JP5997482B2 - Organic matter processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、木材，合成樹脂材等の有機物を熱分解する有機物処理装置に係る技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field related to an organic matter processing apparatus that thermally decomposes organic matter such as wood and synthetic resin material.

最近、有機物を比較的低温で熱分解させる処理技術が開発され、有機物系の廃棄物をダイオキシン等の有害物質を発生させることなく廃棄処理することができるようになってきている。この処理技術は、有機物を外気を遮断した処理槽に投入し、有機物を加熱するとともに処理槽に磁化された空気（磁化空気）を抑制的に供給するものである。磁化空気は、磁力によって酸素が活性化されて大量のマイナスイオンを発生させるものであることから、有機物の炭素分子と激しく熱分解反応を起こさせるという特性がある。この結果、有機物は、水，灰化物（無機物，カーボン等），ガス（二酸化炭素，炭化水素等）に酸化分解されることになる。   Recently, a treatment technique for thermally decomposing organic substances at a relatively low temperature has been developed, and organic wastes can be disposed of without generating harmful substances such as dioxins. In this treatment technique, an organic substance is put into a treatment tank in which outside air is blocked, the organic substance is heated, and air (magnetized air) magnetized to the treatment tank is suppressed. Magnetized air has a characteristic of causing a violent thermal decomposition reaction with organic carbon molecules because oxygen is activated by a magnetic force to generate a large amount of negative ions. As a result, the organic matter is oxidatively decomposed into water, ash (inorganic matter, carbon, etc.) and gas (carbon dioxide, hydrocarbon, etc.).

この処理技術を実現する装置を構成するには、処理槽の内部に保留しておくことができず連続的に排出されることになるガスを法的環境基準等に適応するように無害化，無臭化する必要がある。   In order to construct an apparatus that realizes this processing technology, the gas that cannot be kept inside the processing tank and is continuously discharged is made harmless so as to comply with legal environmental standards, Need to be non-brominated.

従来、有機物から分解されが発生したガスを無害化，無臭化する技術を備えた有機物処理装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an organic substance processing apparatus equipped with a technique for detoxifying and debromating a gas generated by decomposition from an organic substance, for example, an apparatus described in Patent Document 1 is known.

特許文献１には、投入された有機物を加熱するとともに磁化空気を抑制的に供給して熱分解する処理槽に接続され有機物から分解され発生したガスを燃焼処理するオイルバーナを有した燃焼処理機構を備えた有機物処理装置が記載されている。   Patent Document 1 discloses a combustion processing mechanism having an oil burner that heats input organic matter and is connected to a treatment tank that suppresses thermal decomposition by supplying magnetized air in a suppressed manner, and that burns and processes gas generated by decomposition from the organic matter. An organic matter processing apparatus comprising: is described.

特許文献１に係る有機物処理装置は、有機物から分解され発生したガスを燃焼処理機構のオイルバーナの火炎による燃焼処理で無害化，無臭化するものである。   The organic substance processing apparatus according to Patent Document 1 detoxifies and does not bromide gas generated by decomposition from organic substances by a combustion process using a flame of an oil burner of a combustion processing mechanism.

特開２０１０−５５８１号公報JP 2010-5581 A

特許文献１に係る有機物処理装置では、燃焼処理機構のオイルバーナの燃料コストが掛かるため、運転コストが高くなってしまうという問題点がある。   In the organic matter processing apparatus according to Patent Document 1, since the fuel cost of the oil burner of the combustion processing mechanism is increased, there is a problem that the operation cost becomes high.

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、運転コストの低い有機物処理装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide an organic matter processing apparatus with low operating cost.

前述の課題を解決するため、本発明に係る有機物処理装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。   In order to solve the above-described problems, the organic matter processing apparatus according to the present invention employs means described in the claims.

即ち、請求項１では、投入された有機物を加熱するとともに磁化空気を抑制的に供給して熱分解する処理槽に接続され有機物から分解され発生したガスを燃焼処理する燃焼処理機構を備えた有機物処理装置において、前記処理槽と燃焼処理機構との間にはガスに含まれている水分を分離除去する熱交換器が設けられ、前記燃焼処理機構は処理槽の上部にガスを下方から上方へ上昇させる煙突形に立上げられ内部に炭化ケイ素を主成分として多孔質のブロック体に焼結された触媒材が積層され触媒材よりも下方に外気を導入する外気導入口が設けられていることを特徴とする。 That is, in claim 1, an organic substance provided with a combustion processing mechanism that heats the input organic substance and is connected to a treatment tank that suppresses thermal decomposition by supplying magnetized air in a suppressed manner and that burns and processes the gas generated by decomposition from the organic substance. In the processing apparatus, a heat exchanger for separating and removing moisture contained in the gas is provided between the processing tank and the combustion processing mechanism, and the combustion processing mechanism moves the gas from below to above in the upper part of the processing tank. A catalyst material that is raised in a chimney shape that is raised and sintered inside a porous block body containing silicon carbide as a main component is laminated, and an outside air inlet for introducing outside air below the catalyst material is provided. It is characterized by.

この手段では、燃焼処理機構の前にガスに含まれている水分を分離除去する熱交換器が設けられることで、燃焼処理の障害となる水分の燃焼処理機構への流入が減少される。
また、前記燃焼処理機構において、ガスを下方から上方へ上昇させる煙突形の内部に積層された発熱（炭化ケイ素）する触媒材でガスを燃焼させるとともに、燃焼処理の補助材となる酸素（外気）を外気導入口から導入することで、燃料がなくとも燃焼処理機構でガスの燃焼処理が行われるようになって、燃料コストが掛からなくなる。 In this means, the heat exchanger that separates and removes the moisture contained in the gas is provided before the combustion processing mechanism, so that the inflow of moisture that becomes an obstacle to the combustion processing into the combustion processing mechanism is reduced.
Further, in the combustion processing mechanism, the gas is combusted with a catalyst material that generates heat (silicon carbide) stacked in a chimney shape that raises the gas from below to above, and oxygen (outside air) that serves as an auxiliary material for the combustion processing Is introduced from the outside air introduction port, so that even if there is no fuel, the combustion processing mechanism performs the gas combustion processing, thereby eliminating the fuel cost.

また、請求項２では、請求項１の有機物処理装置において、燃焼処理機構は外気導入口付近に外気を強制的に吸入導入するブロアが設けられていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the organic matter processing apparatus of the first aspect, the combustion processing mechanism is provided with a blower for forcibly introducing and introducing outside air in the vicinity of the outside air introduction port.

この手段では、燃焼処理機構に外気を強制的に吸入導入するブロアが設けられることで、燃焼処理の補助材となる酸素が確実に導入される。   In this means, the blower for forcibly introducing the outside air is provided in the combustion processing mechanism, so that oxygen as an auxiliary material for the combustion processing is reliably introduced.

また、請求項３では、請求項１または２の有機物処理装置において、燃焼処理機構の触媒材は炭化ケイ素６０重量％以上，酸化アルミニウム２８重量％以下，二酸化ケイ素１０重量％以上が含まれていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the organic matter processing apparatus according to the first or second aspect, the catalyst material of the combustion processing mechanism contains 60% by weight or more of silicon carbide, 28% by weight or less of aluminum oxide, and 10% by weight or more of silicon dioxide. It is characterized by that.

この手段では、燃焼処理機構の触媒材に発熱を助勢する触媒である酸化アルミニウム，二酸化ケイ素を一定の重量比で加えることで、高熱下における燃焼処理を確実に行わせる。   In this means, by adding aluminum oxide and silicon dioxide, which are catalysts for assisting heat generation, to the catalyst material of the combustion processing mechanism at a constant weight ratio, the combustion processing under high heat is surely performed.

また、請求項４では、請求項１〜３のいずれかの有機物処理装置において、燃焼処理機構と処理槽とに熱交換部が設けられ燃焼処理機構側から処理槽側に流れる給水経路が配設された給湯機構が付設されていることを特徴とする。 Further, in claim 4 , in the organic matter processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , a heat exchange section is provided between the combustion processing mechanism and the processing tank, and a water supply path that flows from the combustion processing mechanism side to the processing tank side is provided. A hot water supply mechanism is provided.

この手段では、相対的に低温である処理槽側に対して燃焼処理で相対的に高温となる燃焼処理機構側から給水が流れることで、効率的な加熱が行われる給湯機構が構成される。   In this means, a hot water supply mechanism is configured in which efficient heating is performed by flowing water from the combustion treatment mechanism side, which is relatively high in the combustion process, to the treatment tank side, which is relatively low in temperature.

本発明に係る有機物処理装置は、前記燃焼処理機構の前にガスに含まれている水分を分離除去する熱交換器が設けられることで、燃焼処理の障害となる水分の燃焼処理機構への流入が減少されるため、燃焼処理機構におけるガスの燃焼処理が確実に行われる効果がある。
また、燃焼処理機構において、ガスが下方から上方へ上昇させる煙突形の内部に積層された発熱する触媒材でガスを燃焼させるとともに、燃焼処理の補助材となる酸素（外気）を外気導入口から導入することで、燃料がなくとも燃焼処理機構でガスの燃焼処理が行われるようになって、燃料コストが掛からなくなるため、運転コストが低くなる効果がある。 The organic matter processing apparatus according to the present invention is provided with a heat exchanger that separates and removes moisture contained in the gas before the combustion processing mechanism, so that moisture that interferes with the combustion processing flows into the combustion processing mechanism. Therefore, there is an effect that the gas combustion processing in the combustion processing mechanism is reliably performed.
Further, in the combustion processing mechanism, the gas is burned by the heat generating catalyst material stacked in the chimney shape in which the gas rises from below to above, and oxygen (outside air) serving as an auxiliary material for the combustion processing is discharged from the outside air inlet. By introducing the gas, the combustion process mechanism performs the gas combustion process even without the fuel, and the fuel cost is not increased. Therefore, the operation cost is reduced.

さらに、請求項２として、燃焼処理機構に外気を強制的に吸入導入するブロアが設けられることで、燃焼処理の補助材となる酸素が確実に導入されるため、燃焼処理機構におけるガスの燃焼処理が確実に行われる効果がある。   Further, as claimed in claim 2, since a blower for forcibly introducing and introducing outside air is provided in the combustion processing mechanism, oxygen as an auxiliary material for the combustion processing is surely introduced. There is an effect that is surely performed.

さらに、請求項３として、燃焼処理機構の触媒材に自動車の排気ガス用の触媒として汎用されている酸化アルミニウム，二酸化ケイ素を加えることで、高熱下における燃焼処理に信頼性が確保されるため、燃焼処理機構におけるガスの燃焼処理が確実に行われる効果がある Furthermore, as claimed in claim 3 , by adding aluminum oxide or silicon dioxide, which is widely used as a catalyst for automobile exhaust gas, to the catalyst material of the combustion processing mechanism, reliability is ensured for combustion processing under high heat. There is an effect that the combustion processing of gas in the combustion processing mechanism is reliably performed

さらに、請求項４として、相対的に低温である処理槽側に対して燃焼処理で相対的に高温となる燃焼処理機構側から給水が流れることで、効率的な加熱が行われる給湯機構が構成されるため、有機物の処理で発生した熱を有効利用した給湯機能を備えることができる効果がある。 Furthermore, as claimed in claim 4 , a hot water supply mechanism is constructed in which efficient heating is performed by supplying water from the combustion processing mechanism side that is relatively high in the combustion process to the relatively low temperature processing tank side. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a hot water supply function that effectively uses the heat generated by the treatment of the organic matter.

