(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022021319
(43)【公開日】2022-02-02
(54)【発明の名称】廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法
(51)【国際特許分類】
B09B 3/40 20220101AFI20220126BHJP
B09B 3/00 20220101ALI20220126BHJP
【ＦＩ】
B09B3/00 303Z
B09B3/00 ZAB
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021116959
(22)【出願日】2021-07-15
(31)【優先権主張番号】P 2020124284
(32)【優先日】2020-07-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】520270163
【氏名又は名称】株式会社バイタル
(74)【代理人】
【識別番号】100166372
【弁理士】
【氏名又は名称】山内 博明
(74)【代理人】
【識別番号】100115451
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 武史
(72)【発明者】
【氏名】鯵坂 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】清水 達也
(72)【発明者】
【氏名】一関 政男
【テーマコード（参考）】
4D004
【Ｆターム（参考）】
4D004AA48
4D004AB05
4D004CA26
4D004CB32
4D004CB41
(57)【要約】
【課題】廃棄物全体の炭化処理が完了までの時間を短縮化する。
【解決手段】廃棄物処理装置１に、外気遮断空間内で廃棄物２５ａの少なくとも表面を炭化する電気ヒータ８と、電気ヒータ８によって少なくとも表面が炭化された廃棄物２５ａから当該表面の炭化物を除去する炭化物掻き取りプレート１０と、炭化物５を電気ヒータ８の近傍に位置させる廃棄物蓄積部２６と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】廃棄物処理装置１に、外気遮断空間内で廃棄物２５ａの少なくとも表面を炭化する電気ヒータ８と、電気ヒータ８によって少なくとも表面が炭化された廃棄物２５ａから当該表面の炭化物を除去する炭化物掻き取りプレート１０と、炭化物５を電気ヒータ８の近傍に位置させる廃棄物蓄積部２６と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化する炭化手段と、
前記炭化手段によって少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去する除去手段と、
前記除去手段によって除去されてなる炭化物を前記炭化手段の近傍に位置させる移動手段と、
を備える、廃棄物処理装置。
前記炭化手段によって少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去する除去手段と、
前記除去手段によって除去されてなる炭化物を前記炭化手段の近傍に位置させる移動手段と、
を備える、廃棄物処理装置。
【請求項2】
前記炭化手段は、前記廃棄物を載置可能に配置されており、
前記除去手段は、前記炭化手段の上部近傍で前記廃棄物の載置面の炭化部分を除去する、
請求項１記載の廃棄物処理装置。
前記除去手段は、前記炭化手段の上部近傍で前記廃棄物の載置面の炭化部分を除去する、
請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項3】
処理すべき廃棄物を前記外気遮断空間内に投入する投入手段と、
前記外気遮断空間内で処理中の廃棄物の残量に応じて前記投入手段による廃棄物の投入時期を制御する制御手段と、
を備える、請求項１記載の廃棄物処理装置。
前記外気遮断空間内で処理中の廃棄物の残量に応じて前記投入手段による廃棄物の投入時期を制御する制御手段と、
を備える、請求項１記載の廃棄物処理装置。
【請求項4】
