JP2001096256A

JP2001096256A - 廃物の加熱再生利用法と装置

Info

Publication number: JP2001096256A
Application number: JP31578799A
Authority: JP
Inventors: Jiro Sasaoka; 治郎笹岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【目的】廃プラスチック、廃紙、生ゴミ、缶等の廃棄
物、資源ゴミ、汚染土壌等の加熱殺菌・圧縮、減容、無
臭、無害化を装置兼用化、廃熱利用等の選択組合わせに
より低コスト化し、利便性改善し普及する。ゴミは家
庭、事業所等発生源で処理してゴミ燃料、原料として集
積、輸送・取扱の清潔化、中間処理省略・省力化し大量
集積によりゴミ発電、温室・土壌処理、水処理熱源に
し、環境浄化とエネルギー、資源有効利用する。【構成】熱分解温度以下の伝熱面に被処理物を押し付け
あるいは弛緩しつつ処理すること、伝熱促進面利用によ
る廃熱による伝熱面、熱媒体加熱または予熱、保温加
熱、ゴミ貯蔵と加熱圧縮兼用機能、枠型梃子利用の多用
途圧縮機構、複数操作の圧縮機構、測定機能、圧縮脱
水、加熱殺菌脱臭、少量通風乾燥、間欠的補助強熱、再
成型の選択組合わせによる。生ゴミ、泥土等の処理では
加熱殺菌後、間接加熱と少量の搬送雰囲気を分け除害、
脱臭する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭または業務用の電器
多機能化、ゴミ対策、室内環境、排水処理に適した方法
と装置である。熱、廃熱の効率利用、廃プラスチック、
生ゴミ、泥土、炭素質吸着剤、脱臭剤再生等の家庭、事
業所、交通機関発生源での減容、加熱殺菌清潔化、ゴミ
燃料・原料化、集積、輸送、等の低コスト化によって環
境汚染、炭酸ガス問題の解決に寄与する。地域、処理
場、事業所、大型建屋内部でのゴミ扱いの節減、水源、
観光地浄化、災害時ゴミ処理、救助機能、生活空間の空
気浄化、衣料、器物殺菌、乾燥、介護、安全監視、調
理、研究等、多目的である。大型装置には当然利用でき
る。ゴミ加工物の低公害ガス化燃焼技術をも含む。

【０００２】

【従来の技術】小型ゴミ処理、環境設備は単能機で融通
性がなかった。生ゴミ、廃プラスチックの加熱撹拌乾
燥、マイクロ波加熱、押出機利用の高コストの溶融ペレ
ット化、ゴミ燃料化、熱風加熱で軟化してからエアバッ
グその他の圧力で圧縮するもの、溶融減容して鋳型にい
れる成型もある。しかしこれらは、熱・エネルギー消
費、臭気発生が難点であった。加熱溶融塊は燃焼が容易
でなかった。加熱せずに圧密結束する減容はゴミの根本
的問題解決にならなかった。発泡ポリスチレンの溶剤に
よる溶解や加熱油との接触で溶かすものは火災、臭気の
難点があり、後処理の分離工程を要した。小型機器から
の廃熱利用とそのためのダクト技術はなく、生ゴミ処理
は多数実用されているが臭気と消費エネルギーが問題
で、メタン発酵も簡単ではない。埋め立ては場所、汚染
が問題で、収集輸送、焼却処理を含めた新規なゴミ処理
システムと装置が要求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ゴミ問題はコストと地
球環境の問題であった。またゴミ問題は発生源から末端
処理に至る社会問題で、長年月にわたり発生者自身の経
済観念だけにとらわれて発生源での合理的処理が行われ
ず、収集者が嵩高、不潔なゴミの収集輸送を高コストで
行うことを余儀なくされていた。本来、ゴミ発生者はゴ
ミを処理システムに渡すまで不潔不快を我慢すればよい
というものではなかった。集合住宅、事業所内部のゴミ
収集・輸送でも同様で小型低コストの実用的技術が必要
であった。生ゴミコンポスト化処理では組成の不均一性
が問題で広域大量収集・混合が必要であり、しかも有害
物の環境蓄積防止のために一定比率の焼却が必要であっ
た。ゴミシステムの異臭、輸送車両の騒音、排気ガス、
輸送・中間処理・末端処理の不潔、非効率、有害物の発
生が種々の住民運動の対象であった。したがって嵩を減
じ異臭防止、資源化、ゴミ集積・輸送等の資源集積輸送
への切り替え、集積場所の小型化、運搬容積、頻度、コ
スト削減さらに屑、廃棄物の形態、質、量に無関係に発
生源での廃熱利用、実質運転コストを下げる多機能のゴ
ミ処理装置と粗大物細片化の簡易技術、簡易ゴミ燃料の
不安定供給リスクを市場原理で避けるゴミ再利用システ
ム構築と、低ダイオキシン低コスト燃焼技術が必要であ
った。

【０００４】比較的少量の処理対象物を加熱処理する時
に長時間処理として設備を小型化すると、装置の熱損失
コストが大になり、生ゴミ処理の場合は乾燥エネルギー
費とゴミ燃料化またはコンポスト化のコスト、臭気、機
器設置場所収集・運搬コスト、利用法が問題であった。
しかも家庭用生ゴミ処理機を使用すると輸送燃料、人件
費等を節減する反面、減容に１ＫＷＨ／日・１所帯を
消費すると１千万世帯では１００万ｋｗ級の発電所１基
新設に相当し、炭酸ガス環境問題を考慮すると省エネル
ギー型処理機が望ましい。ところがゴミ発生源である家
庭・事業所・船舶・航空機・車両等の不安定な小規模廃
熱の利用はその発想も手段もなかった。熱い処理物は出
し入れと簡易な後処理が必要であった。家屋・事務室の
臭気、湿気対策は健康と建造物耐久性に関係するが除湿
等に利用した廃炭素質吸着体、木炭等の家庭、小事業所
内での再生と大量使用を可能にする簡易な装置が必要で
あった。

【０００５】

【問題を解決するための手段】食品包装廃棄物、生ゴ
ミ、生活関連紙屑等は時間経過とともに急速に不潔にな
るが速やかに加熱殺菌と必要により減容処理すれば処理
の手間、心理的問題は少ない。廃物は廃プラスチック、
廃紙、生ゴミ、掃除機ゴミ袋、空気浄化フィルター、食
品農林産加工廃物、繊維、土砂、汚泥、廃建材、活性
炭、吸着浄化材、等多様で処理装置多機能化、熱源の多
様化によって実質的に低コストにして解決できる。さら
に被処理物は家庭用品、被服、寝具、介護用品、換気、
調理、医療、園芸、手芸用器具、機械部品用等は付属機
器も使用して多用途に使う。活性炭は除湿、脱臭、排水
浄化等用途が広いが、兼用再生機として大量使用を可能
にする。一般に処理機温度制御、廃熱または低温熱源と
補助高温熱源の組み合わせ利用と伝熱面による加熱を主
とすることによって過熱、溶融防止、乾燥、殺菌、変形
加工をコストを考慮しつつ実用でき、異臭ガス発生も少
ない。製品、廃棄物の化学的性質特に加熱軟化特性の利
用、熱分解防止によって処理は簡単になり、汎用装置と
新加工法が得られ処理が簡易化できた。プラスチック、
嵩高の紙屑を手作業て半分に圧縮できるが、圧を開放す
るとほとんど元の容積に戻る。ここで加熱を併用すると
復元性はなくなり効率的に減容できる。発明者の先の発
明によれば、生ゴミ、廃プラスチック等の処理で伝熱面
を介して加熱する撹拌乾燥、廃熱利用または電熱等別の
熱源で加熱面を加熱して廃プラスチック、紙屑等断熱性
廃物を加熱面に押し付けつつ圧縮、バネを介する圧縮
（特許第２７２７４５２、特願昭６３−３７７５９）、
上または下にある加熱面を融着温度以下に保って廃プラ
スチツク、紙を押しつけて圧縮するもの（特願平３−２
８７４０３）、温度測定、簡易化、多機能化と半連続化
の特願平１１−２３８７５４がある。本発明はさらに簡
易な処理と多機能化のために物を比較的低温熱源の廃熱
あるいは太陽熱での予熱熱源の併用、必要により追加の
昇温、加圧、装置構成をする。

