(57)【要約】【目的】    鶏糞などの生物系廃棄物へ発生場の単位で対応し、集塵装置などの構造基準の義務がない連続燃焼式の小規模炉で大気汚染を充分に防止し、かつ、実質処理量を増加してバイオマス資源を有効利用する。    【構成】    固結し易い鶏糞などの処理原料へ対しても常に堆積層をポーラスに保持し、ガス化熱源である炭素分燃焼へ必要最少に通気し、燃焼熱量を熱分解と乾燥の熱源にする堆積層内へ効果的に熱伝達し、堆積層から上部空間への発生ガス透過速度は微小に維持して粉塵浮を阻止し、処理原料の混合異物へ対して支障なく対処する１次炉の構造、および、発生ガスを均一高温にガス燃焼して高温排ガスを熱交換か外気導入で適正温度へ調整し処理原料を事前乾燥して実質処理量を増加する際にも粉塵飛散防止する構造をもって構成する。【要約図】                     図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次炉（３）内に設けた広幅で緩傾斜（１５度位）の床面（４）上へ原料供給装置（２）を薄厚状で同一幅に開口連結し、該床面（４）を滑落限界角（４０度位）の底面（５）へ連結して該底面（５）の末端は残滓排出装置（９）へ接続し、該底面（５）と接合する１次炉（３）の他の外壁が形成するアーチ形の天面（６）は該底面（５）と近接角度を保持し、かつ、該天面（６）は供給装置（２）高で緩傾斜へ変異して１次炉（３）内へ堆積層（７）と上部空間（１３）を形成し、該底面（５）および相対の天面（６）へは極細径の通気管（１１）を多数個設置して空気ポンプ（１２）へ集合連結することで該堆積層（７）を熱分解ガス化し、該床面（４）位置で該上部空間（１３）を上向き収束空間（１４）を経て排気管（１５）へ連結し、該排気管（１５）を円錐筒（１６）へ連結してブロワ（１８）により薄膜状に分割通気してガス燃焼し、高温排気を吸引ブロワ（２４）によって適正温度へ調整する鶏糞など生物系廃棄物の連続燃焼式小型炉装置。
【請求項２】
密閉容器（２８）内に通気可能な傾斜底面（２９）を滑落限界角（４０度位）に設置して下方空間（３０）を構成し、該吸引ブロワ（２４）の吐出管（２５）を内装した排気管（２３）は該空間（３０）へ連結し、該容器（２８）上部へは供給蓋（３２）を設置し、該底面（２９）の下端末が当たる該容器（３０）側面へは排出蓋（３１）を設置し、該容器（３０）上部へは零細網で被覆した多孔天面（３３）を該底面（２９）と平行に設置し、該天面（２９）の上方空間（３４）を煙突（２６）へ連結した請求項１記載の鶏糞など生物系廃棄物の連続燃焼式小型炉装置。
【請求項３】
該残滓排出装置（９）は所定厚の底盤（８）を水平に間欠移動に構成して該底（８）の始端側上面へ該底面（５）の末端を接続し、該底盤（８）の末端側上面へ接続する１次炉（３）外壁の必要寸法を垂直な可動蓋（１０）に構成し、該可動蓋（１０）に加重機を設置した請求項１記載の鶏糞など生物系廃棄物の連続燃焼式小型炉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロイラー糞や採卵用鶏糞やコンバイン廃稲藁や園芸廃材やチップ残樹皮や間伐材などの生物系廃棄物を、集塵装置など構造装置の設置義務が無い毎時２００kg未満の小型炉により燃焼処理し、必要時には比較的高水分の原料を燃焼排気で燃焼の事前に乾燥処理することで実質処理量を増加し、かつ、比較的安価に製造可能な連続燃焼式によって大気汚染を良く防止し、燃焼熱量を近接地域で有効利用できる小型炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型燃焼炉として従来は簡易なバッチ式が一般であったが、ブロイラー糞では床暖房用熱源とする為に連続燃焼式が使われ、共に排気中のダイオキシン量の規制へ対応する必要が生じ、煤塵や硫黄酸化物の排出に対しても規制が強化される状況にあり、バッチ式では燃焼開始時と終了時にダイオキシンが規制値を逸脱する事を批判されるし、床暖房用では気温差に応じて燃焼を断続するのが一般なので実状は連続燃焼ではなく、いずれも抜本的な改良が必要であるのに対し、法規制の事前から特公平５−５７４８３や特開平１０−８０６４や特開平２０００−３５６３３５などの成果を蓄積したが、比較的高水分であって圧縮すると固決し易い鶏糞など生物系廃棄物には適合し難いし、１次炉内に鋼板製の遮断壁を設けるのでは耐熱耐久性が困難だったし、その他の実体にも沿うよう切迫した事態に合わせた一層の改良を必要とした。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
鶏糞など生物系廃棄物を対象とする連続投入式の小型燃焼炉において、排気ガス中のダイオキシン濃度を規制値以下へ充分に収め、しかも、高価な集塵装置などを設置しなくても煤塵飛散を極めて僅少に収め、発生熱量の大幅な制御で昼夜も連続燃焼を保ち、１次炉の耐熱耐久性を長期間保持して在来の鶏糞燃焼炉よりも安価な装置とし、比較的高水分な鶏糞などの生物系廃棄物も安定して処理し、小型炉ならば近接地へ配管容易なので資源を有効利用して需要へ応える。
【０００４】
ブロイラーは農家への委託飼育だが規模拡大の傾向に在り、毎時燃焼量が増加すると小型炉として有利な大気汚染防止の規制には沿い難く、採卵養鶏は更に大規模だし暖房を必要としないのが一般であって、鶏糞を有機肥料として生産販売するのは不利なので焼却処分する状態だから一層重大であり、従って、抜け羽などが浮上し易い難点を持つ鶏糞をも支障なく燃焼炉の高温排気で事前乾燥して重量軽減し、鶏糞発生量に対する燃焼処理量を許容値内で増加すると有利であり、その他の生物系廃棄物も過剰な実状にあり、例えばコンバインで切断放棄する稲藁は水田圃場へ対して過剰な場合には火を付け煙が車路へ流れる現状であり、従ってバイオマス資源を生産者の利益とする本発明は地球環境をも保全する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の連続燃焼式小型炉においては、１次炉内に設けた広幅で緩傾斜（１５度位）の床面上へ原料供給装置を薄厚状に同幅で開口連結し、該床面を滑落限界角（４０度位）の底面へ連結して該底面の末端は残滓排出装置へ接続し、該底面と接合する１次炉の他の外壁はアーチ形を形成して耐熱耐久性を保持し、アーチの天面を該底面と近接角度に保持して１次炉内の堆積層をポーラスに保持し、該天面は供給装置の高さで緩傾斜へ変異して１次炉内へ狭間隙に上部空間を形成し、該底面および相対の天面へは極細径の通気管を多数個設置して空気ポンプへ集合連結することで該堆積層を効率的に熱分解ガス化し、該上部空間は該床面位置で上向きの収束空間へ連結してから排気管へ連結し、該排気管を円錐筒内へ連結してブロワにより薄膜状に分割通気して均一高温にガス燃焼し、その高温排気を吸引ブロワで適正温度へ調整する。
【０００６】
上記の連続燃焼式小型炉に接続して、密閉容器内に滑落限界角（４０度位）で通気可能な底面を設置して下方空間を構成し、該吸引ブロワの吐出管を内装して外気導入した排気管を該空間へ連結し、該容器上部へ原料供給蓋を設置して該底面の傾斜末端に当たる該容器側面へは排出蓋を設置し、密閉容器内で原料中の過剰水分を蒸発する時に、該容器上部へは零細網で被覆した多孔天面を該底面と平行に設置して原料中の浮上し易い粒子の放散を阻止し、該天面の上方空間を煙突へ連結する。