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化するステップと、
少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去するステップと、
除去してなる炭化物を前記廃棄物の近傍に位置させるステップと、
を含む、廃棄物処理方法。
少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去するステップと、
除去してなる炭化物を前記廃棄物の近傍に位置させるステップと、
を含む、廃棄物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法に関し、特に、感染性医療廃棄物を熱分解炭化する廃棄物処理装置及び廃棄物処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、感染性廃棄物を収納する処理室の外側に設置した加熱ヒータによって感染性廃棄物を加熱しながら、撹拌体によって感染性廃棄物を掻き混ぜながら炭化していく処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－９６１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１に記載された処理装置は、撹拌体が感染性廃棄物を掻き混ぜながら処理するため、廃棄物全体の炭化処理が完了までには相対的に多くの時間を要する。
【0005】
この時間を短縮するためには、炭化手段である電気ヒータを大容量のものにすればよいということはいえるが、これでは装置を駆動する場合のランニングコストがかさむことになるし、過大な熱量の発生はエコロジーの観点からも好ましくないので採用しがたい。
【0006】
そこで、本発明は、廃棄物の処理手法を工夫するといったアプローチで、廃棄物全体の炭化処理が完了までの時間を短縮化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の廃棄物処理装置は、
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化する炭化手段と、
前記炭化手段によって少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去する除去手段と、
前記除去手段によって除去されてなる炭化物を前記炭化手段の近傍に位置させる移動手段と、
を備える。
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化する炭化手段と、
前記炭化手段によって少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去する除去手段と、
前記除去手段によって除去されてなる炭化物を前記炭化手段の近傍に位置させる移動手段と、
を備える。
【0008】
なお、前記炭化手段は、前記廃棄物を載置可能に配置し、前記除去手段は、前記炭化手段の上部近傍で前記廃棄物の載置面の炭化部分を除去するようにしてもよい。
【0009】
さらに、処理すべき廃棄物を前記外気遮断空間内に投入する投入手段と、前記外気遮断空間内で処理中の廃棄物の残量に応じて前記投入手段による廃棄物の投入時期を制御する制御手段と、を備えることもできる。
【0010】
また、本発明の廃棄物処理方法は、
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化するステップと、
少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去するステップと、
除去してなる炭化物を前記廃棄物の近傍に位置させるステップと、
を含む。
外気遮断空間内で廃棄物の少なくとも表面を炭化するステップと、
少なくとも表面が炭化された廃棄物から当該表面の炭化部分を除去するステップと、
除去してなる炭化物を前記廃棄物の近傍に位置させるステップと、
