特許 6590900 排ガス供給システムおよび排ガス供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6590900

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】排ガス供給システムおよび排ガス供給方法

(51)【国際特許分類】

   A01G 9/18 20060101AFI20191007BHJP

   A01G 7/02 20060101ALI20191007BHJP

   F23J 15/00 20060101ALI20191007BHJP

   C01B 32/50 20170101ALI20191007BHJP

【ＦＩ】

   A01G9/18

   A01G7/02

   F23J15/00 A

   C01B32/50

   F23J15/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-235959(P2017-235959)

(22)【出願日】2017年12月8日

(65)【公開番号】特開2019-97543(P2019-97543A)

(43)【公開日】2019年6月24日

【審査請求日】2018年5月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000133032

【氏名又は名称】株式会社タクマ

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤川 宗治

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 全一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 賢

(72)【発明者】

【氏名】池田 広司

(72)【発明者】

【氏名】花山 勇一郎

【審査官】 坂田 誠

(56)【参考文献】

【文献】 実開平７−４２６０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１７−８７０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６３５０７０９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１９−４１６５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ９／１８

Ａ０１Ｇ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼施設にて燃料を燃焼させて発生した二酸化炭素を含む排ガスを植物の栽培施設に供給する排ガス供給システムにおいて、
前記排ガスを前記栽培施設へ流すための排ガス通路と、
前記排ガス通路を流れる前記排ガスを浄化する排ガス浄化部と、
前記栽培施設へ供給する前記排ガスの流量を制御する流量制御部と、を有し、
前記流量制御部は、前記排ガス通路にて前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設けられ、
前記排ガス通路における前記排ガス浄化部と前記流量制御部との間の位置と、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の上流側の位置との間を接続する循環通路を有し、
前記排ガス通路は、前記燃焼施設と排気口とに接続する第１排ガス通路から分岐した第２排ガス通路であること、
を特徴とする排ガス供給システム。

【請求項2】

請求項１の排ガス供給システムにおいて、
前記排ガス供給システムを構成する各部の制御を行うシステム制御部を有し、
前記システム制御部は、前記排ガス浄化部による浄化後の前記排ガス中の各成分のうちの少なくとも１つの成分の濃度が所定の基準値を超えた場合に、前記流量制御部により前記栽培施設への前記排ガスの供給を停止させるとともに、前記排ガスを前記循環通路へ流して循環させること、
を特徴とする排ガス供給システム。

【請求項3】

請求項１または２の排ガス供給システムにおいて、
前記排ガス通路にて前記排ガスを誘引する排ガス誘引部を有し、
前記流量制御部は、前記排ガス通路にて前記排ガス誘引部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設けられていること、
を特徴とする排ガス供給システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１つの排ガス供給システムにおいて、
前記栽培施設への前記排ガスの供給を所定時間以上停止しているときに、前記排ガスを
前記循環通路へ流して循環させながら加熱していること、
を特徴とする排ガス供給システム。

【請求項5】

燃焼施設にて燃料を燃焼させて発生した二酸化炭素を含む排ガスを植物の栽培施設に供給する排ガス供給方法において、
排ガス通路により前記排ガスを前記栽培施設へ流し、
排ガス浄化部により前記排ガス通路を流れる前記排ガスを浄化し、
流量制御部により前記栽培施設へ供給する前記排ガスの流量を制御するものであって、
前記流量制御部を、前記排ガス通路にて前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設け、
循環通路により、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部と前記流量制御部との間の位置と、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の上流側の位置との間を接続し、
前記排ガス通路は、前記燃焼施設と排気口とに接続する第１排ガス通路から分岐した第２排ガス通路であること、
を特徴とする排ガス供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、燃焼施設で発生した排ガスを排ガスの利用先へ供給する排ガス供給システムおよび排ガス供給方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、二酸化炭素（以下、適宜「ＣＯ_２」という。）を含む排ガスを植物の栽培施設に供給することにより、栽培施設での植物の育成促進を図ることが行われている。

