(57)【要約】【課題】  有機物を主体とする廃棄物等を処理するにあたり、これを燃焼させることによって熱エネルギーとして回収し、また燃焼させる際に、有機物に内在するエネルギーを集中的に発揮させて熱分解や燃焼速度を速めるとともに、ダイオキシンの発生を抑制できるようにする【解決手段】  ガス放出部６ｃを有する炭化箱６に有機物を収容し、この炭化箱６を炭化箱投入部３から燃焼炉１内の耐熱コンベア５上に投入し、火床部１０の熱を利用して炭化箱６周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱し、内部の有機物を可燃ガスと炭化物に分解する。分解がほぼ完了して炭化物が粉砕されやくなると、炭化箱６を炭化箱排出部４の冷却手段７を通して燃焼炉１外に払い出し、内部の炭化物を、粉砕手段２により最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕し、粉砕した粉砕物を炭化物投入部１２のスクリューコンベア１５で連続的に燃焼炉１内に投入し、可燃ガスと一緒に燃焼させる。【選択図】      図１
2013257102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を主体とする被燃焼物を燃焼させる燃焼システムであって、有機物を収容可能で且つ内部に溜まったガスを箱外に放出させることのできるガス放出部を有する炭化箱と、有機物を収容した炭化箱を燃焼炉内に投入することのできる燃焼炉の炭化箱投入部と、燃焼炉内に設置され且つ燃焼炉内に投入された炭化箱を搬送することのできる耐熱コンベアと、耐熱コンベア上の炭化箱の周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱することで炭化箱内の有機物を可燃ガスと炭化物に分解させ、可燃ガスをガス放出部から箱外に放出させることのできる燃焼炉の加熱手段と、炭化箱内の有機物の分解がほぼ完了して炭化物が粉砕しやすくなった状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出すことのできる燃焼炉の炭化箱排出部と、炭化箱排出部から払い出された炭化箱内の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕することのできる粉砕手段と、粉砕された粉砕物を燃焼炉内の可燃ガスと一緒に燃焼させるため、粉砕物を燃焼炉内に連続的に投入することのできる燃焼炉の炭化物投入部を備えたことを特徴とする有機物燃焼システム。
【請求項２】
前記炭化箱排出部には、炭化箱を少なくとも２５０℃以下に冷却して燃焼炉外に払い出すための冷却手段が配設されることを特徴とする請求項１に記載の有機物燃焼システム。
【請求項３】
前記燃焼炉で燃焼した排気ガスを排出するガス排出路には、新しい空気を加熱して燃焼炉内または炭化箱投入部内に送り込むための熱交換器が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機物燃焼システム。
【請求項４】
有機物を主体とする被燃焼物を燃焼させる方法であって、ガス放出部を有する炭化箱内に有機物を収容する工程と、この炭化箱を燃焼炉内の耐熱コンベア上に送り込む工程と、耐熱コンベア上の炭化箱の周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱することで炭化箱内の有機物を可燃ガスと炭化物に分解させ、ガス放出部を通して可燃ガスを箱外に放出させる工程と、炭化箱内の有機物の分解がほぼ完了して炭化物が粉砕しやすくなった状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出した後、炭化箱内の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕する工程と、粉砕された粉砕物を燃焼炉の所定箇所から連続的に燃焼炉内に投入して燃焼炉内の可燃ガスと一緒に燃焼させる工程を備えたことを特徴とする有機物燃焼方法。
【請求項５】
前記炭化箱を燃焼炉外に払い出す際、炭化箱を少なくとも２５０℃以下に冷却することを特徴とする請求項４に記載の有機物燃焼方法。
【請求項６】