を含む。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、炭化物を炭化手段の近傍に位置させることで、炭化物の蓄熱を廃棄物の炭化の熱源として利用するので、廃棄物全体の炭化処理が完了までの時間を短縮化することができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0013】
図１は、本発明の実施形態の廃棄物処理装置１の模式的な正面図である。図２は、図１に示す廃棄物処理装置１の側面図である。図１及び図２に示す廃棄物処理装置１は、下部ケーシング２と上部ケーシング３とを備え、これらはいずれも例えば同径の円筒状をしている。廃棄物処理装置１は、これに限定されるものではないが、高さが概ね８０ｃｍ～１２０ｃｍ、直径（内径）が例えば３０ｃｍ～１２０ｃｍとすることができる。
【0014】
下部ケーシング２と上部ケーシング３とは、それぞれフランジ２ａとフランジ３ａとが設けられていて、図示しないネジによる締結又は溶接による接続などによって密閉結合されている。また、下部ケーシング２と上部ケーシング３とには、熱分解炭化室４内に位置する廃棄物処理確認アーム１６（図３及び図４）に付帯する、ハンドル１６ａとハンドルストッパー１６ｂとが設けられている。なお、後述するように、ハンドル１６ａを介して行う手動の作業は、電動モータ及び所望のセンサなどを用いて実現してもよい。
【0015】
【0016】
また、下部ケーシング２と上部ケーシング３との少なくとも一方には、側面などに図示しない内部点検口を設けることもできる。これにより、内部部品の修理、交換、清掃などの目安となる時期を確認することが可能となる。
【0017】
上部ケーシング３の側部には、処理対象の廃棄物が収納される廃棄物収納室６が取り付けられている。廃棄物収納室６には、廃棄物入口扉１２が設けられており、これを閉状態とすることによって、廃棄物収納室６を外気とほぼ遮断することができる。本実施形態では、廃棄物入口扉１２の開閉は、電動モータ１２ａにより行うが、手動で行うようにしてもよい。
【0018】
なお、廃棄物入口扉１２の近傍には、後述する廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４（いずれも図３）の駆動源となる電動モータ１３ａ及び電動モータ１４ａが設けられている。
【0019】
電動モータ１２ａ～１４ａは、それぞれ、出力軸に取り付けたスプロケット及びこれに連結されたチェーンを介して、廃棄物入口扉１２、廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４に接続されている。したがって、電動モータ１２ａ～１４ａの動力が、廃棄物入口扉１２、廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４にそれぞれ伝達される。
【0020】
なお、電動モータ１２ａ～１４ａによるチェーンの回転量は、図示しないリミットスイッチなどを用いて制御すればよい。
【0021】
上部ケーシング３の上部には、廃棄物を熱分解処理する際に、熱分解炭化室４内で発生する熱分解ガスを処理するガス処理部７が取り付けられている。ガス処理部７は、廃棄物処理装置１から無害状態のガスが排出されるように、熱分解ガスを燃焼処理するものである。
【0022】
熱分解炭化室４内は、廃棄物の熱分解中には、外気遮断空間となることから空気がほぼ存在しないので、熱分解炭化室４内での廃棄物の熱分解炭化処理は不活性雰囲気下で行われ、全体的に灰となることはない。熱分解炭化室４内には、ガス漏洩防止扉１４を開状態とした際に、廃棄物収納室６内にある僅かな量の空気が入り込むだけである。
【0023】
下部ケーシング２の側面には、筒状をしていて先端が熱分解炭化室４内まで延びていて、その軸心から放射状に放熱する電気ヒータ８が複数装着されている。各電気ヒータ８は、６００℃程度まで昇温可能なものを用いており、廃棄物２５ａ（図４）に対して熱分解炭化処理を行う際の熱源となる。電気ヒータ８は、廃棄物２５ａの少なくとも表面を炭化するものであり、本実施形態では廃棄物２５ａの載置面付近を炭化する。
【0024】