【０００６】小口の廃熱は分散、不安定の理由で未利用
であったが、最高温度が低い廃熱は逆に制御が容易かつ
比較的安全で、主誘導ダクトからの放熱を加熱保温で防
止し、または循環通気により低温排気でも加熱、蒸発、
乾燥への利用を可能にした。熱源として家庭・業務用燃
焼機器、機器、炉、ヒートポンプ、空気圧縮機、内燃機
関等の排気熱、太陽熱を予熱、仕上げ熱に利用でき、排
気温度は通常８５ないし２２０℃の範囲にある。太陽熱
では公知の方法に加え黒色吸熱板と好ましくは２重の透
明カバー、保温と美観を兼ねた耐圧補強ハニカム、曲面
吸熱板、選択組合せによって６０ないし１１０℃の熱源
が容易に得られ軟質包装材料の予熱および加熱圧縮減容
に使用できることがわかった。蓄熱装置、機器の組み合
わせができる。所要熱の大部分を廃熱または太陽熱でま
かない不足分を電熱、燃焼機器の高温部からの燃焼ガ
ス、火炎、触媒燃焼熱で賄うことによって蒸発器、調理
器の蒸発気の凝縮熱、加熱排気も利用でき、それらの不
安定の欠点を補うことができた。１８０℃付近以下が廃
プラスチック圧縮減容の最適温度で、７０ないし９０℃
付近が軟質ポリエチレン、軟質塩化ビニールフイルムの
最低温度であるから家庭、職場、工場で廃熱利用ができ
ることになった。廃発泡ポリスチレンは別に補助熱源で
１００ないし１５０℃に加熱すれば容易に処理できる。

【０００７】衣類、器物の加熱殺菌、乾燥も正確な必要
温度を選択できる。本発明は処理時間にこだわらずに加
熱減容し、熱消費、熱損失の廃熱利用による負担減、廃
熱利用ダクト、熱伝導体による熱引き出し、または排気
を引き出す場合に温度低下した排気をもとのダクトに戻
す時に排気を保温に利用し、自身のエゼクター構造また
は空気エゼクターを使用できる。ダクトあるいは熱装置
外面の比較的清浄な熱気は処理装置の加熱面、保温面に
流路切替えまたは熱源切替え可能に配置することがで
き、流路に邪魔板、分配板、循環あるいは撹拌ファンを
挿入できる。特に熱採取面に気流を吹き付けて伝熱促進
し効率を上げ、過熱時には停止しまたは冷空気通風でき
る。廃熱は運転コスト安の他、過熱の恐れが少ない利点
がある。家庭の調理、給湯装置まで含め廃熱発生機器へ
の廃物処理装置の接続、組み込み、比較的低温小型熱源
の利用のための温度低下防止には廃熱による外側保温を
構成し、不安定性、非連続性には蓄熱や電熱による短時
間高温加熱あるいは間欠加熱、補助断熱板等の挿入・撤
去による加熱から保温機能への切替え及びその逆等の選
択組合わせにより電力、燃料を節約できる。廃熱発生が
ない時には他の熱源を使用できることは当然である。腐
敗臭等は当初加熱または間欠殺菌処理によって減らすこ
とができる。排気または空気を好気条件で必要により循
環利用することによって比較的低温でも悪臭を防止でき
る。しかもゴミと直接接触した蒸発促進用の少量排気、
パージ空気あるいは燃焼ガスは小型の脱臭装置で済む利
点がある。

【０００８】発明者の先の発明は多くの廃プラスチッ
ク、ゴムが１２０ないし１８０℃で強度が急減する点に
着目した。本発明は予熱による熱節減効果と粗大物を比
較的小型の加熱圧縮装置に入れるために簡易に裁断しま
たは、曲げに利用して小片化すること、ゴミを入れ易い
装置入り口にすること、廃熱あるいは太陽熱利用、特に
予熱への利用、また従来困難であった強化ポリエステル
成型品あるいはゴム裁断、圧密を局部予熱後切断、曲げ
によって可能にする。紙や生ゴミのような圧縮性廃物は
加熱面に継続的に押し付けていると通気性が乏しくな
り、空気を閉じ込めその断熱層内で水分を１００℃以上
で沸騰させることが必要になり効率が低下する。したが
って層内部または多孔性面またはスリット面での水蒸気
の短絡逃げ道を確保しまたは加圧を間欠的に解くか振
動、脈動を加えるのが有効であることを見出だした。多
孔性面は金網、スリット、金属、セラミック、プラスチ
ック等の多孔質板、布等透水性または透気性で、支持
桁、別の濾過面あるいは充填物で支持してもよい。金網
は銅、ステンレス等の錆びないものが適当であり、紙、
濾紙、新聞紙も併用できる。伝熱面から廃棄物への伝導
熱を大きくするには加圧が望ましく蒸発温度を下げるに
は密度を適度に下げる２律背反を振動、撹拌、加圧面の
脈動、粗な金網、格子、弾性充填物の分離可能な混入で
避けることもできる。

【０００９】廃熱利用のために煙道ダクトから熱い燃焼
ガスを取り出しまたはダクト、装置壁面から熱伝導で熱
を取り出した場合の不足する煙突ドラフトは必要に応じ
て誘引ブロワーあるいはエゼクターで小動力で補うこと
ができる。熱排気の顕熱で装置、廃物の予熱を行えば、
多くの廃熱が８０ないし２２０℃程度であるので利用に
よって電力、燃料費を半減ないしゼロにできる。比較的
低温では輻射伝熱係数が小になるが薄い通路室での輻射
は金属ウールあるいは切削屑充填物のように表面積増大
で固体輻射を増し同時に熱伝導を改善する。大表面積の
金属ウール等は排気熱からの受熱、伝熱面での小渦流発
生、耐熱性接着剤による伝熱促進等の選択、組合せ圧
縮、膨張によって通気、断熱、伝熱調整を容易にするこ
とは伝熱調節では前例がない。固体輻射は７５℃付近か
ら増加するが、光輝面反射断熱は加工と小温度差利用、
隙間風防止に適し、金属ウールとともに軽量の低温廃熱
気流路を構成できる。調理鍋等の廃熱利用では鍋側面上
部に沿い底との間に隙間がある環状、弧状の多孔または
スリット吸引ダクトを設けるか、可動の鍋外壁に密接す
る弧状または環状吸引口ダクトを設け２０ないし５０％
の熱損失分を利用できる。

【００１０】廃熱による伝熱面とゴミの予熱は常時また
は随時の装置加熱を可能にし設備能率を上げ、ゴミの伝
熱面を介する間接加熱による予熱、特に菌抑制条件、好
ましくは殺菌、滅菌温度以上に常時または間欠的加熱に
よって臭気を防止し、処理能力を増加し、圧縮減容率が
向上する。加熱室保温の外側加熱を併用し熱損失に関わ
る温度差を小にすることによって主加熱エネルギーを節
減でき、しかも低温熱源の最高加熱温度を上げることが
できる。高温の燃焼ガスまたは電気を比較的高温熱源と
して比較的短時間加熱する過程を組み合わせて処理する
ものであり、比較的低温熱源が工業炉、ボイラー、熱電
併給装置排気、燃料電池排気、ガス化燃焼装置、焼却装
置、調理用機器排気、洗浄または浴用温水器、冷暖房排
気、低圧蒸気から選ばれた１つまたは組み合わせであ
り、熱源が主として伝熱面または薄い保温を介して加熱
する伝熱面で間接に廃物と接触する廃物の加熱減容、乾
燥または除害処理するゴミ加熱用排気または乾燥用空
気、冷却用空気、燃焼用空気の熱交換器または凝縮面と
水または燃焼用空気予熱に使用する加熱系とからなる調
理、温水器、暖冷房排気、内燃機関排気でゴミまたは含
水廃棄物を効率よく処理できる。温水器の排気を発生す
る熱交換器に密接し、または排気と接触する伝熱面を設
け熱排気の接続機構またはゴミ処理用加熱面の着脱構造
を持つガスまたは石油燃焼の温水器または冷暖房機にお
いて比較的低温排気で加熱または乾燥しまたは断熱層を
外熱する。

