JPH0716430A - メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法 - Google Patents
メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法Info
- Publication number
- JPH0716430A JPH0716430A JP14528793A JP14528793A JPH0716430A JP H0716430 A JPH0716430 A JP H0716430A JP 14528793 A JP14528793 A JP 14528793A JP 14528793 A JP14528793 A JP 14528793A JP H0716430 A JPH0716430 A JP H0716430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- methane
- methane fermentation
- fermentation tank
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 title abstract 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 62
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 メタンガスの燃焼によるＣＯ2、ＳＯX及びＮ
ＯXによる大気の汚染を防止するとともに、メタン発酵
槽のｐＨ調整と水処理系の硝化の促進をはかることがで
きる排ガス処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 メタン発酵槽１から発生するメタンガスを脱
硫装置２で硫化水素を除去してから、燃焼装置３，３ａ
で燃焼処理を行い、燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔４で
メタンガスと混合しながら触媒の存在下でＮＯXの選択
還元分解を行う方法を基本とし、更に上記脱硝触媒反応
塔４を通過した排気ガスを二酸化炭素吸収装置５に導入
して、アルカリ溶液の供給下で排気ガス中の二酸化炭素
を水に可溶性の炭酸ナトリウムとして固定化する処理方
法を提供する。この固定化された炭酸ナトリウム水溶液
の一部を水処理系８に送り込んで硝化を促進する一方、
他の一部を前記メタン発酵槽１に返送してｐＨ調整剤と
して利用する。
ＯXによる大気の汚染を防止するとともに、メタン発酵
槽のｐＨ調整と水処理系の硝化の促進をはかることがで
きる排ガス処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 メタン発酵槽１から発生するメタンガスを脱
硫装置２で硫化水素を除去してから、燃焼装置３，３ａ
で燃焼処理を行い、燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔４で
メタンガスと混合しながら触媒の存在下でＮＯXの選択
還元分解を行う方法を基本とし、更に上記脱硝触媒反応
塔４を通過した排気ガスを二酸化炭素吸収装置５に導入
して、アルカリ溶液の供給下で排気ガス中の二酸化炭素
を水に可溶性の炭酸ナトリウムとして固定化する処理方
法を提供する。この固定化された炭酸ナトリウム水溶液
の一部を水処理系８に送り込んで硝化を促進する一方、
他の一部を前記メタン発酵槽１に返送してｐＨ調整剤と
して利用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメタン発酵処理システム
におけるメタンガスを用いた燃焼排ガスの脱硝を行い、
二酸化炭素を固定するとともにメタン発酵槽のｐＨ調整
と水処理系の硝化の促進をはかった排ガス処理方法に関
するものである。
におけるメタンガスを用いた燃焼排ガスの脱硝を行い、
二酸化炭素を固定するとともにメタン発酵槽のｐＨ調整
と水処理系の硝化の促進をはかった排ガス処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】嫌気性消化においては、発酵槽の自己加
温のために発生したメタンガスを燃焼させる手段が一般
に用いられている。このメタンガスは燃焼して二酸化炭
