(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を変換する装置であって、次の（ａ）〜（ｄ）、
（ａ）廃棄物柱状体を収容する廃棄物変換チャンバと、
（ｂ）一以上の第一のプラズマトーチ手段と、
ここで、該手段は、該手段の出力端において高温ガスジェットを発生し、該ジェットを前記チャンバの長手方向底部に向けて放射するものであり、
（ｃ）前記チャンバの長手方向上部に配置された一以上のガス排出手段と、
（ｄ）前記チャンバに固形／混合廃棄物を導入するための、前記チャンバの上部に連結された廃棄物インプット手段と、
を含み、
前記装置は、更に、
（ｅ）前記チャンバと液体廃棄物供給部との間に液体を連通させる一以上の液体廃棄物導入口を備えたものであって、
ここで、前記一以上の液体導入口は、長手方向において前記一以上の第一のプラズマトーチ手段と前記廃棄物インプット手段との間に設けられ、一以上のプラズマトーチ手段と協働して、前記デバイスの運転中に、前記一以上の導入口から前記チャンバに流れる液体廃棄物がこの導入口と協働する一以上のプラズマトーチ手段によって提供される高温ゾーンに向けられるものであることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、一以上の第二のプラズマトーチ手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記一以上の液体導入口と前記一以上の第二のプラズマトーチ手段が、前記ガス排出手段と前記第一のプラズマトーチ手段との間に位置し、且つ前記廃棄物変換チャンバと連通するミキシングチャンバ内に設けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記一以上の液体導入口と前記一の第二のプラズマトーチ手段が前記チャンバ内に設けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記一以上の液体導入口と前記一以上のプラズマトーチ手段が同一面上に設けられる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第二のプラズマトーチ手段の中心線が、前記チャンバの長手方向軸に実質的に垂直な面に含まれるものである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、前記一以上の第一のプラズマトーチ手段である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記一以上の液体導入口が、前記一以上の第一のプラズマトーチ手段の上方に位置し、且つ該手段と近接した前記廃棄物変換チャンバの垂直軸に垂直な面の所定の円弧内に設けられる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記円弧は前記一以上のプラズマトーチ手段の中心線から約±３０°である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記廃棄物インプット手段は、ローディングチャンバを含むエアロック手段を有し、前記ローディングチャンバは前記廃棄物の所定量を該チャンバの内部及び外部から順次的に隔離するものである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記廃棄物インプット手段は、前記エアロック手段の少なくとも外側部分に一定量の適切な消毒薬を選択的に送るための適切な消毒手段を更に含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置の運転中に溶融生成物を回収する適切な回収手段を更に含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記回収手段から前記装置の外部に溶融生成物を排出するための一以上の排出口を更に含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記一以上のガス排出手段は、前記チャンバから前記一以上のガス排出手段を介して排出される生成ガス流に伴出される粒状物質、液体物質、好ましくないガスの一種以上を除去するスクラバ手段と作動的に接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記スクラバ手段は、該スクラバによって除去された粒状物質、液体物質の一種以上を回収するための貯槽手段を含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記貯槽手段は、該貯槽手段内の粒状物質や液体物質のいずれか一種を前記チャンバに戻すための前記一以上の液体廃棄物導入口と作動的に接続されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記チャンバに収容される前記廃棄物が固形廃棄物を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記チャンバに収容される前記廃棄物が更に液体廃棄物を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記チャンバに収容される前記廃棄物が液体廃棄物を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記液体廃棄物が揮発性液体廃棄物及び有機液体廃棄物の一種以上を含む、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物処理装置に関し、特に、プラズマトーチを用いる廃棄物処理プラント中で液体廃棄物を処理できるように工夫された装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市廃棄物、医療廃棄物、有毒・放射性廃棄物等の廃棄物を各種プラズマトーチ式廃棄物処理プラントで処理することはよく知られている。図１に示すように、従来技術に係る通常のプラズマ式処理プラント１は処理チャンバ１０を備える。この処理チャンバは通常竪型シャフトの形状をしており、該チャンバ内で固形廃棄物や混合（固体と、液体及び／又は半液体及び／又は気体との混合）廃棄物２０をエアロック機構３０を介してチャンバ上部に導入する。処理チャンバ１０の下部に設けられた一以上のプラズマトーチ４０は、処理チャンバ１０内の廃棄物柱状体３５を加熱し、廃棄物を各種ガスや液体材料（通常、溶融金属及び／又はスラグ）３８に変換する。ガスは排出口５０から排出され、液体材料３８は処理チャンバ１０の下部から貯槽６０を介して定期的に回収される。空気、酸素、蒸気等の酸化性流体７０を処理チャンバ１０の下部に供給して、有機廃棄物の処理において生成される炭素をＣＯ、Ｈ2等の有用なガスに変換することができる。固形廃棄物を扱う同様の構成が米国特許第５１４３０００号に開示されており、その内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【０００３】
このタイプの処理プラントは、固形廃棄物を扱うには適しているが、一般に、液体廃棄物、特に１００℃未満〜５００℃程度の低中温度域で揮発性を有する液体有機廃棄物等を扱うには適さない。このような液体廃棄物は、チャンバ上部のエアロック機構３０を介して処理チャンバ１０に供給されると、処理チャンバ１０底部の高温部分に達するかなり前に気化する傾向がある。即ち、このような液体廃棄物はプラズマトーチ４０による処理・変換を受ける前に、気体廃棄物に転換され、化学的には実質的に変化しないまま、ガス排出口５０から排出される。従って、このような液体廃棄物に対しては、下流の特殊焼却炉等の処理設備での更なる処理が必要である。
【０００４】
更に、固体廃棄物を扱う場合であっても、高温での変換処理で発生した生成ガスに粒状物質やピッチが伴出される傾向があり、これらは処理チャンバ１０のガス排出口５０から排出される。このような粒状物質は、プラズマトーチによって発生された高温ガスによる変換が十分になされないうちに処理チャンバ１０から排出された他の有機物質を含むこともある。スクラバシステム、特に湿式スクラバシステムを用いて生成ガスをクリーンなものとすることができるが、その場合でもやはり、粒状物質やピッチに対しては更なる処理が必要である。
【０００５】
液状廃棄物を扱う種々のデバイスが提案されている。例えば、米国特許第４９８９５２２号においては、混合廃棄物を固形廃棄物と液体廃棄物に分離し、この液体廃棄物をチャンバ頂部にある別の導入口を介して変換チャンバへ導入するが、上述したのと同様の気化に関する問題がある。
【０００６】
また、米国特許第５８０９９１１号においては、コンプレックスマルチゾーン廃棄物処理システムが供給サブシステムを有し、液体廃棄物を第一の反応器に供給する。この供給サブシステムはプラズマトーチの下方に配置されているので、液体廃棄物は、プラズマジェットと共にチャンバの底に集積した溶解スラグのベッドに伴出される。この配置の大きな欠点は、液体廃棄物がスラグの冷却に効果的に作用し、スラグの結晶化や部分的な固化を引き起こすため、チャンバから固化物を除去するのに手間がかかることである。
【０００７】
