JP2010059416A - Biogas supply method and biogas supply system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biogas supply method by which biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass is mixed into natural gas and supplied, while satisfying reference values of impurity concentration and calorific value in the natural gas. <P>SOLUTION: The biogas supply method supplies biogas containing impurities with natural gas in which the concentration of the impurities is less than a predetermined reference value, and includes: a drawing step of drawing the natural gas from a natural gas conduit 50; an adjustment step of performing calorific value adjustment by adding high-calorie gas having a higher calorific value than the natural gas to the biogas; a mixing step of mixing the biogas after the calorific value adjustment with the natural gas so that the concentration of the impurities is confined to not more than the predetermined reference value; and a return step of returning the gas after the mixing to the natural gas conduit 50. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給方法及びバイオガス供給システムに関する。   The present invention relates to a biogas supply method and a biogas supply system for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of impurities less than a predetermined reference value.

下水汚泥や有機性工場廃水等のバイオマスを嫌気性発酵させることにより得られるバイオガスが、新しいエネルギーとして注目されている。このバイオガスはメタンを主成分として含有しているため、バイオガスの発生元からガス事業者がバイオガスを受け入れたり、ガス事業者がバイオガスが混合された天然ガスを販売する場合に、受け入れガス又は販売ガスの不純物の濃度を十分に低減しておく必要がある。
ここで、「天然ガス」とは、ガス事業者の供給する天然ガスを主原料又は主成分とするガスをいう。また、ガス事業者がバイオガスを受け入れる場合はガス事業者が需要家となり、ガス事業者がバイオガスが混合された天然ガスを販売する場合はガス事業者の顧客が需要家となる。 Biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass such as sewage sludge and organic factory wastewater has attracted attention as a new energy. Since this biogas contains methane as its main component, it is accepted when the gas company accepts biogas from the source of biogas or when the gas company sells natural gas mixed with biogas. It is necessary to sufficiently reduce the concentration of impurities in the gas or sales gas.
Here, “natural gas” refers to a gas whose main raw material or main component is natural gas supplied by a gas company. In addition, when a gas company accepts biogas, the gas company becomes a consumer, and when the gas company sells natural gas mixed with biogas, a customer of the gas company becomes a consumer.

ちなみに、バイオガス中の不純物として、例えば、酸素が０．２〜１．０％、二酸化炭素が２〜１０％、及び窒素が１〜７％含有されたものが知られている。
これに対して、ガス事業者が事業に使用しているガス導管にバイオガスを受け入れて天然ガスとともに供給する場合、その受け入れガス（バイオガスを含む）又は販売ガスの不純物濃度の基準値として、例えば、酸素が０．０１％以下、二酸化炭素が０．５％以下、及び窒素が１％以下と定めている。
従って、これらの基準値を満たすためには、受け入れガス又は販売ガス中の不純物の濃度を、酸素については２０分の１〜１００分の１、二酸化炭素については４分の１〜２０分の１、及び窒素については１分の１〜７分の１程度にまで低減する必要がある。 Incidentally, as impurities in biogas, for example, oxygen containing 0.2 to 1.0%, carbon dioxide 2 to 10%, and nitrogen 1 to 7% are known.
On the other hand, when a gas company accepts biogas into a gas conduit used for business and supplies it with natural gas, as a reference value for the impurity concentration of the accepted gas (including biogas) or sales gas, For example, it is determined that oxygen is 0.01% or less, carbon dioxide is 0.5% or less, and nitrogen is 1% or less.
Therefore, in order to satisfy these reference values, the concentration of impurities in the receiving gas or sales gas is set to 1/20 to 1/100 for oxygen, and 1/20 to 20 for carbon dioxide. , And nitrogen need to be reduced to about 1 to 1/7.

