(57)【要約】【課題】  悪臭成分を含む高温蒸気や高温ガスを簡単な構成で効率的に脱臭可能な脱臭装置及びそれを用いた焼却式トイレ設備並びに廃棄物の焼却設備を提供する。【解決手段】  冷却水３０が途中部まで充填され、冷却水３０よりも上側を処理空間３１となした保水タンク３２と、保水タンク３２の冷却水３０中に排出口３３ａを有し、悪臭成分を含む蒸気からなる廃ガスを冷却水３０中に送給する導入管３３と、冷却水３０付近において処理空間３１内に設けられ、冷却水３０上に浮上した廃ガスの気泡を破泡する通気性を有する破泡仕切部材３４と、処理空間３１の上流部に対してオゾンガスを供給するオゾンガス発生装置３５と、オゾンガスにて処理した処理ガスを処理空間３１の下流部から外部へ排出する排気管３６とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水が途中部まで充填され、冷却水よりも上側を処理空間となした保水タンクと、
前記保水タンクの冷却水中に排出口を有し、悪臭成分を含む蒸気からなる廃ガスを冷却水中に送給する導入管と、
前記冷却水付近において処理空間内に設けられ、冷却水上に浮上した廃ガスの気泡を破泡する通気性を有する破泡仕切部材と、
前記処理空間の上流部に対してオゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、
前記オゾンガスにて処理した処理ガスを処理空間の下流部から外部へ排出する排気管と、
を備えたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
前記破泡仕切部材を複数枚積層状に設けた請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】
前記処理空間の下流側に対面する冷却水上で破泡した廃ガスを処理空間の上流側へ案内する案内板を設けた請求項１又は２記載の脱臭装置。
【請求項４】
前記導入管の途中部に複数の放熱フィンを設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の脱臭装置。
【請求項５】
前記排気管内に分散手段を設けた請求項１〜４の脱臭装置。
【請求項６】
糞尿を焼却するための加熱手段を備えた焼却式トイレ装置と、
前記焼却式トイレ装置における糞尿の焼却時に発生する悪臭成分を含む蒸気を廃ガスとして脱臭処理する請求項１〜５のいずれか１項記載の脱臭装置と、
を備えたことを特徴とする焼却式トイレ設備。
【請求項７】
前記廃ガス中の蒸気の凝集により生じた余剰の冷却水を保水タンク外へ排出する排水管を設け、前記排水管から排出される余剰の冷却水を焼却式トイレ装置で再利用する請求項６記載の焼却式トイレ設備。
【請求項８】
前記導入管の途中部に圧力センサーを設け、導入管内の廃ガスの圧力が設定圧以上になったときにオゾンガス発生装置から処理空間内へオゾンガスを供給する請求項６又は７記載の焼却式トイレ設備。
【請求項９】
前記加熱手段が電気ヒータからなる請求項６〜８のいずれか１項記載の焼却式トイレ設備。
【請求項１０】
廃棄物を焼却するための加熱手段を備えた焼却装置と、
前記焼却装置における廃棄物の焼却時に発生する悪臭成分を含む高温ガスを廃ガスとして脱臭処理する請求項１〜５のいずれか１項記載の脱臭装置と、
を備えたことを特徴とする廃棄物の焼却設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱臭装置及びそれを用いた焼却式トイレ設備並びに廃棄物の焼却設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物を利用して生ゴミ等の処理対象物を分解処理したときに発生する悪臭成分を含む廃ガスを脱臭処理する脱臭装置として、途中部まで水を充填した処理槽と、該処理槽の水内に廃ガスを送給する送気管と、該処理槽の水内にオゾンガスを送給するオゾン管とを備え、該処理槽内の水の中に送気管とオゾン管とを上下に略平行に配置し、廃ガスの気泡にオゾンガスの気泡を接触させて、廃ガスをオゾンガスで消臭するようになした脱臭装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、トイレ設備として、糞尿を焼却釜内において焼却処理する焼却装置を備え、焼却処理時に発生する悪臭成分を含む廃ガスを再加熱部に導いて燃焼させて無臭化するものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２５７３８号公報