素となり、硫黄酸化物（ＳＯX）とか窒素酸化物（Ｎ
ＯX）が副生する。これら硫黄酸化物と窒素酸化物は排
出規制の面からも効率良く除去する必要があり、更に二
酸化炭素（ＣＯ2）の排出も規制される方向にある。大
気中のＣＯ2濃度を低下させるためのＣＯ2固定化方法と
して、このＣＯ2を液状化して深海底に封じこめる方法
とか、光合成によりバイオマスとして固定化する方法等
が考えられる。又、排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物
及び二酸化炭素の固定化についてそれぞれ単独処理を行
う方法は知られているが、一括処理する方法は知られて
いない。
温のために発生したメタンガスを燃焼させる手段が一般
に用いられている。このメタンガスは燃焼して二酸化炭
素となり、硫黄酸化物（ＳＯX）とか窒素酸化物（Ｎ
ＯX）が副生する。これら硫黄酸化物と窒素酸化物は排
出規制の面からも効率良く除去する必要があり、更に二
酸化炭素（ＣＯ2）の排出も規制される方向にある。大
気中のＣＯ2濃度を低下させるためのＣＯ2固定化方法と
して、このＣＯ2を液状化して深海底に封じこめる方法
とか、光合成によりバイオマスとして固定化する方法等
が考えられる。又、排ガス中の硫黄酸化物、窒素酸化物
及び二酸化炭素の固定化についてそれぞれ単独処理を行
う方法は知られているが、一括処理する方法は知られて
いない。
【０００３】上記の排ガス中から二酸化炭素を除去する
方法としては、Ｃａ（ＯＨ）2やＮａＯＨと反応させて
それぞれＣａＣＯ3及びＮａ2ＣＯ3とする方法がある。
この中でＣａ（ＯＨ）2は下記の（１）式及び（２）式
に示す反応により製造される。
方法としては、Ｃａ（ＯＨ）2やＮａＯＨと反応させて
それぞれＣａＣＯ3及びＮａ2ＣＯ3とする方法がある。
この中でＣａ（ＯＨ）2は下記の（１）式及び（２）式
に示す反応により製造される。
【０００４】 ＣａＣＯ3 → ＣａＯ＋ＣＯ2・・・・・・・・・・（１） ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ → Ｃａ（ＯＨ）2・・・・・・（２） 上記の式に示したように、原料としてＣａＣＯ3（炭酸
カルシウム，石灰石）が用いられ、この原料を加熱して
ＣａＯ（酸化カルシウム，生石灰）とし、更に水と反応
させるとＣａ（ＯＨ）2（水酸化カルシウム，消石灰）
が生成する。
カルシウム，石灰石）が用いられ、この原料を加熱して
ＣａＯ（酸化カルシウム，生石灰）とし、更に水と反応
させるとＣａ（ＯＨ）2（水酸化カルシウム，消石灰）
が生成する。
【０００５】一方、メタン発酵槽において発生したメタ
ンガスには、通常硫化水素が含まれているが、この硫化
水素は燃焼によりＳＯXになるため、燃焼前に湿式又は
乾式の脱硫剤を用いて硫化水素を除去する必要があり、
このため排ガス中のＳＯXの含有濃度は低くなってい
る。排煙脱硝の技術は現在開発途上にあり、前記ＮＯX
をＶ2Ｏ5とかゼオライト等の存在下でアンモニアやメタ
ンと反応させてＮ2ガスと水に選択還元する方法が知ら
れている。
ンガスには、通常硫化水素が含まれているが、この硫化
水素は燃焼によりＳＯXになるため、燃焼前に湿式又は
乾式の脱硫剤を用いて硫化水素を除去する必要があり、
このため排ガス中のＳＯXの含有濃度は低くなってい
る。排煙脱硝の技術は現在開発途上にあり、前記ＮＯX
をＶ2Ｏ5とかゼオライト等の存在下でアンモニアやメタ
ンと反応させてＮ2ガスと水に選択還元する方法が知ら
れている。
【０００６】特にメタン発酵システムの中で比較的低濃
度の廃水を基質として運転を行う場合には前記ｐＨの調
整が重要である。又、二相式メタン発酵槽のように液化
（酸性発酵）とかガス化（アルカリ性発酵）の二段階に
分けた場合には、液化によりｐＨが低下するため、アル
カリ剤を添加して中和してからガス化を行うことがあ
る。又、単相式メタン発酵槽の場合でもｐＨが低下しな
いようにアルカリ剤を添加することがある。
度の廃水を基質として運転を行う場合には前記ｐＨの調
整が重要である。又、二相式メタン発酵槽のように液化
（酸性発酵）とかガス化（アルカリ性発酵）の二段階に
分けた場合には、液化によりｐＨが低下するため、アル
カリ剤を添加して中和してからガス化を行うことがあ
る。又、単相式メタン発酵槽の場合でもｐＨが低下しな
いようにアルカリ剤を添加することがある。
【０００７】即ち、硝化反応はアルカリ度を消費するた
