JP2001229955A - 発電システム - Google Patents
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Classifications
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- 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
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生ごみや生活排水などの有機性物質のエネル
ギーリサイクルを可能とし、そのリサイクル効率を高め
た廃棄物処理システムを提供する。 【解決手段】 ディスポーザによって微粉砕された厨芥
スラリーと、台所排水やし尿を含むトイレ排水やその他
排水などの生活排水と、を集合し、濃縮し、メタン発酵
プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタンガス
を燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から電力と
熱を生成させる。
ギーリサイクルを可能とし、そのリサイクル効率を高め
た廃棄物処理システムを提供する。 【解決手段】 ディスポーザによって微粉砕された厨芥
スラリーと、台所排水やし尿を含むトイレ排水やその他
排水などの生活排水と、を集合し、濃縮し、メタン発酵
プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタンガス
を燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から電力と
熱を生成させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、様々な建築物内で塵
芥、し尿、排水等の形で発生する有機性物質を、メタン
発酵プロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチ
ガスに転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力
と熱を回収する発電システムに関する。
芥、し尿、排水等の形で発生する有機性物質を、メタン
発酵プロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチ
ガスに転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力
と熱を回収する発電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、家庭などの人間が居住する建築物
から排出される有機性物質の生ごみは、一般廃棄物と一
緒に埋め立てされるか焼却処分されていた。埋め立てに
関しては、埋め立て場所の不足や国土の汚染が大きな問
題であった。焼却に関しては、温室効果ガスＣＯ２やダ
イオキシンを発生させることから好ましくないことがわ
かっている。このような問題を解決するために、例えば
特開平１１−１６２４９４（生ゴミ処理システムおよび
生ゴミを利用した燃料電池用ガス供給方法並びにその装
置）のように、生ごみを発酵させて得られるメタンガス
を燃料電池に供給して電力を得る方法が提案されてい
る。
から排出される有機性物質の生ごみは、一般廃棄物と一
緒に埋め立てされるか焼却処分されていた。埋め立てに
関しては、埋め立て場所の不足や国土の汚染が大きな問
題であった。焼却に関しては、温室効果ガスＣＯ２やダ
イオキシンを発生させることから好ましくないことがわ
かっている。このような問題を解決するために、例えば
特開平１１−１６２４９４（生ゴミ処理システムおよび
生ゴミを利用した燃料電池用ガス供給方法並びにその装
置）のように、生ごみを発酵させて得られるメタンガス
を燃料電池に供給して電力を得る方法が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、埋め
立てによって国土を汚染することもなく、焼却によるＣ
Ｏ２の発生やダイオキシンの発生もなく、燃料電池によ
る高効率な発電により廃棄物をエネルギーとしてリサイ
クルできる非常に優れた方法である。しかしながら、こ
のような従来技術においても次のような問題があった。 １）生ごみ以外の生活排水の処理ができないため、生ご
み処理系とその他の生活排水処理系の二系統の廃棄物処
理システムが必要となり、設備コスト、ランニングコス
トの増大を招いていた。 ２）生ごみ以外の生活排水にも有機性の廃棄物が含有さ
れているにも関わらず、メタンガスとして回収すること
ができないため、廃棄物のリサイクル効率を低下させて