また、米国特許第５６３７１２７号においては、液体廃棄物や微細固形廃棄物を扱う方法として、これらの廃棄物を微細なガラス形成剤と混合し、溶融ダクトや羽口に直接投入し、そこで非移動式のプラズマトーチのプルームと混合してから適切なチャンバに導入する。この廃棄物と変換体の混合物は、完全に溶化したガラス化物に変換され、チャンバ底部から回収することができる。従って、このシステムでは一般の固形廃棄物を扱うことができないことに加え、液体廃棄物であってもガラス形成剤での前処理を常に必要とする。更に、このシステムは特に無機廃棄物用として設計されており、変換プロセスによりガラス化物ではなく気体を生じるような有機液体廃棄物を扱うには適さない。
【０００８】
また、米国特許第４８８６００１号においては、廃棄物を水／メタノール溶剤と混合し、この混合物をプラズマトーチと同心に設置したマニホールドに投入し、空気と混合した後にプラズマトーチのプルームと接触させる。水を廃棄物に添加するため、水／メタノールの代わりに高価なＭＥＫ／メタノール混合物を用いる従来の各種システムに比べて、装置が一定時間に処理する原料供給速度が増大する。従って、このシステムは固形廃棄物を直接扱う場合には適さないとともに、廃棄物を水／メタノールで前処理するため煩雑さが増しコストが嵩む。
【０００９】
米国特許第５３６３７８１号には、気液混合廃棄物の処理デバイスが記載されている。このデバイスにおいては、プラズマトーチが複数の一体化されたチューブ等を有し、これらチューブの末端に設けられた複数のノズルから廃棄物を直接プラズマのプルームに送る。このデバイスは小規模の廃棄物処理を目的としたものであると共に、固形廃棄物を扱うことができない。
【００１０】
上記の各特許公報の内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用するが、そのいずれにおいても、通常のプラズマトーチ式廃棄物変換チャンバ内で発生し排出されるガスに伴って排出される粒状物質やピッチを扱う方法については記載も示唆もされていない。
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の一目的は、従来技術のデバイスや方法が抱える種々の制約を回避する、液体廃棄物を扱うデバイス及び方法を提供することである。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、固形廃棄物処理装置に組み込むことができる該デバイスを提供することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、プラズマトーチタイプ処理装置に直接用いることができる液体廃棄物処理デバイスを提供することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、プラズマトーチ式処理装置から排出された粒状物質やピッチを処理するのに用いることができる該デバイスを提供することである。
【００１５】
本発明の別の目的は、比較的シンプルな機械的構造をしており経済的に製造、維持できる該デバイスを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、前処理（特に、各種溶剤等を添加する前処理）をすることなく液体廃棄物を直接供給するための液体供給システムを備えた該デバイスを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、プラズマトーチ式混合廃棄物コンバータの構成要素として該コンバータに備えられる、液体廃棄物処理用の該デバイスを提供することである。
【００１８】
本発明の別の目的は、少なくとも数種の既存のプラズマ式固形廃棄物コンバータ及び／又はプラズマ式混合廃棄物コンバータに適合するよう容易に改造され得る、液体廃棄物を処理する該デバイスを提供することである。
【００１９】
本発明のこれらの及び別の目的は、プラズマトーチ式廃棄物処理チャンバへの導入口（即ち液体導入口）をチャンバ下部の第一のプラズマトーチ機構とチャンバ内の廃棄物柱状体の頂部（特にガス化物の排出口）との間に有する液体廃棄物供給システムを提供することにより達成される。なお、この液体導入口は、該導入口からチャンバに導入される液体廃棄物が、廃棄物柱状体の高温ゾーンに向かうように設けられ、通常、該導入口は高温ガスジェット手段と協働する。所望の高温ゾーンを提供するこの高温ガスジェット手段は、導入口の液体排出ゾーンへ高温ガスジェットを提供することができる一以上の第二のプラズマトーチを備えることができる。あるいは、高温ガスジェットは、前記第一のプラズマトーチ群によって提供されても良く、この場合、液体導入口は、これら第一のプラズマトーチ群中の少なくとも１トーチの上方で且つこれに近接する所定領域内に設けられる。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のデバイスに関するものである。