め、アルカリ度が不足するとｐＨが低下して反応が停止
する。そこでｐＨを調節するためにアルカリ剤を注入す
る方法が行われている。この場合のアルカリ剤としては
ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｎａ2ＣＯ3が用いられる
が、これらの中でもＮａＯＨは強アルカリであるため、
ｐＨ調整に必要とする絶対量は少なくて良い反面、注入
量のコントロールが難しいという問題がある。Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2は安価であるが、炭酸と反応してＣａＣＯ3が沈澱
するので、ｐＨ調整に必要とする薬品量が多くなる上、
固形物の量が増大するという問題がある。
め、アルカリ度が不足するとｐＨが低下して反応が停止
する。そこでｐＨを調節するためにアルカリ剤を注入す
る方法が行われている。この場合のアルカリ剤としては
ＮａＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｎａ2ＣＯ3が用いられる
が、これらの中でもＮａＯＨは強アルカリであるため、
ｐＨ調整に必要とする絶対量は少なくて良い反面、注入
量のコントロールが難しいという問題がある。Ｃａ（Ｏ
Ｈ）2は安価であるが、炭酸と反応してＣａＣＯ3が沈澱
するので、ｐＨ調整に必要とする薬品量が多くなる上、
固形物の量が増大するという問題がある。
【０００８】他方でＮａ2ＣＯ3は注入量のコントロール
が容易であり、液相の緩衝性が高められるという利点が
あり、アルカリ剤として前記三者の中でＮａ2ＣＯ3が最
も適しているが、他の二者よりも価格が高価であるとい
う問題がある。
が容易であり、液相の緩衝性が高められるという利点が
あり、アルカリ剤として前記三者の中でＮａ2ＣＯ3が最
も適しているが、他の二者よりも価格が高価であるとい
う問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のメタン発酵システムでは、発酵槽で発生したメ
タンガスを燃焼した際に副生する二酸化炭素、硫黄酸化
物（ＳＯX）及び窒素酸化物（ＮＯX）によって大気が汚
染されるという課題があった。
な従来のメタン発酵システムでは、発酵槽で発生したメ
タンガスを燃焼した際に副生する二酸化炭素、硫黄酸化
物（ＳＯX）及び窒素酸化物（ＮＯX）によって大気が汚
染されるという課題があった。
【００１０】即ち、排ガス中から二酸化炭素を除去する
方法として前記（１）式及び（２）式に示したようにＣ
ａ（ＯＨ）2やＮａＯＨと排ガスを反応させてそれぞれ
ＣａＣＯ3及びＮａ2ＣＯ3とする方法があるが、こうし
て製造されたＣａ（ＯＨ）2をＣＯ2の除去に用いた場合
を考えてみると、（１）式から明らかなように、既に製
造工程においてＣＯ2が大気中に放出されるため、排煙
中からＣＯ2を除去してもＣＯ2の放出量を低減する効果
は認められない。又、他方でＮａＯＨは食塩水の電気分
解によって製造されるので、化石燃料以外の電力源を用
いた場合にはＣＯ2の放出量を低減する効果が認められ
る。しかしながらＮａ2ＣＯ3は溶解度が高いので、Ｎａ
ＯＨ溶液を用いてＣＯ2を吸収除去した場合、Ｎａ2ＣＯ
3溶液が得られ、このＮａ2ＣＯ3溶液は取り扱いが不便
である上、再利用する方法もないので、処分が困難であ
るという問題がある。
方法として前記（１）式及び（２）式に示したようにＣ
ａ（ＯＨ）2やＮａＯＨと排ガスを反応させてそれぞれ
ＣａＣＯ3及びＮａ2ＣＯ3とする方法があるが、こうし
て製造されたＣａ（ＯＨ）2をＣＯ2の除去に用いた場合
を考えてみると、（１）式から明らかなように、既に製
造工程においてＣＯ2が大気中に放出されるため、排煙
中からＣＯ2を除去してもＣＯ2の放出量を低減する効果
は認められない。又、他方でＮａＯＨは食塩水の電気分
解によって製造されるので、化石燃料以外の電力源を用
いた場合にはＣＯ2の放出量を低減する効果が認められ
る。しかしながらＮａ2ＣＯ3は溶解度が高いので、Ｎａ
ＯＨ溶液を用いてＣＯ2を吸収除去した場合、Ｎａ2ＣＯ
3溶液が得られ、このＮａ2ＣＯ3溶液は取り扱いが不便
である上、再利用する方法もないので、処分が困難であ
るという問題がある。
【００１１】更にメタン発酵槽の反応を促進するために
は、発酵槽内のｐＨを適宜調整する必要があり、特にメ
タン発酵用のアルカリ剤として最も適している比較的高
価なバージンのＮａ2ＣＯ3を使用しなければならないの
で、ランニングコストが高くなってしまうという問題点
がある。
は、発酵槽内のｐＨを適宜調整する必要があり、特にメ
タン発酵用のアルカリ剤として最も適している比較的高
価なバージンのＮａ2ＣＯ3を使用しなければならないの
で、ランニングコストが高くなってしまうという問題点
がある。
【００１２】そこで本発明は、上記の観点に基づいてな
されたものであって、メタンガスの燃焼による二酸化炭
素、硫黄酸化物及び窒素酸化物による大気の汚染を防止
するとともに、メタン発酵槽のｐＨ調整と水処理系の硝
化の促進をはかることができる排ガス処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
されたものであって、メタンガスの燃焼による二酸化炭
素、硫黄酸化物及び窒素酸化物による大気の汚染を防止
するとともに、メタン発酵槽のｐＨ調整と水処理系の硝
化の促進をはかることができる排ガス処理方法を提供す
ることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、メタン発酵槽から発生するメタンガスを
脱硫装置で硫化水素を除去してから燃焼処理を行い、Ｃ
Ｏ2とＮＯXを含む燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔に送り
込み、前記メタンガスと燃焼排気ガスとを混合しながら
触媒の存在下でＮＯXの選択還元分解を行うようにした
メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法を基本
とし、請求項２により、上記脱硝触媒反応塔を通過した
排気ガスを二酸化炭素吸収装置に導入して、アルカリ溶
液の供給下で排気ガス中の二酸化炭素を水に可溶性の炭
酸ナトリウムとして固定化する処理方法を提供する。
成するために、メタン発酵槽から発生するメタンガスを
脱硫装置で硫化水素を除去してから燃焼処理を行い、Ｃ
Ｏ2とＮＯXを含む燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔に送り
込み、前記メタンガスと燃焼排気ガスとを混合しながら
触媒の存在下でＮＯXの選択還元分解を行うようにした
メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法を基本
とし、請求項２により、上記脱硝触媒反応塔を通過した
排気ガスを二酸化炭素吸収装置に導入して、アルカリ溶
液の供給下で排気ガス中の二酸化炭素を水に可溶性の炭
酸ナトリウムとして固定化する処理方法を提供する。
【００１４】更に請求項３により、前記固定化された炭
酸ナトリウム水溶液の一部を水処理系に送り込んで硝化
を促進する一方、他の一部を前記メタン発酵槽に返送し
てｐＨ調整剤として利用するようにしたメタン発酵処理
システムにおける排ガス処理方法を提供する。
酸ナトリウム水溶液の一部を水処理系に送り込んで硝化
を促進する一方、他の一部を前記メタン発酵槽に返送し
てｐＨ調整剤として利用するようにしたメタン発酵処理
システムにおける排ガス処理方法を提供する。
【００１５】
【作用】かかるメタン発酵処理システムにおける排ガス
処理方法によれば、メタン発酵槽から発生するメタンガ
スは脱硫装置により硫化水素が除去され、燃焼装置にお
いて燃焼処理されて、ＣＯ2とＮＯXを含む燃焼排気ガス
がメタン発酵槽から発生する一部のメタンガスとともに
脱硝触媒反応塔に送り込まれて混合され、触媒の存在下
で窒素ガスと二酸化炭素に選択還元分解される。
処理方法によれば、メタン発酵槽から発生するメタンガ
スは脱硫装置により硫化水素が除去され、燃焼装置にお
いて燃焼処理されて、ＣＯ2とＮＯXを含む燃焼排気ガス
がメタン発酵槽から発生する一部のメタンガスとともに
脱硝触媒反応塔に送り込まれて混合され、触媒の存在下
で窒素ガスと二酸化炭素に選択還元分解される。
【００１６】又、脱硝触媒反応塔を通過した排気ガスは
二酸化炭素吸収装置に導入され、アルカリ溶液の供給下
で排気ガス中のＣＯ2が水に可溶性の炭酸塩として固定
化される。この固定化されたＮａ2ＣＯ3溶液の一部は水
処理系に送り込まれて硝化を促進する一方、他の一部は
炭酸ナトリウム溶液としてメタン発酵槽に返送されてｐ
Ｈ調整剤として利用される。
二酸化炭素吸収装置に導入され、アルカリ溶液の供給下