【００１１】多機能的利用において排気処理した吸着
剤、触媒は比較的高温の制御された熱源を併用すること
によって自家再生を可能にする。また従来切断、熔断、
プラスチック加工は簡単ではなかったが熱利用によって
著しく容易になる。多機能化装置は従来法によるフイル
ムのシール、発泡体断熱材熔断、シート切断、成型もで
きるので未利用であった廃プラスチック断片のモザイッ
ク的小規模リサイクルにも役立つ。梃子等による加圧脱
水減容、必要によりスプリング利用による継続的圧縮、
追加の圧縮、加熱殺菌、乾燥処理等の簡便化、省エネル
ギー、少量排気の高度処理、吸着剤の自家再生、湿度低
下による異臭発生防止、または無排気あるいは少量排気
にして臭気防止しこれらの選択組み合わせで実質無臭を
実現する。研究の結果多くの燃焼排気が９０ないし２０
０℃の温度制御された熱風であり、熱機器の外板も熱源
として利用できるが廃熱発生が断続的であることが多
い。本発明の１つの特徴は高級な熱源の常時使用を要し
ないことであり、低温の廃熱の場合には予備加熱の後電
熱等に切り換えて熱節約できる。熱機器の上部、排気
口、排気筒熱も利用でき、機器熱効率には大きい影響が
ない。この温度域は減容、乾燥に好適であるが必要温度
を維持しつつ排気を処理機まで誘導し利用する発想も技
術もなかった。生ゴミ乾燥においては圧縮し、雰囲気減
圧または少量通気によって水蒸気分圧を下げ、充填密度
を上げ熱伝導を改善できる。間欠的に圧縮力を解除し撹
拌し蒸発促進できる。

【００１２】生ゴミのように腐敗性のものは脱水と部分
乾燥によって水分を減らして好気性雰囲気にしてしかも
腐敗菌が比較的不活発な４６℃付近以上、好ましくは水
蒸気圧が高くなる５０℃（０．１３ｋｇ／ｃｍ^２）ない
し６０℃（０．２０ｋｇ／ｃｍ^２）に加熱することによ
って悪臭発生を避けることができる。熱源温度は８０℃
（０．４８ｋｇ／ｃｍ^２）程度以上あれば時間をかけた
加熱によって利用できる事が分かった。業務・店舗等で
は常時廃熱を出していることが多く適用が容易である
が、家庭、小規模店舗では風乾することになるので水分
がきれるまで、嫌気性腐敗を避ける必要がある。好気性
腐敗についても予備加熱殺菌、必要に応じて間欠的に行
う加熱殺菌によって腐敗を抑制し、酸、殺菌剤、抗菌剤
の添加し、比較的低温廃熱を利用できる。１ｋｇの水分
蒸発には６０ないし８０℃で３ないし１２ｍ^３程度の搬
送風量で足り、凝縮、脱臭、搬送気循環系の小型化が可
能になる。廃熱利用と必要により水、固体または潜熱蓄
熱等により熱節約ができる。

【００１３】減容したものをさらに加工しまたは系外へ
の取り出し後に追加圧縮できる。作業場所でのゴミの投
入は簡便ならば区別して廃棄容器または装置に投入され
るであろう。しかも設置場所をとらないことが必要であ
る。そこで加熱処理室側面を加熱面または断熱面とし、
加熱面であってもよい中仕切り板を設けスイング型また
は移動ピストン型にして開閉するのが便利である。加熱
面温度を廃プラスチックあるいは有機物、無機塩の熱分
解温度、固着温度付近以下に手動または自動で制御する
ことによって加熱面の焼き付き汚損を防止しながら加熱
してプラスチックを軟化しつつ圧縮しまたは生ゴミ等を
処理できる。付着防止加工例えば離型剤、フッソ系材料
加工等を行うこと、不粘着フイルム、紙等を伝熱面に置
くことによってさらに出し入れ処理が容易になる。従
来、伝熱面表面にこのようなものを挿入することは不利
とされていたが時間スケールをコストを含めて考慮すれ
ば不利ではないことが分かった。加熱強度はその面と接
触しまたは近接する固体被処理物に接する伝熱面の温度
または発熱体温度を検出して発熱体への電力入力または
ガス量、燃焼ガス温度または流量を制御することによっ
てなされる。従来は被処理物の温度または雰囲気温度を
検出して加熱入力を制御するのが普通であった。本発明
は伝熱めん制御で過熱を防止するのでし、熱風の利用、
シーズヒーター、輻射ヒーター等の電熱あるいは熱風、
火炎による直熱をも可能にしたものである。従来から、
過熱防止に使用していた熱媒体油、水蒸気等は簡易化が
難かしかった。

【００１４】エネルギー節減には熱源の選択、測定ある
いは制御機能、加熱面の温度制御、電熱加熱を容易に
し、または燃料ガス、間接加熱用熱風あるいは家庭廃
熱、工場・事業所排気、災害時の自家発電、自動車排気
等による加熱をも容易にする。排気は少量にすると発生
した排気と臭気は活性炭等による吸着処理あるいは触媒
分解が容易になる。自然通風または強制通風で常温乾燥
が可能になる。または温風廃熱を利用して間接加熱と少
量通風し、少量通風の分だけを脱臭することによってエ
ネルギー節約できる。家庭や小事業所の湯沸器、浴用機
器の排気温度は８５ないし１９０℃程度で、自然ドラフ
トまたは吸引あるいは通気によって高能率乾燥可能とな
る。殺菌条件、または加熱殺菌後の少量通気あるいは部
分凝縮循環によって１００℃未満の熱源でも菌の活動が
抑制され始める４５℃以上できれば６０℃以上で臭気の
少ない好気性雰囲気での乾燥が可能になった。処理室へ
の押し込み加圧のためにバネつき梃子をゴミ処理に使用
できる。梃子の単動作またはラチエットあるいはストッ
パー付き繰り返し動作と巻き上げタイマーによって間欠
撹拌し伝熱面接触層の更新を計ることもできる。滑車付
き錘、バネ、スプリング、ジャッキ、真空掃除機による
空気流、真空または減圧、ゼンマイ等単独または組み合
わせて加圧、加圧脱水または撹拌動力とすることができ
る。乾燥の進行によって断熱材となる生ゴミは撹拌また
は加圧によって伝熱を促進する。追加の成型あるい圧縮
減容は圧力１ないし５トンの揚程で１０ないし２０ｃｍ
と比較的小なジャッキを利用できる。比較的高圧を累加
し低圧圧縮厚みのさらに半分以下に圧縮でき、加熱圧縮
機器から取り出し後取り出し容器内で冷える前に圧縮す
るのが有利である。あるいは予備圧縮してから小型の本
発明の加熱圧縮減容機にかけさらに追加圧縮して圧縮効
果を上げることができる。低温熱源として太陽熱は電
熱、廃熱の併用で季節、天候に無関係に臭気、清潔性の
問題のない加熱または乾燥装置を構成できる。太陽熱受
熱面は加熱専用であっても、倉庫、用品、雑品箱等の屋
根、壁面等でもよい。当然、熱処理装置が倉庫、用品箱
兼用であってもよく、受光板の支持構造にコストがかか
っていた難点を解決できる。加熱面は太陽電池支持面を
兼用でき、冷却機能としても働く。多機能化に転用でき
る部品として温度調節機能と加圧機能はプラスチック板
軟化切断機操作部品を兼ね、ジャッキ、真空ポンプは少
量換気、水ポンプの他、缶プレス機能としての駆動力を
兼用できる。この目的のために切替え弁、ノズル、コネ
クターを保護蓋付で外面に設けるのがよい。ゴミ処理シ
ステムの市場経済化は発生源処理と中間処理なしの分別
型熱分解ガス化燃焼による燃料化によって可能になる。
本発明による簡易燃料は既存のゴミ処理施設にも供給で
きる石炭熱分解炉またはガス化炉に直接投入できる。ゴ
ミ、農林産廃物は供給不安定とダイオキシンのため普及
困難であったが、石炭ガス化炉操作温度を低温熱分解に
適した５００℃から高温ガス化条件のの１０００℃付近
まで柔軟に変更すること、副生炭素質の排ガス吹き込み
によって実用化を可能にした。高温ガス化では石炭の種
類、木質廃材を選べば活性炭あるいはその類似炭素質吸
着剤が得られることは公知である。石炭の利用により操
作、燃料需給をを安定化し、ゴミ、廃プラスチック、木
質、農林廃棄物利用を可能にし、排気処理のための炭素
質吸着剤を自給しあるいは粉末無煙燃料を市販できる。

