WO2006090482A1

WO2006090482A1 - 熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、木質系燃料の熱分解方法、排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法

Info

Publication number: WO2006090482A1
Application number: PCT/JP2005/003441
Authority: WO
Inventors: Yoshio Kamei
Original assignee: Wacoh Machinery Industry Co., Ltd.
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-08-31

Abstract

　内部に木質系燃料４０が収容される筒型の熱分解炉１２と、熱分解炉１２への空気供給量を調節するブロア部３２と、熱分解炉１２を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサ（Ｔ１、…、Ｔ６）と、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉１２内の木質系燃料４０の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部３２の運転を制御する温度制御部３４とを備えている。

Description

糸田 » 熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、木質系燃料の熱分解方法、排煙処理装置、排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法技術分野

本発明は建築用木材の廃材、山林の伐採材、竹材等の木質バイオマスを燃料として用いるのに適した熱分解装置に関する。本発明は特に、木質バイオマスから中間的に生成する炭も燃料として有効に利用できる熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、並びに木質系燃料の熱分解方法に関する。また、本発明は木質バイオマスを燃料として用いる場合の排煙処理を簡便に行える排煙処理装置に関する。さらに、本発明は木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙を、燻製食品製造や暖房用 ·乾燥用熱源等のように積極的に利用するのに好適な排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法に関する。背景技術

日本の林業の分野においては、植林した杉や松などの樹木に対して、下草刈り、枝打ち、間伐などを定期的に行なうことで、適切な造林が行なわれてきた。そして、特開 2002— 235087号公報に開示されてレヽるように、炭化炉によって枝打ち材ゃ間伐材を炭にすることが提案されている。し力し、 20世紀初頭においては燃料として有価であった薪や炭が、石炭 '石油'天然ガス等へのェネルギー供給源の変化によって、市場価値を失ってしまった。そこで、枝打ちにより生じる焚き木や間伐材に対して燃料や暖房用の需要が低下して、山林所有者にとつて枝打ちや間伐を適時に行っても、枝打ち材ゃ間伐材の販売が困難になる為、枝打ち、間伐等の作業自体が行われなくなった。その結果、植林した樹木に枝や節が多くなり、建築用として適さない材木が生産されるという好ましくない影響を生じている。

他方、木材の廃材や伐採材等は燃やして処理することが、古くから行われている。しかし、最近は大気汚染防止の規制（例えばダイォキシンの発生規制）から、単なる焼却処理であっても、規制をクリアできる焼却設備で焼却処理する必要が生じている。さらに、廃材は投棄や埋め立てによっても処理されているが、産業廃棄物の規制が厳しくなり、従来型の廃棄物処理では限界がある。特に市街地における建築廃材の処理には煙の規制もあり、工務店等は困っているのが現状である。そのため、消煙機構を具備した焼却装置が散見されるようになっては来ているが、このような焼却装置はその構造が複雑になり過ぎ、設備投資額が高価になるという問題がある。

一方で、木炭を製造する過程で回収される木酢液は農薬、殺虫剤及び肥料として広く利用されている為、特開 2002— 1 05457号公報に開示されてレヽるように、廃材から木酢液を回収することが提案されている。し力し、廃材は木材が一旦建築用に使用され、代表的な木造住宅の耐用年数である 25年程度が経過してから供給される関係で、製材直後の木材として比較して木酢液の原料となる有効成分が揮発し、材木中の含有率が低下しているという課題がある。発明の開示

発明が解決しょうとする課題

し力し、日本国內における炭自体の需要が生産量に比較して僅少である為、枝打ち材ゃ間伐材を炭化炉により炭にするだけでは、国産材の振興に不充分であるという第 1の課題が存在する。また、木質バイオマスも炭のような形で古く力ら燃料として使用されてきた実績を考慮すると、木材の廃材を単に焼却処理することは省エネルギーに反すると共に、環境負荷を増大させるという第 2の課題が存在する。さらに、枝打ち材 '間伐材 '廃材等の木質バイオマスを燃料として用いる場合に、特に市街地で問題となる煤煙や塵埃が多量に発生するという第 3の課題が存在する。また、木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙には木搾液に準じる有効成分が含まれているが、単純な焼却設備では木搾液に準じる有効成分が利用しにくいという第 4の課題が存在する。

本発明は上記第 1及び第 2の課題を解決するもので、枝打ち材ゃ間伐材の用途を拡大して、国産材の振興に寄与すると共に、木材の廃材処理において熱エネルギー源としての価値を増大させる熱分解装置、熱分解装置を用いた熱供給方法、並びに木質系燃料の熱分解方法を提供することを目的とする。また本発明は上記第 3の課題を解決するもので、枝打ち材 '間伐材 '廃材等の木質バイオマスを燃料として用いる場合の排煙処理を簡便に行なえる排煙処理装置を提供することを目的とする。さらに本発明は上記第 4の課題を解決するもので、木質バイオマスを燃料として用いる場合に生じる排煙を、燻製食品製造や暖房用 ·乾燥用熱源等のように積極的に利用するのに好適な排煙利用システム、排煙利用装置、排煙利用装置の排煙供給方法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

上記第 1及び第 2の課題を解決する本発明の熱分解装置 10は、図 1に示すように、内部に木質系燃料 40が収容される筒型の熱分解炉 1 2と、熱分解炉 1 2 への空気供給量を調節するブロア部 32と、熱分解炉 1 2を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサ（T l、 ...、 Τ6 )と、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部 32の運転を制御する温度制御部 34とを備えている。

本発明の熱分解装置 1 0によれば、熱分解炉 1 2を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサによって、炉内温度を測定しているので、木質系燃料 40の熱分解反応速度が適格に測定できる。そこで、温度制御部 34により熱分解炉 1 2內の木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部 3 2の運転を制御することで、熱分解炉 1 2に木質系燃料を積込むと、数週間〜数箇月程度の長期間の熱供給が可能となる。好ましくは、温度センサは少なくとも 2個設け、各温度センサは熱分解炉 1 2を形成する筒型の中心軸方向に異なる高さで設置されていると、各温度センサによって木質系燃料 40の熱分解反応状態が適格に測定できる。

本発明の熱分解装置 1 0において、温度制御部 34は、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応温度が、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された熱分解反応設定温度に維持されるように、ブロア部 32に運転制御信号を出力する構成とするとよい。熱分解炉 1 2内の温度が熱分解反応の自律開始温度以上であれば、炉内に空気を供給することで木質系燃料 40の熱分解反応が促進される。熱分解炉 1 2内の温度が熱分解反応と燃焼反応の臨界温度以下であれば、炉内に供給される空気量が木質系燃料 40の熱分解反応には充分であるが、燃焼を開始するには不足する状態なので、木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行する。