本発明に係る有機物処理装置を実施するための形態の断面図である。It is sectional drawing of the form for implementing the organic substance processing apparatus which concerns on this invention. 図１の外観の詳細な斜視図である。It is a detailed perspective view of the external appearance of FIG. 図２の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2. 図１の要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of FIG. 図２の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of FIG. 図１の要部の簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram of a main part of FIG. 1. 本発明に係る有機物処理装置を実施するための形態の既存の給湯設備への接続を示す給湯流路図である。It is a hot-water supply flow path figure which shows the connection to the existing hot-water supply equipment of the form for implementing the organic substance processing apparatus which concerns on this invention.

以下、本発明に係る有機物処理装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the organic substance processing apparatus concerning this invention is demonstrated based on drawing.

この形態では、処理対象物である有機物Ｐを上部から投入する上部投入タイプからなるものを示してある。   In this embodiment, an organic material P that is an object to be processed is input from the upper input type.

この形態は、図１，図７に示すように、処理槽１，ヒータ２，燃焼処理機構３，熱交換器４，磁化空気供給機構５，電磁バルブ６，温度センサ７，コントローラ８，ガス流動機構９，給湯機構１０の各部で構成されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 7, this form includes a processing tank 1, heater 2, combustion processing mechanism 3, heat exchanger 4, magnetized air supply mechanism 5, electromagnetic valve 6, temperature sensor 7, controller 8, gas flow It consists of each part of the mechanism 9 and the hot water supply mechanism 10.

処理槽１は、図１に詳細に示されるように、外気を遮断した状態で有機物Ｐを熱分解するもので、外部の周囲の温度が上昇しないように断熱材を介装した上面部，下面部，側面部からなる壁面材で円筒形に形成され、軸中心が垂直になるように設置される。上面部には、有機物Ｐが投入される投入口１１が設けられている。この投入口１１は、上扉，下扉が選択的に開閉される二重扉構造になっている。側面部の下部には、有機物Ｐが熱分解されて生成される灰化物を排出する排出口１２が設けられている。内部の下部寄りには、熱分解中の有機物Ｐを堆積させておくロストル１３が水平に配設されている。   As shown in detail in FIG. 1, the treatment tank 1 thermally decomposes the organic substance P in a state where the outside air is shut off, and an upper surface portion and a lower surface interposing a heat insulating material so that the ambient temperature does not rise. It is formed in a cylindrical shape with a wall material composed of a portion and a side portion, and is installed so that the axis center is vertical. An input port 11 through which the organic substance P is input is provided on the upper surface portion. The insertion port 11 has a double door structure in which an upper door and a lower door are selectively opened and closed. At the lower portion of the side surface portion, there is provided an outlet 12 for discharging the ash produced by the thermal decomposition of the organic matter P. Near the lower part of the interior, a rooster 13 for horizontally depositing the organic matter P during thermal decomposition is disposed horizontally.

ヒータ２は、処理槽１のロストル１３に堆積された有機物Ｐを加熱するもので、石英ガラス管からなる保護管を有した電熱ヒータが採用されて、処理槽１のロストル１３の少し上方に設置されている。   The heater 2 heats the organic matter P deposited on the rooster 13 in the processing tank 1, and an electric heater having a protective tube made of a quartz glass tube is employed, and is installed slightly above the rooster 13 in the processing tank 1. Has been.

燃焼処理機構３は、図１，図４に詳細に示されるように、有機物Ｐが熱分解されて生成されるガスＧを燃焼処理によって無害化，無臭化するもので、処理槽１の上面部に煙突形に立上げられ処理槽１の内部に連通するように接続され、箱形の燃焼室３１の内部に耐火材３２で囲まれた触媒材３３が収容されている。燃焼室３１は、大量の触媒材３３を収容することができるようにある程度の容積をもった大きさに形成されている。耐火材３２は、１０００℃異常の高温に耐えることができ断熱性を有したセラミックス材等からなるもので、燃焼室３１のガスＧが上昇する上下面の一部を除く内側全面を覆っている。触媒材３３は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分として多孔質のブロック体に焼結されたものである。この触媒材３３については、発熱体となる炭化ケイ素（６０重量％以上）に発熱を助勢する触媒として酸化アルミニウム（Ａｌ２０３，２８重量％以下），二酸化ケイ素（ＳｉＯ２，１０重量％以上）を加えたもので板形に形成し、燃焼室３１の上下方向に厚さ方向を一致させて積層するのが好ましい。触媒材３３の天然材料としては、イタリアのベスビオ火山の火山灰が好適である。なお、触媒材３３の焼結については、泡沫間隙率を７５〜８５％とし、体積密度を０．３５〜０．６５ｇ／ｃｍ３とするのが好ましい。また、燃焼室３１の下部（熱交換器４）には、燃焼処理の補助剤となる酸素（外気）を導入する外気導入口３４が設けられている。また、燃焼室３１の近くには、外気導入口３４に外気を強制的に吸入導入するブロア３５が設けられている。 As shown in detail in FIGS. 1 and 4, the combustion treatment mechanism 3 detoxifies and non-bromides the gas G generated by thermally decomposing the organic matter P by the combustion treatment. A catalyst material 33 surrounded by a refractory material 32 is housed in a box-shaped combustion chamber 31 that is connected to communicate with the interior of the treatment tank 1. The combustion chamber 31 is formed in a size having a certain volume so that a large amount of the catalyst material 33 can be accommodated. The refractory material 32 is made of a ceramic material or the like that can withstand an abnormally high temperature of 1000 ° C. and has heat insulation properties, and covers the entire inner surface excluding a part of the upper and lower surfaces where the gas G in the combustion chamber 31 rises. . The catalyst material 33 is sintered into a porous block body containing silicon carbide (SiC) as a main component. As for the catalyst material 33, aluminum oxide (Al 2 0 3 , 28% by weight or less), silicon dioxide (SiO 2 , 10% by weight or more) as a catalyst for assisting heat generation in silicon carbide (60% by weight or more) serving as a heating element. ) Is preferably formed into a plate shape and laminated with the thickness direction aligned with the vertical direction of the combustion chamber 31. As a natural material of the catalyst material 33, volcanic ash of Vesuvius volcano in Italy is suitable. In addition, about sintering of the catalyst material 33, it is preferable that a foam porosity shall be 75 to 85%, and a volume density shall be 0.35-0.65 g / cm < 3 >. Further, an outside air inlet 34 for introducing oxygen (outside air) serving as an auxiliary for combustion processing is provided in the lower portion (heat exchanger 4) of the combustion chamber 31. Further, a blower 35 for forcibly sucking and introducing outside air into the outside air inlet 34 is provided near the combustion chamber 31.

