(57)【要約】【課題】  廃棄物をか焼する際において、炉内の温度を適正に保持することにより、所望の生成物を得る。【解決手段】  廃棄物２を処理炉３内で燃焼させる。このとき、処理炉３の下部から廃棄物へは酸素ポンプ（酸素供給手段）７によって酸素を供給し、処理炉３の上部から廃棄物へはラジオ波発生器（エネルギー補充手段）４によってラジオ波を照射する。炉内の温度は温度センサ５によって測定しており、目標温度となるように酸素供給量やラジオ波照射量を制御している。廃棄物が所望の状態になったかどうかは、比抵抗センサ６により廃棄物の比抵抗を測定することにより知ることができる。本発明によれば、例えば、適正な温度制御をした状態でガス採取管１２により採取した煙を冷却することにより、酢液を得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を熱処理することにより所望の生成物を得るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置において、
廃棄物を収容すると共に該廃棄物を熱処理する処理炉と、
該処理炉にエネルギーを補充するエネルギー補充手段と、
該処理炉の上下に亘って複数配置されて廃棄物の温度を測定する温度センサと、
該処理炉の上下に亘って複数配置されて廃棄物の比抵抗を測定する比抵抗センサと、
該処理炉に酸素を供給するための酸素供給手段と、
所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサからの信号に基づき前記酸素供給手段による酸素供給量を制御する酸素供給量制御手段と、
所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサからの信号に基づき前記エネルギー補充手段によるエネルギー補充量を制御するエネルギー補充量制御手段と、
少なくとも１つの比抵抗センサからの信号に基づき前記廃棄物の処理状態を検知する処理状態検知手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項２】
前記酸素供給手段は、廃棄物の下部に対して酸素を供給する手段であり、
前記エネルギー補充手段は、廃棄物の上部に対してエネルギーを補充する手段である、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項３】
前記処理炉からガスを採取するガス採取管と、前記処理状態検知手段からの信号に基づき前記ガス採取管を開閉する開閉バルブ手段と、該ガス採取管に連結されると共に該採取されたガスを冷却するガス冷却手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項４】
前記処理状態検知手段からの信号に基づき前記廃棄物の処理状態を告知する処理状態告知手段、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項５】
前記エネルギー補充手段は、廃棄物に電磁波を照射する電磁波照射手段である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項６】
前記電磁波照射手段は、廃棄物にラジオ波を照射するラジオ波照射手段である、
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項７】
前記エネルギー補充手段は、ラジオ波の照射により生成された高温水蒸気を廃棄物に当てる手段である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項８】
廃棄物に電磁波を照射して着火する着火手段、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項９】
前記着火手段は、廃棄物にマイクロ波を照射する手段である、
ことを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項１０】
前記処理炉の内部空間は逆円錐形である、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項１１】
前記酸素供給手段は、酸素と不燃性ガスとを所定の割合で混合した上で前記処理炉に供給する手段である、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【請求項１２】
開口部を有すると共に定位置に固定されている固定部と、前記開口部を開閉するように上下動可能に構成された可動部と、により構成された火格子、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を熱処理することにより該廃棄物から所望の生成物を得るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃棄物の熱処理としては、焼却炉によって灰になるまで焼却処理する方法が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００４−３０８９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年、資源保護への関心の高まりから、廃棄物を単に焼却してしまうのではなく、資源として再利用する方法が模索されている。