【0003】

このとき、ＣＯ_２を含む排ガスを発生させるために、液化炭酸ガスまたは化石燃料ガスを燃焼させることが考えられる。しかしながら、液化炭酸ガスまたは化石燃料ガスは、購入コストが高い。また、化石燃料ガスを燃焼させて発生させた排ガスは園芸ハウスなどの栽培施設での温水への利用を主目的として使用されることが多いため、栽培施設へ供給できる排ガスの量は温水への利用のために必要な使用量に支配されてしまい十分に得られないおそれがある。

【0004】

そこで、バイオマスボイラなどで発生する排ガスをＣＯ_２源として栽培施設に供給する方式として、特許文献１に開示される装置や特許文献２に開示されるシステムがある。

【0005】

特許文献１に開示される装置と特許文献２に開示されるシステムは、燃焼炉から排出されるＣＯ_２を含む排ガスに含まれる煤塵や有害成分を捕集または除去して排ガスを浄化した後に、この浄化した排ガスを作物生産用施設または植物育成設備へ供給している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６−３６３３４号公報

【特許文献2】特開２０１７−９３３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献２に開示されるシステムにおいて、流量制御ダンパーにより排ガス高度精製設備への排ガスの供給量を大幅に変動させた場合には、流量制御ダンパーよりも排ガスの流れ方向の下流側にある排ガス高度精製設備のバグフィルタや触媒設備内で排ガスの偏流が生じるおそれがある。なお、「流量制御ダンパーにより排ガス高度精製設備への排ガスの供給量を大幅に変動させた場合」とは、例えば、植物育成設備への必要なＣＯ_２の供給量が低下したため、流量制御ダンパーにより排ガス高度精製設備への排ガスの供給量を大幅に減少させた場合が考えられる。

【0008】

そして、前記のようにバグフィルタや触媒設備内で排ガスの偏流が生じると、バグフィルタや触媒設備の機能に影響を及ぼし、排ガス高度精製設備における排ガス浄化性能に影響を与えるおそれがある。なお、特許文献１においては、作物生産用施設へ供給する排ガスの流量を制御する流量制御ダンパーのような機器に関しては何ら開示されていない。

【0009】

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、排ガス浄化性能が安定して発揮される排ガス供給システムおよび排ガス供給方法を提供すること、を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するためになされた本開示の一態様は、燃焼施設にて燃料を燃焼させて発生した二酸化炭素を含む排ガスを植物の栽培施設に供給する排ガス供給システムにおいて、前記排ガスを前記栽培施設へ流すための排ガス通路と、前記排ガス通路を流れる前記排ガスを浄化する排ガス浄化部と、前記栽培施設へ供給する前記排ガスの流量を制御する流量制御部と、を有し、前記流量制御部は、前記排ガス通路にて前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設けられ、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部と前記流量制御部との間の位置と、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の上流側の位置との間を接続する循環通路を有し、前記排ガス通路は、前記燃焼施設と排気口とに接続する第１排ガス通路から分岐した第２排ガス通路であること、を特徴とする。

【0011】

この態様によれば、排ガス浄化部を、流量制御部を介さないで、排ガス通路を介して燃焼施設に接続させることができる。そのため、流量制御部による栽培施設への排ガスの供給量に関わらず、燃焼施設から一定量の排ガスを排ガス浄化部に流すことができる。したがって、流量制御部により栽培施設への排ガスの供給量を大幅に変動させた場合であっても、排ガス浄化部の内部で排ガスの偏流が生じ難くなる。ゆえに、排ガス浄化部の機能への影響が生じ難くなるので、排ガス浄化性能が安定して発揮される。
また、排ガスを、排ガス通路における流量制御部よりも上流側の位置から循環通路へ流して、排ガス浄化部よりも上流側の位置へ循環させることができる。これにより、栽培施設にて必要な二酸化炭素の供給量に応じた量の排ガスを流量制御部により栽培施設に供給する一方で、残りの排ガス（すなわち、排ガス浄化部による浄化後の排ガス）を循環通路に流して循環させて排ガス浄化部よりも上流側へ戻すことができる。
そのため、排ガス浄化部よりも上流側における排ガス中の有害な各成分の濃度は、燃焼施設から排出される排ガス中の有害な各成分の濃度と比較して低くなる。したがって、排ガス浄化部で排ガスを浄化し易くなる。ゆえに、排ガス浄化性能が向上する。
また、燃焼施設から排出される排ガスは、その排ガス中の任意の成分の濃度が急激に高くなった場合であっても、循環通路により循環される排ガス（すなわち、排ガス浄化部による浄化後の排ガス）により希釈されるので、排ガス中の任意の成分の濃度が低下する。したがって、排ガス浄化部で排ガスを浄化し易くなる。ゆえに、排ガス浄化性能が向上する。