熱交換器４は、図２，図５に詳細に示されるように、ガスＧに含まれている水分を分離除去するもので、ドラム形に形成されて軸線が燃焼処理機構３の軸線と直交する格好で処理槽１と燃焼処理機構３との間に設けられている。この熱交換器４は、ドラム形の本体部４１の外周面に放熱フィン４２が取付けられたもので、本体部４１の端面の下部と処理槽１との間にドレン用パイプ４３が接続されている。なお、前述の燃焼処理機構３の外気導入口３４は、本体部４１の端面の上部に穿孔された小孔として設けられている。また、前述の燃焼処理機構３のブロア３５は、本体部４１の外周面に接続されている。   As shown in detail in FIGS. 2 and 5, the heat exchanger 4 separates and removes moisture contained in the gas G, is formed in a drum shape, and its axis is orthogonal to the axis of the combustion processing mechanism 3. It is provided between the processing tank 1 and the combustion processing mechanism 3 in such a manner. The heat exchanger 4 has a heat radiation fin 42 attached to the outer peripheral surface of a drum-shaped main body 41. A drain pipe 43 is connected between the lower portion of the end surface of the main body 41 and the treatment tank 1. Yes. Note that the outside air inlet 34 of the combustion processing mechanism 3 described above is provided as a small hole drilled in the upper part of the end surface of the main body 41. The blower 35 of the combustion processing mechanism 3 described above is connected to the outer peripheral surface of the main body 41.

磁化空気供給機構５は、図３に詳細に示されるように、処理槽１の内部に磁化空気Ａを供給するもので、処理槽１の側面部に処理槽１の軸中心に向けて放射状（図３参照）に配置されて接続され処理槽１の内部とロストル１３よりも上方で外部に連通された円筒形の複数個のノズル５１と、各ノズル５１の処理槽１の外部側で空気の流通路に相対されて取付けられ磁力によって空気を磁化して磁化空気Ａとするマグネット５２とからなる。ノズル５１は、磁化空気Ａの供給口となる先端部５１ａが下方へ向いたテーパ形の端口とされて処理槽１の内部に突出され、磁化空気Ａの供給元となる基端部５１ｂが処理槽１の外部にＬ字形に屈曲されて突出されている。マグネット５２は、相対される磁極について制約はされないものである。なお、この磁化空気供給機構５は、供給動力源を備えておらず、有機物Ｐの熱分解の進行による処理槽１の内外部の圧力差によって磁化空気Ａが処理槽１の内部に吸入されるようになっている。   As shown in detail in FIG. 3, the magnetized air supply mechanism 5 supplies magnetized air A to the inside of the processing tank 1, and is radially directed toward the axial center of the processing tank 1 on the side surface of the processing tank 1 ( 3) and a plurality of cylindrical nozzles 51 connected to the inside of the processing tank 1 and connected to the outside above the rooster 13 and the outside of the processing tank 1 of each nozzle 51 It consists of a magnet 52 which is attached to be opposed to the flow path and magnetizes air by magnetic force to form magnetized air A. The nozzle 51 has a tip end 51a serving as a supply port for the magnetized air A and is formed into a tapered end port facing downward, and protrudes into the processing tank 1, while a base end portion 51b serving as a supply source of the magnetized air A is treated. It is bent and projected in an L shape outside the tank 1. The magnet 52 is not limited with respect to the opposed magnetic poles. The magnetized air supply mechanism 5 does not include a supply power source, and magnetized air A is sucked into the processing tank 1 by the pressure difference between the inside and outside of the processing tank 1 due to the thermal decomposition of the organic matter P. It is like that.

電磁バルブ６は、磁化空気供給機構５から処理槽１の内部への磁化空気Ａの供給量を調整するもので、流量調整バルブタイプが採用されて、磁化空気供給機構５のノズル５１のマグネット５２よりも外部側である基端部５１ｂ付近に取付けられている。   The electromagnetic valve 6 adjusts the supply amount of the magnetized air A from the magnetized air supply mechanism 5 to the inside of the processing tank 1. A flow rate adjusting valve type is adopted and the magnet 52 of the nozzle 51 of the magnetized air supply mechanism 5. It is attached in the vicinity of the base end portion 51b which is the outer side.

