(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ(２)に設けた導入口(４)から可燃性用尽ガス(Ｇ2)を導入して、このバーナ(２)により可燃性用尽ガス(Ｇ2)を燃焼室(１ａ)内で燃焼させるように構成した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、
上記燃焼室(１ａ)の下流に触媒槽(２１)を設け、上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃不可能な場合には、当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)を基底温度(Ｔ1)に維持して上記触媒槽(２１)で酸化処理するように構成し、
上記燃焼室(１ａ)に上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)の温度上昇を抑制する冷却手段(１２)を付設し、この冷却手段(１２)は上記触媒槽(２１)の上流側の温度を検出する温度検出手段(２４)を備え、その検出温度に基づき上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)の自燃を検出した場合には、上記冷却手段(１２)を作動させて、自燃した当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)の温度を触媒保全温度(Ｔ2)以下に維持するように構成した、ことを特徴とする可燃性用尽ガスの焼却処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、
上記冷却手段(１２)は、上記燃焼室(１ａ)内に冷却空気(Ａ2)を給送する送風機(１３)と、風量調節手段(１４)と、上記の温度検出手段(２４)とを備え、その検出温度に基づき制御回路(２６)を介して上記送風機(１３)と風量調節手段(１４)との少なくともいずれかを駆動制御するように構成した、ことを特徴とする可燃性用尽ガスの焼却処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、
上記冷却手段(１２)は、上記燃焼室(１ａ)内に冷却水噴霧(Ａ3)を供給する噴霧手段(２７)と、その供給水量を調節可能な開閉弁(２８)と、上記の温度検出手段(２４)とを備え、その検出温度に基づき制御回路(２６)を介して上記開閉弁(２８)を開閉・調量制御するように構成した、ことを特徴とする可燃性用尽ガスの焼却処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、滅菌処理など各種処理後に不要となったガスや、処理中等に生じる臭気ガス等、環境汚染につながる可燃性のガス(以下「可燃性用尽ガス」という)を焼却することにより、無臭無害なガスにして大気に放出するための可燃性用尽ガスの焼却処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の可燃性用尽ガスの焼却処理装置としては、従来より例えば図２中の符号(４０)で示すもの(以下「従来例１」という)、あるいは図３中の符号(５０)で示すもの(以下「従来例２」という)が知られている。ここで図２は、従来例１に係る直燃型焼却処理装置(４０)と滅菌処理装置(３０)とを関連付けて示す概要図、図３は従来例２に係る触媒型焼却処理装置(５０)の模式図〔滅菌処理装置(３０)を省略〕である。
【０００３】
上記滅菌処理装置(３０)は、滅菌チャンバー(３１)内に滅菌対象物(例えば、医療用メスや使い捨ての注射器、紙おしめや生理用品等の出荷前製品)を密封し、この滅菌チャンバー(３１)内を真空引きした後で滅菌ガス[Ｇ1：例えば可燃性の酸化エチレン(Ｃ2Ｈ4Ｏ)に不活性ガスである炭酸ガス(ＣＯ2)を混入したもの]を一定時間封入して滅菌処理し、その後、使用済みの上記滅菌ガスを可燃性用尽ガス(Ｇ2)として、必要に応じてこれに空気等を混入して希釈したのち、上記直燃型焼却処理装置(４０)内に導入するように構成されている。なお、図２中の符号(３２)は滅菌チャンバー(３１)を開閉可能に封止する扉、(３３)は送風機、(３４)は真空引き及び外気導入兼用の接続口、(３５)はドレン口をそれぞれ示す。
【０００４】
上記滅菌処理装置(３０)内での滅菌処理により不要になった可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、バッチ方式により取り出される。即ち、滅菌処理が終了すると、滅菌対象物を滅菌チャンバー(３１)内に置き残したままで、複数回にわたり上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)の取り出しを繰り返す。これは、滅菌対象物に付着残留する可燃性用尽ガス(Ｇ2)を滅菌チャンバー(３１)内で無害の状態になるまで希釈するためである。なお、通常第１回目に取り出される上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、自燃可能な濃度であるが、第２回目以降に取り出される当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、極端にその濃度が低下しており自燃不可能である。
