排ガス処理装置及びボイラシステム
【課題】 排ガス以外の燃焼物も燃焼させることができるようにして燃焼物の処理の汎用性を増加させるとともに、処理ガスの分解効率の向上を図る。
【解決手段】 処理室３内にバーナ７から火炎を噴射して供給口４から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口８から排出する処理搭１を備え、処理搭２の処理室３の排出口８に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室１１と、燃焼室１１内に燃焼物を投入する開閉可能な投入口２０と、燃焼室１１で生じた二次排ガスを排気する煙突２４とを有した燃焼塔１０を備え、更に、水が収容される水槽３１及びこれに内装され燃焼室１１からの二次排ガスが通される煙管を有しこの煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部３０を備えた。
【解決手段】 処理室３内にバーナ７から火炎を噴射して供給口４から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口８から排出する処理搭１を備え、処理搭２の処理室３の排出口８に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室１１と、燃焼室１１内に燃焼物を投入する開閉可能な投入口２０と、燃焼室１１で生じた二次排ガスを排気する煙突２４とを有した燃焼塔１０を備え、更に、水が収容される水槽３１及びこれに内装され燃焼室１１からの二次排ガスが通される煙管を有しこの煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部３０を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未燃成分や悪臭などの有害悪臭成分を含む排ガスを熱分解させて無害化・無臭化処理する排ガス処理装置及びこの排ガス処理装置を用いたボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、家畜としての鶏を飼育する鶏舎においては、鶏舎内を一定の温度に保持するためにボイラシステムを備えている（例えば、特開２００４−２５７６８１号公報参照）。このボイラシステムとしては、例えば、鶏舎で生成される鶏糞を利用するもので、鶏舎から排出される鶏糞を焼却炉で焼却するとともに、ボイラにより焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するものがある（例えば、特開平８−２８５２５８号公報参照）。
ところで、このようなボイラシステムにおいては、鶏糞を焼却炉で焼却しているので、この焼却炉から排出される排ガスは、未燃成分や悪臭などの有害悪臭成分を含み、そのため、この排ガスを無害化・無臭化処理する排ガス処理装置を備えることを行なっている。
【０００３】
従来、この種の排ガス処理装置としては、例えば、図９に示すように、処理室１００内にバーナ１０１から火炎を噴射して供給口１０２から供給された排ガスを熱分解し、この熱分解させられた処理ガスを排出口（図示せず）から排出するものが知られている（例えば、特開２００１−１１６２３６号公報掲載）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５７６８１号公報
【特許文献２】特開平８−２８５２５８号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記鶏舎のボイラシステムにおいては、焼却炉が鶏糞用のものなので、例えば、鶏の死骸等の鶏糞以外の廃棄物が生じた場合に、これを焼却処理することができない。また、上記従来の排ガス処理装置を据付けても、排ガス処理装置の処理室１００は排ガス専用なので、同様にこれらの廃棄物を焼却処理することができないという問題があった。
また、上記従来の排ガス処理装置にあっては、熱分解させられた処理ガスを排出口から排出するが、処理ガスの分解効率をより一層向上させることも望まれる。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、排ガス以外の燃焼物も燃焼させることができるようにして燃焼物の処理の汎用性を増加させるとともに、処理ガスの分解効率の向上を図った排ガス処理装置およびボイラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため本発明の排ガス処理装置は、処理室内にバーナから火炎を噴射して供給口から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口から排出する処理搭を備えた排ガス処理装置において、上記処理搭の処理室の排出口に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室と、該燃焼室内に燃焼物を投入する投入口と、上記燃焼室で生じた二次排ガスを排気する煙突とを有した燃焼塔を備えた構成としている。
【０００８】
これにより、排ガスを処理するときは、処理室内に排ガスを供給し、バーナを点火して排ガスを燃焼させ、熱分解を行なう。燃焼が定常になれば、適宜にバーナを停止させ、排ガスのみの自燃により処理することもできるようになる。そして、処理された処理ガスは、排出口から燃焼搭の燃焼室に排出され、この燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになる。この燃焼室で生じた二次排ガスは、煙突から排気されていく。この場合、処理ガスは燃焼搭の燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになるので、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。その結果、排ガスの無害化・無臭化処理が確実に行なわれる。
また、排ガス以外の燃焼物を燃焼させたい場合には、燃焼搭の投入口から燃焼室内に燃焼物を投入し、この燃焼室内において、上記の処理ガスとともに燃焼を行なわせる。そのため、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、汎用性が増加させられる。
【０００９】
そして、必要に応じ、上記燃焼塔を、耐火部材で構成され内部に燃焼室を形成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲繞する外壁とを備えて構成し、上記内壁周囲に燃焼室に連通する複数の空気吹出口を設け、該内壁と外壁との間の空間を外部から空気が供給される空気室として構成している。これにより、外部からの空気は、一度空気室に入って停留するので、内壁の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室内には空気吹出口からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
【００１０】
また、必要に応じ、上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に開度調整されて空気を供給可能な空気供給管を設けた構成としている。排ガスを処理するときは、処理室内に排ガスが供給され、同時に、空気供給管から空気が供給され、排ガスが燃焼させられるが、空気供給管からの空気が燃焼用空気としてその供給量が調整されて供給されるので、最適な燃焼を行なわせることができる。この場合、空気は、燃焼搭の空気室に一度入って停留するので、内壁の熱により加温させられることになり、そのため、処理室内にはある程度加温された空気が供給されることから、外気をそのまま供給する場合に比較して、温度低下が防止され、それだけ、燃焼効率が向上させられ、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。
【００１１】
この場合、上記空気供給管の上記処理室側の出口を該処理室の排ガスの供給口に臨ませ、排ガスの供給により上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気を吸引して供給可能にしたことが有効である。排ガスの供給により空気を吸引して供給するので、空気供給を自動的に行なわせることができる。
【００１２】
また、必要に応じ、上記燃焼搭の空気室に空気を供給する送風機を備えた構成としている。強制的に空気を供給できるので、燃焼室内の燃焼を確実に行なわせることができる。
【００１３】
そして、必要に応じ、上記内壁と外壁との間を仕切りを介して下側空気室と上側空気室とに区画し、上記下側空気室に上記送風機からの空気を送給する下側空気送給管を配管し、上記上側空気室に送風機からの空気を送給する上側空気送給管を配管し、上記下側空気送給管に開度調整されて該下側空気送給管の空気の送給量を可変にする下側ダンパを設け、上記上側空気送給管に開度調整されて該上側空気送給管の空気の送給量を可変にする上側ダンパを設けた構成としている。
【００１４】