なお、天然ガスの不純物濃度の基準値は、当該天然ガスを利用するエネルギー機器の要求値、安全性、性能、耐久性等を考慮して決定される。例えば、酸素濃度の基準値は、天然ガスを燃料電池の燃料とする場合、又は高純度水素発生装置の原料とする場合の機器要求値等から決定される。窒素濃度の基準値は、天然ガスを燃料電池の燃料とする場合の機器要求値等から決定される。二酸化炭素濃度の基準値は、天然ガスを燃料電池の燃料とする場合、又はＲＸガス発生装置の原料とする場合の機器要求値等から決定される。   The reference value of the impurity concentration of natural gas is determined in consideration of the required value, safety, performance, durability, etc. of the energy equipment that uses the natural gas. For example, the reference value of the oxygen concentration is determined from the required equipment value when natural gas is used as the fuel for the fuel cell or the raw material for the high purity hydrogen generator. The reference value of the nitrogen concentration is determined from the required device value when natural gas is used as fuel for the fuel cell. The reference value of the carbon dioxide concentration is determined from the required equipment value when natural gas is used as the fuel for the fuel cell or the raw material of the RX gas generator.

これらの理由から、バイオガスの製造業者は、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたガスに対して精製処理を行う必要がある。この点に関し、従来、バイオガスの精製技術として、有機物を消化槽内で嫌気性発酵させて得られた消化ガスを高圧の水で洗浄する消化ガス精製方法があった（例えば、特許文献１を参照）。   For these reasons, a biogas manufacturer needs to perform a purification process on a gas obtained by subjecting biomass to anaerobic fermentation. In this regard, conventionally, as a biogas purification technique, there has been a digestion gas purification method in which digestion gas obtained by anaerobic fermentation of organic substances in a digestion tank is washed with high-pressure water (for example, Patent Document 1). reference).

特開２００８−６３３９３号公報JP 2008-63393 A

特許文献１の方法によれば、吸収塔の内部に消化ガスと吸収水とを導入し、両者を高圧状態で接触させることにより、消化ガスに含まれる二酸化炭素を吸収水に溶解させ、メタンの濃度を高めている。   According to the method of Patent Document 1, digestion gas and absorption water are introduced into the absorption tower, and both are brought into contact with each other in a high-pressure state, whereby carbon dioxide contained in the digestion gas is dissolved in absorption water, The concentration is increased.

ところが、特許文献１の方法では、水に対する溶解性が高い二酸化炭素はある程度低減することはできるものの、水に対して難溶性又は不溶性である酸素や窒素等の不純物については殆ど低減することができない。特に、酸素については、上記のとおり受け入れガス又は販売ガス中の不純物の濃度を２０分の１〜１００分の１程度にまで低減する必要があり、これは他の不純物と比べて低減幅が大きく、その達成は容易ではない。   However, in the method of Patent Document 1, although carbon dioxide having high solubility in water can be reduced to some extent, impurities such as oxygen and nitrogen that are hardly soluble or insoluble in water can hardly be reduced. . In particular, for oxygen, it is necessary to reduce the concentration of impurities in the receiving gas or sales gas to about 1/20 to 1/100, as described above, and this is a large reduction compared to other impurities. The achievement is not easy.

また、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスは通常は熱量が小さいため、これをそのまま天然ガスに混合すると天然ガスの熱量が低下してしまう虞がある。   Moreover, since the biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass usually has a small amount of heat, if it is mixed with natural gas as it is, the heat amount of natural gas may be reduced.

従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、天然ガスにおける不純物濃度及び熱量の基準値を満たしつつ、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスを天然ガスに混合して供給することを可能とするバイオガス供給方法及びバイオガス供給システムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to use biogas obtained by subjecting biomass to anaerobic fermentation while satisfying the standard values of impurity concentration and calorie in natural gas. Another object of the present invention is to provide a biogas supply method and biogas supply system that can be mixed and supplied.

