JP7401919B2 - 低温熱分解装置 - Google Patents

Description

本発明は、低温熱分解装置に関し、特に廃有機物に対しダイオキシンを発生させずに低温熱分解処理し、炭化・セラミック化する低温熱分解装置に関する。

生ゴミや廃プラスチックなどの廃有機物を処理する装置としては、焼却装置（焼却炉）が一般的である。しかしながら、廃有機物の焼却時に４００℃～７００℃程度の温度で燃焼処理させた場合には、毒性の強いダイオキシンが発生することが知られている。ダイオキシンの発生を抑制するには、例えば８００℃以上での高温燃焼処理が有効であるが、設備に係る費用が膨大となり、容易に設置することが困難であるという課題があった。

このような課題に対し、特許文献１では、ダイオキシンが発生しない低温での熱分解方法を開示している。特許文献１に開示された低温熱分解装置について、図１６、図１７を用いて説明する。図１６は、特許文献１に開示された低温熱分解装置を模式的に示す側面図であり、図１７は、その正面図である。

図１６、図１７に示す低温熱分解装置５０を用いた低温熱分解方法は、廃有機物が投入された処理炉６０内へ火種を投入する火入れ工程と、流体発磁機６１の磁化方向に空気を挿通させて空気を磁化させる磁化工程と、処理炉６０内へ前記磁化された空気を供給する供給工程と、熱処理によって生じた排ガスを外部へ放出する放出工程と、を備えている。

具体的には、まず、箱体部６４の調節弁を閉めた状態で、蓋部６５の開閉機構６６を操作して蓋部６５を開ける。そして、開口した投入口６７から処理炉６０内に廃有機物を投入し、再び開閉機構６６を操作して蓋部を閉じる。
続いて火入れ工程に移行する。ここでは、収容体６８に設けられた開口部７０を開けて、図示しない点火された燻燃材を火種として処理炉６０の内部に投入する。

そして、火種をもとに廃有機物を発火させ、領域ＡＲにある程度火がまわった時点で前記開口部７０を閉じ、磁化工程及び供給工程に移行する。
このとき、廃有機物は燻燃された状態となり、処理炉６０の内部では底部７１から上方に向かう気流が発生する。ここで、箱体部６４の調節弁（図示せず）を所定の分量に開いて、導入管（図示せず）を介して箱体部６４内に空気を導入する。

箱体部６４内に導入された空気は、流体発磁機６１のそれぞれの管部（図示せず）内に流入する。そして、磁石部（図示せず）を通過する際に、一対の磁石から生じる磁力線による空気の磁化（及びマイナスイオン化）が行われる（磁化工程）。磁化された空気は、複数の流体供給管部６３を介して連続的に処理炉６０内へ吸引される（供給工程）。

このとき、処理炉６０内部では、流体供給管部６３から送出された空気が領域ＡＲを中心に鉛直上方から見て時計回りの渦を形成する。これにより廃有機物の熱処理が促され、燻燃された状態で炭化・セラミック化が進行して、処理が終了する。

特許第４４８６６７１号公報

ところで、特許文献１に示された低温熱分解装置５０にあっては、処理炉６０に廃有機物を投入し、火種を行い、所定温度で熱処理を行うことになるが、嵩密度が小さい廃有機物にあっては、空気が廃有機物の間に侵入しやすく、処理温度が高くなる。
一方、嵩密度が大きい廃有機物にあっては、空気が廃有機物の間に侵入し難く、処理温度が低くなる。

その結果、廃有機物によっては適正な処理温度が得られず、廃有機物を炭化・セラミック化することができない、あるいはダイオキシンが発生するという課題があった。
また、廃有機物全体を均一に熱処理できず、一部が炭化・セラミック化することができないという課題があった。