いた。 ３）燃料電池は、電力と熱を同時に発生させることがで
きるコージェネレーションシステムであるにも関わら
ず、熱の利用が考慮されておらず総合効率をさらに向上
させる余地を残していた。
立てによって国土を汚染することもなく、焼却によるＣ
Ｏ２の発生やダイオキシンの発生もなく、燃料電池によ
る高効率な発電により廃棄物をエネルギーとしてリサイ
クルできる非常に優れた方法である。しかしながら、こ
のような従来技術においても次のような問題があった。 １）生ごみ以外の生活排水の処理ができないため、生ご
み処理系とその他の生活排水処理系の二系統の廃棄物処
理システムが必要となり、設備コスト、ランニングコス
トの増大を招いていた。 ２）生ごみ以外の生活排水にも有機性の廃棄物が含有さ
れているにも関わらず、メタンガスとして回収すること
ができないため、廃棄物のリサイクル効率を低下させて
いた。 ３）燃料電池は、電力と熱を同時に発生させることがで
きるコージェネレーションシステムであるにも関わら
ず、熱の利用が考慮されておらず総合効率をさらに向上
させる余地を残していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記のような問題を解決
するために、請求項１による発電システムは、建築物か
ら排出される有機性物質含有排水を一時的に貯溜して濃
縮し、メタン発酵プロセスによりメタンガスを発生さ
せ、水素リッチガスに転換して燃料ガスとして燃料電池
に供給し、電力と熱を回収する事を特徴とする。かかる
構成により、建築物から不可避的に排出される有規性物
質を有効利用して、熱と電気とを回収することができ
る。また、有機性物質含有排水を濃縮することにより、
メタン発酵プロセスにおいてメタンガスを効率的に発生
させることができる。ここで、建築物とは、再利用可能
な有機性物質を排出するものは全て含まれ、一戸建て住
宅、集合住宅、ホテル等の人間が居住する建築物はもと
より、オフィスビル、デパート、水族館、工場施設等の
人間が一時的に滞在する建築物、畜舎等の動物飼育用の
建築物、等も当然含まれる。また、有規性物質含有水と
しては、塵芥等の有機性廃棄物のスラリーを含む水や、
洗濯排水、浴槽排水等の生活排水等を全て含む。
するために、請求項１による発電システムは、建築物か
ら排出される有機性物質含有排水を一時的に貯溜して濃
縮し、メタン発酵プロセスによりメタンガスを発生さ
せ、水素リッチガスに転換して燃料ガスとして燃料電池
に供給し、電力と熱を回収する事を特徴とする。かかる
構成により、建築物から不可避的に排出される有規性物
質を有効利用して、熱と電気とを回収することができ
る。また、有機性物質含有排水を濃縮することにより、
メタン発酵プロセスにおいてメタンガスを効率的に発生
させることができる。ここで、建築物とは、再利用可能
な有機性物質を排出するものは全て含まれ、一戸建て住
宅、集合住宅、ホテル等の人間が居住する建築物はもと
より、オフィスビル、デパート、水族館、工場施設等の
人間が一時的に滞在する建築物、畜舎等の動物飼育用の
建築物、等も当然含まれる。また、有規性物質含有水と
しては、塵芥等の有機性廃棄物のスラリーを含む水や、
洗濯排水、浴槽排水等の生活排水等を全て含む。
【０００５】請求項２に記載の発明は、人間が居住する
建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プロセス
によりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに転換し
て燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を回収す
る発電システムにおいて、ディスポーザによって微粉砕
された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の汚水、そ
の他の排水からなる生活排水とを集合し、濃縮し、メタ
ン発酵プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタ
ンガスを燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から
電力と熱を生成させることを特徴とする。一般に、メタ
ン発酵プロセスは高濃度の有機性排水を対象とする排水
プロセスであるため、台所排水やし尿を含むトイレ排水
やその他排水などの低濃度の有機性排水と、高濃度の厨
芥スラリーとを集合した後に、さらに濃縮して高濃度の
有機性排水として、メタン発酵プロセスに導入するのが
望ましい。これにより、人間が居住する建築物内で発生
するすべての有機性物質からメタンガスを生成すること
が可能となる。
