JP2005327684A - Air cleaning filter and fuel cell system - Google Patents

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Shoichi Yoshida
晶一 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress shortening of life of a fuel cell and a reformer or the like constituting a fuel cell system which uses sewage gas as a fuel. <P>SOLUTION: The air cleaner filter includes a pre-filter 302, a HEPE filter 304, an ammonia filter 306, and a hydrogen sulfide filter 308. The upper part of a filter housing 314 is open, yet normally it is closed by a lid by fastening a lid plate 316 by a screw or the like. A plurality of support members 320 for forming slots capable of inserting each filter are installed on the filter housing 314. The pre-filter 302, the HEPE filter 304, the ammonia filter 306, and the hydrogen sulfide filter 308 are inserted in the order from an air intake port 310 side on each slot of the filter housing 314. The air introduced from the air intake port 310 is discharged from an air discharge port 312 after removing impurities by each filter. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池システムおよび燃料電池システムで使用される空気を清浄化するフィルタに関する。より具体的には、本発明は、家畜糞尿から生成する消化ガスを燃料に用いる燃料電池システムおよびこの燃料電池システムで使用される空気清浄フィルタに関する。   The present invention relates to a fuel cell system and a filter for purifying air used in the fuel cell system. More specifically, the present invention relates to a fuel cell system using digestion gas generated from livestock manure as fuel, and an air purification filter used in the fuel cell system.

家畜の飼育過程で生じる家畜糞尿を有効利用すべく、家畜糞尿がメタン発酵することにより得られる消化ガスまたはバイオガスを燃料とする固体高分子形燃料電池が開発されている。たとえば、消化ガスを改質して水素含有量70〜80%の含水素ガスを製造し、これを燃料ガスとして燃料電池のアノードに供給し、一方、空気を酸化剤として燃料電池のカソードに供給して発電する技術が知られている。
特開２０００−６７８９５号公報 特開２０００−９０９５３号公報 In order to make effective use of livestock manure produced during the breeding process of livestock, solid polymer fuel cells using digestive gas or biogas obtained by methane fermentation of livestock manure have been developed. For example, reforming digestion gas to produce hydrogen-containing gas with a hydrogen content of 70-80%, supplying this as fuel gas to the anode of the fuel cell, while supplying air as the oxidant to the cathode of the fuel cell Technology to generate electricity is known.
JP 2000-67895 A JP 2000-90953 A

家畜の飼育舎の近くの空気には、家畜および家畜糞尿から発生する臭気成分であるアンモニア、硫化水素等の不純物が通常の環境に比べてより多く浮遊している。このため、これらの不純物が混じった空気を燃料電池システムに供給すると、燃料電池、改質装置等の寿命が短くなる原因となる。   Impurities such as ammonia and hydrogen sulfide, which are odorous components generated from livestock and livestock manure, float more in the air near livestock breeding houses than in the normal environment. For this reason, if air mixed with these impurities is supplied to the fuel cell system, the life of the fuel cell, the reformer, etc. is shortened.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気が供給される燃料電池および／改質装置の短寿命化を抑制するための空気清浄フィルタおよび空気が供給される燃料電池および／改質装置の短寿命化が抑制された燃料電池システムの提供にある。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell to which air is supplied and / or a fuel cell to which air is supplied and an air purifying filter for suppressing the shortening of the life of the reformer. Another object is to provide a fuel cell system in which the shortening of the life of the reformer is suppressed.

本発明の空気清浄フィルタは、燃料電池システムに用いられる空気清浄フィルタであって、プレフィルタと、ＨＥＰＡフィルタと、アンモニアガスを除去するアンモニアフィルタと、硫化水素を除去する硫化水素フィルタと、を備えることを特徴とする。   An air purification filter of the present invention is an air purification filter used in a fuel cell system, and includes a prefilter, a HEPA filter, an ammonia filter for removing ammonia gas, and a hydrogen sulfide filter for removing hydrogen sulfide. It is characterized by that.

