JPS58122018A - メタン発酵ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はメタン発酵ガスの処理方法に関する。

さらに詳しくはメタン発酵法で発生したガス中の炭酸ガ
スをプレッシャースイング法（交互圧力変動法）により
回収する方法に関するものである。

酵ガスである下水汚泥の消化メタン発酵ガスには通常３
５〜４０Ｖｏ１％の炭酸ガスが含まれている。

このため発熱量が低く用途が制限されていた。

きるものである。

本発明者らはこの点に着目し検討を重ねた結果、炭酸ガ
スの除去にプレッシャースイング法を用いることに想到
し本発明に到った。

従来一般に廃ガス中の炭酸ガスを１収′除去する方法と
しては、アルカリ液、例えばアミン水溶液や炭酸カリウ
ム水溶液で吸収し加熱再生する化学吸収法、加圧水によ
り吸収し減圧放散する水吸収法が知られている。　しか
し前者は再生時に大量の熱エネルギーを必要とし、後者
の場合は物理吸収のため３０　ｋｖ／ｃｊＧ！ｉ！度の
＾圧にする必要があり、日収コストが高くなるのでメタ
ン発酵ガスには適当でない。　またメタン発酵ガス中の
炭酸がスを除去する方法として、特開昭５６−１１８７
９１号公報に、メタン発酵ガスをタンク内で水と接触さ
せ、吸収水をタンク外へ取出して大気中へ放散させる方
法が記載されているが、この方法はａｒ”ｍ　したプレ
ッシャースイング法により炭酸ガスを回収する方法を見
出したものである。

即ら本発明の要旨は、メタン発酵法で発生したガス中の
炭酸ガスをプレッシャースイング法により回収する方法
である。　本発明の方法によれば吸着圧力も低く、必要
エネルギーも加圧に要する電力だけであり、加圧発酵槽
の場合はこれも必要なく、極めて経済的に炭酸ガスを回
収し得る。

本発明の方法により炭酸ガスを除去されたメタン発酵ガ
スは昇圧された圧力でプレッシャースイング装置から送
り出されるから、使用するのに有利である。　例えばガ
スエンジンやガスタービン等の熱ＩＩＩ閏の燃料として
利用する場合は加圧状態のまま熱機関に使用できるため
過給器付エンジンにそのまま利用できる。

本発明のプレッシャースイング法の圧力が１０に＝ｔ／
ｃｄＧを超えると装置費が＾価になり、これに斗オライ
ド系モレキュラーシープ、シリカゲル、アルミナゲル等
市販の各種吸着剤を使用できるが、カーボンモレキュラ
ーシープを使用すると、吸着剤単位容積あたりの処理能
力が多きく、かつガスの残留水分に対する抵抗性が大き
く、耐用年数が長くなるので他の吸着剤に比べて有利で
ある。

メタン発酵槽で発生するガスの濃度は通常３５℃程度か
もしくは５５℃程度で、いずれも水分飽和の状態である
から、これを少なくとも４０℃以下、好ましくは２０’
ＣＩ！ｉ！度に冷却して水分を減少させるのが望ましい
。　しかし吸着剤の種類によっては更に低温にして脱水
、乾燥する必要があるので、この点に於ても前記のよう
にカーボンモレキュラーシープを使用すると有利である
。

以下第一図に示すフローシートに従って本発明を説明す
る。

メタン発酵槽１から発生したガスは、通常硫化水素ガス
等の不純物を含んでいるため、脱硫器２を通した後昇圧
ｌｌｌ３で必要な圧力に昇圧される。

当然のことながら硫化水素等を含まない発酵ガスの場合
には脱硫器は不要でありそのまま昇圧する。

１圧されたガスはクーラー４で冷却し水分を下げ’ｙ＊
、吸着剤が充填された吸着塔５に導入される。

吸着塔は最低２塔より構成される、塔数が多くなれば回
収率も上昇するが、設備費も上るので通常は２〜６塔で
構成される。　本プレッシャースイング装置で発酵ガス
中の炭酸ガスが吸着され、ガス中のメタン濃度が上昇し
、バッファータンク８を通じ７利用側に送られる。　一
方吸着塔５内に吸着された炭酸ガスは真空ポンプ６によ
って減圧脱糖される。

大気圧［の場合は当然真空ポンプ６は不要である。　脱
着された炭酸ガスは貯槽７を軽て使用に供する。　この
炭酸ガスは用途によりそのまま輸送して使用するか、あ
るいは従来の液化炭酸ガス報造設備に導入され液化炭酸
ガスを親造する。

以下具体的に本発明の実施態様を説明する。

下水処理工場より発生する下水汚泥の処理のため、婚気
性発酢（いわゆるメタン発酵）により発生するガスはそ
の成分が炭酸ガス３０〜３５Ｖｏ１％残りがメタンでそ
の外に少量の水素、窒素及び酸ガスが除去され、５ｖ０
１％の炭酸ガスを含む＾カロリーに精製される。　この
ガスを従来利用されているガスエンジンに利用すると、
炭酸ガスを除去していないメタン発酵ガスに比ベカロリ
ーが５０００〜６０００ＫａＩｌ／Ｎ−から８０００Ｋ
ｃａｌ／Ｎ♂に増加し、ガスエンジンの燃料として使用
する場合、その効率が約２５％増加した。　一方真空ポ
ンプを用いて７０　ｔｏｒｒまで減圧ｌＩ２１された炭
酸ガスは純度９９％で得られた。　これは従来の液化炭
酸ガス原料として充分な純度である。

この場合の電力は０．１５ＫＷ／Ｎｆ発酵ガスであり、
従来方法に比べ非常に経済的であり、ガスエンジンの効
率向上による電力発生最の約１／３で充分であり、エネ
ルギーバランス上非常に経済的である。

なお本発明の方法は下水処理汚泥のメタン発酵ガスのみ
ならず、バイオマスシステムなどの炭酸ガスを含むメタ
ンガスの処理に適用することができる。

出願人　　　親鉄化学工業株式会社 代表者　　佐々木　浩 手続補正型 昭和５７年２月Ｚす １、　特許出願の表示　　昭和５７年特許願第０６Ｍｙ
ｒ号２、　発明の名称　　　　メタン発酵ガスの処理方
法ａ、　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 郵便番＠　　　　６７３−０１ 住　所　　　　兵庫県ｔｘｔｆｉｉｉｉ５ＭＷａ　４　
ｅ番地の１名　称　　　　−鉄化学工業株式会社 ４、補正命令の日付　　　　　　自　　　発１　　５、
補正の対象　　　　　　　　願書および明細書６、補正
の内容 昭和５７年１月１２日差出の願書および明Ｓ書を別紙の
とおり提出します（浄書につき内容に変更なし）以　　
上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）メタン発酵法で発生したガス中の炭酸ガスをプレ
   ッシャースイング法により回収する方法。 ；、（２＞プレッシャースイング法の畷着圧力が大；負
   圧以上１０Ｋａ　／ｊＧ以下である特許請求の範囲（１
   ）記載の方法。 （１）記載の方法。 シープを用いる特許請求の範囲（１）記載の方法。 （６）発生ガスの温度を４０℃以下にして処理する特許
   請求の範囲（１）に記載の方法。 （７）脱硫機構を備えたプレッシャースイング法を用い
   る特許請求の範ｆｌ（１）記載の方法。