(57)【要約】    【課題】  燃焼によらず、また手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することのできる炭化処理装置を提供すること。    【解決手段】  炭化処理装置１００に、炭化室１４に連通され内部に水が貯留された水槽６１と、水槽６１中に酸化剤を導入する酸化剤導入手段としてのオゾン発生装置８０とを有する排出ガス浄化装置６０を設けた。炭化室１４内における可燃性有機物の炭化に伴って発生する多量の排出ガスは、炭化室１４に連通している水槽６１に導入され、導入ガスのうちの水蒸気ガスは水槽６１内に貯留された水により冷却され、水となって水槽６１内の水と混じる。一方、導入ガスのうち可燃性ガス等は、水槽６１内の水によって冷却されて凝縮し、液状物となり、さらにオゾン発生装置８０から発生されるオゾンの酸化剤の作用によって液状物が酸化されて気泡状態となる。この気泡状態となったものは、排液回収用電磁弁７６を開くことによって排液回収用通路７５を通って凝縮槽４０内に逆流するため、凝縮槽４０で捕集される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性有機物が収容される炭化室と、該炭化室内の可燃性有機物を加熱する加熱手段とを備え、該加熱手段で可燃性有機物を加熱することによって可燃性有機物を炭化させる炭化処理装置において、
前記炭化室に連通され、前記炭化室から導入されるガスを凝縮して液化させる凝縮槽と、
該凝縮槽に連通されるとともに、内部に水が貯留された水槽と、該水槽中に酸化剤を導入する酸化剤導入装置とを有する排出ガス浄化装置と、
一端が前記水槽に連通されるとともに他端が前記凝縮槽に連通された排液回収用通路と、
該排液回収用通路の途中に介装された排液回収用開閉弁と、を備え、
前記排液回収用通路は、前記水槽の喫水面の高さ位置にて前記水槽と連通されてなることを特徴とする炭化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化処理装置に関するものであり、特に、炭化処理によってガスとして排出される排出ガスの浄化処理技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物の処理方法としては、焼却、埋め立て、リサイクル、固形燃料化等、様々な処理が行われているが、生ゴミの処理においては、堆肥にする技術が盛んに進められてきた。ところが、堆肥の需要は意外に低く、そのため新たに「炭化処理」技術が脚光を浴びはじめてきた。「炭化処理」は、生ゴミのような可燃性有機物を炭化して「炭」にすることによりゴミのリサイクルを目指すもので、炭化処理により生成される炭は、堆肥に比べて需要が高い（吸着材、燃料、トナー等）。
【０００３】
炭化処理は、生ゴミのような可燃性の有機廃棄物を燃焼させずに蒸し焼き状態にすることにより炭化させるものであるが、この炭化によって、多量のガスが発生する。発生するガスの大部分は水蒸気であるが、可燃性ガスも含まれており、この可燃性ガスを含む排出ガスを無害なものにするための方策を講じる必要がある。
【０００４】
特許文献１、２には、炭化処理で発生した排出ガスを燃焼して浄化するために、燃焼室を設け、燃焼室で未燃分のガスを完全燃焼させることによって浄化する炭化処理装置について記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１９２６６５号公報（段落番号〜、図１）
【特許文献２】特開平１１−２９３２５７（段落番号、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載されるような、燃焼によって可燃性ガスを浄化する方法では、燃焼によりダイオキシンが発生する懸念がある。燃焼温度を非常に高温にした場合には、ダイオキシンの発生は減少するが、燃焼又は焼却という用語が消費者にダイオキシンの発生をイメージさせるため、販売力に欠けるという問題がある。
【０００６】
ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みて成されたものであり、燃焼によらず、また手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することのできる炭化処理装置を提供することを、技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するためになされた請求項１の発明は、
可燃性有機物が収容される炭化室と、該炭化室内の可燃性有機物を加熱する加熱手段とを備え、該加熱手段で可燃性有機物を加熱することによって可燃性有機物を炭化させる炭化処理装置において、
前記炭化室に連通され、前記炭化室から導入されるガスを凝縮して液化させる凝縮槽と、
該凝縮槽に連通されるとともに、内部に水が貯留された水槽と、該水槽中に酸化剤を導入する酸化剤導入装置とを有する排出ガス浄化装置と、
一端が前記水槽に連通されるとともに他端が前記凝縮槽に連通された排液回収用通路と、
該排液回収用通路の途中に介装された排液回収用開閉弁と、を備え、
前記排液回収用通路は、前記水槽の喫水面の高さ位置にて前記水槽と連通されてなることを特徴とする炭化処理装置とすることである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、加熱手段によって炭化室内の可燃性有機物を加熱すると、炭化室内における可燃性有機物の炭化に伴って多量の排出ガスが発生する。このガスは、炭化室に連通している凝縮槽に導入される。凝縮槽では、炭化室から導入された排出ガスが一部凝縮して液化する。この凝縮槽で液化しない排出ガス、及び、凝縮槽で再び気化したガスは、該凝縮槽に連通した水槽に導入される。水槽に導入されたガスは、水槽内に貯留された水により冷却されて凝縮する。ここで、水槽に導入されたガスのうち、水蒸気ガスは水となって水槽内の水と混じるが、水蒸気以外の排出ガス（可燃性ガス等）は、一般に疎水性であるために液状体となっても水に混ざらない。この場合において、本発明では、酸化剤発生手段により水槽内に酸化剤が導入されているため、この酸化剤の作用によって上記液状体が酸化されて気泡状態となる。この気泡状態となって水槽上部に浮遊したものを採取して除去し、処分することにより、排出ガスを浄化処理することができる。
【０００９】
このように、請求項１の発明では、燃焼によらず、また水循環槽から気泡状態の液状酸化物を取り除くといった手間がかからず簡単な方法で排出ガスを浄化することができる。
【００１０】
酸化剤を作用させることにより、液状体が気泡状物となる理由は、以下のように考えられる。即ち、凝縮した液状体中の油脂成分に酸化剤が作用して親水性を帯び、エマルジョンを形成するとともに、酸化作用によってＯ２やＣＯ２等が細かい気泡として生成し、気泡状物となったと考えられる。
【００１１】
酸化剤としては、オゾン、過酸化水素などを用いることができるが、特にオゾンは簡単且つ安価に発生装置が入手できるので、本発明に有効に利用できる。
【００１２】
また、本炭化処理装置が炭化終了と判断されると、炭化室内の加熱が停止されるが、この加熱停止によって炭化室の温度が低下するために、凝縮槽が水槽に対して負圧となり、水槽側から凝縮槽側に逆流しようとする流れが発生する。この場合において、本願発明の構成によれば、一端が水槽の喫水面の高さ位置にて水槽と連通され、他端が凝縮槽に連通された排液回収用通路と、この排液回収用通路の途中に介設された排液回収用開閉弁が設けられているため、この排液回収用開閉弁を開成作動させることによって、水槽内の気体が排液回収用通路を通って凝縮槽内に逆流する。ここで、排液回収用通路の一端は、上述のように水槽の喫水面の高さ位置にて水槽と連通しているため、排液回収用通路によって水槽上部の気体とともに、喫水面に浮遊する気泡状物を一緒に吸込んで凝縮槽内に逆流させることができる。この作用によって、凝縮槽内で全ての凝縮物をトラップすることができる上に、水槽内から凝縮物を取り除くための作業を行うことを省略することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態における炭化処理装置の構成概略図である。図１から分かるように、炭化処理装置１００は、炭化槽１０と、加熱手段としての炭化室加熱ヒータ２０と、凝縮槽４０と、排出ガス浄化装置６０とを備える。