本発明に係るバイオガス供給方法の特徴構成は、不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給方法であって、天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す取出工程と、前記バイオガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整工程と、前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように熱量調整後のバイオガスと前記天然ガスとを混合する混合工程と、混合後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン工程とを包含することにある。
あるいは、本発明に係るバイオガス供給方法の特徴構成は、不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給方法であって、天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す取出工程と、前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように前記バイオガスと前記天然ガスとを混合する混合工程と、混合後のガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整工程と、熱量調整後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン工程とを包含することにある。 A characteristic configuration of the biogas supply method according to the present invention is a biogas supply method for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of impurities less than a predetermined reference value, wherein the natural gas is supplied from a natural gas conduit. After removing the heat, adjusting the amount of heat by adding a high calorie gas having a larger amount of heat than the natural gas to the biogas, and adjusting the amount of heat so that the concentration of the impurities is less than or equal to the predetermined reference value A mixing step of mixing the biogas and the natural gas, and a return step of returning the mixed gas to the natural gas conduit.
Alternatively, the biogas supply method according to the present invention is characterized in that the biogas supply method supplies a biogas containing impurities together with a natural gas having a concentration of impurities less than a predetermined reference value from a natural gas conduit. An extraction step of extracting natural gas, a mixing step of mixing the biogas and the natural gas so that the concentration of the impurities is not more than the predetermined reference value, and the mixed gas has a larger amount of heat than the natural gas It includes an adjustment step of adjusting the calorie by adding a high calorie gas and a return step of returning the gas after the calorie adjustment to the natural gas conduit.

本構成のバイオガス供給方法によれば、調整工程において天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行っているため、バイオガスと天然ガスとの混合ガスの熱量が低下することはない。また、バイオガスと天然ガスとを混合する際、混合後の天然ガス中の不純物の濃度が所定基準値以下となるように混合工程を実行しているので、混合後のガスを天然ガス導管にそのまま戻して、これを供給することができる。そして、調整工程と混合工程とは、記載順（調整工程を行ってから混合工程を行う）としてもよいし、記載順とは逆順（混合工程を行ってから調整工程を行う）としてもよい。
このように、本構成のバイオガス供給方法を実行すれば、天然ガスにおける不純物濃度及び熱量の基準値を満たしつつ、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスを天然ガスに混合して供給することが可能となる。 According to the biogas supply method of this configuration, the calorific value of the mixed gas of biogas and natural gas decreases because the calorific value is adjusted by adding a high calorie gas having a larger calorie value than natural gas in the adjustment step. There is nothing. In addition, when mixing biogas and natural gas, the mixing process is performed so that the concentration of impurities in the natural gas after mixing is below a predetermined reference value. It can be fed back and supplied. Then, the adjustment step and the mixing step may be in the order of description (the mixing step is performed after the adjustment step is performed), or may be in the reverse order (the adjustment step is performed after the mixing step is performed).
Thus, if the biogas supply method of this structure is performed, the biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass will be mixed and supplied to natural gas while satisfying the standard values of impurity concentration and calorific value in natural gas It becomes possible to do.

本発明に係るバイオガス供給方法において、前記不純物が複数種の気体成分であり、これらの気体成分には夫々所定基準値が規定されており、前記気体成分の濃度と前記所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分の所定基準値に合わせて前記混合工程が実行されることが好ましい。   In the biogas supply method according to the present invention, the impurities are a plurality of types of gas components, and predetermined reference values are defined for each of these gas components, and the ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value. It is preferable that the mixing step is performed in accordance with a predetermined reference value of the gas component with the largest value.

本構成のバイオガス供給方法によれば、バイオガスの不純物の所定基準値が複数種の気体成分について夫々規定されている場合、気体成分の濃度と所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分に着目して所定基準値以下となるように混合工程を行うだけで、他の全ての気体成分についても夫々の所定基準値を満たすことができる。   According to the biogas supply method of the present configuration, when the predetermined reference value of the biogas impurity is defined for each of a plurality of types of gas components, the gas component having the largest ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value It is possible to satisfy the respective predetermined reference values for all other gas components simply by performing the mixing step so as to be equal to or lower than the predetermined reference value.