【０００４】
本発明は、廃棄物を熱処理することにより該廃棄物から所望の生成物を得ることのできるハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、廃棄物（２）を熱処理することにより所望の生成物を得るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置（１）についてのものであって、図１に例示するように、廃棄物（２）を収容すると共に該廃棄物（２）を熱処理する処理炉（３）と、
該処理炉（３）にエネルギーを補充するエネルギー補充手段（４）と、
該処理炉（３）の上下に亘って複数配置されて廃棄物（２）の温度を測定する温度センサ（５）と、
該処理炉（３）の上下に亘って複数配置されて廃棄物（２）の比抵抗を測定する比抵抗センサ（６）と、
該処理炉（３）に酸素を供給するための酸素供給手段（７）と、
所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサ（５）からの信号に基づき前記酸素供給手段（７）による酸素供給量を制御する酸素供給量制御手段（８）と、
所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサ（５）からの信号に基づき前記エネルギー補充手段（４）によるエネルギー補充量を制御するエネルギー補充量制御手段（９）と、
少なくとも１つの比抵抗センサ（６）からの信号に基づき前記廃棄物（２）の処理状態を検知する処理状態検知手段（１１）と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記酸素供給手段（７）は、廃棄物（２）の下部に対して酸素を供給する手段であり、
前記エネルギー補充手段（４）は、廃棄物（２）の上部に対してエネルギーを補充する手段である、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記処理炉（３）からガスを採取するガス採取管（１２）と、前記処理状態検知手段（１１）からの信号に基づき前記ガス採取管（１２）を開閉する開閉バルブ手段（１３）と、該ガス採取管（１２）に連結されると共に該採取されたガスを冷却するガス冷却手段（１４）と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記処理状態検知手段（１１）からの信号に基づき前記廃棄物（２）の処理状態を告知する処理状態告知手段（１５）、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記エネルギー補充手段（４）は、廃棄物（２）に電磁波を照射する電磁波照射手段である、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記電磁波照射手段は、廃棄物にラジオ波を照射するラジオ波照射手段である、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記エネルギー補充手段（４）は、ラジオ波の照射により生成された高温水蒸気を廃棄物に当てる手段である、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発明において、廃棄物に電磁波を照射して着火する着火手段、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明において、前記着火手段が、廃棄物にマイクロ波を照射する手段である、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の発明において、前記処理炉（３）の内部空間は逆円錐形である、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の発明において、前記酸素供給手段（７）は、酸素と不燃性ガスとを所定の割合で混合した上で前記処理炉（３）に供給する手段である、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の発明において、図２に詳示するように、開口部（１０１ａ）を有すると共に定位置に固定されている固定部（１０１）と、前記開口部（１０１ａ）を開閉するように上下動可能に構成された可動部（１０２）と、により構成された火格子（１０）、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、酸素供給手段により処理炉に酸素を供給した状態で廃棄物を燃焼させ、その熱により廃棄物自体の熱処理を行うようになっている。ところで、水分含有量の多い廃棄物や油化率が高い廃棄物の場合、このような廃棄物の燃焼だけでは熱処理のためのエネルギーが不足してしまうこともあるが、本発明によれば、エネルギー補充手段により処理炉にエネルギーを補充することができるようになっているため、そのような廃棄物についても適切な熱処理を施すことができる。