本発明者らは、廃有機物を熱処理し、すべての廃有機物を効率的に炭化・セラミック化するために、熱処理温度を適正温度に制御する方法について鋭意研究を行った。そして、原料を抑えるウェイト、及びそれを支持するアームを設けて、廃有機物を所定圧力で押さえつけ、あるいは解除する動作を行い、さらには、処理炉内に送り込む酸素量を制御することにより、すべての廃有機物を炭化・セラミック化できることを知見し、本発明を完成するに至った。

本発明は、嵩密度の異なる廃有機物であっても、ダイオキシンの発生しない低温熱分解処理を行い、すべての廃有機物を均一に熱処理して炭化・セラミック化することのできる低温熱分解装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するためになされた、本発明に係る低温熱分解装置は、廃有機物を処理する処理炉と、前記処理炉内に支持アームを介して回転軸に取り付けられ、廃有機物を押さえ付けるウェイトと、前記回転軸に連結されたウェイト駆動シリンダーと、前記ウェイト駆動シリンダーの駆動を制御する制御部と、前記処理炉内の温度を検出する温度センサと、を備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを上昇させ圧力を減少ないし解除し、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを下降させ圧力を増大し、前記温度センサにより検出された温度に従い、前記ウェイト駆動シリンダーの動作を制御し、前記ウェイトによる廃有機物の圧縮力を可変することに特徴を有する。

尚、前記処理炉内に設けられ、調整弁によって前記処理炉内への酸素供給を制御する酸素供給ノズルを備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度に従い、前記調整弁を制御し、前記酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を可変することが望ましい。
また、前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記調整弁をより開いて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を増加し、前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記調整弁をより閉じて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を減少ないし供給停止することが望ましい。

また、前記処理炉への廃有機物の投入口において、観音開き式の一対の扉を備え、前記一対の扉は、それぞれ独立に開閉可能に構成されていることが望ましい。
また、前記処理炉の底部に、廃有機物の処理後物を炉外に搬送するためのスクリューコンベアを備え、前記スクリューコンベアは、処理炉内の一端から排出口が設けられた他端に向かって延びる長尺の回転軸と、該回転軸の周りに連続して形成されたスクリュー羽根とを有し、前記スクリュー羽根のピッチは、前記処理炉の一端側よりも前記排出口が設けられた他端側が大きく形成されていることが望ましい。
また、前記酸素供給ノズルに酸素を供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給された酸素に対しカルマン渦を発生させるカルマン渦発生球と、前記カルマン渦を通過させ、酸素を磁化する環状のマグネットとを備え、前記酸素供給ノズルから磁化酸素を前記処理炉内に供給することが望ましい。

このような構成によれば、制御部が、処理炉内の温度を常に検出し、処理炉内の温度が適正な処理温度となるよう酸素の供給とウェイトによる廃有機物の押さえ付けを制御することで、すべての廃有機物に対し、ダイオキシンの発生しない低温熱分解処理を行い、均一に熱処理して炭化・セラミック化することができる。
また、処理炉内に廃有機物を投入する投入口において、観音開き式の一対の扉を設け、それぞれを独立に開閉可能な構成としたことにより、炉内における廃有機物の収容状態を変化させることができ、均一な熱処理や熱処理後物の排出を容易にすることができる。
また、スクリューコンベアにおけるスクリュー羽根のピッチが、排出方向に向かって大きくなるように形成されているため、熱処理後の廃有機物（熱処理後物）をスクリュー羽根間に詰まらせることなく、炉内に熱処理後物を残さず効率的に排出することができる。