【００１５】
炭化槽１０は、その外郭がセラミックファイバーを含有した耐火性材料で形成されている。また、炭化槽１０は、図に示すように内部に仕切り壁１３が立設されている。この仕切り壁１３によって、炭化槽１０内が炭化室１４及び逆流溜室１５に区画されている。尚、炭化室１４と逆流溜室１５は連通している必要があるが、必ずしも本例のように仕切り壁１３で仕切って一つの炭化槽に形成されている必要はなく、各室がそれぞれ別々に形成されていても、両室が連通してさえすれば良い。
【００１６】
また、炭化槽１０は、その側壁１０ａに形成された排気口１０ｂを除き、槽内の密閉状態を維持できるように、可燃性有機物の投入口（図示せず）や電気配線等の出入り口部がシール材（例えばゴムパッキン、シールテープ等）でシール処理されている。
【００１７】
炭化室１４の内部には、上部が開口したトレー１１が設置されている。このトレー１１の内側には炭化室加熱ヒータ２０が配設されている。本例では炭化室加熱ヒータ２０はセラミックヒータで構成されている。尚、炭化室加熱ヒータ２０は、トレー１１を加熱する構成であれば、トレー１１と別体に構成されていてもよく、また本例のようにトレー１１の内部に一体的に構成されていても良い。生ゴミなどの可燃性有機物Ａは、トレー１１内に投入されるようになっている。
【００１８】
また、炭化槽１０の側壁１０ｃには炭化室温度センサー１２が取り付けられている。この炭化室温度センサー１２は、温度の検知部分が側壁１０ｃから炭化室１４及びトレー１１の内壁に突出されていて、トレー１１内の内壁温度が検出できるようになっている。
【００１９】
上述したように、炭化槽１０の側壁１０ａには、排気口１０ｂが形成されている。この排気口１０ｂに、排出通路３０が連通している。この排出通路３０は、その一端開口部３１が炭化槽１０の逆流溜室１５に開口しており、他端開口部３２が後述の凝縮槽４０に開口している。
【００２０】
凝縮槽４０は、その内部空間が排出通路３０によって炭化室１４内に連通されており、該内部空間において炭化室１４から排出されてきた気体（主に水蒸気）を凝縮させるための槽である。この凝縮槽４０には、その側壁４０ａに吸入口４０ｂが形成されているとともに、側壁４０ｃに排出口４０ｄが形成されている。そして、吸入口４０ｂには排出通路３０が、排出口４０ｄには連通路５０が接続されている。凝縮槽４０も炭化室１４と同様密閉性を維持する必要があるので、吸入口４０ｂ及び排出口４０ｄを除き、密閉状態を保てるようにシール加工が施されている。
【００２１】
排出通路３０の他端開口部３２は、図１に示すように凝縮槽４０内で下向きに開口されている。一方、連通路５０の一端開口部５１は、図１に示すように凝縮槽４０内で上向きに開口されている。また、排出通路３０の他端開口部３２は、炭化室１４内に開口した一端開口部３１よりも高い位置若しくは同等の高さ位置になるように、その開口高さが調整されている。
【００２２】
また、凝縮槽４０内には、メッシュ状の金網４１が水平方向に配設されており、この金網４１によって、凝縮槽４０が上部空間４２及び下部空間４３に区画される。図に示すように、下部空間４３に排出通路３０の他端開口部３２が、上部空間４２に連通路５０の一端開口部５１が連通するようにされている。
【００２３】
また、図に示すように、凝縮槽４０の下部には凝縮槽加熱ヒータ４４が取付けられている。この凝縮槽加熱ヒータ４４は、凝縮槽４０内に溜まる液体を蒸発させたいときなどに使用する。さらに、凝縮槽４０には、上部空間４２の温度を測定するための凝縮槽温度センサー４５が配設されている。
【００２４】
排出ガス浄化装置６０は、水槽６１と、酸化剤発生装置としてのオゾン発生装置８０とを備えて構成されている。
【００２５】
水槽６１は、本体部６２と、循環通路６３と、循環ポンプ６４と、冷却手段としてのラジエター６５と、冷却ファン装置６６を備えて構成されている。
【００２６】