【0016】

上記の態様においては、前記排ガス供給システムを構成する各部の制御を行うシステム制御部を有し、前記システム制御部は、前記排ガス浄化部による浄化後の前記排ガス中の各成分のうちの少なくとも１つの成分の濃度が所定の基準値を超えた場合に、前記流量制御部により前記栽培施設への前記排ガスの供給を停止させるとともに、前記排ガスを前記循環通路へ流して循環させること、が好ましい。

【0017】

この態様によれば、排ガスを循環通路へ流して循環させることにより、排ガスは排ガス浄化部により繰り返し浄化される。そのため、栽培施設への排ガスの供給を停止する間に、排ガス中の各成分の濃度が所定の基準値以下になるまで排ガスを浄化できる。そして、排ガス中の各成分の濃度が所定の基準値以下になった時点で、栽培施設への排ガスの供給を再開させることにより、速やかに栽培施設への二酸化炭素の供給を再開することができる。

【0018】

上記の態様においては、前記排ガス通路にて前記排ガスを誘引する排ガス誘引部を有し、前記流量制御部は、前記排ガス通路にて前記排ガス誘引部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設けられていること、が好ましい。

【0019】

この態様によれば、栽培施設への排ガスの供給量は、排ガス誘引部よりも下流側に設けられた流量制御部により制御される。そのため、排ガス誘引部で調整できる下限流量以下の排ガスの流量の制御にも対応できる。

【0020】

上記の態様においては、前記栽培施設への前記排ガスの供給を所定時間以上停止しているときに、前記排ガスを前記循環通路へ流して循環させながら加熱していること、が好ましい。

【0021】

この態様によれば、排ガス浄化部および循環通路の配管において排ガスに含まれる水分の凝縮が起こり難くなるので、排ガス浄化部および循環通路の配管における腐食が生じ難くなる。また、短時間で栽培施設への排ガスの供給を再開できる。

【0022】

上記課題を解決するためになされた本開示の他の態様は、燃焼施設にて燃料を燃焼させて発生した二酸化炭素を含む排ガスを植物の栽培施設に供給する排ガス供給方法において、排ガス通路により前記排ガスを前記栽培施設へ流し、排ガス浄化部により前記排ガス通路を流れる前記排ガスを浄化し、流量制御部により前記栽培施設へ供給する前記排ガスの流量を制御するものであって、前記流量制御部を、前記排ガス通路にて前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の下流側の位置に設け、循環通路により、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部と前記流量制御部との間の位置と、前記排ガス通路における前記排ガス浄化部よりも前記排ガスの流れ方向の上流側の位置との間を接続し、前記排ガス通路は、前記燃焼施設と排気口とに接続する第１排ガス通路から分岐した第２排ガス通路であること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0023】

本開示の排ガス供給システムおよび排ガス供給方法によれば、排ガス浄化性能が安定して発揮される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本実施形態の排ガス供給システムの構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜排ガス供給システムの構成について＞
まず、本実施形態の排ガス供給システム１の構成について説明する。なお、以下の説明において、「上流」とは排ガスの流れ方向についての上流であり、「下流」とは排ガスの流れ方向についての下流である。

【0026】

排ガス供給システム１は、バイオマス燃料（木くずなど）を燃焼させて発生したＣＯ_２を含む排ガスを植物の栽培施設７１に供給して、栽培施設７１における植物の育成に利用するシステムである。

【0027】

図１に示すように、排ガス供給システム１は、第１排ガス通路１１と、第２排ガス通路１２と、バイオマス燃焼施設２１と、誘引通風機２２と、排ガス浄化設備３１と、システム制御部３２などを有する。