前記燃焼炉で燃焼した排気ガスを利用して新しい空気を加熱し、この加熱した空気を燃焼炉内または炭化箱投入部内に送り込むようにしたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の有機物燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞等の一般有機物を主体とする廃棄物を処理する際、ダイオキシン類の有害物質の発生を抑制しつつ有機物の内在エネルギーを最大に活用して燃焼させ、この際、燃焼速度を上げて処理することが可能な有機物燃焼技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界的な燃料不足が問題になっており、その原因は、原発の危険性、化石燃料の減少、炭酸ガスによる地球温暖化の問題、生活水準の向上に伴うエネルギー需要の拡大等々であり、そのため、太陽光発電や、風力利用や、地熱利用や、潮流活用等によってエネルギーを得る研究が推進されているが、いずれも開発に時間を要するものばかりである。
一方、木屑チップ等の被燃焼物を燃焼させる燃焼炉として、被燃焼物を連続的に炉の１次燃焼部に投入し、１次燃焼を行わせた後、２次燃焼部で２次燃焼を行わせ、２次燃焼部の２次燃焼室で上昇旋回流を形成するような技術（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
また、樹木、竹、草などのバイオマスを燃焼させ、発生するガスを熱源として利用するとともに、分離生成した灰の成分状態を調整して、灰も付加価値の高いものとして利用するような技術として、樹木等のバイオマス素材を破砕やペレット化して乾燥させたのち燃焼させるような技術（例えば、特許文献２参照。）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６２４１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９６２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞等の一般有機物を主体とする廃棄物等を処理する方法において、悪臭を防止するとともに、有機物に内在するエネルギーを無駄にせず、これを有効活用し、しかもダイオキシン類の発生を防止しながら処理するような技術は見当たらず、上記技術のように、有機物を主体とする固形の被燃焼物をチップ化したり、破砕したり、ペレット化したりして燃焼させる場合は、空気との接触面積が増えて燃焼速度を速めることができ、被燃焼物が有している熱エネルギーを集中的に発揮させるには効果的であるものの、被燃焼物をチップ化したり、破砕したり、ペレット化したりするためのエネルギーが必要となり、燃焼させるために必要なエネルギーと、燃焼させて得られるエネルギーとの差が小さく、トータルエネルギーの観点から改善が望まれていた。また、被燃焼物を直接炉床に投入しているため、個々の被燃焼物のサイズや水分含有量等の相違によって燃焼速度が遅くなることがあり、炉床に有機物が残ってダイオキシン化するという問題もあった。
【０００６】
そこで本発明は、有機物を主体とする廃棄物等を処理するにあたり、これを燃焼させることによって熱エネルギーとして回収し、発電や暖房等のエネルギー源として有効利用を図るとともに、燃焼させる際も、被燃焼物が有するエネルギーを集中的に発揮させて熱分解や燃焼速度を速め、トータルエネルギーの面からもエネルギー効率の改善が図られるようにし、また、有機物を燃焼させるための一連の作業を効率的に行い、更に、焼却灰もダイオキシンを含まない肥料として活用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、有機物を主体とする被燃焼物を燃焼させる燃焼システムにおいて、有機物を収容可能で且つ内部に溜まったガスを箱外に放出させることのできるガス放出部を有する炭化箱と、有機物を収容した炭化箱を燃焼炉内に投入することのできる燃焼炉の炭化箱投入部と、燃焼炉内に設置され且つ燃焼炉内に投入された炭化箱を搬送することのできる耐熱コンベアと、耐熱コンベア上の炭化箱の周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱することで炭化箱内の有機物を可燃ガスと炭化物に分解させ、可燃ガスをガス放出部から箱外に