(57)【要約】【課題】バイオマス炭化物製造システムにおいて乾燥処理部及び炭化処理部を適温に維持しながらダイオキシン類の生成を抑制すると共に省エネルギ性を向上する。【解決手段】熱風Ｇ４を発生させ、当該熱風Ｇ４を乾燥処理部及び炭化処理部のうちの一方側に供給する第１熱風発生部４と、熱風Ｇ４を発生させ、当該熱風Ｇ３を乾燥処理部及び炭化処理部のうちの他方側に供給する第２熱風発生部３と、を備えたバイオマス炭化物製造システムであって、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が、第１熱風発生部４に供給され、第２熱風発生部３が、乾燥処理部１で生成された乾燥バイオマスＸ２の一部を固形バイオマス燃料として取り出して燃焼させるバイオマスバーナＢｖを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水バイオマスを乾燥させて乾燥バイオマスを生成する乾燥処理部と、
前記乾燥処理部で生成された乾燥バイオマスを炭化させてバイオマス炭化物を生成する炭化処理部と、
前記炭化処理部で発生した熱分解ガスを焼却する熱分解ガス焼却部と、を備え、
燃料を燃焼させて熱風を発生させ、当該熱風を前記乾燥処理部及び前記炭化処理部のうちの一方側に供給する第１熱風発生部と、
燃料を燃焼させて熱風を発生させ、当該熱風を前記乾燥処理部及び前記炭化処理部のうちの他方側に供給する第２熱風発生部と、を備えたバイオマス炭化物製造システムであって、
前記熱分解ガス焼却部で発生した熱が、前記第１熱風発生部に供給され、
前記第２熱風発生部が、前記乾燥処理部で生成された乾燥バイオマスの一部を固形バイオマス燃料として取り出して燃焼させるバイオマスバーナを有するバイオマス炭化物製造システム。
【請求項２】
前記第１熱風発生部が、低温熱風を発生させる低温熱風発生部であり、
前記第２熱風発生部が、前記低温熱風よりも高温の高温熱風を発生させる高温熱風発生部である請求項１に記載のバイオマス炭化物製造システム。
【請求項３】
前記第１熱風発生部が、前記熱分解ガス焼却部とされている請求項１又は２に記載のバイオマス炭化物製造システム。
【請求項４】
前記第１熱風発生部及び前記第２熱風発生部に対して供給される燃焼用空気を外部に排出される排ガスとの熱交換により予熱する空気予熱部を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載のバイオマス炭化物製造システム。
【請求項５】
前記第１熱風発生部及び前記第２熱風発生部の夫々が、化石燃料を燃焼させる化石燃料バーナと、当該化石燃料バーナによる燃焼量を調整可能な燃焼量調整手段とを有する請求項１〜４の何れか１項に記載のバイオマス炭化物製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水バイオマスを乾燥させて乾燥バイオマスを生成する乾燥処理部と、前記乾燥処理部で生成された乾燥バイオマスを炭化させてバイオマス炭化物を生成する炭化処理部と、前記炭化処理部で発生した熱分解ガスを焼却する熱分解ガス焼却部と、を備えたバイオマス炭化物製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脱水汚泥等の含水バイオマスを乾燥させた後に炭化させてバイオマス炭化物を製造するバイオマス炭化物製造システムが知られている（例えば特許文献１を参照。）。このようなバイオマス炭化物製造システムは、バイオマス廃棄物の焼却処理を省略できる上に、製造したバイオマス炭化物を火力発電所の代替燃料等として利用できることから、温室効果ガスの排出を削減することができるシステムとして注目されている。
また、この特許文献１に記載のバイオマス炭化物製造システムでは、乾燥処理部及び炭化処理部において熱源として利用される熱風を発生させる熱風発生部（汚泥焼却炉７０）が設けられている。この熱風発生部により発生された熱風は、直列状態で炭化処理部及び乾燥処理部に供給される。また、熱風発生部で燃焼させる燃料としては、含水バイオマスや乾燥バイオマスが利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のバイオマス炭化物製造システムでは、熱風発生部で発生させる熱風の温度を、始めに供給される炭化処理部での処理温度に合わせて比較的高温とする必要がある。更には、炭化処理部の次に供給される乾燥処理部へも十分な熱を供給するためには、熱風発生部において、十分な量の熱風を発生させる必要がある。即ち、このバイオマス炭化物製造システムの熱風発生部では、比較的高温の熱風を比較的大量に発生させる必要があり、含水バイオマス等の燃料の消費量が多くなって、省エネルギ性が悪化するという問題があった。
【０００５】
また、このバイオマス炭化物製造システムでは、熱風発生部で発生させる熱風を、直列状態で炭化処理部と乾燥処理部とへ供給するように構成されており、前段側の炭化処理部を通過した後に後段側の乾燥処理部に対して供給される熱風の温度は炭化処理部の状態に影響して変動することから、熱風発生部での燃焼量を調整した場合であっても、後段側の乾燥処理部を適温に維持するのが困難であった。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、乾燥処理部と炭化処理部と熱分解ガス焼却部とを備えたバイオマス炭化物製造システムにおいて、乾燥処理部及び炭化処理部を適温に維持しながら、省エネルギ性を向上する技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１特徴構成は、含水バイオマスを乾燥させて乾燥バイオマスを生成する乾燥処理部と、
前記乾燥処理部で生成された乾燥バイオマスを炭化させてバイオマス炭化物を生成する炭化処理部と、
前記炭化処理部で発生した熱分解ガスを焼却する熱分解ガス焼却部と、を備え、
燃料を燃焼させて熱風を発生させ、当該熱風を前記乾燥処理部及び前記炭化処理部のうちの一方側に供給する第１熱風発生部と、
燃料を燃焼させて熱風を発生させ、当該熱風を前記乾燥処理部及び前記炭化処理部のうちの他方側に供給する第２熱風発生部と、を備えたバイオマス炭化物製造システムであって、