温度センサ７は、処理槽１の内部の温度を検出するもので、熱伝対構造からなるものが採用されて、処理槽１の内部の上下の２箇所に設置されている。上方に設置された上部温度センサ７１は、処理槽１の上面部に近接され、有機物Ｐが熱分解されて生成されるガスＧの温度を検出する。下方に設置された下部温度センサ７２は、ヒータ２よりも少し上方に位置され熱分解されている有機物Ｐの温度を検出する。   The temperature sensor 7 detects the temperature inside the processing tank 1, and has a thermocouple structure, and is installed at two locations above and below the processing tank 1. The upper temperature sensor 71 installed on the upper side is close to the upper surface of the processing tank 1 and detects the temperature of the gas G generated by the thermal decomposition of the organic matter P. The lower temperature sensor 72 installed below detects the temperature of the organic substance P that is located slightly above the heater 2 and is thermally decomposed.

コントローラ８は、接続された電磁バルブ６，温度センサ７を連係制御するもので、マイクロプロセッサを有して、処理槽１の内部が一定の温度を超えたことを温度センサ７によって検出された際に、磁化空気供給機構５における磁化空気Ａの供給量を減少させるように電磁バルブ６を動作させる設定がなされている。このコントローラ８は、処理槽１の外部に設置されたコントロールボックスの内部に収容されている（図２参照）。   The controller 8 controls the connected electromagnetic valve 6 and the temperature sensor 7 in a coordinated manner. The controller 8 has a microprocessor, and when the temperature sensor 7 detects that the inside of the processing tank 1 has exceeded a certain temperature. In addition, the electromagnetic valve 6 is set to operate so as to reduce the supply amount of the magnetized air A in the magnetized air supply mechanism 5. The controller 8 is housed inside a control box installed outside the processing tank 1 (see FIG. 2).

ガス流動機構９は、有機物Ｐから分解され生成されたガスＧを処理槽１の上方から下方へ流動させるもので、処理槽１の外部で上下方向に配設され上下部で処理槽１に連通するように接続されたコ字形のダクト９１と、ダクト９１の中途部に設けられたブロア９２とからなる。ダクト９１は、流動されるガスＧの拡散を阻止して流動方向を規制するもので、上部で処理槽１に接続される吸入口９１ａが処理槽１の内部に突出され、下部で処理槽１に接続される吐出口９１ｂが磁化空気供給機構５のノズル５１の設置高さ付近に位置されて処理槽１の軸中心に向けられている。ブロア９２は、ダクト９１の内部を流動するガスＧに上方から下方へ向けて強制力を加える。   The gas flow mechanism 9 causes the gas G decomposed from the organic substance P to flow from the upper side to the lower side of the processing tank 1. The gas flow mechanism 9 is arranged in the vertical direction outside the processing tank 1 and communicates with the processing tank 1 at the upper and lower portions. The U-shaped duct 91 connected in such a manner as described above, and a blower 92 provided in the middle of the duct 91. The duct 91 prevents diffusion of the flowing gas G and regulates the flow direction. The suction port 91a connected to the processing tank 1 at the upper part protrudes into the processing tank 1, and the processing tank 1 at the lower part. A discharge port 91 b connected to the nozzle is positioned near the installation height of the nozzle 51 of the magnetized air supply mechanism 5 and is directed toward the axial center of the processing tank 1. The blower 92 applies a forcing force to the gas G flowing inside the duct 91 from the upper side to the lower side.

給湯機構１０は、図７に詳細に示されるように、処理槽１の側面部に設けられたジャケットタイプの熱交換部１０１と燃焼処理機構３に設けられたコイル形の熱交換部１０２とが給水経路１０３によって貯湯タンク１０４に循環回路で接続されている。貯湯タンク１０４と燃焼処理機構３に設けられた熱交換部１０２との間の給水経路１０３には、ポンプ１０５，逆止弁１０６，補助タンク１０７，開閉弁１０８が接続され、燃焼処理機構３に設けられた熱交換部１０２から処理槽１に設けられた熱交換部１０１に向けて流れる経路が構成されている。   As shown in detail in FIG. 7, the hot water supply mechanism 10 includes a jacket-type heat exchange unit 101 provided on the side surface of the treatment tank 1 and a coil-type heat exchange unit 102 provided on the combustion treatment mechanism 3. A circulation circuit is connected to the hot water storage tank 104 by a water supply path 103. A pump 105, a check valve 106, an auxiliary tank 107, and an on-off valve 108 are connected to the water supply path 103 between the hot water storage tank 104 and the heat exchange unit 102 provided in the combustion processing mechanism 3. A path that flows from the provided heat exchanging unit 102 toward the heat exchanging unit 101 provided in the processing tank 1 is configured.

この給湯機構１０は、ポンプ１０９，逆止弁１０１０を介して既存の給湯設備２０と接続されている。既存の給湯機構２０は、水道水等の原水Ｗを収容する給水タンク２０１と、原水Ｗを加熱するボイラ２０２と、加熱された原水Ｗである湯を貯溜する貯湯タンク２０３とからなる。既存の給湯機構２０の貯湯タンク２０３は、給湯ラインと循環回路で接続されるとともに、給湯機構１０に接続されて給湯機構１０の貯湯タンク１０４から補助的に給湯を受けることができるようになっている。なお、給湯機構１０の貯湯タンク１０４は、既存の給湯機構２０の給水タンク２０１に接続されて原水Ｗの供給を受けることができるようになっている。   The hot water supply mechanism 10 is connected to an existing hot water supply facility 20 via a pump 109 and a check valve 1010. The existing hot water supply mechanism 20 includes a water supply tank 201 that stores raw water W such as tap water, a boiler 202 that heats the raw water W, and a hot water storage tank 203 that stores hot water that is the heated raw water W. The hot water storage tank 203 of the existing hot water supply mechanism 20 is connected to the hot water supply line by a circulation circuit, and is connected to the hot water supply mechanism 10 so that hot water can be supplementarily received from the hot water storage tank 104 of the hot water supply mechanism 10. Yes. The hot water storage tank 104 of the hot water supply mechanism 10 is connected to the water supply tank 201 of the existing hot water supply mechanism 20 so as to be supplied with the raw water W.