また、本発明によれば、温度センサからの信号に基づき酸素供給量やエネルギー補充量の制御を行うようになっているため、廃棄物の温度を適正に管理することができる。さらに、該温度センサは処理炉の上下に亘って複数配置されているため、様々な箇所の温度を適正に管理することが可能となる。また、本発明によれば、少なくとも１つの比抵抗センサからの信号に基づき処理状態検知手段が廃棄物の処理状態を検知できるようになっている。該比抵抗センサは、前記処理炉の上下に亘って複数配置されているので、様々な箇所の廃棄物処理状態を検知することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、酸素の供給される箇所と、エネルギーの補充される箇所とが離れているため、酸素の供給量及びエネルギーの補充量を調整することによって炉内の温度分布曲線の形状や傾きを、（酸素の供給される箇所と、エネルギーの補充される箇所とが近接している場合に比べ）大きく変化させることができる。したがって、熱処理によって得ようとする生成物の種類に応じて温度分布曲線を最適なものにし、該生成物の生成量を増やしたりすることができる。例えば、本ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置によって酢液を生成したい場合には、温度分布曲線を調整し、酢液を抽出できる層の層厚を厚くして、その抽出量を増やすことも可能となる。
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、廃棄物の処理状態に応じてガスを採取し冷却することができるので、適正な生成物を取得することができる。例えば、酢液を抽出する場合、セルロースやセミセルロースが分解されている間に開閉バルブ手段を開いて酢酸抽出を行い、リグニンが分解され始める前に開閉バルブ手段を閉じて酢酸抽出を停止し、有害成分が酢酸に混ざらないようにできる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、作業者は廃棄物の処理状態を確認しながら適切な作業を行うことができる。
【００２２】
請求項５乃至７に係る発明によれば、水分の多い廃棄物であっても、水分を蒸発させて、廃棄物の熱処理を適切に行うことができる。
【００２３】
請求項８及び９に係る発明によれば、スイッチ１つで簡単かつ確実に着火することができる。
【００２４】
請求項１０に係る発明によれば、処理炉の内部空間は逆円錐形であるので、燃焼に伴って廃棄物の体積が減少しても隙間は生じにくい。したがって、前記比抵抗センサによる測定を円滑に行うことができる。
【００２５】
請求項１１に係る発明によれば、酸素供給手段は酸素を不燃性ガスと混合した状態で供給するので、急激な燃焼を抑えることができる。
【００２６】
請求項１２に係る発明によれば、火格子の可動部は上下動可能に構成されているため、水平動させる場合に比べて開口率を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図１乃至図３に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置の全体構造の一例を示す模式図であり、図２は、可動式火格子の詳細構造の一例を示す断面図であって、(a)は閉状態を示す断面図であり、(b)は開状態を示す断面図である。図３(a)は、酸素供給量が比較的少ない場合における炉内の温度分布曲線の一例を示す図であり、図３(b)は、酸素供給量が比較的多い場合における炉内の温度分布曲線の一例を示す図であり、図３(c)は、エネルギー補充量を変化させたときにおける温度分布曲線の変化の様子の一例を示す模式図である。
【００２９】
本発明に係るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置は、廃棄物から所望の生成物（例えば、酢液や炭化物等）を得るための装置である。
【００３０】
本発明に係るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置は、例えば図１に符号１で示すように、廃棄物２を収容すると共に該廃棄物２を熱処理する処理炉３と、該処理炉３に熱処理用のエネルギーを補充するエネルギー補充手段４と、該処理炉３の上下に亘って複数配置されて廃棄物２の温度を測定する温度センサ５と、該処理炉３の上下に亘って複数配置されて廃棄物２の比抵抗を測定する比抵抗センサ６と、該処理炉３に酸素を供給するための酸素供給手段７と、を備えている。また、該ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置１は、所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサ５からの信号に基づき前記酸素供給手段７による酸素供給量を制御する酸素供給量制御手段８と、所定の温度となるように少なくとも１つの温度センサ５からの信号に基づき前記エネルギー補充手段４によるエネルギー補充量を制御するエネルギー補充量制御手段９と、少なくとも１つの比抵抗センサ６からの信号に基づき前記廃棄物２の処理状態を検知する処理状態検知手段１１と、を備えている。なお、前記処理炉３には、廃棄物２を投入するための投入口３ａと、処理後の廃棄物を取り出すための取り出し口３ｂを形成しておく必要がある。前記投入口３ａは前記処理炉３の上部に形成し、取り出し口３ｂは前記処理炉３の下部に形成すると良い。