建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プロセス
によりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに転換し
て燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を回収す
る発電システムにおいて、ディスポーザによって微粉砕
された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の汚水、そ
の他の排水からなる生活排水とを集合し、濃縮し、メタ
ン発酵プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタ
ンガスを燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から
電力と熱を生成させることを特徴とする。一般に、メタ
ン発酵プロセスは高濃度の有機性排水を対象とする排水
プロセスであるため、台所排水やし尿を含むトイレ排水
やその他排水などの低濃度の有機性排水と、高濃度の厨
芥スラリーとを集合した後に、さらに濃縮して高濃度の
有機性排水として、メタン発酵プロセスに導入するのが
望ましい。これにより、人間が居住する建築物内で発生
するすべての有機性物質からメタンガスを生成すること
が可能となる。
【０００６】請求項３による発電システムは、人間が居
住する建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プ
ロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに
転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を
回収する発電システムにおいて、 ディスポーザによっ
て微粉砕された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の
汚水、その他の排水からなる生活排水を濃縮した濃縮生
活排水と、を集合し、メタン発酵プロセスによってメタ
ンガスを発生させ、該メタンガスを燃料電池に燃料とし
て供給し、該燃料電池から電力と熱を生成させることを
特徴とする。前述のように、メタン発酵プロセスは高濃
度の有機性排水を対象とする排水プロセスであるため、
台所排水やし尿を含むトイレ排水やその他排水などの低
濃度の有機性排水を集合濃縮して高濃度の有機性排水と
し、高濃度の厨芥スラリーと集合して、メタン発酵プロ
セスに導入するのが好ましい。これにより、人間が居住
する建築物内で発生するすべての有機性物質を、より効
率的にメタンガスに変換しエネルギーとして回収するこ
とが可能となる。
住する建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プ
ロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに
転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を
回収する発電システムにおいて、 ディスポーザによっ
て微粉砕された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の
汚水、その他の排水からなる生活排水を濃縮した濃縮生
活排水と、を集合し、メタン発酵プロセスによってメタ
ンガスを発生させ、該メタンガスを燃料電池に燃料とし
て供給し、該燃料電池から電力と熱を生成させることを
特徴とする。前述のように、メタン発酵プロセスは高濃
度の有機性排水を対象とする排水プロセスであるため、
台所排水やし尿を含むトイレ排水やその他排水などの低
濃度の有機性排水を集合濃縮して高濃度の有機性排水と
し、高濃度の厨芥スラリーと集合して、メタン発酵プロ
セスに導入するのが好ましい。これにより、人間が居住
する建築物内で発生するすべての有機性物質を、より効
率的にメタンガスに変換しエネルギーとして回収するこ
とが可能となる。
【０００７】請求項４による発電システムは、人間が居
住する建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プ
ロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに
転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を
回収する発電システムにおいて、 ディスポーザによっ
て微粉砕された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の
汚水、その他の排水からなる生活排水を一次濃縮した一