で排気ガス中のＣＯ2が水に可溶性の炭酸塩として固定
化される。この固定化されたＮａ2ＣＯ3溶液の一部は水
処理系に送り込まれて硝化を促進する一方、他の一部は
炭酸ナトリウム溶液としてメタン発酵槽に返送されてｐ
Ｈ調整剤として利用される。
【００１７】
【実施例】以下本発明にかかるメタン発酵処理システム
における排ガス利用方法の一実施例を図１の概要図に基
づいて詳述する。先ず装置の構成を説明すると、図中の
１は消化槽としてのメタン発酵槽、２は脱硫装置、３は
自己加温用燃焼装置、３ａはその他の燃焼装置である。
更に４は脱硝触媒反応塔、５は二酸化炭素吸収装置、６
はアルカリ溶液供給装置、７は炭酸ナトリウム溶液貯留
槽、８は水処理系である。
における排ガス利用方法の一実施例を図１の概要図に基
づいて詳述する。先ず装置の構成を説明すると、図中の
１は消化槽としてのメタン発酵槽、２は脱硫装置、３は
自己加温用燃焼装置、３ａはその他の燃焼装置である。
更に４は脱硝触媒反応塔、５は二酸化炭素吸収装置、６
はアルカリ溶液供給装置、７は炭酸ナトリウム溶液貯留
槽、８は水処理系である。
【００１８】上記実施例の作用は以下の通りである。先
ず消化槽としてのメタン発酵槽１に基質１０が投入され
て消化された際に、該メタン発酵槽１から発生するメタ
ンガスは脱硫装置２により硫化水素（Ｈ2Ｓ）が除去さ
れ、自己加温用燃焼装置３及びその他の燃焼装置３ａに
おいて燃焼処理される。その他の燃焼装置３ａとはメタ
ンガス以外の熱源を利用した燃焼装置を含み、これら自
己加温用燃焼装置３と燃焼装置３ａから排出されたＣＯ
2とＮＯXを含む燃焼排気ガス９は脱硝触媒反応塔４に送
り込まれる。自己加温用燃焼装置５の燃焼排気ガスの一
部はメタン発酵槽１に戻される。
ず消化槽としてのメタン発酵槽１に基質１０が投入され
て消化された際に、該メタン発酵槽１から発生するメタ
ンガスは脱硫装置２により硫化水素（Ｈ2Ｓ）が除去さ
れ、自己加温用燃焼装置３及びその他の燃焼装置３ａに
おいて燃焼処理される。その他の燃焼装置３ａとはメタ
ンガス以外の熱源を利用した燃焼装置を含み、これら自
己加温用燃焼装置３と燃焼装置３ａから排出されたＣＯ
2とＮＯXを含む燃焼排気ガス９は脱硝触媒反応塔４に送
り込まれる。自己加温用燃焼装置５の燃焼排気ガスの一
部はメタン発酵槽１に戻される。
【００１９】一方、メタン発酵槽１から発生する一部の
メタンガス１１は、直接脱硝触媒反応塔４に送り込まれ
て前記燃焼排気ガス９と混合され、この脱硝触媒反応塔
４内で触媒としての五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）又はゼ
オライトの存在下で下記の式（３）に示したように選択
還元分解される。
メタンガス１１は、直接脱硝触媒反応塔４に送り込まれ
て前記燃焼排気ガス９と混合され、この脱硝触媒反応塔
４内で触媒としての五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）又はゼ
オライトの存在下で下記の式（３）に示したように選択
還元分解される。
【００２０】 ２ＮＯ＋ＣＨ4＋Ｏ2 → Ｎ2＋ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ・・・・・・・・・（３） 次に脱硝触媒反応塔４を通過した排気ガスは、次段の二
酸化炭素吸収装置５に導入される。この二酸化炭素吸収
装置５にはアルカリ溶液供給装置６からＮａＯＨ溶液が
供給され、下記の式（４）に示したように排気ガス中の
ＣＯ2が炭酸塩として固定化される。
酸化炭素吸収装置５に導入される。この二酸化炭素吸収
装置５にはアルカリ溶液供給装置６からＮａＯＨ溶液が
供給され、下記の式（４）に示したように排気ガス中の
ＣＯ2が炭酸塩として固定化される。
【００２１】 ２ＮａＯＨ＋２ＣＯ2 → Ｎａ2ＣＯ3＋Ｈ2Ｏ・・・・・・・・・・（４） この固定化されたＮａ2ＣＯ3溶液は水に可溶性であり、
二酸化炭素吸収装置５から炭酸ナトリウム溶液貯留槽７
に貯留され、その一部は水処理系８に送り込まれて硝化
を促進する一方、他の一部は炭酸ナトリウム溶液１２と
してメタン発酵槽１に返送されてｐＨ調整剤として利用
される。
二酸化炭素吸収装置５から炭酸ナトリウム溶液貯留槽７
に貯留され、その一部は水処理系８に送り込まれて硝化
を促進する一方、他の一部は炭酸ナトリウム溶液１２と
してメタン発酵槽１に返送されてｐＨ調整剤として利用