これにより、燃焼室においては、下側ダンパと上側ダンパとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、内部の燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナの依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記燃焼室の温度を検知する燃焼センサと、上記燃焼センサの検知温度に基づいて上記バーナのオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えた制御部とを備えた構成としている。これにより、燃焼室の燃焼状態に応じて制御部による処理室の排ガスの燃焼制御が行われるので、より一層、安定した排ガスの燃焼を行なうことができる。
【００１６】
更に、必要に応じ、上記処理搭に、上記制御部のバーナ制御手段で制御されるバーナを複数備えた構成としている。各バーナのオン，オフ調整により、バーナの火力の調整幅が広がり、調整の自由度が増す。
【００１７】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼搭に、水が収容される水槽及び該水槽に内装され上記燃焼室から上記煙突に至る二次排ガスが通される煙管を有し該煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部を備えた構成としている。これにより、二次排ガスの熱を利用して、湯を得ることができる。そのため、排ガスの処理室での燃焼熱を無駄なく利用することができるとともに、燃焼室での燃焼物の燃焼熱を無駄なく利用することができるようになる。
【００１８】
この場合、上記燃焼室で生じた二次排ガスを吸引して上記煙突側に導く吸引ブロアを設けたことが有効である。二次排ガスを煙管内に確実に導いて熱交換を行なわせることができるとともに、二次排ガスの排気を確実に行なわせることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するための本発明のボイラシステムは、家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えたボイラシステムにおいて、上記に記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理する構成としている。これにより、上記と同様の作用，効果が得られる。
【００２０】
そしてまた、上記課題を解決するための本発明のボイラシステムは、家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えるとともに、該ボイラの湯の熱源を用いて暖房を行なうボイラシステムにおいて、上記熱交換部を備えた排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理するとともに、上記ボイラの湯の熱源の他に上記排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なう構成としている。これにより、上記と同様の作用，効果が得られる。また、ボイラの湯の熱源の他に排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうので、暖房における熱源の選択の自由度を増すことができ、できるだけ省力化を図ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、処理搭の処理室内で燃焼させられて熱分解された処理ガスを、燃焼搭の燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるので、処理ガスの熱分解効率を向上させることができ、その結果、排ガスの無害化・無臭化処理を確実に行なわせることができる。また、排ガス以外の燃焼物を燃焼させたい場合には、燃焼搭の投入口から燃焼室内に燃焼物を投入し、この燃焼室内において、上記の処理ガスとともに燃焼を行なわせることができる。そのため、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、極めて便利になり、汎用性を増加させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置及びこれを用いたボイラシステムについて詳細に説明する。
先ず、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置について説明する。図１乃至図６に示すように、この排ガス処理装置Ｈは、後述するボイラシステムＳ（図６）が有する鶏糞を焼却する焼却炉７０からの排ガスを処理するものであり、その基本的構成は、処理搭１と燃焼搭１０とを備えて構成されている。
【００２３】
処理搭１は、耐火蓄熱材を断熱材で覆った円筒状の壁部２を有しており、軸線を水平にして脚部２ａに支持されて設置されている。壁部２内は排ガスの処理室３として構成されている。壁部２の一端側には、排ガスの供給口４が形成されており、この供給口４には排ガス導入ダクト５が接続されており、後述のボイラシステムＳの焼却炉７０から排ガスが供給される。壁部２の一端は、開閉可能な端部壁６で閉止されており、この端部壁６に、処理室３内に火炎を噴射して供給口４から供給された排ガスを燃焼させて熱分解するバーナ７が設けられている。バーナ７は複数（実施の形態では２機）設けられており、火炎の噴射方向が円筒状の壁部２の軸線上の一点に指向するように設けられている。また、壁部２の他端は燃焼搭１０の後述の燃焼室１１に連通し熱分解させられた処理ガスを排出する排出口８として構成されている。図６において、９はバーナ７に燃料を供給する燃料供給経路である。
【００２４】
燃焼搭１０は、処理搭１に隣接して設けられており、耐火部材で構成され内部に処理搭１の処理室３の排出口８に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室１１を形成する有底の円筒状の内壁１２と、内壁１２を間隔を隔てて囲繞する直方体状の金属製の外壁１３とを備えて構成されている。内壁１２の周囲には、燃焼室１１に連通する複数の空気吹出口１４が行列状に設けられている。空気吹出口１４は、図５（ａ）に示すように、燃焼室１１に空気の旋回流を生じさせるように内壁１２の直径方向に対して所定角度傾斜形成されている。また、内壁１２と外壁１３との間の空間は、外部から空気が供給される空気室１５として構成されている。詳しくは、図５（ｂ）に示すように、内壁１２と外壁１３との間は、その中間の仕切り１６を介して下側空気室１５Ａと上側空気室１５Ｂとに区画されている。
【００２５】
更に、本装置には、燃焼室１１に空気を供給する送風機１７が設けられている。送風機１７には送風機１７からの空気を燃焼塔１０の下側空気室１５Ａに送給する下側空気送給管１８Ａが配管されるとともに、上側空気室１５Ｂに送給する上側空気送給管１８Ｂが配管されている。下側空気送給管１８Ａには、開度調整されて下側空気送給管１８Ａの空気の送給量を可変にする手動の下側ダンパ１９Ａが設けられている。一方、上側空気送給管１８Ｂには、開度調整されて上側空気送給管１８Ｂの空気の送給量を可変にする手動の上側ダンパ１９Ｂが設けられている。尚、空気室１５には、送風機１７が停止していても、外壁１３の隙間から外気が流入できるようになっている。
【００２６】
更にまた、燃焼塔１０には、燃焼室１１に燃焼物を投入することのできる開閉可能な投入口２０が設けられている。２１は投入口の開閉扉である。この開閉扉２１は、耐火ガラスで覆われたのぞき窓２２が設けられている。燃焼搭１０の下側には、灰を取り除くための開閉可能な下部開口２３が設けられている。また、燃焼搭１０は、燃焼室１１で生じた二次排ガスを排気する煙突２４を備えている。
【００２７】
また、燃焼搭１０の燃焼室１１の上には、熱交換部３０が設けられている。熱交換部３０は、水が収容される水槽３１と、この水槽３１に内装され燃焼室１１から煙突２４に至る二次排ガスが通される煙管３２とを有し、この煙管３２を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なうものである。また、煙管３２の後流側には、燃焼室１１で生じた二次排ガスを吸引して煙突２４側に導く吸引ブロア３３が設けられている。
詳しくは、水槽３１には煙管３２が複数本設けられており、これらの煙管３２の一端は燃焼室１１に開放し、他端は水槽３１の上部に設けた室３４に開放している。煙管３２は行列状に所定間隔で設けられている。室３４には、吸引ブロア３３の吸引口３３ａが接続され、吸引ブロア３３の排出口３３ｂは煙突２４に接続されている。また、水槽３１には、新たな水を給水する給水口（図示せず）が設けられており、給水口からの給水により、常時、水位が一定に保持されている。
【００２８】
熱交換部３０の水槽３１内で生成された湯は、図２，図４及び図７に示すように、水槽３１に設けた出口３１ａ及び入口３１ｂに接続された循環パイプ３５内をポンプ３９により循環させられる。循環パイプ３５の経路の途中には、熱交換器３６が設けられており、熱交換器３６は、他のパイプ３７を流れる水に熱を伝達する。後述のボイラシステムにおいては、熱交換器３６の他のパイプ３７を流れる湯は、畜舎の加温用に供される。
【００２９】
