JPH0730896B2

JPH0730896B2 - 電子焼却装置

Info

Publication number: JPH0730896B2
Application number: JP63127767A
Authority: JP
Inventors: 次郎鈴木; 西野　　敦; 正人保坂; 良隆川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH01300112A

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発生する厨芥、古紙、し
尿等の可燃性廃棄物の焼却に利用される。

従来の技術焼却装置としてガス燃料、液体燃料を用いる焼却装置が
ある。これは燃料をバーナで燃焼し、その熱で廃棄物を
焼却してしまうものである。また、新しい提案としてヒ
ータ、マグネトロンのような電力を加熱源として備えた
焼却装置がある。

燃料で廃棄物を焼却する方法は、装置が複雑で大型であ
る欠点を持つ、これに対して電力加熱部を備えた焼却装
置は小型でかつ、制御性に優れたものとなる。しかしこ
の電力加熱方式は燃料を用いた方式と較べて、燃焼部の
温度が低く臭気、ススが発生しやすい欠点があるもので
あった。

発明が解決しようとする課題このように電力加熱手段の装置は小型化可能となるが、
廃棄物の燃焼熱は一般に低く、ガス、石油等の補助燃料
を用いる場合に比べてススが発生し易く、かつ排気の臭
気が強くなる欠点が生じる。

廃棄物を完全燃焼する方法は一般に次のようなものであ
る。まず廃棄物は電気、ガス、石油のような補助熱源で
乾燥したのち、これらの熱で着火させる。着火したのち
は主に自熱で分解して分解ガス燃焼をおこなう。分解が
終了したのち残った炭化物を燃焼する。

このような段階を踏んだ燃焼制御が望ましいが、分解ガ
スは多量のススをふくんでいるため燃焼しにくいもので
ある。このため、とくに電力加熱方式では燃料を用いた
方式と較べて、燃焼部の温度が低くススが燃えきれない
ので不完全燃焼をしやすいものである。

課題を解決するための手段このような問題点を解決するために廃棄物を収納する一
次燃焼室と、前記一次燃焼室に燃焼用の空気を供給する
手段と、前記一次燃焼室の廃棄物を加熱するマイクロ波
発生手段と、前記一次燃焼室の下流に設けられた二次燃
焼室と、前記二次燃焼室に設けられた着火手段、および
二次空気孔と、前記一次燃焼室と前記二次燃焼室の間に
設けられたのガス通過孔を有するとともに、前記一次燃
焼室内にフィルターを設けた構成とした。

作用本発明の焼却装置では一次燃焼室の廃棄物がマイクロ波
で加熱され、その分解ガスが一次燃焼室の下流に設けら
れた二次燃焼室で燃焼する。

この分解ガスは廃棄物が蒸焼きされて発生しているもの
で、炭素を多くふくむ高沸点ミスト（以下ススと略称）
が多い。このススを一次燃焼室に設けられたフィルター
で捕集し、前記二次燃焼室の間に設けられたガス通過孔
よりススを含まない低沸点のガスを二次燃焼室に送る。

このため二次燃焼室でガスは完全燃焼するものである。
フィルターで一旦補集されたススは、ここでこのススに
含まれている気化しやすい成分を分離しつつ炭化してい
く。しかし、この１次燃焼室でのススの発生が多い時、
このフィルターは目詰まりし易いものであるが、炭化し
たススはマイクロ波を受信して放電し速やかに焼却され
る。したがって目詰まりしにくいものである。

すなわち炭化物が放電燃焼しフィルターがクリーニング
されるもので、このように燃えにくいススを一旦補集
し、放電で焼却し、燃焼し易いガスのみ通過させるので
燃焼時臭気、ススの発生を低下することができる。

また、このようなマイクロ波空間にマイクロ波吸収体を
設けこの熱でフィルターをクリーニングすると、さらに
目詰まりし難くなるものである。

さらにこのマイクロ波吸収体としてジルコニアが効果的
である。この組成の材料は常温ではマイクロ波を吸収し
にくく、高温で著しいマイクロ波吸収特性を示すもので
ある。高温ではこの組成の中の酸素イオンが移動しやす
くなるためである。したがって厨芥の乾燥時はこの吸収
体が高温化し難く、これと接する厨芥を焦がすことはな
く、ススが発生しにくい。したがって触媒17が水分（触
媒を被毒し、活性を失わす）とススを同時に受けなくな
るものである。このため乾燥時に臭気の発生がない。