【特許文献２】特開平９−１５４７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の脱臭装置では、微生物を利用して生ゴミ等の処理対象物を分解処理したときに発生する廃ガスを脱臭処理する関係上、廃ガスの温度は比較的低温に維持され、オゾンガスによる脱臭性能を十分に発揮できる温度範囲、即ち−２０℃〜６０℃の温度範囲に容易に設定できるが、特許文献２記載のように糞尿を焼却処理したときに発生する廃ガスを脱臭処理する場合には、廃ガスの温度が６０℃を大幅に越えてしまい、オゾンガスでは十分な脱臭性能が得られないという問題があった。しかも、糞尿の焼却時に発生する廃ガスには多量の水分が含まれることから、その処理が煩雑になるという問題もある。このため糞尿を燃焼処理するトイレ設備においては、特許文献２記載のように廃ガスを再燃焼させて脱臭したり、光触媒や活性炭フィルターにより脱臭したりするものが一般的であり、オゾンガスで処理するように構成したものは実用化されていなのが実状である。
【０００６】
もっとも、特許文献１記載の脱臭装置を焼却式トイレ設備に適用すると、処理槽内に充填した水で焼却時に発生するガスを冷却でき、しかもガス中に含まれる水分は処理槽内に溜まることからその処理も容易になるので前記問題は解決できる。しかし、特許文献１記載の脱臭装置では、廃ガス及びオゾンガスの気泡の破壊が成りゆき任せであることから、気泡のサイズが小さい場合や処理槽内の水が廃ガスで汚染されると、廃ガスやオゾンガスの気泡が破泡しないでそのまま処理槽外まで溢れ出したり、廃ガスがオゾンガスで十分に脱臭されないで、そのまま外部へ排出されたりするという問題が懸念される。また、特許文献１記載の脱臭装置では、オゾンガスを水中に送給する関係上、オゾンガスに関しても水中に圧縮供給するための手段が必要となり、脱臭装置の製作コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、悪臭成分を含む高温蒸気や高温ガスを簡単な構成で効率的に脱臭可能な脱臭装置及びそれを用いた焼却式トイレ設備並びに廃棄物の焼却設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る脱臭装置は、冷却水が途中部まで充填され、冷却水よりも上側を処理空間となした保水タンクと、前記保水タンクの冷却水中に排出口を有し、悪臭成分を含む蒸気からなる廃ガスを冷却水中に送給する導入管と、前記冷却水付近において処理空間内に設けられ、冷却水上に浮上した廃ガスの気泡を破泡する通気性を有する破泡仕切部材と、前記処理空間の上流部に対してオゾンガスを供給するオゾンガス発生装置と、前記オゾンガスにて処理した処理ガスを処理空間の下流部から外部へ排出する排気管とを備えたものである。
【０００９】
この脱臭装置においては、冷却水中に送給した廃ガスが、気泡となって水面まで浮上し、その後破泡仕切部材に接触して気泡が破壊されることにより、処理空間内に放出される。一方、オゾンガス発生装置から処理空間の上流側へ送給されたオゾンガスは、処理空間内に放出された廃ガスと接触して廃ガス中の悪臭成分を脱臭し、脱臭処理後の処理ガスは、排気管を通って処理空間の下流側から外部へ排出されることになる。
【００１０】
このように、廃ガスを冷却水中に送給するので、高温の廃ガスを脱臭装置に送給した場合でも、該廃ガスは冷却水により急冷され、オゾンガスと反応し易い温度に容易に設定できるので、オゾンガスによる脱臭効果を十分に発揮させることができる。
【００１１】
また、廃ガス中に蒸気が含まれる場合には、冷却により廃ガス中の蒸気が凝縮するが、この凝縮水はそのまま保水タンクに溜まるので、保水タンクに余剰の冷却水を排水するための配管等を設けるだけで、凝縮水を容易に処理できる。
【００１２】
更に、破泡仕切部材を用いて廃ガスの気泡を確実に破壊できるので、廃ガスの気泡が保水タンクから溢れ出したり、廃ガスの気泡の破泡遅れにより、オゾンガスによる廃ガスの脱臭性能が低下したりすることを防止でき、しかも破泡時の衝撃を利用して、保水タンク内のオゾンガスに対して廃ガスを効率的に分散できるので、オゾンガスによる脱臭性能を向上できる。
【００１３】
更にまた、冷却水中には廃ガスしか送給せず、オゾンガスは冷却水中には送給しないので、オゾンガス発生装置として、オゾンガスの圧送手段等を備えていない、例えば室内にオゾンガスを送給可能な汎用のオゾンガス発生装置を採用することが可能となり、脱臭装置の製作コストを低減できる。