【００３１】
本発明によれば、酸素供給手段７により処理炉３に酸素を供給した状態で廃棄物２を燃焼させ、その熱により廃棄物自体の熱処理を行うようになっている。ところで、水分含有量の多い廃棄物や油化率が高い廃棄物の場合、このような廃棄物の燃焼だけでは熱処理のためのエネルギーが不足してしまうこともあるが、本発明によれば、エネルギー補充手段４により処理炉３にエネルギーを補充することができるようになっているため、そのような廃棄物についても適切な熱処理を施すことができる。また、本発明によれば、温度センサ５からの信号に基づき酸素供給量やエネルギー補充量の制御を行うようになっているため、廃棄物の温度を適正に管理することができる。さらに、該温度センサ５は処理炉３の上下に亘って複数配置されているため、様々な箇所の温度を適正に管理することが可能となる。また、本発明によれば、少なくとも１つの比抵抗センサ６からの信号に基づき処理状態検知手段１１が廃棄物の処理状態を検知できるようになっている。該比抵抗センサ６は、前記処理炉３の上下に亘って複数配置されているので、様々な箇所の廃棄物処理状態を検知することができる。
【００３２】
この場合、上述した酸素供給手段７による酸素の供給が廃棄物２の下部に対してなされるようにし、前記エネルギー補充手段４によるエネルギーの補充が廃棄物２の上部に対してなされるようにすると良い。そのようにした場合には、酸素の供給される箇所と、エネルギーの補充される箇所とが離れているため、酸素の供給量及びエネルギーの補充量を調整することによって炉内の温度分布曲線の形状や傾きを、（酸素の供給される箇所と、エネルギーの補充される箇所とが近接している場合に比べ）大きく変化させることができる。したがって、熱処理によって得ようとする生成物の種類に応じて温度分布曲線を最適なものにし、該生成物の生成量を増やしたりすることができる。例えば、本ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置によって酢液を生成したい場合には、温度分布曲線を調整し、酢液を抽出できる層の層厚を厚くして、その抽出量を増やすことも可能となる。以下、図３(a)(b)(c)に沿って具体的に説明する。図３(a)は、炉内の温度分布曲線の一例を示す図であり、横軸には、火格子からの高さを取り、縦軸には炉内温度を取っている。上述のように廃棄物２の下部に対して酸素が供給されているので、火格子に比較的近い層（符号Δｈ１参照）は酸化点（最高到達温度）Ｔｂに到達した一定温度領域となり、該層Δｈ１から下方に離れるに従って炉内温度が低下し（符号Ｔ１参照）、該層Δｈ１から上方に離れるに従って炉内温度が低下する傾向にある。いま、図３(a)の状態よりも酸素供給量を増やすと、酸化点（最高到達温度）Ｔｂに到達した層の層厚は厚くなり（同図(b)の符号Δｈ２参照）、それに伴って温度分布曲線全体も変化する。一方、エネルギー補充手段４によるエネルギー補充は廃棄物２の上部に対してなされているので、エネルギー補充量を増やすと該上部の温度が上昇し（同図(c)の符号Ａ参照）、エネルギー補充量を減らすと該上部の温度が降下する（同図(c)の符号Ｂ参照）。つまり、酸素の供給量及びエネルギーの補充量を調整することにより、炉内の温度分布曲線を種々の形状に変化させることが可能となる。
【００３３】
ところで、上述した処理炉３からガスを採取するガス採取管１２と、該ガス採取管１２に連結されると共に該採取されたガスを冷却するガス冷却手段１４とを配置して、炉内で発生したガスを冷却処理できるようにすると良い。そして、前記ガス採取管１２を開閉する開閉バルブ１３を設けておいて、前記処理状態検知手段１１からの信号に基づき前記ガス採取管１２を開閉するようにすると良い。そのようにした場合には、廃棄物の処理状態に応じてガスを採取し冷却することができるので、適正な生成物を取得することができる。例えば、酢液を抽出する場合、セルロースやセミセルロースが分解されている間に開閉バルブ手段を開いて酢酸抽出を行い、リグニンが分解され始める前に開閉バルブ手段を閉じて酢酸抽出を停止し、有害成分が酢酸に混ざらないようにできる。
【００３４】
また、上述した処理炉３からガスを採取するガス採取管と、該ガス採取管に連結されて該採取したガスを酸化する触媒(不図示)と、を配置して、炉内で発生したガスを酸化処理できるようにしても良い。
【００３５】
さらに、上述した処理炉３からガスを採取するガス採取管と、該ガス採取管に連結されると共にガス吸着機能を有する多孔質体（メソ孔やミクロ孔を有する多孔質体）と、を配置して、有毒ガスを除去できるようにしても良い。この場合、多孔質体に散水して、該多孔質体を洗浄するようにすると良い。
【００３６】
また、前記処理状態検知手段１１からの信号に基づき前記廃棄物２の処理状態を告知する処理状態告知手段１５、を設けると良い。そのようにした場合には、作業者は廃棄物の処理状態を確認しながら適切な作業を行うことができる。
