JP2001107707A - 消化ガス燃焼処理システム - Google Patents
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 合理的な構成により、コストを増大すること
なく、消化ガスを良好に燃焼処理してエネルギーの有効
活用を図る。 【解決手段】 ガスタービン１に発電機３を連動連結
し、都市ガスを燃料としてガスタービン１を駆動し、発
電機３を駆動して発電電力を得る。ガスタービン１から
の高温排ガスと、有機性廃棄物を嫌気性雰囲気下で消化
処理する消化槽７で発生した消化ガスとをバーナ４に供
給し、消化ガスを燃焼する。バーナ４にボイラー１１を
接続し、消化ガスの燃焼に伴って排出される高温排ガス
を熱源として蒸気を発生する。ボイラー１１からの蒸気
を、蒸気配管１３を介して加熱装置１０および汚泥乾燥
装置９に供給し、エネルギーの有効活用を図る。
なく、消化ガスを良好に燃焼処理してエネルギーの有効
活用を図る。 【解決手段】 ガスタービン１に発電機３を連動連結
し、都市ガスを燃料としてガスタービン１を駆動し、発
電機３を駆動して発電電力を得る。ガスタービン１から
の高温排ガスと、有機性廃棄物を嫌気性雰囲気下で消化
処理する消化槽７で発生した消化ガスとをバーナ４に供
給し、消化ガスを燃焼する。バーナ４にボイラー１１を
接続し、消化ガスの燃焼に伴って排出される高温排ガス
を熱源として蒸気を発生する。ボイラー１１からの蒸気
を、蒸気配管１３を介して加熱装置１０および汚泥乾燥
装置９に供給し、エネルギーの有効活用を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水汚泥、ビール
工場からの排出される滓、飴製造工場の廃液、一般家庭
等から排出される生ゴミといった有機性廃棄物を消化槽
に貯留して嫌気性雰囲気下で消化処理するに際して発生
する消化ガスを処理する消化ガス燃焼処理システムに関
する。
工場からの排出される滓、飴製造工場の廃液、一般家庭
等から排出される生ゴミといった有機性廃棄物を消化槽
に貯留して嫌気性雰囲気下で消化処理するに際して発生
する消化ガスを処理する消化ガス燃焼処理システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】上述のような消化槽から発生する消化ガ
スの成分は、例えば、メタン65％、二酸化炭素34％、そ
の他、硫黄、アルカリ金属、珪素、リン等の不純物１％
など、燃焼可能なメタンを多量に含んでいる。そこで、
従来一般に、消化ガスを、ガスタービンやガスエンジ
ン、あるいは、ガスボイラーの燃料に利用して燃焼処理
している。
スの成分は、例えば、メタン65％、二酸化炭素34％、そ
の他、硫黄、アルカリ金属、珪素、リン等の不純物１％
など、燃焼可能なメタンを多量に含んでいる。そこで、
従来一般に、消化ガスを、ガスタービンやガスエンジ
ン、あるいは、ガスボイラーの燃料に利用して燃焼処理
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の場合、消化ガスを燃料として直接ガスタービンに投入
すると、高温の燃焼をしているガスタービンでは、消化
ガスに混入している不純物に起因してタービン翼が腐食
損傷しやすくメンテナンスを頻繁に行わなければなら
ず、ランニングコストが増大する問題があった。
の場合、消化ガスを燃料として直接ガスタービンに投入
すると、高温の燃焼をしているガスタービンでは、消化
ガスに混入している不純物に起因してタービン翼が腐食
損傷しやすくメンテナンスを頻繁に行わなければなら
ず、ランニングコストが増大する問題があった。
【０００４】そこで、消化ガス中の不純物を除去するこ
とが考えられたが、除去設備が必要でイニシャルコスト
が増大する問題があった。これらのことは、ガスエンジ
ン、やガスボイラーでも同様であり、消化ガスを燃焼処
理する上で改善の余地があった。
とが考えられたが、除去設備が必要でイニシャルコスト
が増大する問題があった。これらのことは、ガスエンジ
ン、やガスボイラーでも同様であり、消化ガスを燃焼処
理する上で改善の余地があった。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の消化ガス燃焼処