プレフィルタとは、チリ、ゴミなどの比較的粗大な汚染物を除去するためのフィルタである。ＨＥＰＡとは、High Efficiency Particulate Air（＝「高効率に集塵された空気」）の略であり、ＨＥＰＡフィルタは、0.3μm程度の微粒子を99.97％除去することのできる高性能フィルタである。本発明の空気清浄フィルタにより、消化ガスが燃料として利用される燃料電池システムに供給される空気からアンモニアガス、硫化水素などの不純物が効率的に除去されるため、当該ガスの混入による燃料電池システムを構成する燃料電池や改質装置の短寿命化を抑制することができる。   A pre-filter is a filter for removing relatively coarse contaminants such as dust and dirt. HEPA is an abbreviation for High Efficiency Particulate Air (= “air that is collected with high efficiency”), and the HEPA filter is a high-performance filter that can remove 99.97% of fine particles of about 0.3 μm. Since the air purifying filter of the present invention efficiently removes impurities such as ammonia gas and hydrogen sulfide from the air supplied to the fuel cell system in which digestion gas is used as fuel, the fuel cell system by mixing the gas It is possible to suppress the shortening of the life of the fuel cell and the reformer constituting the fuel cell.

上記空気清浄フィルタにおいて、プレフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、アンモニアフィルタ、硫化水素フィルタの順に、清浄化される空気が通過することにより、アンモニアガス、硫化水素などの不純物の除去効率をより高めることができる。   In the air cleaning filter, the air to be cleaned passes in the order of the pre-filter, the HEPA filter, the ammonia filter, and the hydrogen sulfide filter, whereby the efficiency of removing impurities such as ammonia gas and hydrogen sulfide can be further increased.

本発明の燃料電池システムは、上述した空気清浄フィルタを備え、有機物がメタン発酵することにより発生する消化ガスを燃料として利用される。本発明の燃料電池システムは、家畜の飼育舎の近くに設置される場合に好適である。本発明の燃料電池システムは、上述した空気清浄フィルタを備えることにより、消化ガスが燃料として利用される燃料電池システムに供給される空気からアンモニアガス、硫化水素などの不純物が効率的に除去される。このため、当該ガスの混入による燃料電池システムを構成する燃料電池や改質装置の短寿命化を抑制することができる。   The fuel cell system of the present invention includes the above-described air purifying filter, and uses digestion gas generated by methane fermentation of organic matter as fuel. The fuel cell system of the present invention is suitable when installed near a livestock breeding house. The fuel cell system of the present invention includes the above-described air purification filter, so that impurities such as ammonia gas and hydrogen sulfide are efficiently removed from the air supplied to the fuel cell system in which digestion gas is used as fuel. . For this reason, the life shortening of the fuel cell and the reformer constituting the fuel cell system due to the mixing of the gas can be suppressed.

なお、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。   A combination of the above-described elements as appropriate can also be included in the scope of the invention for which patent protection is sought by this patent application.

本発明の空気清浄フィルタによれば、燃料電池および／改質装置の短寿命化を抑制することができる。   According to the air cleaning filter of the present invention, it is possible to suppress the shortening of the life of the fuel cell and / or the reforming apparatus.

図１は、実施形態に係る発電システム１０の全体構成を示す。牛、豚などの家畜から排出される家畜糞尿は、原料糟２０に貯蔵される。原料糟２０から、適量の家畜糞尿がメタン発酵糟３０に収容される。メタン発酵糟３０の中で、家畜糞尿を含む有機性廃棄物が嫌気性細菌の働きにより発酵し、メタンガスを含む消化ガスが発生する。なお、メタン発酵糟３０に残った固液成分は、消化液糟１９０に移設される。この固液成分は、スラリータンク２００の中で、乾燥および粉砕される。   FIG. 1 shows an overall configuration of a power generation system 10 according to an embodiment. Livestock manure discharged from livestock such as cattle and pigs is stored in the raw material basket 20. An appropriate amount of livestock manure is stored in the methane fermentation pad 30 from the raw material pad 20. The organic waste containing livestock manure is fermented by the action of anaerobic bacteria in the methane fermentation pad 30 and digestive gas containing methane gas is generated. In addition, the solid-liquid component which remained in the methane fermentation tank 30 is moved to the digestive liquid tank 190. This solid-liquid component is dried and pulverized in the slurry tank 200.