前記熱分解ガス焼却部で発生した熱が、前記第１熱風発生部に供給され、
前記第２熱風発生部が、前記乾燥処理部で生成された乾燥バイオマスの一部を固形バイオマス燃料として取り出して燃焼させるバイオマスバーナを有する点にある。
【０００８】
本構成によれば、乾燥処理部及び炭化処理部の夫々に対して第１熱風発生部及び第２熱風発生部の夫々により各別に熱風が供給されることになる。よって、夫々の熱風発生部での燃焼量を調整する形態で、乾燥処理部及び炭化処理部の夫々を適温に維持することができる。
そして、第２熱風発生部においては、乾燥処理部において生成された乾燥バイオマスの一部を固形バイオマス燃料として取り出して燃焼させるバイオマスバーナを有する。よって、この第２熱風発生部においては、所望温度の熱風を得るために当該固形バイオマス燃料とは別に補充すべき化石燃料を削減することができる。
一方、第１熱風発生部においては、熱分解ガス焼却部で発生した熱が供給されることで、所望温度の熱風を得るために熱分解ガス焼却部で発生した熱とは別に補充すべき化石燃料を削減することができる。
従って、本発明により、乾燥処理部と炭化処理部と熱分解ガス焼却部とを備えたバイオマス炭化物製造システムにおいて、乾燥処理部及び炭化処理部を適温に維持しながら、省エネルギ性を向上する技術を提供することができる。
【０００９】
本発明の第２特徴構成は、前記第１熱風発生部が、低温熱風を発生させる低温熱風発生部であり、
前記第２熱風発生部が、前記低温熱風よりも高温の高温熱風を発生させる高温熱風発生部である点にある。
【００１０】
本構成によれば、乾燥処理部及び炭化処理部のうちの処理温度が他方よりも高温となる高温側処理部に対して高温熱風を供給する高温熱風発生部においては、乾燥処理部において生成された乾燥バイオマスの一部を固形バイオマス燃料として取り出して燃焼させるバイオマスバーナを有する。よって、この高温熱風発生部においては、十分に高い燃焼温度で乾燥バイオマスを燃焼させることができるので、当該乾燥バイオマスの燃焼に起因するダイオキシン類の生成を抑制できる上に、所望温度の高温熱風を得るために当該固形バイオマス燃料とは別に補充すべき化石燃料を削減することができる。
【００１１】
一方、乾燥処理部及び炭化処理部のうちの処理温度が他方よりも低温となる低温側処理部に対して低温熱風を供給する低温熱風発生部においては、当該低温熱風が上記高温熱風よりも低温であることから、熱分解ガス焼却部で発生した熱が供給されることで、所望温度の低温熱風を得るために熱分解ガス焼却部で発生した熱とは別に補充すべき化石燃料を削減することができる。
【００１２】
本発明の第３特徴構成は、前記第１熱風発生部が、前記熱分解ガス焼却部とされている点にある。
【００１３】
本構成によれば、第１熱風発生部と熱分解ガス焼却部とを単一の焼却炉等で構成することができる。即ち、第１熱風発生部が、炭化処理部で発生した熱分解ガスを焼却する熱分解ガス焼却部としても機能する。このことで、第１熱風発生部では、炭化処理部で発生した熱分解ガスが焼却されるので、その焼却により発生した比較的高温の排ガスが温度低下することなくそのまま熱風として利用されて、乾燥処理部又は炭化処理部に供給されることになる。よって、第１熱風発生部において所望温度の熱風を得るために補充すべき化石燃料を一層削減することができる。
【００１４】
本発明の第４特徴構成は、前記第１熱風発生部及び前記第２熱風発生部に対して供給される燃焼用空気を外部に排出される排ガスとの熱交換により予熱する空気予熱部を備えた点にある。
【００１５】
本構成によれば、熱分解ガス焼却部で発生した排ガス、乾燥処理部や炭化処理部で発生した排ガスや熱風等については、その一部又は全部が排ガスとして大気等の外部に排出されるが、その外部に排出される排ガスが保有する熱を、上記空気予熱部により第１熱風発生部及び第２熱風発生部に対して供給される燃焼用空気の予熱に利用して回収することができ、省エネルギ性を一層向上することができる。
【００１６】
本発明の第５特徴構成は、前記第１熱風発生部及び前記第２熱風発生部の夫々が、化石燃料を燃焼させる化石燃料バーナと、当該化石燃料バーナによる燃焼量を調整可能な燃焼量調整手段とを有する点にある。
【００１７】
本構成によれば、第１熱風発生部及び第２熱風発生部には、燃焼量調整手段により燃焼量を調整可能な化石燃料バーナが設けられているので、当該化石燃料バーナでの化石燃料の燃焼量を最小限に保ちながら、化石燃料バーナの燃焼量の調整により、所望の温度の熱風を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図２】第２実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図３】第３実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図４】第４実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図５】第５実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図６】第６実施形態のバイオマス炭化物製造システムの概略構成図
【図７】分配部の詳細構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るバイオマス炭化物製造システムの実施形態について図面に基づいて説明する。尚、図１〜図６には、第１乃至第６実施形態の夫々でのバイオマス炭化物製造システムの概略構成が示されている。
【００２０】
〔共通構成〕
先ず、図１〜図６に示す各実施形態のバイオマス炭化物製造システム（以下、「本システム」と呼ぶ場合がある。）における共通の詳細構成について、以下に説明する。
本システムには、脱水装置等で適宜脱水された含水バイオマスＸ１を乾燥させて乾燥バイオマスＸ２を生成する乾燥処理部１と、乾燥処理部１から供給された乾燥バイオマスＸ２を炭化させてバイオマス炭化物Ｘ３を生成する炭化処理部２と、炭化処理部２で発生した熱分解ガスＧ２を焼却する熱分解ガス焼却部５と、が設けられている。
【００２１】