【００１４】
ここで、前記破泡仕切部材を複数枚積層状に設けること、前記処理空間の下流側に対面する冷却水上で破泡した廃ガスを処理空間の上流側へ案内する案内板を設けること、前記導入管の途中部に複数の放熱フィンを設けること、前記排気管内に分散手段を設けること、などが好ましい実施例である。
【００１５】
本発明に係る焼却式トイレ設備は、糞尿を焼却するための加熱手段を備えた焼却式トイレ装置と、前記焼却式トイレ装置における糞尿の焼却時に発生する悪臭成分を含む蒸気を廃ガスとして脱臭処理する請求項１〜５のいずれか１項記載の脱臭装置とを備えたものである。
【００１６】
この焼却式トイレ設備においては、加熱手段により糞尿を焼却するので、高温蒸気からなる廃ガスが発生するが、この廃ガスは、前記脱臭装置を用いて効率よく脱臭されることになる。
【００１７】
また、冷却水により凝縮した廃ガス中の水分は、これをそのまま冷却水として利用でき、また余剰の冷却水はこれをそのまま排水したり、トイレ装置本体の糞尿排水用の水として循環利用したりすることができる。余剰の冷却水は保水タンクに充填されている冷却水の高さ方向の底部や途中部から取り出すことも可能であるが、水面から取り出すように構成すると、冷却水の高さを容易に一様に設定することが可能になるし、水面に浮遊するゴミ等を冷却水とともに排出除去できるので好ましい。ただし、保水タンクから外部へ排出する冷却水は、必要に応じて排水中のゴミ等をフィルターで除去することが好ましい。
【００１８】
更に、オゾンガスは冷却水よりも上側の処理空間に送給するので、前述したように、汎用のオゾンガス発生装置を採用することが可能となり、また廃ガスは高温蒸気からなるので、蒸気圧を利用して冷却水中に送給することができ、廃ガスを冷却水中へ供給するための圧送手段等を別途設ける必要がないので、焼却式トイレ設備の製作コストを大幅に削減することが可能となる。
【００１９】
ここで、前記廃ガス中の蒸気の凝縮により生じた余剰の冷却水を保水タンク外へ排出する排水管を設け、前記排水管から排出される余剰の冷却水を焼却式トイレ装置で再利用すること、前記導入管の途中部に圧力センサーを設け、導入管内の廃ガスの圧力が設定圧以上になったときにオゾンガス発生装置から処理空間内へオゾンガスを供給すること、前記加熱手段が電気ヒータからなること、などが好ましい実施例である。
【００２０】
本発明に係る廃棄物の焼却設備は、廃棄物を焼却するための加熱手段を備えた焼却装置と、前記焼却装置における廃棄物の焼却時に発生する悪臭成分を含む高温ガスを廃ガスとして脱臭処理する請求項１〜５のいずれか１項記載の脱臭装置とを備えたものである。
【００２１】
この廃棄物の焼却設備においては、加熱手段により生ゴミ等の廃棄物を焼却するので、焼却時に悪臭成分を含む高温ガスからなる廃ガスが発生することになるが、この廃ガスは、前記脱臭装置を用いて効率よく脱臭されることになる。
【００２２】
また、冷却水により凝縮した廃ガス中の水分は、これをそのまま冷却水として利用でき、また余剰の冷却水はこれをそのまま排水できる。余剰の冷却水は保水タンクに充填されている冷却水の高さ方向の底部や途中部から取り出すことも可能であるが、水面から取り出すように構成すると、冷却水の高さを容易に一様に設定することが可能になるし、水面に浮遊するゴミ等を冷却水とともに排出除去できるので好ましい。ただし、保水タンクから外部へ排出する冷却水は、必要に応じて排水中のゴミ等をフィルターで除去することが好ましい。
【００２３】
更に、オゾンガスは冷却水よりも上側の処理空間に送給するので、前述したように、汎用のオゾンガス発生装置を採用することが可能となり、また廃ガスは高温ガスからなるので、燃焼ガス圧を利用して冷却水中に送給することができ、廃ガスを冷却水中へ供給するための手段等を別途設ける必要がないので、焼却設備の製作コストを大幅に削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る脱臭装置によれば、廃ガスを冷却水中に送給するので、常温の廃ガスは云うまでもなく、高温の廃ガスであっても効率的に脱臭でき、しかも蒸気のように水分を含む廃ガスであっても、水分処理の構成が複雑になることを防止しつつ脱臭できる。また、破泡仕切部材を用いて廃ガスの気泡を破壊できるので、廃ガスをオゾンガス中に一様に分散させて、オゾンガスにより効率的に廃ガスを脱臭することが可能となる。更に、オゾンガスは冷却水中に送給しないで、オゾンガス発生装置として、汎用のオゾンガス発生装置を採用することが可能となり、脱臭装置の製作コストを低減できる。
