JPH07204697A - 廃棄物利用熱電併給装置 - Google Patents
廃棄物利用熱電併給装置Info
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- JPH07204697A JPH07204697A JP288194A JP288194A JPH07204697A JP H07204697 A JPH07204697 A JP H07204697A JP 288194 A JP288194 A JP 288194A JP 288194 A JP288194 A JP 288194A JP H07204697 A JPH07204697 A JP H07204697A
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- gas
- fermentation
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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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
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 農業廃棄物などの廃棄物を有効に処理して有
益な熱電併給装置を得る。 【構成】 廃棄物原料を搾汁器１３や調整槽１６で処理
し、処理した成分を発酵槽１７ａ，１７ｂで発酵処理し
てガス成分と消化汚泥や消化廃液に分離する。消化汚泥
は浄化池１８で浄化するとともに人工湿地を形成する。
ガス成分はガスタンク２２に採取してガスエンジン２３
の燃料として用い、ガスエンジンで発電機２６を駆動し
て電力を発生させるとともに、ガスエンジン２３の発酵
槽の加温源として用いる。
益な熱電併給装置を得る。 【構成】 廃棄物原料を搾汁器１３や調整槽１６で処理
し、処理した成分を発酵槽１７ａ，１７ｂで発酵処理し
てガス成分と消化汚泥や消化廃液に分離する。消化汚泥
は浄化池１８で浄化するとともに人工湿地を形成する。
ガス成分はガスタンク２２に採取してガスエンジン２３
の燃料として用い、ガスエンジンで発電機２６を駆動し
て電力を発生させるとともに、ガスエンジン２３の発酵
槽の加温源として用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は農業廃棄物等の発酵熱を
利用した廃棄物利用熱電併給装置に関する。
利用した廃棄物利用熱電併給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の排熱回収装置を示すもの
で、同図において１は農業廃棄物などの原料を貯蔵する
原料槽、２は硫黄成分除去用のバイオリアクタ、３は発
酵用バイオリアクタ、４は分離膜、５は脱硫器、６はガ
スホルダ、７は熱交換器、８は撹拌棒、９はガス燃焼
器、１０（Ｐ）はポンプである。
で、同図において１は農業廃棄物などの原料を貯蔵する
原料槽、２は硫黄成分除去用のバイオリアクタ、３は発
酵用バイオリアクタ、４は分離膜、５は脱硫器、６はガ
スホルダ、７は熱交換器、８は撹拌棒、９はガス燃焼
器、１０（Ｐ）はポンプである。
【０００３】農業廃棄物、主として養豚糞尿から発生す
るメタンガスは各家庭の家事に利用されているところも
ある。最近、畜産振興で多量の豚を飼育しており、糞尿
処理で河川のＢＯＤを高めている。今後は土地も糞尿に
よる酸性化が増大し、河川水の水質の基準設定も見直し
をせまられている。糞尿を集中的に処理する、農業廃棄
物処理場が必要となっている。現状では処理場を設置し
ても廃棄物を発酵させてコンポストにする程度である。
多少進んだ状態はメタン発酵槽（バイオリアクタ）を利
用し、ガス発生を行い、ガスホルダにガス貯蔵し、メタ
ンガスとしてガスエンジンを駆動し発電を行っているか
温水加熱のみである。他方バイオリアクタはメタン菌の
作用で有機物が分解されメタンとＣｏ2が発生する。メ
タン菌の活性度は周囲温度と大きな影響を持ち通常３７
℃前後で発酵を促進する中温発酵を採用している。発生
したメタンガスを燃料とし温水を作り、各リアクタに分
配し、撹拌で各部の温度を均一に保持している。発生す
るメタンガスは所内加温に使用されるのみでその他の動
力には利用できない。
るメタンガスは各家庭の家事に利用されているところも
ある。最近、畜産振興で多量の豚を飼育しており、糞尿
処理で河川のＢＯＤを高めている。今後は土地も糞尿に
よる酸性化が増大し、河川水の水質の基準設定も見直し
をせまられている。糞尿を集中的に処理する、農業廃棄
