JPH11344200A - 消化ガスの貯蔵方法 - Google Patents
消化ガスの貯蔵方法Info
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- JPH11344200A JPH11344200A JP15085498A JP15085498A JPH11344200A JP H11344200 A JPH11344200 A JP H11344200A JP 15085498 A JP15085498 A JP 15085498A JP 15085498 A JP15085498 A JP 15085498A JP H11344200 A JPH11344200 A JP H11344200A
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】処理設備の規模の大小にかかわりなく、生物学
的処理に伴って発生する消化ガスを全量有効利用する技
術を提供することを主な目的とする。 【解決手段】生物学的処理に際し発生する消化ガスをそ
のままあるいは各ガス成分に分離した後、吸着貯蔵する
ことを特徴とする消化ガスの貯蔵方法。
的処理に伴って発生する消化ガスを全量有効利用する技
術を提供することを主な目的とする。 【解決手段】生物学的処理に際し発生する消化ガスをそ
のままあるいは各ガス成分に分離した後、吸着貯蔵する
ことを特徴とする消化ガスの貯蔵方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場、ビー
ル製造工場、家畜・家禽類(牛、豚、鶏など)の飼育場で
の廃棄物処理場などにおける生物学的処理に際し発生す
る消化ガスの貯蔵方法に関し、より詳細には、消化ガス
中のメタンガスを効率的に回収／貯蔵し、得られたメタ
ンを燃料として有効利用する方法に関する。
ル製造工場、家畜・家禽類(牛、豚、鶏など)の飼育場で
の廃棄物処理場などにおける生物学的処理に際し発生す
る消化ガスの貯蔵方法に関し、より詳細には、消化ガス
中のメタンガスを効率的に回収／貯蔵し、得られたメタ
ンを燃料として有効利用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からも、上述の生物学的処理を大規
模に行う処理施設(以下「大規模処理施設」ということ
がある)では、発生ガスを常圧あるいは加圧下にガスホ
ルダーに貯蔵し、必要に応じて発電用あるいは加熱用の
原料として使用することが、行われている。しかしなが
ら、従来の貯蔵方法においては、貯蔵密度が低いので、
大規模なガスホルダーが必要となり、そのための十分な
設置スペースが得られない場合には、発生ガスの一部を
そのまま燃焼放散させている。また、小規模処理施設で
は、発生ガスの殆どを有効に利用することなく、そのま
ま燃焼放散している。
模に行う処理施設(以下「大規模処理施設」ということ
がある)では、発生ガスを常圧あるいは加圧下にガスホ
ルダーに貯蔵し、必要に応じて発電用あるいは加熱用の
原料として使用することが、行われている。しかしなが
ら、従来の貯蔵方法においては、貯蔵密度が低いので、
大規模なガスホルダーが必要となり、そのための十分な
設置スペースが得られない場合には、発生ガスの一部を
そのまま燃焼放散させている。また、小規模処理施設で
は、発生ガスの殆どを有効に利用することなく、そのま
ま燃焼放散している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、処
理設備の規模の大小にかかわりなく、生物学的処理に伴
って発生する消化ガスを全量有効利用する技術を提供す
ることを主な目的とする。
理設備の規模の大小にかかわりなく、生物学的処理に伴
って発生する消化ガスを全量有効利用する技術を提供す
ることを主な目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に留意しつつ、研究を重ねた結果、吸着材を
使用する場合には、消化ガスを効率よく貯蔵することが
可能となり、生物学的処理設備の規模に関係なく、消化
ガス中の有用成分をほぼ全量利用し得ることを見出し
た。すなわち、本発明は、下記の消化ガスの貯蔵方法を
提供するものである： １．生物学的処理に際し発生する消化ガスをそのままあ
るいは各ガス成分に分離した後、吸着貯蔵することを特
徴とする消化ガスの貯蔵方法。 ２．吸着貯蔵するガスが、メタン、二酸化炭素および硫
化水素である上記項１に記載の方法。 ３．吸着貯蔵するガスが、メタンである請求項１に記載
の方法。 ４．吸着材が、活性炭、ゼオライト、シリカゲルおよび
有機錯体金属の少なくとも１種である上記項１に記載の
方法。 ５．消化ガス中の各成分を硫化水素、二酸化炭素および
メタンの順序で分離し、メタンを吸着貯蔵する上記項１
に記載の方法。