更に、本システムには、燃料を燃焼させて低温熱風Ｇ４（熱風の一例）を発生させる低温熱風発生部４（第１熱風発生部の一例）と、燃料を燃焼させて高温熱風Ｇ３（熱風の一例）を発生させる高温熱風発生部３（第２熱風発生部の一例）と、が設けられている。また、本システムには、ブロア９により供給された燃焼用空気Ａを大気等（外部の一例）に排出される排ガスとの熱交換により予熱する空気予熱部８、熱を回収するための熱回収用熱交換部７、運転を制御するための制御装置５０等の各種設備が設けられている。
以下、これら本システムに設けられている設備の詳細構成について、順に説明を加える。
【００２２】
（乾燥処理部）
乾燥処理部１は、例えば公知の熱風乾燥機等で構成されており、適宜脱水装置（図示省略）で脱水された含水バイオマスＸ１が投入され、当該投入された含水バイオマスＸ１を撹拌しながら、供給された約７５０℃〜８５０℃の熱風に直接接触させて乾燥させるように構成されている。よって、この乾燥処理部１からは、乾燥後の乾燥バイオマスＸ２が払い出されると共に、含水バイオマスＸ１から放出された水分を含む約１５０℃〜２５０℃の排ガスＧ１が排出されることになる。
乾燥処理部１から払い出された乾燥バイオマスＸ２は、適宜造粒された後に、後述する炭化処理部２に供給される。
【００２３】
（炭化処理部）
炭化処理部２は、例えば公知の間接加熱式ロータリーキルン等で構成されており、乾燥処理部１から供給された乾燥後の乾燥バイオマスＸ２が投入され、当該投入された乾燥バイオマスＸ２を撹拌しながら低酸素雰囲気で間接的に加熱して炭化させるように構成されている。よって、この炭化処理部２からは、炭化後のバイオマス炭化物Ｘ３が払い出されると共に、乾燥バイオマスＸ２の熱分解時に生成される可燃性ガスを含む熱分解ガスＧ２が排出されることになる。
炭化処理部２から払い出されたバイオマス炭化物Ｘ３は、例えば、冷却用コンベアにより冷却された上で、製品として払い出される。
一方、炭化処理部２から排出された熱分解ガスＧ２は、後述する熱分解ガス焼却部５に供給される。
【００２４】
この炭化処理部２には、内部を通過する熱風との熱交換により間接的に乾燥バイオマスＸ２を加熱するためのヒータ２ａが設けられている。そして、炭化処理部２のヒータ２ａに供給された熱風は、当該ヒータ２ａを通過して温度低下した後に、排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出される。
【００２５】
尚、この炭化処理部２としては、詳細については後述するが、ヒータ２ａに対して約８００℃〜１０００℃の比較的高温の熱風が供給されて中温〜高温の処理温度範囲内で炭化処理を行うもの（図２，図３，図４を参照）や、ヒータ２ａに対して約５００℃〜７００℃の比較的低温の熱風が供給されて低温の処理温度範囲内で炭化処理を行うもの（図１，図５，図６を参照）がある。
【００２６】
（熱分解ガス焼却部）
熱分解ガス焼却部５は、例えば公知のガス燃焼炉等で構成されており、炭化処理部２から供給された熱分解ガスＧ２を高温環境下で燃焼用空気Ａと混合撹拌しながら完全燃焼させて焼却するように構成されている。よって、この熱分解ガス焼却部５では、熱分解ガスＧ２の排ガスを含む約８００℃〜９００℃の排ガスＧ５が発生する。
【００２７】
（低温熱風発生部）
低温熱風発生部４は、例えば公知の熱風発生炉等で構成されており、燃料を燃焼させて生成された燃焼排ガスを低温熱風Ｇ４として発生させるように構成されている。また、この低温熱風発生部４には、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が供給される。
即ち、低温熱風発生部４では、化石燃料バーナＢｆで生成された燃焼排ガスに対して、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が加わって、低温熱風Ｇ４が発生する。
よって、この低温熱風発生部４においては、熱分解ガス焼却部５から比較的高温の熱が供給されて低温熱風Ｇ４を発生させることにより、所望温度の低温熱風Ｇ４を得るために補充すべき化石燃料Ｆが削減されている。
【００２８】
低温熱風発生部４には、化石燃料バーナＢｆへの化石燃料Ｆの供給量を調整する形態で、当該化石燃料バーナＢｆによる燃焼量を調整可能な燃焼量調整弁１５（燃焼量調整手段の一例）が設けられている。制御装置５０は、例えば炉内温度や発生した低温熱風Ｇ４の温度を確認しながら燃焼量調整弁１５の作動制御により化石燃料バーナＢｆによる燃焼量を調整することで、低温熱風発生部４で発生する低温熱風Ｇ４の温度を所望の温度に維持することができる。
この低温熱風発生部４が発生した低温熱風Ｇ４は、乾燥処理部１及び炭化処理部２のうちの処理温度が低い側の低温側処理部ＬＰに供給される。
【００２９】
（高温熱風発生部）
高温熱風発生部３は、例えば公知の熱風発生炉等で構成されており、燃料を燃焼させて生成された燃焼排ガスを上記低温熱風Ｇ４よりも高温な高温熱風Ｇ３として発生させるように構成されている。
この高温熱風発生部３には、化石燃料Ｆを燃焼させる化石燃料バーナＢｆと、分配部２０から取り出した一部の乾燥バイオマスＸ２を固形バイオマス燃料として燃焼させるバイオマスバーナＢｖとが設けられている。
即ち、高温熱風発生部３では、化石燃料バーナＢｆで生成された燃焼排ガスとバイオマスバーナＢｖで生成された燃焼排ガスとの混合ガスが高温熱風Ｇ３として発生する。
よって、この高温熱風発生部３においては、十分に高い燃焼温度で乾燥バイオマスＸ２を燃焼させることができるので、当該乾燥バイオマスＸ２の燃焼に起因するダイオキシン類の生成が抑制され、その上に、所望温度の高温熱風Ｇ３を得るために補充すべき化石燃料Ｆが削減されている。
【００３０】
高温熱風発生部３には、化石燃料バーナＢｆへの化石燃料Ｆの供給量を調整する形態で、当該化石燃料バーナＢｆによる燃焼量を調整可能な燃焼量調整弁１５（燃焼量調整手段の一例）が設けられている。制御装置５０は、例えば炉内温度や発生した高温熱風Ｇ３の温度を確認しながら燃焼量調整弁１５の作動制御により化石燃料バーナＢｆによる燃焼量を調整することで、高温熱風発生部３で発生する高温熱風Ｇ３の温度を所望の温度に維持することができる。