される。
【００２２】尚、メタン発酵には、酢酸の分解によるも
のと、 ＣＯ2＋４Ｈ2 → ＣＨ4＋２Ｈ2Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） の反応式によるものとの２種類があるが、溶解性炭酸濃
度を高めることは基質の濃度を高めることになり、メタ
ン発酵槽の単位容積当たりのガス発生量が増加するとい
う副次的効果が得られる。
のと、 ＣＯ2＋４Ｈ2 → ＣＨ4＋２Ｈ2Ｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） の反応式によるものとの２種類があるが、溶解性炭酸濃
度を高めることは基質の濃度を高めることになり、メタ
ン発酵槽の単位容積当たりのガス発生量が増加するとい
う副次的効果が得られる。
【００２３】水処理系８として、例えば活性汚泥処理方
法とか循環式硝化脱窒方法を採用している場合には、独
立栄養性の硝化細菌により溶解性炭酸が摂取され、菌体
合成に利用されるので、硝化細菌の成長を促進して水処
理系８としての硝化反応速度が高められるという作用が
得られる。
法とか循環式硝化脱窒方法を採用している場合には、独
立栄養性の硝化細菌により溶解性炭酸が摂取され、菌体
合成に利用されるので、硝化細菌の成長を促進して水処
理系８としての硝化反応速度が高められるという作用が
得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるメタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法に
よれば、メタン発酵槽から発生するメタンガスの硫化水
素が除去され、燃焼処理されたＣＯ2とＮＯXを含む燃焼
排気ガスが他のメタンガスとともに脱硝触媒反応塔に送
り込まれて触媒の存在下で窒素ガスと二酸化炭素に選択
還元分解され、且つ脱硝触媒反応塔を通過した排気ガス
が二酸化炭素吸収装置でアルカリ溶液の供給下で排気ガ
ス中のＣＯ2が水に可溶性の炭酸塩とすることができ
る。従って発酵槽で発生したメタンガスを燃焼した際に
副生する二酸化炭素、硫黄酸化物（ＳＯX）及び窒素酸
化物（ＮＯX）によって大気が汚染されることがないと
いう効果が得られる。
かるメタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法に
よれば、メタン発酵槽から発生するメタンガスの硫化水
素が除去され、燃焼処理されたＣＯ2とＮＯXを含む燃焼
排気ガスが他のメタンガスとともに脱硝触媒反応塔に送
り込まれて触媒の存在下で窒素ガスと二酸化炭素に選択
還元分解され、且つ脱硝触媒反応塔を通過した排気ガス
が二酸化炭素吸収装置でアルカリ溶液の供給下で排気ガ
ス中のＣＯ2が水に可溶性の炭酸塩とすることができ
る。従って発酵槽で発生したメタンガスを燃焼した際に
副生する二酸化炭素、硫黄酸化物（ＳＯX）及び窒素酸
化物（ＮＯX）によって大気が汚染されることがないと
いう効果が得られる。
【００２５】特にＣＯ2は最終的に一部が硝化菌とか他
の独立栄養菌にバイオマスとして固定化されるが、該Ｃ
Ｏ2を炭酸塩として固定化することができるため、この
二酸化炭素の規制に対しても対処可能となる。
の独立栄養菌にバイオマスとして固定化されるが、該Ｃ
Ｏ2を炭酸塩として固定化することができるため、この
二酸化炭素の規制に対しても対処可能となる。
【００２６】上記固定化されたＮａ2ＣＯ3溶液の一部
は、水処理系に送り込まれて独立栄養性の硝化細菌によ
り溶解性炭酸が摂取され、菌体合成に利用されるので、
硝化細菌の成長を促進して硝化反応速度を高め、その結
果として硝化反応槽におけるＨＲＴ（滞留時間）が短縮
されるので、槽の容積縮小と建設費の低廉化をはかるこ
とができる。
は、水処理系に送り込まれて独立栄養性の硝化細菌によ
り溶解性炭酸が摂取され、菌体合成に利用されるので、
硝化細菌の成長を促進して硝化反応速度を高め、その結
果として硝化反応槽におけるＨＲＴ（滞留時間）が短縮
されるので、槽の容積縮小と建設費の低廉化をはかるこ
とができる。
【００２７】更に他の炭酸ナトリウム溶液がメタン発酵
槽に返送されてｐＨ調整剤として利用可能であり、高価
なバージンの炭酸ナトリウムの代用として有効に用いる
ことが出来てランニングコストの低廉化をはかることが
できる。
槽に返送されてｐＨ調整剤として利用可能であり、高価