電気ヒータ８の温度制御は、電気ヒータ８内部に熱電対をセットして、発熱体の温度測定を行うことによって実現すればよい。このため、本実施形態では、電気ヒータ８の構造を、耐熱性の金属製筒状内に発熱体が挿入されたカートリッジ式ヒータとし、その金属製筒状表面にも熱電対をセットして、外面温度も同時に測定するようにしている。なお、この場合、電気ヒータ８外部の金属製筒状外面温度は、電気ヒータ８内部の発熱体温度よりも、約３０℃～８０℃程度低い。
【0025】
【0026】
図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ断面図である。図３及び図４には、下部ケーシング２内の熱分解炭化室４に投入された処理中の廃棄物２５ａを示している。このように、図１に示す構造の廃棄物処理装置１の場合には、廃棄物２５ａは、処理中には複数の電気ヒータ８上に位置することになる。
【0027】
廃棄物２５ａが高分子樹脂類などの有機性廃棄物を含むことも考えられるが、この場合には、電気ヒータ８の温度が上昇して廃棄物２５ａ周囲の温度が概ね３００℃になると、軟化溶融して熱分解反応によってガスが発生する。
【0028】
そのガスは、廃棄物２５ａを構成する材料や種類によっても異なるが、２０％程度が可燃ガスのメタン（ＣＨ４）、エテン（Ｃ２Ｈ４）、プロペン（Ｃ３Ｈ６）等の低分子炭化水素となって揮発していき、廃棄物は重量減少していき、電気ヒータ８の温度が更に上昇して廃棄物２５ａ周囲の温度が概ね４５０℃以上になると、そのガス類の発生が次第に終息して、最終的には、廃棄物２５ａは全て炭化物５となる。
【0029】
また、図４には熱分解炭化室４に投入される前の廃棄物２５ｂが廃棄物収納室６に収納されている状態も示している。廃棄物２５ｂは、廃棄物２５ａの処理がある程度進行してから、熱分解炭化室４に投入される。
【0030】
図４に示すように、廃棄物収納室６には、廃棄物２５ｂが載置される廃棄物投入台１３が設けられている。廃棄物投入台１３は、既述のように、電動モータ１３ａによって駆動され、支点軸１３ｂを中心に図４に示す状態から図面反時計回り回動する。
【0031】
ガス漏洩防止扉１４は、図４に示すように閉状態とすることによって、廃棄物収納室６と熱分解炭化室４とを分離するものである。ガス漏洩防止扉１４を設けることによって、熱分解炭化室４内で発生したガスが廃棄物収納室６に向かうことが防止される。
【0032】
なお、熱分解炭化室４内で発生したガスは、廃棄物２５ａが高分子樹脂類などの有機性である場合には比重が軽く、しかも、電気ヒータ８によって高温とされているために体積が膨張している。
【0033】
したがって、図４に示すように、熱分解炭化室４とガス処理部７との間に設けられた熱分解ガス出口蓋１８を廃棄物処理装置１の稼働運転中に開状態とすることで、熱分解ガス出口１７を通り、ガス処理部７に向かう。加えて、後述するように、ガス吸引ファン１９によって引かれることも、当該ガスがガス処理部７に向かう要因となる。
【0034】
熱分解ガス出口蓋１８は、ボス１８ｃを介して接続されている支点軸１８ａを中心に回転することで開閉状態の切り替えが可能となる。支点軸１８ａは、図３に示すように、ガス処理部７の両側板をそれぞれ貫通して両外側まで伸びている。
【0035】
支点軸１８ａの両端部は、軸受１８ｂによって受けられており、一方の端部にはレバー１８ｄが取付けられている。レバー１８ｄを通じて支点軸１８ａを回転させることで、熱分解ガス出口蓋１８は開閉される。
【0036】
支点軸１８ａの回転動作は、廃棄物処理装置１の管理者の手によって行うこともできるが、本実施形態では、後述する利点を考慮して、レバー１８ｄの先端に取り付ける図示しないソレノイドを通電することによって実現している。
【0037】
ガス処理部７は、ガスの上流側にガス燃焼室２３が配置され、ガスの下流側に酸化触媒室２４が配置されている。ガス処理部７は、例えば耐熱鋼材製とすることができる。また、少なくともガス燃焼室２３の内壁は、相対的に高温のガスに接するので、耐熱塗料などを用いて耐熱加工を施すとよい。
【0038】
ガス燃焼室２３には、熱分解ガス出口１７を通ったガスを燃焼させる幾つかのガス燃焼用ヒータ２２が設けられている。ガス燃焼用ヒータ２２は、図３に示すように、その両端部がガス処理部７の両側板をそれぞれ貫通して両外側に位置する。
【0039】