即ち、廃棄物変換装置中で液体廃棄物を変換するデバイスであって、前記廃棄物変換装置は、廃棄物柱状体を収容する廃棄物変換チャンバと、一以上の第一のプラズマトーチ手段と、前記チャンバの長手方向上部に配置された一以上のガス排出手段とを含み、ここで、前記第一のプラズマトーチ手段は、該手段の出力端において高温ガスジェットを発生し、該ジェットを前記チャンバの長手方向底部に向けて放射するものであり、前記デバイスは、 前記チャンバと液体廃棄物供給部との間に液体を連通させる一以上の液体廃棄物導入口を備え、 前記一以上の液体導入口は、長手方向において前記一以上の第一のプラズマトーチ手段の前記出力端と前記一以上のガス排出手段との間に設けられ、一以上のプラズマトーチ手段と協働して、前記デバイスの運転中に、前記一以上の導入口から前記チャンバに流れる液体廃棄物がこの導入口と協働する一以上のプラズマトーチ手段によって提供される高温ゾーンに向けられるものである、デバイス。
【００２１】
第一の実施形態においては、前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、前記第一のプラズマトーチ手段群のうちの一以上のものである。本実施形態では、この一以上の第一のプラズマトーチ手段の上方、所定の円弧内に該プラズマトーチ手段に近接して、前記一以上の液体導入口を配置する。この円弧は、該プラズマトーチ手段の中心線に対し通常約±３０°とする。
【００２２】
第二の実施形態においては、前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、それぞれ一以上の第二のプラズマトーチ手段を有する。本実施形態では、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段をミキシングチャンバ内に該チャンバと連通させて設けてもよい。あるいは、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を好ましくは同一面上に配置し、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を含む面を好ましくは該チャンバの長手方向軸に対し実質的に垂直にして、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を該チャンバ内に配置する。
【００２３】
本発明は、また、次の装置にも関するものである。即ち、廃棄物を変換する装置であって、 廃棄物柱状体を収容する廃棄物変換チャンバと、 一以上の第一のプラズマトーチ手段と、 ここで、該手段は、該手段の出力端において高温ガスジェットを発生し、該ジェットを前記チャンバの長手方向底部に向けて放射するものであり、 前記チャンバの長手方向上部に配置された一以上のガス排出手段とを含み、 前記装置は液体廃棄物変換デバイスを更に含み、該デバイスは、 前記チャンバと液体廃棄物供給部との間に液体を連通させる一以上の液体廃棄物導入口を備えたものであって、 前記一以上の液体導入口は、長手方向において前記一以上の第一のプラズマトーチ手段と前記一以上のガス排出手段との間に設けられ、一以上のプラズマトーチ手段と協働して、前記デバイスの運転中に、前記一以上の導入口から前記チャンバに流れる液体廃棄物がこの導入口と協働する一以上のプラズマトーチ手段によって提供される高温ゾーンに向けられる、装置。
【００２４】
第一の実施形態においては、前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、前記第一のプラズマトーチ手段群のうちの一以上のものであり、この一以上の第一のプラズマトーチ手段の上方、所定の円弧内に該プラズマトーチ手段に近接して、前記一以上の液体導入口を配置する。この円弧は、該プラズマトーチ手段の中心線に対し通常約±３０°とする。
【００２５】
第二の実施形態においては、前記一以上の液体導入口と協働する前記一以上のプラズマトーチ手段は、それぞれ一以上の第二のプラズマトーチ手段を有する。本実施形態では、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段をミキシングチャンバ内に該チャンバと連通させて設けてもよい。あるいは、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を該チャンバ内に配置して、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を好ましくは同一面上に配置し、これら一以上の液体導入口と一以上の第二のプラズマトーチ手段を含む面を好ましくは該チャンバの長手方向軸に対し実質的に垂直にしてもよい。
【００２６】