本発明の熱分解装置 1 0において、さらに、熱分解炉 1 2の内部に連通する状態に設けられた吸気部 1 6を有し、温度制御部 34は、前記温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行するように吸気部 1 6の開口状態を制御する構成とするのが好まして。このように構成すると、炉内への空気供給を行うブロア部 32の作動制御に加えて、炉内に空気を吸入する入口である吸気部 1 6の開口状態を制御することで、熱分解炉 1 2内の木質系燃料の熱分解反応速度がより効果的に制御される。

本発明の熱分解装置 1 0において、さらに、熱分解炉 1 2の内部に連通する状態に設けられた吸気部 1 6と、吸気部 1 6の近傍に設けられたガス検知センサー GDと、ガス検知センサー GDの煙検出信号を入力して、熱分解炉 1 2内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、ブロア部 32に運転制御信号を出力する吸気量制御部 36とを備えている。そして、吸気量制御部 36によって、ブロア部 32の運転により吸気部 1 6から流入する空気量が調整され、しかして熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応速度が調節される。

本発明の熱分解装置を用いた熱供給方法は、少なくとも 2台以上の熱分解装置 1 0を用いた熱供給方法であって、少なくとも一台の熱分解装置 1 0に関して熱供給を停止しているときは、熱供給を停止している熱分解装置 1 0が供給していた熱量を、熱分解装置 1 0の他の装置によって熱供給できるように、温度制御部 34により熱分解炉 1 2内の木質系燃料の熱分解反応を促進させる工程を含むと良い。すると、一台の熱分解装置 1 0に関して熱分解炉 1 2の内部に木質系燃料 40を積込んだり、燃え尽きた木質系燃料 40の灰を除去して新たな木質系燃料 40を積込む場合にも、熱分解装置 1 0の他の装置によって熱供給を捕うことができるので、需要家に対して安定的に熱エネルギーを供給できる。

本発明の木質系燃料の熱分解方法は、図 2に示すように、熱分解炉 1 2の内部に収容された木質系燃料 40の点火から炭化までの一次熱分解反応期間は、木質系燃料 40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第 1の熱分解反応温度に維持し（S 1 20)、木質系燃料 40の炭化後から熱分解炉 1 2内の温度が木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い第 2の設定温度まで冷却されるまでの中間期間は、熱分解炉 1 2内の炭化した木質系燃料の熱分解反応を停止し（S 1 4 0)、熱分解炉 1 2内の温度が第 2の設定温度まで冷却されてから木質系燃料 4 0の灰化完了までの二次熱分解反応期間は、木質系燃料 40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と^焼反応の臨界温度の区間内で設定された第 3の熱分解反応温度に維持する（S 1 70 )工程を有している。本発明の木質系燃料の熱分解方法によれば、一次熱分解反応期間では、第

1の熱分解反応温度に維持することで、木質系燃料 40の点火から炭化までの段階で得られる熱エネルギーを、長時間に渡って利用できる。中間期間では、木質系燃料 40の炭化後から熱分解炉 1 2内の温度が、木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い第 2の設定温度まで冷却されるのを待つことで、例えば熱分解炉 1 2内に蓄熱された熱エネルギーを利用可能にする。二次熱分解反応期間では、木炭の熱分解反応の自律開始温度より低下する前に熱分解反応を開始して、第 3の熱分解反応温度に維持することで、炭化した木質系燃料 40 の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを、長時間に渡って利用できる。上記第 3の課題を解決する本発明の排煙処理装置 50は、図 4に示すように、水槽 52の下部に設置された排煙冷却パイプ 54と、水槽 52の水面よりも上側に設置される噴霧室 56と、排煙冷却パイプ 54で冷却された排煙を噴霧室 5 6に導く第 1ダクト 60と、 "；貴霧室 5 6で噴霧された液体流域を通過した排煙を煙突 8 8に導く第 2ダクト 64を備えている。本発明の排煙処理装置 50によれば、排煙冷却パイプ 54によって高温の排煙を冷却して、嘖霧室 56で噴霧された液体によって排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去しているので、煙突 88に送られる排煙には固体微粒子成分が殆ど含まれていない状態となる。

本発明の排煙処理装置 50において、さらに、排煙冷却パイプ 54の下側に設置された木酢液回収口 74を有し、排煙冷却パイプ 54に供給される排煙は、熱分解炉内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙であり、排煙冷却パイプ 54から排出される排煙温度が、当該排煙に含まれる木酢液成分が凝集する程度に冷却される構成とするとよい。好ましくは、排煙冷却パイプ 54内に網部を設けるとよい。網部は、排煙に含まれる水分を水滴化して、排煙に含まれる水分量を調節している。

本発明の排煙処理装置 50において、さらに、第 2ダクト 64と煙突 8 8との間に設けられたバイオマス層 84 (例えば、木炭層、バイオチップ層等）と、第 2ダクト 64又は第 1ダクト 60の少なくとも一方に設けられたブロア部 72とを備えている。そして、ブロア部 72は、排煙冷却パイプ 54に供給される排煙を吸込むエネルギと、バイオマス層 84で発生する圧力損失を補償して煙突 88からの排煙排出を促進するエネルギとを供給する構成とするとよい。バイオマス層 84は排煙に含まれる悪臭成分を吸着除去するので、例えば木質系燃料 40を熱源として用いる熱分解装置からの排煙を処理する場合でも、実質的な無臭化が実現できる。上記第 4の課題を解決する本発明の排煙利用システムは、図 5に示すように、上述の本発明に係る熱分解装置 10と、本発明に係る排煙処理装置 50と、熱分解装置 10の排煙を排煙処理装置 50に導く排煙ダクト（92、 94)と、排煙ダクトを通過する排煙に含まれる有価体を利用する排煙利用部 90とを備えている。本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置 10によって木質系燃料 40 の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置 50によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料 40の利用が促進される。また、排煙利用部 90は、熱分解装置 10の排煙を排煙処理装置 50に導く途中に設けられ、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料 40の利用が更に促進される。

本発明の排煙利用システムにおいて、排煙利用部 90は、木材、魚、野菜の少なくとも 1種類を薫煙処理する薰煙処理部、又は床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設の少なくとも 1種類に用いられる熱エネルギー利用部である構成とするとよい。

上記第 4の課題を解決する本発明の排煙利用装置は、図 6に示すように、本発明に係る熱分解装置の排煙又は蓄熱空気を熱交換管路 112に導く排煙流入口 106と、排煙利用室 100に流入した排煙を排出する排煙排出口 108と、排煙利用室 100に流入した蓄熱空気を熱分解装置 10に還流する蓄熱空気還流口 110と、排煙利用室 100の内部に配置された熱交換管路 112であって、一端が排煙流入口 106と接続された熱交換管路 112と、熱交換管路 112の他端に設けられると共に、排煙利用室 100の排煙流入口 106側に設けられた第 1 の室内排出口 118と、熱交換管路 112の第 1の室内排出口 118と異なる場所に設けられると共に、排煙利用室 100の排煙排出口 108側に設けられた第 2の室内排出口 120とを備えている。