本体部６２は、内部が中空の筒状体であり、内部に水が貯留されている。貯留されている水は、本体部６２の所定の高さ位置に取り付けられた水位センサー６２ａによって水位が検知される。また、本体部６２の内部には紫外線ランプ６７が設置されている。この紫外線ランプ６７は、オゾン発生装置８０から導入されるオゾンの活性化を行うものであり、本例では紫外線ランプとしたが、これに限定されるものではなく、オゾンなどの酸化剤の活性化を行い得るものであれば、例えば超音波素子等でも良い。
【００２７】
また、本体部６２内には、乱流翼６８が設置されている。この乱流翼６８は、本体部６２に循環されてくる水や浮遊物を衝突させて攪拌させるためのものであり、攪拌が適当に生じるような形状をしているのが好ましいが、衝突の勢いや設置場所によっては単なる平板であっても良い。
【００２８】
本体部６２の上部の形状は、図に示すように、上に行くほど内部空間が狭められた円錐台形状に構成されている。
【００２９】
本体部６２の下部からは、排水管７０が連通している。この排水管７０は、図に示すようにその先で分岐され、一方の端７１が外部に開放され、他方の端７２が本体部６２の上部空間に上向きに開口されている。また、この排水管７０には、補給水通路７３が連通している。補給水通路７３の途中には、循環水量調整手段としての水量調節用電磁弁７４が介装されてなり、水位センサー６２ａからの検知情報に応じて水量調節用電磁弁７４が開閉することにより、水槽６１中の水量の調整を行う。
【００３０】
循環通路６３は、図に示すように、本体部６２の略中間部に一端６３ａが接続され、本体部６２の下部に他端６３ｂが接続されてなる。この循環通路６３の途中には、循環ポンプ６４及びラジエター６５が介装されてなる。
【００３１】
循環ポンプ６４は、吸入ポート６４ａ及び吐出ポート６４ｂを有し、吸入ポート６４ａ側から吸入される水を吐出ポート６４ｂ側へと圧送するものである。したがって、本例では、循環ポンプ６４を駆動させることによって、循環通路６３内の水が図示矢印Ｂ方向に流れる。
【００３２】
ラジエター６５には冷却ファン装置６６が対向配置されており、冷却ファン装置６６が駆動することによりラジエター６５に通風されて、ラジエター６５内を流れる水が冷却されるものである。
【００３３】
また、循環通路６３には、オゾン発生装置８０が連通している。このオゾン発生装置８０は、オゾンを発生させるオゾン発生器８１と、該オゾン発生器８１に連通したオゾン導入通路８２を備えて構成され、オゾン導入通路８２が循環通路６３に連通することによって、オゾンが循環通路６３内に導入されるようになっている。尚、オゾン導入通路８２が循環通路６３に連通する部分Ｃは、図に示すように循環ポンプ６４の下流側が好ましい。このように配置することにより、発生したオゾンを効果的に水槽６１内に循環、攪拌することができる。
【００３４】
また、循環通路６３には、連通路５０も連通している。尚、連通路５０が循環通路６３に連通する部分Ｄは、図に示すようにオゾン導入通路８２が循環通路６３に連通する部分Ｃよりも下流側に配置することが好ましい。このように配置することにより、連通路５０から循環通路６３に排出されたガスにオゾンを効果的に作用させることができる。
【００３５】
水槽６１の本体部６２には、排液回収用通路７５の一端７５ａが連通されている。この排液回収用通路７５の一端７５ａは、図に示すように、本体部６２内に貯留された水の喫水面と同じ高さ位置にて、即ち水位センサー６２ａと同じ高さ位置にて本体部６２と連通している。一方、排液回収用通路７５の他端７５ｂは、凝縮槽４０の上部空間に連通されている。そして、排液回収用通路７５の途中には、排液回収用電磁弁７６が介装されている。
【００３６】
尚、炭化室温度センサー１２、炭化室加熱ヒータ２０、凝縮槽温度センサー４５、凝縮槽加熱ヒータ４４、冷却ファン装置６６、循環ポンプ６４、オゾン発生器８１、排液回収用電磁弁７６、紫外線ランプ６７、水位センサー６２ａ、水量調節用電磁弁７４は、それぞれコントローラ９０と電気的に接続されている。このコントローラ９０は電源Ｅに接続されており、各種機器に制御指令を与えるものである。
【００３７】
上記構成の炭化処理装置１００において、以下にその作動について説明する。
【００３８】
