JPH02197711A - 廃棄物処理装置 - Google Patents

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−１−の利用分野 本発明は、家庭あるいは業務り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廃棄物処
理装置に関するものである。

従来の技術 従来の廃棄物処理装置は、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、これらの装置はド水道を詰ま
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２図をもとに
説明する。

第２図において、燃焼室をマイクロ波減衰部ｌて１次燃
ｖＥ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次空気室６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。

２４５０Ｍ　Ｈｚのマイクロ波がマグネトロン９より発
信され、導波管ｌＯを通り１次燃焼室２内に照口・１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、分物５は急速に乾
燥する。廃棄物５がある程度高温になると、廃棄物５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、廃棄物５は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、廃棄物を処理している。

発明が解決しようとする課題 しかし、このような従来の廃棄物処理装置には、以下に
示すような課題があった。

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。マイクロ波により廃棄物の乾燥
が進行すると廃棄物から多量の水蒸気が発生する。この
水蒸気には廃棄物の臭気が含まれており、廃棄物の乾燥
時に強烈な臭気を発生する。このために触媒を設け、臭
気の除去を行っている。しかし、水蒸気は触媒毒であり
、また触媒温度の低下を引き起こし、触媒の活性をかな
り低下する。したがって、触媒加熱手段を設け、触媒温
度を高温に維持し、触媒の活性の低下を防いでいるわけ
である。

この結果、乾燥時にはマグネトロンと触媒加熱手段とを
同時に使用するために、電気使用量が非常に大きくなる
という課題があった。

本発明は簡単な構成で、電気使用量を少なくても、乾燥
時に臭気の無い廃棄物処理装置を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 本発明は、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を有し、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
に供給し、１次燃焼室の下流に１存置した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
手段からの信号が一定になるように、マグネトロンと加
熱手段を交互に通電するものである。

作用 本発明の作用は次の通りである。

始動時に触媒加熱手段に通電し、触媒を昇温させる。触
媒温度検出手段の信号により、触媒が活性温度に到達し
たことを確認すると、触媒加熱手段の通電を停止し、マ
グネトロンの通電を開始する。１次燃焼室内にマイクロ
波が照射されると、廃棄物に含まれる水分が蒸発し、廃
棄物の乾燥が進行する。この廃棄物から発生する水蒸気
により触媒温度が低下し、触媒温度が活性温度以下にな
る。そこで、マグネトロンの通電を停止し、触媒加熱手
段の通電を再び開始する。以後、触媒が活性温度を維持
するように、マグネトロンと触媒加熱手段を交互に通電
する。

この制御方法により、本装置を運転中はマグネトロンと
触媒加熱手段のどちらか１つしか通電されないために、
電気使用量が非常に少なくなる。

さらに、マイクロ波が間欠に照射されることになり、マ
イクロ波の照射が停止している問に、乾燥が進行した部
分に、回りのまだ湿っている部分から水分が浸透してく
る。したがフてマイクロ波を間欠で照射されるために、
乾燥が局所的に進行することなく廃棄物を均一に乾燥で
きる。乾燥が進み、廃棄物の温度が高温になってくる。

マイクロ波の照射が停止している間に、高温になった場
所から回りへ熱が伝導し、廃棄物の温度が急速に低下す
る。このために廃棄物は均一に温度が上昇し、炭化が均
一に行われる。

廃棄物の炭化が均一に行われるために、青火直後の可燃
性ガスの多機発生を防ぐことができ、可燃性ガスの発生
が徐）ｑに増加することになる。このために、燃焼量も
徐々に増加するので、着火時のオーバーシュートを防ぐ
ことができる。このため、着火時のに空気不足を解消し
、不完全燃焼を防＋ｈ　Ｌ／、燃焼特性を良好にするこ
とができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１次燃焼室１５の内部に廃棄物収納部
１６を設ける。廃棄物収納部１６の内側は断熱材１７で
ライニングされ、底面にはマイクロ波加熱体１８が設置
されている。１次燃焼室１５の１部は複数個の１次空気
口１９を穿った断熱材２０で廃棄物収納部１６と１次空
気室２１を分離している。また断熱材２０の中央部には
フィルタ２２を設け、廃棄物２３が燃丈尭する際に発生
する煙分や廃棄物２３の灰化過程における灰分の飛散を
このフィルタ２２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１７．２０、フィルタ２２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１５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２４を介して１次燃焼室１５と２次燃
焼室２５を接続し、廃棄物２３から発生した可燃性ガス
を２次燃焼室２５で火炎燃焼させる。２次燃焼室２５の
外側に２次空気室２６を設け、さらに２次空気室２６の
内部に触媒加熱用ヒータ２７を設け、触媒加熱用ヒータ
２７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２５下流に設けた触媒２８を加熱する。

２次燃焼室２５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２４近傍に点火ヒータ２９を設
け、最終室には温度検出部３０を設けである。１次燃焼
室１５と２次燃焼室２５との境目にはマイクロ波減衰部
２４を設けてあり、マイクロ波が２次燃焼室２５へ侵入
するのを防いでいる。したがって、点火ヒータ２９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３１を開け、廃棄物収納部１６に廃棄物２３を収納し
、扉３１を閉める。１次燃焼室１５の下方に設けた送風
機３２を始動させ、給気バイブ３３．３４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２８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
５の通電を閏始する。

２１１５０Ｍ　Ｈｚのマイクロ波がマグネトロン３５よ
り発信され、導波管３６を通り１次燃焼室１５内に照０
４される。導波管３６と１次燃焼室１５の接続部にはマ
イクロ波透過体３７を設け、燃焼ガスを遮断しマグネト
ロン３５の発信部を保護しである。１次空気は１７欠燃
焼室１５の外側に設けた１次空気供給経路３８を通って
１次燃焼室１５に供給されるために、１次燃焼室１５の
保温性を高めている。また、１次空気が１次燃焼室１５
に供給される際に、マイクロ波透過体３７を冷却するよ
うに、１次空気室２１と導波管３６を接続しであるため
に、マイクロ波透過体３７が高温になることを防ｔｈ　
シている。

１次燃焼室１５は、廃棄物収納部１６に置かれた廃棄物
２３に電界が集中するように、１次燃焼室１５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２３に吸収され、廃棄物２３の水分が蒸発し、廃
棄物２３は急速に乾燥する。

マイクロ波加熱体１８がある程度高温になると、廃棄物
２３から可燃性のガスを発生しながら、廃棄物２３の炭
化が始まる。この可燃性ガスは１次空気口１９より供給
される１次空気と混合して、２次燃焼室２５に供給され
る。２次燃焼室２５に送られた可燃性混合気は、２次燃
焼室２５内に設けられた点火ヒータ２９により着火し、
２次空気口３９より供給されろ２次空気と混合して２次
燃焼する。燃焼ガスは、触媒２８で浄化された後に、希
釈室４０で給気バイブ４１より供給された３次空気混合
した後、排気筒４２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２３はマグネトロン３５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２３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２５内で火炎燃焼が続く。廃棄物
２３が完全に炭化すると、２次燃焼室２５内での火炎は
消炎し、１次燃焼室１５内で固体燃焼くいこり燃焼）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２３の燃焼を行い、灰化に至
る。ここで、１次燃焼室１５および廃棄物収納部１６の
内側は断熱材で覆われ、また１次燃焼室１５の外側には
１次空気供給経路３８を設けであるために、１次燃焼室
１５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１８は非常に高温になる。このために
廃棄物２３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。

本発明では２次燃焼室内２″５の最終室に温度検出部３
０を設けて触媒２８の温度を検出できるようにしである
。温度検出部３０は本実施例のように２次燃焼室内２４
の最終室に、触媒２８に近接して設けてもよいし、触媒
２８に直接接触して取り付けてもよい。