このように構成された装置において、本発明による木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する場合には、次のような上記第 4の課題を解決する排煙利用装置の排煙供給方法を用いると良い。即ち、本発明の排煙利用装置の排煙供給方法は、本発明に係る排煙利用装置に本発明に係る木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する方法であって、図 7に示すように、一次熱分解反応期間では、排煙流入口 106に排煙を供給し、第 1の室内排出口 118を経由して排煙排出口 108から排出し（S210)、中間期間では、排煙流入口 106に蓄熱空気を供給し、第 2の室内排出口 120を経由して蓄熱空気還流口 110から当該蓄熱空気を熱分解炉 12に設けられた蓄熱部 22に還流し (S220、 S230)、二次熱分解反応期間では、排煙流入口 106に排煙を供給し、第 1の室内排出口 118を経由して排煙排出口 108から排出する（S240)ェ程を有している。発明の効果

本発明の熱分解装置によれば、熱分解炉を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサを設け、温度制御部で温度センサで検出される温度を入力して、熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部の運転を制御しているので、木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行して、 1回木質系燃料を熱分解炉に積込むと、例えば冬季の暖房の用途でも数週間〜数箇月の利用が可能となる。そこで、枝打ち材ゃ間伐材の用途の一分野としての木質系燃料の需要が拡大して、国産材の振興に寄与すると共に、木材の廃材処理において熱エネルギー源としての価値が増大する。また、本発明の熱分解装置を用いた熱供給方法によれば、一台の熱分解装置 1 0に関して熱供給を停止している場合にも、他の熱分解装置 1 0によって熱供給を捕うことができるので、需要家に対して安定的に熱エネルギーを供給でさる。

本発明の木質系燃料の熱分解方法によれば、木質系燃料の炭化状態に応じて一次熱分解反応期間、中間期間、二次熱分解反応期間と区分して、熱分解反応を制御しているので、木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行して、 1回木質系燃料を熱分解炉に積込むと、例えば冬季の暖房の用途でも数週間〜数箇月の利用が可能となる。

本発明の排煙処理装置によれば、排煙冷却パイプによって高温の排煙を冷却して、噴霧室で噴霧された液体によって排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去しているので、煙突に送られる排煙には固体微粒子成分が殆ど含まれていない状態となり、例えば木質系燃料を市街地で熱源として用いる場合にも、大気汚染を殆ど生じない。特に、本発明の排煙処理装置の煙突の前段にバイオマス層を設けると、バイオマス層は排煙に含まれる悪臭成分を吸着除去するので、例えば木質系燃料を熱源として用いる熱分解装置からの排煙を処理する場合でも、実質的な無臭化が実現でき、さらに好ましい。

本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置によって木質系燃料の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料の利用が促進される。また、排煙利用部では、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料としての枝打ち材ゃ間伐材の需要を拡大して、間接的に国産材の振興に寄与する。

本発明の排煙利用装置によれば、排煙利用室の内部に配置された熱交換管路によって、熱分解装置の排煙又は蓄熱空気に含まれる熱エネルギーを排煙利用室の暖房に利用できる。また、排煙流入口側に設けられた第 1の室内排出口を用いる場合は、排煙の排煙利用室での滞在時間を長くする場合や熱分解装置に還流することが容易となる。さらに、排煙排出口側に設けられた第 2の室内排出口を用いる場合は、排煙の排煙利用室での滞在時間を短くして迅速に排気することが可能となる。

本発明の排煙利用装置の排煙供給方法によれば、木質系燃料の炭化状態に応じて一次熱分解反応期間、中間期間、二次熱分解反応期間と区分して、排煙利用室の内部に配置された熱交換管路における熱分解装置の排煙又は蓄熱空気の流れを切替えているので、木質系燃料の熱分解反応状態に応じた、排煙利用室での排煙の利用が促進される。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る熱分解装置の全体構成を説明する構成図である。

図 2は、木質系燃料の熱分解反応状態に応じた熱分解炉の運転を説明する流れ図である。

図 3は、木質系燃料の熱分解反応による炭化度を説明する図である。

図 4は、本発明に係る排煙処理装置の全体構成を説明する構成断面図である。

図 5は、本発明の排煙利用システムを説明する構成ブロック図である。

図 6は、本発明の排煙利用装置の構成を説明する構成図で、（A)は正面図、 (B)は正面図の B— B平面図である。

図 7は、本発明の排煙利用装置の排煙供給方法を説明する流れ図である。図 8は本発明の消臭装置の第 2実施形態を示す断面図である。

図 9は本発明の消臭装置の第 3実施形態を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の第 1の実施の形態について説明する。

図 1は、本発明に係る熱分解装置の全体構成を説明する構成図で、熱分解装置 1.0に関しては断面図を示している。図において、熱分解装置 1 0は、熱分解炉 12、焚き口扉 14、 P 気口 16、のぞき窓 18、焚き口 20、熱交換室 22、断熱壁 24、蓋部 26、煙道 28、熱取出し口 30、ブロア部 32、温度制御部 34、吸気量制御部 36、温度センサ支持体 38、温度センサ Tl、 Τ2、 ...、 Τ9、ダンバ -DPI, DP2、 ...、 DP5、ガス検知センサー GDを備えている。また、木質系燃料 40は熱分解炉 12の内部で熱分解されるもので、枝打ち材ゃ間伐材が用レ、られる。木質系燃料 40が、例えば木材の場合には、熱効率を 50%程度として、 1トンの木材で 1000立方メートルの水の温度を摂氏 1度上昇させる熱量を有することが知られている。即ち、一般家庭用の風呂で 1日 0. 4立方メートルの温水を使用し、水温を摂氏 20度から 45度に加熱する必要があると仮定すれば、 1トンの木材によって 100日分の風呂を沸かす熱量が得られる。

熱分解炉 12は、内部に木質系燃料 40が収容される筒型のもので、例えば直径 l〜2m、高さ l〜2m程度の内部容積が 1〜3立方メートル程度の円筒形容器が、家庭や飲食店用として用いられる。内部容積が 1〜3立方メートル程度であれば、 1トン程度の木材を積込むことができる。焚き口扉 14は、熱分解炉 12 の底部に設けられた焚き口 20の扉で、焚付け用の燃料を供給するのに用いる。吸気口 16は、熱分解炉 12に連通する状態に設けられたもので、熱分解炉 12 内で木質系燃料 40が熱分解するのに必要な酸素を含む空気が供給される。のぞき窓 18は、焚き口扉 14に設けられたもので、焚き口 20での燃焼状態や熱分解炉 12内の熱分解状態を観測する際に、操作者が司見くために用いる。焚き口 2 0は、熱分解炉 12の底部に設けられたもので、熱分解炉 12内に積込まれた木質系燃料 40を点火する点火用燃料、例えば紙や細い乾燥木材のような焚付け材を収容する。