物処理場が必要となっている。現状では処理場を設置し
ても廃棄物を発酵させてコンポストにする程度である。
多少進んだ状態はメタン発酵槽（バイオリアクタ）を利
用し、ガス発生を行い、ガスホルダにガス貯蔵し、メタ
ンガスとしてガスエンジンを駆動し発電を行っているか
温水加熱のみである。他方バイオリアクタはメタン菌の
作用で有機物が分解されメタンとＣｏ2が発生する。メ
タン菌の活性度は周囲温度と大きな影響を持ち通常３７
℃前後で発酵を促進する中温発酵を採用している。発生
したメタンガスを燃料とし温水を作り、各リアクタに分
配し、撹拌で各部の温度を均一に保持している。発生す
るメタンガスは所内加温に使用されるのみでその他の動
力には利用できない。
【０００４】農業廃棄物利用で経済性を検討する場合、
生産品がコンポストから生産される肥料（固体）のみで
は、プラント内で使用する電力料金費用が全費用の１５
％にもなり、運営状態は向上しない。コンポストの価格
は￥２６円ｋｇ程度で１日当たりの投入量が１３．５ｍ
3とした場合１日当たりの生産量は５，０００ｋｇ程度
であり、プラントの経済性は成立しない。農業廃棄物の
処理料金が加算されれば経済性は良くなる。その上廃棄
物に含まれる有機物の高度利用が大切である。プラント
の発生熱を有効利用することで所内動力を賄うことと発
生する熱をバイオリアクタの加温用に利用することであ
る。その上発生する脱離液を所内動力を使用せずＢＯＤ
を１０ｍｇ／リットル程度まで下げて、河川放流するこ
とである。
生産品がコンポストから生産される肥料（固体）のみで
は、プラント内で使用する電力料金費用が全費用の１５
％にもなり、運営状態は向上しない。コンポストの価格
は￥２６円ｋｇ程度で１日当たりの投入量が１３．５ｍ
3とした場合１日当たりの生産量は５，０００ｋｇ程度
であり、プラントの経済性は成立しない。農業廃棄物の
処理料金が加算されれば経済性は良くなる。その上廃棄
物に含まれる有機物の高度利用が大切である。プラント
の発生熱を有効利用することで所内動力を賄うことと発
生する熱をバイオリアクタの加温用に利用することであ
る。その上発生する脱離液を所内動力を使用せずＢＯＤ
を１０ｍｇ／リットル程度まで下げて、河川放流するこ
とである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】脱離液を動力と高分子
膜を利用せずに無動力で処理するには比較的広い面積を
必要とする。脱離液の処理は今後の課題であり、最も初
歩的な方法は浄化池にホテイアオイ等の水草を発生さ
せ、植物にＢＯＤを吸収さす方法である。浄化池のＢＯ
Ｄ除去等は８０％以下であり、再度の浄化を必要とす
る。浄化池の下流に人工湿地を施し、水草及び魚類を飼
い、放流可能なＢＯＤまで下げる。当プラントは大変有
益であり、離村集落、又は離島等での村落形成の有力な
目玉となる。電力の供給はインフラストラクチャの基本
であり、発生メタンガスの有効利用としてエンジン発電
機を利用したコージエネ、発電がプラントの経済評価を
向上さす、有力な点である。
膜を利用せずに無動力で処理するには比較的広い面積を
必要とする。脱離液の処理は今後の課題であり、最も初
歩的な方法は浄化池にホテイアオイ等の水草を発生さ
せ、植物にＢＯＤを吸収さす方法である。浄化池のＢＯ
Ｄ除去等は８０％以下であり、再度の浄化を必要とす
る。浄化池の下流に人工湿地を施し、水草及び魚類を飼
い、放流可能なＢＯＤまで下げる。当プラントは大変有
益であり、離村集落、又は離島等での村落形成の有力な
目玉となる。電力の供給はインフラストラクチャの基本
であり、発生メタンガスの有効利用としてエンジン発電
機を利用したコージエネ、発電がプラントの経済評価を
向上さす、有力な点である。
【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は農業廃棄物などの廃棄物を有効に処
理して有益な熱電併給装置を提供することである。
もので、その目的は農業廃棄物などの廃棄物を有効に処
理して有益な熱電併給装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の廃棄物利用熱電併給装置は、廃棄物に含ま
れる固液成分を発酵させてガス成分と消化汚泥を成生す
る発酵手段と、前記ガス成分を処理して貯蔵するガス貯
蔵手段と、前記消化汚泥を処理して人工湿地を得る手段
と、前記ガス貯蔵手段によって貯蔵されたガス成分を動
力源とする発電手段によって、構成したことを特徴とす
る。
に、本発明の廃棄物利用熱電併給装置は、廃棄物に含ま
れる固液成分を発酵させてガス成分と消化汚泥を成生す
る発酵手段と、前記ガス成分を処理して貯蔵するガス貯
蔵手段と、前記消化汚泥を処理して人工湿地を得る手段