【００１５】

【作用】電気等の熱源と廃熱、太陽熱等のように比較的
低温の熱源利用による予熱あるいは加熱、圧縮、臭気・
腐敗防止機能の組合せによって小口のゴミを簡易ゴミ燃
料とするゴミ処理機であるとともに小型環境機器として
の汎用き概念を導入した。廃プラスチックは伝熱面の最
高温度を制限し非溶融として圧縮減容する。生ゴミは乾
燥熱、長時間加熱の熱損失を廃熱等で補うことができ
る。殺菌のために連続または間欠加熱できる。装置、操
作を多機能性化し換気、吸着脱臭機能、伝熱促進と搬送
ガス循環等の低温蒸発手段によって吸着剤の加熱低温再
生も廃熱等を利用してエネルギー費用を節減し可能にす
る。ゴミ燃料処理はガス化燃焼炉ににそのまま供給使用
可能にする。ゴミ加熱装置は炉の吸着剤活性化または再
生機としても使える。また本発明構成要素の相互組合せ
は効果を相互に強化する。

【００１６】

【実施例１】図１は燃焼排気あるいは熱回収による熱風
装置廃熱を間接加熱またはび保温に使用し必要により補
助熱源として電熱あるいはガス、石油の通常燃焼または
触媒燃焼の燃焼ガスで加熱する廃プラスチックの加熱圧
縮処理装置である。バラまたは容器５に入れた廃プラス
チック、生ゴミ６をガイド４を利用して処理室１０に押
し込み加熱手段または断熱層、電熱４０を持つ蓋３を閉
じる。加熱圧縮装置１は加熱加圧面７とスプリング３２
付きの対向する加熱面８とからなる。面材質は被処理物
の種類、液体成分含有量、腐食物質、操作温度により、
ステンレス、チタン等の耐食金属、鋼、アルミニウム、
セラミック板、ガラス、炭素板、フッソ樹脂等の耐熱被
覆板を選択または組み合わせ使用でき差し替えもでき
る。ボイラーの煙道排ガス温度が１２０ないし２２０℃
と変動するものは高温利用のためのバイパスを持つてい
てもよい蓄熱器１７０を通過して装置の保温または加熱
系に入る。套またはフィン付きダクト（図２１）の流路
温度制御は温度検出端１７１または１９によって吸引ブ
ロワー２３の回転数または弁２６、２７、９０による。
２００は温度、圧、流量、回転等の制御、プログラム制
御から選ぶ制御計であり、自力制御あるいは手動であっ
てもよい。保温ガス２８は通路隔壁１５、外壁１６、加
熱面７からなる流路２２を通過し保温加熱する。加熱ガ
スは管２９から流路１７に入り処理室１０に押し込んだ
容器または廃容器５内の廃プラスチック６を伝熱面７を
介して加熱・減容する。流路１７、２２とも金属ウール
等の充填物を充填により加熱、取り出し前の空冷が容易
になる。電熱１８と熱電対またはサーミスター１９を内
蔵した絶縁電熱板と温度調節計は、低温排気で予熱して
熱節約の後、高温加熱を分担する。面状発熱体、棒状発
熱体あるいはマイクロ波、電磁、赤外線等公知の加熱も
面温度調節によって使用可能になる。これらは排気熱が
ない時の処理にも使用できる。汎用プラスチックフィル
ム・薄板主体の廃棄物は１００℃前後の熱風間接加熱で
もよく、耐熱性プラスチックでも加圧・長時間加熱で変
形する性質を利用して熱節減しつつ圧縮減容できるのも
本発明の特徴である。ヒーター系１８はバイメタルスイ
ッチ、金属膨張スイッチも利用できる。加熱面８の保温
は管３０と接合フィン３５からなる場合を示し、熱的に
は加熱面７と同様に操作され、圧縮操作はネジ３３と蝶
ネジあるいは手動ハンドル、ハンドグラインダーのよう
な増速歯車によるハンドル３１の操作の場合である。他
の手段、例えば処理室減圧または真空吸引口８３による
吸引−加圧も使用できる。製品であるゴミ燃料、材料は
蓋３と下の蓋４２を開いて下方へと押し出すのが便利で
ある。２はダクトまたは煙突、配管あるいは炉等でバー
ナー燃焼室、熱空気発生機熱交換器等であってもよい。
２３を省略し自然通風を利用してもよい。弁８８、８９
で冷風に切替えて製品冷却もできる。

【００１７】図２は保温、加熱用あるいは熱回収用トレ
ース管３０にアルミニウム、ステンレスまたは鋼薄板フ
ィンまたは金網、エクスパンドメタル３５を巻部１０１
で巻き締め、または接合１００したものである。主管２
９を保温材層３６を介して保温しているので熱損失にな
る通気を制約し、熱損失の推進力である温度差を小にす
る。フィン３５は製作が容易なだけでなく任意に切れ
目、孔をいれ、屈曲、被覆が容易で加熱または保温材と
しての整形も容易な特徴がある。平面（図２１）、曲
面、異型柱状、配管外装、簡易な熱回収用外装（図２
２）としても利用できる。図１の処理室（内法寸法幅３
０ｃｍ×厚み６ｃｍ×高さ２０ｃｍ）に廃低密度ポエチ
レン包装フイルム・シート入り高密度ポリエチレン袋
（直径ほぼ２０ｃｍ、約４リットル５０グラム、嵩比重
０．０１２）を押し込み、排気温度が１２０℃と２２０
℃の間で変動するボイラー廃熱を利用し１００ないし１
５０℃、５０分処理した。容易に１／１０以下になり、
発泡ポリスチレン皿、乳酸飲料ビンも１／５以下に減容
できた。熱い加工品を取り出し手動オイルジャッキを利
用して加圧したところ当初容積に比べて１／１５以下に
減容できた。また熱風予熱の後、電熱で加熱面温度を１
６０℃に上げ１／１５ないし１／２０に減容できた。こ
れを熱い状態で取り出し追加圧縮し１／２５以下に減容
できた。簡易成型物は非熔融で、薄片が層状に密に重な
り、解砕、検査、選別が容易であった。追加加圧操作は
２ｋｇ／ｃｍ^２程度以上が好適で耐熱性廃プラスチック
も１／２５以下に減容できた。焼き付きがないので破砕
物の水洗浄は容易であった。

【００１８】

【実施例２】図３は廃プラスチック、紙屑の他、生ゴ
ミ、汚泥、炭素質吸着剤等の比較的水分の多い含水物の
乾燥または再生に適した装置である。生ゴミ６等は上か
ら処理室（３ｍｍ厚ＳＵＳ３０４板製）に入れ、補助板
４を倒し蓋３をして廃熱蓄熱器１７０からの熱風で予熱
後、必要により電熱１８で加熱しつつ真空ポンプあるい
は真空掃除機で８３から吸引・減圧して面９を吸引し大
気圧を利用して圧縮する。実施例１同様にネジ、梃子、
油圧等公知の手段で機械的に加圧してもよい。管６１、
６２、５９は可撓性管で加熱面５８を移動可能に連結さ
れている。加圧脱水とともに乾燥時に多孔性で断熱性に
なる伝熱面接触層部を圧密し熱伝導を改善し、毛管現象
により乾燥帯への未乾燥部からの水分拡散を促進する。
この時に振動器、カム機構その他の公知手段で加減圧を
繰り返してもよい。振動、繰り返し加減圧で充填、分
散、撹拌をはかってもよい。加熱面７は空間でもよいが
金属ウール等５７を充填して伝熱効率を高めた熱ガス通
路１７によって加熱されている。透気・透水性の金網、
有孔板、多孔フイルムあるいはスリット板またはそれら
で支持された紙、布は蒸発面積拡大に寄与する。加圧面
５８は押さえ梁４１で補強されている。水あるいは溶媒
は沸騰させてもよいが小風量の搬送ガスあるいは空気に
より比較的低温熱源で蒸発促進され接近している冷却面
９と凝縮器５０で凝縮し、気相は水分離器５１を経て循
環空気ポンプ５３で循環ガスとして通路６０に戻る。装
置の消費電力は装置自体を昇温する熱量を要するので保
温ガスを通路２２に通して予熱と保温により装置の電力
を節減する。冷却面９と冷却筒５０は空冷が便利である
が水冷にして洗浄用水等の予熱に利用できる。６５は補
充熱源のガス、石油燃焼機あるいは電熱熱風機である。
電熱１８利用の時には弁２７を閉じる。成型物はスイン
グ底蓋４２の開閉により取出せる。４２は引戸、引出し
でもよい。流しのストレーナーからの網袋入り生ゴミ
１．３リットル（１２００グラム、水分９１％）を処理
室（幅２０×深さ３０×厚さ２．５ｃｍ）に押し込み、
蓋を閉め、要所の弁を閉じて真空ポンプでゲージ圧−
０．２気圧で吸引圧縮した。０．９リットルに圧縮され
圧縮物は８５０グラム、水分８９％になり、遊離水は３
５０グラムであった。平均１６０℃熱風を流路２２と１
７に送り、循環気４０リットル／分で操作し約２時間で
乾燥した。凝縮器５０の入り口温度７５℃、出口温度４
６℃であった。加熱、搬送気とも自然通風では８時間で
乾燥終了した。次に着色水処理に使用した平均粒径１ｍ
ｍ（水分７６％）の粒状活性炭１．５キログラムを同様
に処理したところ、乾燥時間についてそれぞれ１．７時
間、６時間であった。乾燥した廃活性炭を４３０℃、２
４時間空気雰囲気処理したところ、活性炭吸着能は新炭
の９０％に回復し、もとの着色水による繰り返し吸着試
験によって約９０％の水準を維持できることを確かめ
た。酸処理も併用した。ゴミ箱の防臭に使用して失活し
た脱臭炭０．２キログラムを１４０ないし１６０℃、３
０時間空気雰囲気で処理し脱臭能力を回復し再使用でき
た。２５０℃以上では活性炭再生の場合には空気雰囲気
の他排気ガスを使用でき、置換しつつ加熱面温度を制御
し、かつ処理室内の堆積層温度を測定調節し長時間再生
反応することによって発火を抑制しつつ再生できた。再
生条件は試験によって容易に決めることができる。廃熱
利用は実用上コストに大きく影響する水分蒸発熱を供給
し、長時間反応のための熱損失コストを下げることがで
きた。