【0028】

第１排ガス通路１１は、バイオマス燃焼施設２１と排気口に接続しており、バイオマス燃焼施設２１から排出される排ガスを排気口へ流すための通路である。第２排ガス通路１２は、第１排ガス通路１１と栽培施設７１に接続しており、第１排ガス通路１１から排ガスを栽培施設７１へ流すための通路である。本実施形態では、第２排ガス通路１２は、第１排ガス通路１１における誘引通風機２２（バイオマス燃焼施設側の誘引通風機）よりも下流側の位置にて、第１排ガス通路１１から分岐している。

【0029】

そして、第１排ガス通路１１においては、バイオマス燃焼施設２１と誘引通風機２２が設けられている。

【0030】

バイオマス燃焼施設２１は、バイオマス燃料を燃焼させる施設（燃焼炉）である。なお、バイオマス燃焼施設２１の代わりに、廃棄物や石炭などの燃料（燃焼することによりＣＯ_２を含む排ガスを発生させる燃料）を燃焼させる施設（燃焼炉）であってもよい。また、誘引通風機２２は、第１排ガス通路１１にて排ガスを流すために、排ガスを誘引（吸引）する機器である。

【0031】

また、第２排ガス通路１２においては、排ガス浄化設備３１が設けられている。

【0032】

排ガス浄化設備３１は、排ガスに含まれる煤塵や植物に有害な成分などを除去することにより排ガスを浄化する設備である。排ガス浄化設備３１は、第２排ガス通路１２にて排ガスの流れる方向（図１の右方向）に沿って順に、バグフィルタ４１と、排ガス再加熱器４２と、酸化触媒４３と、脱硝触媒４４と、誘引通風機４５（排ガス浄化設備側の誘引通風機）と、第１流量制御ダンパー４６と、ガス冷却設備４７を備えている。なお、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４は、各々、第２排ガス通路１２を流れる排ガスを浄化する排ガス浄化部である。

【0033】

バグフィルタ４１は、排ガスに含まれる煤塵や酸性ガスを除去する機器である。なお、排ガス浄化設備３１は、バグフィルタ４１の代わりに、ＨＥＰＡフィルタ（へパフィルタ）を備えてもよい。

【0034】

排ガス再加熱器４２は、排ガスを再加熱する機器である。

【0035】

酸化触媒４３は、ＣＯ_２の酸化を行うことにより排ガスに含まれる一酸化炭素（以下、適宜「ＣＯ」という。）の除去やエチレン（Ｃ_２Ｈ_４）の除去を行う機器である。なお、酸化触媒４３の代わりに、排ガスに含まれるＣＯやＣ_２Ｈ_４を除去する吸着材を使用した機器を用いてもよい。

【0036】

脱硝触媒４４は、排ガスに含まれるＮＯｘをＮ_２へ還元させることにより、排ガスに含まれるＮＯｘを除去する機器である。

【0037】

なお、酸化触媒４３と脱硝触媒４４は、バグフィルタ４１で酸性ガスを除去した後の排ガスについて処理することが望ましいので、バグフィルタ４１よりも下流側の位置に設けられていることが望ましい。また、図１に示す例では酸化触媒４３は脱硝触媒４４よりも上流側に設けられるが、これに限定されず、酸化触媒４３は脱硝触媒４４よりも下流側に設けられていてもよい。

【0038】

誘引通風機４５は、第２排ガス通路１２に排ガスを流すために、排ガスを誘引する機器である。

【0039】

第１流量制御ダンパー４６は、その開度を調整して第２排ガス通路１２の開口面積を調整することにより、第２排ガス通路１２から栽培施設７１へ供給する排ガスの流量を制御する流量制御部である。

【0040】

ガス冷却設備４７は、例えば冷凍機（不図示）により生成した冷水や冷風を用いて、排ガスを冷却する設備である。

【0041】

また、第２排ガス通路１２において、脱硝触媒４４よりも下流側の位置に、各ガス分析計４８が設けられている。図１に示す例においては、一例として、各ガス分析計４８は、脱硝触媒４４と誘引通風機４５の間の位置に設けられている。この各ガス分析計４８は、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４による浄化後の排ガス中の各成分の濃度（割合）を測定する機器（ガス成分測定部）である。