技術の現状に留意しつつ、研究を重ねた結果、吸着材を
使用する場合には、消化ガスを効率よく貯蔵することが
可能となり、生物学的処理設備の規模に関係なく、消化
ガス中の有用成分をほぼ全量利用し得ることを見出し
た。すなわち、本発明は、下記の消化ガスの貯蔵方法を
提供するものである： １．生物学的処理に際し発生する消化ガスをそのままあ
るいは各ガス成分に分離した後、吸着貯蔵することを特
徴とする消化ガスの貯蔵方法。 ２．吸着貯蔵するガスが、メタン、二酸化炭素および硫
化水素である上記項１に記載の方法。 ３．吸着貯蔵するガスが、メタンである請求項１に記載
の方法。 ４．吸着材が、活性炭、ゼオライト、シリカゲルおよび
有機錯体金属の少なくとも１種である上記項１に記載の
方法。 ５．消化ガス中の各成分を硫化水素、二酸化炭素および
メタンの順序で分離し、メタンを吸着貯蔵する上記項１
に記載の方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明においては、(A)消化ガス
中の硫化水素、二酸化炭素およびメタンをこの順序で分
離した後、メタンを吸着材を充填したタンク内に吸着貯
蔵するか、あるいは(B)消化ガス中の硫化水素と二酸化
炭素とを同時に除去した後、メタンを吸着材を充填した
タンク内に吸着貯蔵するか、(C)消化ガスの主成分であ
るメタン、二酸化炭素および硫化水素を混合状態で、吸
着材を充填したタンク内に吸着貯蔵する。本発明におい
ては、消化ガス中の主成分を相互に分離し、高純度のメ
タンを吸着貯蔵する(A)法がより好ましい。以下におい
ては、主に(A)法について、詳細に説明する。
中の硫化水素、二酸化炭素およびメタンをこの順序で分
離した後、メタンを吸着材を充填したタンク内に吸着貯
蔵するか、あるいは(B)消化ガス中の硫化水素と二酸化
炭素とを同時に除去した後、メタンを吸着材を充填した
タンク内に吸着貯蔵するか、(C)消化ガスの主成分であ
るメタン、二酸化炭素および硫化水素を混合状態で、吸
着材を充填したタンク内に吸着貯蔵する。本発明におい
ては、消化ガス中の主成分を相互に分離し、高純度のメ
タンを吸着貯蔵する(A)法がより好ましい。以下におい
ては、主に(A)法について、詳細に説明する。
【０００６】(A)法においては、まず、消化ガスを脱硫
用の吸着材が充填されている吸着塔に通し、硫化水素を
吸着・除去する。吸着材としては、従来から脱硫剤とし
て使用されている活性炭、ゼオライト、金属酸化物(酸
化銅、酸化亜鉛など)が例示される。吸着時の温度およ
び圧力は、消化ガス発生状態そのままでも良く、特に制
限されないが、温度は、通常常温〜100℃程度(より好ま
しくは、常温〜60℃程度)であり、圧力は、常圧〜1MPa
程度である。脱硫操作は、バッチ方式で行っても良く、
或いは2塔以上を使用して、脱硫操作と脱硫剤の再生操
作とを交互に行う連続再生処理方式で行っても良い。脱
硫用吸着材の再生は、吸着塔に加熱水蒸気を吹き込ん
で、硫化水素を分離することにより行われる。
用の吸着材が充填されている吸着塔に通し、硫化水素を
吸着・除去する。吸着材としては、従来から脱硫剤とし
て使用されている活性炭、ゼオライト、金属酸化物(酸
化銅、酸化亜鉛など)が例示される。吸着時の温度およ
び圧力は、消化ガス発生状態そのままでも良く、特に制
限されないが、温度は、通常常温〜100℃程度(より好ま
しくは、常温〜60℃程度)であり、圧力は、常圧〜1MPa
程度である。脱硫操作は、バッチ方式で行っても良く、
或いは2塔以上を使用して、脱硫操作と脱硫剤の再生操
作とを交互に行う連続再生処理方式で行っても良い。脱
硫用吸着材の再生は、吸着塔に加熱水蒸気を吹き込ん
で、硫化水素を分離することにより行われる。
【０００７】硫化水素を吸着・除去された消化ガスは、
次いで、二酸化炭素吸着材が充填された吸着塔に通され
る。この吸着材としては、従来から二酸化炭素の吸着材
として使用されている活性炭、ゼオライト、有機金属錯
体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン酸銅、スチ
ルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、ターフェニル
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸銅、トランジカ
ルボン酸銅など)などが例示される。吸着時の温度およ
び圧力は、特に制限されないが、温度は常温〜100℃程
度(より好ましくは、常温或いはその近傍)であり、圧力
は常圧〜1MPa程度(より好ましくは、常圧或いはその近
傍)である。二酸化炭素の吸着操作も、バッチ方式で行
っても良く、或いは2塔以上を使用してPSA方式で行って
も良い。PSA方式によれば、純度99％以上の高純度メタ