放出させることのできる燃焼炉の加熱手段と、炭化箱内の有機物の分解がほぼ完了して炭化物が粉砕しやすくなった状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出すことのできる燃焼炉の炭化箱排出部と、炭化箱排出部から払い出された炭化箱内の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕することのできる粉砕手段と、粉砕された粉砕物を燃焼炉内の可燃ガスと一緒に燃焼させるため、粉砕物を燃焼炉内に連続的に投入することのできる燃焼炉の炭化物投入部を設けるようにした。
【０００８】
そして、このような燃焼システムを使用した燃焼方法において、請求項４のように、ガス放出部を有する炭化箱内に有機物を収容する工程と、この炭化箱を燃焼炉内の耐熱コンベア上に送り込む工程と、耐熱コンベア上の炭化箱の周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱することで炭化箱内の有機物を可燃ガスと炭化物に分解させ、ガス放出部を通して可燃ガスを箱外に放出させる工程と、炭化箱内の有機物の分解がほぼ完了して炭化物が粉砕しやすくなった状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出した後、炭化箱内の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕する工程と、粉砕された粉砕物を燃焼炉の所定箇所から連続的に燃焼炉内に投入して燃焼炉内の可燃ガスと一緒に燃焼させる工程を設けるようにする。
【０００９】
このように、炭化箱内で有機物を炭化させ、これを粉砕するようにすれば、粉砕するためのエネルギーは少なくて済み、簡単に粉砕することができる。そして、この粉砕した粉砕物と、分解時に得られた可燃ガスを燃焼炉内で一緒に燃焼させることにより、例えば、固まり状態の有機物をそのまま燃焼炉内で燃焼させることに較べて、有機物が有するエネルギーを集中して発揮させることができ、熱分解速度や燃焼速度を速めることができる。
これに対して、固まり状態の有機物をそのまま燃焼炉内で燃焼させると、必要以上の酸素を供給する必要が生じ、燃焼温度が低下する等のことから効率的に燃焼させることができない。
ここで、「有機物の分解がほぼ完了して炭化物が粉砕しやすくなった状態」とは、有機物が完全に分解し終わっていなくて、一部に可燃ガスになる成分が含まれていても炭化物が簡単に粉砕できる状態になればよく、例えば最初に炭化箱内に収容される有機物の水分含有量が２０重量％以下の場合、炭化箱周囲の温度が３００℃では３０分程度経過、４００℃では１分程度経過、５００℃では３０秒程度経過した状態であればよい。
また、有機物の炭化から燃焼までの一連の作業を効率的に行うことができ、また、炉床に残留する有機物も無くなって焼却灰もダイオキシンのない肥料等として有効利用することができる。
因みに、有機物を炭化箱内で炭化させるのは、炭化物にそのまま着火して燃焼効率が低下するのを防止し、しかも空気のない状態で有機物を処理することでダイオキシンの発生を抑制するためである。
【００１０】
ここで、有機物として炭水化物の場合を例にとると、炭水化物の基本的な物質構造は、化学式でＣｍ（Ｈ２Ｏ）ｎであり、これを加熱した場合、３００〜５００℃程度になると、Ｃ（炭化物）と（ＣＯ＋Ｈ２）（可燃ガス）に分解される。
また、一般的に炭素を含む有機物では、３００℃程度以上の熱を加えると、もともとの物質が分解されて可燃ガスと炭化物に分解されることが知られている。
そこで、本発明では、耐熱コンベア上の炭化箱を少なくとも３００℃以上の温度で加熱することにより内部の有機物を可燃ガスと炭化物に分解する。この際、好ましくは３５０〜６００℃程度に加熱することが好ましい。
【００１１】
そして、耐熱コンベア上の炭化箱を３００℃以上の温度に加熱する加熱手段としては、燃焼炉内で可燃ガスと炭化物の粉砕物を一緒に燃焼させる前の初期の段階では、例えば耐熱コンベア近傍の着火物にヒータやバーナー等の任意の着火手段で着火することで着火物の燃焼熱と必要に応じて着火手段の熱も併用して加熱するようにし、燃焼炉内で可燃ガスや炭化物が耐熱コンベア近傍で燃焼を開始した後は、着火手段を停止して可燃ガスや炭化物の燃焼熱を利用するようにすれば好適である。