【0042】

さらに、第２排ガス通路１２において、ガス冷却設備４７と栽培施設７１との間の位置に、ＣＯ_２計４９とガス流量計５１が設けられている。ＣＯ_２計４９は、排ガス中のＣＯ_２の濃度を計測する機器である。ガス流量計５１は、排ガスの流量を計測する機器である。なお、ＣＯ_２計４９とガス流量計５１は、ガス冷却設備４７よりも上流側の位置に設けられていてもよい。

【0043】

また、本実施形態では、排ガス浄化設備３１は、循環通路６１と、第２流量制御ダンパー６２を備えているが、その詳細については後述する。

【0044】

システム制御部３２は、排ガス供給システム１を構成する各部の制御を行う制御装置である。システム制御部３２は、栽培施設７１内のＣＯ_２の濃度が一定になるように栽培施設７１へ供給する排ガスの流量を制御するために、栽培施設７１から施設内のＣＯ_２の濃度やＣＯ_２の必要量などの信号を受け取り、第１流量制御ダンパー４６を制御する。また、システム制御部３２は、栽培施設７１内のＣＯ_２の濃度が一定になるように栽培施設７１へ供給する排ガスの流量を制御するために、排ガス浄化設備３１の出口部分に設けられたＣＯ_２計４９によるＣＯ_２の濃度の検出結果およびガス流量計５１による排ガスの流量の検出結果から換算した値が所定値となるように、第１流量制御ダンパー４６を制御する。

【0045】

また、システム制御部３２は、後述する第２流量制御ダンパー６２も制御する。また、システム制御部３２は、浄化後の排ガス中の各成分の濃度について、各ガス分析計４８による検出結果の信号を受け取ることができる。なお、システム制御部３２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、栽培施設７１へ供給する排ガスの流量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいて誘引通風機４５や第１流量制御ダンパー４６等を制御する。

【0046】

＜排ガス供給システムの作用について＞
次に、排ガス供給システム１の作用について説明する。前記のような構成の排ガス供給システム１は、バイオマス燃焼施設２１で発生した排ガスを第１排ガス通路１１を介して排気口から排出する一方、排ガスの一部を第２排ガス通路１２を介して、栽培施設７１に供給する。具体的には、排ガス供給システム１は、誘引通風機２２と誘引通風機４５を駆動させて、かつ、第１流量制御ダンパー４６を開くことにより、第１排ガス通路１１を流れる排ガスの一部を、第２排ガス通路１２に設けられた排ガス浄化設備３１を介して、栽培施設７１に供給する。

【0047】

＜第１流量制御ダンパーの配置について＞
本実施形態では、第１流量制御ダンパー４６は、第２排ガス通路１２にてバグフィルタ４１や酸化触媒４３や脱硝触媒４４よりも下流側の位置に設けられている。

【0048】

これにより、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４を、第１流量制御ダンパー４６を介さないで、第２排ガス通路１２と第１排ガス通路１１を介してバイオマス燃焼施設２１に接続させることができる。そのため、第１流量制御ダンパー４６の開度（すなわち、第１流量制御ダンパー４６による栽培施設７１への排ガスの供給量）に関わらず、バイオマス燃焼施設２１から第１排ガス通路１１と第２排ガス通路１２を介して一定量の排ガスをバグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４に流すことができる。したがって、第１流量制御ダンパー４６により栽培施設７１への排ガスの供給量を大幅に変動させた場合であっても、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４の内部で排ガスの偏流が生じ難くなる。ゆえに、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４の機能への影響が生じ難くなるので、排ガス浄化設備３１の排ガス浄化性能が安定して発揮される。

【0049】

なお、「第１流量制御ダンパー４６により栽培施設７１への排ガスの供給量を大幅に変動させた場合」とは、例えば、栽培施設７１への必要なＣＯ_２の供給量が低下したため、第１流量制御ダンパー４６の開度を小さくして栽培施設７１への排ガスの供給量を大幅に減少させた場合が考えられる。