まず、生ゴミや食品残渣などの可燃性有機物を、炭化室１４内のトレー１１内に投入する。次いで、コントローラ９０の運転スイッチ（図示略）を押圧して炭化処理装置１００を作動させる。すると、コントローラ９０は、まず水位センサー６２ａからの検知情報により排出ガス浄化装置６０の本体部６２内に貯留された水が所定の水位に達しているかどうかを判断する。所定の水位に達していないと判断された場合、即ち水位センサー６２ａが水を検知していない場合には、水量調節用電磁弁７４を開成作動させる。すると、補給水通路７３から水が排水管７０に流れ、排水管７０から本体部６２内に水が補給される。所定の水位に達していると判断された場合には、冷却ファン装置６６、循環ポンプ６４、紫外線ランプ６７、オゾン発生器８１、炭化室加熱ヒータ２０を作動させる。炭化室加熱ヒータ２０の作動により炭化室１４が加熱され、トレー１１内に投入された可燃性有機物の炭化が開始されるとともに、排出ガス浄化装置６０が作動して本体部６２内の水が循環通路６３中を循環する。尚、炭化室加熱ヒータ２０による炭化室１４内の加熱温度は、約４００℃となるよう、炭化室温度センサー１２の検出温度に基づいて制御される。
【００３９】
炭化室１４内のトレー１１内の可燃性有機物は、加熱されるにつれて、水分を主体としたガスを発生する。発生したガスは、排気口１０ｂから排出通路３０を通って炭化室１４から排出され、さらに凝縮槽４０へと導入される。凝縮槽４０では、排出通路３０から導入されてきたガスが凝縮し、液体となる。この場合において、凝縮槽４０内には金網４１が配設されているため、排出通路３０から凝縮槽４０内に導入されたガスがこの金網４１に衝突して熱を奪われ、効果的に凝縮槽４０内で凝縮される。
【００４０】
炭化処理装置１００の初回運転時または運転初期時には、凝縮槽４０で凝縮した液体が凝縮槽４０の下部に溜まる。図に示すように、排出通路３０の他端開口部３２は凝縮槽４０の下側に下を向いて開口しているため、凝縮槽４０の下部に溜まる液体が増加してくると、排出通路３０の他端開口部３２が凝縮水により塞がれる。このため、排出通路３０から排出されるガスは、凝縮槽４０の下部に溜まった凝縮水中をバブリングすることになる。ここで、排出通路３０から排出されるガスのうちの大部分は水蒸気であるので、凝縮槽４０内で凝縮される液体の大部分は水である。水の温度は１００℃以下であるので、沸点が１００℃以上のガスは、この凝縮槽４０で水とバブリングすることによって効果的に凝縮され、凝縮槽４０で捕集されることとなる。
【００４１】
一方、凝縮槽４０内に溜まった水は、排出通路３０から排出される排出ガスと接触することにより加熱され、一部蒸発して水蒸気となる。そして、このようにして蒸発した水蒸気、及び、凝縮槽４０では凝縮しなかったガスは、連通路５０を通って凝縮槽４０から排出される。
【００４２】
尚、炭化室１４内で可燃性有機物を炭化している最中は、連通路５０を通って凝縮槽４０から排出される水蒸気よりも、炭化槽１０から排出通路３０を通って凝縮槽４０に導入されてくる水蒸気の方が多いので、凝縮槽下部の凝縮水が全て蒸発して無くなくことはなく、むしろ増加してくる。この場合において、排出通路３０の他端開口部３２の高さ位置の方が、一端開口部３１の高さ位置よりも高くなるように排出通路３０が設計されているため、凝縮槽４０下部の凝縮水量が一定量以上となると、サイホンの原理によって、排出通路３０を通って凝縮槽４０から炭化槽１０内に凝縮水が逆流する。図に示すように、排出通路３０の一端開口部３１は、炭化槽１０の逆流溜室１５に連通しているため、逆流して炭化槽１０に導入される液体は炭化室１４には入らず、この逆流溜室１５に流入する。逆流溜室１５に流入した液体は、炭化室加熱ヒータ２０の熱によって再加熱され、ガスとなって再び排出通路３０から凝縮槽４０に導入される。
【００４３】
また、炭化室１４内で可燃性有機物を炭化している最中は、凝縮槽温度センサー４５で検出される凝縮槽４０の上部空間４２の温度は、ほぼ１００℃で一定となる。これは、蒸発した水蒸気の温度がほぼ１００℃であるからである。
【００４４】
上述のように、凝縮槽４０によって大部分の可燃性ガスが凝縮されるが、水蒸気及び一部の油分・炭素浮遊物（タール分などを含む）がガスとして凝縮槽４０から排出される。これらは、連通路５０を通り、排ガス浄化装置６０の循環通路６３に導入される。