一方、厨芥が炭化燃焼をするとこのマイクロ波吸収体も
高温となってマイクロ波を吸収しこの炭化物を完全に灰
化するものである。またこの熱輻射は前記のようにフィ
ルター21に残った炭化物をクリーニングする作用もある
ものである。

実施例図は本発明の一実施例の焼却装置のをしめす断面図であ
る。

図において１は一次空気室である。一次空気室１の前部
には廃棄物の入口扉２が設けられている。廃棄物は一次
空気室１に設けられた皿状の１次燃焼室３にいれられて
いる。この１次燃焼室３の内側は断熱材で保護されてい
る。

この１次燃焼室３の低部には炭化珪素、窒化珪素、ジル
コニアのようなマイクロ波吸収体４が設けられている。
また一次空気室１の側壁の開口５はマグネトロン６の発
信部と導波管７で連通ししている。マグネトロン６は24
50Mzのマイクロ波を一次空気室に発振している。また、
一次燃焼室３の側壁には一次空気孔８が設けられてい
る。この一次空気孔８へ燃焼用空気は、送風機９および
ダンパー10によって供給されている。一次空気室１の上
流は、着火ヒータ11を有する二次燃焼室12で、一次燃焼
室１と、二次燃焼室12は遮蔽板13で仕切られている。遮
蔽板13に開口するガスの通過孔14は電波が通過しないパ
イプである。

この二次燃焼室12の側壁には二次燃焼孔15がもうけられ
ている。この二次燃焼孔15には前記送風機９より燃焼空
気が送られている。二次燃焼室12下流には燃焼温度検出
部16、触媒17が設けられている。また前記二次燃焼室12
の側壁の二次燃焼孔15の上流にヒータ18が設けてある。
さらに触媒の下流には排気孔19、排気希釈部20がおかれ
ている。

さらに、一次燃焼室１の上部の上蓋21にはフィルター22
が設けられている。この上蓋21はアルミナ、シリカ質の
繊維で作られたボードで、マイクロ波透過性である。ま
た、フィルター22もマイクロ波透過性のセラミックで作
られた多孔体である。

以上にのべた構成の本発明の動作を以下に説明する。ま
づ、ヒータ18に通電が開始される。この熱は送風機９の
空気流によって二次空気孔15より二次燃焼室12に入り、
着火ヒータ11、ガス通過孔14および、二次燃焼室12全体
を加熱する。この熱は下流の触媒17、排気孔19も予熱し
ているもので、この予熱によって経路全体は廃棄物の発
生する水分で、濡れることがない。次に一次空気室１の
１次燃焼室３にセットされた廃棄物はマグネトロン６の
発信、送風機９の運転によって乾燥を開始する。

2450MHzのマイクロ波は導波管７をとうり、電波透過性
の断熱性の上蓋21を通過して一次燃焼室１に放出され内
部に高い電界を作る。電波は燃焼室１の金属壁で反射す
るので、ほとんど廃棄物中の水分に吸収される。このた
め廃棄物は急速に乾燥する。

さらに高温になると厨芥は分解してガスを発生しはじめ
る。一次燃焼室１のガスの発生量が増加し、二次燃焼室
12でのガス濃度が上昇して着火する。

分解ガスが大量に発生している時は、強い発火を抑制す
るため一次空気量は少なくし、ガスの搬送に足りる程度
としておくことが必要である。

この分解ガスは燃焼しやすい成分から、ススのように燃
焼速度の極めて遅いものまで含んでいる。フィルター22
は分解ガスのススを補集し、前記二次燃焼室12の間に設
けられたガス通過孔14よりススを含まない低沸点のガス
を二次燃焼室12に送る。このため二次燃焼室12でガスは
完全燃焼するものである。フィルター22で一旦補集され
たススは、ここでこのススに含まれている気化しやすい
成分を分離しつつ炭化していく。この炭化物が一定の大
きさに成長すると、炭化物は導電性をもつのでマイクロ
波を受信し放電を開始する。この放電の高熱で炭化した
ススは焼却する。