【０００７】
上記の連続燃焼式小型炉において、該残滓排出装置は所定厚の底盤を水平に間欠移動するよう構成して該底盤の始端側上面へ該底面の末端を接続し、該底盤の末端側上方へ接続する１次炉外壁の必要寸法を垂直な可動蓋に構成し、該可動蓋は該底盤上で旋回できるよう構成し、該可動蓋には加重機を設置して、混合異物も支障なく排出する。
【０００８】
上記のように構成された生物系廃棄物の燃焼装置について、最も現実的で緊急を要するブロイラー鶏糞を原料対象に説明すると、通常は４０％位の含水率なので即座に燃焼可能ではあるが、粘着性が有るので多数本並列のスクリュウ式供給装置で１次炉内へ広幅に薄高状で圧送し、抵抗力が大だとスクリュウはホッパー内へ逆送するので１次炉内に所定高の堆積層を保ち、投入圧力により滑送可能な緩傾斜（１５度位）で同幅の床面を保った後、自重での滑落限界角（４０度位）の底面で幅寸法は若干縮小しつつ水平移動式排出装置へ接続し、該底面と直角にアーチ形で接続する１次炉の他の外壁は耐火煉瓦などの崩壊を防ぎ、アーチ形の天面の傾斜角は該底面と平行程度にして１次炉内堆積層の過大な自重圧縮を防いで固決し易い原料をもポーラスに保持し、投入装置の高さ位置で天面は傾斜角を緩めると堆積層上面は天面と小間隙を保って広幅で広面積の上部空間を形成し、該底面および相対の天面には極細の通気管を多数個配列し空気ポンプへ集合連結して所定量を所定位置から分散通気すると、運転当初には石油添加の紙類を堆積層上へ投入するなどで着火燃焼し、該通気管を配列する堆積層部分を燃焼層に形成する。
【０００９】
１次炉内上部空間の該床面位置で上向きの収束空間を接続して排気口へ連結し、該滑落限界の床面および相対する天面へ配列した多数個の極細通気管から空気ポンプで均等稀薄に通気し、堆積層が着火昇温して外壁材も高温になって定常状態へ達っすると該位置は高温（８００〜１０００℃）の燃焼層を形成して供給酸素量を消尽し、燃焼層の発生ガス通過位置に熱分解層を２５０〜５００℃で形成し、小間隙な上部空間への高温ガス通過と外壁からの熱伝達で供給原料の乾燥層が１００℃以下で該底面上に形成され、該通気管を配列しない１次炉内下部に一酸化炭素を発生しつつ均一化するおき燃焼層を形成し、所定比率の炭分を残す残滓を水平移動の排出装置の間断作動で１次炉外へ排出して常態を保ち、一方、発生ガスは該排気口へ繋がる円錐筒の内周からブロワによる薄膜状の限定通気で失火させずにガス燃焼し、ガス温度を高めてから更に薄膜状に追加通気して燃焼筒内で１，１００℃位の均一高温度へガス燃焼し、廃棄物燃焼炉は理論空気量に対する空気比４.５位が普通だが本発明では均一燃焼により１.５位で良く、１次炉への通気量は合計空気比の１/４位なので全体では通常炉の実に１/１２の少量が１次炉内へ通気するのみでガス化作用し、不燃の窒素ガスが小な影響も強く、投入装置から炉内対面まで広幅な該堆積層の上面は広面積でも在るので、該上部空間への発生ガスの通過速度は微小なので微粒子の粉塵も浮上し難い。
【００１０】
ガス燃焼後の排気は高温保持筒を通過する過程でダイオキシン類を充分に抑制し、該保持筒は熱交換式でも良いが安価に外周から放熱しても端末は８００℃位と成り、吸引ブロワのエゼクタ効果による外気導入で容易に４００℃位のとなるので密閉容器の底部へ圧送すると、該容器内へ投入した鶏糞など高水分原料を急速に予備乾燥し、乾燥原料は滑落底面末端の排出蓋と容器上部の投入蓋から随時に交換し、その時には飛散し易い抜け毛が多い鶏糞でも、滑落天面を多孔板として更に細かい篩目を敷くと、原料は天面に沿って流下しつつ容易に飛散防止できるし、１００℃以上で排気すれば結露は無く、採卵鶏ならば燃焼量よりも多量に乾燥処理した残量を他所へ供給できる。ブロイラーの場合では該保持筒に熱交換筒を接続して、床暖房用に熱湯利用した後の排気は２００℃前後なので、吸引ブロワのエゼクタ効果で外気導入して安全に排出もできるが、その排気を同様に予備乾燥用へ使用できる作用は上記と同じできる。