本装置は、更に、必要に応じ、該チャンバの上部に連結する廃棄物インプット手段を備える。前記廃棄物インプット手段は、ローディングチャンバを含むエアロック手段を有することができ、その場合前記ローディングチャンバは前記廃棄物の所定量を該チャンバの内部及び外部から順次的に隔離する。必要に応じ、前記廃棄物インプット手段は、前記エアロック手段の少なくとも外側部分に、一定量の適切な消毒薬を選択的に送るための適切な消毒手段を更に含んでもよい。
【００２７】
本装置は、必要に応じて、前記装置の運転中に溶融生成物を回収する適切な回収手段を更に含んでもよい。また、本装置は、前記回収手段から前記装置の外部に溶融生成物を排出するための一以上の排出口を含んでもよい。
【００２８】
前記一以上のガス排出手段は、前記チャンバから前記一以上のガス排出手段を介して排出される生成ガス流に伴出される粒状物質、液体物質、好ましくないガスの一種以上を除去するスクラバ手段と作動的に接続されてもよい。必要に応じて、前記スクラバ手段は、該スクラバによって除去された粒状物質、液体物質の一種以上を回収するための貯槽手段を含んでもよい。前記貯槽手段は、該貯槽手段内の粒状物質や液体物質のいずれか一種を前記チャンバに戻すための前記一以上の液体廃棄物導入口と作動的に接続されてもよい。
【００２９】
本装置を、前記チャンバ内に固体廃棄物及び／又は液体廃棄物を収容するものとしてもよい。前記液体廃棄物は、揮発性液体廃棄物及び有機液体廃棄物の一種以上を含むものであってもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、各請求項において定義されており、その内容は明細書に含まれるものとして読まれるべきである。以下、添付図面を参照しながら実施例により本発明を説明する。
【００３１】
本発明は、プラズマトーチ式廃棄物処理装置用液体廃棄物処理デバイスに関する。本発明に係る液体廃棄物処理デバイスは、プラズマトーチ式廃棄物変換装置の中で液体廃棄物を変換するものであり、次の構成要素を有する廃棄物変換装置と共に用いられる：廃棄物（液体廃棄物を含んでもよい）柱状体を収容する廃棄物変換チャンバ；トーチ出力端において高温ガスジェットを発生し、このジェットを前記チャンバの長手方向底部に向けて放射する一以上の第一のプラズマトーチ手段；及び前記チャンバの長手方向上部に配置された一以上のガス排出手段。本液体廃棄物処理デバイスは、その最も単純な形態においては、液体廃棄物の供給部と前記チャンバとの間に液体を連通させるために一以上の液体廃棄物導入口を備えたものであって、該一以上の導入口は、装置長手方向において前記一以上の第一のプラズマトーチ手段の前記出力端と前記一以上のガス排出手段との間に設けられ、一以上のプラズマトーチ手段と協働して、前記デバイスの運転中に、この導入口から前記チャンバに流れる液体廃棄物がこの導入口と協働する一以上のプラズマトーチ手段によって提供される高温ゾーンに向けられる。
【００３２】
図面を参照すると、図２及び図４はそれぞれ本発明の第一及び第二の実施形態を示す。プラズマ廃棄物処理装置１００は、通常竪型シャフトの形状である処理チャンバ１０を含み、固形／混合廃棄物供給システム２０は、固形／混合廃棄物をこのチャンバの上部にエアロック機構３０を介して導入する。固形／混合廃棄物供給システム２０は適切な運搬手段等を含むことができ、更に、廃棄物を小片に破砕するシュレッダも含むことができる。エアロック機構３０は上部バルブ３２及び下部バルブ３４を含むことができ、これらバルブによってローディングチャンバ３６が画定される。バルブ３２、３４は、好ましくは電気又は液圧により作動し必要に応じて独立に開閉する仕切り弁である。閉止可能なホッパー機構３９は漏斗状になっており、上部バルブ３２が開き下部バルブ３４が閉止位置のとき、固形／混合廃棄物供給システム２０からローディングチャンバ３６へ通常固形及び／又は混合廃棄物を導く。ローディングチャンバ３６への廃棄物供給は、通常、ローディングチャンバ３６内の廃棄物のレベルが１００％容量より低い所定のレベルに達するまでとし、廃棄物で上部バルブ３２の閉止が妨げられないようにする。その後、上部バルブ３２は閉じられる。バルブ３２、３４が閉止位置にあることにより気密性が保たれる。その後、必要に応じて、下部バルブ３４を開くと、実質的にエアフリー(air-free)な廃棄物を処理チャンバ１０に供給することができる。バルブ３２、３４の開閉及び固形／混合廃棄物供給システム２０からの廃棄物の供給は、手動制御及び／又はコンピュータ制御することができ、処理チャンバ１０やローディングチャンバ３６内の廃棄物レベルを検出するのに適切なセンサを用いることができる。更に、ホッパー機構３９は消毒薬スプレーシステム３１を含むことができ、特に医療廃棄物を装置１００で処理する場合等、必要に応じて消毒液を周期的にあるいは連続的にスプレーすることができる。