なバージンの炭酸ナトリウムの代用として有効に用いる
ことが出来てランニングコストの低廉化をはかることが
できる。
【図１】本発明にかかるメタン発酵処理システムにおけ
る排ガス処理方法を実施する装置構成を示す概要図。
る排ガス処理方法を実施する装置構成を示す概要図。
１…メタン発酵槽 ２…脱硫装置 ３…自己加温用燃焼装置 ３ａ…その他の燃焼装置 ４…脱硝触媒反応塔 ５…二酸化炭素吸収装置 ６…アルカリ溶液供給装置 ７…炭酸ナトリウム溶液貯留槽 ８…水処理系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 3/28 ＺＡＢ Ｚ 11/04 ＺＡＢ Ａ 7446−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ Ｚ １３５ Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 メタン発酵槽から発生するメタンガスを
脱硫装置で硫化水素を除去してから燃焼処理を行い、Ｃ
Ｏ2とＮＯXを含む燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔に送り
込み、前記メタンガスと燃焼排気ガスとを混合しながら
触媒の存在下でＮＯXの選択還元分解を行うことを特徴
とするメタン発酵処理システムにおける排ガス処理方
法。 - 【請求項２】 メタン発酵槽から発生するメタンガスを
脱硫装置で硫化水素を除去してから燃焼処理を行い、Ｃ
Ｏ2とＮＯXを含む燃焼排気ガスを脱硝触媒反応塔に送り
込み、前記メタンガスと燃焼排気ガスとを混合しながら
触媒の存在下でＮＯXの選択還元分解を行い、上記脱硝
触媒反応塔を通過した排気ガスを二酸化炭素吸収装置に
導入して、アルカリ溶液の供給下で排気ガス中の二酸化
炭素を水に可溶性の炭酸ナトリウムとして固定化するこ
とを特徴とするメタン発酵処理システムにおける排ガス
処理方法。 - 【請求項３】 前記固定化された炭酸ナトリウム水溶液
の一部を水処理系に送り込んで硝化を促進する一方、他
の一部を前記メタン発酵槽に返送してｐＨ調整剤として
利用することを特徴とする請求項２記載のメタン発酵処
理システムにおける排ガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14528793A JPH0716430A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14528793A JPH0716430A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716430A true JPH0716430A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15381656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14528793A Pending JPH0716430A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0716430A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006320844A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理方法および装置 |
| WO2015159657A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | 株式会社Ihi | 脱硫装置及びそれを用いた排ガス処理システム |
| CN112944348A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-06-11 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种垃圾焚烧炉排炉再燃脱硝处理沼气系统 |