本発明によれば、嵩密度の異なる廃有機物であっても、ダイオキシンの発生しない低温熱分解処理を行い、すべての廃有機物を均一に熱処理して炭化・セラミック化することのできる低温熱分解装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る低温熱分解装置の平面図である。 図２は、本発明に係る低温熱分解装置の側面図である。 図３は、本発明に係る低温熱分解装置の正面図である。 図４は、本発明に係る低温熱分解装置を正面から見た断面図である。 図５は、図４とは異なる状態の本発明に係る低温熱分解装置を正面から見た断面図である。 図６は、図４、図５とは異なる状態の本発明に係る低温熱分解装置を正面から見た断面図である。 図７は、図３のＡ－Ａ矢視断面図である。 図８は、図２の断面図である。 図９は、図３のＢ－Ｂ矢視断面図である。 図１０は、本発明に係る低温熱分解装置の備える磁化酸素ノズルの構成を示す断面図及びブロック図である。 図１１は、本発明に係る低温熱分解装置の動作フロー図である。 図１２は、本発明に係る低温熱分解装置の状態遷移を示す断面図である。 図１３は、本発明に係る低温熱分解装置の他の状態遷移を示す断面図である。 図１４は、本発明に係る低温熱分解装置の他の状態遷移を示す断面図である。 図１５は、本発明に係る低温熱分解装置の他の状態遷移を示す断面図である。 図１６は、従来の低温熱分解装置を模式的に示す側面図である。 図１７は、従来の低温熱分解装置を模式的に示す正面図である。

以下、本発明に係る低温熱分解装置について説明する。
本発明に係る低温熱分解装置は、一般廃棄物、産業廃棄物等の廃有機物を、最低限の酸素（空気）の存在下で乾燥分解し、炎を出さずに蒸し焼き状態で灰とするものである。
図１は、本発明に係る低温熱分解装置の平面図であり、図２は、図１の低温熱分解装置の側面図であり、図３は、図１の低温熱分解装置の正面図である。

この低温熱分解装置１００は、収容体１（収容ケース）の上面側に２つの開閉可能な投入口２を備える。収容体１内には、図２に示すように断面Ｖ字型の底面を有する処理炉１１が設けられている。処理炉１１内は、図３に示すように中央に設けられた分離壁５によって２つに分割されており、前記２つの投入口２はそれら分割された処理炉１１の各空間（処理炉１１Ａ、１１Ｂと呼ぶ）にそれぞれ廃有機物を投入するために設けられている。
また、収容体１の背面側には、熱処理後に生じたダイオキシン等の有害物質を含む空気を浄化するための気体浄化機３が付設されている。この気体浄化機３は、処理炉１１から処理後の空気を取り込み、浄化処理後に大気中に排出するものであり、周知の構成を採用することができる。

また、図９（図３のＢ－Ｂ矢視断面図）に示すようにＶ字型底面２２には、多数の磁化酸素ノズル１２（酸素供給ノズル）が突出するように所定方向に向けて設けられている。具体的には、図２に示すように、これらの磁化酸素ノズル１２は、Ｖ字型底面２２の下から上に向かって三段構成とされ、最下の一段目、及びその上の二段目のノズル１２Ａ、１２Ｂは、その先端が斜面に沿って下方に向けられている。最上の三段目のノズル１２Ｃは、水平方向に配置され、その先端が処理炉１１の中央に向けられている。

また、図２に示すようにＶ字型の両側斜面に対配置された三段目の磁化酸素ノズル１２Ｃは、図９に示すように処理炉１１の平面視短手方向に沿って配置されている。また、一段目、及び二段目の磁化酸素ノズル１２Ａ、１２Ｂは、図９に示すように処理炉１１の平面視において処理炉１１の短手方向から所定角度傾斜し、且つＶ字型の両側斜面に配置されたノズルの噴射方向が平面視において互いに対向するように配置されている。これにより、処理炉１１内に供給される酸素を渦巻き状に環流させることができる。

図１０に示すように、前記磁化酸素ノズル１２には、ノズルに酸素を送り込むエアポンプ３１と、流量を調整する電磁弁３２と、流量を検出するために流量計３３とが接続されている。
各磁化酸素ノズル１２は、酸素の流れる方向に沿って複数の（図では２つ）の酸素磁化装置３４が設けられている。酸素磁化装置３４は、カルマン渦を発生させるためのカルマン渦発生球３６と、酸素を磁化させるための円環状のマグネット３５とが交互に複数（図では６個ずつ）設けられてなる。この磁化酸素装置３４においては、流量計３３を通過した酸素が供給されると、カルマン渦発生球３６によりカルマン渦が発生され、それが環状のマグネット３５の中を通過することにより酸素が磁化される構成となっている。