なお、燃焼炉の炭化箱投入部や炭化箱排出部としては、燃焼炉内に配置される耐熱コンベアの端部等に隣接させておけば都合が良い。また、耐熱コンベアとしては、焼却灰を下方の炉底部に落下させるため、コンベア面に隙間や穴を形成しておくことが好ましい。
【００１２】
また、炭化箱排出部を通して燃焼炉外に払い出された炭化箱内の炭化物（炭）を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズの粉砕物に粉砕するのは、それ以上のサイズになると、燃焼時に必要量以上の酸素を必要とするようになって効率的に燃焼させることができないからであり、なるべく小さいサイズに粉砕することが好ましい。
因みに、燃焼速度は炭の粒度が大きくなると、粒度の３乗に比例して遅くなり、大きくなりすぎると燃焼効率が低下して必要な空気量も増加する。
また粉砕するための粉砕手段は任意であるが、一般に市販されているカッターミルや、炭粉砕分別器等が使用可能である。この際、炭化物の粉砕にはエネルギーを要さず、簡単に粉砕することができる。
また、粉砕された炭化物を燃焼炉内に連続的に投入する炭化物投入部としては、例えば空気圧で圧入するようにしてもよく、スクリューコンベア等で投入するようにしてもよい。但し、空気で圧入する方法は、特に大型炉において微粉末状（例えば０．５ｍｍ以下の粒度）の炭を投入するような場合に適用すれば好ましいが、小型炉では飛散量が多くなって適当ではなく、むしろこの場合は、炭化物が連続して投入される出口直下部分に燃焼版皿（できれば網目等が好ましい。）等を設けておくことが好ましい。
【００１３】
また本発明では、前記炭化箱排出部に、炭化箱を少なくとも２５０℃以下に冷却して燃焼炉外に払い出すための冷却手段を配設するようにした。
このように、炭化箱排出部に冷却手段を設け、少なくとも２５０℃以下に冷却して炉外に払い出すようにすれば、内部の炭化物に火がついて燃え出すような不具合を防止することができる。この際、好ましくは２００℃以下に冷却することが好ましい。
【００１４】
また本発明では、燃焼炉で燃焼した排気ガスを排出するガス排出路に、新しい空気を加熱して燃焼炉内または炭化箱投入部内に送り込むための熱交換器を設けるようにした。すなわち、例えば燃焼炉内に、熱発電を行うための熱交換器を設けるような場合、それでも６０％以上の熱が排熱としてガス排出路に排出されるため、その熱を利用して新しい空気を加熱する。
そして、熱交換器を利用して加熱した新しい空気を燃焼炉内または炭化箱投入部内に送り込むようにすれば、熱効率が著しく向上し、より効率的に燃焼させたり、炭化させたりすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞等の一般有機物を主体とする廃棄物等を炭化箱内に収容して燃焼炉内の耐熱コンベア上に送り込み、これを少なくとも３００℃以上の温度で加熱することにより炭化箱内の有機物を可燃ガスと炭化物に分解し、可燃ガスが除去された状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出して、内部の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズに粉砕するようにすれば、粉砕するためのエネルギーは極めて少なくて済み、また、この粉砕した粉砕物と、分解時に得られた可燃ガスを燃焼炉内で一緒に燃焼させることにより、有機物が有するエネルギーを集中して発揮させることができ、トータルのエネルギー効率を大幅に向上させて、例えば発電や暖房等のエネルギー源として有効利用することができる。また、有機物の炭化から燃焼までの一連の作業を効率的に行うことができ、しかも、焼却灰もダイオキシンを含まない肥料等として有効利用が図られる。
この際、炭化箱排出部に冷却手段を設ければ、内部の炭化物に着火して燃焼効率が低下するような不具合を防止することができ、また、燃焼炉から排気される高温の排気ガスを利用して新しい空気を加熱し、加熱した空気を燃焼炉内または炭化箱投入部内に送り込むことで、より効率的に燃焼させたり炭化させたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る有機物燃焼炉の概要図であり、（ａ）は正面方向から見た炉内の説明図、（ｂ）は平面方向から見た炉内の説明図である。