【００２５】
ここで、前記破泡仕切部材を複数枚積層状に設けると、保水タンク内の処理空間により一層一様に廃ガスを分散供給することが可能となり、オゾンガスと廃ガスとの接触機会を増やして脱臭性能を向上できる。
【００２６】
前記処理空間の下流側に対面する冷却水上で破泡した廃ガスを処理空間の上流側へ案内する案内板を設けると、処理空間の下流側の廃ガスに対して効率的にオゾンガスを接触させることが可能となるので、脱臭性能を一層向上できる。
【００２７】
前記導入管の途中部に複数の放熱フィンを設けると、冷却水だけでは十分に廃ガスを冷却できない場合でも、放熱フィンにより２段階で廃ガスを冷却できるので、高温の廃ガスを脱臭する場合に有効である。
【００２８】
前記排気管内に分散手段を設けると、オゾンガスと廃ガスとの接触機会を増やして、脱臭性能をより一層向上できる。
【００２９】
本発明に係る焼却式トイレ設備によれば、加熱手段により糞尿を焼却するので、焼却時に悪臭成分を含む高温蒸気からなる廃ガスが発生することになるが、この廃ガスは、前記脱臭装置を用いて効率よく脱臭されることになる。また、冷却水により凝縮した廃ガス中の水分は冷却水としてそのまま利用でき、余剰の冷却水が発生した場合には、これをそのまま排水したり、トイレ装置本体の糞尿排水用の水として循環利用したりすることができる。更に、前述したように汎用のオゾンガス発生装置を採用できるとともに、廃ガスを冷却水中へ供給するための手段等を別途設ける必要がないので、焼却式トイレ設備の製作コストを大幅に削減することが可能となる。
【００３０】
ここで、前記廃ガス中の蒸気の凝縮により生じた余剰の冷却水を保水タンク外へ排出する排水管を設け、前記排水管から排出される余剰の冷却水を焼却式トイレ装置で再利用すると、水道設備の整っていない場所であっても、ほとんどメンテナンスフリーでこの燃焼式トイレ設備を設置することが可能となる。
【００３１】
前記導入管の途中部に圧力センサーを設け、導入管内の廃ガスの圧力が設定圧以上になったときにオゾンガス発生装置から処理空間内へオゾンガスを供給すると、例えば導入管の排出口から廃ガスが冷却水中に送給されると同時に或いは直前からオゾンガスを処理空間内へ送給することが可能となり、脱臭処理されていない廃ガスが外部に排出されたり、オゾンガスが外部に排出されたりすることを効果的に防止できる。
【００３２】
前記加熱手段として電気ヒータを用いる場合には、配電設備の整っている場所での使用は云うまでもなく、配電設備の整っていない場所でも、太陽電池や風力発電等で発電した電力を用いて、加熱手段やオゾンガス発生装置を作動させることが可能となり、ほとんどメンテナンスフリーでこの燃焼式トイレ設備を設置することが可能となる。
【００３３】
本発明に係る焼却設備によれば、加熱手段により生ゴミ等の廃棄物を焼却するので、焼却時に悪臭成分を含む高温ガスからなる廃ガスが発生することになるが、この廃ガスは、前記脱臭装置を用いて効率よく脱臭されることになる。また、冷却水により凝縮した廃ガス中の水分は冷却水としてそのまま利用でき、余剰の冷却水が発生した場合には、これをそのまま排水したり、焼却装置で循環利用したりすることができる。更に、前述したように汎用のオゾンガス発生装置を採用できるとともに、廃ガスを冷却水中へ供給するための圧送手段等を別途設ける必要がないので、焼却設備の製作コストを大幅に削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図１に示すように、焼却式トイレ設備１は、糞尿を含む焼却対象物６を焼却するための加熱手段２を備えた焼却式トイレ装置３と、焼却式トイレ装置３における焼却対象物６の焼却時に発生する悪臭成分を含む蒸気を廃ガスとして脱臭処理する脱臭装置４と、焼却式トイレ装置３及び脱臭装置４を制御する制御装置５とを備えている。この焼却式トイレ設備１は、移動式トイレのように独立したハウジングに組み込まれ、公園や農園などの屋外に設置することも可能であるし、建築物の屋内トイレとして建築物に一体的に組み込み施工することも可能である。
【００３６】
焼却式トイレ装置３は、便器１０と、便器１０内へ清掃水を供給するための給水装置１１と、便器１０から送られる焼却対象物６を一定量貯留する貯留タンク１２と、貯留タンク１２に貯留された一定量の焼却対象物６を焼却処理する焼却釜１３とを備えている。但し、焼却式トイレ装置３としては、図１に示す以外の構成のものを採用することも可能である。