また、本装置においては、図２及び図４に示すように、燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気をその供給量を調整可能に供給可能な空気供給管４０が設けられている。空気供給管４０の燃焼室１１側の入口４１は、下側空気室１５Ａ及び上側空気室１５Ｂに開口している。空気供給管４０の処理室３側の出口４２は、処理室３の排ガスの供給口４に臨み、排ガスの供給により燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気を吸引して供給可能にしてある。供給量調整は、空気供給管４０の途中に設けた手動の開閉バルブ４３により行なわれる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈの制御系について説明する。図１に示すように、燃焼塔１０の燃焼室１１には、燃焼室１１内の温度を検知する熱電対型の燃焼センサ５１が設けられている。熱交換部３０の水槽３１には水槽３１内の水の温度を検知する水温センサ５２（図７）が設けられている。そして、処理搭１の処理室３の燃焼は、制御部５０により制御される。
制御部５０は、燃焼センサ５１の検知温度に基づいて複数のバーナ７のオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えている。制御部５０のバーナ制御手段は、例えば、燃焼センサ５１が検知した温度が予め設定した設定温度未満のときバーナ７をオンにし、燃焼センサが検知した温度が予め設定した設定温度以上のときバーナ７をオフにする機能を備えて構成されている。
５３は制御部５０が設けられた制御盤５３であり、バーナ７，送風機１７を始動及び停止させるスイッチ等が備えられている。また、制御盤５３には、燃焼室１１，水槽３１，処理室３の温度を目視できる温度計が設けられている。
【００３１】
従って、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈによれば、以下のように作用をする。送風機１７は、作動させても、停止させておいても良く、適宜に選択できる。そして、ボイラシステムＳが有する鶏糞を焼却する焼却炉７０から、処理搭１の処理室３内に排ガスが供給されると、バーナ７を点火する。また、処理室３には空気供給管４０を介して燃焼搭１０の空気室１５から空気が供給される。この場合、空気供給管４０の処理室３側の出口４２が処理室３の排ガスの供給口４に臨み、排ガスの供給により燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気が吸引して供給されるので、空気供給が自動的に行なわれる。これにより、処理室３内では排ガスが燃焼させられ、熱分解が行なわれる。そして、処理された処理ガスは、排出口８から燃焼搭１０の燃焼室１１に排出される。この燃焼室１１においても、内壁１２の空気吹出口１４から空気が流入するので、処理ガスは、二次燃焼させられ、更に熱分解させられる。この燃焼室１１で生じた二次排ガスは、煙突２４から排気されていく。この場合、処理ガスは燃焼搭１０の燃焼室１１においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになるので、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。その結果、排ガスの無害化・無臭化処理が確実に行なわれる。
【００３２】
この場合、燃焼室１１においては、送風機１７が作動する場合には、下側ダンパ１９Ａと上側ダンパ１９Ｂとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、処理ガスの燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナ７の依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。また、燃焼室１１においては、外部からの空気は、一度空気室１５に入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室１１内には空気吹出口１４からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
また、処理室３においては、空気供給管４０からの空気が燃焼用空気としてその供給量が調整されて供給されるので、最適な燃焼を行なわせることができる。この場合、空気は、燃焼搭１０の空気室１５に一度入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、処理室３内にはある程度加温された空気が供給されることから、外気をそのまま供給する場合に比較して、温度低下が防止され、それだけ、燃焼効率が向上させられ、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。
【００３３】
制御部５０は、燃焼センサ５１により燃焼室１１の温度を検知しており、この燃焼センサ５１の検知温度に基づいてバーナ７のオン，オフ制御を行なう。これにより、燃焼室１１の燃焼状態に応じて制御部５０による処理室３の排ガスの燃焼制御が行われるので、より一層、安定した排ガスの燃焼を行なうことができる。この場合、制御部５０のバーナ制御手段で制御されるバーナ７が複数備えられているので、各バーナ７のオン，オフ調整により、バーナ７の火力の調整幅が広がり、調整の自由度が増す。制御部５０は、排ガスの燃焼が定常になれば、バーナ７を停止させ、排ガスのみの自燃により処理することもできるようになる。
【００３４】
この状態において、排ガス以外の燃焼物、例えば、鶏の死骸等の廃棄物を燃焼させたい場合には、燃焼搭１０の投入口２０から燃焼室１１内に燃焼物を投入し、この燃焼室１１内において、処理ガスとともに燃焼を行なわせる。この際は、送風機１７を作動させることが望ましい。これにより、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、汎用性が増加させられる。この場合も、燃焼室１１においては、下側ダンパ１９Ａと上側ダンパ１９Ｂとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、内部の燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナ７の依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。また、燃焼室１１においては、外部からの空気は、一度空気室１５に入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室１１内には空気吹出口１４からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
【００３５】
そして、燃焼室１１で生じた二次排ガスは、吸引ブロア３３により吸引されて煙突２４から排気されていく。この過程において、熱交換部３０においては、煙管３２を二次排ガスが通るので、煙管３２を通る二次排ガスと水との間で熱交換が行なわれ、湯が生成される。このため、二次排ガスの熱を利用して、湯を得ることができ、排ガスの処理室３での燃焼熱を無駄なく利用することができるとともに、燃焼室１１での燃焼物の燃焼熱を無駄なく利用することができるようになる。吸引ブロア３３により二次排ガスを吸引して煙突２４側に導くので、二次排ガスを煙管３２内に確実に導いて熱交換を行なわせることができるとともに、二次排ガスの排気を確実に行なわせることができる。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態に係るボイラシステムについて説明する。図６に示すように、このボイラシステムＳは、例えば、家畜としての鶏を飼育する鶏舎において、鶏舎内を一定の温度に保持するためのものであり、家畜としての鶏の鶏糞を焼却する焼却炉７０を有し、この焼却炉７０で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラ７１を備え、このボイラ７１の湯の熱源を用いて暖房を行なう。このボイラシステムＳでは、上記の排ガス処理装置Ｈにより、ボイラの焼却炉７０からの排ガスを処理するとともに、ボイラ７１の湯の熱源の他に、排ガス処理装置Ｈの熱交換部３０で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なう。
【００３７】
図６に示すように、７２は複数の鶏舎に夫々湯を供給するヘッダであり、送給用ヘッダ７２Ａと、戻り用ヘッダ７２Ｂとを備える。ボイラ７１の熱交換器（図示せず）の送給側パイプ７１ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ７１ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。７４はバックアップ用の２つのボイラであり、同様に、熱交換器（図示せず）を介して湯を畜舎に供給する。各バックアップ用のボイラ７４において、熱交換器の送給側パイプ７４ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ７４ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。そして、図７に示すように、上記の排ガス処理装置Ｈに設けた熱交換器３６の他のパイプ３７も、その送給側パイプ３７ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ３７ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。図７に示すように、排ガス処理装置Ｈに設けた熱交換器３６において、送給側パイプ３７ａには、水量を制御する電動の水量制御弁７５が介装されているとともに、異常温度を検知する異常温度検知センサ７６，水量を検知する水量センサ７７が設けられている。