本発明に係るバイオガス供給方法において、前記気体成分の濃度と前記所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分は酸素又は窒素であることが好ましい。   In the biogas supply method according to the present invention, it is preferable that the gas component having the largest ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value is oxygen or nitrogen.

本構成のバイオガス供給方法によれば、気体成分の濃度と所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分を、一般に、低減幅が最も厳しい酸素とすることにより、他の気体成分についても余裕を持って十分に所定基準値以下にまで低減することができる。酸素濃度が条件を満たす場合、窒素を調整の対象とすることも当然可能である。   According to the biogas supply method of this configuration, the gas component in which the ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value is the largest is generally set to oxygen with the strictest reduction range, so that other gas components can be spared. Can be sufficiently reduced to a predetermined reference value or less. If the oxygen concentration satisfies the condition, it is of course possible to adjust nitrogen.

本発明に係るバイオガス供給方法において、前記天然ガス導管が高圧管と低圧管とから構成され、前記取出工程を前記高圧管に対して実行し、前記リターン工程を前記低圧管に対して実行することが好ましい。   In the biogas supply method according to the present invention, the natural gas conduit is composed of a high-pressure pipe and a low-pressure pipe, the extraction step is executed for the high-pressure pipe, and the return step is executed for the low-pressure pipe. It is preferable.

本構成のバイオガス供給方法によれば、高圧管と低圧管との差圧により、高圧管から取り出した天然ガスは低圧管へとスムーズに戻るので、ガスを送るための昇圧コストを省略することができる。   According to the biogas supply method of this configuration, the natural gas extracted from the high-pressure pipe smoothly returns to the low-pressure pipe due to the differential pressure between the high-pressure pipe and the low-pressure pipe. Can do.

本発明に係るバイオガス供給方法において、前記不純物を含有するバイオガスは、生物由来物質を嫌気性メタン発酵させて得られた消化ガスを高圧水で洗浄して得られるものであることが好ましい。   In the biogas supply method according to the present invention, the biogas containing impurities is preferably obtained by washing digestion gas obtained by subjecting a biological material to anaerobic methane fermentation with high-pressure water.

本構成のバイオガス供給方法によれば、バイオガス中に含まれる不純物のうち、例えば、二酸化炭素のような水溶性の不純物を予め大幅に低減しておくことができるため、基準値の達成がし易くなる。   According to the biogas supply method of this configuration, among the impurities contained in the biogas, for example, water-soluble impurities such as carbon dioxide can be significantly reduced in advance, so that the reference value can be achieved. It becomes easy to do.

本発明に係るバイオガス供給システムの特徴構成は、不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給システムであって、天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す分取部と、前記バイオガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整部と、前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように熱量調整後のバイオガスと前記天然ガスとを混合する混合部と、混合後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン部とを備えたことにある。
更なる、本発明に係るバイオガス供給システムの特徴構成は、不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給システムであって、天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す分取部と、前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように前記バイオガスと前記天然ガスとを混合する混合部と、前記混合後のガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整部と、熱量調整後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン部とを備えたことにある。 The biogas supply system according to the present invention is characterized in that the biogas supply system supplies biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of impurities less than a predetermined reference value, wherein the natural gas is supplied from a natural gas conduit. A fractionation unit for taking out the gas, an adjustment unit for adjusting the calorie by adding a high calorie gas having a larger calorie than the natural gas to the biogas, and adjusting the calorie so that the concentration of the impurities is not more than the predetermined reference value There is provided a mixing section for mixing the later biogas and the natural gas, and a return section for returning the mixed gas to the natural gas conduit.
Further, the biogas supply system according to the present invention is characterized in that a biogas supply system for supplying a biogas containing impurities together with a natural gas having a concentration of the impurities less than a predetermined reference value, comprising: A fractionating unit for extracting the natural gas; a mixing unit for mixing the biogas and the natural gas so that a concentration of the impurities is equal to or less than the predetermined reference value; and a gas after mixing than the natural gas. It is provided with the adjustment part which adds calorie gas with large calorie | heat amount and adjusts calorie | heat amount, and the return part which returns the gas after calorie | heat amount adjustment to the said natural gas conduit | pipe.