熱交換室 22は、熱分解炉 12の外周に設けられた空間で、例えば蓄熱の為に小石のような熱容量が高く、且つ数百度程度の耐熱性を有し、空気などの熱伝搬媒体との熱交換が容易な蓄熱材が充填されている。断熱壁 24は、熱交換室 22の外周に設けられた壁で、木質系燃料 40で生成した熱や熱交換室 22に蓄熱された熱が外気に逃げないように、設けられている。断熱壁 24には、石綿のような耐熱性が高ぐ熱伝導率の低い材料が用いられる。蓋部 26は、熱分解炉 1 2の頂面に開閉可能に設けられたもので、木質系燃料 40を積込む際に開口状態となり、熱分解状態では熱分解炉 1 2を塞ぐ状態になる。煙道 28は、熱分解炉 12の底部や底部近傍の側面に設けられたもので、排煙を外部に排気する通路になっている。熱取出し口 30は、熱交換室 22の頂部近傍の側面に設けられたもので、熱交換室 22に蓄熱された熱を取出す空気などの熱媒体が流入する。蓄熱部空気流出口 31は、熱交換室 22の底部近傍の側面に設けられたもので、熱交換室 22に蓄熱された熱により加熱された蓄熱空気が排出される。煙道 28や蓄熱部空気流出口 3 1には、加熱された空気に含まれる熱エネルギを利用する負荷側機器、排煙に含まれる有益な成分を利用する排煙利用装置、並びに排煙を処理する排煙処理装置が接続される。

ブロア部 32は、熱分解炉 1 2へ流入する空気供給量を調節できる可変速式のものがよ煙道 28の排煙を外部に引いて吸気口 1 6から熱分解炉 1 2内への空気流入を促進する。また、ブロア部 32は、熱交換室 22に蓄熱された熱を、熱取出し口 30から流入した空気で蓄えて蓄熱部空気流出口 3 1から排出する空気流も生成する。温度センサ T l、 ...、 Τ6は、温度センサ支持体 38に保持されるもので、炉内温度が熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で使用されることが多い為、摂氏数百度程度の測定に適した熱電対、熱抵抗式、赤外線式等の温度センサが用いられる。温度センサ Τ 7は、煙道 28を流れる排煙の温度を測定する。温度センサ Τ8、 Τ 9は、熱交換室 22の蓄熱材の温度を測定する。温度センサ支持体 38は、熱分解炉 1 2を形成する筒型の中心軸方向に設置されるもので、所定位置に温度センサ T 1

Τ6を保持する。温度センサ支持体 38は、数百度程度の高温に耐える構造材、例えば耐熱性合金で構成される。温度センサ T l、 .·.、 Τ6は、筒型の中心軸方向に設置されるので、熱分解炉 1 2の周面に設置される場合に比較して、熱交換室 22への熱流出の影響が少なく、各温度センサが測定した温度は正確に木質系燃料 40の熱分解反応状態を反映する。

温度制御部 34は、温度センサ T l、 ...、 Τ 6で検出される熱分解炉 1 2內の温度分布や平均温度を入力して、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行するようにブロア部 32の運転を制御する。即ち、温度制御部 34 は、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応温度が、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された熱分解反応設定温度に維持されるように、ブロア部 32に運転制御信号を出力して、木質系燃料 40が燃焼して急激に発熱することを防止する。また、温度制御部 34 は、温度センサ Τ 8、 Τ 9で検出される熱交換室 22の蓄熱材の温度を入力して、蓄熱材に蓄熱されている熱量に応じてブロア部 32の運転を制御する。さらに温度制御部 34が、温度センサ T l Τ6で検出される温度を入力して、熱分解炉 1 2内の木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行するように吸気部 1 6の開口状態を制御する構成としてもよい。

ガス検知センサー GDは、吸気部 1 6の近傍に設けられたセンサで、焚き口 20 付近での煙の状態やガス成分を検出する。吸気量制御部 36は、ガス検知センサー GDの煙検出信号を入力して、熱分解炉 1 2内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、ブロア部 32に運転制御信号を出力する。ここで、順流状態とは、空気が吸気部 1 6から熱分解炉 1 2内に流れ込む状態をいう。ブロア部 32の運転が不足している場合には、煙の流れ状態が逆流状態になると共に、熱分解炉 1 2内が酸素欠乏状態となって木質系燃料 40の熱分解反応が阻害される。

ダンパー DP Iは、煙道 28に設けられてこれを開閉制御できるもので、熱分解炉 1 2内で木質系燃料 40の熱分解反応を行っている場合は開状態とし、熱分解反応を停止している場合は閉状態とする。ダンパー DP 2、 DP 3は、蓄熱部空気流出口 3 1の煙道 28側と熱交換室 22側に設けられてこれを開閉制御できるもので、熱分解炉 1 2内で木質系燃料 40の熱分解反応を行っている場合は閉状態とし、熱分解反応を停止している場合は開状態とする。ダンパー DP4、 D P 5は、熱取出し口 30の外気側と熱交換室 22側に設けられてこれを開閉制御できるもので、熱分解炉 1 2内で木質系燃料 40の熱分解反応を行っている場合は閉状態とし、熱分解反応を停止している場合は開状態とする。

このように構成された装置の動作を次に説明する。図 2は木質系燃料の熱分解反応状態に応じた熱分解炉の運転を説明する流れ図である。まず、熱分解炉 1 2の内部に木質系燃料 40を積込む（S 1 00)。次に、焚き口 20に点火用燃料を積込んで、点火用燃料を燃焼させて木質系燃料 40を点火する（S 1 1 0)。点火を適切に行う為に、ダンパー DP Iは開状態とし、ダンパー D P 2〜D P 5は閉状態とし、ブロア部 32の運転を開始する。

木質系燃料 40が点火してから炭化までの一次熱分解反応期間は、温度制御部 34によって木質系燃料 40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間內で設定された第 1の熱分解反応温度に維持する（S 1 20)。一次熱分解反応期間における負荷側への熱供給や排煙供給は、煙道 28を流れる排煙により行う。熱分解炉 1 2内の温度が熱分解反応の自律開始温度以上であれば、炉内に空気を供給することで木質系燃料 40の熱分解反応が自律的に促進され、発火時のような補助燃料を使用する必要がない。熱分解炉 1 2内の温度が熱分解反応と燃焼反応の臨界温度以下であれば、炉内に供給される空気量が木質系燃料 40の熱分解反応には充分であるが、燃焼を開始するには不足する状態なので、木質系燃料 40の熱分解反応が緩慢に進行する。従って、第 1の熱分解反応温度が熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定されていると、温度制御部 34によるブロア部 32の運転制御や吸気部 1 6の開口状態制御によって、木質系燃料 40の熱分解反応速度が制御される。木質系燃料 40の熱分解反応の自律開始温度は、例えば摂氏 220度〜 240度程度であり、木質系燃料 40の熱分解反応と燃焼反応の臨界温度は、例えば摂氏 750度〜 800度程度である。この臨界温度を超えると、空気が充分に供給されると木質系燃料 4 0の燃焼反応が開始され、熱分解反応に比較して遥かに速い速度で炭素が二酸化炭素に変化して行く。好ましくは、熱効率の点から第 1の熱分解反応温度は摂氏 500度から 700度の範囲が良い。