ガス燃焼用ヒータ２２の両端部は、固定金具２２ａでガス処理部７に固定され、端子金具２２ｂから通電することによって加熱している。また、ガス燃焼用ヒータ２２は、例えば炭化ケイ素製の丸筒型発熱材によって構成している。
【0040】
また、ガス燃焼用ヒータ２２間に熱電対を取り付けることによって、ガス燃焼室２３の温度測定を行うことで、ガス燃焼用ヒータ２２の温度制御をすることもできる。ガス燃焼用ヒータ２２は、ガス燃焼室２３が例えば８００℃～９００℃という相対的に高温となるように昇温させる。
【0041】
さらに、ガス燃焼室２３には、ガス燃焼用ヒータ２２の上流に、ガスの燃焼に必要な空気を取り込むガス燃焼用空気供給ファン２１が設けられている。ガス燃焼用空気供給ファン２１は、ガス燃焼用ヒータ２２の上方に空気の取り込み口が設けられている例を示しているが、下方に設けることもできる。
【0042】
酸化触媒室２４は、ガス燃焼室２３において燃焼し切れなかったガスがあった場合に、その未燃ガスを酸化反応によって触媒燃焼させるものである。酸化触媒室２４は、ガス燃焼室２３の余熱によって、２５０℃～３００℃の温度は維持され、触媒による完全酸化が可能となり、未燃ガスの無害化処理ができる。酸化触媒室２４は、粒状セラミック担体に白金を担持させた触媒及び／又はウォールフロー型ハニカム白金触媒などが収納されている。
【0043】
なお、医療現場で用いられる注射器、点滴薬と注射針とを繋ぐチューブは、塩化ビニルを材料とするものが少なくない。塩化ビニルなどは焼却の際に有毒ガスが相対的に多く発生し得るので、それを中和処理するためのスクラバーを酸化触媒室２４の入口付近に設けて、触媒燃焼に先立って中和処理をすることも一法である。
【0044】
ガス処理部７の下流にはガス処理部７内のガスを吸引するガス吸引ファン１９が設けられ、ガス吸引ファン１９の下流にはガス排出口２０が設けられている。したがって、ガス処理部７に向かったガスは、ガス処理部７内で燃焼することによって無害化処理を施してから、廃棄物処理装置１の外部に排出される。
【0045】
既述のように、レバー１８ｄの先端に図示しないソレノイドを取り付けて支点軸１８ａの回転動作を実現しているので、万が一、廃棄物処理装置１の使用施設等で停電が発生した場合には、熱分解ガス出口１７が瞬時に密閉され、外気がガス排出口２０を通じて熱分解炭化室４内に逆流することが防止され、ひいては、ガス燃焼用空気供給ファン２１の空気取入口を通じてガス燃焼室２３内のガスが大量に排出されることも防止される。
【0046】
【0047】
また、各電気ヒータ８は、それぞれの先端部がヒータ受け８ａによって受けられている。各電気ヒータ８の上部であって廃棄物２５ａの下部には、熱分解炭化処理によって生じる廃棄物２５ａの炭化部分を掻き取る長細い炭化物掻き取りプレート１０が位置している。炭化物掻き取りプレート１０は、電気ヒータ８による炭化部分を、廃棄物２５ａから除去するものである。
【0048】
ここで、廃棄物２５ａは、電気ヒータ８によって加熱されると、電気ヒータ８の載置面を中心に炭化していくことになるが、炭化部分が断熱層となって廃棄物２５ａの内側まで熱が効率よく伝わらない。したがって、このままでは廃棄物２５ａ全体が炭化するまでには時間を要することになる。
【0049】
炭化物掻き取りプレート１０は、電気ヒータ８の載置面に生じる廃棄物２５ａの高温で脆い状態の炭化部分を剥ぎ取るものであり、廃棄物２５ａの電気ヒータ８に対する載置面を非炭化部分として、廃棄物２５ａ全体の炭化時間を短くする。
【0050】
炭化物掻き取りプレート１０の基端は、熱分解炭化室４の軸心に設けられた回転軸１０ｆの上端に取り付けられている。したがって、炭化物掻き取りプレート１０は、回転軸１０ｆを中心に回転可能である。
【0051】
炭化物掻き取りプレート１０が回転されると、少なくとも電気ヒータ８に対する載置面が炭化された廃棄物２５ａから当該載置面の炭化部分が炭化物掻き取りプレート１０の角面との接触によって除去される。除去されてなる炭化物５は、電気ヒータ８間を抜けて落下し、熱分解炭化室４における電気ヒータ８の下側部分で構成される廃棄物蓄積部２６に蓄積されていく。
【0052】
また、ヒータ受け８ａからその延在方向に対して直交方向に水平に延びるせん断部材を、相互に隣接する電気ヒータ８間に幾つか設けてもよい。当該せん断部材は、回転される炭化物掻き取りプレート１０とともに廃棄物２５ａの炭化部分をせん断する。