次濃縮生活排水と、を集合し、二次濃縮し、メタン発酵
プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタンガス
を燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から電力と
熱を生成させることを特徴とする。前述のように、メタ
ン発酵プロセスは高濃度の有機性排水を対象とする排水
プロセスであるため、台所排水やし尿を含むトイレ排水
やその他排水などの低濃度の有機性排水を集合濃縮して
一次濃縮有機性排水とし、高濃度の厨芥スラリーと集合
した後に二次濃縮を行い、非常に高濃度の二次濃縮生活
排水としてメタン発酵プロセスに導入するのが好まし
い。これにより、人間が居住する建築物内で発生するす
べての有機性物質から、さらに効率的にメタンガスを生
成することが可能となる。
住する建築物から排出される有機性物質をメタン発酵プ
ロセスによりメタンガスを発生させ、水素リッチガスに
転換して燃料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を
回収する発電システムにおいて、 ディスポーザによっ
て微粉砕された厨芥スラリーと、台所排水や、し尿等の
汚水、その他の排水からなる生活排水を一次濃縮した一
次濃縮生活排水と、を集合し、二次濃縮し、メタン発酵
プロセスによってメタンガスを発生させ、該メタンガス
を燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から電力と
熱を生成させることを特徴とする。前述のように、メタ
ン発酵プロセスは高濃度の有機性排水を対象とする排水
プロセスであるため、台所排水やし尿を含むトイレ排水
やその他排水などの低濃度の有機性排水を集合濃縮して
一次濃縮有機性排水とし、高濃度の厨芥スラリーと集合
した後に二次濃縮を行い、非常に高濃度の二次濃縮生活
排水としてメタン発酵プロセスに導入するのが好まし
い。これにより、人間が居住する建築物内で発生するす
べての有機性物質から、さらに効率的にメタンガスを生
成することが可能となる。
【０００８】請求項５による発電システムは、燃料電池
から生成される熱の少なくとも一部を、メタン発酵槽の
加温用熱源として利用することを特徴とする。メタン発
酵プロセスのメタンの発生率を高めるためにはメタン発
酵槽を５５℃程度に保つことが望ましい。一方、燃料電
池は電力と熱を同時に発生することができるコージェネ
レーション装置である。従って、燃料電池で発生する熱
をメタン発酵槽の加温用熱源として使用することが可能
であり、これにより加温用の熱源を別に設ける必要がな
くなる。若しくは小型化することができる。
から生成される熱の少なくとも一部を、メタン発酵槽の
加温用熱源として利用することを特徴とする。メタン発
酵プロセスのメタンの発生率を高めるためにはメタン発
酵槽を５５℃程度に保つことが望ましい。一方、燃料電
池は電力と熱を同時に発生することができるコージェネ
レーション装置である。従って、燃料電池で発生する熱
をメタン発酵槽の加温用熱源として使用することが可能
であり、これにより加温用の熱源を別に設ける必要がな
くなる。若しくは小型化することができる。
【０００９】請求項６による発電システムは、燃料電池
が固体高分子型燃料電池であることを特徴とする。燃料
電池で電力が発生する際には、燃料ガスの水素と酸化剤
の酸素が反応して水が生成するが、固体高分子型燃料電
池の反応温度は８０℃であるため、生成した水は８０℃
の温水として排出される。従って、この８０℃の温水
は、メタン発酵槽の温度を５５℃に維持するために非常
に好適な熱源である。ちなみに、リン酸型燃料電池の反
応温度は約２５０℃、溶融炭酸塩型燃料電池は約６５０
℃、固体酸化物型燃料電池にあっては約１０００℃とい
う高温であるため、メタン発酵槽を５５℃に加温するた
めの熱源として使用するためには何らかの手段により温
度を下げてやる必要があり、エネルギーロスを伴うため
必ずしも好適とは言い難い。なお、本発明において濃縮
とは、排水中の有機物濃度を高める操作全般を含み、分
離やろ過などのように、液体と固体とを分けることによ
り結果的に有機物濃度を高める操作もここで言う濃縮に
含まれる。
が固体高分子型燃料電池であることを特徴とする。燃料
電池で電力が発生する際には、燃料ガスの水素と酸化剤
の酸素が反応して水が生成するが、固体高分子型燃料電
池の反応温度は８０℃であるため、生成した水は８０℃
の温水として排出される。従って、この８０℃の温水
は、メタン発酵槽の温度を５５℃に維持するために非常
に好適な熱源である。ちなみに、リン酸型燃料電池の反
応温度は約２５０℃、溶融炭酸塩型燃料電池は約６５０
℃、固体酸化物型燃料電池にあっては約１０００℃とい