次に、木質系燃料 40の炭化が完了したか判断し（S130)、 Noであれば S12 0に戻る。炭化度の判断は、温度センサ支持体 38によって、熱分解炉 12の中心軸方向に所定間隔で設置された温度センサ Tl、 ...、 Τ6の温度分布によつて判定する。炭化度の判断は、さらに例えば木質系燃料 40から発生する煙の状態をガス検知センサー GDで検知して行ったり、操作者がのぞき窓 18から木質系燃料 40の状態を目視して得た情報も加えるとよい。 S130で Yesであれば、一旦熱分解炉 12内の炭化した木質系燃料の熱分解反応を停止する（S 140)。 S 140の中間期間では、温度制御部 34によるブロア部 32の運転制御や吸気部 16の開口状態制御によって、木質系燃料 40の熱分解反応を停止すると共に、熱交換室 22の蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを負荷側に供給する。中間期間における負荷側への熱供給は、熱取出し口 30から流入した空気を熱交換室 22で加熱して、蓄熱部空気流出口 31から排出して行う。中間期間は、木質系燃料 40の炭化後から第 2の設定温度まで冷却されるまでの期間とする。第 2の設定温度は、熱分解炉 12内の温度が木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い温度、例えば摂氏 230度以上に設定されている。そして、温度制御部 34は温度センサ T8、 Τ9で検出される熱交換室 22の蓄熱材が、第 2の設定温度まで低下したか判断し（S150)、 Noであれば S150に戻る。なお、負荷側で排煙供給が必要な場合は、中間期間を省略して二次熱分解反応期間に移行しても良い。また、木質系燃料 40を炭として利用する場合は、第 2の設定温度よりも更に冷却して、炭化した木質系燃料 40が熱分解反応を再開しないようにする。 SI 50で Yesであれば、温度制御部 34によるブロア部 32の運転制御や吸気部 16の開口状態制御によって、木質系燃料 40の熱分解反応を再開する（S16 0)。二次熱分解反応期間は、温度制御部 34によって熱分解炉 12内の木質系燃料 40の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第 3の熱分解反応温度に維持する (S170)。二次熱分解反応期間における負荷側への熱供給や排煙供給は、煙道 28を流れる排煙により行う。そして、木質系燃料 40の灰化が完了したか判断し（S180)、 Noであれば S170に戻る。 Yesであれば、木質系燃料 40の熱分解反応が完了したので、残さ灰分を除去して（S190)、終了する。

なお、中間期間で、木質系燃料 40の炭化後から熱分解炉 12内の温度が第 2 の設定温度よりも更に低い温度まで低下させると、再点火が困難となって炭化した木質系燃料 40を木炭として利用できる。また、第 1及び第 3の熱分解反応温度は、需要側の熱需要に応じて適宜に設定することが可能であり、需要側の熱需要に応じて適宜に変更してもよい。

図 3は木質系燃料の熱分解反応による炭化度を説明する図で、（A)は熱分解炉 12の要部断面図、（B)は温度分布の概念図、（C)は木質系燃料の炭化度の概念図である。木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行する関係で、木質系燃料の熱分解反応は熱分解炉 12の頂部から底部に向かって徐々に進行する。そこで、例えば第 1の熱分解反応温度を摂氏 600度に設定してある場合、温度分布は（i)〜（iiv)の曲線に示すように、第 1の熱分解反応温度を示す温度センサの位置が頂部から底部に向かって徐々に低下して行く。また木質系燃料の炭化度も、熱分解炉 12内の温度分布に対応して、 100%炭化の進行した領域が（i)〜（iiv)の曲線に示すように、頂部から底部に向かって徐々に低下して行く。そして、木質系燃料 40の炭化が完了する間際では、底部に位置する温度センサ T6が第 1の熱分解反応温度を示すと共に、第 1の熱分解反応温度を維持する為に、ブロア部 32の運転状態や吸気部 16の開口状態を空気供給量が増大するように制御される。従って、温度センサ T l、 ...、 Τ6の示す熱分解炉 1 2内の温度分布によって、木質系燃料 40の炭化状態が把握可能であり、完了時点も把握できる。

なお、熱分解装置 1 0がー台の場合には、燃え尽きた木質系燃料 40の灰を除去して新たな木質系燃料 40を積込む期間中は、負荷側への熱供給や排煙供給が一時的に中断される。このような一時的な中断をすることなく、連続して負荷側へ熱供給や排煙供給をする場合は、 2台以上の熱分解装置 1 0を並列に設置して協調運転すれば良い。即ち、木質系燃料 40の積込み等によって、一台の熱分解装置 1 0が熱供給や排煙供給を停止している場合に、他の熱分解装置 1 0により協調運転を行う。協調運転とは、熱供給を停止している熱分解装置 1 0が供給していた熱量を、他の並列設置された熱分解装置 1 0によって熱供給できるように、温度制御部 34により熱分解炉 1 2内の木質系燃料の熱分解反応を促進させる。木質系燃料の熱分解反応促進は、例えば第 1、第 3の熱分解反応温度を通常運転時よりも高くしたり、ブロア部 3 2の運転状態や吸気部 1 6 の開口状態を空気供給量が増大するように制御して行う。

図 4は、本発明に係る排煙処理装置の全体構成を説明する構成断面図である。図において、排煙処理装置 50は、水槽 5 2、排煙冷却パイプ 54、噴霧室 5 6、お煙流入口 58、第 1ダクト 60、隔壁 6 2、第 2ダクト 64、汲水ポンプ 6 6、給水管 6 8、噴霧器 70、ブロア部 72、木酢液回収口 74を有している。排煙処理装置 50には、消臭装置 80が接続されている。消臭装置 80は、底部 8 2、木炭層もしくはバイオチップ層（セルロース体、リニング体、ペントザン体を含む木材チップからなり、繊維の微細な間隙内に微生物が生息する）を有するバイオマス層 84、上部室 86、煙突 88が設けられている。