【００３７】
ところで、上述したエネルギー補充手段４としては、１００ｋＨｚから１０ＧＨｚの周波数の電磁波を廃棄物に照射する電磁波照射手段や、炉内に炭化物等を投入する手段や、処理炉外部にてラジオ波の照射により生成した高温水蒸気を処理炉内の廃棄物に当てる手段等を挙げることができ、電磁波照射手段としては、マイクロ波を照射するマイクロ波照射手段や、高周波を照射する高周波照射手段や、ラジオ波（具体的には、１３．５６メガヘルツ帯を主とした電磁波）を照射するラジオ波照射手段等を挙げることができる。電磁波照射手段（特に、ラジオ波照射手段）を用いた場合には、水分の多い廃棄物であっても、水分を蒸発させて廃棄物の熱処理を適切に行うことができる。
【００３８】
上述したエネルギー補充手段としての電磁波照射手段とは別に、廃棄物に電磁波を照射して着火する着火手段(不図示)を設けておいても良い。この着火手段としては、廃棄物にマイクロ波を照射する手段が好ましい。かかる着火手段によれば、スイッチ１つで簡単かつ確実に着火することができる。
【００３９】
一方、前記処理炉３は寸胴型としても良いが、内部空間が逆円錐形（下方ほど狭くなるように倒立させた円錐形状）となるようにしても良い。逆円錐形とした場合には、燃焼に伴って廃棄物の体積が減少しても隙間は生じにくく、比抵抗センサ６による測定を円滑に行うことができる。
【００４０】
前記比抵抗センサ６は、例えば３０ｃｍ間隔で配置すると良く、前記温度センサ５は、例えば３０ｃｍ間隔で配置すると良い。
【００４１】
また、上述した酸素供給手段７は、酸素と不燃性ガス（例えば、窒素）とを所定の割合で混合した上で前記処理炉３に供給する手段であって、酸素の注入量を制御できるように構成すると良い。それにより、急激な燃焼を抑えることができる。
【００４２】
ところで、処理炉３の下部には可動式の火格子１０が配置されている。この火格子１０は、図２(a)(b)に詳示するように、開口部１０１ａを有すると共に定位置に固定されている固定部１０１と、開口部１０１ａを開閉するように上下動可能に構成された可動部１０２と、により構成し、同図(a)に示す閉状態と、同図(b)に示す開状態とを選択的に取るようにすると良い。このうちの可動部１０２には、モータ等の駆動源やレバー等を連結しておいて、自動又は手動で駆動できるように構成すると良い。可動部１０２を上下動させるのではなく左右に駆動するようにした場合には、構造上、開口率を５０％より大きくはできないが、上述のように可動部１０２を上下に移動させて開口部１０１ａを開閉するようにした場合には、開口率を５０％以上にすることも可能となり、灰を短時間で落下させることができる。また、可動部１０２を左右に移動させる方式のものでは可動部１０２と固定部１０１との間に挟まった異物は取れにくいという問題があるが、可動部１０２を上下に移動させる方式の場合には、異物は比較的取れ易くなる。
【００４３】
ここで、本ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置により処理される廃棄物としては、植物系廃棄物（例えば、紙類、木材、草木、燃え殻など）や、灰（焼却灰、飛灰など）や、汚泥や、プラスチック（塩化ビニールも含む）や、廃電線や、生ごみや、油類（廃油、機械油、絶縁油等）や、廃鶏や、鶏糞や、家畜糞等を挙げることができる。例えば、プラスチック類や植物系廃棄物等の有機廃棄物を熱処理してカーボンを取り出せば、該カーボンをエネルギーとして再利用することができる。なお、廃棄物の木炭化を目的とするなら炉内温度は７００℃以下に保持すると良く、高純度カーボンやグラファイトを得ることが目的なら炉内温度は９００℃以上に保持すると良い。また、植物系廃棄物を完全に燃焼させて灰（ミネラル）にすれば、肥料として再利用することができる。さらに、植物系廃棄物から酢液や精油や低分子分解物を回収することもできる。また、塩化化合物から塩素を回収し、中和剤や融雪剤として再利用することもできる。さらに、被覆導線の被覆部分を燃焼させれば、導線材料（例えば、銅）を回収することができる。なお、被覆導線を予め細かく切断しておいて、導線片が火格子１０を通り抜けて下方に落下し、回収容易となるようにしておくと良い。
【００４４】
次に、本発明に係るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置の作用について説明する。
【００４５】
熱処理したい廃棄物２を投入口３ａから処理炉３に投入し、適当な方法で火を着ける。次に、酸素供給手段７によって炉内に酸素を供給し、エネルギー補充手段４によって炉内にエネルギーを補充する。この間、炉内の温度は温度センサ５により検知されており、該温度が目標温度となるように酸素供給量やエネルギー補充量が制御される。また、廃棄物の処理状態は処理状態検知手段１１が検知している。
【実施例１】
【００４６】
本実施例では、図１に示す構造の廃棄物熱処理装置（ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置）１を作製し、植物系廃棄物を熱処理して酢液を抽出してみた。