ンを得ることができる。また、二酸化炭素吸着材の再生
も、脱硫用吸着材の再生と同様にして行うことができ
る。
次いで、二酸化炭素吸着材が充填された吸着塔に通され
る。この吸着材としては、従来から二酸化炭素の吸着材
として使用されている活性炭、ゼオライト、有機金属錯
体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン酸銅、スチ
ルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、ターフェニル
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸銅、トランジカ
ルボン酸銅など)などが例示される。吸着時の温度およ
び圧力は、特に制限されないが、温度は常温〜100℃程
度(より好ましくは、常温或いはその近傍)であり、圧力
は常圧〜1MPa程度(より好ましくは、常圧或いはその近
傍)である。二酸化炭素の吸着操作も、バッチ方式で行
っても良く、或いは2塔以上を使用してPSA方式で行って
も良い。PSA方式によれば、純度99％以上の高純度メタ
ンを得ることができる。また、二酸化炭素吸着材の再生
も、脱硫用吸着材の再生と同様にして行うことができ
る。
【０００８】かくして得られたメタンを貯蔵タンク内に
充填された吸着材に吸着させ、貯蔵する。吸着時の温度
および圧力は、特に制限されないが、温度は通常常温〜
100℃程度(より好ましくは、常温或いはその近傍)であ
り、圧力は、常圧〜3.4MPa程度である。メタン吸着材と
しては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、有機金属錯
体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン酸銅、スチ
ルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、ターフェニル
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸銅、トランジカ
ルボン酸銅など)などが例示される。これらのメタン吸
着材は、単独で或いは２種以上を併用することができ
る。メタン吸着材として活性炭、ゼオライト或いはシリ
カゲルを使用する場合には、比表面積はできるだけ大き
いことが好ましく、実用上少なくとも1000m2/g以上であ
ることを必要とする。また、その細孔径は通常4〜12Å
程度であり、より好ましくは8〜12Å程度である。
充填された吸着材に吸着させ、貯蔵する。吸着時の温度
および圧力は、特に制限されないが、温度は通常常温〜
100℃程度(より好ましくは、常温或いはその近傍)であ
り、圧力は、常圧〜3.4MPa程度である。メタン吸着材と
しては、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、有機金属錯
体(フマル酸銅、シクロヘキサンジカルボン酸銅、スチ
ルベンジカルボン酸銅、テレフタル酸銅、ターフェニル
ジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸銅、トランジカ
ルボン酸銅など)などが例示される。これらのメタン吸
着材は、単独で或いは２種以上を併用することができ
る。メタン吸着材として活性炭、ゼオライト或いはシリ
カゲルを使用する場合には、比表面積はできるだけ大き
いことが好ましく、実用上少なくとも1000m2/g以上であ
ることを必要とする。また、その細孔径は通常4〜12Å
程度であり、より好ましくは8〜12Å程度である。
【０００９】メタン吸着時の温度および圧力は、メタン
収得時そのままの温度および圧力でも良く、特に制限さ
れないが、温度は、通常常温〜100℃程度(より好ましく
は、常温〜60℃程度)であり、圧力は、常圧以上(より好
ましくは常圧〜3.4MPa程度)である。貯蔵圧力を高める
必要がある場合には、コンプレッサーによりメタンを昇
圧した後、吸着し、貯蔵する。
収得時そのままの温度および圧力でも良く、特に制限さ
れないが、温度は、通常常温〜100℃程度(より好ましく
は、常温〜60℃程度)であり、圧力は、常圧以上(より好
ましくは常圧〜3.4MPa程度)である。貯蔵圧力を高める
必要がある場合には、コンプレッサーによりメタンを昇
圧した後、吸着し、貯蔵する。
【００１０】(B)法においては、消化ガスを吸収液とし
ての水酸化ナトリウム水溶液(好ましくは20〜40％程度)
中にバブリングすることにより、消化ガスの硫化水素と
二酸化炭素とを同時に分離除去した後、(A)法と同様に
して、メタン(純度93％以上)を吸着材を充填したタンク
内に吸着貯蔵する。
ての水酸化ナトリウム水溶液(好ましくは20〜40％程度)
中にバブリングすることにより、消化ガスの硫化水素と