【００３８】
このボイラシステムＳの制御は、上記の制御部５０により行なわれる。そして、制御部５０は、水温センサ５２の検知温度，異常温度検知センサ７６の検知温度，水量センサ７７の検知水量に基づいて、熱交換器３６に接続された送給側パイプ３７ａの水量制御弁７５を制御する。その制御は、図８に示すように、水温センサ５２の検知温度が所定温度（実施の形態では、６０℃）を維持するように、水量制御弁の開度を調整して水量制御を行なう。また、異常温度（例えば６５℃）を超えるとき、あるいは、所定温度に満たないときは、水量制御弁７５を閉じる。水量制御弁７５を閉じたときは、ポンプ３９を停止し、バックアップ用のボイラ７４を駆動するようにしている。
【００３９】
従って、この実施の形態に係るボイラシステムＳによれば、焼却炉７０において鶏糞を焼却し、ボイラ７１により焼却炉７０で生じる燃焼熱により湯を生成して熱交換器（図示せず）を介して湯を畜舎に供給する。また、排ガス処理装置Ｈを作動させて、これに設けた上記の熱交換器３６により湯を図示外のポンプを作動させて畜舎に供給する。
制御部５０においては、図８に示すように、水温センサ５２の検知温度が所定温度（実施の形態では、６０℃）を維持するように、水量制御弁７５の開度を調整して水量制御を行なう。このため、ボイラ７１の湯の熱源の他に排ガス処理装置Ｈの熱交換部３０で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうので、暖房における熱源の選択の自由度を増すことができ、それだけ省力化が図られる。即ち、普段は、バックアップ用のボイラ７４を駆動しなくても、排ガス処理装置Ｈで生じた熱源により、システムを稼動できるので、それだけ省力化が図られるのである。
図８に示すように、もし、異常温度（例えば６５℃）を超えるとき、あるいは、所定温度に満たないときは、水量制御弁７５を閉じ、図示外のポンプを停止する。水量制御弁７５を閉じたときは、バックアップ用のボイラ７４を駆動するようにしている。
【００４０】
尚、上記実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈにおいては、鶏糞の焼却炉７０での焼却による排ガスを処理したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような排ガスを処理するものであっても良い。また、上記実施の形態において燃焼できる燃焼物は、鶏の死骸に限定されるものではなく、木材，紙，段ボールやウエス等発熱エネルギー（発熱カロリー）の比較的低い燃焼物、あるいは、プラスチック，ゴム，タイヤ等発熱エネルギー（発熱カロリー）の比較的高い燃焼物等、どのような燃焼物でも良く、適宜選択してよい。本装置においては、焼却する燃焼物に応じて、上側ダンパ１９Ｂ及び下側ダンパ１９Ａの開閉具合を調整することにより、広範囲に対応が可能になる。尚また、実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈは、上記のボイラシステムＳに限らず、種々のシステムに用いてよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す背面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置の燃焼搭を示す要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置が用いられた本発明の実施の形態に係るボイラシステムを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るボイラシステムにおいて本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置との配管関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るボイラシステムの制御を示す図である。
【図９】従来の排ガス処理装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｈ 排ガス処理装置
Ｓ ボイラシステム
１ 処理搭
２ 壁部
３ 処理室
４ 供給口
５ 排ガス導入ダクト
７ バーナ
８ 排出口
１０ 燃焼搭
１１ 燃焼室
１２ 内壁
１３ 外壁
１４ 空気吹出口
１５ 空気室
１５Ａ 下側空気室
１５Ｂ 上側空気室
１６ 仕切り
１７ 送風機
１８Ａ 下側空気送給管
１８Ｂ 上側空気送給管
１９Ａ 下側ダンパ
１９Ｂ 上側ダンパ
２０ 投入口
２１ 開閉扉
２４ 煙突
３０ 熱交換部
３１ 水槽
３２ 煙管
３３ 吸引ブロア
３４ 室
３５ 循環パイプ
３６ 熱交換器
４０ 空気供給管
４１ 入口
４２ 出口
４３ 開閉バルブ
５０ 制御部
５１ 燃焼センサ
５２ 水温センサ
５３ 制御盤
７０ 焼却炉
７１ ボイラ
７２ ヘッダ
７２Ａ 送給用ヘッダ
７２Ｂ 戻り用ヘッダ
７５ 水量制御弁
７６ 異常温度検知センサ
７７ 水量センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未燃成分や悪臭などの有害悪臭成分を含む排ガスを熱分解させて無害化・無臭化処理する排ガス処理装置及びこの排ガス処理装置を用いたボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、家畜としての鶏を飼育する鶏舎においては、鶏舎内を一定の温度に保持するためにボイラシステムを備えている（例えば、特開２００４−２５７６８１号公報参照）。このボイラシステムとしては、例えば、鶏舎で生成される鶏糞を利用するもので、鶏舎から排出される鶏糞を焼却炉で焼却するとともに、ボイラにより焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するものがある（例えば、特開平８−２８５２５８号公報参照）。
ところで、このようなボイラシステムにおいては、鶏糞を焼却炉で焼却しているので、この焼却炉から排出される排ガスは、未燃成分や悪臭などの有害悪臭成分を含み、そのため、この排ガスを無害化・無臭化処理する排ガス処理装置を備えることを行なっている。
【０００３】
従来、この種の排ガス処理装置としては、例えば、図９に示すように、処理室１００内にバーナ１０１から火炎を噴射して供給口１０２から供給された排ガスを熱分解し、この熱分解させられた処理ガスを排出口（図示せず）から排出するものが知られている（例えば、特開２００１−１１６２３６号公報掲載）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５７６８１号公報
【特許文献２】特開平８−２８５２５８号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記鶏舎のボイラシステムにおいては、焼却炉が鶏糞用のものなので、例えば、鶏の死骸等の鶏糞以外の廃棄物が生じた場合に、これを焼却処理することができない。また、上記従来の排ガス処理装置を据付けても、排ガス処理装置の処理室１００は排ガス専用なので、同様にこれらの廃棄物を焼却処理することができないという問題があった。
また、上記従来の排ガス処理装置にあっては、熱分解させられた処理ガスを排出口から排出するが、処理ガスの分解効率をより一層向上させることも望まれる。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、排ガス以外の燃焼物も燃焼させることができるようにして燃焼物の処理の汎用性を増加させるとともに、処理ガスの分解効率の向上を図った排ガス処理装置およびボイラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため本発明の排ガス処理装置は、処理室内にバーナから火炎を噴射して供給口から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口から排出する処理搭を備えた排ガス処理装置において、上記処理搭の処理室の排出口に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室と、該燃焼室内に燃焼物を投入する投入口と、上記燃焼室で生じた二次排ガスを排気する煙突とを有した燃焼塔を備えた構成としている。
【０００８】