また、収容体１の外側には、図３に示す扉開閉シリンダー７等に圧縮空気を供給するためのエアコンプレッサ（図示せず）が設けられている。前記扉開閉シリンダー７は、投入口に設けられた一部の扉を開閉するために用いられる。具体的には、図３に示すように、前記投入口２には、二重構造の蓋が被せられている。即ち、外扉４と、その直下に配置され、扉開閉シリンダー７の駆動によって開閉動作する内扉６ａ、６ｂとにより構成される。外扉４は手動により開閉するように構成されている。

内扉６ａ、６ｂは、投入された廃有機物を一時的に受け止めるものであり、扉開閉シリンダー７の駆動により開くと、廃有機物が処理炉１１内に落下するようになっている。即ち、図３に示すように内扉６ａ、６ｂは、観音開き式の扉であり、水平となった閉状態から扉開閉シリンダー７の駆動により下方に回動して開状態となり、廃有機物が落下するようになっている。

扉開閉シリンダー７は、その下端部が収容体１の外側面に設置され、そのシリンダーロッドの先端が、内扉６ａ、６ｂの長尺辺に沿って延びる回転軸８の端部に固定されたリンク板９に枢着される。これにより、シリンダーロッドの伸縮動作に伴いリンク板９及び回転軸８が一体に回動することで内扉６ａ、６ｂが開閉動作するようになっている。

このような二重蓋の構造の場合、先ず、内扉６ａ、６ｂが閉じた状態で、手動で外扉４を開け、廃有機物を投入し、閉じた状態の内扉６ａ、６ｂ上に落とす。そして、手動で外扉４を閉じ、扉開閉シリンダー７を駆動して内扉６ａ、６ｂを開くことにより廃有機物をその自重で処理炉１１内に落下させる。このように処理炉１１内に直接廃有機物を落下させず、下側内扉６ａ、６ｂで一旦受け止めることにより、廃有機物を投入する際に、外気の処理炉１１内への流入を抑え、処理炉１１内の蒸気が逃げることを防止することができる。

また、図３に示すように、観音開き式の一対を構成する内扉６ａ、６ｂのそれぞれに扉開閉シリンダー７が設けられている。そのため、一対の内扉６ａ、６ｂのそれぞれの開閉動作を独立して制御することができる。
具体的には、内扉６上に廃有機物を乗せた状態から、最初に図４に示すように例えば処理炉１１Ａ側において内扉６ａのみを開くようにすれば、処理炉１１Ａ内の一方側に廃有機物Ｗが偏って収容される。

続けて一対の内扉６を閉じ、内扉６上に廃有機物を乗せた状態から、図５に示すように処理炉１１Ａ側において内扉６ｂのみを開くようにすれば、処理炉１１Ａ内の他方側に新たな廃有機物Ｗが偏って収容される。
続けて一対の内扉６を閉じ、内扉６上に廃有機物を乗せた状態から、図６に示すように処理炉１１Ａ側において内扉６ａ、６ｂを開くと、処理炉１１Ａの中央に新たな廃有機物Ｗが収容される。
これにより処理炉１１Ａにおいては、略同じ高さに廃有機物Ｗが収容され、磁化酸素ノズル１２から供給される磁化酸素が廃有機物Ｗに対して均一に行き届き、均一な熱処理を行いやすい状態となる。また、熱処理後物の排出が容易となる。

