JPH01296004A

JPH01296004A - 廃棄物処理装置

Info

Publication number: JPH01296004A
Application number: JP63126437A
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: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1989-11-29

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、マグネトロン
やヒータを利用し、廃棄物を分解燃焼する廃棄物処理装
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、燃焼室をマイクロ波減衰部１で１次燃
焼室２と２次燃焼室３に分割し、１次燃焼室２の内部に
廃棄物収納部４を設置し、廃棄物５をセットする。燃焼
用空気の供給、および２夕空気室θに設けた触媒加熱用
ヒータ７の通電を開始して、触媒８を加熱する。触媒８
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９の通電を開始する。

２４５０ＭＨｚのマイクロ波がマグネトロン８より発信
され、導波管１０を通り１次燃焼室２内に照射される。

このために、マイクロ波はすべて廃棄物５に吸収され、
廃棄物５の水分が蒸発し、廃棄物５は急速に乾燥する。

廃棄物６が完全に乾燥してから、マイクロ波は廃棄物５
を加熱し始める。廃棄物５がある程度高温になると、廃
棄物６から可燃性のガスを発生しながら、廃棄物５の炭
化が始まる。この可燃性ガスは１次空気口１１より供給
される１次空気と混合して、２次燃焼室３に供給される
。２次燃焼室３に送られた可燃性混合気は、２次燃焼室
３内に設けられた点火器１２により着火し、２次空気口
１３より供給される２次空気と混合して２次燃焼する。

燃焼ガスは、触媒８で浄化された後に、排気筒１４より
排出される。

以後は、廃棄物５は温度検出部！５からの信号に応じた
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５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３内で火炎燃焼が続く。廃
棄物５が完全に炭化すると、２次燃焼室３内での火炎は
消炎し、１次燃焼室２内で固体燃焼（いこり燃焼）を始
め、灰化に至る。このようにして、廃棄物を処理するわ
けである。

発明が解決しようとする課題この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により、廃棄物
は乾燥、燃焼、灰化という過程を経て処理されていくが
、灰化過程において１次燃焼室内の温度を高温に維持す
ることはむずかしく、灰化した廃棄物が灰色かがってい
たり、貝殻などが処理されずに残っていたりなどすると
いう課題が生じる。

本発明は簡単な構成で、灰化時に１次燃焼室を高温に維
持し、廃棄物を白色に灰化し、貝殻なども完全に処理す
ることができる廃棄物処理装置を提供するものである。

課題を解決するための手段燃焼室を廃棄物を収納する１次燃焼室とその下流に位置
した２次燃焼室とから構成し、１次燃焼室の内部をマイ
クロ波を透過する断熱材で覆い、１次燃焼室とマグネト
ロンを導波管で連結し、燃焼用空気を各燃焼室に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、
２次燃焼室内に温度検出手段を設け、温度検出手段から
の信号により、１次空気の供給を停止し、１次燃焼室に
マイクロ波の照射だけを行うものである。

作用この技術的手段による作用は次のようになる。

廃棄物の乾燥、燃焼が終わり、廃棄物が完全に炭化する
と、２次燃焼室内での火炎は消炎し、１次燃焼室内で固
体燃焼（いこり燃焼）を始める。

そこで、２次燃焼室内に燃焼検出部を設け、燃焼検出部
の信号により、１次燃焼室、内での固体燃焼の燃焼終了
を検知し、１次空気の供給を停止し、１次燃焼室にマイ
クロ波の照射のみを行う。１次燃焼室はその内部をマイ
クロ波を透過する断熱材で覆っているために、マイクロ
波は断熱材を通過して廃棄物に照射され、廃棄物やマイ
クロ波加熱体の温度を上昇させる。一方、１次燃焼室は
断熱材により断熱されているために、１次燃焼室からの
放熱はほとんどない。このため、１次燃焼室はマイクロ
波により熱量を供給されるが放熱が少ないために、１次
燃焼室の温度は非常に高温になる。

このために、熱分解できなかった炭素分や貝殻などの炭
酸カルシュラムなどを熱分解することができ、廃棄物の
灰化を白色に、非常に良好にすることができる。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図において、１次燃焼室１Ｂの内部に廃棄物収納部
１７を設ける。廃棄物収納部■７の内部は断熱材１８で
ライニングされ、底面にはマイクロ波加熱体１９が設置
されている。１次燃焼室１６の上部は複数個の１次空気
口２０を穿った断熱材２！で廃棄物収納部！７と１次空
気室２２を分離している。また断熱材２１の中央部には
フィルタ２３を設け、廃棄物２４が燃焼する際に発生す
る煙分や廃棄物２４の灰化過程における灰分の飛散をこ
のフィルタ２３でトラップするものである。ここで用い
られている断熱材１８．２１、　　フィルタ２３はすべ
てマイクロ波を透過する物質で構成されており、１次燃
焼室１６内の電界分布に同等影響を与えないものである
。