この高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３は、乾燥処理部１及び炭化処理部２のうちの処理温度が高い側の高温側処理部ＨＰに供給される。
【００３１】
（空気予熱部）
空気予熱部８は、排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される比較的高温の排ガスとの熱交換により、低温熱風発生部４、高温熱風発生部３、及び熱分解ガス焼却部５に対して供給される燃焼用空気Ａを予熱する気体−気体型の熱交換器として構成されている。
即ち、大気等に排出される排ガスが保有する熱の少なくとも一部は、上記空気予熱部８により低温熱風発生部４及び高温熱風発生部３に対して供給される燃焼用空気Ａの予熱用として回収されることになって、一層の省エネルギ性の向上が図られている。
【００３２】
（熱回収用熱交換部）
上記空気予熱部８とは別に、大気等に排出される排ガスから熱を回収するための熱回収用熱交換部７が設けられている。この熱回収用熱交換部７は、排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される排ガスとの熱交換により、高温熱風発生部３又は低温熱風発生部４に供給される排ガスを加熱する気体−気体型の熱交換器として構成されている。
即ち、大気等に排出される排ガスが保有する熱の少なくとも一部は、高温熱風発生部３又は低温熱風発生部４に供給される排ガスの加熱用に回収されて、高温熱風Ｇ３又は低温熱風Ｇ４として利用されることになって、一層の省エネルギ性の向上が図られている。
【００３３】
（分配部）
乾燥処理部１で生成された乾燥バイオマスＸ２の一部を取り出してバイオマスバーナＢｖに供給する分配部２０については、図７に示すように構成することができる。
即ち、この分配部２０には、分配部バッファタンク２１、燃焼部用バッファタンク２２、及び、炭化処理部用バッファタンク２３が設けられている。即ち、炭化処理部２では、乾燥バイオマスＸ２の供給量が設定供給量に維持されることで、当該乾燥バイオマスＸ２を安定した処理条件下において炭化させて、品質が安定した高品質のバイオマス炭化物Ｘ３が生成される。
【００３４】
分配部バッファタンク２１は、乾燥処理部１で生成された乾燥バイオマスＸ２をバイオマスバーナＢｖ側と炭化処理部２側とに分配する分配部２０において、乾燥バイオマスＸ２を一時的に貯留するものとして構成されている。
燃焼部用バッファタンク２２は、分配部２０からバイオマスバーナＢｖに通じる経路において乾燥バイオマスＸ２を一時的に貯留するものとして構成されている。
炭化処理部用バッファタンク２３は、分配部２０から炭化処理部２に通じる経路において乾燥バイオマスＸ２を一時的に貯留するものとして構成されている。
【００３５】
尚、本実施形態では、分配部２０には、分配部バッファタンク２１、燃焼部用バッファタンク２２、及び、炭化処理部用バッファタンク２３の３つのバッファタンク２１，２２，２３が設けられているが、分配部バッファタンク２１のみを設けたり、燃焼部用バッファタンク２２と炭化処理部用バッファタンク２３とのうちの一方を省略することもできる。即ち、少なくとも分配部バッファタンク２１を上記乾燥バイオマス貯留手段として設けることで、炭化処理部２の処理条件を安定させて高品質のバイオマス炭化物Ｘ３を生成することができる。
【００３６】
各バッファタンク２１，２２，２３には、貯留した乾燥バイオマスＸ２を供給先に払い出すフィーダ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２３ａが設けられている。また、これらフィーダ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２３ａは制御装置５０（図１〜図６参照）により制御されて、各バッファタンク２１，２２，２３からの乾燥バイオマスＸ２の払い出し量を調整可能に構成されている。
【００３７】
即ち、乾燥処理部１で生成された乾燥バイオマスＸ２は、分配部バッファタンク２１に一時的に貯留される。そして、分配部バッファタンク２１からフィーダ２１ａにより払い出された乾燥バイオマスＸ２は、燃焼部用バッファタンク２２に一時的に貯留され、その貯留された乾燥バイオマスＸ２がフィーダ２２ａにより払い出されて固形バイオマス燃料としてバイオマスバーナＢｖに供給されることになる。
【００３８】
一方、分配部バッファタンク２１からフィーダ２１ｂにより払い出された乾燥バイオマスＸ２は、炭化処理部用バッファタンク２３に一時的に貯留され、その貯留された乾燥バイオマスＸ２がフィーダ２３ａにより払い出されて炭化処理対象として炭化処理部２に供給されることになる。
【００３９】
〔第１実施形態〕
次に、図１に示す第１実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
高温熱風発生部３は、約７５０℃〜８５０℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。一方、低温熱風発生部４は、上記高温熱風Ｇ３よりも低温の約５００℃〜７００℃の低温熱風Ｇ４を発生させるように構成されている。そして、乾燥処理部１は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３が供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、低温熱風発生部４が発生した低温熱風Ｇ４がヒータ２ａに対して供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。
【００４０】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、高温熱風発生部３に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の低温熱風Ｇ４は約２００℃〜４００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出される。このヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、主に低温熱風発生部４に戻されるが、一部の排ガスＧ２ａについては、煙突１２に供給して白煙防止用の希釈用排ガスとして利用した後に大気等に排出される。