【００３７】
給水装置１１は、周知の構成のもので、清掃水を一定量貯留する給水タンク１４と、便器１０と給水タンク１４とを連通する配管（図示略）と、給水タンク１４に付設した排水レバー（図示略）の操作により、便器１０に対して一定量の清掃水を供給する排水手段（図示略）と、給水タンク１４に取り付けた水位センサー１５と、脱臭装置４の保水タンク３２からの排水を一時的に貯留する小タンク１６と、小タンク１６に接続された給水管１７と、給水管１７の途中部に設けたポンプ１８とを備えている。
【００３８】
この給水装置１１では、排水レバーの操作により一定量の清掃水が給水タンク１４から便器１０内に供給され、便器１０内が清掃される。一方、給水タンク１４内の清掃水の減少に伴なってポンプ１８が駆動され、消費した分量の清掃水が給水管１７を通じて小タンク１６から給水タンク１４に補給されることになる。ただし、ポンプ１８及び小タンク１６は必ずしも必要なものではなく、例えば既設の水道設備を利用する場合には、通常のトイレ設備の排水機構と同様に、ポンプ１８及び小タンク１６を省略して、給水管１７の一端部を水道管に接続するとともに給水管１７の他端部にフロートにより開閉する開閉弁を設け、フロート及び開閉弁により給水タンク１４内における清掃水の水位が常時一定になるように構成することになる。
【００３９】
便器１０には下方へ延びて貯留タンク１２に開口する上流管１９が設けられ、上流管１９の下側において貯留タンク１２にはミキサー２０が設けられ、上流管１９を経て貯留タンク１２内に供給された焼却対象物６は、ミキサー２０により粉砕処理されて貯留タンク１２の後部内に貯留される。貯留タンク１２は、例えば１０〜２０回分の焼却対象物６を貯留できる容量に構成され、貯留タンク１２の側壁部には貯留している焼却対象物６の容量を測定するためのレベルセンサー２１が設けられている。
【００４０】
貯留タンク１２には下方へ延びて焼却釜１３内に開口する下流管２２が設けられ、下流管２２の途中部にはモータ２３で開閉する弁体２４が設けられ、焼却釜１３の上壁には焼却灰を排出するための開閉蓋２５が設けられている。焼却釜１３は、焼却時に発生する悪臭が外部に漏れないように、略気密に構成されている。
【００４１】
焼却釜１３の下側には電気ヒータからなる加熱手段２が設けられ、下流管２２を通じて焼却釜１３に投入された焼却対象物６は、加熱手段２で例えば４時間加熱されて焼却される。また、焼却対象物６の焼却時には、悪臭成分を含む多量の高温蒸気かならなる廃ガスが発生するが、この廃ガスは脱臭装置４に送給されて、オゾンガスにて脱臭した後、外部に排出される。但し、加熱手段２としては、電気ヒータに代えてガスコンロを設けることも可能である。
【００４２】
脱臭装置４は、焼却式トイレ装置３で発生した悪臭成分を含む高温蒸気からなる廃ガスを脱臭処理するためのもので、冷却水３０が途中部まで充填され、冷却水３０よりも上側を処理空間３１となした保水タンク３２と、保水タンク３２の冷却水３０中に排出口３３ａを有し、廃ガスを冷却水３０中に送給する導入管３３と、冷却水３０付近において処理空間３１内に設けられ、冷却水３０上に浮上した廃ガスの気泡を破泡する通気性を有する破泡仕切部材３４と、処理空間３１の上流部に対してオゾンガスを供給するオゾンガス発生装置３５と、オゾンガスにて処理した処理ガスを処理空間３１の下流部から外部へ排出する排気管３６とを備えている。
【００４３】
保水タンク３２は、耐久性及び放熱性に優れたステンレス鋼などの金属材料で構成することが好ましいが、鉄等の金属材料で構成することも可能であるし、合成樹脂材料で構成することも可能である。保水タンク３２のサイズは要求される脱臭処理能力に応じて任意に設定できる。例えば、屋外設置用の焼却式トイレ設備の場合には、処理能力を十分に確保しつつ小型に構成するため、２０〜２００リットルの容量のものを好適に利用できる。
【００４４】
保水タンク３２には、保水タンク３２の全容量の７０〜８５％に相当する容量の冷却水３０が充填されている。保水タンク３２には小タンク１６に連通された排水管３７が接続され、排水管３７の開口部を冷却水３０の要求水面高さに設定することで、保水タンク３２内の余剰の冷却水３０を排水管３７から小タンク１６へ排出して、保水タンク３２内の冷却水３０が常時一定容量になるように構成されている。小タンク１６内に排出された排水は、必要に応じて小タンク１６からポンプ１８で給水タンク１４に供給され、焼却式トイレ装置３で再利用される。但し、この排水は、フィルターで濾過した後、外部へ排出してもよい。また、必要に応じて保水タンク３２内の冷却水３０を浄化するためのフィルター等からなる浄化手段を設けてもよい。また、寒冷地で使用する場合には、保水タンク３２内の冷却水が凍結しないように保温したり加熱する手段を設けてもよいし、保水タンク３２内に冷却水に代えて不凍液を充填してもよい。