【００１９】

【実施例３】図４、図５は燃焼排気ダクトあるいは燃焼
室２の壁３７からの伝導熱を利用する装置である。充填
物１７と熱伝導壁１６または９の伝熱で伝熱面７を加熱
する。圧縮面８は壁９と１６を貫通する棒７５を梃子７
４で押して圧縮する。梃子の形状は枠型に限定されるも
のではない。２０は保温または予熱熱風套または保温槽
で充填層であってもよい。ダクトまたは壁の過熱予防に
は充填物１７に手動または自動弁９０で冷風を通気す
る。自動弁の駆動力は小型装置では、バイメタル、金属
膨張による自力型による通風隙間調節が簡単である。低
温排気使用の時には装置と被処理物が廃熱で予熱された
後に電熱１４で熱昇温することによって熱節約できる。
図５は図４の縦断面である。２は内燃機関、熱機器等で
もよい。

【００２０】

【実施例４】図６は給湯器、浴槽釜の廃熱利用の例で、
排気側に組み込んだ加熱圧縮または乾燥・熱処理装置１
である。ガスバーナー８２の火炎と熱風でフィンヒータ
ー温水管８１を加熱し、その排気は多孔管またはスリッ
ト型分配装置７９で処理室底部の伝熱面７を加熱し側面
口から排気通路２０に合流する。通風と加熱調整はダン
パー１００で行うことができる。シャワー給湯は比較的
長時間廃熱を出すが厨房給湯器は断続短時間利用が多い
ので多くの場合補助熱源１１を付けるのが便利である。
廃プラスチックの場合には押し板８の自重あるいはスプ
リング等で持続的に加圧されるか取っ手で加圧圧縮でき
希望の減容率にできる。生ゴミ、活性炭のばあいには図
３と類似に垂直に構成するのが効果的である。また既存
給湯器の排気口上部に通気路２０を設けて装置１の底部
を置いてもよい。いずれの場合も装置１の姿勢、操作に
無関係に排気通路が確保された構造をとらねばならな
い。加熱温度は給湯器の設置場所、季節、排気条件によ
って６０ないし１５０℃程度に達し補助ヒーター電力量
は０ないし５０％と大幅に減った。

【００２１】

【実施例５】図７は排気ダクトまたは燃焼炉壁等が保温
壁９の内部の熱源であり加熱室１を包囲する通気路９４
および１７が自然対流またはファン１０７による強制通
風で均一加熱するものである。図８はその縦断面の例
で、加熱加圧板１５３とゴミを追加しつつ操作する引き
出し型の取り出し容器７７に圧縮充填し、加熱面１５２
の落下をラチエットまたはストッパー１５４で止め、７
７を取っ手１２２で引き出し、代わりの引き出しを差し
込んでから戸１２をあけて１５２を取り出す。１５３、
１５１は剥離用紙、フイルムあるいは相当の板である。
底板加熱面４２は必要によって開放できる。１２３は熱
風ダクト兼用の４２の固定軸である。整流板１１６、１
１７は偏流を防ぎ加熱効率を上げる効果がある。

【００２２】

【実施例６】図９はヒートブリッジ１５７、当て板１０
２と充填物５７によって伝熱効果を上げる断面円形の処
理装置である。鋼線、鋼帯、ボルト等でダクト、炉等に
結合できる。円筒型装置は製作が容易で補助加熱器１４
の加熱効率が優れ構成が簡単である。外殻は楕円型に近
いものが熱損失が少ない。軸１０１、１０６で支持され
ている羽根１００、１０３は気流分配用である。強制通
風用ファン１０９は減速モーター１１０で駆動する。図
１０はその縦断面の例である。加熱面８はピストン型
で、スプリング１１４はピストン棒９８の周囲に巻いて
もよく、処理室上縁まで底加熱面８を持ち上げ圧縮す
る。溝９９は早送りできるボルトネジあるいは偏心ネジ
がよい。スプリングで軽く圧縮しネジとハンドル９７で
締めて圧縮し、あるいはピストン棒９８の下端をジャッ
キで持ち上げて加圧する。ジャツキは転用できるように
取り外し容易なものとする。シリンダーに相当する壁は
下７、上１０７に伝熱制限する切れ目または溝１６０で
分れ、継ぎ手または結合ボルト９６で繋いでいる。１１
３は開閉蓋保温または加熱用熱風管を兼ねた軸である。

【００２３】

【実施例７】図１１は水平ダクト３７にカバー９をかぶ
せ、伝熱蓋３と処理室で輻射伝熱空間１７を構成したも
のである。処理室側面に水分拡散多孔面１２０を装備し
管２９冷却器５０、循環ポンプ２３で燃焼排気を少量燃
焼抑制雰囲気または水分搬送気として使用する。１１８
はリフト装置である。取り出し容器７７を使用し、ある
いは引き出しとしてもよい。横型装置は小型化が容易な
利点がある。真空吸引、錘、手圧縮、取り出し後圧縮等
ができる。装置をダクトの上にすると熱的に有利であ
る。

【００２４】

【実施例８】図１２はガスコンロに熱回収リング装置１
３９を取り付けたものである。圧縮あるいは乾燥装置専
用バーナーを要しない利点がある。厨房セットに組み込
まれ区画壁１３０で加熱または圧縮装置１と区分してゴ
ミ処理と調理の間の心理的抵抗を回避するものである。
図１６は新型熱回収・ガスコンロの平面略図である。図
１７、１８は図１６で鍋をのせた場合の縦断面説明図で
ある。

【００２５】

【実施例９】図１３は不定形の簡易ゴミ燃料を再圧縮し
て密度を上げ、車両積載率を１０ないし２５％以上改善
する装置の断面見取り図である。排気処理および真空圧
縮、シリンダーによる加圧を示している。真空圧縮、あ
るいは真空とシリンダー併用はガス閉じ込めを防止し爆
発等の安全性確保、効率と圧力増加に有効である。真空
吸引圧縮と酸素分圧低下は爆発防止と有害物捕集を容易
にする。

【００２６】

【実施例１０】図１４は電熱加熱する刃１５０で、熱風
または電熱加熱具１７は切断中は付近の予熱を行い、温
度維持して鋸引きまたは鋏切り切断処理する。図１５は
板６を切断する場合の断面図である。繊維充填プラスチ
ック廃物、不飽和ポリエステルもプラスチック軟化によ
って切断容易である。切断温度は１５０ないし２００℃
付近で軟化または可塑化状態が適当であった。刃物はワ
イヤカッター等既存のものでもよく、刃物の予熱室に本
発明の他の加熱室を利用できる。