【図２】粉砕手段周辺の構成の一例を示す説明図である。
【図３】炭化箱の一例の説明図であり、（ａ）は蓋を開けた状態の斜視図、（ｂ）は蓋を閉じた状態の縦断面図である。
【図４】炭化箱排出部の冷却手段の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、例えば食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞等の一般有機物を主体とする廃棄物等の被燃焼物を燃焼させる燃焼システムにおいて、悪臭を防止しつつ被燃焼物が有するエネルギーを集中的に発揮させて熱分解や燃焼速度を速め、トータルエネルギーの面からもエネルギー効率の向上を図るとともに、有機物の炭化から燃焼までの一連の作業を効率的に行えるようにされており、炭化箱内に有機物を収容し、この炭化箱を燃焼炉内に投入することで炭化箱内の有機物を炭化物と可燃ガスに分解し、可燃ガスが除去された状態で炭化箱を燃焼炉外に払い出して、内部の炭化物を所定寸法以下の粉砕物に粉砕した後、燃焼炉内に連続的に投入することにより、可燃ガスと一緒に燃焼炉内で燃焼させることを特徴としている。
【００１８】
すなわち、本発明に係る有機物燃焼システムは、図１に示すような燃焼炉１と、図２に示すような粉砕手段２を備えており、前記燃焼炉１には、図１に示すように、炭化箱投入部３や、炭化箱排出部４や、炭化箱投入部３と炭化箱排出部４とを結ぶ線上の燃焼炉１内に配置される耐熱コンベア５などが設けられている。
そして、炭化箱投入部３には、有機物を収容する炭化箱６を燃焼炉１内に送り込むための搬入路が設けられるとともに、炭化箱排出部４には、燃焼炉１内で加熱された炭化箱６を冷却するための冷却手段７が設けられている。
【００１９】
そして、炭化箱投入部３の搬入路には、有機物が収容される炭化箱６を載せて回動する転動ローラ８が搬路に沿って所定間隔置きに多数配置され、また、その入口側には、炭化箱６を燃焼炉１内の耐熱コンベア５に向けて送り込むための不図示の押圧手段等が設けられている。
【００２０】
そして、燃焼炉１内に設けられる耐熱コンベア５は、炭化箱投入部３から送り込まれる炭化箱６を所定数載置せしめることができるようにされ、また、載置された炭化箱６を間欠的に送ることができるようにされている。
また、この耐熱コンベア５上の近傍には、後述する加熱手段の一部としての火床部１０が配置され、主として、この火床部１０から生じる熱によって炭化箱６周囲を少なくとも３００℃以上の温度で加熱し、内部の有機物を分解させることができるようにされている。
【００２１】
また、この耐熱コンベア５は、例えば耐熱ステンレス鋼や特殊耐熱鋼などの耐熱性のあるベルトから構成され、多数の穴や隙間が形成されるとともに、上方から焼却灰等が落下してくると、下方の炉底部９に落下させることができるようにされている。
なお、耐熱コンベア５上の燃焼炉１内には、温度を検知する温度センサｓが設けられている。
【００２２】
また、前記火床部１０の近傍には、火床部１０に投入される着火物に点火するための着火部１１が設けられている。そして、耐熱コンベア５上の炭化箱６周囲を加熱する加熱手段としては、火床部１０で燃焼する熱や着火部１１の熱を利用するようにし、例えば、燃焼炉１を稼動させる初期の段階では、火床部１０内に任意の着火物を投入して着火部１１で着火し、火床部１０の熱と着火部１１の熱を併用して利用することにより、耐熱コンベア５上の炭化箱６周囲を３００℃以上で加熱し、それ以降、火床部１０に炭化物の粉砕物が投入されて粉砕物の燃焼が継続的に行われるようになった後は、着火部１１の着火を停止して火床部１０の熱だけを利用して加熱できるようにされている。
なお、着火部１１の構成は、火床部１０内の着火物に点火できればよく、バーナーでもヒータでもその他の手段でも良い。
【００２３】
また、火床部１０の上方の燃焼炉１の側壁には、炭化物投入部１２が設けられ、その出口部が火床部１０の上部に臨んでいる。また、炭化物投入部１２の投入路内には、スクリューコンベア１３が設けられている。この際、スクリューコンベアの代わりに、空気を使用して投入することも可能であるが、特に炉の大きさが小さいような場合は、燃焼時間、飛散物等の関係からスクリューコンベア１３の方が好ましい。
【００２４】