う高温であるため、メタン発酵槽を５５℃に加温するた
めの熱源として使用するためには何らかの手段により温
度を下げてやる必要があり、エネルギーロスを伴うため
必ずしも好適とは言い難い。なお、本発明において濃縮
とは、排水中の有機物濃度を高める操作全般を含み、分
離やろ過などのように、液体と固体とを分けることによ
り結果的に有機物濃度を高める操作もここで言う濃縮に
含まれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
例の発電システムのシステム構成図である。台所などか
ら排出される厨芥は、ディスポーザにより粉砕され厨芥
スラリーとして濃縮装置に導入される。一般に、ディス
ポーザは台所のシンクに取り付けられる生ごみを粉砕す
る装置である。生ごみは約８０％が水分のため流動性の
ある厨芥スラリーとなるが、排水配管中での流動性をさ
らに高めるために水で希釈されることが多い。一般的に
４人家族の１家庭から１日に排出される厨芥量は約１ｋ
ｇであり、ディスポーザの希釈水は約２０Ｌ程度であ
る。このときの厨芥スラリーのＢＯＤ汚濁度は約５５０
０ｍｇ／Ｌである。台所排水は、台所のシンクから排水
配管により濃縮装置に搬送される。一般的に１家庭から
１日に排出される台所排水は、約１２０ＬでＢＯＤ汚濁
度は約６７０ｍｇ／Ｌである。トイレ排水は排水配管に
より濃縮装置に搬送される。一般的に１家庭から１日に
排出されるトイレ排水は、約２００ＬでＢＯＤ汚濁度は
約２６０ｍｇ／Ｌである。その他の風呂排水、洗濯排水
なども排水配管により濃縮装置に搬送される。一般的に
１家庭から１日に排出される風呂排水、洗濯排水など
は、約６００ＬでＢＯＤ汚濁度は約１１０ｍｇ／Ｌであ
る。図１では、これらの厨芥スラリーと生活排水すべて
が濃縮装置に導入されるため、一般的に１家庭の１日の
総排水量は、約９４０ＬでＢＯＤ汚濁度は約３２０ｍｇ
／Ｌとなる。
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
例の発電システムのシステム構成図である。台所などか
ら排出される厨芥は、ディスポーザにより粉砕され厨芥
スラリーとして濃縮装置に導入される。一般に、ディス
ポーザは台所のシンクに取り付けられる生ごみを粉砕す
る装置である。生ごみは約８０％が水分のため流動性の
ある厨芥スラリーとなるが、排水配管中での流動性をさ
らに高めるために水で希釈されることが多い。一般的に
４人家族の１家庭から１日に排出される厨芥量は約１ｋ
ｇであり、ディスポーザの希釈水は約２０Ｌ程度であ
る。このときの厨芥スラリーのＢＯＤ汚濁度は約５５０
０ｍｇ／Ｌである。台所排水は、台所のシンクから排水
配管により濃縮装置に搬送される。一般的に１家庭から
１日に排出される台所排水は、約１２０ＬでＢＯＤ汚濁
度は約６７０ｍｇ／Ｌである。トイレ排水は排水配管に
より濃縮装置に搬送される。一般的に１家庭から１日に
排出されるトイレ排水は、約２００ＬでＢＯＤ汚濁度は
約２６０ｍｇ／Ｌである。その他の風呂排水、洗濯排水
なども排水配管により濃縮装置に搬送される。一般的に
１家庭から１日に排出される風呂排水、洗濯排水など
は、約６００ＬでＢＯＤ汚濁度は約１１０ｍｇ／Ｌであ
る。図１では、これらの厨芥スラリーと生活排水すべて
が濃縮装置に導入されるため、一般的に１家庭の１日の
総排水量は、約９４０ＬでＢＯＤ汚濁度は約３２０ｍｇ
／Ｌとなる。
【００１１】濃縮装置は、加熱により水分を蒸発させて
濃度を高める加熱濃縮装置、多孔性のスクリーンを用い
て固形分と水分とを分離して濃度を高める分離濃縮装
置、分離膜を用いる分離膜濃縮装置、遠心力を用いて固
形分と水分とを分離して濃度を高める遠心分離濃縮装置
などを用いることができる。濃縮装置は、対象プロセス
の規模、排水の組成などの条件に基づいて適宜選定する
ことができる。濃縮装置では、前述の濃縮操作が行われ
ＢＯＤ汚濁度の高い濃縮排水として、メタン発酵装置に
送られる。なお、ディスポーザの前、排水配管の途中、
濃縮装置の前後などに異物を除去するためのストレーナ
などを必要に応じて設置することができる。また、必要
に応じて排水ストレージタンクなどを設けて排水量の変
動に対応できるようにすることもできる。
濃度を高める加熱濃縮装置、多孔性のスクリーンを用い
て固形分と水分とを分離して濃度を高める分離濃縮装
置、分離膜を用いる分離膜濃縮装置、遠心力を用いて固
形分と水分とを分離して濃度を高める遠心分離濃縮装置
などを用いることができる。濃縮装置は、対象プロセス
の規模、排水の組成などの条件に基づいて適宜選定する
ことができる。濃縮装置では、前述の濃縮操作が行われ
ＢＯＤ汚濁度の高い濃縮排水として、メタン発酵装置に
送られる。なお、ディスポーザの前、排水配管の途中、