この形態を運転するには、処理槽１の投入口１１からロストル１３の上に有機物Ｐを投入して、ヒータ２に通電することになる。   In order to operate this mode, the organic substance P is charged on the rooster 13 from the charging port 11 of the processing tank 1 and the heater 2 is energized.

このとき、コントローラ８によって電磁バルブ６が開放されて、磁化空気供給機構５から処理槽１の内部へ磁化空気Ａを大量に供給することができる状態になっている。   At this time, the electromagnetic valve 6 is opened by the controller 8 so that a large amount of the magnetized air A can be supplied from the magnetized air supply mechanism 5 to the inside of the processing tank 1.

ヒータ２で加熱された有機物Ｐは、磁化空気供給機構５のノズル５１からの磁化空気Ａの供給の下で水，灰化物（無機物，カーボン等），ガス（二酸化炭素，炭化水素等）に熱分解されていく。   The organic matter P heated by the heater 2 is heated to water, ash (inorganic matter, carbon, etc.), gas (carbon dioxide, hydrocarbon, etc.) under the supply of magnetized air A from the nozzle 51 of the magnetized air supply mechanism 5. It will be disassembled.

このとき、磁化空気供給機構５のノズル５１の先端部５１ａが下方へ向いたテーパ形の端口とされているため、磁化空気Ａの上昇が規制され処理槽１のロストル１３に堆積されている有機物Ｐの内部に確実に供給される。また、磁化空気供給機構５の複数個のノズル５１が円筒形の処理槽１に放射状に配置されて処理槽１の軸中心に向けられているため、磁化空気Ａが有機物Ｐへ内部の全体に均等に供給されることになる。従って、有機物Ｐの熱分解が確実，効率的に進行する。   At this time, since the tip 51a of the nozzle 51 of the magnetized air supply mechanism 5 is a tapered end port facing downward, the rise of the magnetized air A is restricted and the organic matter accumulated in the rooster 13 of the treatment tank 1 It is reliably supplied to the inside of P. In addition, since the plurality of nozzles 51 of the magnetized air supply mechanism 5 are radially arranged in the cylindrical processing tank 1 and directed toward the axial center of the processing tank 1, the magnetized air A is directed to the organic matter P inside. It will be supplied evenly. Therefore, the thermal decomposition of the organic substance P proceeds reliably and efficiently.

有機物Ｐの熱分解が進行して、処理槽１の内部が一定の温度を超えたことを温度センサ７が検出した際には、コントローラ８が電磁バルブ６を閉鎖したり開度を絞ったりして、磁化空気供給機構５から処理槽１の内部へ磁化空気Ａの供給量を減少させる。   When the pyrolysis of the organic substance P proceeds and the temperature sensor 7 detects that the inside of the treatment tank 1 has exceeded a certain temperature, the controller 8 closes the electromagnetic valve 6 or throttles the opening. Thus, the supply amount of the magnetized air A from the magnetized air supply mechanism 5 to the inside of the processing tank 1 is decreased.

この結果、処理槽１の内部が酸素過剰になって有機物Ｐが燃焼状態になることがなく、しかも前述の有機物Ｐの熱分解が確実に継続される。   As a result, the inside of the treatment tank 1 does not have excess oxygen and the organic matter P is not in a combustion state, and the above-described thermal decomposition of the organic matter P is reliably continued.

なお、磁化空気Ａの供給量を減少させる処理槽１の内部の温度としては、温度センサ７の上部温度センサ７１が検出するガスＧの温度が１８０〜２３０℃、温度センサ７の下部温度センサ７２が検出する有機物Ｐの温度が３００〜５００℃が適当である。ただし、これ等の温度については、運転初期や有機物Ｐが追加投入された際にはガスＧの温度が低くても有機物Ｐの温度が高くなったり、有機物Ｐの分解で灰化物が多くなった際には有機物Ｐの温度が低くてもガスＧの温度が高くなったりすることがある。従って、温度センサ７の上部温度センサ７１，下部温度センサ７２の検出温度に基づくコントローラ８の電磁バルブ６の制御については、熱分解の進行等に対応できるように詳細にプログラミングする必要がある。   In addition, as the temperature inside the processing tank 1 for reducing the supply amount of the magnetized air A, the temperature of the gas G detected by the upper temperature sensor 71 of the temperature sensor 7 is 180 to 230 ° C., and the lower temperature sensor 72 of the temperature sensor 7. The temperature of the organic substance P detected by is suitably 300 to 500 ° C. However, with regard to these temperatures, when the organic substance P is additionally charged at the initial stage of operation, the temperature of the organic substance P increases even if the temperature of the gas G is low, or ash is increased due to decomposition of the organic substance P. In some cases, even if the temperature of the organic substance P is low, the temperature of the gas G may be high. Therefore, the control of the electromagnetic valve 6 of the controller 8 based on the detected temperatures of the upper temperature sensor 71 and the lower temperature sensor 72 of the temperature sensor 7 needs to be programmed in detail so as to cope with the progress of thermal decomposition.