水槽 5 2は、例えば深さ l m、幅 l m、長さ 3m程度の形状であるが、適宜の大きさとしてよい。排煙冷却パイプ 54は、水槽 5 2の下部に設置されるもので、排煙流入口 58から流入した排煙を冷却して、木酢液が回収できる程度の温度、例えば摂氏 50度〜 80度程度まで冷却する。排煙冷却パイプ 54には、熱伝導率の高く耐熱性の高い材料、例えばステンレス鋼管や耐食処理された鋼管'銅管等が用いられる。排煙冷却パイプ 54には、パイプ内に網部（図示せず）が設けられている。網部は、排煙に含まれる水分を水滴化して、噴霧室 56に送られる排煙に含まれる水分量を調節している。炭化前の木質系燃料 40には、炭や石炭と比較して多量の水分が含まれているので、網部による水滴化は有効である。噴霧室 56は、水槽 52の水面よりも上側に設置されるもので、通気性のある隔壁 62によって数室に区分されている。第 1ダクト 60は、排煙冷却パイプ 54で冷却された排煙を噴霧室 56に導く。嘖霧室 56内の噴霧された液体流域は、隔壁 6 2によって区分されており、排煙に含まれる塵埃や煤煙を除去された空気が前室の排煙と混合しないように配慮されている。第 2ダクト 64は、嘖霧室 56と消臭装置 80の底部 82とを連結するもので、固体微粒子成分が除去された空気を消臭装置 80の底部 82に導く。

汲水ポンプ 66は、水槽 5 2の下部から水を汲み上げて、給水管 68により、噴霧器 70に給水する。ブロア部 7 2は、第 2ダクト 64の噴霧室 56側に設けられたもので、排煙冷却パイプ 54に供給される排煙を吸込むエネルギと、バイオマス層 84で発生する圧力損失を補償して煙突 8 8からの排煙排出を促進するエネルギとを供給する。なお、ブロア部 7 2は第 1ダクト 60側に設けても良い。木酢液回収口 74は、排煙冷却パイプ 54の下側に設置されたもので、排煙に含まれる木酢液成分が凝集して回収される。

底部 82は、消臭装置 80の下側に設けられたもので、バイオマス層 84に排煙が均等に流れるように排煙の流れをゆっくりさせる。バイオマス層 84は、木炭もしくはバイオチップが収容された略円筒形容器からなり、底部 8 2から入る排煙に含まれる有機物成分を吸着して、消臭する。上部室 8 6は、バイオマス層 84 で消臭処理された排煙を煙突 88に送るもので、略円錐台形状をしている。このような排煙処理装置 50において、排煙流入口 58から流入した高温の排煙は、排煙冷却パイプ 54によって冷却され、噴霧室 5 6で噴霧された霧状の水滴によって固体微粒子成分が除去される。また、排煙冷却パイプ 54に供給される排煙が、熱分解炉 1 2内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙の場合には、木酢液成分を含んでいる。そこで、排煙冷却パイプ 54で冷却することで、木酢液成分が凝集して木酢液回収口 74にて回収される。また、排煙処理装置 50の第 2ダクト 64から排出された排煙は、消臭装置 80のバイオマス層 84によって排煙に含まれる悪臭成分が吸着除去されて、実質的な無臭化が実現できる。そこで、市街地で熱分解炉 1 2を用いて木質系燃料を熱分解する場合や、廃材を焼却炉で焼却処理する場合でも、排煙に含まれる塵埃や悪臭成分が除去されて、熱分解炉ゃ焼却炉の設置者が近隣から苦情を受けることが少なくなる。

図 5は、本発明の排煙利用システムを説明する構成ブロック図である。図において、排煙利用システムは、例えば図 1に示す熱分解装置 1 0、図 4に示す排煙処理装置 50、排煙ダクト 92、 94、排煙利用部 90を備えている。排煙ダクト 92 は、熱分解装置 1 0の排煙を排煙利用部 90に導く配管である。排煙ダクト 94は、排煙利用部 90で利用された排煙を排煙処理装置 50に導く配管である。排煙利用部 90は、排煙ダクト 92から送られる排煙に含まれる有価体を利用する空間である。排煙利用部 90は、木材、魚、野菜等を薫煙処理する薰煙処理室や、床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設等に用いられる熱エネルギー利用設備である。

本発明の排煙利用システムによれば、熱分解装置 1 0によって木質系燃料 40 の灰化完了までの段階で得られる熱エネルギーを長時間に渡って利用でき、排煙処理装置 50によって排煙を無害化して排出でき、市街地での木質系燃料 40の利用が促進される。また、排煙利用部 90は、熱分解装置 1 0の排煙を排煙処理装置 50に導く途中に設けられ、排煙に含まれる有価体を利用するものであり、木質系燃料 40の利用が更に促進される。図 6は、本発明の排煙利用装置の構成を説明する構成図で、（A)は正面図、 (B)は正面図の B— B平面図である。排煙利用室 100は、図 5に示す排煙利用部 90の一形態で、排煙に含まれる熱エネルギーや有効成分が効果的に排煙利用室 100の内部で利用できるように、構成されている。排煙利用室 100は、熱交換管路 112が設置された下部室 102と燻製対象物等が収容される上部室 104とを有しており、例えば床材 105で下部室 102と上部室 104が区分されている。排煙を上部室 104で燻製等に利用する場合には床材 105に通気性を持たせるのが良く、上部室 104を暖房等の熱交換に用いる場合には床材 105に下部室 102との通気性を持たせる必要はない。排煙利用室 100の下部室 102 には、排煙流入口 106、排煙排出口 108、蓄熱空気還流口 110、熱交換管路 112、フィルタ 114、分岐配管 116、第 1の室内排出口 118、第 2の室内排出口 120、ダンパー DP6が設けられている。

排煙流入口 106は、例えば図 1に示す熱分解装置 10の排煙ゃ蓄熱空気が供給されるもので、煙道 28から排煙、蓄熱部空気流出口 31から蓄熱空気が供給されて、熱交換管路 112に導く。排煙排出口 108は、排煙利用室 100に流入した排煙を排出するもので、例えば図 5に示すように、排煙ダクト 94により排煙処理装置 50に導かれる。蓄熱空気還流 110は、排煙利用室 100に流入した蓄熱空気を熱分解装置 10に還流するもので、例えば熱取出し口 30と配管を介して接続されている。熱交換管路 112は、排煙利用室 100の内部に配置された熱交換管路 112であって、一端が排煙流入口 106と接続され、他端が分岐配管 116を介して第 1の室内排出口 118と接続されると共に、第 2の室内排出口 120とも接続されている。フィルタ 114は熱交換管路 112の折返し部分に設けられたもので、排煙に含まれる固形微粒子を除去する。

第 1の室内排出口 118は、排煙利用室 100の排煙流入口 106側に設けられており、蓄熱空気を熱分解装置 10に還流するのに用いる。第 2の室内排出口 1 20は、排煙利用室 100の排煙排出口 108側に設けられており、排煙を下部室 102で利用してから排煙排出口 108に排出するのに用いる。ダンパー DP6は、分岐配管 116に排煙を流す状態と流さない状態とを切替えるもので、例えば熱分解装置 10から排煙が供給される場合は閉鎖状態とし、蓄熱空気が供給される場合は開放状態とする。なお、熱交換管路 112から排出される排煙を、第 1 の室内排出口 118と第 2の室内排出口 120の 2系統から排煙利用室 100に排出される運転状態とすると、排煙利用室 100内部の排煙濃度分布が均質化される。