尚、図４乃至図６に示すように、処理炉１１Ｂ側において、内扉６上に廃有機物を乗せた状態から、常に一対の内扉６ａ、６ｂをともに開くようにすれば、処理炉１１Ｂの中央に山なりに廃有機物Ｗが収容されることになる。この場合、磁化酸素ノズル１２から供給される磁化酸素が廃有機物Ｗに対して均一に行き届かず、均一な熱処理を行い難い。また、熱処理後物の排出が困難となる。

また、処理炉１１Ａ、１１Ｂ内には、図７（図３のＡ－Ａ矢視断面図）、図８（図２の断面図）に示すように炉内に投入された廃有機物に対し押さえつけて加圧するための前後一対のウェイト１８（及び支持アーム１９）がそれぞれ設けられている。各ウェイト１８は、例えば８０ｋｇの先端鉄丸棒からなり、複数の支持アーム１９を介して回転軸２０に取り付けられている。処理炉１１内に設けられた回転軸２０は、収容体１の両側壁に設けられた軸受けに軸支されている。回転軸２０の一端が配置される収容体１の外側には、一対のウェイト駆動シリンダー１７が設けられ、そのシリンダーロッドの先端が、ウェイト１８及び支持アーム１９の回転軸２０に固定されたリンク板２１に枢着されている。尚、ウェイト駆動シリンダー１７は、収容体１の外壁に設けられたエアコンプレッサ（図示せず）から供給される圧縮空気によって駆動する。

ウェイト１８は、ウェイト駆動シリンダー１７のエアの入出力を切り替えることで上下動する。具体的には、ウェイト駆動シリンダー１７の作用により上方に引き上げられた後、ウェイト駆動シリンダー１７のエア供給を切り替えることで押さえ方向に回動する。そして、Ｖ字型底面２２上に堆積している廃有機物を支持アーム１９とともにエア圧力にて処理物に対して押さえ込み、圧力を変えながら熱分解速度を一定させるようになっている。
尚、処理炉１１Ａと処理炉１１Ｂとに対し、それぞれウェイト駆動シリンダー１７が設けられているため、各ウェイト１８及び回転アーム１９は独立して回動させることが可能となっている。

また、処理炉１１のＶ字型底面２２の底部には、排出手段としてスクリューコンベア１３が設けられている。このスクリューコンベア１３は、処理炉１１Ａ側のスクリューコンベア１４と処理炉１１Ｂ側のスクリューコンベア１５とからなる。図３に示すように前記スクリューコンベア１４、１５は、処理炉１１Ａ、１１Ｂ内の一端（処理炉１１の中央）から排出口（灰取出し口１６）が設けられた他端に向かって延びる長尺の回転軸１４ａ、１５ａと、該回転軸１４ａ、１５ａの周りに連続して形成されたスクリュー羽根１４ｂ、１５ｂとからなる。前記回転軸１４ａ、１５ａは同一軸上に配置され、図示しないモーターにより軸周りに回転可能に設けられている。また、前記スクリュー羽根１４ｂ、１５ｂの向きは逆方向に形成されており、それによりスクリューコンベア１４による排出方向とスクリューコンベア１５による搬送方向とが互いに逆の外側方向となっている。そのため、収容体１の両側面（排出口）には、それぞれ灰取出し口１６が設けられている。

また、例えば図３に示すように各スクリューコンベア１４、１５にあっては、スクリュー羽根１４ｂ、１５ｂのピッチが、処理炉１１Ａ、１１Ｂ内の一端側（処理炉１１内中央側）よりも排出口が設けられた他端側のほうが大きく形成されている（即ち、処理炉１１内の中央側から排出方向側に向かってスクリューのピッチが徐々に大きくなるように形成されている）。
これにより熱処理後物を出口付近（灰取出し口１６側）でスクリューに詰まらせることなく、効率的に排出することができる。