【０００５】
上記直燃型焼却処理装置(４０)は、図２に示すように、中央部に配置された燃焼室(４１ａ)と、この燃焼室(４１ａ)の一端側に設けられたバーナ(４２)と、その燃焼室(４１ａ)の周囲に形成された予熱室(４４)と、その予熱室(４４)に連通するガス導入口(４５)と、上記燃焼室(４１ａ)の他端側に設けられたガス放出口(４６)とを備えている。上記滅菌処理装置(３０)から排出された可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、上記ガス導入口(４５)から導入されて予熱室(４４)内で予熱される。予熱された上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、パンチメタル(４３)を介して燃焼室(４１ａ)内に流入し、バーナ(４２)へ供給された燃料ガス(Ｇ)の火炎とともに燃焼される。そして無臭・無害の大気放出ガス(Ｇ3)となる。
【０００６】
上記触媒型焼却処理装置(５０)は、図３に示すように、一端部に配置されたガス導入口(５１)と、予熱のための熱交換器(５２)と、バーナを備える加熱室(５３)と、触媒槽(５４)と、反応槽(５５)と、排気ダクト(５６)と、上記熱交換器(５２)に排熱を供給する排熱供給部(５７)と、ガス放出口(５８)とを順に配置して構成されている。上記滅菌処理装置(３０)から排出された可燃性用尽ガス(Ｇ2)は、上記ガス導入口(５１)から導入されて熱交換器(５２)で予熱される。そして加熱室(５３)で触媒が安定して反応する下限温度(例えば略２５０℃：以下「基底温度(Ｔ1)」という)に加熱され、次いで触媒槽(５４)と反応槽(５５)とを通過して酸化分解されて無臭になる。これにより無臭・無害の大気放出ガス(Ｇ3)となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の直燃型焼却処理装置(４０)によれば、上記燃焼室(４１ａ)内の温度を高温に維持する必要があるため、以下のような難点がある。
即ち、前記滅菌処理装置(３０)から第２回目以降に取り出される可燃性用尽ガス(Ｇ2)の濃度が極端に低下しており自燃不可能であるから、未燃ガスを生じさせないように高温雰囲気内で酸化分解させる必要がある。このため、可燃性用尽ガス(Ｇ2)を複数回にわたり取り出す際の待機時や、上記直燃型焼却処理装置(４０)のプレヒート時においても、上記燃焼室(４１ａ)内の温度を例えば略７６０℃等の高温に維持する必要があり、多量の燃料ガスを消費し、ランニングコストが高くつく。
【０００８】
他方、上記触媒型焼却処理装置(５０)によれば、加熱室(５３)内の温度が低い基底温度(Ｔ1)であるため、可燃性用尽ガス(Ｇ2)を複数回にわたり取り出す際の待機時やプレヒート時における燃料の消費量は少ないが、以下のような難点がある。即ち、前記滅菌処理装置(３０)から第１回目に取り出される可燃性用尽ガス(Ｇ2)の濃度は高く自燃可能であるため、希釈しないで触媒槽(５４)を通すと触媒槽が焼損する。そこで触媒槽の焼損を回避するため、当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)を空気で１０〜３０倍に希釈して濃度を下げる必要がある。しかしそうすると希釈した当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)の処理量が１０〜３０倍に増えるため、処理時間が大幅に延長され、結果的に燃料ガスの処理量も増え、ランニングコストが高くつく。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料ガスの消費量及び可燃性用尽ガスの処理量を抑え、その処理時間を短縮し、ランニングコストの低減を図ることができる可燃性用尽ガス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】
上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。
即ち、請求項１に記載の発明は、バーナ(２)に設けた導入口(４)から可燃性用尽ガス(Ｇ2)を導入して、このバーナ(２)により可燃性用尽ガス(Ｇ2)を燃焼室(１ａ)内で燃焼させるように構成した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、上記燃焼室(１ａ)の下流に触媒槽(２１)を設け、上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃不可能な場合には、当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)を基底温度(Ｔ1)に維持して上記触媒槽(２１)で酸化処理するように構成し、上記燃焼室(１ａ)に上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)の温度上昇を