理システムは、合理的な構成により、コストを増大する
ことなく、消化ガスを良好に燃焼処理してエネルギーの
有効活用を図れるようにすることを目的とし、また、請
求項２に係る発明の消化ガス燃焼処理システムは、より
一層エネルギーの有効活用を図れるようにすることを目
的とする。
たものであって、請求項１に係る発明の消化ガス燃焼処
理システムは、合理的な構成により、コストを増大する
ことなく、消化ガスを良好に燃焼処理してエネルギーの
有効活用を図れるようにすることを目的とし、また、請
求項２に係る発明の消化ガス燃焼処理システムは、より
一層エネルギーの有効活用を図れるようにすることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の消
化ガス燃焼処理システムは、上述のような目的を達成す
るために、発電機と、前記発電機を駆動するガスタービ
ンと、有機性廃棄物を貯留して嫌気性雰囲気下で消化処
理する消化槽と、前記消化槽で発生する消化ガスと前記
ガスタービンからの燃焼排ガスとを供給して消化ガスを
燃焼するバーナと、前記バーナからの燃焼ガスによって
蒸気を発生するボイラーと、を備えて構成する。
化ガス燃焼処理システムは、上述のような目的を達成す
るために、発電機と、前記発電機を駆動するガスタービ
ンと、有機性廃棄物を貯留して嫌気性雰囲気下で消化処
理する消化槽と、前記消化槽で発生する消化ガスと前記
ガスタービンからの燃焼排ガスとを供給して消化ガスを
燃焼するバーナと、前記バーナからの燃焼ガスによって
蒸気を発生するボイラーと、を備えて構成する。
【０００７】また、請求項２に係る発明の消化ガス燃焼
処理システムは、上述のような目的を達成するために、
請求項１に係る発明の消化ガス燃焼処理システムにおけ
る発電機に蒸気タービンを連動連結し、前記蒸気タービ
ンをボイラーからの蒸気によって作動するように構成す
る。
処理システムは、上述のような目的を達成するために、
請求項１に係る発明の消化ガス燃焼処理システムにおけ
る発電機に蒸気タービンを連動連結し、前記蒸気タービ
ンをボイラーからの蒸気によって作動するように構成す
る。
【０００８】
【作用】請求項１に係る発明の消化ガス燃焼処理システ
ムの構成による作用は次の通りである。すなわち、ガス
タービンでは、それからの燃焼排ガスにおける残存酸素
濃度が約15％程度と比較的高濃度であることに着目し、
請求項１に係る発明では、ガスタービンの後段でバーナ
を設け、ガスタービンからの高温排ガスを利用して消化
ガスを燃焼させるという合理的な構成を採用した。これ
により、燃焼用空気を必要とせずに、消化ガスをバーナ
で燃焼し、その燃焼ガスによってボイラーで蒸気を発生
させ、その蒸気を消化槽の加温や消化処理後の汚泥の乾
燥や給湯や空調などに有効に活用できる。
ムの構成による作用は次の通りである。すなわち、ガス
タービンでは、それからの燃焼排ガスにおける残存酸素
濃度が約15％程度と比較的高濃度であることに着目し、
請求項１に係る発明では、ガスタービンの後段でバーナ
を設け、ガスタービンからの高温排ガスを利用して消化
ガスを燃焼させるという合理的な構成を採用した。これ
により、燃焼用空気を必要とせずに、消化ガスをバーナ
で燃焼し、その燃焼ガスによってボイラーで蒸気を発生
させ、その蒸気を消化槽の加温や消化処理後の汚泥の乾
燥や給湯や空調などに有効に活用できる。
【０００９】また、請求項２に係る発明の消化ガス燃焼
処理システムの構成によれば、ボイラーで発生する蒸気
の量が多いなど、消化槽の加温や消化処理後の汚泥の乾
燥や給湯や空調などに利用しても余るような場合でも、
その余剰の蒸気を蒸気タービンに供給し、発電機の発電
に活用できる。
処理システムの構成によれば、ボイラーで発生する蒸気
の量が多いなど、消化槽の加温や消化処理後の汚泥の乾
燥や給湯や空調などに利用しても余るような場合でも、
その余剰の蒸気を蒸気タービンに供給し、発電機の発電
に活用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る消化ガス
燃焼処理システムの第１実施例を示す全体概略構成図で