本構成のバイオガス供給システムによれば、調整部において天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行っているため、バイオガスと天然ガスとの混合ガスの熱量が低下することはない。また、混合部においてバイオガスと天然ガスとを混合する際、混合後のガス中の不純物の濃度が所定基準値以下となるようにしているので、混合ガスをリターン部から天然ガス導管にそのまま戻して、これを供給することができる。そして、調整部と混合部とは、記載順（調整を行ってから混合を行う）としてもよいし、記載順とは逆順（混合を行ってから調整を行う）としてもよい。
このように、本構成のバイオガス供給システムを用いれば、天然ガスにおける不純物濃度及び熱量の基準値を満たしつつ、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスを天然ガスに混合して供給することが可能となる。 According to the biogas supply system of this configuration, the calorific value of the mixed gas of biogas and natural gas decreases because the calorific value is adjusted by adding a high calorie gas having a calorific value larger than that of natural gas in the adjustment unit. There is nothing. In addition, when mixing biogas and natural gas in the mixing section, the concentration of impurities in the mixed gas is set to a predetermined reference value or less, so that the mixed gas is directly returned from the return section to the natural gas conduit. This can be supplied. And an adjustment part and a mixing part are good also as a description order (mixing after adjusting), and good also as an order reverse to a description order (adjusting after mixing).
Thus, if the biogas supply system of this structure is used, the biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass will be mixed and supplied to natural gas while satisfying the standard values of the impurity concentration and calorific value in natural gas. It becomes possible.

本発明に係るバイオガス供給システムにおいて、前記天然ガス導管が高圧管と低圧管とから構成され、前記分取部は前記高圧管に接続し、前記リターン部は前記低圧管に接続していることが好ましい。   In the biogas supply system according to the present invention, the natural gas conduit is composed of a high-pressure pipe and a low-pressure pipe, the sorting part is connected to the high-pressure pipe, and the return part is connected to the low-pressure pipe. Is preferred.

本構成のバイオガス供給システムによれば、高圧管と低圧管との差圧により、高圧管に接続する分取部から取り出した天然ガスはリターン部を通って低圧管へとスムーズに戻るので、ガスを送るためのブロア等の昇圧設備を省略することができる。   According to the biogas supply system of this configuration, natural gas taken out from the fractionation part connected to the high pressure pipe smoothly returns to the low pressure pipe through the return part due to the differential pressure between the high pressure pipe and the low pressure pipe. A booster such as a blower for sending gas can be omitted.

本発明のバイオガス供給方法を実施するための第１実施形態によるバイオガス供給システムの模式図The schematic diagram of the biogas supply system by 1st Embodiment for enforcing the biogas supply method of this invention 本発明のバイオガス供給方法を実施するための第２実施形態によるバイオガス供給システムの模式図The schematic diagram of the biogas supply system by 2nd Embodiment for enforcing the biogas supply method of this invention 本発明のバイオガス供給方法を実施するための第３実施形態によるバイオガス供給システムの模式図The schematic diagram of the biogas supply system by 3rd Embodiment for enforcing the biogas supply method of this invention 本発明のバイオガス供給方法を実施するための第４実施形態によるバイオガス供給システムの模式図The schematic diagram of the biogas supply system by 4th Embodiment for enforcing the biogas supply method of this invention

以下、本発明による実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the configurations described in the embodiments and drawings described below, and various modifications are possible.

〔第１実施形態〕
図１は、本発明のバイオガス供給方法を実施するための第１実施形態によるバイオガス供給システム１００の模式図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a biogas supply system 100 according to a first embodiment for carrying out the biogas supply method of the present invention.