【００４７】
本実施例に係る廃棄物熱処理装置１には、内部空間が逆円錐形（下方ほど狭くなるように倒立させた状態の円錐形状）の処理炉３を設け、該処理炉３の上部には、廃棄物２を投入するための投入口３ａを形成し、処理炉３の下部には火格子１０を配置し、さらに下方には、灰等を取り出すための取り出し口３ｂを形成した。また、該処理炉３の炉壁には、上下に亘って３０ｃｍ間隔で温度センサ５を配置し、同じく３０ｃｍ間隔で比抵抗センサ６を配置した。さらに、処理炉３の上部には電極（不図示）を設け、該電極にはラジオ波発生器４を接続して、該電極を介して廃棄物２にラジオ波を照射できるようにした。
【００４８】
また、火格子１０は、図２に詳示するような可動式とした。すなわち、上述したように、開口部１０１ａを有する固定部１０１と、上下動自在にした可動部１０２と、により火格子１０を構成し、可動部１０２は不図示の駆動モータにより上下動できるようにした。そして、この火格子１０よりも下方の室３ｅには通風路３ｄを連通し、該通風路３ｄには酸素ポンプ（酸素供給手段）７を連結した。
【００４９】
さらに、上述したラジオ波発生器４にはエネルギー補充量制御手段９を接続してラジオ波の照射量を制御するようにし、上述した酸素ポンプ７には酸素供給量制御手段８を接続して酸素供給量を制御するようにした。そして、それらのエネルギー補充量制御手段９及び酸素供給量制御手段８には全ての温度センサ５を接続しておいて、不図示のコントローラで目標温度を設定すると、エネルギー補充量制御手段９及び酸素供給量制御手段８がラジオ波照射量及び酸素供給量を制御して、目標温度を達成できるようにした。
【００５０】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００５１】
植物系廃棄物２を投入口３ａから処理炉３に投入し、酢液の抽出プログラムを起動する。すると、酸素ポンプ７が駆動されて処理炉３の下部から酸素（正確には、酸素と窒素とを所定の割合で混合した混合ガス）が供給されると共に、不図示の着火装置が駆動されて廃棄物２の最下層に火が着けられる。また、ラジオ波発生器４がオンにされ、廃棄物２の上部にラジオ波が照射される。暫くすると、炉内の廃棄物２は、上側から、
・  熱減成が開始されている層
・  熱分解が行われている層
・  木炭化が行われている層
・  炭素化が行われている層
に分かれる。
【００５２】
ラジオ波の照射により水分の蒸発が行われ、続いて熱分解が開始される。そして、最初にセルロースが分解され、次にセミセルロースが分解されるが、それらの分解層が厚く維持されるよう、酸素ポンプ７及びラジオ波発生器４の出力が制御される。具体的には、このときの炉内温度は上述の温度センサ５によりモニターされていて、その結果は酸素供給量制御手段８とエネルギー補充量制御手段９とに送られ、炉内温度が目標温度となるようなフィードバック制御がなされる。そして、発生した煙はガス採取管１２にて採取され、冷却装置１４にて冷却されて酢液が採取される。このときの廃棄物２の状態は比抵抗センサ６にて検知されており、酢液を抽出できない状態になった場合には開閉バルブ１３が自動的に閉じられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明に係るハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置の全体構造の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、可動式火格子の詳細構造の一例を示す断面図であって、(a)は閉状態を示す断面図であり、(b)は開状態を示す断面図である。
【図３】図３(a)は、酸素供給量が比較的少ない場合における炉内の温度分布曲線の一例を示す図であり、図３(b)は、酸素供給量が比較的多い場合における炉内の温度分布曲線の一例を示す図であり、図３(c)は、エネルギー補充量を変化させたときにおける温度分布曲線の変化の様子の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１            ハイブリッド電磁波式リサイクル炭化装置（廃棄物熱処理装置）
２            廃棄物
３            処理炉
４            エネルギー補充手段（ラジオ波照射手段、ラジオ波発生器）
５            温度センサ
６            比抵抗センサ
７            酸素供給手段（酸素ポンプ）
８            酸素供給量制御手段
９            エネルギー補充量制御手段
１０          火格子
１１          処理状態検知手段
１２          ガス採取管
１３          開閉バルブ手段
１４          ガス冷却手段（冷却装置）
１５          処理状態告知手段
１０１ａ      開口部
１０１        固定部
１０２        可動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007112837.tif 000005