あり、ガスタービン１の出力軸２に発電機３が連動連結
され、都市ガスを燃料としてガスタービン１を駆動する
とともに発電機３を駆動して発電電力を得るように構成
されている。
づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る消化ガス
燃焼処理システムの第１実施例を示す全体概略構成図で
あり、ガスタービン１の出力軸２に発電機３が連動連結
され、都市ガスを燃料としてガスタービン１を駆動する
とともに発電機３を駆動して発電電力を得るように構成
されている。
【００１１】ガスタービン１の後段にバーナ４が設けら
れ、ガスタービン１からの高温排ガスが供給されるよう
に構成されている。また、バーナ４には、ブースター５
を介装したガス配管６を介して消化槽７が接続され、消
化槽７で発生した消化ガスとガスタービン１からの高温
排ガスとをバーナ４に供給し、消化ガスを燃焼するよう
に構成されている。
れ、ガスタービン１からの高温排ガスが供給されるよう
に構成されている。また、バーナ４には、ブースター５
を介装したガス配管６を介して消化槽７が接続され、消
化槽７で発生した消化ガスとガスタービン１からの高温
排ガスとをバーナ４に供給し、消化ガスを燃焼するよう
に構成されている。
【００１２】消化槽７は、外気と遮断した密閉構成で、
下水汚泥、ビール工場からの排出される滓、飴製造工場
の廃液、一般家庭等から排出される生ゴミといった有機
性廃棄物を貯留し、嫌気性雰囲気下で嫌気性菌により消
化処理するように構成されている。この消化処理におい
ては、嫌気性菌により有機物が分解され、メタンガスを
多量に含んだ消化ガスが発生する。
下水汚泥、ビール工場からの排出される滓、飴製造工場
の廃液、一般家庭等から排出される生ゴミといった有機
性廃棄物を貯留し、嫌気性雰囲気下で嫌気性菌により消
化処理するように構成されている。この消化処理におい
ては、嫌気性菌により有機物が分解され、メタンガスを
多量に含んだ消化ガスが発生する。
【００１３】消化槽７に遠心型脱水機８が接続され、更
に、遠心型脱水機８に汚泥乾燥装置９が接続され、消化
処理後の汚泥を脱水処理し、その脱水処理後の汚泥ケー
キを乾燥処理して減量化し、最終的には、焼却処理した
り、産業廃棄物として埋め立て処分したりするようにな
っている。消化槽７の周囲には、槽内温度を所定の高温
状態にして有機性廃棄物の消化処理を促進するための加
熱装置１０が設けられている。
に、遠心型脱水機８に汚泥乾燥装置９が接続され、消化
処理後の汚泥を脱水処理し、その脱水処理後の汚泥ケー
キを乾燥処理して減量化し、最終的には、焼却処理した
り、産業廃棄物として埋め立て処分したりするようにな
っている。消化槽７の周囲には、槽内温度を所定の高温
状態にして有機性廃棄物の消化処理を促進するための加
熱装置１０が設けられている。
【００１４】バーナ４にはボイラー１１が接続され、消
化ガスの燃焼に伴って排出される高温排ガスを熱源とし
て蒸気を発生するようになっている。図中１２は、ボイ
ラー１１を経た排ガスを排出する煙突を示している。
化ガスの燃焼に伴って排出される高温排ガスを熱源とし
て蒸気を発生するようになっている。図中１２は、ボイ
ラー１１を経た排ガスを排出する煙突を示している。
【００１５】ボイラー１１からの蒸気が、蒸気配管１３
を介して加熱装置１０および汚泥乾燥装置９に供給さ
れ、エネルギーの有効活用を図るようになっている。ま
た、図示しないが、ボイラー１１からの蒸気は、給湯設
備に送られたり、暖房設備や吸収式冷凍機に送られて暖
房や冷房などの空調に利用されるようになっている。
を介して加熱装置１０および汚泥乾燥装置９に供給さ
れ、エネルギーの有効活用を図るようになっている。ま
た、図示しないが、ボイラー１１からの蒸気は、給湯設
備に送られたり、暖房設備や吸収式冷凍機に送られて暖
房や冷房などの空調に利用されるようになっている。
【００１６】図２は、本発明に係る消化ガス燃焼処理シ
ステムの第２実施例を示す全体概略構成図であり、第１
実施例と異なるところは次の通りである。すなわち、発
電機３に遠心式クラッチ２１を介して蒸気タービン２２
が連動連結されている。
ステムの第２実施例を示す全体概略構成図であり、第１