また、本発明に係る低温熱分解装置１００にあっては、図１に示すように制御部３０（コンピュータ）を備え、この制御部３０によって処理炉１１内の処理温度を自動制御する。この制御を行うために、図３に示すように処理炉１１内には上側の温度センサ１０ａと、下側の温度センサ１０ｂとが設けられる。
この温度センサ１０ａ、１０ｂにより検出された炉内温度のデータは、前記制御部３０において所定の温度範囲内にあるか判断するために用いられ、その結果に従い制御部３０は、磁化酸素ノズル１２に酸素を送気する電磁弁３２と、ウェイト１８及び支持アーム１９を上昇または下降させるためのウェイト駆動シリンダー１７の動作（シリンダーに圧縮空気を送るエアコンプレッサの動作）を制御するようになっている。

即ち、温度センサ１０ａ、１０ｂは、炉内が一定の温度となるよう維持し、炎を出さないための制御、更には、いろりの炭のような燻った状態を維持するための制御に用いられる。
例えば、温度センサ１０ａの検出した炉内上部の温度が所定値よりも上昇した場合には、上部側に配置された磁化酸素ノズル１２Ｃからのエア供給を停止し（上部側の磁化酸素ノズル１２から段階的にエア供給停止する）、炉内温度を制御するように構成されている。
或いは、上部の温度が所定値よりも上昇した場合に、ウェイト１８により廃有機物を予め設定した回数（例えば廃プラスチックの場合３回、木質系ゴミの場合６回、紙系ゴミの場合０回など）上から叩き押さえるようにしてもよい。そのようにすれば、廃有機物中にエアが入り込む隙間がなくなり、温度を低下させることができる。

尚、図２に示すように、処理炉１１内に酸素濃度計４０ａと、処理炉１１から気体浄化機３に至る管路中に酸素濃度計４０ｂを設けることにより、精度の高い処理コントロールを行う事ができる。
例えば、この酸素濃度計４０ａ、４０ｂにより検出された炉内酸素濃度のデータは、前記制御部３０において所定の温度範囲内にあるか判断するために用いられ、その結果に従い制御部３０は、磁化酸素ノズル１２に酸素を送気する電磁弁３２と、ウェイト１８及び支持アーム１９を上昇または下降させるためのウェイト駆動シリンダー１７の動作（シリンダーに圧縮空気を送るエア電磁弁の動作）を制御しても良い。
具体的には、酸素濃度が上昇した場合には、磁化酸素ノズル１２からのエア供給を停止し、ウェイト１８により廃有機物を上から叩き押さえ、熱分解中に発生した隙間（空間）をたたき、廃有機物に密にするが良い。一方、酸素濃度が下降した場合には、磁化酸素ノズル１２からのエア供給を供給し、ウェイト１８を上昇させ、ウェイト１８の廃有機物に対する圧力を解除するのが好ましい。
更に、温度センサ１０ａ、１０ｂと、酸素濃度計４０ａ、４０ｂを用いて、炉内が一定の温度となるよう維持し、炎を出さないための制御、更には、いろりの炭のような燻った状態を維持するための制御を行うのがより好ましい。

図１１の動作フロー、及び図１２乃至図１５を用いて例えば処理炉１１Ａ側の熱処理について説明する。
先ず、火種として炭を炉外で起こし、これを図示しない投入口から炉内に投入する（図１１のステップＳ１）。
次に、廃有機物Ｗが投入口２から処理炉１１Ａ内の火種上に投入される（図１１のステップＳ２）。具体的には、外扉４を手動で開けて、閉じた状態の内扉６ａ、６ｂ上に廃有機物Ｗを投入する。次いで、例えば内扉６ａのみを開いて廃有機物Ｗを処理炉１１Ａ内に投入する。これにより処理炉１１Ａ内の一方側に廃有機物が偏って収容される。

続けて内扉６ａを閉じ、内扉６ａ、６ｂ上に廃有機物Ｗを投入し、内扉６ｂのみを開いて廃有機物Ｗを処理炉１１Ａ内に投入する。これにより処理炉１１Ａ内の他方側に廃有機物が偏って収容される。
続けて内扉６ｂを閉じ、内扉６ａ、６ｂ上に廃有機物Ｗを投入し、内扉６ａ、６ｂを開いて廃有機物Ｗを処理炉１１Ａ内に投入する。これにより処理炉１１Ａ内の中央に廃有機物が収容され、処理炉１１Ａ内の廃有機物Ｗは高さが略均一な状態となる。