【００４１】
高温熱風発生部３及び低温熱風発生部４とは別に、熱分解ガス焼却部５が設けられている。空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａは、高温熱風発生部３と低温熱風発生部４と熱分解ガス焼却部５とに分配供給される。
【００４２】
熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５は、一部が取り出されて低温熱風発生部４に供給される。このことで、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
一方、熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５のうちの低温熱風発生部４に供給されない残部は、排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
【００４３】
また、高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部が取り出されて、上記排ガスＧ５と同様に排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
具体的に、熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５の一部と高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部とが混合され、その混合ガスが排ガスＧ２０として大気等に排出される。
【００４４】
この排ガスＧ２０の通流方向に沿って、熱回収用熱交換部７と空気予熱部８とが順に直列状態で配置されている。
そして、前段側の熱回収用熱交換部７では、比較的高温の排ガスＧ２０との熱交換により、高温熱風発生部３に戻される排ガスＧ１が加熱される。後段側の空気予熱部８では、熱回収用熱交換部７を通過して若干温度低下した排ガスＧ２０との熱交換により、燃焼用空気Ａが予熱される。
【００４５】
尚、本実施形態では、高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部を取り出して排ガスＧ２０として大気等に排出するように構成したが、図１において一点鎖線で示すように、乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１の一部を取り出して大気等に排出することもできる。この場合、取り出した排ガスＧ１は熱分解ガス焼却部５に供給されることで、当該排ガスＧ１に含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
次に、図２に示す第２実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
高温熱風発生部３は、約８００℃〜１０００℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。一方、低温熱風発生部４は、上記高温熱風Ｇ３よりも低温の約７５０℃〜８５０℃の低温熱風Ｇ４を発生させるように構成されている。そして、乾燥処理部１は、低温熱風発生部４が発生した低温熱風Ｇ４が供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３がヒータ２ａに対して供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。
【００４７】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、低温熱風発生部４に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の高温熱風Ｇ３は約５００℃〜７００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出され、少なくとも一部が高温熱風発生部３に戻される。
【００４８】
高温熱風発生部３及び低温熱風発生部４とは別に、熱分解ガス焼却部５が設けられている。空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａは、高温熱風発生部３と低温熱風発生部４と熱分解ガス焼却部５とに分配供給される。
【００４９】
熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５は、全量が低温熱風発生部４に供給される。このことで、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
炭化処理部２のヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、一部が取り出されて高温熱風発生部３に戻されるが、残部は排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
また、低温熱風発生部４で発生した低温熱風Ｇ４の一部が取り出されて、排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
【００５０】
熱回収用熱交換部７では、低温熱風発生部４から大気等に排出される比較的高温の低温熱風Ｇ４との熱交換により、低温熱風発生部４に戻される排ガスＧ１が加熱される。
一方、空気予熱部８では、炭化処理部２のヒータ２ａから大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ２ａとの熱交換により、燃焼用空気Ａが予熱される。
【００５１】
〔第３実施形態〕
次に、図３に示す第３実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