【００４５】
オゾンガス発生装置３５には保水タンク３２内へオゾンガスを供給するための供給チューブ３８が設けられ、この供給チューブ３８の先端部は保水タンク３２の右側の側壁を貫通して、破泡仕切部材３４よりも上側の処理空間３１内に上流部に開口されている。供給チューブ３８の内径は、オゾンガス発生装置３５におけるオゾンガスの製造能力に応じて適宜に設定可能で、例えば３〜１００ｍｍに設定されている。
【００４６】
オゾンガス発生装置３５は、一般的な構成のもので、例えば０．５〜５ｐｐｍの濃度のオゾンガスを、７．８×１０4〜３．０×１０5Ｐａの圧力で供給可能なものを好適に採用できる。特に、０．５〜２．０ｐｐｍのオゾンガスを発生するオゾンガス発生装置は安価に入手できるので好適である。
【００４７】
導入管３３は焼却釜１３と保水タンク３２とを連通するもので、導入管３３の一端部は冷却水３０中に設定深さまで挿入され、焼却釜１３内で発生した未浄化ガスは、焼却時における廃ガスのガス圧を利用して、この導入管３３を通じて冷却水３０中に供給される。ところで、このように焼却時のガス圧を利用して未浄化ガスを送給する場合、焼却釜１３の温度が低下したときに、冷却水３０が導入管３３を通って焼却釜１３内に逆流する。本実施例では、これの現象を防止するため、導入管３３の保水タンク３２側の端部に上下方向に延びる縦管部３３ｂを形成するとともに、冷却水３０に対する導入管３３の挿入深さを適正に調整し、縦管部３３ｂ内に一定量冷却水３０が逆流して保水タンク３２内における冷却水３０の水位が低下すると、導入管３３の排出口３３ａが冷却水３０よりも上側に開口し、導入管３３内に処理空間３１内のガスが流入するように構成することで、焼却釜１３への冷却水３０の逆流を防止している。また、このように縦管部３３ｂを設けて冷却水３０の逆流を防止する場合には、焼却式トイレ設備１をコンパクトに構成するため、焼却釜１３と保水タンク３２とを上下に配置することが好ましい。但し、導入管３３の途中部に導入管３３内を大気開放する開放弁を設け、加熱手段２による焼却釜１３の加熱を停止させてから、焼却釜１３に冷却水３０が逆流するまでの間において、例えば加熱手段２を停止すると同時に、開放弁により導入管３３内を大気開放させて、冷却水３０が焼却釜１３内に逆流しないように構成してもよい。また、廃ガスの気泡サイズを適正サイズに調整するため、導入管３３の端部に多孔質材などからなる気泡形成部材を設けてもよい。
【００４８】
導入管３３は、その内部を流通する廃ガスを効率的に冷却できるように、放熱性に優れた金属材料で構成することが好ましい。導入管３３の長さは任意に設定可能であるが、放熱量を十分に確保するため、可能な限り長尺に構成することが好ましく、本実施例のように保水タンク３２として２０〜２００リットルの容量のものを用いる場合には、内径が３〜１０ｃｍで、長さが１〜３ｍのステンレス管からなるものを好適に採用できる。また、導入管３３における放熱効率を高めるため、導入管３３の外周部に長さ方向に設定間隔をあけて複数の冷却フィン３９が設けられている。冷却フィン３９としては、例えば外径が６〜２０ｃｍで、板厚が０．２〜０．５ｍｍのステンレス製のフィンを５〜１０ｃｍの間隔をあけて１０〜６０枚設けることになる。但し、この冷却フィン３９は、廃ガスを冷却水３０のみで常温近くまで冷却できる場合には、省略することが可能である。また、反対に冷却フィン３９を設けても、廃ガスを十分に冷却できない場合には、冷却フィン３９に対してブロワーで外気を吹き付けて、冷却効率を高めてもよい。
【００４９】
破泡仕切部材３４は、冷却水３０の水面に浮き上がった気泡を破泡可能で、しかも処理空間３１内へ気泡中の廃ガスを送り出し可能な通気性を有するものであれば、任意の構成のものを採用できる。具体的には、耐食性に優れた金属材料や合成樹脂材料からなる繊維材を編成又は織成したメッシュや、合成樹脂材料からなる不織布、複数の孔を形成したパンチングメタル、破泡用の爪やピンなどを切り起こしにより複数形成した金属板などを好適に採用できる。メッシュで構成する場合には、目穴の一辺を０．５〜１０．０ｍｍに設定することで、通気性を十分に確保しつつ破泡仕切部材３４上への気泡の侵入を防止できる。この破泡仕切部材３４は複数積層状に設けてもよいし、上下に間隔をあけて複数配置することも可能である。このように複数積層状に設ける場合には、処理空間３１に対して廃ガスをより一層一様に分散供給することが可能となる。