また、燃焼炉１内の上部には、発電用熱交換器１４が設けられており、燃焼炉１の燃焼熱を利用して水やガス等の熱交換媒体を加熱して取り出すことができるようにされている。
勿論、燃焼炉１の燃焼熱を発電用として使用するのは一例であり、その他の用途に使用するのは任意である。
【００２５】
前記炭化箱６は、図３に示すように、ボックス型の本体部６ａと蓋部６ｂを備えるとともに、蓋部６ｂにガス放出部６ｃが形成されており、このガス放出部６ｃは、箱内部と外部の空間を連通せしめるとともに、内部に有機物が収容されると、ガス放出部６ｃ以外の箇所はほぼ密封状態になるようにされている。
そして、内部に有機物が収容されて周囲が少なくとも３００℃以上の温度に加熱されると、有機物が可燃ガスと炭化物に分解され、可燃ガスがガス放出部６ｃから箱外に放出されて、燃焼炉１内で上昇するようにされている。
なお、ガス放出部６ｃの先端に、ガス放出部６ｃの通路を一時的に塞ぐことのできるフタを設けておき、例えば以下に述べる冷却手段７を通過して炭化箱８が燃焼炉外に払い出された時点で、ガス放出部６ｃにフタをして炭が着火しやすくなるのを防止するようにしてもよい。
【００２６】
前記炭化箱排出部４に配設される冷却手段７について説明する。
冷却手段７は、図５にも示すように、炭化箱６が搬送される通路１６の周囲四面を取り囲むボックス状の囲繞部材１７と、この囲繞部材１７の内部の所定箇所を流通する冷却水通路１７ｔと、この冷却水通路１７ｔに冷却水を給排水するための給水部ｘ、排水部ｙを備えており、囲繞部材１７の内部を流通する冷却水通路１７ｔとしては、特に、少なくとも囲繞部材１７の下面側をほぼ全域に流通して、下面側での接触面積が広い炭化箱６を効果的に冷却できるようにされている。なお、本実施例では、囲繞部材１７の下面側のみならず上面側、側面側もほぼ全域を冷却水が流通するようにしており、炭化箱６の周囲全域を冷やすことができるようにしている。また、不図示ではあるが、最も下流側の炭化箱６の温度を測定することができる温度センサを設け、２５０℃以下に冷却されることを検知できるようにしている。
【００２７】
なお、図に示した構成例では、囲繞部材１７の下面側に直接炭化箱６の下面が接触し、耐熱コンベア５によって下流側に向けて流動する炭化箱６に押されて、更に下流側の炭化箱６が燃焼炉１外に払い出されるようにしているが、囲繞部材１７の下面側上部に炭化箱投入部３側と同じような転動ローラを設け、この転動ローラ上を炭化箱６が流動するようにしてもよい。
【００２８】
次に、粉砕手段２の一例について図２に基づき説明する。
炭化箱６内部の炭化物を粉砕する粉砕手段２としては、一般に市販されているカッターミルや、炭粉砕分別器等が使用可能であり、燃焼炉１の炭化箱排出部４から払い出された炭化箱６内の炭化物を最大寸法１０ｍｍ以下のサイズに粉砕する。
【００２９】
そして、粉砕された粉砕物を例えばスクリューコンベア１５等によって、炭化物投入部１２のスクリューコンベア１３に搬送し、自動投入できるようにすれば、人手がかからずに一連の作業を効率的に行うことができる。
【００３０】
ところで、燃焼炉１の上部には、発電用熱交換器１４を通過した高温の排気ガスを排出するためのガス排出路１８が設けられ、このガス排出路１８内には、新しい空気を加熱するための空気加熱用ガス交換器１９が設けられている。そしてこの空気加熱用ガス交換器１９を通って加熱された空気は、本実施例では導入路２０を介して炭化箱投入部３内に送り込むことができるようにされており、この温風を利用して炭化箱を予熱し、有機物の分解を促進させることができるようにされている。なお、空気加熱用ガス交換器１９で加熱された空気を直接燃焼炉１内に送り込むことで、燃焼を促進させるようにしてもよい。
【００３１】
以上のような有機物燃焼システムの作用等について説明する。
食品廃棄物や産業廃棄物や動物糞等の一般有機物を主体とする廃棄物を炭化箱６に収容し、炭化箱投入部３の転動ローラ８上に載置した後、不図示の押圧手段等で燃焼炉１内に押し込み、所定数の炭化箱６が押し込まれると、必要に応じて耐熱コンベア５上の炭化箱６を燃焼炉１内の所定位置に移動させる。
【００３２】
一方、燃焼炉１では、予め火床部１０に着火物を投入して着火部１１により着火することで耐熱コンベア５周辺の温度を３００℃以上（好ましくは３５０〜６００℃程度）に加熱しておく。
