱時間を設け、触媒が活性を示す温度まで、ヒー
タなどの加熱手段で触媒を昇温した後に、燃焼を開始し
なければならない。

しかし、ひとたび燃焼が開始すると、高温の燃焼ガスが
触媒を通過するために、触媒の温度が高温になりやすい
ために、触媒加熱手段を作動させたままでは、触媒が非
常に高温になり、触媒の寿命を短くするという問題が生
じる。

本発明は簡単な構成で、触媒の寿命を長くする廃棄物処
理装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段燃焼室をマイクロ波減衰部で１次燃焼室と２次燃焼室に
分割し、燃焼用空気を１次燃焼室及び２次燃焼室に１次
空気及び２次空気として別個に供給する送風手段を有し
、１次燃焼室内に廃棄物収納部を設け、１次燃焼室とマ
グネトロンを導波管で連結し、１次燃焼室の下流に位置
した２次空気の供給経路内に加熱手段を設け、２次燃焼
室の下流に触媒を設け、触媒の温度を検出する手段を設
け、触媒温度検出手段からの信号により、加熱手段の加
ｖｊ！ｍを制御するものである。

作用この技術的手段による作用は次のようになる。

燃焼室内の廃棄物収納部に廃棄物を収納する。

この状態で、２次燃焼室内に設けた加熱装置に通電する
とともに、２次空気を供給することにより、高温に予熱
された２次空気で触媒を加熱する。触媒が活性温度に達
した後に、燃焼室内にマイクロ波を照射すると、マイク
ロ波はすべて廃棄物に含まれる水分に吸収され、廃棄物
の水分が蒸発し、廃棄物は急速に乾燥する。廃棄物が完
全に乾燥してから、マイクロ波は廃棄物を加熱し、廃棄
物から可燃性のガスを発生しながら、廃棄物の炭化を促
進する。そして、２次燃焼室に設けた点火装置により、
廃棄物から発生している可燃性ガスが発火、２次燃焼室
内で火炎燃焼する。２次燃焼室内で燃焼が安定すると、
加熱装置による加熱量と燃焼ガスの発熱量により触媒が
高温になる。この触媒温度が設定温度以上になったとき
に、加熱装置の作動を停止し、廃棄物の燃焼熱だけで触
媒温度を活性温度以りに維持する。そして、燃焼が進み
、廃棄物の残量が減少し、廃棄物の燃焼熱だけでは触媒
を活性温度以上に維持できなくなり、再び触媒温度が設
定温度以下になると、加熱装置の作動を再開し、触媒が
活性温度以下になることを防止する。

このために、触媒を不必要に高温状態で使用することが
なくなり、触媒の寿命が飛躍的に向上することができる
。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面を基づいて説明する
。

第１図において、燃焼室をマイクロ波減衰部ｉ６で１次
燃焼室１７と２次燃焼室１８に分割し、１次燃焼室１７
の内部に廃棄物収納部１９を設置し、廃棄物２０をセッ
トする。燃焼用空気の供給、および２次空気室２１に設
けた触媒加熱用ヒータ２２の通電を開始して、触媒２３
を加熱する。触媒２３の温度が高温になり、活性温度以
上になるとマグネトロン２４の通電を開始する。

２４５０Ｍ　Ｈｚのマイクロ波がマグネトロン２４より
発信され、導波管２５を通り１次燃焼室１７内に照射さ
れる。１次燃焼室１７は、廃棄物収納部１９に置かれた
廃棄物２０に電界が集中するように、１次燃焼室１７内
の電界分布を調整しである。このために、マイクロ波は
すべて廃棄物２０に吸収され、廃棄物２０の水分が蒸発
し、廃棄物２０は急速に乾燥する。

この時、廃棄物２０に含まれる水の誘電率は、その他の
廃棄物２０に含まれる成分の誘電率に比べて非常に大き
いために、廃棄物２０に含まれる水分に総て吸収されて
しまう。したがって、廃棄物２０が完全に乾燥してから
、マイクロ波は廃棄物２０を加熱し始める。

廃棄物２０がある程度高温になると、廃棄物２０から可
燃性のガスを発生しながら、廃棄物２０の炭化が始まる
。この可燃性ガスは１次空気口２６より供給される１次
空気２７と混合して、２次燃焼室１８に供給される。２
次燃焼室１８に送られた可燃性混合気は、２次燃焼室１
８内に設けられた点火器２８により着火し、２次空気口
２９より供給される２次空気３０と混合して２次燃焼す
る。１次燃焼室１７と２次燃焼室１８との境目にはパン
チングメタルなどのマイクロ波減衰部１６を設けてあり
、マイクロ波が２次燃焼室１８へ侵入するのを防いでい
る。したがって、点火器２７は、マイクロ波を受信して
アーキングを起こすなどの影響を受けずに、可燃性混合
気を着火させることができる。燃焼ガスは、触媒２３で
浄化された後に、排気筒３１より排出される。

以後は、廃棄物２０はマグネトロン２４からのマイクロ
波を受けて、可燃性ガスを発生、しながら炭化を促進さ
せ、廃棄物２０が完全に炭化して可燃性ガスが発生しな
くなるまで、２次燃焼室１８内で火炎燃焼が続く。