【００５０】
破泡仕切部材３４は、冷却水３０の水面から設定間隔上側において、保水タンク３２内を上下２つの部屋に仕切るように略水平に設けられ、冷却水３０上に浮上した廃ガスの気泡は、この破泡仕切部材３４と接触することにより破泡されて、破泡仕切部材３４を通ってその上側の処理空間３１内に供給される。冷却水３０の水面と破泡仕切部材３４間の距離は、小さすぎると破泡仕切部材３４の上側に気泡が溢れ出し、広すぎると脱臭処理の空間が狭くなるので、１〜１０ｃｍ、好ましくは２〜５ｃｍに設定することになる。気泡は水面上を水平に広がって破泡するので、廃ガスを破泡仕切部材３４からその上側の処理空間３１内へ一様に分散させて供給することができる。但し、本実施例では、保水タンク３２の右側（上流側）にオゾンガスを供給し、左側（下流側）から脱臭処理したガスを排出する関係上、下流側に位置する破泡仕切部材３４から排出される廃ガスは、オゾンガスと接触する機会が少なくなるので、図１に仮想線で示すように、下流側に位置する破泡仕切部材３４の上側に通気性を有しない案内板４３を配置させて、下流側に位置する破泡仕切部材３４から送り込まれる廃ガスを上流側へ案内するように構成してもよい。
【００５１】
排気管３６の上流端には金属材料や合成樹脂材料からなる繊維材を編成又は織成したメッシュや、合成樹脂材料からなる不織布や、複数の孔を形成したパンチングメタルなどからなる第１分散手段４０が設けられ、排気管３６の途中部には、図１、図２に示すように、複数の金属板を放射状に配置した第２分散手段４１が設けられ、両分散手段４０、４１により処理空間３１から排出されるガスを更に一様に混合して、廃ガスをオゾンガスで脱臭できるように構成されている。但し、この第１及び第２分散手段４０、４１は必ずしも必要なものではなく、処理空間３１で略全部の廃ガスを脱臭処理でき場合には省略できる。また、この２つの分散手段４０、４１を通っても、まだ十分な脱臭ができない場合には、更に１乃至複数の分散手段を排気管３６内に配置させることも可能である。更に、分散手段４０、４１としては、排気管３６内のガスを効果的に攪拌できるものであれば、前述した以外の任意の構成の分散手段を採用することが可能である。第１分散手段４０として金属メッシュを採用する場合には、例えば厚さが１．０〜１０ｍｍで、目孔の一辺が0．５〜５．０ｍｍのものを採用できる。尚、排気管３６の下流端に活性炭などからなる脱臭部材４４を配置させて、残余の悪臭成分を除去することも可能である。
【００５２】
制御装置５には水位センサー１５及びレベルセンサー２１からの信号が入力され、制御装置５は、両センサー１５、２１からの出力に基づいて、ミキサー２０、開閉モータ２３、ポンプ１８、加熱手段２、オゾンガス発生装置３５への給電回路を次のように制御する。
【００５３】
先ず水位センサー１５から信号に基づいて、給水タンク１４の水位が低下する毎、つまりトイレが使用されて清掃水が流される毎に、ポンプ１８を駆動して所定の水位まで清掃水を補充するとともに、ミキサー２０を作動して便器１０から貯留タンク１２に投入された焼却対象物６を粉砕処理する。
【００５４】
そして、レベルセンサー２１からの信号に基づいて、貯留タンク１２に一定量の焼却対象物６が投入されたことが検出されると、先ず開閉モータ２３により弁体２４を開放して、貯留タンク１２に貯留された焼却対象物６を焼却釜１３に投入し、加熱手段２及びオゾンガス発生装置３５を設定時間通電して、焼却対象物６を焼却処理するとともに処理空間３１内にオゾンガスを供給する。
【００５５】
このとき、焼却対象物６の焼却により発生する悪臭成分を含む高温蒸気からなる廃ガスは、導入管３３を通って保水タンク３２内に供給されることになるが、導入管３３を通過する過程で導入管３３の内壁面で冷却され、また冷却水３０内で気泡となって浮上することによって冷却される。そして、気泡の状態で冷却水３０の水面に沿って水平に広がって、自然に或いは破泡仕切部材３４と接触して破泡し、破泡仕切部材３４を通ってその上側の処理空間３１内に分散供給される。こうして処理空間３１内に供給された廃ガスは、オゾンガス発生装置３５により処理空間３１内に供給されるオゾンガスと混合され、悪臭成分がオゾンガスに接触することで脱臭されることになる。
【００５６】