バイオガス供給システム１００は、例えば、天然ガス事業者が保有する天然ガス導管５０に設けられる。このバイオガス供給システム１００により、不純物を含有するバイオガスを、当該不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに需要家（天然ガス事業者の顧客）に供給される。
天然ガス導管５０の内部には、例えば、約０．８ＭＰａの圧力（一次圧力）に調整された天然ガスが、常時５００ｍ3／ｈ以上の流量で通流している。なお、天然ガス導管５０を通流する天然ガスの圧力範囲は、０．０７〜１．０ＭＰａとすることが好ましい。０．０７ＭＰａより圧力が低いとバイオガス側の圧力制御が困難となり、１．０ＭＰａより圧力が高いとバイオガス側の昇圧コストが大きくなる。また、上記圧力範囲にある天然ガス導管５０は、天然ガスの流量を十分に大きくしておけば、天然ガスを容易に取り出すことができるため、実用的に見ても好ましい。
天然ガス導管５０を通流する天然ガスの圧力及び流量は、圧力計５１及び第１流量計５２で夫々計測される。そして、第１流量計５２で計測された流量データは、バイオガス供給システム１００を制御する制御装置６０に送信される。 The biogas supply system 100 is provided, for example, in a natural gas conduit 50 owned by a natural gas company. The biogas supply system 100 supplies biogas containing impurities to customers (customers of natural gas operators) together with natural gas having a concentration of impurities below a predetermined reference value.
Inside the natural gas conduit 50, for example, natural gas that has been adjusted to a pressure of about 0.8 MPa (primary pressure) has flowed through at all times 500 meters 3 / h or more flow. Note that the pressure range of the natural gas flowing through the natural gas conduit 50 is preferably 0.07 to 1.0 MPa. When the pressure is lower than 0.07 MPa, it is difficult to control the pressure on the biogas side, and when the pressure is higher than 1.0 MPa, the pressure increase cost on the biogas side increases. Further, the natural gas conduit 50 in the above pressure range is preferable from a practical viewpoint because natural gas can be easily taken out if the flow rate of the natural gas is sufficiently large.
The pressure and flow rate of the natural gas flowing through the natural gas conduit 50 are measured by the pressure gauge 51 and the first flow meter 52, respectively. Then, the flow rate data measured by the first flow meter 52 is transmitted to the control device 60 that controls the biogas supply system 100.

また、バイオガス供給システム１００は、主たる構成要素として、天然ガス導管５０から分岐された分取部としての天然ガス分岐導管１０、バイオガス精製装置２０から天然ガス分岐導管１０に接続するバイオガス供給管３０に設けられた調整部としてのＬＰＧ供給部３１及びサブミキシングタンク３２、バイオガスと天然ガスとを混合する混合部としてのミキシングタンク４０、ミキシングタンク４０で混合されたバイオガス及び天然ガス（以下、混合ガスと称する場合がある）を天然ガス導管１０に戻すリターン部としてのリターン管１１を備えている。   In addition, the biogas supply system 100 includes, as main components, a biogas supply connected to the natural gas branch conduit 10 as a fractionation portion branched from the natural gas conduit 50 and the biogas purification apparatus 20 connected to the natural gas branch conduit 10. An LPG supply unit 31 and a sub-mixing tank 32 as adjustment units provided in the pipe 30, a mixing tank 40 as a mixing unit for mixing biogas and natural gas, and biogas and natural gas mixed in the mixing tank 40 ( A return pipe 11 is provided as a return portion for returning the mixed gas) to the natural gas conduit 10.

天然ガス分岐導管１０では、圧力調整バルブ１２により、内部を通流する天然ガスの圧力（二次圧力）が約０．７７ＭＰａに調整される。また、このときの天然ガスの流量は、第２流量計１３で計測され、その計測データは制御装置６０に送信される。そして、圧力調整された天然ガスはミキシングタンク４０に導入され、後述する精製バイオガスと混合されて混合ガスが生成される。   In the natural gas branch conduit 10, the pressure (secondary pressure) of the natural gas flowing through the inside is adjusted to about 0.77 MPa by the pressure adjustment valve 12. Further, the flow rate of natural gas at this time is measured by the second flow meter 13, and the measurement data is transmitted to the control device 60. The pressure-adjusted natural gas is introduced into the mixing tank 40 and mixed with purified biogas described later to generate a mixed gas.