と、前記ガス貯蔵手段によって貯蔵されたガス成分を動
力源とする発電手段によって、構成したことを特徴とす
る。
【０００８】さらに、本発明の廃棄物利用併給装置は、
廃棄物原料を処理する原料処理手段と、前記発酵手段に
よって得られた消化廃液を処理する手段と、前記発電手
段によって発生した熱を用いて前記発酵手段に加温する
加温手段を、有することを特徴とする。
廃棄物原料を処理する原料処理手段と、前記発酵手段に
よって得られた消化廃液を処理する手段と、前記発電手
段によって発生した熱を用いて前記発酵手段に加温する
加温手段を、有することを特徴とする。
【０００９】
【作用】処理された廃棄物原料は発酵槽で発酵処理され
ガス成分と消化汚泥および消化廃液に分離される。ガス
成分は発電機エンジンの燃料として使用し、エンジンの
排熱は発酵槽の加温源として使用する。
ガス成分と消化汚泥および消化廃液に分離される。ガス
成分は発電機エンジンの燃料として使用し、エンジンの
排熱は発酵槽の加温源として使用する。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図１を参照しながら
説明する。
説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例による廃棄物利用熱
電併給装置を示すもので、同図において１１はスクリー
ン、１２は原料槽、１３は搾汁機、１４は堆肥施設、１
５は水槽、１６は調整槽である。ここで、原料槽１２に
はスクリーン１１を通して原料が収納され、この原料は
搾汁器１３によって搾汁された後に固体成分は堆肥施設
１４に導かれるとともに、液体成分は調整槽１６に導か
れる。調整槽１６では搾汁器１３からの液体成分に水槽
１６からの水が添加される。
電併給装置を示すもので、同図において１１はスクリー
ン、１２は原料槽、１３は搾汁機、１４は堆肥施設、１
５は水槽、１６は調整槽である。ここで、原料槽１２に
はスクリーン１１を通して原料が収納され、この原料は
搾汁器１３によって搾汁された後に固体成分は堆肥施設
１４に導かれるとともに、液体成分は調整槽１６に導か
れる。調整槽１６では搾汁器１３からの液体成分に水槽
１６からの水が添加される。
【００１２】また、図１において１７ａは一次発酵槽、
１７ｂは二次発酵槽、１８は浄化池、１９は人工湿地、
２０は天日乾燥床、２１は脱硫装置、２２はガスホルダ
としてのガスタンク、２３はガスエンジン、２４ａ，２
４ｂは熱交換器、２５はマフラー、２６は発電機であ
る。
１７ｂは二次発酵槽、１８は浄化池、１９は人工湿地、
２０は天日乾燥床、２１は脱硫装置、２２はガスホルダ
としてのガスタンク、２３はガスエンジン、２４ａ，２
４ｂは熱交換器、２５はマフラー、２６は発電機であ
る。
【００１３】図１の装置において、一次発酵槽１７ａで
は、調整槽１６から導かれた液体を発酵させる。一次発
酵過程において、消化汚泥は浄化池１８に導かれ、発生
ガスは脱硫装置２１に導かれるとともに、消化廃液は天
日乾燥床２０に導かれる。浄化池１８では、消化汚泥に
希釈水を加えて浄化した後、人口湿地に導き放流する。
一次発酵槽１７ａ内の消化廃液は天日乾燥床２０に導
き、残液は液体肥料にする。
は、調整槽１６から導かれた液体を発酵させる。一次発
酵過程において、消化汚泥は浄化池１８に導かれ、発生
ガスは脱硫装置２１に導かれるとともに、消化廃液は天
日乾燥床２０に導かれる。浄化池１８では、消化汚泥に
希釈水を加えて浄化した後、人口湿地に導き放流する。
一次発酵槽１７ａ内の消化廃液は天日乾燥床２０に導
き、残液は液体肥料にする。
【００１４】一次発酵槽１７ａで一次発酵した液体を二
次発酵槽１７ｂに導き、さらに消化廃液は天日乾燥床２
０に導く。二次発酵で発生したガスは脱硫装置に送出す
る。脱硫装置２１では送入されたガスを脱硫してガスタ
ンク２２に送出する。
次発酵槽１７ｂに導き、さらに消化廃液は天日乾燥床２
０に導く。二次発酵で発生したガスは脱硫装置に送出す
る。脱硫装置２１では送入されたガスを脱硫してガスタ
ンク２２に送出する。
【００１５】ガスエンジン２３はガスタンクから供給さ
れるガスを燃料として動作し、発電機２６を駆動する。
また、ガスエンジン２３は熱交換器２４ａによって冷却
されるとともに、排気ガスは熱交換器２４ｂとマフラー
２５を通して排出される。一次発酵槽１７ａと二次発酵
槽１７ｂ内の液体を、それぞれ、熱交換器２４ａと２４
ｂを通して加温する。
れるガスを燃料として動作し、発電機２６を駆動する。
また、ガスエンジン２３は熱交換器２４ａによって冷却
されるとともに、排気ガスは熱交換器２４ｂとマフラー
２５を通して排出される。一次発酵槽１７ａと二次発酵