メタン発酵糟３０で発生した消化ガスは、消化ガスホルダー４０に貯蔵される。消化ガスホルダー４０から供給される消化ガスは、脱硫塔５０で硫黄化合物が除去された後、脱アンモニア塔６０でアンモニアが除去される。続いて、メタン濃縮装置７０において、たとえば、消化ガスを気液接触させることにより、気相中の二酸化炭素を液相に優先的に溶解させて、消化ガス中のメタン濃度が高められる。なお、メタン濃縮装置７０で発生するオフガスはメタンガスを含むため、ボイラー１８０において灯油などの燃料とともに燃焼させて、燃焼エネルギーをメタン発酵糟３０の加温に用いることにより、エネルギー効率を高めることができる。   Digestion gas generated in the methane fermentation tank 30 is stored in the digestion gas holder 40. In the digestion gas supplied from the digestion gas holder 40, the sulfur compound is removed by the desulfurization tower 50, and then ammonia is removed by the deammonification tower 60. Subsequently, in the methane concentrator 70, for example, by bringing the digestion gas into gas-liquid contact, carbon dioxide in the gas phase is preferentially dissolved in the liquid phase, and the methane concentration in the digestion gas is increased. In addition, since the off-gas generated in the methane concentrator 70 includes methane gas, it is possible to increase energy efficiency by using the combustion energy for heating the methane fermenter 30 by burning with a fuel such as kerosene in the boiler 180. .

次に、メタン濃縮装置７０から送られる消化ガスを用いて、精製濃縮ガスホルダー８０において、メタンガスの精製および濃縮が行われる。このようにして、家畜糞尿を用いて生成されたメタンガスは、燃料電池システム１００に供給される。   Next, using the digestion gas sent from the methane concentrator 70, the methane gas is purified and concentrated in the refined concentrate gas holder 80. In this way, methane gas generated using livestock manure is supplied to the fuel cell system 100.

燃料電池システム１００は、固体高分子形燃料電池などの燃料電池１１０、燃料電池１１０に供給する燃料を改質する改質装置１２０および制御装置１３０を含む。   The fuel cell system 100 includes a fuel cell 110 such as a polymer electrolyte fuel cell, a reformer 120 that reforms fuel supplied to the fuel cell 110, and a controller 130.

改質装置１２０は、精製濃縮ガスホルダー８０から供給されるメタンガスから水蒸気改質により燃料電池１１０の発電に使用される水素を取り出す。   The reformer 120 extracts hydrogen used for power generation of the fuel cell 110 from the methane gas supplied from the purified concentrated gas holder 80 by steam reforming.

燃料電池１１０および改質装置１２０には、脱臭塔１４０で脱臭された後、空気清浄フィルタ３００を通して不純物が除去された空気が供給される。このため燃料電池システム１００を構成する燃料電池や改質装置の短寿命化が抑制される。特に、燃料電池システム１００が家畜の飼育舎の近くに設置されている場合には、空気中の不純物濃度が高くなるので、空気清浄フィルタ３００を備えることによる燃料電池や改質装置の短寿命化の抑制作用が顕著となる。   The fuel cell 110 and the reformer 120 are supplied with air from which impurities have been removed through the air cleaning filter 300 after being deodorized by the deodorization tower 140. For this reason, the shortening of the lifetime of the fuel cell and the reformer constituting the fuel cell system 100 is suppressed. In particular, when the fuel cell system 100 is installed in the vicinity of a livestock breeding house, the impurity concentration in the air becomes high. The inhibitory action becomes remarkable.

また、水処理装置１５０によって清浄処理された水は、燃料電池１１０に供給されるとともに、貯湯糟１６０に供給される。貯湯糟１６０に蓄えられた水は、ヒータにより加熱された後、メタン発酵糟３０が有する恒温槽に送られ、メタン発酵糟３０の温度調整に用いられる。   Further, the water purified by the water treatment device 150 is supplied to the fuel cell 110 and also to the hot water tank 160. The water stored in the hot water storage tank 160 is heated by a heater and then sent to the thermostatic bath of the methane fermentation tank 30 and used for temperature adjustment of the methane fermentation tank 30.