濃縮装置の前後などに異物を除去するためのストレーナ
などを必要に応じて設置することができる。また、必要
に応じて排水ストレージタンクなどを設けて排水量の変
動に対応できるようにすることもできる。
【００１２】メタン発酵装置では、嫌気性雰囲気下でメ
タン菌の働きによりメタン発酵反応が行われメタンと二
酸化炭素が発生する。メタン発酵反応には、約５５℃で
反応速度が最も高くなる高温メタン発酵反応が用いられ
ることが多いため、メタン発酵槽は約５５℃を維持する
ように加温される。図１では、後述する燃料電池から生
成される熱の少なくとも一部を用いて加温用の熱源とし
ている。メタン発酵装置から生成されたバイオガスは、
メタン約６０〜７０％、二酸化炭素約３０〜４０％の主
成分からなり、その他微少成分としてアンモニア、硫化
水素などを含む。ガス精製装置では、前記アンモニアの
除去、硫化水素の除去、メタンの改質による水素生成、
一酸化炭素の除去などが行われ水素リッチガスに精製さ
れて燃料電池に導入される。ガス精製装置には、都市ガ
ス若しくはプロパンガスなどの一般的な燃料ガスも別系
統から導入される構造になっている。これは有機性物質
から発生したメタンガスのみでは、電力や熱を賄えない
場合に一般的な燃料ガスに切り替えて使用するためであ
る。なお、有機性物質から発生したメタンガスと一般的
な燃料ガスとを予め混合させて、ガス精製装置により水
素リッチガスを精製する方法も可能である。
タン菌の働きによりメタン発酵反応が行われメタンと二
酸化炭素が発生する。メタン発酵反応には、約５５℃で
反応速度が最も高くなる高温メタン発酵反応が用いられ
ることが多いため、メタン発酵槽は約５５℃を維持する
ように加温される。図１では、後述する燃料電池から生
成される熱の少なくとも一部を用いて加温用の熱源とし
ている。メタン発酵装置から生成されたバイオガスは、
メタン約６０〜７０％、二酸化炭素約３０〜４０％の主
成分からなり、その他微少成分としてアンモニア、硫化
水素などを含む。ガス精製装置では、前記アンモニアの
除去、硫化水素の除去、メタンの改質による水素生成、
一酸化炭素の除去などが行われ水素リッチガスに精製さ
れて燃料電池に導入される。ガス精製装置には、都市ガ
ス若しくはプロパンガスなどの一般的な燃料ガスも別系
統から導入される構造になっている。これは有機性物質
から発生したメタンガスのみでは、電力や熱を賄えない
場合に一般的な燃料ガスに切り替えて使用するためであ
る。なお、有機性物質から発生したメタンガスと一般的
な燃料ガスとを予め混合させて、ガス精製装置により水
素リッチガスを精製する方法も可能である。
【００１３】図２では、厨芥スラリーはディスポーザに
より粉砕して直接メタン発酵装置に搬送される。また、
台所排水とトイレ排水とその他排水は排水配管により濃
縮装置に集められ、前述の濃縮操作によりＢＯＤ汚濁度
が高められた濃縮生活排水としてメタン発酵装置に搬送
される。その他については図１と同様である。
より粉砕して直接メタン発酵装置に搬送される。また、
台所排水とトイレ排水とその他排水は排水配管により濃
縮装置に集められ、前述の濃縮操作によりＢＯＤ汚濁度
が高められた濃縮生活排水としてメタン発酵装置に搬送
される。その他については図１と同様である。
【００１４】図３では、厨芥スラリーはディスポーザに
より粉砕して二次濃縮装置に搬送される。また、台所排
水とトイレ排水とその他排水は排水配管により一次濃縮
装置に集められ、前述の濃縮操作によりＢＯＤ汚濁度が
高められた一次濃縮生活排水とした上で二次濃縮装置に
搬送される。二次濃縮装置では、厨芥スラリーと一次濃
縮生活排水が集合されて、前述の濃縮操作によりさらに
ＢＯＤ汚濁度が高められた二次濃縮生活排水としてメタ
ン発酵装置に搬送される。その他については図１、図２
と同様である。
より粉砕して二次濃縮装置に搬送される。また、台所排
水とトイレ排水とその他排水は排水配管により一次濃縮
装置に集められ、前述の濃縮操作によりＢＯＤ汚濁度が
高められた一次濃縮生活排水とした上で二次濃縮装置に
搬送される。二次濃縮装置では、厨芥スラリーと一次濃
縮生活排水が集合されて、前述の濃縮操作によりさらに
ＢＯＤ汚濁度が高められた二次濃縮生活排水としてメタ
ン発酵装置に搬送される。その他については図１、図２
と同様である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
家庭内から排出される有機性物質（厨芥、有機性の生活
排水）をすべて、エネルギー（電力、熱）として回収で
きるるという優れた効果を得ることができる。これは、
エネルギー回収によるコストメリットを得ることができ
るばかりでなく、生ゴミを焼却する必要がなくなること
によるＣＯ２削減、ダイオキシンの発生防止を図ること
ができる。さらに生ごみを家庭の外に排出しないため市