【0050】

また、本実施形態では、第１流量制御ダンパー４６は、第２排ガス通路１２にて誘引通風機４５よりも下流側の位置に設けられている。このようにして、栽培施設７１への排ガスの供給量は、誘引通風機４５に対して下流側に設けられた第１流量制御ダンパー４６により制御される。そのため、第１流量制御ダンパー４６の開度を微小開度域で制御することにより、誘引通風機４５で調整できる下限流量以下の排ガスの流量の制御にも対応できる。

【0051】

＜循環通路について＞
本実施形態では、排ガス浄化設備３１は、循環通路６１と、第２流量制御ダンパー６２を備えている。循環通路６１は、第２排ガス通路１２における脱硝触媒４４（詳しくは、誘引通風機４５）と第１流量制御ダンパー４６との間の第２位置８２（下流側位置）と、第２排ガス通路１２におけるバグフィルタ４１よりも上流側の第１位置８１（上流側位置）との間を接続している。そして、この循環通路６１に、排ガスの流量を制御する第２流量制御ダンパー６２が設けられている。

【0052】

このようにして、本実施形態では、排ガスを、第２排ガス通路１２における第１流量制御ダンパー４６よりも上流側の第２位置８２から循環通路６１へ流して、バグフィルタ４１よりも上流側の第１位置８１へ循環させることができる。これにより、栽培施設７１にて必要なＣＯ_２の供給量に応じた量の排ガスを第１流量制御ダンパー４６により栽培施設７１に供給する一方で、残りの排ガス（バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４による浄化後の排ガス）を循環通路６１に流して循環させてバグフィルタ４１よりも上流側へ戻すことができる。すなわち、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４による浄化後の排ガスのうち栽培施設７１へ供給されない余剰の排ガスは、循環通路６１に流れて排ガス浄化設備３１内で循環する。

【0053】

そのため、バグフィルタ４１よりも上流側にある排ガス浄化設備３１の入口における排ガス中の有害な各成分の濃度は、バイオマス燃焼施設２１から排出される排ガス中の有害な各成分の濃度と比較して低くなる。したがって、排ガス浄化設備３１で排ガスを浄化し易くなる。ゆえに、排ガス浄化設備３１の排ガス浄化性能が向上する。

【0054】

また、バイオマス燃焼施設２１から排出される排ガスは、その排ガス中の任意の成分の濃度が急激に高くなった場合であっても、循環通路６１により循環される浄化後の排ガスにより希釈されるので、排ガス中の任意の成分の濃度が低下する。したがって、排ガス浄化設備３１で排ガスを浄化し易くなる。ゆえに、排ガス浄化設備３１の排ガス浄化性能が向上する。

【0055】

また、例えばバグフィルタ４１や酸化触媒４３や脱硝触媒４４などの各機器への負荷が低減するので、各機器を維持するための費用（ランニングコスト）が低減される。また、バグフィルタ４１における酸性ガス除去用薬剤の使用量や、酸化触媒４３と脱硝触媒４４における触媒の使用量を、従来よりも減らすことが可能となる。

【0056】

また、循環通路６１は第１流量制御ダンパー４６よりも上流側の第２位置８２で第２排ガス通路１２に接続しているので、第１流量制御ダンパー４６の開度に関わらず循環通路６１に常に排ガスを流すことができる。そのため、循環通路６１の配管中で排ガス中の水分の凝縮が起こり難くなり、排ガス中の水分が凝縮した水が発生し難くなるので、循環通路６１の配管の腐食を防止できる。

【0057】

＜浄化後の排ガス中の各成分の濃度に対する制御について＞
浄化後の排ガス中の各成分（植物に有害な成分）のうち１つでも濃度が所定の基準値を超えた成分がある場合には、植物の育成に影響を与えるおそれがあるため、栽培施設７１への排ガスの供給を停止させることが望ましい。