抑制する冷却手段(１２)を付設し、この冷却手段(１２)は上記触媒槽(２１)の上流側の温度を検出する温度検出手段(２４)を備え、その検出温度に基づき上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)の自燃を検出した場合には、上記冷却手段(１２)を作動させて、自燃した当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)の温度を触媒保全温度(Ｔ2)以下に維持するように構成した、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、上記冷却手段(１２)が、上記燃焼室(１ａ)内に冷却空気(Ａ2)を給送する送風機(１３)と、風量調節手段(１４)と、上記の温度検出手段(２４)とを備え、その検出温度に基づき制御回路(２６)を介して上記送風機(１３)と風量調節手段(１４)との少なくともいずれかを駆動制御するように構成した、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載した可燃性用尽ガスの焼却処理装置において、上記冷却手段(１２)が、上記燃焼室(１ａ)内に冷却水噴霧(Ａ3)を供給する噴霧手段(２７)と、その供給水量を調節可能な開閉弁(２８)と、上記の温度検出手段(２４)とを備え、その検出温度に基づき制御回路(２６)を介して上記開閉弁(２８)を開閉・調量制御するように構成した、ことを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明にいう上記可燃性用尽ガスは、可燃性ガスのみから構成されたガスだけでなく、これらに空気や炭酸ガス等の不燃性ガスを混入して希釈した状態のガスを含む。
【００１４】
【発明の作用・効果】
請求項１に記載の発明では、可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃不可能な場合には、当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)を基底温度(Ｔ1)に維持し、上記燃焼室(１ａ)の下流に設けた触媒槽(２１)で不燃分を完全に酸化処理する。つまり、バーナ(２)に供給される燃料の供給量は、上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)を基底温度(Ｔ1：例えば略２５０℃)に維持できれば足りる。
【００１５】
一方、上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃可能な場合には、上記触媒槽(２１)の上流側の温度がこの自燃により上昇したことを温度検出手段(２４)で検出し、その検出温度に基づき、上記燃焼室(１ａ)に付設した冷却手段(１２)を作動させる。即ち、上記触媒槽(２１)の上流側の検出温度が前記基底温度(Ｔ1：例えば２５０℃)を大きく超えていれば、可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃状態にあることを上記制御回路(２６)が判断し、冷却手段(１２)を作動させて燃焼室(１ａ)内を触媒保全温度(Ｔ2)以下に維持する。このとき、未燃分が生じても下流側の触媒槽(２１)で完全に酸化処理する。
【００１６】
これにより、可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃不可能な場合は、従来例１の直燃型焼却処理装置と異なり、可燃性用尽ガスの取出し待機時や本装置のプレヒート時において燃焼室内を高温に維持する必要がなく、燃料の消費量を抑えてランニングコストの低減を図ることができる。一方、可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃可能な場合は、従来例２の触媒型焼却処理装置と異なり可燃性用尽ガスを希釈する必要がないので、用尽ガスの処理量を抑え、その処理時間を短縮することができる。また、上記触媒槽(２１)の熱負荷が少なく、その焼損を回避することができる。従って、可燃性用尽ガスが自燃可能な濃度と自燃不可能な濃度とに変化する場合であっても、触媒槽(２１)の焼損を回避しつつ、燃料の消費量を抑え、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る可燃性用尽ガスの焼却処理装置の概要図である。
この焼却処理装置は、耐熱ケーシング(１)で構成された燃焼室(１ａ)と、その燃焼室(１ａ)内で燃料ガス(Ｇ1)及び可燃性用尽ガス(Ｇ2)を燃焼させるバーナ(２)と、上記燃焼室(１ａ)内における可燃性用尽ガス(Ｇ2)の燃焼温度の上昇を抑制する冷却手段(１２)と、上記燃焼室(１ａ)の下流で触媒処理部(２０)内に設けられた触媒槽(２１)と、ガス放出口(２２)を備えている。
【００１８】
上記バーナ(２)は、可燃性用尽ガス(Ｇ2)の導入口(４)を有し、上記燃焼室(１ａ)内にその先端部を突入して設けられたバーナ本体(３)と、このバーナ本体(３)内に同軸状に挿入された燃焼エアー導入筒(５)と、この燃焼エアー導入筒(５)内に同軸状に挿入された燃料ガス導入筒(６)とを備え、上記燃焼室(１ａ)内で可燃性用尽ガス(Ｇ2)燃焼させるように構成されている。