【００３３】
処理チャンバ１０は通常、実質的に垂直の長手方向軸１８を有する円筒状シャフトであるが、処理チャンバの形状はこの限りではない。また、処理チャンバ１０は通常適切な耐火性材料で作られており、典型的にはるつぼ状の液体生成物回収ゾーン４１を底部に有し、一以上の回収貯槽６０に連結される一以上の排出口を備える。更に、処理チャンバ１０には、一以上の第一のガス排出口５０をその上部に備え、廃棄物処理により生成される各種気体を主に回収する。処理チャンバ１０の上端には、前述のエアロック機構３０が設けられ、通常、このエアロック機構３０を介して処理チャンバ１０の第一のガス排出口５０のレベル程度まで廃棄物材料が満たされる。レベルセンサが、処理チャンバ１０内の廃棄物レベルが（処理された結果）十分下がったことを検知すると、次の廃棄物バッチをローディングチャンバ３６から処理チャンバ１０に供給することができる。
【００３４】
処理チャンバ１０下部の一以上のプラズマトーチ４０は、適切な電源やガス、水冷源４５に作動的に接続される。プラズマトーチ４０は、移動式であっても非移動式であってもよい。また、プラズマトーチ４０は、適切にシールされたスリーブにより処理チャンバ１０内に保持され、このスリーブによりプラズマトーチ４０の取替えや修理が容易となる。プラズマトーチ４０は、ある一定の角度で廃棄物柱状体の下端に向かう高温ガスを発生する。運転中、プラズマトーチ４０から発生したプルームが、廃棄物柱状体の底部を通常１６００℃以上程度のある一定の高温度に可能な限り均一に加熱するように、プラズマトーチ群４０は処理チャンバ１０の下部に分散して配置される。プラズマトーチ４０は、その下流の出力端に、平均温度が約２０００℃〜約７０００℃の高温ガスジェット、即ちプラズマプルーム、を発生させる。プラズマトーチ４０から発生した熱は廃棄物柱状体内を上昇するため、処理チャンバ１０の中に温度勾配が生じる。プラズマトーチ４０から発生した高温ガスは、廃棄物を生成ガスや液体材料３８に連続的に変換するのに十分な処理チャンバ１０内温度レベルを維持する。この生成ガスは排出口５０から排出される。液体材料３８には溶融金属３８”及び／又はスラグ３８’が含まれ、これらを処理チャンバ１０の下部から一以上の貯槽６０に受け、周期的あるいは連続的に回収することができる。
【００３５】
空気、酸素、蒸気等の酸化性流体７０を処理チャンバ１０の下部に供給して、有機廃棄物の処理で得られる炭素をＣＯ、Ｈ2等の有用なガスに変換することもできる。
【００３６】
装置１００は、更に処理チャンバ１０の排出口５０から排出される生成ガス流から好ましくないガス（ＨＣｌ、Ｈ2Ｓ、ＨＦ等）、粒状物質及び／又はその他の液滴（ピッチ等）を除去するために排出口５０に作動的に接続したスクラバシステム８０を含むことができる。粒状物質には、各種有機化合物や無機化合物がある。ピッチは、排出口５０から排出される生成ガス流に気体や液体の形態で含有される。このような処理を可能とする各種スクラバがこの技術分野でよく知られており、ここで更に詳細に述べる必要はない。スクラバ８０の下流にガスタービン発電プラントや製造プラント等の適切なガス処理手段９０を作動的に接続して、クリーンな生成ガス（この段階では通常Ｈ2、ＣＯ、ＣＨ4、ＣＯ2、Ｎ2を含む）を経済的に利用する。更に、スクラバ８０には貯槽８５を設け、スクラバにより生成ガスから分離された粒状物質、ピッチ、液体材料を回収する。このような粒状物質、液体物質（ピッチ等）は、更なる処理を必要とするが、これについて次に記載する。
【００３７】
図２、３を参照すると、本発明の第一の実施形態においては、その全体を符号２００で示す液体廃棄物処理デバイスは、処理チャンバ１０への一以上の導入口２３０を有する液体供給システム２２０を備え、該導入口２３０は適切なポンプ手段（図示せず）を介して液体廃棄物貯槽２４０に作動的に接続している。この液体供給システム２２０は複数の貯槽２４０を備えることができ、各貯槽２４０は、それぞれに連結される一以上の導入口２３０からチャンバ１０に液体廃棄物を独立に供給することができる。ある種の液体廃棄物、例えば、同時に導入すると爆発する危険があるため、処理チャンバ１０に別々に（できれば時間もずらして）供給する必要のある複数の液体を扱う場合などに、複数の貯槽２４０が必要となることがある。処理チャンバ１０内の導入口２３０の位置は重要であり、プラズマトーチ４０の出力端と処理チャンバの底部にある液体材料３８の間、及び、液体廃棄物を気化するだけにとどまり廃棄物を処理して生成ガスを発生させることができない温度である処理チャンバ１０上部に液体廃棄物を投入することは避けなければならない。