【0053】
図３及び図４には、炭化物５が複数の電気ヒータ８の設置面まで蓄積されている状態を示している。なお、廃棄物処理装置１の使用開始直後、メンテナンス直後、清掃直後には、炭化物５の蓄積量が少ないので、炭くず、粒状活性炭等で嵩増ししてもよい。
【0054】
炭化物５は、電気ヒータ８の放熱を吸収して蓄熱材として機能し得る。換言すると、炭化物５は、電気ヒータ８とともに廃棄物２５ａに対する熱源となり、廃棄物２５ａの熱分解炭化促進に寄与する。
【0055】
つまり、廃棄物２５ａから炭化部分を除去しているが、これを除去せずにいると、その炭化部分が廃棄物２５ａの電気ヒータ８から相対的に離れた箇所への熱伝導を阻害することになる一方で、これを除去すると、炭化物５が電気ヒータ８近くに配置されていれば電気ヒータ８からの放射熱を吸収して廃棄物２５ａの次なる炭化に寄与するからである。
【0056】
換言すると、炭化物５を廃棄物２５ａの熱源として利用すると、電気ヒータ８の本数を増やすことなく、廃棄物２５ａの熱分解炭化を図ることもできる。
【0057】
また、回転軸１０ｆの中ほどには、炭化物掻き取りプレート１０と平行に長細い炭化物撹拌プレート１１が取り付けられている。炭化物撹拌プレート１１の長さは、炭化物掻き取りプレート１０の長さと略同じであり、回転軸１０ｆを中心として炭化物掻き取りプレート１０と連動して回転する。
【0058】
炭化物撹拌プレート１１は、図１に示す構造の廃棄物処理装置１の場合には、炭化物５を電気ヒータ８の近傍に位置させる移動手段として機能する。なお、炭化物掻き取りプレート１０及び／又は炭化物撹拌プレート１１の数は２以上であってもよい。
【0059】
また、炭化物撹拌プレート１１を設けることによって、電気ヒータ８から相対的に離れている炭化物５が冷却して固形化することも防止される。このため、炭化物５が問題なく廃棄物処理装置１の外部に排出されるようにしている。
【0060】
さらに、回転軸１０ｆの下端部は、回転軸１０ｆの直径よりも一回り大きな直径の軸受１０ｇによって保持されている。回転軸１０ｆの下端には、傘歯車１０ｅが取り付けられている。
【0061】
一方、炭化物掻き取りプレート１０等を回転させる駆動源として、下部ケーシング２の下側に駆動モータ１０ａが設けられている。駆動モータ１０ａのモータ軸の先端部は、カップリング１０ｂの一端側に連結される。
【0062】
カップリング１０ｂの他端側には、駆動モータ１０ａのモータ軸の回転運動が伝達される軸１０ｈの一端側が連結されている。軸１０ｈは、中ほどで軸受１０ｃによって受けられ、他端には傘歯車１０ｅと噛合せがされる傘歯車１０ｄが位置している。
【0063】
また、熱分解炭化室４内には、既述のハンドル１６ａが取り付けられた廃棄物処理確認アーム１６が設けられている。廃棄物処理確認アーム１６は、廃棄物２５ａ上面に接触するハンドル１６ａの位置で廃棄物２５ａの残量の確認を行うものである。
【0064】
ハンドル１６ａがハンドルストッパー１６ｂに接触直前の位置となれば、廃棄物２５ａの残量がほぼゼロであるということになる。したがって、例えば、作業者が適当なタイミングでハンドル１６ａを操作して、ハンドル１６ａの回動量が電気ヒータ８の上面からの高さが２０ｃｍ以下に対応するようになったら、廃棄物２５ａの炭化処理が十分に進行したとして、廃棄物２５ｂを熱分解炭化室４へ投入することができる。
【0065】
もっとも、廃棄物収納室６内にある廃棄物２５ｂを熱分解炭化室４へ投入するタイミングを手動でハンドル１６ａを操作して決定するのではなく、例えば、電気ヒータ８に係る応力を計測するセンサを設け、或いは、熱分解炭化室４内を撮影する撮像素子を含むセンサを備え、このようなセンサによる計測結果に基づいて決定するようにしてもよい。
【0066】
【0067】
まず、図５（ａ）に示すように、電動モータ１２ａを駆動して、支点軸１２ｂを中心として廃棄物入口扉１２を開けて、処理すべき廃棄物２５ｂを廃棄物収納室６内の廃棄物投入台１３に載置する。この際、電動モータ１３ａ，１４ａについては駆動しない。
【0068】