【００１９】
上記バーナ本体(３)の燃焼室内側の先端部外周には、上記冷却手段(１２)により給送されてきた冷却空気(Ａ2)を上記燃焼室(１ａ)内に拡散させて流入させる多孔板〔パンチメタル(１１)〕が装着されている。また、上記燃料ガス導入筒(６)の中心軸線上には、長い点火電極(７)が挿入され、この点火電極(７)と燃料ガス導入筒(６)とを基端筒部(８)で支持し、上記点火電極(７)を点火用トランス(１０)に導電連結している。
【００２０】
上記冷却手段(１２)は、上記燃焼室(１ａ)内に冷却空気(Ａ2)を給送する送風機(１３)と、風量調節手段であるダンパ(１４)と、そのダンパ(１４)を駆動するダンパ駆動手段(１５)と、前記触媒槽(２１)の上流側の温度を検出する温度検出手段(２４)とを備え、その検出温度に基づき、制御回路(２６)により上記送風機(１３)の風量を調整したり、ダンパ駆動手段(１５)を介して上記ダンパ(１４)を調量制御するように構成されている。
【００２１】
即ち、上記触媒槽(２１)の上流側の検出温度が当該触媒が安定に反応する基底温度(Ｔ1：例えば２５０℃)を超えていなければ、上記可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃不可能な濃度であると判断し、その不燃ガスを上記触媒槽(２１)で完全に処理する。また、上記検出温度が基底温度(Ｔ1)を大きく超えていれば、当該可燃性用尽ガス(Ｇ2)が自燃状態にあると判断し、例えば上記ダンパ(１４)の開度を大きくする等、冷却手段(１２)を作動させて燃焼室(１ａ)内への冷却空気(Ａ2)の導入量を増加させ、これにより触媒槽(２１)を通過するガスの温度を触媒の耐熱可能な触媒保全温度(Ｔ2：略６００℃)以下に維持し、当該触媒槽(２１)の熱負荷を軽減する。
【００２２】
これにより触媒槽(２１)の焼損を回避しつつ、燃料の消費量を抑え、ランニングコストの低減を図ることができる。即ち、可燃性用尽ガスの取出し待機時や本装置のプレヒート時において、燃焼室(１ａ)内を直燃型焼却処理装置のように高温に維持する必要がないので、燃料の消費量を抑え、ランニングコストの低減を図ることができる。また、触媒型焼却処理装置のように可燃性用尽ガスを希釈する必要がないので、当該用尽ガスの処理量を抑え、その処理時間を短縮することができる。
【００２３】
前記触媒処理部(２０)とガス放出口(２２)との間には、送風機(１３)で給送された冷却空気(Ａ2)の一部分を導入するエアー導入口(２３)が設けられている。上記触媒槽(２１)を通過するガスの温度を触媒保全温度(Ｔ2)以下に維持しつつ、可燃性用尽ガス(Ｇ2)を自燃させる際には、上記触媒槽(２１)の下流側の温度を温度検出手段(２４)で検出することに基づき、上記制御回路(２６)によりダンパ(１７)の開度を調節して無臭無害の放出ガス(Ｇ3)の温度を十分に低下させる。なお、図１中の符号１６は冷却空気の導入口、１８は紫外線光電官を備える火炎監視装置、１９はのぞき窓を示す。
【００２４】
上記冷却手段(１２)に代えて、例えば上記燃焼室(１ａ)内に仮想線で示す噴霧手段(２７)と、その供給水量の調節が可能な開閉弁(２８)と、上記触媒槽(２１)の上流側の温度を検出する温度検出手段(２４)とを設けてもよい。この場合には、温度検出手段(２４)が検出した温度に基づき、制御回路(２６)を介して上記開閉弁(２８)を開閉・調量制御して、上記燃焼室(１ａ)内に適量の冷却水噴霧(Ａ3)を供給し、当該燃焼室(１ａ)内を前記触媒保全温度(Ｔ2)以下に維持しながら、可燃性用尽ガス(Ｇ2)を自燃させる。また、不燃分は上記触媒槽(２１)により完全に酸化処理する。
【００２５】
この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、前記滅菌処理装置(３０)は必ずしも必要としない。また、本発明に係る焼却処理装置は、臭気ガスや滅菌処理済みのガスに限らず、環境汚染につながる多種多様な可燃性用尽ガスの焼却処理に適用可能である。更に、例えば滅菌ガスが溶け込んだ廃水など、可燃性用尽ガスを含む液体を、上記冷却手段(１２)を構成する噴霧手段(２７)により燃焼室(１ａ)内に噴霧させて焼却することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る焼却処理装置の概要図である。
【図２】従来例１に係る直燃型焼却処理装置と滅菌処理装置とを関連付けて示す概要図である。
【図３】従来例２に係る触媒型焼却処理装置の模式図である。
【符号の説明】
１ａ…燃焼室、２…バーナ、１２…冷却手段、１３…送風機、１４…風量調節手段、２１…触媒槽、２４…温度検出手段、２６…制御回路、２７…噴霧手段、２８…開閉弁、Ａ2…冷却空気、Ａ3…冷却水噴霧、Ｇ1…燃料ガス、Ｇ2…可燃性用尽ガス、Ｔ1…基底温度、Ｔ2…触媒保全温度。
【図１】
0003728394.tif 000002
【図２】
0003728394.tif 000003
【図３】
0003728394.tif 000004