燃料電池１１０は、改質装置１２０で生成された水素と、空気清浄フィルタ３００で不純物が除去された空気とを電気化学反応させて、電気エネルギーを取り出す。燃料電池１１０としては、周知の固体高分子形燃料電池が適用可能であり、たとえば、固体高分子膜の一方の面にアノード、他方の面にカソードを接合して膜電極接合体（以下、「ＭＥＡ」と表記する）を構成し、このＭＥＡのアノードに対向して燃料流路を設けたアノード側プレートと、ＭＥＡのカソードに対向して酸化剤流路を設けたカソード側プレートとで挟んでセルを構成し、さらに、このセル間に冷却プレートを介在させて複数積層することにより積層体を形成し、この積層体の両端に端板を添えて締め付けることにより構成される。燃料電池１１０で発生した直流電力は、系統連系インバータ１７０によって交流電力（たとえば100V）に変換される。   The fuel cell 110 takes out electric energy by causing an electrochemical reaction between hydrogen generated by the reformer 120 and air from which impurities have been removed by the air cleaning filter 300. As the fuel cell 110, a known polymer electrolyte fuel cell can be used. For example, a membrane electrode assembly (hereinafter referred to as “a”) is formed by joining an anode to one surface of a solid polymer membrane and a cathode to the other surface. MEA ”), and sandwiched between an anode side plate having a fuel flow path facing the anode of the MEA and a cathode side plate having an oxidant flow path facing the cathode of the MEA A cell is constituted, and a laminate is formed by laminating a plurality of cooling plates with a cooling plate interposed between the cells, and end plates are attached to both ends of the laminate and tightened. The DC power generated in the fuel cell 110 is converted into AC power (for example, 100V) by the grid interconnection inverter 170.

制御装置１３０は、燃料電池システム１００の各種制御を実施する。つまり、制御装置１３０は、燃料電池１１０、改質装置１２０等との間で電気信号を送受信して、これらの各種機器を制御する。   The control device 130 performs various controls of the fuel cell system 100. That is, the control device 130 transmits and receives electrical signals to and from the fuel cell 110, the reforming device 120, etc., and controls these various devices.

図２は、実施形態に係る空気清浄フィルタ３００の斜視図を示す。また、図３は、蓋板３１６を外した状態の空気清浄フィルタ３００の上面図を示す。空気清浄フィルタ３００は、フィルタ収容器３１４、蓋板３１６、プレフィルタ３０２、ＨＥＰＡフィルタ３０４、アンモニアフィルタ３０６および硫化水素フィルタ３０８を含む。   FIG. 2 is a perspective view of the air purification filter 300 according to the embodiment. FIG. 3 shows a top view of the air purification filter 300 with the cover plate 316 removed. The air purification filter 300 includes a filter container 314, a cover plate 316, a pre-filter 302, a HEPA filter 304, an ammonia filter 306, and a hydrogen sulfide filter 308.

フィルタ収容器３１４の上部は開放されているが、通常は、蓋板３１６をネジなどで締結することにより、蓋がされている。メンテナンスやフィルタ交換時には、蓋板３１６を外すことにより容易に作業を行うことができる。フィルタ収容器３１４には、各フィルタを挿入可能な複数のスロットを形成する保持部材３２０が取り付けられている。フィルタ収容器３１４の各スロットには、空気取入口３１０側から順に、プレフィルタ３０２、ＨＥＰＡフィルタ３０４、アンモニアフィルタ３０６および硫化水素フィルタ３０８が挿入される。脱臭塔１４０で脱臭処理された空気は、空気取入口３１０からフィルタ収容器３１４の中に取り入れられる。プレフィルタ３０２、ＨＥＰＡフィルタ３０４、アンモニアフィルタ３０６、硫化水素フィルタ３０８の順に各フィルタで不純物が除去された後、空気吐出口３１２から吐出される。プレフィルタ３０２、ＨＥＰＡフィルタ３０４、アンモニアフィルタ３０６、硫化水素フィルタ３０８の順番で空気に含まれる不純物を除去することにより、空気の清浄化をより高めることができる。   Although the upper part of the filter container 314 is open, it is usually covered by fastening the cover plate 316 with a screw or the like. At the time of maintenance or filter replacement, the work can be easily performed by removing the cover plate 316. A holding member 320 that forms a plurality of slots into which each filter can be inserted is attached to the filter container 314. A pre-filter 302, a HEPA filter 304, an ammonia filter 306, and a hydrogen sulfide filter 308 are inserted into each slot of the filter container 314 in order from the air intake 310 side. The air deodorized in the deodorization tower 140 is taken into the filter container 314 from the air intake port 310. Impurities are removed by the filters in the order of the pre-filter 302, the HEPA filter 304, the ammonia filter 306, and the hydrogen sulfide filter 308, and then discharged from the air discharge port 312. By removing impurities contained in the air in the order of the pre-filter 302, the HEPA filter 304, the ammonia filter 306, and the hydrogen sulfide filter 308, air purification can be further enhanced.