【００４５】
炭化処理中、排ガス浄化装置６０の循環ポンプ６４が作動しているため、本体部６２及び循環通路６３中の水は、図示矢印Ｂ方向に循環している。また、連通路５０と循環通路６３との連通部分Ｄは、循環ポンプ６４の下流に位置されているため、循環通路６３内の水の流れに誘引されて、連通路５０から排出ガスが循環通路６３内に効果的に導入される。
【００４６】
また、図に示すように、オゾン導入通路８２も循環通路６３に連通しており、その連通部分Ｃは、循環ポンプ６４の下流であり、かつ連通路５０と循環通路６３との連通部分Ｄよりも上流に位置する。よって、オゾン発生器８１で発生されたオゾンはオゾン導入通路８２を通って循環通路６３内に部分Ｃから導入される。
【００４７】
図からわかるように、循環通路６３に連通した連通路５０及びオゾン導入通路８２のそれぞれの開口部は、循環通路６３内を循環する水の流れ方向に沿って開口している。このため、連通路５０からのガス及びオゾン導入通路８２からのオゾンが循環通路６３内の水の流れに誘引されてより効率的に循環通路６３内に導入される構造となっている。
【００４８】
連通路５０から循環通路６３に導入されたガスのうち、水蒸気は、循環通路６３中を流れる水によって冷却されて凝縮し、水となって循環通路６３中を流れる水に混入する。一方、水蒸気以外の可燃性ガスは、循環通路６３中を流れる水によって冷却されて凝縮し、液状となるが、このような液状物の多くは油分やタールなどの疎水性のものであるので、水中に溶け込むことはなく、循環通路６３内を浮遊する。そして、オゾン導入通路８２から循環通路６３中に導入されたオゾンによって循環通路６３中を浮遊しているこれらの液状物が酸化される。オゾンによって酸化された液状物は、さらに乱流翼６８に衝突して気泡状態を構成する。気泡状態となった液状物は、浮力を得て、本体部６２に貯留された水の水面上に浮遊する。
【００４９】
上記作用による排出ガスの浄化中、本体部６２及び循環通路６３を循環する水は、連通路５０より導入されるガスにより熱を受けるため、温度が上昇する。このため、循環水の温度を一定に保つために本例では循環通路６３にラジエター６５を取り付けている。したがって、本体部６２から循環通路６３に流れた水は、ラジエター６５に入り、このラジエター６５に対向して配置された冷却ファン装置６６から送風されて熱交換し、冷却される。このラジエター６５の作用により、循環水が高温化することはない。
【００５０】
また、本体部６２には、紫外線ランプ６７が設けられている。このため、オゾン発生装置８０から循環通路６３に導入されたオゾンは、紫外線ランプ６７からの照射によって酸化力が向上され、油分などを含む液状物を効率的に酸化することができる。
【００５１】
また、連通路５０より導入される排ガスのうちの大部分を占める水蒸気は、循環通路６３に導入されると凝縮して水となり、循環通路６３を流れる水に混入するため、水槽６１中の水量は炭化処理中徐々に増加する。そして、水位センサー６２ａで検知される水位以上に水位が上昇すると、排水管７０より外部に水が放出される。この場合において、排水管７０は本体部６２の下部に連通しており、本体部６２の下部より排水管７０を通って水が放出されるようになっているため、本体部６２の水面上部に浮遊している気泡状の液状物を巻き込んで外部に放出することはなく、清浄な水のみを放出することができる。
【００５２】
炭化室１４内のトレー１１内の可燃性有機物が全て炭化されると、可燃性有機物から発生するガスがなくなる。したがって、凝縮槽４０にガスが導入されなくなり、凝縮槽４０内の空間部分の温度が速やかに低下し始める。そして、凝縮槽温度センサー４５で検出される検出温度が炭化終了判定温度以下（本例では９５℃以下）になると、コントローラ９０は炭化が終了したと判断し、炭化室内加熱ヒータ２０への通電を停止する。
【００５３】
炭化室内加熱ヒータ２０への通電を停止すると、炭化室１４内の温度が低下してくる。炭化室１４内の温度が低下すると、炭化槽１０内の圧力も低下し、凝縮槽４０に対して炭化槽１０が負圧状態となるため、凝縮槽４０内に溜まった液体が排出通路３０を逆流し、炭化槽１０内の逆流溜室１５に導入される。