有機物Ｐの熱分解で生成されたガスＧは、処理槽１の内部で上昇して一部が熱交換器４を介して燃焼処理機構３に排出され残る一部がガス流動機構９に流動される。   The gas G generated by the thermal decomposition of the organic matter P rises inside the processing tank 1, and a part thereof is discharged to the combustion processing mechanism 3 through the heat exchanger 4, and the remaining part flows to the gas flow mechanism 9. The

このとき、ガス流動機構９のダクト９１の吸入口９１ａが処理槽１の内部へ突出されているため、上昇するガスＧの一部を確実にガス流動機構９に捕集することができる。   At this time, since the suction port 91a of the duct 91 of the gas flow mechanism 9 protrudes into the processing tank 1, a part of the rising gas G can be reliably collected in the gas flow mechanism 9.

熱交換器４に上昇したガスＧ（１８０〜２３０℃）は、本体部４１の内部で冷却されてガスＧに含まれている水分（水蒸気）が液化される。液化によってガスＧから分離除去された水は、熱交換器４のドレン用パイプ４３から処理槽１の内部に戻される。   The gas G (180 to 230 ° C.) that has risen to the heat exchanger 4 is cooled inside the main body 41 and the moisture (water vapor) contained in the gas G is liquefied. The water separated and removed from the gas G by liquefaction is returned to the inside of the processing tank 1 from the drain pipe 43 of the heat exchanger 4.

熱交換器４で乾質化されたガスＧは、燃焼処理機構５に上昇する。   The gas G dried by the heat exchanger 4 rises to the combustion processing mechanism 5.

燃焼処理機構３に上昇したガスＧは、発熱する触媒材３３によって１０００℃以上の温度に加熱されて燃焼処理され無害化，無臭化される。なお、燃焼処理機構３の触媒材３３の発熱は、耐火材３２によって外部への漏出が阻止される。従って、ガスＧの燃焼処理に燃料が不要で運転コストが低くなる。   The gas G that has risen to the combustion processing mechanism 3 is heated to a temperature of 1000 ° C. or more by the heat generating catalyst material 33 and is subjected to combustion processing to be detoxified and non-brominated. Note that heat generation of the catalyst material 33 of the combustion processing mechanism 3 is prevented from leaking to the outside by the refractory material 32. Therefore, no fuel is required for the combustion treatment of the gas G, and the operation cost is reduced.

燃焼処理機構３におけるガスＧの燃焼処理では、補助剤となる酸素が外気導入口３４，ブロア３５によって積極的に供給される。従って、燃焼処理されるガスＧが熱交換器４で乾質化されていることとの相乗で確実な燃焼処理が行われる。また、燃焼処理機構３の触媒材３３として主成分の発熱材である炭化ケイ素に発熱を助勢する触媒として酸化アルミニウム，二酸化ケイ素が前述の重量比で加えられていることで、高熱下における燃焼処理が確実に行われる。   In the combustion process of the gas G in the combustion processing mechanism 3, oxygen as an auxiliary agent is positively supplied by the outside air inlet 34 and the blower 35. Accordingly, a reliable combustion process is performed in synergy with the fact that the gas G to be subjected to the combustion process is dried in the heat exchanger 4. In addition, as a catalyst material 33 of the combustion processing mechanism 3, aluminum oxide and silicon dioxide are added as a catalyst for assisting heat generation to silicon carbide, which is a heat generating material as a main component, so that the combustion processing under high heat is performed. Is surely done.

なお、燃焼処理機構３の触媒材３３が多孔質であって外気導入口３４，ブロア３５から外気が供給されることから、触媒材３３においてガスＧの上昇が確保される。   Since the catalyst material 33 of the combustion processing mechanism 3 is porous and the outside air is supplied from the outside air inlet 34 and the blower 35, the gas G is ensured to rise in the catalyst material 33.

捕集されガス流動機構９を流動したガスＧは、ダクト９１の吐出口９１ｂから処理槽１のロストル１３に堆積している有機物Ｐの内部に吹込まれるように吐出される。   The gas G collected and flowing through the gas flow mechanism 9 is discharged from the discharge port 91b of the duct 91 so as to be blown into the organic matter P accumulated in the rooster 13 of the treatment tank 1.

このとき、ガス流動機構９のダクト９１の吐出口９１ｂが磁化空気供給機構５のノズル５１の設置高さ付近に位置されて処理槽１の軸中心に向けられているため、吐出口９１ｂから吐出されたガスＧがノズル５１から供給される磁化空気Ａに助勢されて処理槽１の軸中心に向かうように付勢される。   At this time, since the discharge port 91b of the duct 91 of the gas flow mechanism 9 is positioned near the installation height of the nozzle 51 of the magnetized air supply mechanism 5 and is directed toward the axial center of the processing tank 1, the discharge is performed from the discharge port 91b. The gas G is urged by the magnetized air A supplied from the nozzle 51 and directed toward the axial center of the processing tank 1.

この結果、処理槽１においてガスＧの対流が形成され、処理槽１の内部の温度の均等化が図られることになる。従って、温度センサ７による処理槽１の内部の温度の把握が正確になって、電磁バルブ６を動作させるタイミングが正確になる。即ち、有機物Ｐを熱分解するに好適な環境を確実に実現することができることになる。   As a result, convection of the gas G is formed in the processing tank 1, and the temperature inside the processing tank 1 is equalized. Accordingly, the temperature inside the processing tank 1 is accurately grasped by the temperature sensor 7, and the timing for operating the electromagnetic valve 6 is accurate. That is, an environment suitable for thermally decomposing the organic substance P can be reliably realized.