実施例と異なるところは次の通りである。すなわち、発
電機３に遠心式クラッチ２１を介して蒸気タービン２２
が連動連結されている。
【００１７】また、バーナ４からボイラー１１への排ガ
ス供給路途中に熱交換器２３が介装され、ボイラー１１
からの蒸気を熱交換器２３を介して蒸気タービン２２に
供給し、蒸気タービン２２からの蒸気を復水器２４を介
してボイラー１１に戻すように構成されている。他の構
成は第１実施例と同じであり、同一図番を付してその説
明は省略する。
ス供給路途中に熱交換器２３が介装され、ボイラー１１
からの蒸気を熱交換器２３を介して蒸気タービン２２に
供給し、蒸気タービン２２からの蒸気を復水器２４を介
してボイラー１１に戻すように構成されている。他の構
成は第１実施例と同じであり、同一図番を付してその説
明は省略する。
【００１８】この第２実施例によれば、蒸気タービン２
２からの蒸気を加熱し、その過熱蒸気を蒸気タービン２
２に供給し、ドレンを発生させずに効率良く蒸気タービ
ン２２を駆動し、ボイラー１１からの蒸気を発電に利用
できる。このため、消化槽７の加温や汚泥乾燥装置９の
加熱や給湯設備や空調などに蒸気を供給しても余るよう
な場合でも、その余剰の蒸気で発電電力を得ることがで
き、消化ガスの燃焼によって得られるエネルギーを無駄
なく十分に活用できる。
２からの蒸気を加熱し、その過熱蒸気を蒸気タービン２
２に供給し、ドレンを発生させずに効率良く蒸気タービ
ン２２を駆動し、ボイラー１１からの蒸気を発電に利用
できる。このため、消化槽７の加温や汚泥乾燥装置９の
加熱や給湯設備や空調などに蒸気を供給しても余るよう
な場合でも、その余剰の蒸気で発電電力を得ることがで
き、消化ガスの燃焼によって得られるエネルギーを無駄
なく十分に活用できる。
【００１９】上記第１および第２実施例のいずれにおい
ても、消化槽７のメンテナンスとか消化槽７側のトラブ
ルなどに起因して消化ガスがバーナ４に供給されない場
合でも、ガスタービン１からの高温排ガスをバーナ４を
経てボイラー１１に供給できる。このため、給湯設備や
空調等、更には、消化槽７の加熱装置１０や汚泥乾燥装
置９に対して蒸気を安定して供給できる利点を有してい
る。
ても、消化槽７のメンテナンスとか消化槽７側のトラブ
ルなどに起因して消化ガスがバーナ４に供給されない場
合でも、ガスタービン１からの高温排ガスをバーナ４を
経てボイラー１１に供給できる。このため、給湯設備や
空調等、更には、消化槽７の加熱装置１０や汚泥乾燥装
置９に対して蒸気を安定して供給できる利点を有してい
る。
【００２０】上記第１および第２実施例のいずれにおい
ても、ガスタービン１の燃料としては、都市ガスに限ら
ず、天然ガス、石油や石炭などの燃焼排ガスなど、各種
の石化燃料を用いることができる。
ても、ガスタービン１の燃料としては、都市ガスに限ら
ず、天然ガス、石油や石炭などの燃焼排ガスなど、各種
の石化燃料を用いることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の消化ガス燃焼処理システムによれば、消
化ガスを直接ガスタービンに供給するのではなく、ガス
タービンからの高温排ガスを利用して消化ガスを燃焼さ
せるという合理的な構成を採用し、燃焼用空気を必要と
せずに、消化ガスをバーナで燃焼させるから、消化ガス
中に存在する不純物に起因するメンテナンスの問題が発
生せず、かつ、不純物除去設備が不要となり、コストを
増大することなく、消化ガスを良好に燃焼処理できる。
また、バーナからの燃焼ガスによってボイラーで蒸気を
発生させるから、その蒸気を消化槽の加温や消化処理後
の汚泥の乾燥や給湯や空調などに有効に活用でき、エネ
ルギーの有効活用を図ることができる。
１に係る発明の消化ガス燃焼処理システムによれば、消
化ガスを直接ガスタービンに供給するのではなく、ガス
タービンからの高温排ガスを利用して消化ガスを燃焼さ
せるという合理的な構成を採用し、燃焼用空気を必要と
せずに、消化ガスをバーナで燃焼させるから、消化ガス
中に存在する不純物に起因するメンテナンスの問題が発
生せず、かつ、不純物除去設備が不要となり、コストを
増大することなく、消化ガスを良好に燃焼処理できる。
また、バーナからの燃焼ガスによってボイラーで蒸気を