【００５４】
尚、凝縮槽４０からの凝縮水が炭化槽１０に逆流することにより、凝縮槽４０も負圧となるため、連通路５０で凝縮槽４０に連通している循環通路６３中の水が連通路５０を逆流して凝縮槽４０に、さらに凝縮槽４０から炭化槽１０内に逆流するおそれがある。これを防止するため、コントローラ９０は、炭化室加熱ヒータ２０が停止された後速やかに排液回収用電磁弁７６を開成作動させるとともに、水量調節用電磁弁７４を閉じる。排液回収用電磁弁７６の開成作動により、凝縮槽４０と本体部６２とが排液回収用通路７５を介して連通するので、連通路５０側から凝縮槽４０へは逆流せず、より逆流抵抗の少ない排液回収用通路７５側から凝縮槽４０へと逆流する。この場合において、排液回収用通路７５の一端側７５ａは、水槽６１の本体部６２内に貯留する水の喫水面の高さ位置、即ち水位センサー６２ａと同じ高さ位置にて本体部６２と連通している。したがって、排液回収用通路７５からは、本体部６２の上部の気体のみならず、喫水面に浮遊する気泡状物をも一緒に吸込んで凝縮槽４０内に逆流させることができる。このような作用、つまり、炭化処理停止時における負圧の発生による逆流現象を利用して水槽６１内で凝縮した気泡状物を凝縮槽４０に戻すという作用によって、凝縮槽４０内で全ての凝縮物をトラップすることができる。また、本体部６２から凝縮物を取り除くための作業を行うことを省略することもできる。尚、排液化回収用電磁弁７６を開くとともに、水量調節用電磁弁７４を閉じるのは、本体部６２から凝縮槽４０への逆流により本体部６２内に貯留されている水の水位の低下に伴なって水量調節用電磁弁７４が開き、補給水通路７３より水が本体部６２内に補給されてくることを防止するためである。もし水位を保とうとして水が補給水通路７３から補給されると、補給されて増加した分が次々と排液回収用通路７５から凝縮槽４０内に逆流することとなり、凝縮槽４０又は炭化槽１０内の逆流溜室１５が溢れてしまうおそれがある。このようなことを防止するために、排液回収用電磁弁７６を開く場合には、水量調節用電磁弁７４を閉じておくのである。
【００５５】
そして、炭化室温度センサー１２による検出温度が停止設定温度以下（本例では５０℃）になると、コントローラ９０は各種機器に停止指令を出力し、炭化処理装置１００の運転を終了する。尚、装置１００を停止することによって逆流溜室１５に逆流して溜まった液体は、次回の炭化処理にて再加熱され蒸発する。
【００５６】
図２は、本例における炭化処理装置１００を運転する際における、各機器やヒータ、センサーの動作状態と、炭化室温度センサー１２、凝縮槽温度センサー４５から検出される温度及び炭化される有機性可燃物（炭化物）の温度を経時的に測定した結果を併記したものである。尚、図中、温度を示すグラフのうち、実線で示したものが炭化室温度センサー１２から検出される炭化室１４内の温度の経時変化を、太い点線で示したものが炭化物の温度の経時変化を、細い点線で示したものが凝縮槽温度センサー４５から検出される凝縮槽４０の気相部分の温度の経時変化を示す。図からわかるように、炭化処理装置１００が起動されると、炭化室１４の温度及び内部の炭化物の温度が急上昇する。そして、炭化室１４内の温度は４００℃となるように制御される。一方、炭化物の温度は、炭化の初期及び中期にかけてほぼ１００℃で一定の温度を示す。これは、炭化の初期及び中期は、加熱によって炭化物中の水分が主に蒸発するため、その蒸発温度である１００℃が炭化物温度として現れるためである。
【００５７】
また、凝縮槽４０内の気相部分の温度は、炭化初期は室温を維持しているが、やがて炭化室１４から排出されるガスが凝縮槽４０に導入されることによって加熱され、温度が上昇してくる。そして、１００℃付近の温度で一定となる。凝縮槽４０内の気相部分の温度が１００℃で一定となる理由は、上述したように、炭化処理中に凝縮槽４０内に溜まった凝縮水が蒸発して水蒸気となるときの温度（１００℃）が検出されるためである。
【００５８】
炭化終期になると、炭化物中の水分が減少して水蒸気の発生が少なくなる一方で、より沸点の高い油分などが蒸発して可燃性ガスを発生する。このため、炭化物の温度も可燃性ガスの発生により上昇する。そして、炭化物が完全に炭化し、それ以上ガスの発生が無い状態となると、炭化物の温度が炭化室内の温度（４００℃）となる。