触媒２３の温度は燃焼量の増加とともに上昇する。

この触媒２３の温度上昇を検出して、触媒加熱用ヒータ
２２の通電量を制御することにより、触媒２３が高温に
なることを防止する。そこで本発明では、触媒２３の上
流で、２次燃焼室内１８に触媒温度検出部３２を設けて
触媒２３の温度を検出できるようにしである。ここで、
温度検出部３２は、サーモカップル、光センサなとで、
温度、光などを検知して、燃焼状態を検出できるもので
ある。

たとえば、温度検出部３２にサーモカップルを用いた場
合について第２図にもとづいて説明する。

第２図は触媒加熱用ヒータ２２を通電してからの温度検
出部３２からの信号（サーモカップルの場合は温度）を
示したものである。予熱時に触媒加熱用ヒータ２２を通
電するとともに、２次空気３０を２次空気室２１に供給
する。ここで触媒加熱用ヒータ２２により２次空気３０
は昇温され、２次燃焼室１８に供給される。この予熱さ
れた２次空気３０により触媒２３が加熱される。そして
２次空気量と触媒加熱用ヒータ２２の能力により決定さ
れる温度でほぼ一定になる（第２図■）。ここでマグネ
トロン２４に通電すると廃棄物２０に含まれる水分がマ
イクロ波を吸収し、水分を蒸発しながら急速に乾燥する
。

このとき検出部３２の温度は、蒸発する水分の影響によ
り下降し、水の沸点と２次空気の温度により決まる温度
でほぼ一定となる（第２図■）。廃棄物２０の乾燥が終
了すると、廃棄物２０は可燃性ガスを発生しながら、炭
化が促進される。この発生した可燃性ガスが触媒２３で
浄化され、浄化の際の発熱により触媒２３の温度が上昇
する。２次燃焼室内１８で可燃性ガスの濃度が可燃範囲
になると、点火器２８により着火し、２次燃焼室１８内
で燃焼を開始する。したがって、触媒２３の温度は火炎
の形成とともに急激に上昇する（第２図■）。ここで触
媒２３の温度が設定温度になると、温度検出部３２から
の信号により、触媒加熱用ヒータ２２の通電を停止ヒす
る。

これ以後、触媒２３の温度は、廃棄物の燃ＶＥｉｌすな
わちマグネトロン２４の出力に応じた燃焼量で決定され
る。したがって、マグネトロン２４の出力をコントロー
ルすることにより、廃棄物２０の燃焼量を一定にコント
ロールすれば、触媒の温度も一定になる（第２図■）。

さらに燃焼が進み、廃棄物２０から発生する可燃性ガス
量が減少してくると、マグネトロン２４の能力を最大に
しても、廃棄物の燃焼量を一定に保つことはむずかしく
なり、触媒２３の温度は次第に低下していく。触媒２３
の温度が設定温度以下になると、温度検出部３２の信号
により、再び触媒加熱用ヒータ２２に通電することによ
り、触媒２３の温度低下を防ぎ、触媒２３の活性を維持
することができる（第２図■）。

以上に示したように、触媒２３の温度を検出する温度検
出部３２からの信号により、触媒加熱用ヒータ２２の通
電量を制譚することにより、触媒２３を不必要に高温状
態で使用することがなくなり、触媒の寿命が飛躍的に向
上することができる。

また、温度検出部３２の取り付は位置を触媒２３の上流
で、２次燃焼室内１８に設けたが、触媒２３にサーモカ
ップルを埋め込んで、触媒２３の温度を直接検出しても
良いし、触媒２３下流に温度検出部３２を設け、ＪＪＦ
気ガス温度を検出して触媒加熱用ヒニタ２２の通電量を
制御しても同様な効果がある。

これまでの説明は、温度検出部３２にサーモカップルを
用いた場合について行ったが、温度検出部３２に光セン
サなどを用いても、同様な制御を行うことができる。

発明の効果以上のように本発明においては、触媒を不必要に高温状
態で使用することがなくなり、触媒の寿命が飛躍的に向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の廃棄物処理装置の断面図、
第２図は同装置の温度検出部の信号の時間特性図、第３
図は従来例の廃棄物処理装置の断面図である。１７・・・１次燃焼室、１８・・・２次燃焼室、２１・
・・２次空気室、２２・・・触媒加熱用ヒータ、２３・
・・触媒、２４・・・マグネトロン、３２・・・温度検
出部。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名／７−−−
　／次添境訊ｌδ−２次贋りｔ生ｚ／−−−ｚ欠空截皇ｚ２−一一輔カー表用ヒークｚ３−−一　角珪ト４イしｚ４−−−マク碑Ｙロン

Claims

【特許請求の範囲】

燃焼室をマイクロ波減衰部で１次燃焼室と２次燃焼室に
分割し、燃焼用空気を前記１次燃焼室及び２次燃焼室に
１次空気及び２次空気として別個に供給する送風手段を
有し、前記１次燃焼室内に廃棄物収納部を設け、前記１
次燃焼室とマグネトロンを導波管で連結し、前記１次燃
焼室の下流に位置した前記２次空気の供給経路内に加熱
手段を設け、前記２次燃焼室の下流に触媒を設け、前記
触媒の温度を検出する手段を設け、前記触媒温度検出手
段からの信号により、前記加熱手段の加熱量を制御する
ことを特徴とする廃棄物処理装置。