マイクロ波減衰部２５を介して１火燃焼室ＩＧと２次燃
焼室２Ｂを接続し、廃棄物２４から発生した可燃性ガス
を２次燃焼室２Ｂで火炎燃焼させる。２次燃焼室２６の
外側に２次空気室２７を設け、さらに２次空気室２７の
内部に触媒加熱用ヒータ２８を設け、触媒加熱用ヒータ
２８により２次空気を加熱し、高温になった２次空気に
より２次燃焼室２Ｂ下流に設けた触媒２９を加熱する。

２次燃焼室２Ｂは内部を複数個の燃焼室に分割され、第
１室のマイクロ波減衰部２５近傍に点火ヒータ３０を設
け、最終室には温度検出部３！を設けである。１次燃焼
室１６と２次燃焼室２Ｂとの境目にはマイクロ波減衰部
２５を設けてあり、マイクロ波が２次燃焼室２Ｂへ侵入
するのを防いでいる。したがって、点火ヒータ３０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。

扉３２を開け、廃棄物収納部Ｉ７に廃棄物２４を収納し
、扉３２を閉める。１次燃焼室１６の下方に設けた送風
機３３を始動させ、給気パイプ３４．３５により１次空
気および２次空気を各燃焼室に供給する。触媒２９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３
Ｂの通電を開始する。

２４５０ＭＨ２のマイクロ波がマグネトロン３６より発
信され、導波管３７を通り１火燃焼室！Ｂ内に照射され
る。導波管３７と１次燃焼室里６の接続部にはマイクロ
波透過体３８を設け、燃焼ガスを遮断しマグネトロ７３
Ｂの発信部を保護しである。１次空気は１次燃焼室１Ｂ
の外側に設けた１次空気供給経路３９を通って１次燃焼
室１Ｂに供給されるために、１次燃焼室１６の保温性を
高めている。また、１次空気が１火燃焼室！６に供給さ
れる際に、マイクロ波透過体３８を冷却するように、１
次空気室２２と導波管３７を接続しであるために、マイ
クロ波透過体３８が高温になることを防止している。

１次燃焼室１６は、廃棄物収納部１７に置かれた廃棄物
２４に電界が集中するように、１火燃焼室ｌＢ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２４に吸収され、廃棄物２４の水分が蒸発し、廃
棄物２４は急速に乾燥する。この時、廃棄物２４に含ま
れる水の誘電率は、その他の廃棄物２４に含まれる成分
やマイクロ波加熱体１Ｂの誘電率に比べて非常に大きい
ために、廃棄物２４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２４が完全に乾燥してから、
マイクロ波はマイクロ波加熱体１９を加熱し始める。

マイクロ波加熱体１９がある程度高温になると、廃棄物
２４から可燃性のガスを発生しながら、廃棄物２４の炭
化が始まる。この可燃性ガスは１次空気口２０より供給
される１次空気と混合して、２次燃焼室２Ｂに供給され
る。２次燃焼室２Ｂに送られた可燃性混合気は、２次燃
焼室２６内に設けられた点火ヒータ３０により着火し、
２次空気口４０より供給される２次空気と混合して２次
燃焼する。燃焼ガスは、触媒２９で浄化された後に、希
釈室４１で給気バイブ４２より供給された３次空気混合
した後、排気筒４３より排出される。なお、３次空気の
供給経路内にはマグネトロンのラジエタを設け、３次空
気をマグネトロンの冷却用と兼用している。

以後は、廃棄物２４はマグネトロン３Ｂ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２４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２Ｂ内で火炎燃焼が続く。廃棄物
２４が完全に炭化すると、２次燃焼室２６内で１の火炎
は消炎し、１火燃焼室ＩＢ内で固体燃焼（いこり燃焼）
を始める。そして固体燃焼に移行したときに、１次空気
量を増加し、炭化した廃棄物２４の燃焼を行い、灰化に
至る。ここで、１次燃焼室１６および廃棄物収納部１７
の内部は断熱材で覆われ、また１次燃焼室１６の外側に
は１次空気供給経路３９を設けであるために、１次燃焼
室１Ｇの保温状態は非常に良好で、マイクロ波を受信し
たマイクロ波加熱体１９は非常に高温になる。このため
に廃棄物２４の灰化状態が非常に良好になる。