図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、プレフィルタ３０２の斜視図および空気取り入れ方向の平面図をそれぞれ示す。プレフィルタ３０２は、不織布で形成され、ポリエステル系の短繊維を絡めて成形することにより得られる。プレフィルタ３０２により空気を供給するエアポンプなどの動作を損なうチリ、ゴミなどの比較的大きな不純物を除去することができる。   4A and 4B show a perspective view of the pre-filter 302 and a plan view in the air intake direction, respectively. The prefilter 302 is formed of a non-woven fabric and is obtained by entanglement with polyester-based short fibers. The prefilter 302 can remove relatively large impurities such as dust and dirt that impair the operation of an air pump that supplies air.

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、ＨＥＰＡフィルタ３０４の斜視図および空気取り入れ方向の平面図をそれぞれ示す図である。ＨＥＰＡフィルタ３０４は、たとえば、波状に折り畳まれたポリエステル繊維からなるシート材料３３２を外枠３３０の内側に固定することにより形成される。図５（Ｂ）のシート材料３３２に関し、実線３３２ａは山折り部分を示し、点線３３２ｂは谷折り部分を示す。ＨＥＰＡフィルタ３０４は、燃料電池モジュールの拡散層を塞いでしまう可能性のある微小なホコリを除去する。また、後述するアンモニアフィルタ３０６および硫化水素フィルタ３０８に含まれる活性炭の微小な吸着口を保護することもできる。   5A and 5B are a perspective view of the HEPA filter 304 and a plan view in the air intake direction, respectively. The HEPA filter 304 is formed, for example, by fixing a sheet material 332 made of polyester fiber folded in a wave shape to the inside of the outer frame 330. Regarding the sheet material 332 in FIG. 5B, a solid line 332a indicates a mountain fold portion, and a dotted line 332b indicates a valley fold portion. The HEPA filter 304 removes minute dust that may block the diffusion layer of the fuel cell module. Further, it is possible to protect minute adsorption ports of activated carbon included in the ammonia filter 306 and the hydrogen sulfide filter 308 described later.

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、アンモニアフィルタ３０６の斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。アンモニアフィルタ３０６は、活性炭繊維とポリエステル繊維とからなるシート材料で形成されたハニカム構造３３６を外枠３３４に固定することにより形成される。アンモニアフィルタ３０６には、アンモニアが硫化水素に比べて優先的に吸着する。アンモニアの吸着率を高めるために、酸などの吸着材料をアンモニアフィルタ３０６に含ませることが好適である。アンモニアフィルタ３０６により燃料電池に悪影響のあるアンモニアガスを吸着し除去することができる。   FIGS. 6A and 6B are a perspective view of the ammonia filter 306 and a plan view in the air intake direction. The ammonia filter 306 is formed by fixing a honeycomb structure 336 formed of a sheet material made of activated carbon fibers and polyester fibers to the outer frame 334. Ammonia filter 306 adsorbs ammonia preferentially compared to hydrogen sulfide. In order to increase the adsorption rate of ammonia, it is preferable to include an adsorbing material such as an acid in the ammonia filter 306. The ammonia filter 306 can adsorb and remove ammonia gas that has a bad influence on the fuel cell.