| CN118356782A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-07-19 | 山东省环境保护科学研究设计院有限公司 | 利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP14528793A patent/JPH0716430A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006320844A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Japan Organo Co Ltd | 排水処理方法および装置 |
| WO2015159657A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2015-10-22 | 株式会社Ihi | 脱硫装置及びそれを用いた排ガス処理システム |
| JPWO2015159657A1 (ja) * | 2014-04-15 | 2017-04-13 | 株式会社Ihi | 脱硫装置及びそれを用いた排ガス処理システム |
| US10603631B2 (en) | 2014-04-15 | 2020-03-31 | Ihi Corporation | Desulfurization apparatus and exhaust gas processing system using the same |
| CN112944348A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-06-11 | 上海康恒环境股份有限公司 | 一种垃圾焚烧炉排炉再燃脱硝处理沼气系统 |
| CN118356782A (zh) * | 2024-06-06 | 2024-07-19 | 山东省环境保护科学研究设计院有限公司 | 利用甲烷氧化对污水污泥的脱氮处理设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3103027B2 (ja) | 汚水中のアンモニアを用いる排ガスの処理方法と装置 | |
| EP0487102B1 (en) | Recycling system for the recovery and utilization of CO2 gas | |
| US5891408A (en) | Process for purifying flue gas containing nitrogen oxides | |
| WO2004076033A1 (ja) | 燃焼排ガス中の二酸化炭素の吸収固定化方法 | |
| KR20200010014A (ko) | 산성 가스 처리 | |
| JP2006122771A (ja) | 流体処理方法及び流体処理システム | |
| JP2008132483A (ja) | 燃焼排ガス中の二酸化炭素の化学固定法 | |
| JPH06343994A (ja) | 消化汚泥脱水濾液の処理方法 | |
| CN115996785B (zh) | 同时去除废气中含有的硫氧化物和氮氧化物的改进的方法及装置 | |
| JP2678697B2 (ja) | 燃焼排ガスから酸性ガスの除去方法 | |
| JPH1060449A (ja) | コークス炉ガスの精製方法 | |
| CN117023852B (zh) | 一种沼气燃烧尾气与污泥脱水滤液联合处理的系统及方法 | |
| CN1736557A (zh) | 资源化脱除二氧化硫废气治理方法 | |
| JP2001023677A (ja) | 燃料電池発電方法及び燃料電池発電システム | |
| JP3248956B2 (ja) | 排ガスの処理方法 | |
| JPH0716430A (ja) | メタン発酵処理システムにおける排ガス処理方法 | |
| JP2004135579A (ja) | バイオガスの生物脱硫装置 | |
| CN110585868A (zh) | 一种干湿两用烟气脱硫脱硝剂的制备及其应用 | |
| JP2002079051A (ja) | 硫化水素含有ガスの脱硫方法 | |
| CN101862584A (zh) | 硝铵废水与烟道气综合治理新工艺 | |
| JP2001348346A (ja) | メタン発酵ガスの浄化方法 | |
| JP2001252690A (ja) | 亜硝酸化方法 | |
| JPH03258388A (ja) | Ｎｈ↓３含有廃水の処理方法 | |
| JPH0852491A (ja) | 嫌気性生物反応ガスの処理方法 | |
| JPH0691281A (ja) | リンを含む有機性廃水の処理方法 |