JPH10103638A - 廃棄物の焼却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排泄物を比較的短時間によって処理することが
でき、しかも、長期にわたって安定的に使用することが
できる。 【解決手段】ハウジング１０内に配置された便器２０の
下方に、焼却装置３０が設けられている。焼却装置３０
は、排泄物が投入されるセラミック製の加熱炉３１を有
しており、加熱炉３１の周囲に誘導コイル３４が巻き付
けられている。加熱炉３１内には、多孔質セラミック製
の支持体３２内に、ステンレスによってそれぞれが円環
上に構成された一対の発熱体３３が水平状態で支持され
ている。誘導コイル３３には、高周波発振器４１から高
周波電流が印加されるようになっており、誘導コイル３
３に高周波電流が印加されることによって、加熱炉３１
内の発熱体３３が電磁誘導作用によって発熱し、加熱炉
３１内に投入された排泄物が焼却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工事現場、被災地
等において使用される簡易トイレにて排泄物を焼却処理
するために、あるいは、家庭等において生ゴミを焼却処
理するために使用される廃棄物の焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工事現場等において一時的に使用される
簡易トイレは、通常、汲み取り式になっている。例え
ば、特公平６−５７１９０号公報には、便槽内にポンプ
を配置して自動的に排泄物を排出し得るようになった簡
易トイレが開示されている。

【０００３】このような汲み取り式の簡易トイレは、便
槽内に排泄物が溜められるために、悪臭が発生して周囲
の環境を損なうというおそれがある。また、ポンプによ
って便槽内の排泄物を排出し得るようになっているもの
の、排泄物を適当な処理施設にまで搬送あるいは運搬し
て処理しなければならず、その作業が面倒であるという
問題もある。

【０００４】特公平６−８３８２９号公報には、車両の
トイレに用いる微生物系汚水処理剤が開示されている。
しかし、このような汚水処理剤では、排泄物を処理する
ために長時間を要するために、その間に発生する悪臭に
よって、周囲の環境が損なわれるという問題がある。ま
た、汚水処理剤によって処理された処理物も、別に廃棄
処理しなければならず、その作業も容易ではない。

【０００５】特開平７−３０５９５９号公報には、生ゴ
ミを乾燥させる装置が開示されている。このような乾燥
装置でも、生ゴミを乾燥させるために長時間を要し、そ
の間に発生する悪臭によって周囲の環境が損なわれると
いう問題がある。また、乾燥された生ゴミを処理するこ
とも容易ではない。

【０００６】このような排泄物および生ゴミの処理方法
に替えて、排泄物および生ゴミを焼却処理する方法も提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】排泄物、生ゴミ等は、
通常、大規模の焼却設備にて焼却処理されるようになっ
ている。このために、排泄物や生ゴミを焼却施設にまで
運搬する必要がある。しかも、大量の排泄物や生ゴミの
焼却によって周囲の環境が著しく汚染されるという問題
もある。

【０００８】最近では、仮設用の簡易トイレにおいて、
排泄物を電気ヒーターによって焼却処理する装置が開発
されている。また、家庭用の生ゴミ処理装置として、加
熱ヒーターによって生ゴミを焼却する装置が開発されて
いる。しかし、電気ヒーターによって排泄物や生ゴミを
直接加熱する装置では、電気的に絶縁する構成等が複雑
になり、また、メンテナンスも容易ではないという問題
がある。しかも、メンテナンス等が容易でないために、
長期にわたって安定的に使用することができず、その寿
命が短いという問題もある。また、電気ヒーターによっ
て、排泄物等を焼却するためには長時間を要し、その間
に、悪臭等が発生すると、周囲の環境を汚染するおそれ
もある。

【０００９】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、排泄物、生ゴミ等の廃棄物を比較
的短時間によって処理することができ、しかも、長期に
わたって安定的に使用することができる廃棄物の焼却装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の廃棄物の焼却装
置は、廃棄物が投入するように配置された非誘電体製の
加熱炉と、この加熱炉内に非誘電体製の支持体にて支持
されており、誘電体によって環状に構成された発熱体
と、前記加熱炉を囲むように配置されており、高周波電
流が印加されることにより、電磁誘導によって前記発熱
体を加熱する誘導コイルと、を具備することを特徴とす
る。

【００１１】前記加熱炉内には、廃棄物としての排泄物
が投入されるようになっている。

【００１２】また、前記加熱炉内には、廃棄物としての
生ゴミが投入されるようになっている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の廃棄物の焼却装置を使用
した簡易トイレを示す断面図である。この簡易トイレ
は、隔室を構成するハウジング１０内に配置された便器
２０と、便器２０の下方に配置された本発明の焼却装置
３０とを有している。

【００１５】ハウジング１０は、前面に出入り口１１が
設けられており、この出入り口１１が開閉扉１２によっ
て開閉されるようになっている。ハウジング１０の底部
には、底面１３の上方に適当な間隔をあけて水平に配置
された床面１４が設けられている。