【００２７】

【実施例１１】図１９は廃ブラスチックホッパー８７が
加熱圧縮減容機の場合である。中仕切り８は熱風または
電熱で加熱する。他の加熱面も含め熱風加熱加熱面は経
済的で安全性が高い。熱風は石油、ガスまたは電熱によ
って発生し熱風循環してもよい。棒１５５に沿い滑動し
移動する軸１１３は駆動棒を兼ねた熱源管７５によって
移動できる。熱風通風路２０、２２は加熱面を加熱し、
処理室を包囲することができる。廃プラスチックは嵩高
のままホッパー８７に投入し満杯になれば下軸を手動ま
たは自動で移動し、次いで加熱面８を倒して圧縮すると
同時に、すでに圧縮していた他の部分を開ける。圧縮量
が適当に達したらダンパー１２２を開いて圧縮品を下の
処理室１０に落とし１２２を閉じる。必要によって電熱
１４を利用して比較的高温に加熱し、ピストン棒または
ネジ９８を駆動して取り出し容器７７を押し上げて圧縮
品を追加圧縮し、ピストンを戻すと、追加圧縮品は爪１
８３で拘束し容器７７の重量あるいは磁石、ピン等公知
の手段で下降して空間１０を確保する。追加圧縮品は適
当量溜まったらピストンを下げて開口１６１から容器と
ともに取り出す。代わりの空容器を台４２にのせて処理
室に戻す。棒７５は加熱面８の両端にあり、ホッパー８
７は角型であってもよいし、ホッパーとダンパー１２２
だけで処理装置を構成してもよい。また下部室１０は断
面円形あるいは異型であってもよい。食品包装フイルム
や発泡皿混合廃プラスチックの場合に上部加熱面温度９
０℃、下部室加熱面最高温度１６０℃とすると、上部で
の圧縮前嵩比重は当初は０．０１、圧縮後０．１、下部
の圧縮品は条件によって０．３ないし０．４５であっ
た。加熱面接触部は部分的に軽く融着していた。簡易成
型物内部の溶融、融着はなかった。ゴミ投入中は加熱面
に耐熱性覆い、布あるいは板を置いてもよい。次に上部
ホッパー８７を使用しつつ、または使用せずに下の開口
１６１を使用することができる。廃ブラスチックを下の
開口１６１から容器７７に入れまたは袋入りのゴミを下
降させた４２にのせた大きい容器７７ににのせて加熱ま
たは圧縮処理できる。吸入口または多孔ダクト８３から
少量吸気によって図１に示す２３、２４、８４を含む臭
気防止系を構成している。吸引位置は装置とその操作条
件に応じ選択できる。上部ホッパー８７を除いた装置と
して構成してもよい。

【００２８】

【実施例１２】図２０は太陽熱を熱源とし必要によって
電熱１４または排気熱を利用する廃プラスチック、生ゴ
ミ、廃除湿剤等の加熱、乾燥または加熱圧縮装置であ
る。スイング開閉する処理室１０通風路２２、金網等の
濾過脱水面５８、多重であってもよい透明カバー１８
５、１８６、電熱１４、排気管１１３からなる。耐熱カ
バー使用の時には比較的高温の排気を２２に通風加熱で
きる。固定できる車輪１７５によって容易に屋内外の移
動と方向転換でき屋外での省エネルギー型生ゴミ乾燥処
理、廃プラスチック処理、除湿剤再生等を天候、気温に
関わらず可能にした。太陽熱による加熱面温度は季節に
より容易に６０ないし１２０℃に達し、排気による保温
が可能で理論受熱量は太陽の角度により最大約１ｋｗ／
ｍ^２・時である。１ｍ^２の受熱−加熱面で包装廃プラス
チックフイルム処理を実施例１の試料で同様に試験し
た。夏季晴天時午前１０時に処理室に試料を押し込み１
３時には１／６に圧縮成型されていた。続いて電熱によ
って２０分間１６０℃に加熱した。１／１４に圧縮し
た。生ゴミ乾燥減容処理では、最初に電熱で９０℃２０
分加熱し、後太陽熱で自然乾燥した。通風路６０に少量
通気または自然通風し、６時間で乾燥終了した。図３同
様または部分的に省略した脱臭系を付加し無臭であっ
た。ここで劣化した脱臭剤は処理室で空気雰囲気で１８
０℃、２日加熱し再生し、脱臭に再使用できた。廃熱は
２重カバーの外側２０、または２２に供給できる。

【００２９】

【実施例１３】図２１は熱回収通気１８３用の小孔１８
２を有する板状フィン３５である。多孔性断熱材１６に
損失熱流方向の逆向きの回収用空気流を流路３６から吸
引しまたは外側につけた追加の外装から加圧で流し燃焼
用または熱処理用空気の予熱に利用する。流路３６は隙
間または断熱層に比し比較的疎な耐熱繊維、線、金属ウ
ール等で有り得る。断熱材料は多孔性で比較的低密度安
価な薄いガラスウール断熱材で足り断熱コストを下げる
ことができる。塵埃閉塞用の布、難燃加工繊維等の交換
可能の濾過機能を併用するのが好ましい。在来型ダクト
ではダクト表面流れと密な断熱材を透過する流れを構成
する。図２２は丸ダクト断面図である。外気温度５℃、
排気温度１９０℃、灯油燃焼量１４リットルの温水ボイ
ラー、径１２ｃｍダクト、長さ３ｍ部分、還流ダクト径
４ｃｍ、ダクト表面には径１ｍｍの鋼線をスペーサーと
して巻いた。外装保温は３ｃｍであった。

【００３０】

【実施例１４】図２３はリサイクル熱風を管３０に戻し
て熱風温度を上げ加熱装置１の加熱用外套２０に流し、
その排気の一部を循環温風とし残りをボイラーバーナー
１６３用予熱空気１６４として熱効率を１ないし５％改
善する。ダクト表面を熱交換面に利用するもので簡易に
施工でき特に冬期にはバーナー１６３を安定化する。

【００３１】

【実施例１５】図２４は伝熱面加熱室の多機能化に便利
な内挿型の水きり、脱水、加熱あるいは乾燥、炭素質ま
たは無機質吸着体再生に利用する処理器である。図３の
装置同様多孔面に光照射、オゾン灯処理を併用できる。
筒状または平板状多孔面部材５８は実施例１等の充填層
型処理室内に単独でも入れることができる。１８１は水
排出または通気筒で処理室底に設ける穴に差し込み接続
できる。

【００３２】

【実施例１６】図３の幅３０×奥行き２０×深さ５０ｃ
ｍの処理室の装置に繊維状活性炭成型板の廃炭を挟み低
温燃焼再生した。厚み１ｃｍの廃炭を１／３に圧縮し
た。廃熱で１２０℃、６０分加熱して乾燥圧縮してさら
に６０分かけて２００℃に昇温し、次に保温流路に２０
０℃熱風を流して外部保温し、流路１７の熱風を停止
し、電熱で２５０℃に加熱し、３時間維持し、３５０℃
で５時間、４５０℃で５時間空気雰囲気で低温燃焼処理
した。低温燃焼温度を段階的に上げ加熱面温度と活性炭
温度の温度差によってその温度に対応する燃焼可能分を
推測する。温度差ゼロになってから昇温するのが操作容
易である。再生終了後、通風して装置と活性炭を冷却
し、落圧して再生炭を取り出した。再生炭は新炭の吸着
容量の８５％とし２回目以降もこの吸着容量水準を維持
した。廃水処理に使用した廃活性炭の場合には少量の希
薄酸処理が有効であった。タール状物質の付着がない廃
炭では臭気の種類によって１５０ないし２５０℃、２４
時間以下で再生できた。本発明による装置は着火現象の
ために小型装置では難しかった低温燃焼による活性炭再
生を容易にした。処理温度、時間、雰囲気が空気か燃焼
ガスかの選択によってプログラム自動制御によって容易
に自動運転もできる。熱風による伝熱面加熱室再生は多
機能化に便利である。図３の装置同様多孔面に光照射、
オゾン灯処理を併用できる。筒状または平板状多孔面部
材５８は実施例１等の充填層型処理室内に単独でも入れ
ることができる。