これにより、排ガスを処理するときは、処理室内に排ガスを供給し、バーナを点火して排ガスを燃焼させ、熱分解を行なう。燃焼が定常になれば、適宜にバーナを停止させ、排ガスのみの自燃により処理することもできるようになる。そして、処理された処理ガスは、排出口から燃焼搭の燃焼室に排出され、この燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになる。この燃焼室で生じた二次排ガスは、煙突から排気されていく。この場合、処理ガスは燃焼搭の燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになるので、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。その結果、排ガスの無害化・無臭化処理が確実に行なわれる。
また、排ガス以外の燃焼物を燃焼させたい場合には、燃焼搭の投入口から燃焼室内に燃焼物を投入し、この燃焼室内において、上記の処理ガスとともに燃焼を行なわせる。そのため、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、汎用性が増加させられる。
【０００９】
そして、必要に応じ、上記燃焼塔を、耐火部材で構成され内部に燃焼室を形成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲繞する外壁とを備えて構成し、上記内壁周囲に燃焼室に連通する複数の空気吹出口を設け、該内壁と外壁との間の空間を外部から空気が供給される空気室として構成している。これにより、外部からの空気は、一度空気室に入って停留するので、内壁の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室内には空気吹出口からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
【００１０】
また、必要に応じ、上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に開度調整されて空気を供給可能な空気供給管を設けた構成としている。排ガスを処理するときは、処理室内に排ガスが供給され、同時に、空気供給管から空気が供給され、排ガスが燃焼させられるが、空気供給管からの空気が燃焼用空気としてその供給量が調整されて供給されるので、最適な燃焼を行なわせることができる。この場合、空気は、燃焼搭の空気室に一度入って停留するので、内壁の熱により加温させられることになり、そのため、処理室内にはある程度加温された空気が供給されることから、外気をそのまま供給する場合に比較して、温度低下が防止され、それだけ、燃焼効率が向上させられ、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。
【００１１】
この場合、上記空気供給管の上記処理室側の出口を該処理室の排ガスの供給口に臨ませ、排ガスの供給により上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気を吸引して供給可能にしたことが有効である。排ガスの供給により空気を吸引して供給するので、空気供給を自動的に行なわせることができる。
【００１２】
また、必要に応じ、上記燃焼搭の空気室に空気を供給する送風機を備えた構成としている。強制的に空気を供給できるので、燃焼室内の燃焼を確実に行なわせることができる。
【００１３】
そして、必要に応じ、上記内壁と外壁との間を仕切りを介して下側空気室と上側空気室とに区画し、上記下側空気室に上記送風機からの空気を送給する下側空気送給管を配管し、上記上側空気室に送風機からの空気を送給する上側空気送給管を配管し、上記下側空気送給管に開度調整されて該下側空気送給管の空気の送給量を可変にする下側ダンパを設け、上記上側空気送給管に開度調整されて該上側空気送給管の空気の送給量を可変にする上側ダンパを設けた構成としている。
【００１４】
これにより、燃焼室においては、下側ダンパと上側ダンパとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、内部の燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナの依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記燃焼室の温度を検知する燃焼センサと、上記燃焼センサの検知温度に基づいて上記バーナのオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えた制御部とを備えた構成としている。これにより、燃焼室の燃焼状態に応じて制御部による処理室の排ガスの燃焼制御が行われるので、より一層、安定した排ガスの燃焼を行なうことができる。
【００１６】
更に、必要に応じ、上記処理搭に、上記制御部のバーナ制御手段で制御されるバーナを複数備えた構成としている。各バーナのオン，オフ調整により、バーナの火力の調整幅が広がり、調整の自由度が増す。
【００１７】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼搭に、水が収容される水槽及び該水槽に内装され上記燃焼室から上記煙突に至る二次排ガスが通される煙管を有し該煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部を備えた構成としている。これにより、二次排ガスの熱を利用して、湯を得ることができる。そのため、排ガスの処理室での燃焼熱を無駄なく利用することができるとともに、燃焼室での燃焼物の燃焼熱を無駄なく利用することができるようになる。
【００１８】
この場合、上記燃焼室で生じた二次排ガスを吸引して上記煙突側に導く吸引ブロアを設けたことが有効である。二次排ガスを煙管内に確実に導いて熱交換を行なわせることができるとともに、二次排ガスの排気を確実に行なわせることができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するための本発明のボイラシステムは、家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えたボイラシステムにおいて、上記に記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理する構成としている。これにより、上記と同様の作用，効果が得られる。
【００２０】
そしてまた、上記課題を解決するための本発明のボイラシステムは、家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えるとともに、該ボイラの湯の熱源を用いて暖房を行なうボイラシステムにおいて、上記熱交換部を備えた排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理するとともに、上記ボイラの湯の熱源の他に上記排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なう構成としている。これにより、上記と同様の作用，効果が得られる。また、ボイラの湯の熱源の他に排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうので、暖房における熱源の選択の自由度を増すことができ、できるだけ省力化を図ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、処理搭の処理室内で燃焼させられて熱分解された処理ガスを、燃焼搭の燃焼室においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるので、処理ガスの熱分解効率を向上させることができ、その結果、排ガスの無害化・無臭化処理を確実に行なわせることができる。また、排ガス以外の燃焼物を燃焼させたい場合には、燃焼搭の投入口から燃焼室内に燃焼物を投入し、この燃焼室内において、上記の処理ガスとともに燃焼を行なわせることができる。そのため、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、極めて便利になり、汎用性を増加させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置及びこれを用いたボイラシステムについて詳細に説明する。
先ず、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置について説明する。図１乃至図６に示すように、この排ガス処理装置Ｈは、後述するボイラシステムＳ（図６）が有する鶏糞を焼却する焼却炉７０からの排ガスを処理するものであり、その基本的構成は、処理搭１と燃焼搭１０とを備えて構成されている。
【００２３】
処理搭１は、耐火蓄熱材を断熱材で覆った円筒状の壁部２を有しており、軸線を水平にして脚部２ａに支持されて設置されている。壁部２内は排ガスの処理室３として構成されている。壁部２の一端側には、排ガスの供給口４が形成されており、この供給口４には排ガス導入ダクト５が接続されており、後述のボイラシステムＳの焼却炉７０から排ガスが供給される。壁部２の一端は、開閉可能な端部壁６で閉止されており、この端部壁６に、処理室３内に火炎を噴射して供給口４から供給された排ガスを燃焼させて熱分解するバーナ７が設けられている。バーナ７は複数（実施の形態では２機）設けられており、火炎の噴射方向が円筒状の壁部２の軸線上の一点に指向するように設けられている。また、壁部２の他端は燃焼搭１０の後述の燃焼室１１に連通し熱分解させられた処理ガスを排出する排出口８として構成されている。図６において、９はバーナ７に燃料を供給する燃料供給経路である。