なお、排煙バイパス配管 122を用いて、第 2の室内排出口 120と排煙排出口 108と直接接続してもよい。排煙バイパス配管 122は、排煙利用室 100に排煙を滞留させること無く、熱エネルギーを熱交換管路 112にて回収して、速やかに排煙を外部に排出させる場合に設置する。この場合、さらにダンパー DP7を排煙バイパス配管 122に設置するとよい。

このように構成された本発明の排煙利用装置において、図 1に示す熱分解装置 10から排煙ゃ蓄熱空気が供給される場合を説明する。図 7は、本発明の排煙利用装置の排煙供給方法を説明する流れ図で、熱分解装置 10が図 2で示す木質系燃料の熱分解方法で運転される場合を示している。

まず、排煙利用室 100の上部室 104を、用法に応じた状態に整備する（S20

0)。即ち、排煙利用室 100を薫煙処理室として用いる場合は、薫煙処理の対象となる木材、魚、野菜等を並べる。また、排煙利用室 100を熱エネルギー利用設備として用いる場合は、床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設等に熱エネルギーを供給するのに適する熱交換器を設置する。

熱分解装置 10内の木質系燃料 40がー次熱分解反応期間では、排煙流入口

106に排煙を供給し、第 1の室内排出口 118を経由して排煙排出口 108力ら排出する（S210)。熱分解装置 10内の木質系燃料 40が中間期間では、蓄熱部空気流出口 31から排煙流入口 106に蓄熱空気を供給する（S220)。蓄熱空気は、排煙利用室 100で熱交換をして、第 2の室内排出口 120を経由して蓄熱空気還流口 110から熱取出し口 30に還流する（S230)。このようにして、中間期間でも蓄熱空気は熱分解炉 12に設けられた蓄熱部 22に蓄えられた熱ェネルギーを排煙利用室 100に運搬する。このとき、排煙排出口 108を閉鎖しておけば、排煙利用室 100内部の排煙濃度もさして変動しないから、薫煙処理や熱エネルギー利用設備としての利用に影響を及ぼさない。

熱分解装置 10内の木質系燃料 40が二次熱分解反応期間では、排煙流入口 106に排煙を供給し、第 1の室内排出口 118を経由して排煙排出口 108から排出する（S240)。木質系燃料 40の灰化が完了すると、終了となる。排煙利用室 100の利用を継続する場合は、熱分解装置 10内に木質系燃料 40を積込んで、最初に戻る。 '

次に、消臭装置の異なる実施形態を、図 8を参照して説明する。この消臭装置 180は、第 2ダクト 64を通って送られてくる空気が流入する底部 182、底部 1 82の上側に設けられたバイオチップ層（セルロース体、リニング体、ペントザン体を含む木材チップからなり、繊維の微細な間隙内に微生物が生息する）を有するバイオマス層 184、バイオマス層 184の上側に設けられた上部室 186、上部室 186の上部に繋がる煙突 188を有して構成される。

底部 182は円筒形状の空間を形成し、円板状の天井板部 182aの中心に開口が形成されている。このため、第 2ダクト 64を通って底部 182内に流入した空気（排煙）は天井板部 182aの開口を通ってバイオマス層 184に流れ込む。バイオマス層 184は多数の小孔が形成されたパンチングメタル板を円筒状に成形して形成されて底部 182の上に接合された外筒部 184aと、天井板部 182 aの開口に繋がって接合された多数の小孔を有する筒状部材 184cと、外筒部 184aの内部空間内に入れられたバイオチップ層 184bとから構成される。上述のように底部 182内に流入して天井板部 182aの開口を通って流入する空気 (排煙）は筒状部材 184cの小孔を通って全周方向に向けてバイオチップ層 18 4b内に浸透し、バイオチップ層 184bにより空気（排煙）中に含まれる有機物成分がバイオチップ層 184bにより吸着消臭される。

このとき、バイオチップ層 184bによる消臭効果を均一化するために、図示のように、筒状部材 184cから外筒部 184aまでの距離 dl (すなわち、バイオチップ層 184bの径方向の厚さ）と、筒状部材 184cの上端からバイオチップ層 184 bの上面までの距離 dlとを等しく設定するのが好ましい。また、外筒部 184aは多数の小孔を有するパンチングメタル板から形成されているため、バイオチップ層 184に外気を取り込んで微生物の動きを活発化させて、消臭効果を高めることができる。このようにして消臭された空気は上部室 186から煙突 188を通って外部に排出される。

次に、消臭装置の第 3の実施形態を、図 9を参照して説明する。この消臭装置 280は、第 2ダクト 64を通って送られてくる空気（排煙）が流入する第 1底部 28 1、第 1底部 281の上側に設けられたバイオチップ層（その構成は上記と同じ）を有する第 1バイオマス層 282、第 1バイオマス層 282の上側に設けられた第 2 底部 283、第 2底部の上側に設けられたバイオチップ層を有する第 2バイオマス層 284、第 2バイオマス層 284の上側に設けられた上部室 286、上部室 286 の上部に繋がる煙突 288を有して構成される。

第 1及ぴ第 2バイオマス層 282, 284は上記バイオマス層 184と同一の構成であり、パンチングメタル板を円筒状に成形して形成された外筒部 282a， 284 aと、天井板部 281a, 283aの開口に繋がって接合された多数の小孔を有する筒状部材 282c, 284cと、外筒部 282a, 284aの内咅 |5空間内に入れられたノィォチップ層 282b. 284bと力、ら構成される。また、ノィォチップ層 282b. 28 4bによる消臭効果を均一化するために、図示のように、筒状部材 282c, 284c 力ら外筒部 282a, 284aまでの距離 dlと、筒状部材 282c， 284cの上端力らバイオチップ層 282b. 284bの上面までの距離 dlとを等しく設定している。この消臭装置 280によれば、第 2ダクト 64を通って送られてくる空気（排煙）は、まず第 1バイオマス層 282において消臭され、さらに第 2バイオマス層 284において消臭されるため、消臭効果が大きぐこのように消臭された空気が上部室 2 86から煙突 288を通って外部に排出される。

なお、上記の本発明の実施の形態においては、具体的な実施例を用いて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、当業者にとって自明事項の範囲内で設計された態様も含むものである。

Claims

言青求の範囲

1 . 内部に木質系燃料等が収容される筒型の熱分解炉と；

前記熱分解炉への空気供給量を調節するブロア部と；

前記熱分解炉を形成する筒型の中心軸方向に設置された少なくとも一個の温度センサと；

前記温度センサで検出される温度を入力して、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行するように前記ブロア部の運転を制御する温度制御部とを備える；