【００５９】
一方、凝縮槽４０内の気相部分の温度は、炭化終期になってもほぼ１００℃を維持している。そして、図に示すように炭化終期の最終段階で温度が降下し始める。これは、炭化が終了して炭化物から排出されるガスがもはや無くなっているため、炭化室１４から凝縮槽４０に導入されるガスも無くなり、この結果、凝縮水が加熱されなくなるためである。凝縮水が加熱されなくなると、凝縮水からの水蒸気の発生も抑えられるため、凝縮槽４０の気相部分の温度が降下するのである。よって、凝縮槽４０内の気相部分の温度の降下は、炭化が終了した合図にもなるため、この部分の温度を凝縮槽温度センサー４５で検出し、検出温度が所定温度以下（本例では９５℃以下）となったときに炭化終了と判断することにより、精度の良い炭化終了判断を行うことができる。そして、炭化室温度センサー１２の検出温度が所定温度（本例では５０℃）以下になると、全ての機器への通電をＯＦＦとする。
【００６０】
図３は、上記例の変形例である。図３に記載の炭化処理装置１００は、排液回収用通路７５の他端７５ｂが直接凝縮槽４０に連通している図１の構成とは異なり、他端７５ｂが連通路５０の途中に連通されているものである。その他の構成は、図１の炭化処理装置と同一である。
【００６１】
このような構成においては、炭化処理が終了して炭化室加熱ヒータ２０が停止された後速やかに排液回収用電磁弁７６が開成作動されると、排液回収用通路７５の一端側７５ａから本体部６２の上部の気体及び喫水面に浮遊する気泡状物が吸込まれ、排液回収用通路７５を通って連通路５０に導入される。そして、連通路５０を経由して凝縮槽４０内に逆流する。したがって、図３の構成でも、凝縮槽４０内で全ての凝縮物をトラップすることができる。尚、この場合においては、排液回収用通路の一部が連通路５０で共用される構成となるため、配管を省略することができるという効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態における炭化処理装置の構成概略図である。
【図２】本発明の実施の形態における炭化処理装置を運転する際における、各機器やヒータ、センサーの動作状態と、炭化室温度センサー、凝縮槽温度センサーから検出される温度及び炭化される有機性可燃物の温度を経時的に測定した結果を併記したグラフである。
【図３】本発明の変形例における炭化処理装置の構成概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０：炭化槽  １０ａ：側壁  １０ｂ：排気口  １０ｃ：側壁
１１：トレー
１２：炭化室温度センサー
１３：仕切り壁
１４：炭化室
１５：逆流溜室
２０：炭化室加熱ヒータ（加熱手段）
３０：排出通路  ３１：一端開口部  ３２：他端開口部
４０：凝縮槽  ４０ａ：側壁  ４０ｂ：吸入口  ４０ｃ：側壁  ４０ｄ：排出口
４１：金網
４２：上部空間  ４３：下部空間
４４：凝縮槽加熱ヒータ（凝縮槽加熱手段）
４５：凝縮槽温度センサー
５０：連通路  ５１：一端開口部
６０：排出ガス浄化装置
６１：水槽
６２：本体部
６２ａ：水位センサー
６３：循環通路  ６３ａ：一端  ６３ｂ：他端
６４：循環ポンプ  ６４ａ：吸入ポート  ６４ｂ：吐出ポート
６５：ラジエター（冷却手段）
６６：冷却ファン装置（冷却手段）
６７：紫外線ランプ
６８：乱流翼
６９：フィルター
７０：排水管  ７１：一方の端  ７２：他方の端
７３：補給水通路
７４：水量調節用電磁弁
７５：排液回収用通路  ７５ａ：一端  ７５ｂ：他端
７６：排液回収用電磁弁
８０：オゾン発生装置（酸化剤導入装置）
８１：オゾン発生器（酸化剤発生装置）
８２：オゾン導入通路（酸化剤導入通路）
９０：コントローラ
１００：炭化処理装置
【図１】
2005279569.tif 000003
【図２】
2005279569.tif 000004
【図３】
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