【００２４】
燃焼搭１０は、処理搭１に隣接して設けられており、耐火部材で構成され内部に処理搭１の処理室３の排出口８に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室１１を形成する有底の円筒状の内壁１２と、内壁１２を間隔を隔てて囲繞する直方体状の金属製の外壁１３とを備えて構成されている。内壁１２の周囲には、燃焼室１１に連通する複数の空気吹出口１４が行列状に設けられている。空気吹出口１４は、図５（ａ）に示すように、燃焼室１１に空気の旋回流を生じさせるように内壁１２の直径方向に対して所定角度傾斜形成されている。また、内壁１２と外壁１３との間の空間は、外部から空気が供給される空気室１５として構成されている。詳しくは、図５（ｂ）に示すように、内壁１２と外壁１３との間は、その中間の仕切り１６を介して下側空気室１５Ａと上側空気室１５Ｂとに区画されている。
【００２５】
更に、本装置には、燃焼室１１に空気を供給する送風機１７が設けられている。送風機１７には送風機１７からの空気を燃焼塔１０の下側空気室１５Ａに送給する下側空気送給管１８Ａが配管されるとともに、上側空気室１５Ｂに送給する上側空気送給管１８Ｂが配管されている。下側空気送給管１８Ａには、開度調整されて下側空気送給管１８Ａの空気の送給量を可変にする手動の下側ダンパ１９Ａが設けられている。一方、上側空気送給管１８Ｂには、開度調整されて上側空気送給管１８Ｂの空気の送給量を可変にする手動の上側ダンパ１９Ｂが設けられている。尚、空気室１５には、送風機１７が停止していても、外壁１３の隙間から外気が流入できるようになっている。
【００２６】
更にまた、燃焼塔１０には、燃焼室１１に燃焼物を投入することのできる開閉可能な投入口２０が設けられている。２１は投入口の開閉扉である。この開閉扉２１は、耐火ガラスで覆われたのぞき窓２２が設けられている。燃焼搭１０の下側には、灰を取り除くための開閉可能な下部開口２３が設けられている。また、燃焼搭１０は、燃焼室１１で生じた二次排ガスを排気する煙突２４を備えている。
【００２７】
また、燃焼搭１０の燃焼室１１の上には、熱交換部３０が設けられている。熱交換部３０は、水が収容される水槽３１と、この水槽３１に内装され燃焼室１１から煙突２４に至る二次排ガスが通される煙管３２とを有し、この煙管３２を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なうものである。また、煙管３２の後流側には、燃焼室１１で生じた二次排ガスを吸引して煙突２４側に導く吸引ブロア３３が設けられている。
詳しくは、水槽３１には煙管３２が複数本設けられており、これらの煙管３２の一端は燃焼室１１に開放し、他端は水槽３１の上部に設けた室３４に開放している。煙管３２は行列状に所定間隔で設けられている。室３４には、吸引ブロア３３の吸引口３３ａが接続され、吸引ブロア３３の排出口３３ｂは煙突２４に接続されている。また、水槽３１には、新たな水を給水する給水口（図示せず）が設けられており、給水口からの給水により、常時、水位が一定に保持されている。
【００２８】
熱交換部３０の水槽３１内で生成された湯は、図２，図４及び図７に示すように、水槽３１に設けた出口３１ａ及び入口３１ｂに接続された循環パイプ３５内をポンプ３９により循環させられる。循環パイプ３５の経路の途中には、熱交換器３６が設けられており、熱交換器３６は、他のパイプ３７を流れる水に熱を伝達する。後述のボイラシステムにおいては、熱交換器３６の他のパイプ３７を流れる湯は、畜舎の加温用に供される。
【００２９】
また、本装置においては、図２及び図４に示すように、燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気をその供給量を調整可能に供給可能な空気供給管４０が設けられている。空気供給管４０の燃焼室１１側の入口４１は、下側空気室１５Ａ及び上側空気室１５Ｂに開口している。空気供給管４０の処理室３側の出口４２は、処理室３の排ガスの供給口４に臨み、排ガスの供給により燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気を吸引して供給可能にしてある。供給量調整は、空気供給管４０の途中に設けた手動の開閉バルブ４３により行なわれる。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈの制御系について説明する。図１に示すように、燃焼塔１０の燃焼室１１には、燃焼室１１内の温度を検知する熱電対型の燃焼センサ５１が設けられている。熱交換部３０の水槽３１には水槽３１内の水の温度を検知する水温センサ５２（図７）が設けられている。そして、処理搭１の処理室３の燃焼は、制御部５０により制御される。
制御部５０は、燃焼センサ５１の検知温度に基づいて複数のバーナ７のオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えている。制御部５０のバーナ制御手段は、例えば、燃焼センサ５１が検知した温度が予め設定した設定温度未満のときバーナ７をオンにし、燃焼センサが検知した温度が予め設定した設定温度以上のときバーナ７をオフにする機能を備えて構成されている。
５３は制御部５０が設けられた制御盤５３であり、バーナ７，送風機１７を始動及び停止させるスイッチ等が備えられている。また、制御盤５３には、燃焼室１１，水槽３１，処理室３の温度を目視できる温度計が設けられている。
【００３１】
従って、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈによれば、以下のように作用をする。送風機１７は、作動させても、停止させておいても良く、適宜に選択できる。そして、ボイラシステムＳが有する鶏糞を焼却する焼却炉７０から、処理搭１の処理室３内に排ガスが供給されると、バーナ７を点火する。また、処理室３には空気供給管４０を介して燃焼搭１０の空気室１５から空気が供給される。この場合、空気供給管４０の処理室３側の出口４２が処理室３の排ガスの供給口４に臨み、排ガスの供給により燃焼搭１０の空気室１５から処理搭１の処理室３に空気が吸引して供給されるので、空気供給が自動的に行なわれる。これにより、処理室３内では排ガスが燃焼させられ、熱分解が行なわれる。そして、処理された処理ガスは、排出口８から燃焼搭１０の燃焼室１１に排出される。この燃焼室１１においても、内壁１２の空気吹出口１４から空気が流入するので、処理ガスは、二次燃焼させられ、更に熱分解させられる。この燃焼室１１で生じた二次排ガスは、煙突２４から排気されていく。この場合、処理ガスは燃焼搭１０の燃焼室１１においても、二次燃焼させて、更に熱分解させることができるようになるので、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。その結果、排ガスの無害化・無臭化処理が確実に行なわれる。
【００３２】
この場合、燃焼室１１においては、送風機１７が作動する場合には、下側ダンパ１９Ａと上側ダンパ１９Ｂとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、処理ガスの燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナ７の依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。また、燃焼室１１においては、外部からの空気は、一度空気室１５に入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室１１内には空気吹出口１４からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
また、処理室３においては、空気供給管４０からの空気が燃焼用空気としてその供給量が調整されて供給されるので、最適な燃焼を行なわせることができる。この場合、空気は、燃焼搭１０の空気室１５に一度入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、処理室３内にはある程度加温された空気が供給されることから、外気をそのまま供給する場合に比較して、温度低下が防止され、それだけ、燃焼効率が向上させられ、処理ガスの熱分解効率が向上させられる。
【００３３】
制御部５０は、燃焼センサ５１により燃焼室１１の温度を検知しており、この燃焼センサ５１の検知温度に基づいてバーナ７のオン，オフ制御を行なう。これにより、燃焼室１１の燃焼状態に応じて制御部５０による処理室３の排ガスの燃焼制御が行われるので、より一層、安定した排ガスの燃焼を行なうことができる。この場合、制御部５０のバーナ制御手段で制御されるバーナ７が複数備えられているので、各バーナ７のオン，オフ調整により、バーナ７の火力の調整幅が広がり、調整の自由度が増す。制御部５０は、排ガスの燃焼が定常になれば、バーナ７を停止させ、排ガスのみの自燃により処理することもできるようになる。
【００３４】