【００３３】

【実施例１７】内径２０ｍｍ、長さ２００ｍｍの目皿付
き耐熱鋼管を直立に保持し、粒径２ないし３ｍｍの亜瀝
青炭の炭化物（無水基準灰分１２％、６４００ｋｃａｌ
／ｋｇ）５０グラムを充填し、その上に廃木材片の５０
０℃炭化物６０グラムを重ねて充填した。電気炉で９２
０℃付近に維持しつつ空気を流通し石炭炭化物は燃焼層
として空気を消費し、窒素＋炭酸ガスの賦活剤とし木炭
層は還元層として活性化条件に維持し反応した。木炭か
らの収量は１１グラムにした。酸洗処理したものはメチ
レンブルー吸着能で市販活性炭と同等であった。石炭炭
化物層を形成しない場合は収量５グラムであった。空気
は４６℃の温水で水蒸気飽和して使用した。木炭と廃ポ
リマー粉末を５：１で混合反応したが当初はタールを発
生した他は同様の結果が得られた。木炭を使用せずに廃
ポリマーを分解すると少量のガスと大部分タール分とな
った。このように空気を消費して高温の燃焼ガスを反応
に利用することは固定床では当然であるが、粒状でない
簡易成型廃プラスチックゴミ燃料の処理で石炭（または
その炭化物）流動層で同様に流動熱分解・ガス化を行う
には、火格子なしの旋回吹き込み流動層あるいはスパウ
テッド層（例えば特許２９１７０２２号第８図）で不燃
物を分離しつつ実験炉同様に反応できる。５５０℃から
１０００℃付近の高温迄同様に可能である。図２５は廃
プラスチックを発生源で加熱圧縮面による減容装置２３
で簡易廃プラスチックゴミ燃料とし、貯蔵集積所２３２
を経て輸送手段２３３によってガス化工場の集積所を経
て中間処理なしに供給量制御しつつ直接熱分解ガス化炉
２２０に投入する。木質廃材、乾燥生ゴミ、間伐材チッ
プ等は貯槽２２８から供給する。石炭は貯槽２２７から
供給し、分単位の短時間で乾留して安定な炭素（粉コー
クス）流動層を形成する。流動ガス化炉温は５５０ない
し１０００℃付近に維持し燃料ガスを発生した。ボイラ
ー燃焼室２１５の燃焼負荷と燃料供給と温度を制御す
る。石炭単独、ゴミ燃料、廃材の種類、供給量、反応温
度を変えて運転できた。石炭高温ガス化で得られた活性
ダストは木質の炭化物存在によって８００ないし９００
℃以上でタール分解を促進する。燃焼ガスは急冷装置２
１６で２００℃以下に急冷し、活性炭あるいは炭素質吸
着剤、要すれば消石灰、酸化鉄分を吹き込み器２２９で
吹き込みダイオキシン、ＰＣＢ、ハロゲン等の有害物を
吸着し、バグフィルターで除去する。２１４および溢流
管２３０からの炭素質は特に９００℃以上では条件によ
り炭素質吸着剤が得られる。特に植物質である木質、生
ゴミあるいは蛋白質からの炭素は活性を得易い。これを
活性化炉２２２で低温燃焼温度１５０℃以上特に２５０
℃以上で遊離酸素を含む燃焼ガスあるいは空気と接触し
または接触保存して吸着活性を増すことができる。特に
熱分解条件ではタール蒸気との接触で有機物を含むので
この活性化操作が必須である。必要により粉砕して２２
９で排気に均一分散する。高温ガス化でも微量の吸着有
機物除去のために活性化が好ましい。廃吸着剤は２２１
または２２２で有機物を低温燃焼除去し、次に４００℃
還元雰囲気にして分解処理する。石灰、鉄分共存でもよ
い。

【００３４】

【効果】このように不安定な排気熱、損失熱、太陽熱と
必要により電熱その他の熱源を組み合わせて処理装置自
体の操作熱と熱損失を賄い、簡易であるが比較的長時間
を要する操作にも効率的に熱利用して従来経済的に実施
できなかった家庭・事務所規模の環境関係処理を発生源
で実施できる。プラスチックゴミ成型物は積層状態また
は原型の痕跡を残し、臭気が少なく成型物の解砕、検
査、選別、再加工も容易でしかもそのまま熱分解ガス化
燃焼炉に投入利用できる利点がある。生ゴミの乾燥処理
は微生物処理と異なり臭気が少ない。低温廃熱利用では
保温套により熱損失による排気温度低下を防止できる。
発生源で加熱殺菌減容ができるので清潔化と同時に集積
・輸送・中間処理の低コスト化に有効である。広域収集
輸送大量集積を可能にして原料化の道を開いた。生ゴミ
乾燥・輸送は均一コンポスト化を容易にし、廃熱利用の
簡易化は含水廃活性炭再生のコストの問題を解決し、発
生源での再生を容易にする。本発明は加熱・圧縮・乾燥
・殺菌、炭素質あるいはセラミック吸着体再生利用等多
機能化できる。ブロワー、温度測定、制御、警報機能、
小ダクトは介護除臭、監視、室隅の湿気除去、調理制御
し、警備、火災監視システムとの連動も可能にした。ゴ
ミ燃料の熱分解ガス化燃焼による利用には収集、流通シ
ステムの点での入手不安定への対応手段が必要であった
が石炭熱分解ガス化炉の利用で問題解決できる。同時に
ゴミエネルギー利用によって排煙、排水処理用炭素質吸
着剤の自給と量産が可能になる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】廃物の加熱再生利用法と装置