街地の汚染することがなくなる。また、下水道に有機性
汚濁物を排出しないため、下水道処理施設の負荷を軽減
することができる。
家庭内から排出される有機性物質（厨芥、有機性の生活
排水）をすべて、エネルギー（電力、熱）として回収で
きるるという優れた効果を得ることができる。これは、
エネルギー回収によるコストメリットを得ることができ
るばかりでなく、生ゴミを焼却する必要がなくなること
によるＣＯ２削減、ダイオキシンの発生防止を図ること
ができる。さらに生ごみを家庭の外に排出しないため市
街地の汚染することがなくなる。また、下水道に有機性
汚濁物を排出しないため、下水道処理施設の負荷を軽減
することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の他の実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の他の実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 11/04 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｄ Ｈ０１Ｍ 8/00 ＺＡＢＣ 8/10 5/00 Ｐ
Claims (6)
- 【請求項１】 建築物から排出される有機性物質含有排
水を一時的に貯溜して濃縮し、メタン発酵プロセスによ
りメタンガスを発生させ、水素リッチガスに転換して燃
料ガスとして燃料電池に供給し、電力と熱を回収する事
を特徴とする発電システム。 - 【請求項２】 人間が居住する建築物から排出される有
機性物質をメタン発酵プロセスによりメタンガスを発生
させ、水素リッチガスに転換して燃料ガスとして燃料電
池に供給し、電力と熱を回収する発電システムにおい
て、 ディスポーザによって微粉砕された厨芥スラリーと、台
所排水や、し尿等の汚水、その他の排水からなる生活排
水とを集合し、濃縮し、メタン発酵プロセスによってメ
タンガスを発生させ、該メタンガスを燃料電池に燃料と
して供給し、該燃料電池から電力と熱を生成させること
を特徴とする発電システム。 - 【請求項３】 人間が居住する建築物から排出される有
機性物質をメタン発酵プロセスによりメタンガスを発生
させ、水素リッチガスに転換して燃料ガスとして燃料電
池に供給し、電力と熱を回収する発電システムにおい
て、 ディスポーザによって微粉砕された厨芥スラリーと、台
所排水や、し尿等の汚水、その他の排水からなる生活排
水を濃縮した濃縮生活排水と、を集合し、メタン発酵プ
ロセスによってメタンガスを発生させ、該メタンガスを
燃料電池に燃料として供給し、該燃料電池から電力と熱
を生成させることを特徴とする発電システム。 - 【請求項４】 人間が居住する建築物から排出される有
機性物質をメタン発酵プロセスによりメタンガスを発生
させ、水素リッチガスに転換して燃料ガスとして燃料電
池に供給し、電力と熱を回収する発電システムにおい
て、 ディスポーザによって微粉砕された厨芥スラリーと、台
所排水や、し尿等の汚水、その他の排水からなる生活排
水を一次濃縮した一次濃縮生活排水と、を集合し、二次
濃縮し、メタン発酵プロセスによってメタンガスを発生
させ、該メタンガスを燃料電池に燃料として供給し、該
燃料電池から電力と熱を生成させることを特徴とする発
電システム。 - 【請求項５】 燃料電池から生成される熱の少なくとも
一部を、メタン発酵槽の加温用熱源として利用すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つ記載の発電シ
ステム。 - 【請求項６】 燃料電池が固体高分子型燃料電池である
ことを特徴とする請求項５記載の発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000035583A JP2001229955A (ja) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | 発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000035583A JP2001229955A (ja) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | 発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001229955A true JP2001229955A (ja) | 2001-08-24 |
Family