図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、硫化水素フィルタ３０８の斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。硫化水素フィルタ３０８は、活性炭繊維とポリエステル繊維とからなるシート材料で形成されたハニカム構造３４０を外枠３３８に固定することにより形成される。硫化水素の吸着率を高めるために、アルカリなどの吸着材料を硫化水素フィルタ３０８に含ませることが好適である。硫化水素フィルタ３０８により、燃料電池に悪影響のある硫化水素を吸着し除去することができる。   7A and 7B are a perspective view of the hydrogen sulfide filter 308 and a plan view in the air intake direction. The hydrogen sulfide filter 308 is formed by fixing a honeycomb structure 340 formed of a sheet material made of activated carbon fibers and polyester fibers to an outer frame 338. In order to increase the adsorption rate of hydrogen sulfide, an adsorbing material such as alkali is preferably included in the hydrogen sulfide filter 308. The hydrogen sulfide filter 308 can adsorb and remove hydrogen sulfide that has an adverse effect on the fuel cell.

（フィルタ性能評価）
図２に示した空気清浄フィルタ３００の空気取入口３１０にN2を主成分とする標準ガス（不純物としてNH3:10ppm、H2S:10ppmを含む）の流量を5L/min,10L/min,20L/minと徐々に増加させ、空気吐出口３１２の下流におけるNH3およびH2Sの濃度を測定した。具体的には、標準ガス流量5L/minで置換時間が3分経過した後に、空気吐出口３１２の下流のガスをガステック社製検知管（硫化水素用No.4LT（測定下限値0.1ppm））、およびガステック社製検知管（アンモニア用No.3L(測定下限1ppm）)に測定時間2分間内にそれぞれ２回吸引した。標準ガス流量を10L/minに上昇させた後、標準ガス流量10L/minで置換時間が2分経過した後に、空気吐出口３１２の下流のガスをガステック社製検知管（硫化水素用No.4LT（測定下限値0.1ppm））、およびガステック社製検知管（アンモニア用No.3L(測定下限1ppm）)に測定時間2分間内にそれぞれ２回吸引した。最後に、標準ガス流量を20L/minに上昇させた後、標準ガス流量20L/minで置換時間が2分経過した後に、空気吐出口３１２の下流のガスをガステック社製検知管（硫化水素用No.4LT（測定下限値0.1ppm））、およびガステック社製検知管（アンモニア用No.3L(測定下限1ppm）)に測定時間2分間内にそれぞれ２回吸引した。 (Filter performance evaluation)
The flow rate of a standard gas mainly containing N 2 (including NH 3 : 10 ppm and H 2 S: 10 ppm as impurities) at the air intake 310 of the air cleaning filter 300 shown in FIG. 2 is 5 L / min, 10 L / min. The concentration of NH 3 and H 2 S downstream of the air outlet 312 was measured. Specifically, after a replacement time of 3 minutes elapses at a standard gas flow rate of 5 L / min, the gas downstream of the air discharge port 312 is changed to a gas-tech detector tube (No. 4LT for hydrogen sulfide (lower limit of measurement 0.1 ppm)). ), And a gas-tech detector tube (No. 3L for ammonia (lower limit of measurement: 1 ppm)), each was sucked twice within a measurement time of 2 minutes. After increasing the standard gas flow rate to 10 L / min and after a replacement time of 2 minutes at the standard gas flow rate of 10 L / min, the gas downstream of the air discharge port 312 is supplied to a detector tube manufactured by GASTEC (No. for hydrogen sulfide). 4LT (lower limit of measurement 0.1 ppm)) and a detector tube manufactured by GASTEC (No.3L for ammonia (lower limit of measurement 1 ppm)) were each sucked twice within 2 minutes of measurement time. Finally, after increasing the standard gas flow rate to 20 L / min and after a replacement time of 2 minutes at a standard gas flow rate of 20 L / min, the gas downstream of the air discharge port 312 is supplied to a detector tube (hydrogen sulfide) No. 4LT (measurement lower limit value 0.1 ppm)) and Gastec detector tube (No. 3L for ammonia (measurement lower limit 1 ppm)) were each sucked twice within a measurement time of 2 minutes.