そして、火種をもとに廃有機物Ｗを無炎燃焼させ、ある程度火がまわった時点で、制御部３０は電磁弁を開いて磁化酸素ノズル１２から磁化された酸素を炉内に導入し、処理を開始する（図１１のステップＳ３）。

また、制御部３０は、ウェイト駆動シリンダー１７を駆動して図１２に示すようにウェイト１８を上方に引き上げた後、ウェイト駆動シリンダー１７のエア電磁弁（図示せず）を切り替えて支持アーム１９を下方に回動させる。即ち、ウェイト１８は制御部３０が設定したエア圧力に従い下方に回動し、図１３に示すようにＶ字型底面２２上に堆積している廃有機物Ｗを加圧する（図１１のステップＳ４）。
これにより廃有機物同士が密着し、廃有機物同士の熱伝導が良好となって低温熱分解処理工程が進行する。

ここで、低温熱分解処理工程において、制御部３０は、温度センサ１０ａ、１０ｂにより検出した炉内温度が予め設定した所定の温度範囲よりも高い場合（図１１のステップＳ５）、磁化酸素ノズル１２の電磁弁を閉じる方向に制御し、磁化酸素の供給量を減少させる（或いは停止する）とともに、ウェイト駆動シリンダー１７のエア供給を電磁弁により切り替え、ウェイト１８を下降させる。即ち、図１４に示すようにウェイト１８の自重及び制御部３０が設定したエア圧力に従い廃有機物Ｗへの圧力を増大させる（図１１のステップＳ６）。廃有機物Ｗは、圧縮力が増大して廃有機物同士がより密着し、嵩密度が大きくなることにより燻燃温度が低下して所定の温度範囲内となる。

一方、温度センサ１０ａ、１０ｂにより検出した温度が予め設定した所定の温度範囲よりも低い場合（図１１のステップＳ５）、制御部３０は磁化酸素ノズル１２の電磁弁をより開いて（或いは全開して）、磁化酸素の供給量を増大させるとともに、ウェイト駆動シリンダー１７のエア供給を電磁弁により切り替え、ウェイト１８を上昇させる。即ち、図１５に示すようにウェイト１８を引き上げ、廃有機物Ｗへの圧力を減少あるいは解除する（図１１のステップＳ７）。これにより、廃有機物Ｗの嵩密度が小さくなるとともに、廃有機物同士の隙間に磁化酸素がより入り込み、燻燃温度が上昇して所定の温度範囲内となる。

このようにして熱処理工程において、制御部３０は、炉内温度が所定範囲内となるよう自動制御し、予め設定された時間が経過することにより、低温熱分解処理を完了する（図１１のステップＳ８）。

このように本実施の形態にあっては、制御部３０が、処理炉１１内の温度を常に検出し、処理炉１１内の温度が適正な処理温度となるよう磁化酸素の供給とウェイト１８による廃有機物の押さえ付けを可変制御することで、すべての廃有機物に対し、ダイオキシンの発生しない低温熱分解処理を行い、均一に熱処理して効率的に炭化・セラミック化することができる。
また、処理炉１１内に廃有機物を投入する投入口２において、観音開き式の一対の内扉６ａ、６ｂを設け、それぞれを独立に開閉可能な構成としたことにより、炉内における廃有機物の収容状態を変化させることができ、均一な熱処理や排出を容易にすることができる。
また、スクリューコンベア１４、１５におけるスクリュー羽根１４ｂ、１５ｂのピッチが、排出方向に向かって（灰取出し口１６側に向かって）徐々に大きくなるように形成されているため、熱処理後の廃有機物（熱処理後物）を出口付近（灰取出し口１６側）でスクリュー羽根間に詰まらせることなく、炉内に熱処理後物を残さず効率的に排出することができる。