【００１６】便器２０は、ハウジング１０の床面１４上
に据え付けられた便器本体２１を有している。この便器
本体２１は、倒立円錐台形状をしており、上端面が開放
されている。便器本体２１の開放された上端面には、便
座２２が設けられている。便器本体２１の下端面は、開
放されて投下口２３が形成されており、その投下口２３
が逆止弁２４によって開閉されるようになっている。逆
止弁２４は、バネによって、常時、投下口２３を閉鎖す
るように付勢されている。

【００１７】投下口２３には、連結管２５の一方の端部
が連結されている。連結管２５の他方の端部は、排泄物
を焼却処理する焼却装置３０に連結されている。この焼
却装置３０は、ハウジング１０の背面１８側に近接する
底部に配置された支持台１５上に着脱可能に設置されて
いる。ハウジング１０の背面１８における下端部には、
焼却装置３０をハウジング１０内から取り出すための取
出口１６が設けられており、この取出口１６が、開閉蓋
１７によって開閉されるようになっている。

【００１８】焼却装置３０は、図２に示すように、セラ
ミックによって上面が開放されて底面が閉鎖された円筒
状の加熱炉３１を有している。加熱炉３１における上端
部の周面には、連結管２５の端部が貫通した状態になっ
ており、便器本体２１から連結管２５を通って排泄物が
加熱炉３１内に流入するようになっている。加熱炉３１
は、例えば、内容量が２リットル程度になるように、内
径が２１０ｍｍ、高さが２００ｍｍに構成されている。

【００１９】加熱炉３１の外周面には、上端部を除いて
誘導コイル３４が巻き付けられている。この誘導コイル
３４には、高周波交流電流が通電されるようになってい
る。誘導コイル３４が巻き付けられた加熱炉３１は、そ
の上端部を除いて断熱材３５によって覆われている。加
熱炉３１の周面には、その周面の温度を測定する熱電対
４４が取り付けられている。

【００２０】加熱炉３１内には、多孔質セラミックによ
って上面が開放されて底面が閉鎖された円筒状の支持体
３２が配置されている。この支持体３２の内周面には、
上下に適当な間隔をあけて一対の凹部３２ａが全周にわ
たって水平に形成されており、各凹部３２ａ内に、ステ
ンレスによって円環状に構成された一対の発熱体３３が
嵌合されて支持されている。

【００２１】断熱材３５から上方に延出した加熱炉３１
の上端部には、排気管３６が密閉状態で嵌合されてい
る。連結管２５は、排気管３６の周面を気密状態で貫通
して、加熱炉３１の周面を貫通している。排気管３６
は、下部の周面が蛇腹状に構成されて、上下方向に伸縮
するようになっている。従って、排気管３６を上方に収
縮させることにより、加熱炉３１を排気管３６から取り
外すことができる。

【００２２】図１に示すように、排気管３６の中程に
は、側方に水平に延出する吸気口３６ａが設けられてい
る。この吸気口３６ａは、ハウジング１０の背面１８を
通って外部に露出した状態になっており、その内部に
は、吸気ファン３７が取り付けられている。排気管３６
内には、吸気口３６ａよりも上方に、ヒーター３８およ
び白金触媒３９が、下側から順番に設置されている。

【００２３】排気管３６の上端部は、ハウジング１０の
上面１９を貫通して外部に延出している。

【００２４】ハウジング１０内における床面１４の下方
には、誘導コイル３４に対して高周波交流電流を付与す
る高周波発振器４１が設けられている。この高周波発振
器４１は、ラジエーター機能を有する水タンク４２上に
配置されており、その水タンク４２内に収容された冷却
水によって、高周波発振器４１が冷却されるようになっ
ている。

【００２５】床面１４の下方には、高周波発振器４１を
制御するコントローラー４３が、高周波発振器４１に並
んで配置されている。コントローラー４３には、加熱炉
３１の温度を検出する熱電対４４の出力が与えられてお
り、また、ハウジング１０内に設けられた操作パネル４
５の出力も与えられている。操作パネル４５は、例え
ば、焼却装置３０の動作スイッチ、加熱炉３１の予備加
熱スイッチ、大便および小便の切替えスイッチ等が設け
られている。コントローラー４３は、操作パネル４５に
よって入力される信号、および、加熱炉３１に設けられ
た熱電対４４の出力に基づいて、高周波発振器４１を制
御するようになっている。

【００２６】このような構成の簡易トイレは、便器２０
の便器本体２１内に排泄物が投入されると、便器本体２
１の投下口２３を閉鎖する逆止弁２４が、排泄物の自重
によって開放されて、排泄物が連結管２５を通って、焼
却装置３０の加熱炉３１内に投入される。加熱炉３１内
に排泄物が投入されると、高周波発振器４１によって、
誘導コイル３４に高周波交流電流が印加される。誘導コ
イル３４に高周波交流電流が印加されると、電磁誘導作
用によって、ステンレス製の各発熱体３３に渦電流が発
生し、ジュール熱によって各発熱体３３が加熱される。
これにより、加熱炉３１内に投入された排泄物が加熱さ
れて焼却される。