【００１１】
オールイン・オールアウトで飼育するブロイラー糞には石やボルト等の異物が混入し易く、投入装置のスクリュウ軸などを通過する異物も相応に巨大なので排出装置は作動不能と成るが、その時、所定の加重を加えた回転式の可動蓋を設置することで、所定限の異物が混合排出する時のみに回転開口して安全に排出し、常時は加重を受けた可動蓋で密閉状態として外気の異常進入を阻止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１３】
鶏糞は燃焼炉内で圧縮されると固決して塊状に成るので、流動性を失うと共に通気が不均一になると云う難解な課題があったのを解消し、炉内堆積層を常時ポーラスに維持して斉一に燃焼処理すると共に、燃焼熱量を熱分解と水分蒸発用へ効果的に熱伝導するよう１次炉内を整備して通気量を極小に止め、かつ、広幅に維持して堆積層に広い表面積を確保することで発生ガスの通過速度を僅少にすると云う本発明の特性から、鶏糞など原料中へ混入する抜け毛と乾燥や熱分解で軽量化した糞微粒子の粉塵浮上量も微小であり、燃焼筒内で均一高温にガス燃焼した後の煤塵量は更に僅少となるので、高価な集塵装置など無しでも煙突からの煤塵飛散量は充分に許容値内へ収まって公害を防ぎ、国際競争の激化に悩む養鶏業へ貢献する。
【００１４】
ブロイラー糞には石やボルトのような異物が混入する事が多く、投入装置を通過できない異物は事前に排除できるが、かなり大きくても通過した異物は燃焼せずに残滓へ混入して排出装置の障害物となっていたのを、本発明によって臨機応変に対応して昼夜に渡り支障なく連続作動する。
【００１５】
毎時２００kg以上では集塵装置や中和装置などを設置義務とする構造基準が適用されて設備費が高額になるが、燃焼炉への投入以前に乾燥処理すれば原料重量は軽減できて燃焼炉の実質処理量を増加できるし、排ガス中の水蒸気が減少して燃焼自体にも有利であり、特に、暖房を必要としない採卵鶏業はブロイラー業より大規模で糞量が多くて焼却処理に困窮しているので、事前乾燥による許容燃焼量増加の効果は大きく、乾燥処理した鶏糞を植物用温室などの冷暖房用熱源に供給して資源活用できるが、その時、本発明では乾燥中にも鶏糞中の抜け毛などが飛散し無いように出来るので、目的へ容易に応え得る。
【００１６】
最も切迫した対象原料は鶏糞だが、本発明は稲藁や樹皮や間伐材や住宅廃材などの生物系廃棄物の全般に適応できるので、活用されずに放置される莫大な資源を有効活用して石油へ代替し、地球環境を保全し得る。
【実施例】
【００１７】
実施例について図面を参照して説明すると、装置の要部を示す図１において、ホッパー１内へ鶏糞など原料を投入して多列スクリュウの例で示す投入装置２を駆動すると、原料は１次炉３内へ広幅で薄高状に緩傾斜の床面４を滑動した後に角度増加の底面５を自重滑落し、底面５と近似角度を成す外壁の天面６との間にポーラスな堆積層７を形成し、底面５の端末は水平な床盤８へ接続してモーターなどで間欠逆転に移動する排出装置９を構成し、装置９の排出側は加重付きの可動蓋１０として異物を臨機に排出し、床面５および相対の天面６には極細径の通気管１１を多数個配列して空気ポンプ１２へ集合連結し通気すると、点線矢印の如くＣ：燃焼層で酸素分を燃尽し、発生熱量の通過でＢ：熱分解層を形成し、高温の発生ガスと１次炉３の外壁からの熱伝導でＡ：乾燥層を形成し、層７の下端側には燃焼を均一化するＤ：おき燃焼層を通気無しで形成し、一方、装置２への逆流で過重投入を避けることで層７上へは広幅で充分面積の上部空間１３を形成し、透過ガス流速は極めて微少なので粉塵は浮上し難く、装置２より上方の天面６は緩傾斜で底面４位置に上向きの収束空間１４を設けて排気管１５へ連結し、管１５の外径を円錐筒１６内へ繋ぎ筒外壁１７で密封に覆って追加ブロワ１８へ繋ぎ、筒１６末端を燃焼筒１９内へ連結することで、筒１６内と筒１９内で順次に均一な高温度（約１，１００℃）へ達するようガス燃焼する。