ID=18559759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000035583A Pending JP2001229955A (ja) | 2000-02-14 | 2000-02-14 | 発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001229955A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005081182A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Univ Of Tsukuba | メタン発生方法及びそれに用いる二相式メタン発生装置 |
| JP2006247601A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Tokyo Gas Co Ltd | メタン生成法及びメタン生成装置 |
| JP2007326016A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Yusei Kenkyu Kikinkai | 生物学的廃水処理方法 |
| JP2008246373A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nishihara Engineering Co Ltd | 厨芥処理システム |
| JP2011177637A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Takenaka Komuten Co Ltd | 有機廃棄物の処理システム及び処理方法 |
| US8227222B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-07-24 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Method and apparatus for producing hydrogen and microorganism-immobilization pellets used in the same |
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| JP2015016392A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-29 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 水処理方法、および、水処理装置 |
| WO2018138970A1 (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | オルガノ株式会社 | 有機物含有排水の処理方法及び処理装置 |
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| WO2022034813A1 (ja) * | 2020-08-11 | 2022-02-17 | 株式会社竹中工務店 | 排水処理システム |
| JP2022179898A (ja) * | 2021-05-24 | 2022-12-06 | 大和ハウス工業株式会社 | 混焼システム |
-
2000
- 2000-02-14 JP JP2000035583A patent/JP2001229955A/ja active Pending
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| JP2018118214A (ja) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | オルガノ株式会社 | 有機物含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP7105431B2 (ja) | 2017-01-26 | 2022-07-25 | オルガノ株式会社 | 有機物含有排水の処理方法及び処理装置 |
| WO2019218420A1 (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 清华大学深圳研究生院 | 一种有机废弃物快速转化能源的方法 |
| US11535542B2 (en) | 2018-05-18 | 2022-12-27 | Tsinghua Shenzhen International Graduate School | Method for quickly converting organic waste into energy |
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