二酸化炭素とを同時に分離除去した後、(A)法と同様に
して、メタン(純度93％以上)を吸着材を充填したタンク
内に吸着貯蔵する。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、吸着材を充填したガス
ホルダーを使用して、消化ガス或いは消化ガスから分離
回収したメタンを貯蔵することにより、ガスホルダーを
小型化し、貯蔵施設の設備コストを低減させることがで
きる。
ホルダーを使用して、消化ガス或いは消化ガスから分離
回収したメタンを貯蔵することにより、ガスホルダーを
小型化し、貯蔵施設の設備コストを低減させることがで
きる。
【００１２】従って、本発明によれば、処理設備の規模
の大小にかかわりなく、生物学的処理に伴って発生する
消化ガスを有効利用することが可能となる。
の大小にかかわりなく、生物学的処理に伴って発生する
消化ガスを有効利用することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。 実施例１ 下水処理場において発生した消化ガス4000Nm3をゼオラ
イト充填塔を通過させて硫化水素を吸着除去し、次いで
活性炭充填塔を通過させて二酸化炭素を吸着除去した。
ころをより一層明確にする。 実施例１ 下水処理場において発生した消化ガス4000Nm3をゼオラ
イト充填塔を通過させて硫化水素を吸着除去し、次いで
活性炭充填塔を通過させて二酸化炭素を吸着除去した。
【００１４】かくして得られた99％メタン2600Nm3は、
粉末活性炭(比表面積1400m2/g)78トンを充填した124m3
のガスホルダーに常温且つ常圧で貯蔵することが可能で
あった。 比較例１ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を従来法に従って常
温且つ常圧で貯蔵するためには、4000m3のガスホルダー
が必要であった。 実施例２ 実施例１と同様にして得た99％メタン2600Nm3を実施例
１と同様の粉末活性炭を使用して、常温かつ1.0MPaの圧
力で吸着したところ、26トンの粉末活性炭を充填する37
m3のガスホルダーにより貯蔵を行うことが可能であっ
た。 比較例２ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を常温且つ1.0MPaの
圧力で吸着貯蔵するためには、400m3のガスホルダーが
必要であった。 実施例３ 実施例１と同様にして得た99％メタン2600Nm3を実施例
１と同様の粉末活性炭を使用して、常温かつ3.4MPaの圧
力で吸着したところ、18トンの粉末活性炭を充填する23
m3のガスホルダーにより貯蔵を行うことが可能であっ
た。 比較例３ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を常温且つ3.4MPaの
圧力で吸着貯蔵するためには、114m3のガスホルダーが
必要であった。
粉末活性炭(比表面積1400m2/g)78トンを充填した124m3
のガスホルダーに常温且つ常圧で貯蔵することが可能で
あった。 比較例１ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を従来法に従って常
温且つ常圧で貯蔵するためには、4000m3のガスホルダー
が必要であった。 実施例２ 実施例１と同様にして得た99％メタン2600Nm3を実施例
１と同様の粉末活性炭を使用して、常温かつ1.0MPaの圧
力で吸着したところ、26トンの粉末活性炭を充填する37
m3のガスホルダーにより貯蔵を行うことが可能であっ
た。 比較例２ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を常温且つ1.0MPaの
圧力で吸着貯蔵するためには、400m3のガスホルダーが
必要であった。 実施例３ 実施例１と同様にして得た99％メタン2600Nm3を実施例
１と同様の粉末活性炭を使用して、常温かつ3.4MPaの圧
力で吸着したところ、18トンの粉末活性炭を充填する23
m3のガスホルダーにより貯蔵を行うことが可能であっ
た。 比較例３ 実施例１と同様の消化ガス4000Nm3を常温且つ3.4MPaの
圧力で吸着貯蔵するためには、114m3のガスホルダーが
必要であった。
Claims (5)
- 【請求項１】生物学的処理に際し発生する消化ガスをそ
のままあるいは各ガス成分に分離した後、吸着貯蔵する
ことを特徴とする消化ガスの貯蔵方法。 - 【請求項２】吸着貯蔵するガスが、メタン、二酸化炭素
および硫化水素である請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】吸着貯蔵するガスが、メタンである請求項
１に記載の方法。 - 【請求項４】吸着材が、活性炭、ゼオライト、シリカゲ