【0058】

ここで、比較例として、図１にて破線で示すように第１流量制御ダンパー４６が排ガス浄化設備３１よりも上流側の位置に設けられており、かつ、循環通路６１が設けられていない例を想定する。すると、この比較例において、第１流量制御ダンパー４６を全閉状態にして栽培施設７１への排ガスの供給を停止させたときに、排ガスは第１流量制御ダンパー４６により排ガス浄化設備３１に流れることができないので、排ガス浄化設備３１における排ガスの浄化作用も停止する。

【0059】

すると、その後、再度、栽培施設７１への排ガスの供給を行う場合、例えばバイオマス燃焼施設２１の排ガス中の各成分を連続分析し、排ガス浄化設備３１の入口側における排ガス中の各成分の濃度が所定の制御値を満たしたら栽培施設７１への排ガスの供給を再開するというように、栽培施設７１への排ガスの供給を再開するタイミングを決定しなければならない。もしくは、排ガス浄化設備３１における栽培施設７１への供給部分に遮蔽弁および排気筒を設け、浄化後の排ガス中の各成分の濃度が所定の基準値以下になるまでは浄化後の排ガスを排ガス浄化設備３１の排気筒から排出する必要がある。

【0060】

これに対し、本実施形態では、前記のように第１流量制御ダンパー４６が第２排ガス通路１２にて脱硝触媒４４よりも下流側の位置に設けられ、かつ、脱硝触媒４４と第１流量制御ダンパー４６との間の第２位置８２に接続する循環通路６１が設けられている。そして、本実施形態では、浄化後の排ガス中の各成分のうち１つ以上の成分の濃度が所定の基準値を超えた場合は、第１流量制御ダンパー４６を全閉状態にするとともに、さらに排ガスの全量を排ガス浄化設備３１内で循環させる。

【0061】

すなわち、システム制御部３２は、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４による浄化後の排ガス中の各成分のうちの少なくとも１つの成分の濃度が所定の基準値を超えた場合に、第１流量制御ダンパー４６により第２排ガス通路１２を遮断させて、栽培施設７１への排ガスの供給を停止させる。そして、さらに本実施形態では、システム制御部３２は、誘引通風機４５を駆動させるとともに、第２流量制御ダンパー６２を開弁状態にして循環通路６１を開口させて、浄化後の排ガスを全て循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させる。

【0062】

なお、システム制御部３２は、各ガス分析計４８による測定結果をもとに、浄化後の排ガス中の各成分のうちの少なくとも１つの成分の濃度が所定の基準値を超えたか否かを判断する。

【0063】

このようにして、本実施形態では、第２排ガス通路１２にて脱硝触媒４４よりも下流側の位置に設けられている第１流量制御ダンパー４６により第２排ガス通路１２を遮断させて栽培施設７１への排ガスの供給を停止する一方で、排ガスを循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させることができる。そして、排ガスを循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させることにより、排ガスはバグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４により繰り返し浄化される。そのため、栽培施設７１への排ガスの供給を停止する間に、排ガス中の各成分の濃度が所定の基準値以下になるまで排ガスを浄化できる。そして、排ガス中の各成分の濃度が所定の基準値以下になった時点で、システム制御部３２は第１流量制御ダンパー４６により第２排ガス通路１２を開口させて栽培施設７１への浄化ガスの供給を再開させることにより、速やかに栽培施設７１へのＣＯ_２の供給を再開することができる。

【0064】

＜栽培施設への排ガスの供給を長時間停止する場合について＞
前記の比較例では、夜間など栽培施設７１への排ガスの供給を長時間停止する場合に、第１流量制御ダンパー４６を全閉状態にして栽培施設７１への排ガスの供給を停止させると、第１流量制御ダンパー４６により排ガスは排ガス浄化設備３１に流れることができない。

【0065】

そのため、栽培施設７１への排ガスの供給を停止する間に排ガス浄化設備３１における配管および各設備の温度が低下するので、再度栽培施設７１への排ガスの供給を行う前に排ガス中の水分の凝縮を生じ難くするために、排ガス浄化設備３１における配管および各設備を昇温する必要がある。したがって、栽培施設７１への排ガスの供給を再開するために時間を要してしまう。