つぎに、図５（ｂ）に示すように、電動モータ１２ａを駆動して廃棄物入口扉１２を閉じてから、図１に示す電動モータ１３ａ及び電動モータ１４ａを駆動して、支点軸１３ｂ及び支点軸１４ｂを中心として、廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４を図面矢印方向に回転させる。この結果、廃棄物２５ｂは、熱分解炭化室４内に投入される。
【0069】
この際、廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４を同時に回転させているので、熱分解炭化室４から廃棄物収納室６に多少ガスが向かう可能性はあるが、廃棄物入口扉１２は閉状態とされていて、かつ、熱分解炭化室４内のガスは熱分解ガス出口１７に向かうので、そのガス量は非常に少ない。
【0070】
また、廃棄物収納室６に向かったガスは、廃棄物収納室６が熱源である電気ヒータ８から離れており、廃棄物収納室６内にも熱源がないことから冷却されていく。それにつれて、ガスはタール状になり、分離した水滴を発生する。これらは廃棄物収納室６の内壁に付着するため、廃棄物収納室６内の空気が汚染されたままとなることはほぼない。
【0071】
つまり、ここで重要なことは、廃棄物入口扉１２、廃棄物投入台１３及びガス漏洩防止扉１４の開閉時期をうまく制御することであり、外気と熱分解炭化室４内とが連通状態となることを回避することはもとより、廃棄物収納室６に向かったガスが廃棄物入口扉１２を通過しないように、図５（ａ）～図５（ｄ）の１サイクルの時間を制御している。
【0072】
なお、より確実な処理を行うためには、図４に示すガス処理部７の底面と廃棄物収納室６の上面とにそれぞれ開口部を設け、開口部間をダクトなどでつなぎ、かつ、必要に応じて廃棄物収納室６内に向かったガスをガス処理部７に送るファンを設ければ、このガスについてもガス処理部７で処理できる。
【0073】
【0074】
【0075】
なお、廃棄物２５ｂが相対的に大型を有する場合には、廃棄物２５ｂが炭化物掻き取りプレート１０に到達する前に廃棄物２５ｂを裁断して小型化するとよい。その場合、廃棄物２５ｂは、廃棄物収納室６に収納される前、廃棄物収納室６に収納中、又は、熱分解炭化室４に投入されてから炭化物掻き取りプレート１０に到達する前に裁断すればよい。一例としては、廃棄物収納室６内に裁断機を設け、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）の状態に移行する前に廃棄物２５ｂを裁断するようにすることができる。
【0076】
図７～図９は、図１に示した炭化物排出部１５の具体的な構成の説明図である。図７には下部ケーシング２の底板の上面図を示している。図８には図７のＥ－Ｅ断面図を示している。図９（ａ）及び図９（ｂ）には図８のＦ－Ｆ断面図を示している。
【0077】
図７に示すように、下部ケーシング２の底板には、炭化物排出口１５ａが設けられている。炭化物排出口１５ａの大きさ及び形状は、これに限定されるものではないが、下部ケーシング２の半径の７０％～８０％程度の長手方向と、その１／２～１／３ほどの長さの短手方向によって形成される長方形状の開口である。
【0078】
また、炭化物排出口１５ａの向き及び位置は、これに限定されるものではないが、図３等に示した回転軸１０ｆの邪魔とならないように、熱分解炭化室４の軸心から放射状に延びる向き及び位置とはしていない。
【0079】
図８に示すように、炭化物排出口１５ａの下側には、開淡可能な円筒ドラム状の炭化物収納ケーシング１５ｂが、その軸心が水平方向に伸びる態様で位置している。炭化物収納ケーシング１５ｂの円筒面には、炭化物排出口１５ａよりもやや大きなサイズの炭化物受入口１５ｃが形成されている。なお、図７には、炭化物排出口１５ａと炭化物受入口１５ｃとが位置合わせされた状態を示している。
【0080】
また、炭化物収納ケーシング１５ｂには、その軸心に回転軸１５ｇの一端が取り付けられており、回転軸１５ｇの他端はカップリング１５ｅに連結されている。さらに、カップリング１５ｅには駆動モータ１５ｆのモータ軸１５ｈが連結されている。
【0081】