液体廃棄物導入口２３０は、廃棄物柱状体３５の上端とプラズマトーチ４０とを結ぶ長手方向中間に配置され、好ましくは、プラズマトーチ４０の少なくとも出力端に近接して配置される。特に、液体廃棄物導入口２３０は、該導入口２３０からチャンバ１０に導入された液体廃棄物が廃棄物柱状体３５の高温ゾーン２６０に向けられるように処理チャンバ１０内に設けられる。通常、液体廃棄物導入口２３０はプラズマトーチ手段と協働している。高温ゾーン２６０は、液体廃棄物特に有機揮発性液体廃棄物が気化する前に直接生成ガスに変換されるよう、十分高温とされる。本実施形態においては、液体廃棄物の処理に必要な高温ゾーンを提供するプラズマトーチ手段は第一のプラズマトーチ群４０から構成されていてもよく、この場合、液体廃棄物導入口２３０は、この第一のプラズマトーチ群４０の少なくとも一トーチに近く且つその上方の所定の領域内に設けられる。好ましくは、液体廃棄物導入口２３０は、一のプラズマトーチ４０の上方に、長手方向軸１８に垂直な面において所定の円弧２９０内に設けられる（図２、３参照）。この円弧２９０の設定は、プラズマトーチ４０から液体廃棄物導入口２３０が配置された高さまでの温度低下を許容範囲の最小限にするための方策を提供するものであって、これにより液体廃棄物を処理するのに十分な高温が保たれる。通常、この所定の円弧は、一以上のプラズマトーチ４０の中心線から約±３０°である。液体廃棄物導入口２３０がプラズマトーチ４０上方の高すぎる位置に配置されたり、所定の円弧２９０の外に配置されたりした場合は、液体廃棄物がチャンバ１０に導入されるゾーンの温度が十分でなく、液体廃棄物が完全には変換されずに気化あるいは部分的な気化が起こり、気化したものが排出口５０を介してチャンバ１０から除去されるおそれがあることは言うまでもない。液体廃棄物導入口２３０を複数設ける場合、どの導入口も、同一の又は異なる第一のプラズマトーチ群４０によって提供される高温ゾーンに向けられるべきである。
【００３８】
本実施形態においては、スクラバ８０から貯槽８５へと回収された液体や粒状物質は、貯槽と合体化された、あるいは別体とされた液体廃棄物導入口２３０からチャンバ１０に再度送られる。粒状物質を供給しやすくするために、適切な液体を貯槽８５に加えてキャリアとすることができる。
【００３９】
図４を参照すると、本発明の第二の実施形態においては、その全体を符号３００で示す液体廃棄物処理デバイスは、処理チャンバへの一以上の導入口３３０を有する液体供給システム３２０を備え、該導入口２３０は適切なポンプ手段（図示せず）を介して一以上の液体廃棄物貯槽３４０に作動的に接続している。第一の実施形態と同様に、この液体供給システム３２０は複数の貯槽３４０を備えることができ、各貯槽３４０は、それぞれに連結される一以上の導入口３３０からチャンバ１０に液体廃棄物を独立に供給することができる。前記と同様、ある種の液体廃棄物、例えば、同時に導入すると爆発する危険があるため、処理チャンバ１０に別々に（できれば時間もずらして）供給する必要のある複数の液体を扱う場合などに、複数の貯槽が必要となることがある。処理チャンバ１０内の導入口３３０の位置は重要であり、プラズマトーチ群４０の出力端と処理チャンバ１０の底部にある液体材料３８の間、及び、液体廃棄物を気化するだけにとどまり液体廃棄物を処理して生成ガスを発生させることができない温度である処理チャンバ１０上部に液体廃棄物を投入することは避けなければならない。従って、液体廃棄物導入口３３０は、廃棄物柱状体３５の上端（特にガス排出口５０）とプラズマトーチ４０（特に出力端）とを結ぶ長手方向中間に配置される。
【００４０】
第一の実施形態と同様に、導入口３３０からチャンバ１０に導入された液体廃棄物が高温ゾーン３６０に向けられ液体廃棄物特に有機揮発性液体廃棄物が気化する前に直接生成ガスに急速に変換されるよう、液体廃棄物導入口３３０はプラズマトーチ手段と協働する。本実施形態においては、液体廃棄物の処理に必要な高温ゾーン３６０を提供するプラズマトーチ手段は、トーチ群４０により発生したプラズマプルーム（即ち、高温ガスジェット）を導入口３３０の液体排出ゾーンに提供するように形成された一以上の第二のプラズマトーチ４８から構成されていてもよい。第一のプラズマトーチ群４０と同様に第二のプラズマトーチ群４８も、第一のプラズマトーチ群４０の電源やガス、水冷源４５を含んで、あるいはこれとは別に、適切な電源やガス、水冷源４９に作動的に接続される。
【００４１】