尚、導入管３３の途中部に圧力センサー４３を設け、導入管３３内の圧力が設定圧以上、例えば導入管３３から冷却水３０中に廃ガスの排出が開始される圧力になったときに、オゾンガス発生装置３５を通電し、オゾンガスがそのまま大気中に排出されるのを極力防止してもよい。また、加熱手段２への通電を開始してから設定時間経過後に、オゾンガス発生装置３５への通電を開始して、加熱初期においてオゾンガスがそのまま大気中に排出されることを防止してもよい。
【００５７】
また、便器１０には上流管１９を通じて貯留タンク１２の悪臭が多少漏れ出すことが考えられるので、オゾンガス発生装置３５から貯留タンク１２に連なる配管４５を設け、一定時間毎（例えば、２０〜３０分経過する毎）に、一定時間（例えば、２〜３分間）だけオゾンガスを供給して、貯留タンク１２内を脱臭したり、供給チューブ３８を途中で分岐させて、保水タンク３２へオゾンガスを供給するときに、その一部（例えば、５％程度）を貯留タンク１２に導入して、貯留タンク１２内を脱臭したりすることが好ましい。
【００５８】
尚、本実施例では、配電設備の整った場所に設置する焼却式トイレ設備１について説明したが、配電設備の整っていない場合には、太陽電池や風力発電などにより発電した電力を二次電池に充電し、必要に応じてこれを利用するように構成してもよい。
【００５９】
尚、本実施例では、焼却式トイレ設備１に本発明を適用した場合について説明したが、脱臭装置４自体は焼却式以外のトイレ設備で用いることもでき、またトイレ設備以外の生ゴミ等の廃棄物を焼却するための焼却装置を備えた焼却設備における、悪臭成分を含む高温ガスを脱臭する脱臭装置としても利用できる。特に、本発明は、高温蒸気や高温ガスなどの廃ガスを脱臭するための脱臭装置として好適に利用できる。
【００６０】
焼却設備で用いる焼却装置としては、廃棄物を焼却する焼却炉と、それを加熱するシーズヒータなどからなる加熱手段と、焼却炉内に投入した廃棄物を攪拌する攪拌手段とを備えた、周知の構成のものを採用できる。そして、このような焼却装置に脱臭装置４を一体的に組み付けて焼却設備を構成したり、既設の焼却装置にオプションとして脱臭装置４を組付可能に設けて焼却設備を構成したりすることになる。焼却設備では、焼却炉内で複数の攪拌羽根やスクリューコンベアなどにより焼却炉内に投入した廃棄物を攪拌しながら、焼却炉内で廃棄物を焼却し、その焼却時に発生する悪臭成分を含むガスを前記焼却式トイレ設備１と同様に、導入管３３を通じて焼却炉から脱臭装置４へ供給して、脱臭装置４で脱臭処理することになる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】焼却式トイレ設備の概略全体構成図
【図２】排気管に組付けられる分散手段の斜視図
【符号の説明】
【００６２】
１      焼却式トイレ設備    ２      加熱手段
３      焼却式トイレ装置    ４      脱臭装置
５      制御装置            ６      焼却対象物
１０    便器                １１    給水装置
１２    貯留タンク          １３    焼却釜
１４    給水タンク          １５    水位センサー
１６    小タンク            １７    給水管
１８    ポンプ              １９    上流管
２０    ミキサー            ２１    レベルセンサー
２２    下流管              ２３    開閉モータ
２４    弁体                ２５    開閉蓋
３０    冷却水              ３１    処理空間
３２    保水タンク          ３３    導入管
３３ａ  排出口              ３３ｂ  縦管部
３４    破泡仕切部材        ３５    オゾンガス発生装置
３６    排気管              ３７    排水管
３８    供給チューブ        ３９    冷却フィン
４０    第１分散手段        ４１    第２分散手段
４２    案内板              ４３    圧力センサー
４４    脱臭部材            ４５    配管
【図１】
2005254133.tif 000003
【図２】
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