高温熱風発生部３は、約８００℃〜１０００℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。一方、低温熱風発生部４は、上記高温熱風Ｇ３よりも低温の約７５０℃〜８５０℃の低温熱風Ｇ４を発生させるように構成されている。そして、乾燥処理部１は、低温熱風発生部４が発生した低温熱風Ｇ４が供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３がヒータ２ａに対して供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。
【００５２】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、低温熱風発生部４に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の高温熱風Ｇ３は約５００℃〜７００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出され、少なくとも一部が高温熱風発生部３に戻される。
【００５３】
高温熱風発生部３及び低温熱風発生部４とは別に、熱分解ガス焼却部５が設けられている。空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａの一部は、高温熱風発生部３と熱分解ガス焼却部５とに分配供給される。一方、空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａの残部は、熱回収用熱交換部７にて一層高温に加熱された後に、低温熱風発生部４に供給される。
【００５４】
熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５は、一部が取り出されて低温熱風発生部４に供給される。これにより、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
一方、熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５のうち低温熱風発生部４に供給されない残部は、排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
炭化処理部２のヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、一部が取り出されて高温熱風発生部３に戻されるが、残部は排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
【００５５】
熱回収用熱交換部７では、熱分解ガス焼却部５から大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ５との熱交換により、低温熱風発生部４に供給される燃焼用空気Ａが予熱される。このことで、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
一方、空気予熱部８では、炭化処理部２のヒータ２ａから大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ２ａとの熱交換により、高温熱風発生部３と熱分解ガス焼却部５とに分配供給される燃焼用空気Ａが予熱される。
【００５６】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、一部が低温熱風発生部４に供給されるが、残部が取り出されて大気等に排出される。この場合、取り出した排ガスＧ１は熱分解ガス焼却部５に供給されることで、当該排ガスＧ１に含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。尚、乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１の一部を大気等に排出するのではなく、低温熱風発生部４で発生した低温熱風Ｇ４の一部を大気等に排出しても構わない。この場合、大気等に排出する低温熱風Ｇ４においては、低温熱風発生部４にて臭気ガス等の焼却処理が施されているため、熱分解ガス焼却部５に供給せずに、そのまま適宜排ガス処理を行って大気等に排出しても構わない。
【００５７】
〔第４実施形態〕
次に、図４に示す第４実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
高温熱風発生部３は、約８００℃〜１０００℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。一方、低温熱風発生部４は、上記高温熱風Ｇ３よりも低温の約７５０℃〜８５０℃の低温熱風Ｇ４を発生させるように構成されている。そして、乾燥処理部１は、低温熱風発生部４が発生した低温熱風Ｇ４が供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３がヒータ２ａに対して供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。
【００５８】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、低温熱風発生部４に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の高温熱風Ｇ３は約５００℃〜７００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出され、少なくとも一部が高温熱風発生部３に戻される。
【００５９】
高温熱風発生部３及び低温熱風発生部４とは別に、熱分解ガス焼却部５が設けられている。空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａは、高温熱風発生部３と低温熱風発生部４と熱分解ガス焼却部５とに分配供給される。
【００６０】
熱分解ガス焼却部５から排出された排ガスＧ５は、全量が排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
炭化処理部２のヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、一部が取り出されて高温熱風発生部３に戻されるが、残部は排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