図４、５に示す通り、高温ゾーン３６０は、処理チャンバ１０から横方向に延設されたミキシングチャンバ３７０内に少なくともその一部が含まれる。この配置によって、導入口３３０から導入される液体廃棄物と第二のプラズマトーチ４８から発生する高温ガスジェットやプラズマプルームとが混合されるので、液体廃棄物が処理チャンバ１０内のメインの廃棄物柱状体３５に入る前に、該廃棄物を留めて処理することができる。従って、このような配置が特に有用なのは、液体廃棄物処理デバイス３００をチャンバ１０の頂部に近付けて配置する必要がある場合である。チャンバ１０の頂部に近いと廃棄物柱状体３５の温度がかなり下がるため、このような配置としなければ、この部分の廃棄物柱状体３５との接触によって導入口３３０の周囲の温度が著しく低下し、液体廃棄物の少なくとも一部はプラズマトーチ４８によって変換されずに気化してしまうであろう。
【００４２】
また、他の配置も可能である。例えば、図６に示すように、プラズマトーチ４８によって発生する高温ガスジェットと液体導入口３３０から導入される液体廃棄物が処理チャンバ１０内で同一のゾーン３６０に向くように、第二のプラズマトーチ４８と導入口３３０を配置することができる。この場合、第二のプラズマトーチ４８と導入口３３０は同一面上にあることが好ましく、この面は長手方向軸１８に対して垂直であるか又は適切な角度を有し、処理チャンバ１０内において廃棄物柱状体３５の上部と第一のプラズマトーチ４０の間の所望の配置をとることができる。処理チャンバ１０が複数の第二のプラズマトーチ４８及び／又は複数の液体導入口３３０を備えるとき、必要に応じ、該トーチ及び該導入口の数は任意に組み合わせて、一以上の第二のプラズマトーチ４８と一以上の液体廃棄物導入口３３０によって作られる一以上の高温ゾーン３６０を提供することができる。装置長手方向におけるこれらの配置を考え、プラズマトーチ４８により十分なエネルギーが供給され、各対応する高温ゾーン３６０が十分高温に保持され、各対応する液体導入口３３０から供給される液体廃棄物が完全に変換されるように、これらの組み合わせを決める必要があることは言うまでもない。
【００４３】
第一の実施形態と同様に、スクラバ８０から貯槽８５へと回収された液体や粒状物質は、貯槽と合体化された、あるいは別体とされた液体廃棄物導入口３３０からチャンバ１０に再度送られる。粒状物質を供給しやすくするために、適切な液体を貯槽８５に加えてキャリアとすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の液体廃棄物処理デバイス、特に本発明の第一及び第二の実施形態のものは、プラズマ型混合廃棄物コンバータの構成要素とするのが最適であるが、本発明の液体廃棄物処理デバイスは、各種混合廃棄物コンバータのみならず、多数の既存の各種プラズマ式固形廃棄物コンバータに適合するよう容易に改造できることは明白である。更に、本発明に係るデバイスは、液体廃棄物のみを扱うプラズマトーチ式コンバータに組み込んだり、それに合わせて改造したりすることができることも明白である。
【００４５】
上で詳細に述べた本発明の実施形態は、単に例示に過ぎないものであって、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本明細書に記載された本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、形状や詳細部において他の各種変形物とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術の固形／混合廃棄物プラズマ処理装置の一般的な配置及び主要構成部材を示す概略図。
【図２】  通常の固形／混合廃棄物プラズマ処理装置に関連して記載された本発明の第一の実施形態における主要構成部材を示す概略図。
【図３】  図２に示した実施形態のＸ−Ｘにおける断面図。
【図４】  通常の固形／混合廃棄物プラズマ処理装置に関連して記載された本発明の第二の実施形態における主要構成部材を示す概略図。
【図５】  図４に示した実施形態のＹ−Ｙにおける断面図。
【図６】  図５に示した実施形態に替わる別の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１０  廃棄物変換チャンバ（処理チャンバ）
２０  固形／混合廃棄物供給システム
３０  エアロック機構
３５  廃棄物柱状体
４０  プラズマトーチ手段（プラズマトーチ）
５０  ガス排出手段（ガス排出口）
６０  貯槽
７０  酸化性流体
８０  スクラバシステム
１００  廃棄物処理装置（廃棄物変換装置）
２００、３００  液体廃棄物変換デバイス（液体廃棄物処理デバイス）
２２０、３２０  液体供給システム
２３０、３３０  液体廃棄物導入口
２６０、３６０  高温ゾーン
３７０  ミキシングチャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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