なお、駆動モータ１５ｆには図示しないリミットスイッチが取り付けられており、駆動モータ１５ｆの駆動を制御している。駆動モータ１５ｆが駆動すると、その回転がカップリング１５ｅを通じて炭化物収納ケーシング１５ｂを回転させる。
【0082】
図９（ａ）には通常時の炭化物収納ケーシング１５ｂの回転位置、図９（ｂ）には炭化物５の排出時の炭化物収納ケーシング１５ｂの回転位置、をそれぞれ示している。図９（ａ）に示す通常時から図９（ｂ）に示す炭化物５の排出時に移行する際には、図面矢印方向に半回転させる。なお、炭化物５の排出時を除き、熱分解炭化室４内に外気が入らないように、密閉カバー１５ｄを設けている。
【0083】
図９（ａ）に示す通常時には、熱分解炭化処理によって生じた炭化物５は、一部は直接炭化物収納ケーシング１５ｂに落下し、残りは下部ケーシング２の底板に落下した後に炭化物撹拌プレート１１を回転させることによって炭化物収納ケーシング１５ｂに落下する。したがって、炭化物収納ケーシング１５ｂ内は、炭化物５で満たされ、かつ、外気が流入しない。
【実施例0084】
本発明の実施例では、熱分解炭化室４は、円筒内径φを１００ｃｍ、高さを１００ｃｍとし、廃棄物搭載高さは５００ｍｍ程度で処理するようにし、廃棄物収納最大容積４００Ｌ、炭化物収納容積１５０Ｌとした。
【0085】
一回当たりの廃棄物２５ｂの投入量とその形態は、例えば４０Ｌポリ袋入り又は５０Ｌ段ボールケース入りを、そのまま廃棄物収納室６に入れて、各種の廃棄物２５ａ，２５ｂを処理することができる。
【0086】
実際に、感染性医療廃棄物のダイアライザー３０本を、５０Ｌ段ボールケースに入れたものを処理対象の廃棄物２５ｂとして、本実施例の廃棄物処理装置１を用いて実験を行った。
【0087】
熱分解炭化に使用した電気ヒータ８の総容量は９ｋＷに設定し、温度設定は５００℃～５５０℃の温度域で維持するように制御とした。その結果、廃棄物２５ａとなったダイアライザー３０本は、処理時間は３時間程度で炭化物５となった。
【0088】
実験中には、廃棄物処理装置１の任意の部位の温度測定も実施したが、問題ないことも確認し、また、ガス排出口２０から排出されるガスのＣＯ濃度を連続測定したところ、焼却基準である１００ｐｐｍ以下であることが確認された。
【0089】
以上、本明細書においては、図１等に示した構造の廃棄物処理装置１を例に、その構成、動作等を説明したが、廃棄物処理装置１の構造は図１等に示したものに限定されない。例えば、熱分解炭化室４内に例えば上下可動する電気ヒータユニットを設けて、廃棄物２５ａに対して下側から電気ヒータ８で、上側から電気ヒータユニットで熱分解炭化処理を施すことも可能である。
【0090】
この場合には、廃棄物２５ａは、電気ヒータユニット側の表面も炭化するので、炭化物掻き取りプレート１０と同様に機能する廃棄物２５ａからその炭化物を除去する除去手段を設けるとよい。さらに、移動手段は炭化物５を電気ヒータ８の近傍に位置させる
【図面の簡単な説明】
【0091】
【符号の説明】
【0092】
１ 熱分解炭化装置
２ 下部ケーシング
３ 上部ケーシング
４ 熱分解炭化室
５ 炭化物
６ 廃棄物収納室
７ ガス処理部
８ 電気ヒータ
１０ 炭化物掻き取りプレート
１１ 炭化物撹拌プレート
１２ 廃棄物入口扉
１３ 廃棄物投入台
１４ ガス漏洩防止扉
１５ 炭化物排出部
１６ 廃棄物処理確認アーム
１７ 熱分解ガス出口
１８ 熱分解ガス出口蓋
１９ ガス吸引ファン
２０ ガス排出口
２１ ガス燃焼用空気供給ファン
２２ ガス燃焼用ヒータ
２３ ガス燃焼室
２４ 酸化触媒室
２５ａ，２５ｂ 廃棄物
２６ 廃棄物蓄積部
２ 下部ケーシング
３ 上部ケーシング
４ 熱分解炭化室
５ 炭化物
６ 廃棄物収納室
７ ガス処理部
８ 電気ヒータ
１０ 炭化物掻き取りプレート
１１ 炭化物撹拌プレート
１２ 廃棄物入口扉
１３ 廃棄物投入台
１４ ガス漏洩防止扉
１５ 炭化物排出部
１６ 廃棄物処理確認アーム
１７ 熱分解ガス出口
１８ 熱分解ガス出口蓋
１９ ガス吸引ファン
２０ ガス排出口
２１ ガス燃焼用空気供給ファン
２２ ガス燃焼用ヒータ
２３ ガス燃焼室
２４ 酸化触媒室
２５ａ，２５ｂ 廃棄物
２６ 廃棄物蓄積部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