【００３３】
すると、炭化箱６内の有機物は、その周囲が少なくとも３００℃以上の温度に晒されることにより、可燃ガス（炭水化物の場合はＣＯやＨ２のガス）と炭化物（Ｃ）に分解し、可燃ガスはガス放出部６ｃを通して箱外に放出されるとともに、燃焼炉１内の上部に上昇し、場合によっては火床部１０付近で燃焼し始める。
【００３４】
そして、有機物が可燃ガスと炭化物に分解し、有機物から可燃ガスが発生しはじめ、炭化物が粉砕しやくなった状態になると、炭化箱６は炭化箱排出部４の冷却手段１７の通路１６に送り込まれ、少なくとも２５０℃以下（好ましくは２００℃以下）に冷却された後、燃焼炉１外に払い出される。
因みに、炭化物が粉砕しやくなった状態とは、前述のように、炭化箱周囲の温度が３００℃では３０分程度経過、４００℃では１分程度経過、５００℃では３０秒程度経過した状態である。
そして燃焼炉１外に払い出された炭化箱６から炭化物が取り出されると、図２に示す粉砕手段２で最大サイズ１０ｍｍ以下の粉砕物に粉砕された後、炭化物投入部１２のスクリューコンベア１３を通して燃焼炉１内の火床部１０に連続的に投入され、可燃ガスと一緒に燃焼し始める。このときの炭の粉砕物は、細かければ細かいほど好ましい。
なお、炭化物の粉砕物を火床部１０に投入する際、これと同時に、乾燥された有機物を同時に火床部１０に投入して燃焼させるようにしてもよい。
【００３５】
こうすることで、火床部１０より上部の燃焼炉１内は、通常８００℃以上の温度で燃焼するようになり、炭化物の粉砕物はほぼ完全燃焼するが、燃焼によって生じる僅かな灰等の一部は下方に落下して炉底部９に溜まる。そして、このような燃焼炉１の燃焼が定常的に行われるようになると、着火部１１の着火を停止させる。
なお、有機物として、例えば樹脂の固形物やプラスチックや医療用廃棄物等が含まれる場合、これらは４００〜５００℃程度で液化して完全にガス化し、有効な燃料として活用できる。
【００３６】
このような要領により、有機物を極めて効率的に且つ集中的に燃焼させることができ、燃焼炉１内の発電用熱交換器１４を介して発電を行う。
そして、発電用熱交換器１４を通過した排気ガスは、ガス排出路１８内の空気加熱用ガス交換器１８を介して新しい空気を加熱し、この加熱された空気が炭化箱投入部３内に送り込まれて、炭化箱６内の有機物の炭化の促進に利用される。
もちろん、燃焼させた空気を利用して発電することは一例であり、熱エネルギーを他の用途に活用するようにしてもよい。また、発電用熱交換器１４を炉内に直接設けるのも一例であることはいうまでもない。また、炉底部９などに溜まった焼却灰にダイオキシン類は全く発生せず、肥料等として有効利用が図られ、また、燃焼炉１の上部から排出される排気ガスも、基本的に有機物のない状態で燃焼し、しかも８００℃以上のエリアを通過しているためダイオキシン類は含まれない。
【００３７】
そして、以上のような要領により、被燃焼物としての有機物が有するエネルギーが集中的に発揮されて熱分解や燃焼速度が速められ、しかも、トータルエネルギーの面からもエネルギー効率の向上を図ることができ、さらに有機物の炭化から燃焼までの一連の作業を効率的に行うことができる。また、設備費も安価である。
【００３８】
なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば、図１に示す燃焼炉１や、図２に示す粉砕手段２の構成は一例である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
有機物を主体とする廃棄物等を処理する際、有機物の炭化から燃焼までの一連の処理を効率的に行うことができ、しかも、悪臭の発生を抑制しつつトータルエネルギーの向上が図られ、しかも焼却灰の有効利用も図られるため、今後の新たな処理システムとしての広い普及が期待される。
【符号の説明】
【００４０】
１…燃焼炉、２…粉砕手段、３…炭化箱投入部、４…炭化箱排出部、５…耐熱コンベア、６…炭化箱、７は冷却手段、１０…火床部、１１…着火部、１２…炭化物投入部、１８…ガス排出路、１９…空気加熱用ガス交換器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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