本発明では、このススがマイクロ波で容易に除去される
ため１次燃焼室３の厨芥のガスが分解して発生する多量
のススがあってもフィルター22がスス詰まりしない。

この状態からさらに厨芥にマイクロ波を照射し続ける
と、分解ガスを発生しつつ厨芥は次第に気化成分を失い
炭化物となる。この状況は厨芥重量、燃焼温の変化、あ
るいは目視で判断される。厨芥が分解ガスを失っている
ので、ダンパー10を操作して多量の空気をこの炭化物に
おくっても過大燃焼せず、炭化物が赤熱する。この熱
と、多量の空気の酸素がフィルター22を通過してここの
炭化物を燃焼しフィルターがクリーニングされる。この
間にもマイクロ波は激しく作用し残りの炭化物はすべて
なくなるものでおる。

したがつてこのフィルター22は分解燃焼中のススの補集
効率の高い発泡化セラミックのようなものを、適当な大
きさに設計しておかなければならない。このようなフィ
ルターは高温に耐えるセラミック製が望ましく、ここで
発生した熱は廃棄物の温度低下を防止して灰化を促して
いる。

また、このフィルター22のスス除去によって２次燃焼室
12での燃焼が完全燃焼しやすくなるとともに、ススの付
着による触媒17の活性低下が防止できる。

とくに厨芥が分解し始めた初期はガスの濃度が薄くて火
炎が形成できないので、この燃焼用の触媒がこのガスを
浄化するので、ここでのフィルター21の効果は極めて大
きいものである。

また、厨芥の可燃分がほとんどなくなったとき、マイク
ロ波吸収体４がマイクロ波を吸収し高温となる。この熱
輻射によってもフィルター21にのこっているわづかな炭
化物は焼却される。

さらにこのマイクロ波吸収体としてイットリアをふくむ
ジルコニアが効果的である。この組成の材料は常温では
マイクロ波を吸収しにくく、高温で著しいマイクロ波吸
収特性を示すものである。高温ではこの組成の中の酸素
イオンが移動しやすくなるためである。したがって厨芥
の乾燥時はこの吸収体が高温化しにくく、これと接する
厨芥を焦がすことはなく、ススが発生しにくい。したが
って触媒17が水分（触媒を被毒し、活性を失わす）とス
スを同時に受けなくなるものである。このため乾燥時に
臭気の発生がない。

発明の効果以上に述べた本発明の効果は次の通りである。廃棄物を
電気で加熱するため燃焼量のコントロールが容易である
とともに、燃えにくいススを一旦捕集し、これをマイク
ロ波で焼却してフィルターが目詰まりしにくいものであ
る。

従って、常に２次燃焼室、および触媒では固形分が除去
されているガスが燃焼するので、臭気、ススの発生を低
下することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の焼却装置を示す断面図である。３……一次燃焼室、４……マイクロ波吸収体、６……マ
グネトロン、12……２次燃焼室、17……触媒、22……フ
ィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川崎良隆大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平１−123911（ＪＰ，Ａ) 特開平１−142312（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−196128（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃棄物を収納する１次燃焼室と、前記１次
燃焼室に廃棄物が燃焼するための必要空気量以下の燃焼
用空気を供給する１次空気孔と、前記１次燃焼室の廃棄
物を加熱するマイクロ波発生手段と、前記第１次燃焼室
の下流に設けられた２次燃焼室と、前記２次燃焼室に設
けられた着火手段および必要空気量以上の燃焼用空気を
供給する２次空気孔と、前記１次燃焼室と前記２次燃焼
室の間に設けられたマイクロ波の通過しない所定の内径
を有するガス通過孔と、前記マイクロ波発生手段の照射
口と前記廃棄物の間に設けたマイクロ波透過材で作られ
たフィルターと、廃棄物が炭化した状態を温度変化で検
出する燃焼温度検出部と、前記燃焼温度検出部の信号に
より炭化時に前記１次燃焼室の燃焼空気量を増加させる
手段を有する電子焼却装置。
【請求項２】２次燃焼室下流に燃焼用触媒を設けた構成
の請求項１記載の電子焼却装置。