【0066】

さらに、排ガス浄化設備３１における配管および各設備の温度が低下することで、バグフィルタ４１のろ布に付着している塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２、消石灰が塩化水素（ＨＣｌ）と反応して生成したもの）が吸湿することや、各触媒が吸湿し活性低下することや、配管および各機器で排ガス中の水分が凝縮した水（ドレン水）が発生し配管および各機器が腐食することなどが発生する可能性がある。

【0067】

これに対し、本実施形態では、排ガス供給システム１は、夜間（例えば、日没から日の出までの時間）など栽培施設７１への排ガスの供給を所定時間以上停止しているときにおいて、排ガスを循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させながら加熱している。具体的には、システム制御部３２は、第１流量制御ダンパー４６を全閉状態にして栽培施設７１への排ガスの供給を停止する一方で、誘引通風機４５を駆動させるとともに第２流量制御ダンパー６２を開弁状態にして、浄化後の排ガスを全て循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させている。そして、さらにシステム制御部３２は、排ガス再加熱器４２により排ガスを加熱して、排ガスの温度を結露が発生しない程度の温度（低温）に維持させている。

【0068】

これにより、排ガス浄化設備３１および循環通路６１の配管において排ガスに含まれる水分の凝縮が起こり難くなるので、排ガス浄化設備３１および循環通路６１の配管が腐食し難くなる。また、夜間が過ぎた後（例えば、日の出後）、すなわち、栽培施設７１への排ガスの供給を所定時間以上停止した後において、短時間で栽培施設７１への排ガスの供給を再開して栽培施設７１へＣＯ_２を供給できる。

【0069】

さらに、バイオマス燃焼施設２１からの排ガスに含まれる各成分の濃度のうちＣＯの濃度が高い場合には、酸化触媒４３における発熱反応による発熱により排ガスの温度が上昇する。そのため、ＣＯの濃度が高く排ガスの循環量が多い場合には、排ガス再加熱器４２での加熱に必要な熱量が低減し、例えば排ガスの昇温に必要な高圧蒸気量が減少する。なお、本実施形態では、前記のように排ガスに含まれる各成分の濃度のうちＣＯの濃度が基準値以上に高い場合には、バグフィルタ４１や酸化触媒４３や脱硝触媒４４により浄化された後の排ガスを全て循環通路６１へ流して排ガス浄化設備３１内で循環させるので、排ガスの循環量が多くなる。

【0070】

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

【0071】

例えば、前記の説明では、第２排ガス通路１２は、第１排ガス通路１１を介してバイオマス燃焼施設２１に接続していたが、これに限定されず、第１排ガス通路１１を介さないで直接的にバイオマス燃焼施設２１に接続していてもよい。

【0072】

例えば、第１流量制御ダンパー４６は、第２排ガス通路１２において、バグフィルタ４１や酸化触媒４３や脱硝触媒４４などの排ガス浄化機器よりも下流側であれば、どの位置に設けられていてもよい。例えば、第１流量制御ダンパー４６は、ガス冷却設備４７またはＣＯ_２計４９またはガス流量計５１よりも下流側の位置や、誘引通風機４５よりも上流側の位置に設けられていてもよい。また、排ガス浄化機器として、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４のうちの少なくとも１つが設けられていてもよく、あるいは、バグフィルタ４１と酸化触媒４３と脱硝触媒４４以外の機器が設けられていてもよい。また、循環通路６１に第２流量制御ダンパー６２が設けられていない変形例も考えられる。また、流量制御部として、第１流量制御ダンパー４６や第２流量制御ダンパー６２の代わりに、流量制御弁を用いてもよい。

【符号の説明】

【0073】

１ 排ガス供給システム
１１ 第１排ガス通路
１２ 第２排ガス通路
２１ バイオマス燃焼施設
３１ 排ガス浄化設備
３２ システム制御部
４１ バグフィルタ
４２ 排ガス再加熱器
４３ 酸化触媒
４４ 脱硝触媒
４５ 誘引通風機
４６ 第１流量制御ダンパー
４７ ガス冷却設備
４８ 各ガス分析計
６１ 循環通路
７１ 栽培施設
８１ 第１位置
８２ 第２位置

【図1】