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】紙・廃プラスチック加熱減容処理装置縦断面図

【図２】保温、加熱ダクト用広幅フィン管

【図３】生ゴミ等含水物処理装置縦断面図

【図４】伝熱型熱処理装置横断面図

【図５】同縦断面図

【図６】給湯装置排気熱による加熱処理装置縦断面図

【図７】強制循環加熱装置の横断面図

【図８】強制循環加熱減容連続処理装置の縦断面図

【図９】保温カバー型強制循環加熱処理装置の横断面図

【図１０】同ピストン圧縮型加熱処理装置縦断面図

【図１１】横型輻射型加熱処理装置縦断面図

【図１２】調理器底部からの廃熱回収による加熱処理シ
ステム

【図１３】簡易圧縮処理ゴミ燃料の再圧縮処理装置横断
面図

【図１４】強化廃プラスチック加熱併用切断装置見取り
図

【図１５】同縦断面図

【図１６】調理鍋底部からの排気熱回収部平面図

【図１７】同平底鍋断面見取り図

【図１８】同凸面底鍋断面見取り図

【図１９】紙・廃プラスチック投げ込み型ホッパー加熱
減容処理装置縦断面図

【図２０】太陽熱利用保温、加熱処理装置縦断面図

【図２１】平面フィンと管断面図

【図２２】ダクト熱回収例断面図

【図２３】平面フィンと管利用ダクト廃熱利用・熱回収
燃焼機見取り図

【図２４】熱処理装置の加熱室挿入用含水物処理器縦断
面図

【図２５】廃プラスチックの簡易ゴミ燃料ガス化燃焼・
排煙処理系の図

【符号の説明】１熱処理装置、２排気ダクト、炉、３蓋または加
熱面、４補助板、５袋、容器、６廃物、ゴミ、
廃炭、７加熱面、８移動加熱面、またはピストン、
９外壁または保温外壁、１０加熱または加圧・加熱
処理室、１１、４１電熱、１２、１８電熱端子、１
３、１９、１７１温度測定端子、１４電熱または
電熱カバー、１５熱風通路仕切りまたは断熱仕切り、
１６保温材、熱回収用通気保温材、１７、２０、２２
熱風通路、２４活性炭筒２３、５３誘引通風機、または循環ブロワー、真空ポ
ンプ、３０熱風管またはダクト、３１、９７ハンド
ル、３２、１１４スプリング、３５保温または伝熱
フィン、３７ダクト壁、４２開閉戸、引き戸または
引き出し、５０凝縮器、５１液分離器、５７充填
物、５８網、多孔板、６５燃焼機、６８、８３排
気口、７１、７２、梃子の軸、７４梃子、７３、７
５、１１３、１５５軸または通気軸、７７容器、７
９気流分配器、８０同孔、８１給湯器フィン、
８２給湯器バーナー、９８ピストン軸、１１７
邪魔板、１１８ジャッキ、リフト、１２９、１３９
環状ダクト、１３０隔壁、１３７鍋、１５０加
熱切断刃、１５１、１５２、１５３仕切り兼用熱板と
非粘着板、１６０溝または切欠き、１６２潤滑
筒、１７０蓄熱器、１７５車輪、１８３楔、１８
５、１８６透明カバー、１９０オゾン灯、紫外線灯
または電熱、２００制御計（温度、流量、回転、物
性）２０１蓋または加圧用錘の鎖を兼ねた簾、網、幕状
物、２０２同上用滑車、２０３錘、２０７加熱処
理しない発生源２０８、２１１、２３４、２３５ゴミ貯蔵所、２２０
流動熱分解炉、２１０、２３１、２３６廃プラスチ
ック加熱面圧縮装置２１４ダスト分離機、２１５燃焼炉ボイラー、２１
６急冷装置、２１７バグフィルター、２２２炭素
活性化装置、２２９炭素吹込器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０３Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃物または被処理物を加熱処理または再生
する場合に比較的低温加熱または予熱、と比較的高温加
熱を時間的に組み合わせて伝熱面を介して処理室壁また
は器壁を菌抑制温度以上強度低下条件の温度以下に一時
または間欠的に加熱し、（１）間接加熱されている処理
部に少量通気すること、または（２）間接加熱されてい
る処理部壁の一部に多孔性濾過面またはスリット面とか
らなる通気または脱水機能と通気路を設け、連続または
間欠通気によって窒息、脱臭、水分、溶媒分離または蒸
発し、通気路を流通した少量排気を脱臭器または凝縮器
を経て放出または再循環すること、（３）処理室の加・
減圧または加熱面圧変化、から選ばれた１つまたは組合
せで処理する廃物または被処理物の加熱処理法。
【請求項２】加熱面温度を比較的低温に比較的長時間維
持し廃物を加熱加工または浄化する過程と比較的高温加
熱し乾燥、滅菌処理または無機吸着剤を再生する請求項
１記載の廃物処理法。
【請求項３】乾燥または加熱用の空気または排気を廃物
または被処理物の間接加熱用と比較的少量の直接接触部
分とに区分し、直接接触部分を凝縮または脱臭系を経て
大気放出、処理室系内自然対流、強制再循環または燃焼
用空気への混入、から選ばれた１つまたは組み合わせ操
作を行い、熱供給は接触加熱面または保温面を加熱する
排気または、熱発生装置の放熱である請求項１または２
記載の廃物の加熱処理法。
【請求項４】温風加熱の保温套またはトレース管付き誘
導管、ドラフト管または誘引ブロワー、自然対流、燃焼
排気または燃焼器の高温部で予熱した熱風を加熱面また
は加熱面外面の保温面に流通または包囲する乾燥機また
は廃物加熱圧縮からなり圧縮機能または少量排気冷却・
脱臭処理機能を有する熱処理装置。
【請求項５】廃熱を利用する加熱、圧縮または乾燥装置
の送気ダクトまたは処理装置の保温用の大面積のフィン
付き管である接合管付き金属薄板と保温すべき熱風管ま
たは装置からなる熱利用装置。
【請求項６】熱機器構造部、外板、煙道ダクトまたは煙
道ダクト継ぎ手から選ばれた部分に熱伝導ブリッジ、薄
い断熱材または熱制御用金属ウール層または充填物層を
介して熱交換する伝熱面を構成し、保温された熱伝導板
または套である保温面で部分的または全面包囲された廃
プラスチック、屑紙、生ゴミの加熱圧縮、乾燥または加
熱殺菌装置。
【請求項７】廃プラスチック、廃紙を含むゴミまたは生
ゴミ処理装置において、加熱圧縮する装置のホッパー、
貯留室または処理室壁が加熱面または断熱面からなり、
室内部に可動の加熱加圧面を設け、スイングまたは移動
によって加圧圧縮する仕切り面からなるゴミの貯留また
は処理装置。
【請求項８】温水器、調理器、浴槽、温水ボイラーの排
気系または熱発生部に密接して設けられた固定または可
動のゴミ処理用熱風吸引口、加熱面または伝熱ブリッジ
と処理室とゴミ容器着脱構造からなる加熱装置またはゴ
ミ処理装置。
【請求項９】給湯器の燃焼排気出口または調理容器排熱
風に接して設けた多孔管またはスリット型排気吸引口と
保温ダクトと排気熱温水装置またはゴミ加熱系とからな
る廃物熱処理装置。
【請求項１０】比較的低温排気で加熱または乾燥しまた
は断熱層を外熱または蓄熱して低温熱源で予熱の後圧縮
しまたは圧縮することなく比較的高温熱源で追加の加
熱、圧縮または加熱乾燥する加熱処理法。
【請求項１１】嵩高な繊維性物または有機ゴミ加熱また
は乾燥において加熱面に押しつける過程と減圧または落
圧膨張し通気する過程を繰り返す加熱法。
【請求項１２】空気吸引機構または真空掃除機、脱臭系
を持つ加熱または乾燥処理装置において、直熱熱源であ
る電熱またはバーナーと廃熱熱源である燃焼排気、内燃
機関排気から選ばれた熱排気、ダクトまたは装置の表面
熱により伝熱面を加熱し被処理物を間接加熱する装置構
造に真空掃除機接続管と屋内機器の脱臭または除湿系の
接続管、装置測定計の外部接続または転用プラグの組み
合わせからなる環境機能、健康測定・介護監視機能を兼
ねた加熱、または乾燥装置。
【請求項１３】廃プラスチック、ゴムまたは繊維強化ポ
リエステル廃物を処理する場合に１つまたは対向した複
数の直線、弧状または異型の加工刃の片側ないし両面付
近に接触予熱用電熱または熱風吹き出し口を設け、可塑
化温度以下、軟化温度以上に加熱しつつ切断または曲げ
る縮小処理法。
【請求項１４】熱軟化温度以下に燃焼ガス、燃焼ガスダ
クトまたは電熱による加熱で可燃性廃物を処理する場合
に遊離酸素分含量の少ない少量の非支燃性ガスを廃物相
または廃物相表面に供給する請求項１または１２記載の
加熱処理法。
【請求項１５】軟化圧縮して成型した廃プラスチックま
たは廃紙を処理する場合に加熱面で包囲された角型圧縮
室に積層またはランダムに収容して加熱面温度を熱軟化
温度以上熱分解温度以下に保ち圧縮成型する廃物の処理
法。
【請求項１６】廃物または被処理物を加熱、加熱乾燥ま
たは加圧処理する装置において保温または加熱用通気路
に被処理物または断熱板を出し入れする蓋を装備した廃
熱套と加熱面と処理室と廃物加圧系と付属熱源とからな
る処理装置。
【請求項１７】廃物または被処理物を加熱、加熱乾燥ま
たは加圧処理する場合に煙道表面、内部または装置表面
から選ばれた１つまたは組み合わせ箇所に設けた廃熱回
収構造で熱空気を廃物処理装置の保温または加熱通気路
を経て燃焼装置の燃焼用空気とする廃物加熱系からなる
加熱、加熱圧縮または乾燥処理装置。
【請求項１８】透明カバーと補助加熱装置付き太陽熱受
熱板または太陽電池板である廃物加熱面と、熱風通路ま
たは電熱加熱面で包囲された処理室とからなり被処理物
通気路を有しまたは有しない廃物の加熱、加圧または乾
燥装置。
【請求項１９】廃物または被処理物を加熱面に押し付け
て加熱または乾燥する装置が物品の収納棚または収納箱
に組み込まれた請求項１２または１８記載の加熱、加圧
または乾燥装置。
【請求項２０】廃物が生ゴミ、農林産廃物または食品加
工廃物を含むものであり発生源で廃熱套と加熱面付き加
熱装置で乾燥し、発生源または集中処理設備で破砕し、
破砕物を空気輸送または機械式供給機で輸送手段または
流動熱分解ガス化燃焼炉に供給して燃焼する廃物の処理
法。
【請求項２１】発生源または処理場で、伝熱面に押し付
けて加熱または乾燥処理した可燃廃物をそのまままたは
解砕して、石炭、木質または農林廃材由来の炭素質含有
流動床を形成した流動ガス化または流動熱分解装置に供
給して、分解ガス化し、気相と熱分解発生炭素とを分離
し、炭化温度以上でガスと接触して活性化した炭素質を
ガス化燃焼排気と接触して浄化した後、燃焼しまたは加
熱再生利用するゴミ処理法。