【００２７】通常、４ｋＷの電気エネルギーは、約956c
al／ｓの熱エネルギーに変換され、また、水の気化熱は
540cal／ｇであることが知られている。このために、例
えば20℃の尿 500mlは、100 ℃になるために、 500×80
／956 ＝41(sec) の時間が必要であり、気化するために
は、 500×540 ／956 ＝282(sec)の時間が必要になる。
従って、尿 500mlを気化するために、理論上は、41＋ 2
82＝323(sec)が必要である。その結果、焼却装置３０に
印加される電流の熱変換効率を50％とすると、20℃の尿
500mlは、646(sec)、すなわち、約11分で処理される。

【００２８】このように、コントローラー４３は、操作
パネル４５から入力される排泄物の種類に基づいて、高
周波発振器４１による高周波交流電流の発振時間を制御
するようになっている。

【００２９】焼却装置３０の加熱炉３１内にて排泄物が
焼却される際に発生する燃焼ガスは、排気管３６を通っ
て外部に排出される。この場合、連結管２５内にも燃焼
ガスの一部が流入するが、便器本体２１の投下口２３
は、逆止弁２４によって閉鎖されているために、便器本
体２１を通ってハウジング１０内に流入するおそれはな
い。

【００３０】加熱炉３１から発生する燃焼ガスは、排気
管３６を通って外部に排出される際に、吸気ファン３７
によって排気管３６内に吸引される空気がヒーター３８
によって燃焼される。これにより、排気管３６内を通流
するガスがさらに燃焼され、燃焼されたガスが白金触媒
３９によって脱臭される。従って、排泄物の燃焼ガス
は、さらに、燃焼および脱臭されて外部に排出されるた
めに、周囲の環境を汚染するおそれがない。

【００３１】加熱炉３１の温度は、熱電対４４によって
検出されている。コントローラー４３は、加熱炉３１が
設定された温度以上に加熱された状態になると、高周波
発振器４１による高周波交流電流の発振を停止して、各
発熱体３３が発熱することを停止させるようになってい
る。従って、加熱炉３１が異常に加熱されることが未然
に防止される。

【００３２】また、操作パネル４５に設けられた予備加
熱スイッチが動作されると、高周波発振器４１が動作さ
れて、加熱炉３１は、予め設定された所定の温度にまで
予備加熱される。従って、加熱炉３１内に投入される排
泄物を迅速に焼却処理することができる。

【００３３】なお、上記実施の形態では、加熱炉３１内
に投入される廃棄物が排泄物である簡易トイレについて
説明したが、加熱炉３１内に投入される廃棄物が生ゴミ
である生ゴミ焼却装置にも本発明は適用できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の廃棄物の焼却装置は、このよう
に、加熱炉内に誘電体製の発熱体を配置して、加熱炉の
周囲に配置された誘導コイルに高周波電流を印加するこ
とにより、発熱体を電磁誘導作用によって発熱させる構
成であるために、排泄物、生ゴミ等の廃棄物を発熱体に
よって直接加熱することができ、焼却効率は著しく向上
する。また、排泄物等の廃棄物に接触する発熱体を、非
接触状態の誘導コイルによって発熱させることができる
ために、簡潔な構成であり、しかも、メンテナンス等が
容易になり、長期にわたって安定的に使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物の焼却装置の実施の形態の一例
である簡易トイレを示す断面図である。

【図２】その簡易トイレに使用される焼却装置の要部の
拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング ２０ 便器 ２１ 便器本体 ２３ 投下口 ２４ 逆止弁 ２５ 連結管 ３０ 焼却装置 ３１ 加熱炉 ３２ 支持体 ３３ 発熱体 ３４ 誘導コイル ４１ 高周波発振器 ４３ コントローラー ４５ 操作パネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物が投入するように配置された非誘
   電体製の加熱炉と、 この加熱炉内に非誘電体製の支持体にて支持されてお
   り、誘電体によって環状に構成された発熱体と、 前記加熱炉を囲むように配置されており、高周波電流が
   印加されることにより、電磁誘導によって前記発熱体を
   加熱する誘導コイルと、 を具備することを特徴とする廃棄物の焼却装置。
2. 【請求項２】 前記加熱炉内には、廃棄物としての排泄
   物が投入されるようになっている請求項１に記載の廃棄
   物の焼却装置。
3. 【請求項３】 前記加熱炉内には、廃棄物としての生ゴ
   ミが投入されるようになっている請求項１に記載の廃棄
   物の焼却装置。