【００６１】
熱回収用熱交換部７では、熱分解ガス焼却部５から大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ５との熱交換により、低温熱風発生部４に戻される排ガスＧ１が加熱される。このことで、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
一方、空気予熱部８では、炭化処理部２のヒータ２ａから大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ２ａとの熱交換により、燃焼用空気Ａが予熱される。
【００６２】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、一部が低温熱風発生部４に供給されるが、残部が取り出されて大気等に排出される。この場合、取り出した排ガスＧ１は熱分解ガス焼却部５に供給されることで、当該排ガスＧ１に含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。尚、乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１の一部を大気等に排出するのではなく、低温熱風発生部４で発生した低温熱風Ｇ４の一部を大気等に排出しても構わない。この場合、大気等に排出する低温熱風Ｇ４においては、低温熱風発生部４にて臭気ガス等の焼却処理が施されているため、熱分解ガス焼却部５に供給せずに、そのまま適宜排ガス処理を行って大気等に排出しても構わない。
【００６３】
〔第５実施形態〕
次に、図５に示す第５実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
本システムには、低温熱風Ｇ４を発生する低温熱風発生部４として機能すると共に、熱分解ガス焼却部５としても機能する低温熱風発生部１１が設けられている。
即ち、低温熱風発生部１１は、約５００℃〜７００℃の低温熱風Ｇ４を発生する低温熱風発生部４として機能する。更に、低温熱風発生部１１は、炭化処理部２から供給された熱分解ガスＧ２を高温環境下で燃焼用空気Ａと混合撹拌しながら完全燃焼させて焼却する熱分解ガス焼却部５としても機能する。即ち、このような低温熱風発生部１１では、熱分解ガスＧ２を焼却して発生した熱が低温熱風Ｇ４の加温に利用される形態で、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
また、このような低温熱風発生部１１では、約８５０℃と比較的高温の排ガスＧ１１が発生するが、その一部がヒータ２ａから排出された比較的低温の排ガスＧ２ａと混合されて適温の低温熱風Ｇ４となり、残りの排ガスＧ１１が大気等に排出される。
尚、本実施形態では、低温熱風発生部１１は、比較的高温の排ガスＧ１１に比較的低温の排ガスＧ２ａを混合して、ヒータ２ａに供給される低温熱風Ｇ４を生成するように構成されているが、排ガスＧ１１が比較的低温である場合には、その排ガスＧ１１を、排ガスＧ２ａを混合することなく低温熱風Ｇ４としてヒータ２ａに供給するように構成しても構わない。
【００６４】
高温熱風発生部３は、上記低温熱風Ｇ４よりも高温な約７５０℃〜８５０℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。そして、乾燥処理部１は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３が供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、低温熱風発生部１１が発生した低温熱風Ｇ４がヒータ２ａに対して供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。
【００６５】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、高温熱風発生部３に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の低温熱風Ｇ４は約２００℃〜４００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出される。このヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、主に低温熱風発生部１１に戻されるが、一部の排ガスＧ２ａについては、煙突１２に供給して白煙防止用の希釈用排ガスとして利用した後に大気等に排出される。
【００６６】
空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａは、高温熱風発生部３と低温熱風発生部１１とに分配供給される。
【００６７】
低温熱風発生部１１から排出された排ガスＧ１１は、全量が排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
また、高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部が取り出されて、上記排ガスＧ１１と同様に排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
具体的に、低温熱風発生部１１から排出された排ガスＧ１１と高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部とが混合され、その混合ガスが排ガスＧ２０として大気等に排出される。
【００６８】
この排ガスＧ２０の通流方向に沿って、熱回収用熱交換部７と空気予熱部８とが順に直列状態で配置されている。
そして、前段側の熱回収用熱交換部７では、比較的高温の排ガスＧ２０との熱交換により、高温熱風発生部３に戻される排ガスＧ１が加熱される。後段側の空気予熱部８では、熱回収用熱交換部７を通過して若干温度低下した排ガスＧ２０との熱交換により、燃焼用空気Ａが予熱される。
【００６９】