尚、前記した本実施の形態にあっては、磁化酸素ノズル１２によって処理炉１１内に磁化された酸素を供給するようにしたが、本発明にあっては、その形態に限定されるものではなく、酸素供給ノズルから磁化していない酸素を処理炉１１内に供給し低温熱分解処理する構成にも適用することができる。

１ 収容体
２ 投入口
３ 気体浄化機
４ 外扉
５ 仕切り壁
６ａ 内扉（扉）
６ｂ 内扉（扉）
７ 扉開閉シリンダー
８ 回転軸
９ リンク板
１０ａ 温度センサ
１０ｂ 温度センサ
１１ 処理炉
１１Ａ 処理炉
１１Ｂ 処理炉
１２ 磁化酸素ノズル（酸素供給ノズル）
１３ スクリューコンベア（排出手段）
１４ スクリューコンベア
１４ａ 回転軸
１４ｂ スクリュー羽根
１５ スクリューコンベア
１５ａ 回転軸
１５ｂ スクリュー羽根
１６ 灰取出し口
１７ ウェイト駆動シリンダー
１８ ウェイト
１９ 支持アーム
２０ 回転軸
２１ リンク板
２２ Ｖ字型底面
３０ 制御部
４０ａ 酸素濃度計
１００ 低温熱分解装置
Ｗ 廃有機物

Claims (6)

1. 廃有機物を処理する処理炉と、前記処理炉内に支持アームを介して回転軸に取り付けられ、廃有機物を押さえ付けるウェイトと、前記回転軸に連結されたウェイト駆動シリンダーと、前記ウェイト駆動シリンダーの駆動を制御する制御部と、前記処理炉内の温度を検出する温度センサと、を備え、
   前記制御部は、
   前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを上昇させ圧力を減少ないし解除し、
   前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記ウェイト駆動シリンダーにより前記ウェイトを下降させ圧力を増大し、
   前記温度センサにより検出された温度に従い、前記ウェイト駆動シリンダーの動作を制御し、前記ウェイトによる廃有機物の圧縮力を可変することを特徴とする低温熱分解装置。
2. 前記処理炉内に設けられ、調整弁によって前記処理炉内への酸素供給を制御する酸素供給ノズルを備え、
   前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度に従い、前記調整弁を制御し、前記酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を可変することを特徴とする請求項１に記載された低温熱分解装置。
3. 前記制御部は、
   前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より低い場合に、前記調整弁をより開いて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を増加し、
   前記温度センサにより検出された温度が、予め設定した温度範囲より高い場合に、前記調整弁をより閉じて酸素供給ノズルによる処理炉内への酸素供給量を減少ないし供給停止することを特徴とする請求項２に記載された低温熱分解装置。
4. 前記処理炉への廃有機物の投入口において、観音開き式の一対の扉を備え、
   前記一対の扉は、それぞれ独立に開閉可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された低温熱分解装置。
5. 前記処理炉の底部に、廃有機物の処理後物を炉外に搬送するためのスクリューコンベアを備え、
   前記スクリューコンベアは、処理炉内の一端から排出口が設けられた他端に向かって延びる長尺の回転軸と、該回転軸の周りに連続して形成されたスクリュー羽根とを有し、
   前記スクリュー羽根のピッチは、前記処理炉の一端側よりも前記排出口が設けられた他端側が大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された低温熱分解装置。
6. 前記酸素供給ノズルに酸素を供給するエアポンプと、前記エアポンプから供給された酸素に対しカルマン渦を発生させるカルマン渦発生球と、前記カルマン渦を通過させ、酸素を磁化する環状のマグネットとを備え、
   前記酸素供給ノズルから磁化酸素を前記処理炉内に供給することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載された低温熱分解装置。

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