発生させるから、その蒸気を消化槽の加温や消化処理後
の汚泥の乾燥や給湯や空調などに有効に活用でき、エネ
ルギーの有効活用を図ることができる。
【００２２】また、請求項２に係る発明の消化ガス燃焼
処理システムによれば、ボイラーで発生する蒸気の量に
余剰分が生じても、その余剰の蒸気を発電機の発電に活
用するから、消化ガスの燃焼処理に伴って発生するエネ
ルギーを無駄なく利用でき、より一層エネルギーの有効
活用を図ることができる。
処理システムによれば、ボイラーで発生する蒸気の量に
余剰分が生じても、その余剰の蒸気を発電機の発電に活
用するから、消化ガスの燃焼処理に伴って発生するエネ
ルギーを無駄なく利用でき、より一層エネルギーの有効
活用を図ることができる。
【図１】本発明に係る消化ガス燃焼処理システムの第１
実施例を示す全体概略構成図である。
実施例を示す全体概略構成図である。
【図２】本発明に係る消化ガス燃焼処理システムの第２
実施例を示す全体概略構成図である。
実施例を示す全体概略構成図である。
１…ガスタービン ３…発電機 ４…バーナ ７…消化槽 １１…ボイラー ２２…蒸気タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｆ２２Ｂ 1/18 Ｇ Ｆ２３Ｇ 7/06 Ｆ２３Ｇ 7/06 Ｚ (72)発明者 前田 洋 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 小倉 啓宏 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3G081 BA02 BA11 BB00 BC07 BC11 BD00 DA03 3K078 AA05 BA01 BA17 BA21 CA02
Claims (2)
- 【請求項１】発電機と、 前記発電機を駆動するガスタービンと、 有機性廃棄物を貯留して嫌気性雰囲気下で消化処理する
消化槽と、 前記消化槽で発生する消化ガスと前記ガスタービンから
の燃焼排ガスとを供給して消化ガスを燃焼するバーナ
と、 前記バーナからの燃焼ガスによって蒸気を発生するボイ
ラーと、 を備えたことを特徴とする消化ガス燃焼処理システム。 - 【請求項２】請求項１に記載の発電機に蒸気タービンを
連動連結し、前記蒸気タービンをボイラーからの蒸気に
よって作動するように構成してある消化ガス燃焼処理シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28695299A JP2001107707A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 消化ガス燃焼処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28695299A JP2001107707A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 消化ガス燃焼処理システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107707A true JP2001107707A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17711089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28695299A Pending JP2001107707A (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 消化ガス燃焼処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001107707A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1999-10-07 JP JP28695299A patent/JP2001107707A/ja active Pending
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