【００１８】
次いで装置の全体を平面図で示す図２によって見ると、投入装置２は多列スクリュウ式であって接続する１次炉３内の底面４も同じ広幅であり、床面５では緩角度に幅寸法を詰めて排出装置９へ連結し、１次炉３の天面５はアーチ形の中央部を成すことを示し、側面展開図の図３を併せて説明するに、１４・１７・１９は先に説明したと同一であるし、排出装置９は排滓誘導枠２０へ向けて作動し、燃焼筒１９から直立状の高温保持筒２１を上向きに回転流して８００℃位へ放熱し、熱交換筒２２へ連結して下向流し、排気管２３から吸引ブロワ２４の吐出管２５を内装する煙突２５へ連結することを示し、図３では更に詳細に、筒２２内への円形多管式の熱交換パイプ２７の設置により２５０℃位に冷却し、煙突２６内へ吐出管２５を内装するエゼクタ構成の外気導入で充分に２００℃以下にして排気する例を示す。
【００１９】
他の実施例を平面図の図４と側面展開図の図５で示すが、前記した例と多くが共通であって高温保持筒２１までは同一だが、熱交換筒２２を備えずに筒２１から吸引ブロワ２４の吐出管２５によるエゼクタ効果で外気導入して排気管２３内は適正温度（約４００℃）へ調整し、密閉容器２８内の滑落限界（４０度位）の傾斜底面２９が構成する下方空間３０へ排気管２３は吐出し、該底面２９は通気可能に構成してあって傾斜下端の該底面上には排出蓋３１を設置し、反対側上部に供給蓋３２を設けて該容器２８内の原料充填層を排気通過で急速乾燥し、該供給蓋３２を起点として傾斜する多孔天面３３は零細網で被覆してあるので原料中の抜け羽も通過できずに飛散を防ぎ、天面３３の上側空間３４から１００℃以上で結露せずに煙突２５を経て排出する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】燃焼炉の要部に対する縦断面図である。
【図２】燃焼炉全体の平面図である。
【図３】燃焼炉全体の側面展開図である。
【図４】他の実施例における平面図である。
【図５】他の実施例における一部断面の側面展開図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    ホッパー
２    投入装置
３    １次炉
４    底面
５    床面
６    天面
７    堆積層
８    モーター軸
９    排出装置
１０  可動蓋
１１  通気管
１２  空気ポンプ
１３  上部空間
１４  収束空間
１５  排気管
１６  円錐筒
１７  筒外壁
１８  追加ブロワ
１９  燃焼筒    
２０  廃滓誘導枠
２１  高温保持筒
２２  熱交換筒
２３  排気管
２４  吸引ブロワ
２５  吐出管
２６  煙突
２７  熱交換バイプ
２８  密閉容器
２９  傾斜底面
３０  下方空間
３１  排出蓋
３２  供給蓋
３３  多孔天面
３４  上方空間
【図１】
2005140346.tif 000002
【図２】
2005140346.tif 000003
【図３】
2005140346.tif 000004
【図４】
2005140346.tif 000005
【図５】
2005140346.tif 000006