ここで、温度検出部３０は、サーモカップル、光セシサ
などて、温度、光などを検知して、触媒２８の温度を検
出できるものである。

たとえは、温度検出部３０にサーモカップルを用いた場
合について説明する。始動時に触媒加熱用ヒータ２７に
通電し、あらかじめ触媒２８を活性温度まで昇温さ仕る
。温度検出部３０からの信号により、触媒２８が活性温
度に到達したことを確認すると、触媒加熱用ヒータ２７
の通電を停止し、マグネトロン３５の通電を開始する。

１次燃焼室１５内にマイクロ波が照射されると、廃棄物
２３に含まれる水分が蒸発し、廃棄物２３の乾燥が進行
する。この廃棄物２３から発生ずる水蒸気により触媒２
８の温度が低下し、触媒温度が活性温度以下になる。温
度検出部３０からの信号により、触媒温度が活性温度以
下になったことを検出すると、マグネトロン３５の通電
を停止し、触媒加熱用ヒータ２７の通電を再び開始する
。以後、触媒２８が活性温度を維持するように、温度検
出部３０からの信号によりマグネトロン３５と触媒加熱
用ヒータ２７を交互に通電する。

この制御方法により、本装置を運転中はマグネトロン３
５と触媒加熱用ヒータ２７のどちらか１つしか通電しな
くとも、触媒２８の温度を活性温度に維持することがで
きるために、電気使用量が非常に少なくても、臭気がほ
とんど無く廃棄物を処理することができる。

また、マグネトロン３５と触媒加熱用ヒータ２７を交互
に通電するために、廃棄物２３にマ、イクロ波が開穴に
照射されることになる。このために、マイクロ波の照射
が停止している閏に、廃棄物２３の乾燥が進行した部分
に、回りのまだ湿っている部分から水分が浸透し、乾燥
が局所的に進行することなく廃棄物２３を均一に乾燥で
きる。乾燥が進み、廃棄物２３に含まれる水分が少なく
なり、廃棄物２３の温度が高温になると、マイクロ波の
照射が停止している間に、高温になった場所から回りへ
熱が伝導し、廃棄物２３の温度が急速に低下する。この
ために廃棄物２３は均一に温度が上昇し、炭化が均一に
行われる。

廃棄物２３の炭化が均一に行われるために、着火直後の
可燃性ガスの多項発生を防ぐことができ、可燃性ガスの
発生が徐々に増加することになる。

このために、燃焼量も徐々に増加するので、着火時のオ
ーバーシュートを防ぐことができる。このため、着火時
の空気不足を解消し、不完全燃焼を防止し、燃焼特性を
良好にすることができる。

発明の効果 以上のように本発明においては、触媒温度検出部からの
信号により、触媒温度を活性温度以上に維持するように
、マグネトロンと触媒加熱用ヒータを交互に通電するた
めに、電気使用量が非常に少なくても、触媒温度を活性
温度に維持することができ、？？電気使用量非常に少な
くても、臭気がほとんど無く廃棄物を処理することがで
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図は従来例の廃棄物処理装置の断面図である。 １５・・・１次燃焼室、２５・・・２次燃焼室、２７・
・・触媒加熱用ヒータ、２８・・・触媒、３０・・・温
度検出部、３５・・・マグネトロン。 ｌ５　・−１７τ　だ　焼　室 ２５−・−２π　τ　焼　室 ｚ７−　　触媒加特用σ−夕 王−−−＃　　　　媒 ＝　２　図 　−−一 　−ｍ− 戻　で　１　室 ２　α　−Ｆ先　室 駈蝉加貯用Ｃ−タ 触　　　博 マ′５キト０ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 廃棄物が収納される１次燃焼室とその下流に位置した２
   次燃焼室とを備えた燃焼室を有し、前記１次燃焼室とマ
   グネトロンが導波管で連結され、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が設けら
   れ、前記２次燃焼室の下流に触媒が設けられ、前記触媒
   の温度を検出する手段が設けられ、前記触媒温度検出手
   段からの信号が一定になるように、前記マグネトロンと
   前記加熱手段を交互に通電する手段を備えたことを特徴
   とする廃棄物処理装置。