この状態において、排ガス以外の燃焼物、例えば、鶏の死骸等の廃棄物を燃焼させたい場合には、燃焼搭１０の投入口２０から燃焼室１１内に燃焼物を投入し、この燃焼室１１内において、処理ガスとともに燃焼を行なわせる。この際は、送風機１７を作動させることが望ましい。これにより、排ガス以外の燃焼物の処理を同時に行なうことができるので、汎用性が増加させられる。この場合も、燃焼室１１においては、下側ダンパ１９Ａと上側ダンパ１９Ｂとの開度調整により、上下で空気量の調整をすることができ、そのため、内部の燃焼具合に応じて、空気供給形態を種々に変えうるようにでき、安定した燃焼を行なうことができるとともに、燃焼が安定する分、バーナ７の依存度をできるだけ少なくすることができ、燃焼効率の向上を図ることができる。また、燃焼室１１においては、外部からの空気は、一度空気室１５に入って停留するので、内壁１２の熱により加温させられることになり、そのため、燃焼室１１内には空気吹出口１４からある程度加温された空気が供給されることから、それだけ、燃焼効率が向上させられる。
【００３５】
そして、燃焼室１１で生じた二次排ガスは、吸引ブロア３３により吸引されて煙突２４から排気されていく。この過程において、熱交換部３０においては、煙管３２を二次排ガスが通るので、煙管３２を通る二次排ガスと水との間で熱交換が行なわれ、湯が生成される。このため、二次排ガスの熱を利用して、湯を得ることができ、排ガスの処理室３での燃焼熱を無駄なく利用することができるとともに、燃焼室１１での燃焼物の燃焼熱を無駄なく利用することができるようになる。吸引ブロア３３により二次排ガスを吸引して煙突２４側に導くので、二次排ガスを煙管３２内に確実に導いて熱交換を行なわせることができるとともに、二次排ガスの排気を確実に行なわせることができる。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態に係るボイラシステムについて説明する。図６に示すように、このボイラシステムＳは、例えば、家畜としての鶏を飼育する鶏舎において、鶏舎内を一定の温度に保持するためのものであり、家畜としての鶏の鶏糞を焼却する焼却炉７０を有し、この焼却炉７０で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラ７１を備え、このボイラ７１の湯の熱源を用いて暖房を行なう。このボイラシステムＳでは、上記の排ガス処理装置Ｈにより、ボイラの焼却炉７０からの排ガスを処理するとともに、ボイラ７１の湯の熱源の他に、排ガス処理装置Ｈの熱交換部３０で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なう。
【００３７】
図６に示すように、７２は複数の鶏舎に夫々湯を供給するヘッダであり、送給用ヘッダ７２Ａと、戻り用ヘッダ７２Ｂとを備える。ボイラ７１の熱交換器（図示せず）の送給側パイプ７１ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ７１ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。７４はバックアップ用の２つのボイラであり、同様に、熱交換器（図示せず）を介して湯を畜舎に供給する。各バックアップ用のボイラ７４において、熱交換器の送給側パイプ７４ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ７４ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。そして、図７に示すように、上記の排ガス処理装置Ｈに設けた熱交換器３６の他のパイプ３７も、その送給側パイプ３７ａは送給用ヘッダ７２Ａに接続され、戻り用パイプ３７ｂは戻り用ヘッダ７２Ｂに接続されている。図７に示すように、排ガス処理装置Ｈに設けた熱交換器３６において、送給側パイプ３７ａには、水量を制御する電動の水量制御弁７５が介装されているとともに、異常温度を検知する異常温度検知センサ７６，水量を検知する水量センサ７７が設けられている。
【００３８】
このボイラシステムＳの制御は、上記の制御部５０により行なわれる。そして、制御部５０は、水温センサ５２の検知温度，異常温度検知センサ７６の検知温度，水量センサ７７の検知水量に基づいて、熱交換器３６に接続された送給側パイプ３７ａの水量制御弁７５を制御する。その制御は、図８に示すように、水温センサ５２の検知温度が所定温度（実施の形態では、６０℃）を維持するように、水量制御弁の開度を調整して水量制御を行なう。また、異常温度（例えば６５℃）を超えるとき、あるいは、所定温度に満たないときは、水量制御弁７５を閉じる。水量制御弁７５を閉じたときは、ポンプ３９を停止し、バックアップ用のボイラ７４を駆動するようにしている。
【００３９】
従って、この実施の形態に係るボイラシステムＳによれば、焼却炉７０において鶏糞を焼却し、ボイラ７１により焼却炉７０で生じる燃焼熱により湯を生成して熱交換器（図示せず）を介して湯を畜舎に供給する。また、排ガス処理装置Ｈを作動させて、これに設けた上記の熱交換器３６により湯を図示外のポンプを作動させて畜舎に供給する。
制御部５０においては、図８に示すように、水温センサ５２の検知温度が所定温度（実施の形態では、６０℃）を維持するように、水量制御弁７５の開度を調整して水量制御を行なう。このため、ボイラ７１の湯の熱源の他に排ガス処理装置Ｈの熱交換部３０で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうので、暖房における熱源の選択の自由度を増すことができ、それだけ省力化が図られる。即ち、普段は、バックアップ用のボイラ７４を駆動しなくても、排ガス処理装置Ｈで生じた熱源により、システムを稼動できるので、それだけ省力化が図られるのである。
図８に示すように、もし、異常温度（例えば６５℃）を超えるとき、あるいは、所定温度に満たないときは、水量制御弁７５を閉じ、図示外のポンプを停止する。水量制御弁７５を閉じたときは、バックアップ用のボイラ７４を駆動するようにしている。
【００４０】
尚、上記実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈにおいては、鶏糞の焼却炉７０での焼却による排ガスを処理したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような排ガスを処理するものであっても良い。また、上記実施の形態において燃焼できる燃焼物は、鶏の死骸に限定されるものではなく、木材，紙，段ボールやウエス等発熱エネルギー（発熱カロリー）の比較的低い燃焼物、あるいは、プラスチック，ゴム，タイヤ等発熱エネルギー（発熱カロリー）の比較的高い燃焼物等、どのような燃焼物でも良く、適宜選択してよい。本装置においては、焼却する燃焼物に応じて、上側ダンパ１９Ｂ及び下側ダンパ１９Ａの開閉具合を調整することにより、広範囲に対応が可能になる。尚また、実施の形態に係る排ガス処理装置Ｈは、上記のボイラシステムＳに限らず、種々のシステムに用いてよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す背面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置の燃焼搭を示す要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置が用いられた本発明の実施の形態に係るボイラシステムを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るボイラシステムにおいて本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置との配管関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るボイラシステムの制御を示す図である。
【図９】従来の排ガス処理装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｈ 排ガス処理装置
Ｓ ボイラシステム
１ 処理搭
２ 壁部
３ 処理室
４ 供給口
５ 排ガス導入ダクト
７ バーナ
８ 排出口
１０ 燃焼搭
１１ 燃焼室
１２ 内壁
１３ 外壁
１４ 空気吹出口
１５ 空気室
１５Ａ 下側空気室
１５Ｂ 上側空気室
１６ 仕切り
１７ 送風機
１８Ａ 下側空気送給管
１８Ｂ 上側空気送給管
１９Ａ 下側ダンパ
１９Ｂ 上側ダンパ
２０ 投入口
２１ 開閉扉
２４ 煙突
３０ 熱交換部
３１ 水槽
３２ 煙管
３３ 吸引ブロア
３４ 室
３５ 循環パイプ
３６ 熱交換器
４０ 空気供給管
４１ 入口
４２ 出口
４３ 開閉バルブ
５０ 制御部
５１ 燃焼センサ
５２ 水温センサ
５３ 制御盤
７０ 焼却炉
７１ ボイラ
７２ ヘッダ
７２Ａ 送給用ヘッダ
７２Ｂ 戻り用ヘッダ
７５ 水量制御弁
７６ 異常温度検知センサ
７７ 水量センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内にバーナから火炎を噴射して供給口から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口から排出する処理搭を備えた排ガス処理装置において、