ルおよび有機錯体金属の少なくとも１種である請求項１
に記載の方法。 - 【請求項５】消化ガス中の各成分を硫化水素、二酸化炭
素およびメタンの順序で分離し、メタンを吸着貯蔵する
請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15085498A JP3870276B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | メタンの貯蔵方法ならびにメタンの精製および貯蔵設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15085498A JP3870276B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | メタンの貯蔵方法ならびにメタンの精製および貯蔵設備 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344200A true JPH11344200A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3870276B2 JP3870276B2 (ja) | 2007-01-17 |
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ID=15505831
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15085498A Expired - Lifetime JP3870276B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | メタンの貯蔵方法ならびにメタンの精製および貯蔵設備 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3870276B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000053971A1 (en) * | 1999-03-05 | 2000-09-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for storing natural gas by adsorption and adsorbing agent for use therein |
| JP2001187998A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Osaka Gas Co Ltd | 消化ガス吸着貯蔵装置 |
| JP2002327897A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Osaka Gas Co Ltd | 天然ガスの吸着貯蔵装置および吸着貯蔵方法 |
| JP2003035399A (ja) * | 2000-08-11 | 2003-02-07 | Osaka Gas Co Ltd | 天然ガスの吸着貯蔵装置および吸着貯蔵方法 |
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| JP2009249571A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Taiyo Nippon Sanso Corp | バイオガス中の硫化水素の除去方法 |
| JP2018525453A (ja) * | 2015-06-01 | 2018-09-06 | カルゴン カーボン コーポレーション | バイオガス精製機において活性炭を不活性化する方法 |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP15085498A patent/JP3870276B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2018525453A (ja) * | 2015-06-01 | 2018-09-06 | カルゴン カーボン コーポレーション | バイオガス精製機において活性炭を不活性化する方法 |
| JP2021073333A (ja) * | 2015-06-01 | 2021-05-13 | カルゴン カーボン コーポレーション | バイオガス精製機において活性炭を不活性化する方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3870276B2 (ja) | 2007-01-17 |
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