槽１７ｂ内の液体を、それぞれ、熱交換器２４ａと２４
ｂを通して加温する。
【００１６】廃棄物処理に必要な所内動力を下記の補機
に限定する。
に限定する。
【００１７】 原水ポンプ：０．７５ｋｗ：１台：０．７５ｋｗ ガス撹拌ポンプ：０．７５ｋｗ：４台：３．０ｋｗ 搾汁機：２．２ｋｗ：２台：４．４ｋｗ プラント内照明：０．３ｋｗ：３台：０．９ｋｗ 従って、合計電力は９．０５ｋｗとなる。
【００１８】原料投入１３．５ｍ3／日の場合発生する
ガス量は４１２ｍ3／日であり発生熱量は５４００キロ
カロリ／Ｎｍ3として２２２４．８メガカロリ／日とな
る。この発生ガスを利用してガスエンジン／３８ＰＳ２
台の発生電力は最大４８ｋｗの出力を発生させ、１８時
から２３時までの夜間電力の供給には十分な規模であ
る。一方所内動力は昼間の利用で８ｋｗ程度であり、エ
ンジン１台の駆動で十分である。他方排熱回収について
は熱量１８メガカロリ／ｈが可能な温水熱交換器を設置
し、温水温度６５℃を得る場合１２，０００リットル／
ｈの容量を持つ。バイオリヤクタ内に供給する加温水は
発酵槽容量１００ｍ3４基への供給は周囲温度を冬期の
２５℃に仮定しても４０リットル／分程度で十分であ
る。通常は３０℃以上の周囲温度であり、自然発酵でリ
アクタ内の温度は保持される。発酵期間が２５日間に仮
定しているが高温発酵５０℃〜５５℃にも対応可能な排
熱回収の熱量を持つ。
ガス量は４１２ｍ3／日であり発生熱量は５４００キロ
カロリ／Ｎｍ3として２２２４．８メガカロリ／日とな
る。この発生ガスを利用してガスエンジン／３８ＰＳ２
台の発生電力は最大４８ｋｗの出力を発生させ、１８時
から２３時までの夜間電力の供給には十分な規模であ
る。一方所内動力は昼間の利用で８ｋｗ程度であり、エ
ンジン１台の駆動で十分である。他方排熱回収について
は熱量１８メガカロリ／ｈが可能な温水熱交換器を設置
し、温水温度６５℃を得る場合１２，０００リットル／
ｈの容量を持つ。バイオリヤクタ内に供給する加温水は
発酵槽容量１００ｍ3４基への供給は周囲温度を冬期の
２５℃に仮定しても４０リットル／分程度で十分であ
る。通常は３０℃以上の周囲温度であり、自然発酵でリ
アクタ内の温度は保持される。発酵期間が２５日間に仮
定しているが高温発酵５０℃〜５５℃にも対応可能な排
熱回収の熱量を持つ。
【００１９】農業廃棄物処理を自立経済システムとして
離村集落又は離島に適応する場合下記の項目が基本であ
る。
離村集落又は離島に適応する場合下記の項目が基本であ
る。
【００２０】（１）経済自立型プロジェクトである。
【００２１】（２）近代設備はきわめて現地加工が高
い。
い。
【００２２】（３）農村集落を形成する土地があれば食
糧供給の自立を可能とする。
糧供給の自立を可能とする。
【００２３】（４）農産物として加工製品を生産可能に
する、例えばタンパク質産品、ハム、燻製等を含む。
する、例えばタンパク質産品、ハム、燻製等を含む。
【００２４】（５）村落集合に電力供給を基本とする、
今回の設計例で４０家族に８００Ｗの容量まで各家庭に
供給可能である。電灯照明、扇風機、冷蔵庫、テレビ等
は十分な容量である。
今回の設計例で４０家族に８００Ｗの容量まで各家庭に
供給可能である。電灯照明、扇風機、冷蔵庫、テレビ等
は十分な容量である。
【００２５】（６）メタンガス発生で農業廃棄物は自然
環境に還元される形で処理され、高濃度ＢＯＤは河川水
を汚さない。
環境に還元される形で処理され、高濃度ＢＯＤは河川水
を汚さない。
【００２６】（７）現地人の労働力をプラント建設に利
用可能である。特にタンクの構築、基礎ブロック等には
レンガ及びコンクリート、ブロック製品で構成する。配
管についても低圧であり配管加工も現地化できる。
用可能である。特にタンクの構築、基礎ブロック等には
レンガ及びコンクリート、ブロック製品で構成する。配
管についても低圧であり配管加工も現地化できる。
【００２７】（８）現地にて高度な技術伝達を必要とせ
ず、エンジン発電機の運転技術のみである。
ず、エンジン発電機の運転技術のみである。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、農業廃
棄物などの廃棄物を発酵処理し、ガス成分と消化汚泥や
消化排液に分離させ、ガス成分を発電機エンジンの燃料
として利用するとともに、その他の成分で人口湿地を形
成したり肥料として用いるものであるから、有益な熱電
併給装置を得ることが出来る。
棄物などの廃棄物を発酵処理し、ガス成分と消化汚泥や
消化排液に分離させ、ガス成分を発電機エンジンの燃料
として利用するとともに、その他の成分で人口湿地を形
成したり肥料として用いるものであるから、有益な熱電
併給装置を得ることが出来る。