尚、本実施形態では、高温熱風発生部３で発生した高温熱風Ｇ３の一部を取り出して排ガスＧ２０として大気等に排出するように構成したが、図５において一点鎖線で示すように、乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１の一部を取り出して大気等に排出することもできる。この場合、取り出した排ガスＧ１は低温熱風発生部１１に供給されることで、当該排ガスＧ１に含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
【００７０】
〔第６実施形態〕
次に、図６に示す第６実施形態の本システムの詳細構成について説明する。
本システムには、低温熱風Ｇ４を発生する低温熱風発生部４として機能すると共に、熱分解ガス焼却部５としても機能する低温熱風発生部１１が設けられている。
即ち、低温熱風発生部１１は、約７５０℃〜８５０℃の低温熱風Ｇ４を発生する低温熱風発生部４として機能する。更に、低温熱風発生部１１は、炭化処理部２から供給された熱分解ガスＧ２を高温環境下で燃焼用空気Ａと混合撹拌しながら完全燃焼させて焼却する熱分解ガス焼却部５としても機能する。即ち、この低温熱風発生部１１では、熱分解ガスＧ２を焼却して発生した熱が低温熱風Ｇ４の加温に利用される形態で、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が低温熱風発生部４に供給される。
また、このような低温熱風発生部１１では、約８５０℃と比較的高温の排ガスＧ１１が発生するが、その一部が乾燥処理部１から排出された比較的低温の排ガスＧ１と混合されて適温の低温熱風Ｇ４となり、残りの排ガスＧ１１が大気等に排出される。
尚、本実施形態では、低温熱風発生部１１は、比較的高温の排ガスＧ１１に比較的低温の排ガスＧ１を混合して、乾燥処理部１に供給される低温熱風Ｇ４を生成するように構成されているが、排ガスＧ１１が比較的低温である場合には、その排ガスＧ１１を、排ガスＧ２ａを混合することなく低温熱風Ｇ４として乾燥処理部１に供給するように構成しても構わない。
【００７１】
高温熱風発生部３は、上記低温熱風Ｇ４よりも高温な約８００℃〜１０００℃の高温熱風Ｇ３を発生させるものとして構成されている。そして、乾燥処理部１は、低温熱風発生部１１が発生した低温熱風Ｇ４が供給される低温側処理部ＬＰとして構成されている。一方、炭化処理部２は、高温熱風発生部３が発生した高温熱風Ｇ３がヒータ２ａに対して供給される高温側処理部ＨＰとして構成されている。
【００７２】
乾燥処理部１から排出された排ガスＧ１は、バイオマスの粉塵や臭気ガスが含まれていることから、低温熱風発生部１１に戻すことで、それに含まれる粉塵や臭気ガスの焼却処理が行われる。
一方、炭化処理部２のヒータ２ａを通過した後の高温熱風Ｇ３は約５００℃〜７００℃に温度低下した状態で排ガスＧ２ａとしてヒータ２ａから排出され、少なくとも一部が高温熱風発生部３に戻される。
【００７３】
空気予熱部８で予熱された燃焼用空気Ａは、高温熱風発生部３と低温熱風発生部１１とに分配供給される。
【００７４】
低温熱風発生部１１から排出された排ガスＧ１１は、全量が排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
炭化処理部２のヒータ２ａから排出された排ガスＧ２ａは、一部が取り出されて高温熱風発生部３に戻されるが、残部は排ガス処理部１０及び煙突１２等を通じて大気等に排出される。
【００７５】
熱回収用熱交換部７では、低温熱風発生部１１から大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ１１との熱交換により、低温熱風発生部４に戻される排ガスＧ１が加熱される。
一方、空気予熱部８では、炭化処理部２のヒータ２ａから大気等に排出される比較的高温の排ガスＧ２ａとの熱交換により、燃焼用空気Ａが予熱される。
【００７６】
〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００７７】
（１）上記実施形態では、低温熱風発生部４及び高温熱風発生部３に対して供給される燃焼用空気Ａを大気等に排出される排ガスとの熱交換により予熱する空気予熱部８を設けたが、空気予熱部８の設置箇所や設置の有無等については適宜変更可能である。
【００７８】
（２）上記実施形態では、低温熱風発生部４及び高温熱風発生部３の夫々において、化石燃料バーナＢｆを設け、所望温度の熱風を得るために化石燃料Ｆを燃焼させるように構成したが、別の形態で熱を補充して所望温度の熱風を得るように構成しても構わない。また、バイオマスバーナＢｖの燃焼熱や熱分解ガス焼却部５で発生した熱を供給するだけで、別の熱の補充が無くても所望温度の熱風を得ることができる場合には、このような熱を補充するための構成を省略しても構わない。
【００７９】
（３）上記実施形態では、低温熱風発生部４を、熱分解ガス焼却部５で発生した熱が供給される第１熱風発生部とし、高温熱風発生部３を、バイオマスバーナＢｖを有する第２熱風発生部としたが、低温熱風発生部４にバイオマスバーナＢｖを設けると共に、熱分解ガス焼却部５で発生した熱を高温熱風発生部３に供給するように構成しても構わない。
【符号の説明】
【００８０】
１      乾燥処理部
２      炭化処理部
３      高温熱風発生部（第２熱風発生部）
４      低温熱風発生部（第１熱風発生部）
５      熱分解ガス焼却部
８      空気予熱部
１１    低温熱風発生部
１５    燃焼量調整弁（燃焼量調整手段）
Ａ      燃焼用空気
Ｂｆ    化石燃料バーナ
Ｂｖ    バイオマスバーナ
Ｆ      化石燃料
Ｇ２    熱分解ガス
Ｇ３    高温熱風（熱風）
Ｇ４    低温熱風（熱風）
Ｘ１    含水バイオマス
Ｘ２    乾燥バイオマス
Ｘ３    バイオマス炭化物
【図１】
2019178188.tif 000003
【図２】
2019178188.tif 000004
【図３】
2019178188.tif 000005
【図４】
2019178188.tif 000006
【図５】
2019178188.tif 000007
【図６】
2019178188.tif 000008
【図７】
2019178188.tif 000009