熱分解装置。

2.前記温度制御部は、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応温度が、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された熱分解反応設定温度に維持されるように、前記ブロア部に運転制御信号を出力することを特徴とする；

請求項 1に記載の熱分解装置。

3.さらに、前記熱分解炉の内部に連通する状態に設けられた吸気部を有し；前記温度制御部は、前記温度センサで検出される温度を入力して、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応が緩慢に進行するように前記吸気部の開口状態を制御することを特徴とする；

請求項 1又は請求項 2に記載の熱分解装置。

4.さらに、前記熱分解炉の内部に連通する状態に設けられた吸気部と；

前記吸気部の近傍に設けられたガス検知センサーと；前記ガス検知センサーの煙検出信号を入力して、前記熱分解炉内で生成される煙の流れ状態が僅かな順流状態にあるように、前記ブロア部に運転制御信号を出力する吸気量制御部とを備え；

前記吸気量制御部によって、前記ブロア部の運転により前記吸気部から流入する空気量が調整されて、前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応速度が調節されることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の何れか 1項に記載の熱分解装置。

5.少なくとも 2台以上の請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の熱分解装置を用いた熱供給方法であって；

少なくとも一台の前記熱分解装置に関して熱供給を停止しているときは、熱供給を停止している熱分解装置が供給していた熱量を、前記熱分解装置の他の装置によって熱供給できるように、前記温度制御部により前記熱分解炉内の木質系燃料の熱分解反応を促進させる；

熱分解装置を用いた熱供給方法。

6.熱分解炉の内部に収容された木質系燃料の点火から炭化までの一次熱分解反応期間は、前記木質系燃料の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第 1 の熱分解反応温度に維持し；

前記木質系燃料の炭化後から前記熱分解炉内の温度が、木炭の熱分解反応の自律開始温度よりも高い第 2の設定温度まで冷却されるまでの中間期間は、前記熱分解炉内の炭化し

た木質系燃料の熱分解反応を停止し；

前記熱分解炉内の温度が第 2の設定温度まで冷却されてから前記木質系燃料の灰化完了までの二次熱分解反応期間は、前記木質系燃料の熱分解反応温度を、熱分解反応の自律開始温度から熱分解反応と燃焼反応の臨界温度の区間内で設定された第 3の熱分解反応温度に維持する；

木質系燃料の熱分解方法。

7.水槽の下部に設置された排煙冷却パイプと；

前記水槽の水面よりも上側に設置される噴霧室と；

前記排煙冷却パイプで冷却された排煙を前記噴霧室に導く第 1ダクトと；前記噴霧室で噴霧された液体流域を通過した排煙を煙突に導く第 2ダクトを備える；

排煙処理装置。

8 .さらに、前記排煙冷却パイプの下側に設置された木酢液回収口を有し；前記排煙冷却パイプに供給される排煙は、熱分解炉内で熱分解反応された炭素系燃料の排煙であり；

前記排煙冷却パイプから排出される排煙温度が、当該排煙に含まれる木酢液成分が凝集する程度に冷却されることを特徴とする請求項 7に記載の排煙処理装置。

9.さらに、前記第 2ダクトと前記煙突との間に設けられた消臭装置と；

前記第 2ダクト又は第 1ダクトの少なくとも一方に設けられたブロア部とを備 X.；

前記ブロア部は、前記排煙冷却パイプに供給される排煙を吸込むエネルギと、前記消臭装置で発生する圧力損失を補償して前記煙突からの排煙排出を促進するエネルギとを供給することを特徴とする請求項 7に記載の排煙処理装置

10.前記消臭装置が容器内に木炭を収容して構成され、前記第 2ダクトから流入する排煙を前記容器内に収容された木炭の間を通過させて消臭した後、前記煙突に送り出すように構成されていることを特徴とする請求項 9に記載の排煙処理装置。

1 1 .前記消臭装置が容器内にバイオチップを収容して構成され、前記第 2ダクトから流入する排煙を前記容器内に収容されたバイオチップの間を通過させて消臭した後、前記煙突に送り出すように構成されていることを特徴とする請求項 9に記載の排煙処理装置。

1 2.前記消臭装置が、前記第 2ダクトを通って送られてくる排煙が流入する底部と、前記底部の上側に設けられた前記バイオチップを収容した前記容器と、前記容器の上部に繋がって前記バイオチップの上方を覆って設けられた上部室とからなり、前記上部室の上部に繋がって前記煙突が設けられていることを特徴とする請求項 1 1に記載の排煙処理装置。

1 3.請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の熱分解装置と；

請求項 7乃至請求項 9の何れか 1項に記載の排煙処理装置と；

前記熱分解装置の排煙を前記排煙処理装置に導く排煙ダクトと；

前記排煙ダクトを通過する排煙に含まれる有価体を利用する排煙利用部とを備える；

排煙利用システム。

14.前記排煙利用部は、木材、魚、野菜の少なくとも 1種類を薫煙処理する薰煙処理部、又は床下暖房、農業用ハウス暖房、乾燥施設、給湯施設、加熱型温泉施設、鉱泉の加熱施設の少なくとも 1種類に用いられる熱エネルギー利用部であることを特徴とする；

請求項 1 3に記載の排煙利用システム。

1 5.請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の熱分解装置の排煙又は蓄熱空気を熱交換管路に導く排煙流入口と；

前記排煙利用室に流入した排煙を排出する排煙排出口と；

前記排煙利用室に流入した蓄熱空気を前記熱分解装置に還流する蓄熱空気還流口と；

前記排煙利用室の内部に配置された熱交換管路であって、一端に前記排煙流入口と接続された前記熱交換管路と；

前記熱交換管路の他端に設けられると共に、前記排煙利用室の前記排煙流入口側に設けられた第 1の室内排出口と；

前記熱交換管路の第 1の室内排出口と異なる場所に設けられると共に、前記排煙利用室の前記排煙排出口側に設けられた第 2の室内排出口とを備える；

排煙利用装置。

1 6 .請求項 1 5に記載された排煙利用装置に請求項 6に記載された木質系燃料の熱分解方法で生成された排煙を供給する方法であって；

前記一次熱分解反応期間では、前記排煙流入口に排煙を供給し、前記第 1 の室内排出口を経由して前記排煙排出口から排出し；

前記中間期間では、前記排煙流入口に蓄熱空気を供給し、前記第 2の室内排出口を経由して前記蓄熱空気還流口から当該蓄熱空気を熱分解炉に設けられた蓄熱部に還流し；前記二次熱分解反応期間では、前記排煙流入口に排煙を供給し、前記第 1 の室内排出口を経由して前記排煙排出口から排出する；

排煙利用装置の排煙供給方法。