このような本発明の具体的動作関係について以下に説明
する。第２図はマグネトロン３ＧをＯＮシてからの温度
焼検出部３１からの信号を示したものである。マグネト
ロン３６をＯＮすると廃棄物２４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３１の温度は水の沸点と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２４の乾燥が終了すると、廃棄物２４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
性ガスは２次燃焼室２８で点火器３０により着火し、２
次燃焼室２Ｂ内で燃焼を開始する。したがって、検出部
３１の温度は火炎の形成とともに急激に上昇する（第２
図■）。これ以後、２次燃焼室２Ｂでの燃焼は、マグネ
トロン３Ｂの出力に応じた燃焼量で燃焼する。

すなわち、検出部３１の温度が所定値になるようにマグ
ネトロ７３Ｂの出力をコントロールすることにより、廃
棄物２４の燃焼量を一定にコントロールすることができ
る（第２図■）。さらに燃焼が進み、廃棄物２４から発
生する可燃性ガス量が減少して（ると、マグネトロン３
Ｂの能力を最大にしても、検出部３菫での温度を所定値
に保つことがむずかしくなり、検出部３１の温度は次第
に低下していく（第２図■）。廃棄物が完全に炭化する
と、２次燃焼室内での火炎は消炎し、１次燃焼室内で固
体燃焼を始めるために、検出部３１の温度は、固体燃焼
で発生する熱量で維持される温度まで急激に低下する。

これ以後は、固体燃焼の進行とともに徐々に温度が低下
する（第２図■）。そこで本発明では、次に示すよ、う
な方法により固体燃焼の終了を判断する。すなわち、温
度の低下が飽和した時点を固体燃焼が終了したと判断す
る、検出部３！の温度が設定温度に達した時を固体燃焼
の終了と判断する、温度の低下が飽和した時点から一定
時間経過後を固体燃焼の終了と判断する、検出部３１の
温度が設定温度に達した時点から一定時間経過後を固体
燃焼の終了と判断するしたという方法である。このはう
ほうにより固体燃焼の終了を検出し、１次空気の供給を
停止する。まだ固体燃焼が行われている間は、１次空気
を供給すれば、その燃焼熱により１次燃焼室１６の温度
上昇を期待することができる。しかし、固体燃焼が終了
していれば、１次空気を１火燃焼室ＩＢに供給すること
は１次燃焼室を冷却するだけである。そこで本発明のよ
うに１次空気の供給を停止すれば、１次燃焼室１Ｂには
マイクロ波の照射だけが行われることになり、マイクロ
波加熱体１８は１次空気に冷却されることなく、非常に
高温になる。しかも本発明では１次燃焼室１Ｂの内部は
断熱材ｔａ、２１により覆われており、また１次燃焼室
１Ｂの外側に１次空気供給経路３３を設けであるために
非常に保温性に優れ、１火燃焼室ＩＢからの放熱は非常
に少ない。したがって１次燃焼室１Ｂ内はマイクロ波に
より熱を供給されるのみで、放熱がほとんどないために
１次燃焼室１Ｇ内が非常に高温になる。このために従来
処理することができな貝殻などの主成分である炭酸カル
シュラムなども完全に熱分解することができる。加えて
、マイクロ波加熱体１９が非常に高温になるために、１
次燃焼室内にわずかな量ではあるが空気の循環流が生じ
る。この循環流により、従来燃焼することができなかっ
た残留炭素分を完全に燃焼することができる。このため
に、灰化した廃棄物は完全に白色となる。このため、灰
化物は非常に清潔感があり、従来装置のような灰化物を
捨てる際の不快感というようなものがなくなるという効
果もある。このように従来のものより、灰化状態を飛曜
的に向上することができる。

発明の効果以上のように本発明においては、１次燃焼室の内部をマ
イクロ波を透過する断熱材で覆い、温度検出手段からの
信号により、１次空気の供給を停止し、１次燃焼室にマ
イクロ波の照射だけを行うことにより、灰化時に１次燃
焼室を高温に維持し、廃棄物を白色に灰化し、貝殻など
も完全に処理することができ、従来の灰化状態と比べ、
非常に良好になる。

【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。１Ｂ・・・１次燃焼室、１８．２１・・・断熱材、２６
・・・２次燃焼室、３０・・・点火ヒータ、３１・・・
温度検出部、３ト・・マグネトロン。１　　度２’−ｔズ７び焼室３−−２犬虜、焼鼠？−−−１グネトロン１５−−一湯液擾＝部第３図

Claims

【特許請求の範囲】

廃棄物を収納する１次燃焼室とその下流に位置した２次
燃焼室とからなる燃焼室と、燃焼用空気を前記各燃焼室
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
と、前記２次燃焼室内に温度検出手段と、前記１次燃焼
室の内部をマイクロ波を透過する断熱材で覆い、前記１
次燃焼室とマグネトロンを導波管で連結し、前記温度検
出手段からの信号により、前記１次空気の供給を停止す
ることを特徴とする廃棄物処理装置。