（評価結果）
標準ガス流量5,10,20L/min時にともに、アンモニアおよび硫化水素の濃度は、測定下限未満であり、空気清浄フィルタ３００による不純物除去の効果が確認された。 (Evaluation results)
At both standard gas flow rates of 5, 10, and 20 L / min, the concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were below the lower limit of measurement, and the effect of removing impurities by the air cleaning filter 300 was confirmed.

本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The form can also be included in the scope of the present invention.

たとえば、上述の実施形態では、空気清浄フィルタ３００で清浄化された空気が燃料電池１１０および改質装置１２０に分岐して供給されているが、燃料電池１１０および改質装置１２０にそれぞれ専用の空気清浄フィルタを設けてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the air purified by the air purification filter 300 is branched and supplied to the fuel cell 110 and the reformer 120, but the dedicated air is supplied to the fuel cell 110 and the reformer 120, respectively. A clean filter may be provided.

また、硫化水素濃度が十分低い環境下においては、硫化水素フィルタを省略することができる。   Also, the hydrogen sulfide filter can be omitted in an environment where the hydrogen sulfide concentration is sufficiently low.

実施形態に係る発電システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole power generation system composition concerning an embodiment. 実施形態に係る空気清浄フィルタの斜視図を示す図である。It is a figure which shows the perspective view of the air purifying filter which concerns on embodiment. 蓋板を外した状態の空気清浄フィルタの上面図を示す図である。It is a figure which shows the upper side figure of the air purifying filter of the state which removed the cover plate. プレフィルタの斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。It is a figure which shows the perspective view of a pre filter, and the top view of an air intake direction. ＨＥＰＡフィルタの斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。It is a figure which shows the perspective view of a HEPA filter, and the top view of an air intake direction. アンモニアフィルタの斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。It is a figure which shows the perspective view of an ammonia filter, and the top view of an air intake direction. 硫化水素フィルタの斜視図および空気取り入れ方向の平面図を示す図である。It is a figure which shows the perspective view of a hydrogen sulfide filter, and the top view of an air intake direction.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 発電システム、２０ 原料糟、３０ メタン発酵糟、４０ 消化ガスホルダー、５０ 脱硫塔、６０ 脱アンモニア塔、７０ メタン濃縮装置、８０ 精製濃縮ガスホルダー、１００ 燃料電池システム、１１０ 燃料電池、１２０ 改質装置、１３０ 制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power generation system, 20 Raw material tank, 30 Methane fermentation tank, 40 Digestion gas holder, 50 Desulfurization tower, 60 Deammonification tower, 70 Methane concentrator, 80 Refinement concentration gas holder, 100 Fuel cell system, 110 Fuel cell, 120 Reforming Device, 130 controller.

Claims (4)

燃料電池システムに用いられる空気清浄フィルタであって、
プレフィルタと、
ＨＥＰＡフィルタと、
アンモニアガスを除去するアンモニアフィルタと、
硫化水素を除去する硫化水素フィルタと、
を備えることを特徴とする空気清浄フィルタ。 An air purifying filter used in a fuel cell system,
A pre-filter,
A HEPA filter;
An ammonia filter that removes ammonia gas;
A hydrogen sulfide filter for removing hydrogen sulfide;
An air purification filter comprising: 前記プレフィルタ、前記ＨＥＰＡフィルタ、前記アンモニアフィルタ、前記硫化水素フィルタの順に、清浄化される空気が通過することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄フィルタ。   The air purification filter according to claim 1, wherein the air to be purified passes through the prefilter, the HEPA filter, the ammonia filter, and the hydrogen sulfide filter in this order. 請求項１または２に記載の空気清浄フィルタを備え、
有機物がメタン発酵することにより発生する消化ガスを燃料として利用されることを特徴とする燃料電池システム。 The air purifying filter according to claim 1 or 2,
A fuel cell system, wherein digestion gas generated by methane fermentation of organic matter is used as fuel. 家畜の飼育舎の近くに設置されることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システム。
The fuel cell system according to claim 3, wherein the fuel cell system is installed near a livestock breeding house.
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