さらに、有機物Ｐの処理が行われる際には、処理給湯機構１０によって発生した熱を有効利用した給湯が行われる。この給湯では、相対的に低温である処理槽１側に対して燃焼処理で相対的に高温となる燃焼処理機構３側から給水が流されることで、原水Ｗの効率的な加熱が行われる。なお、給湯機構１０は、一定の温度，量の湯を長時間継続的に供給するのに適している。従って、給湯機構１０を既存の給湯設備２０と接続することで、湯の使用量の多いときには本格的な給湯を行う既存の給湯設備２０に対して給湯機構１０を補助的な給湯を担わせ、湯の使用量の少ないときには既存の給湯設備２０を停止させ給湯機構１０を本格的な給湯を担わせることができる。この結果、廃棄物である有機物Ｐの処理の熱を利用して、給湯の熱エネルギを低減することができる。   Furthermore, when the organic matter P is processed, hot water supply that effectively uses the heat generated by the processing hot water supply mechanism 10 is performed. In this hot water supply, the raw water W is efficiently heated by supplying water from the combustion treatment mechanism 3 side that is relatively hot in the combustion process to the treatment tank 1 side that is relatively low in temperature. The hot water supply mechanism 10 is suitable for supplying a constant temperature and amount of hot water continuously for a long time. Therefore, by connecting the hot water supply mechanism 10 to the existing hot water supply equipment 20, the hot water supply mechanism 10 is responsible for auxiliary hot water supply to the existing hot water supply equipment 20 that performs full-scale hot water supply when the amount of hot water used is large. When the amount of hot water used is small, the existing hot water supply facility 20 can be stopped and the hot water supply mechanism 10 can carry out full-scale hot water supply. As a result, the heat energy of the hot water supply can be reduced by utilizing the heat of the treatment of the organic matter P that is waste.

以上、図示した形態の外に、有機物Ｐを側部から投入する側部投入タイプとすることも可能である。   As described above, in addition to the illustrated form, it is possible to adopt a side loading type in which the organic substance P is charged from the side.

さらに、ガス流動機構９を複数基設けることも可能である。   Further, a plurality of gas flow mechanisms 9 can be provided.

さらに、燃焼処理機構３のブロア３５を処理槽１の投入口１１の上扉，下扉の間にも接続して、有機物Ｐの追加投入の際に処理槽１の投入口１１の上扉，下扉の間に漏出したガスＧを吸入してパージすることもできる。   Further, the blower 35 of the combustion processing mechanism 3 is also connected between the upper door and the lower door of the processing tank 1, and when the organic substance P is additionally charged, the upper door of the processing tank 1. The gas G leaked between the lower doors can be sucked and purged.

１ 処理槽
３ 燃焼処理機構
３３ 触媒材
３４ 外気導入口
３５ ブロア
４ 熱交換器
５ 磁化空気供給機構
６ 電磁バルブ
９ ガス流動機構
１０ 給湯機構
Ａ 磁化空気
Ｇ ガス
Ｐ 有機物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing tank 3 Combustion processing mechanism 33 Catalyst material 34 Outside air inlet 35 Blower 4 Heat exchanger 5 Magnetized air supply mechanism 6 Electromagnetic valve 9 Gas flow mechanism 10 Hot water supply mechanism A Magnetized air G Gas P Organic matter

Claims (4)

投入された有機物を加熱するとともに磁化空気を抑制的に供給して熱分解する処理槽に接続され有機物から分解され発生したガスを燃焼処理する燃焼処理機構を備えた有機物処理装置において、前記処理槽と燃焼処理機構との間にはガスに含まれている水分を分離除去する熱交換器が設けられ、前記燃焼処理機構は処理槽の上部にガスを下方から上方へ上昇させる煙突形に立上げられ内部に炭化ケイ素を主成分として多孔質のブロック体に焼結された触媒材が積層され触媒材よりも下方に外気を導入する外気導入口が設けられていることを特徴とする有機物処理装置。 In the organic matter processing apparatus provided with a combustion treatment mechanism that heats the introduced organic matter and is connected to a treatment vessel that suppresses and thermally decomposes magnetized air to thermally decompose the gas generated and decomposed from the organic matter, the treatment vessel A heat exchanger for separating and removing moisture contained in the gas is provided between the combustion treatment mechanism and the combustion treatment mechanism, and the combustion treatment mechanism is started up in a chimney shape that raises the gas from below to above at the top of the treatment tank. An organic substance processing apparatus, characterized in that a catalyst material sintered in a porous block body containing silicon carbide as a main component is laminated and an outside air introduction port for introducing outside air is provided below the catalyst material. . 請求項１の有機物処理装置において、燃焼処理機構は外気導入口付近に外気を強制的に吸入導入するブロアが設けられていることを特徴とする有機物処理装置。   2. The organic matter processing apparatus according to claim 1, wherein the combustion processing mechanism is provided with a blower for forcibly introducing and introducing outside air in the vicinity of the outside air introduction port. 請求項１または２の有機物処理装置において、燃焼処理機構の触媒材は炭化ケイ素６０重量％以上，酸化アルミニウム２８重量％以下，二酸化ケイ素１０重量％以上が含まれていることを特徴とする有機物処理装置。 3. The organic matter treatment apparatus according to claim 1, wherein the catalyst material of the combustion treatment mechanism contains 60% by weight or more of silicon carbide, 28% by weight or less of aluminum oxide, and 10% by weight or more of silicon dioxide. apparatus. 請求項１〜３のいずれかの有機物処理装置において、燃焼処理機構と処理槽とに熱交換部が設けられ燃焼処理機構側から処理槽側に流れる給水経路が配設された給湯機構が付設されていることを特徴とする有機物処理装置。 The organic matter processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a hot water supply mechanism in which a heat exchange unit is provided in the combustion processing mechanism and the processing tank, and a water supply path that flows from the combustion processing mechanism side to the processing tank side is provided. An organic matter processing apparatus characterized by comprising:
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