上記処理搭の処理室の排出口に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室と、該燃焼室内に燃焼物を投入する投入口と、上記燃焼室で生じた二次排ガスを排気する煙突とを有した燃焼塔を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
上記燃焼塔を、耐火部材で構成され内部に燃焼室を形成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲繞する外壁とを備えて構成し、上記内壁周囲に燃焼室に連通する複数の空気吹出口を設け、該内壁と外壁との間の空間を外部から空気が供給される空気室として構成したことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気をその供給量を調整可能に供給可能な空気供給管を設けたことを特徴とする請求項２記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
上記空気供給管の上記処理室側の出口を該処理室の排ガスの供給口に臨ませ、排ガスの供給により上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気を吸引して供給可能にしたことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
上記燃焼搭の空気室に空気を供給する送風機を備えたことを特徴とする請求項２乃至４何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
上記内壁と外壁との間を仕切りを介して下側空気室と上側空気室とに区画し、上記下側空気室に上記送風機からの空気を送給する下側空気送給管を配管し、上記上側空気室に送風機からの空気を送給する上側空気送給管を配管し、上記下側空気送給管に開度調整されて該下側空気送給管の空気の送給量を可変にする下側ダンパを設け、上記上側空気送給管に開度調整されて該上側空気送給管の空気の送給量を可変にする上側ダンパを設けたことを特徴とする請求項５記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
上記燃焼室の温度を検知する燃焼センサと、上記燃焼センサの検知温度に基づいて上記バーナのオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えた制御部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
上記処理搭に、上記制御部のバーナ制御手段で制御されるバーナを複数備えたことを特徴とする請求項７記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
上記燃焼搭に、水が収容される水槽及び該水槽に内装され上記燃焼室から上記煙突に至る二次排ガスが通される煙管を有し該煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部を備えたことを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
上記煙管の後流側に設けられ上記燃焼室で生じた二次排ガスを吸引して上記煙突側に導く吸引ブロアを設けたことを特徴とする請求項９記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えたボイラシステムにおいて、
上記請求項１乃至１０何れかに記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理することを特徴とするボイラシステム。
【請求項１２】
家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えるとともに、該ボイラの湯の熱源を用いて暖房を行なうボイラシステムにおいて、
上記請求項９または１０記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理するとともに、上記ボイラの湯の熱源の他に上記排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうことを特徴とするボイラシステム。
【請求項１】
処理室内にバーナから火炎を噴射して供給口から供給された排ガスを熱分解し該熱分解させられた処理ガスを排出口から排出する処理搭を備えた排ガス処理装置において、
上記処理搭の処理室の排出口に連通し燃焼物を燃焼させることのできる燃焼室と、該燃焼室内に燃焼物を投入する投入口と、上記燃焼室で生じた二次排ガスを排気する煙突とを有した燃焼塔を備えたことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
上記燃焼塔を、耐火部材で構成され内部に燃焼室を形成する内壁と、該内壁を間隔を隔てて囲繞する外壁とを備えて構成し、上記内壁周囲に燃焼室に連通する複数の空気吹出口を設け、該内壁と外壁との間の空間を外部から空気が供給される空気室として構成したことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】
上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気をその供給量を調整可能に供給可能な空気供給管を設けたことを特徴とする請求項２記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
上記空気供給管の上記処理室側の出口を該処理室の排ガスの供給口に臨ませ、排ガスの供給により上記燃焼搭の空気室から上記処理搭の処理室に空気を吸引して供給可能にしたことを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。
【請求項５】
上記燃焼搭の空気室に空気を供給する送風機を備えたことを特徴とする請求項２乃至４何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項６】
上記内壁と外壁との間を仕切りを介して下側空気室と上側空気室とに区画し、上記下側空気室に上記送風機からの空気を送給する下側空気送給管を配管し、上記上側空気室に送風機からの空気を送給する上側空気送給管を配管し、上記下側空気送給管に開度調整されて該下側空気送給管の空気の送給量を可変にする下側ダンパを設け、上記上側空気送給管に開度調整されて該上側空気送給管の空気の送給量を可変にする上側ダンパを設けたことを特徴とする請求項５記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
上記燃焼室の温度を検知する燃焼センサと、上記燃焼センサの検知温度に基づいて上記バーナのオン，オフ制御を行なうバーナ制御手段を備えた制御部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項８】
上記処理搭に、上記制御部のバーナ制御手段で制御されるバーナを複数備えたことを特徴とする請求項７記載の排ガス処理装置。
【請求項９】
上記燃焼搭に、水が収容される水槽及び該水槽に内装され上記燃焼室から上記煙突に至る二次排ガスが通される煙管を有し該煙管を通る二次排ガスと水との間で熱交換を行なう熱交換部を備えたことを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の排ガス処理装置。
【請求項１０】
上記煙管の後流側に設けられ上記燃焼室で生じた二次排ガスを吸引して上記煙突側に導く吸引ブロアを設けたことを特徴とする請求項９記載の排ガス処理装置。
【請求項１１】
家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えたボイラシステムにおいて、
上記請求項１乃至１０何れかに記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理することを特徴とするボイラシステム。
【請求項１２】
家畜の糞を焼却する焼却炉を有し該焼却炉で生じる燃焼熱により湯を生成するボイラを備えるとともに、該ボイラの湯の熱源を用いて暖房を行なうボイラシステムにおいて、
上記請求項９または１０記載の排ガス処理装置により、上記ボイラの焼却炉からの排ガスを処理するとともに、上記ボイラの湯の熱源の他に上記排ガス処理装置の熱交換部で生成された湯の熱源も用いて暖房を行なうことを特徴とするボイラシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５２８４５（Ｐ２００９−５２８４５Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２１３２４（Ｐ２００７−２２１３２４）
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（５０５２３１７３０）
【出願人】（５０７２９０１６８）株式会社 オヤマ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２８日（２００７．８．２８）
【出願人】（５０５２３１７３０）
【出願人】（５０７２９０１６８）株式会社 オヤマ (1)
【Ｆターム（参考）】
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