【図１】本発明の実施例による廃棄物利用熱電併給装置
のブロック図。
のブロック図。
【図２】従来の排熱回収装置の構成図。
１２…原料槽 １３…搾汁機 １６…調整槽 １７ａ…一次発酵槽 １７ｂ…二次発酵槽 １８…浄化池 １９…人工湿地 ２０…天日乾燥床 ２１…脱硫装置 ２２…ガスタンク ２３…エンジン ２４ａ，２４ｂ…熱交換器 ２６…発電機
Claims (2)
- 【請求項１】 廃棄物に含まれる固液成分を発酵させて
ガス成分と消化汚泥を成生する発酵手段と、 前記ガス成分を処理して貯蔵するガス貯蔵手段と、 前記消化汚泥を処理して人工湿地を得る手段と、 前記ガス貯蔵手段によって貯蔵されたガス成分を動力源
とする発電手段によって、構成したことを特徴とする、
廃棄物利用熱電併給装置。 - 【請求項２】 請求項１の装置において、さらに廃棄物
原料を処理する原料処理手段と、前記発酵手段によって
得られた消化廃液を処理する手段と、前記発電手段によ
って発生した熱を用いて前記発酵手段に加温する加温手
段を、有することを特徴とする、廃棄物利用熱電併給装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP288194A JPH07204697A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 廃棄物利用熱電併給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP288194A JPH07204697A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 廃棄物利用熱電併給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204697A true JPH07204697A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11541706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP288194A Pending JPH07204697A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 廃棄物利用熱電併給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10235317A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Ebara Corp | 家畜糞尿の嫌気性消化処理法 |
| JP2002310419A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Meidensha Corp | 消化ガスを使用したガス機関発電施設による熱分解処理施設 |
| CN109987767A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-09 | 左可华 | 一种介质加温净化分体式污水处理装置 |
| JP2020006305A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 東京瓦斯株式会社 | ガス製造装置 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP288194A patent/JPH07204697A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10235317A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Ebara Corp | 家畜糞尿の嫌気性消化処理法 |
| JP2002310419A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-23 | Meidensha Corp | 消化ガスを使用したガス機関発電施設による熱分解処理施設 |
| JP2020006305A (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-16 | 東京瓦斯株式会社 | ガス製造装置 |
| CN109987767A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-09 | 左可华 | 一种介质加温净化分体式污水处理装置 |
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