バイオガス精製装置２０には、下水汚泥等のバイオマスを嫌気性発酵させて発生させた消化ガスが導入され、これに、例えば、約０．９ＭＰａの高圧水を接触させて消化ガスに含まれる水溶性の不純物（主に、二酸化炭素）を除去している。このバイオガス精製装置２０自体は、従来公知の精製装置を採用することができる。
なお、バイオガス精製装置２０で精製された精製バイオガスは、メタンを約９７％含有し、不純物として二酸化炭素を約１．８％、窒素を約１．０％、及び酸素を約０．２％含有する。バイオガス精製装置２０から排出される精製バイオガスは、平均１０ｍ3／ｈの
供給量で、バイオガス供給管３０に流される。 The biogas refining device 20 is introduced with digestion gas generated by anaerobic fermentation of biomass such as sewage sludge, and is brought into contact with, for example, about 0.9 MPa of high-pressure water to dissolve water contained in the digestion gas. Sexual impurities (mainly carbon dioxide) are removed. As the biogas purification apparatus 20 itself, a conventionally known purification apparatus can be adopted.
The purified biogas purified by the biogas purification apparatus 20 contains about 97% methane, about 1.8% carbon dioxide as impurities, about 1.0% nitrogen, and about 0.2% oxygen. %contains. The purified biogas discharged from the biogas purification apparatus 20 is supplied to the biogas supply pipe 30 with an average supply amount of 10 m 3 / h.

ところで、上記の精製バイオガスの熱量（３８．６ＭＪ／ｍ3Ｎ程度）は天然ガスの熱量（４５．０ＭＪ／ｍ3Ｎ程度）よりも低いため、これをそのまま天然ガスに混合すると、混合ガスの熱量がガス事業者等によって定められた熱量基準値を満たさなくなる虞がある。
そこで、本実施形態では、精製バイオガスに対して熱量調整が行われる。具体的には、バイオガス供給管３０を通流する途中で、ＬＰＧ供給部３１から高カロリーガスであるＬＰＧ（９９．２ＭＪ／ｍ3Ｎ程度）を精製バイオガスに添加し、天然ガス事業者が定める天然ガスの標準熱量（４５．０ＭＪ／ｍ3Ｎ）に調整される。また、ＬＰＧの添加を行う際には、後述の表１に示すメタン濃度、及びＬＰＧ各成分（ブタン、プロパン）濃度の測定値から演算により求めた熱量が、前記標準熱量となるようにＬＰＧ添加量が設定される。これにより、熱量調整後の精製バイオガスの熱量は、４４．３〜４５．９ＭＪ／ｍ3Ｎ（平均値４５．０ＭＪ／ｍ3Ｎ）の範囲となる。
熱量調整が行われた精製バイオガスは、次いで、都市ガス製造に使用される公知の付臭剤が、付臭部３３から添加される。 However, since the amount of heat of the purified biogas (38.6MJ / m 3 approximately N) is lower than the heat of natural gas (45.0MJ / m 3 approximately N), when it is directly mixed with the natural gas, a mixed gas There is a possibility that the amount of heat will not meet the heat amount reference value determined by the gas company or the like.
Therefore, in this embodiment, the calorific value is adjusted for the purified biogas. Specifically, in the middle of flowing through the biogas supply pipe 30, LPG (about 99.2 MJ / m 3 N), which is a high calorie gas, is added to the purified biogas from the LPG supply unit 31, and a natural gas operator Is adjusted to the standard calorific value (45.0 MJ / m 3 N) of natural gas. In addition, when adding LPG, LPG is added so that the calorific value calculated from the measured values of methane concentration and LPG component (butane, propane) concentration shown in Table 1 to be described later becomes the standard calorific value. The amount is set. Thus, heat of the purified biogas after heat adjustment is a range of 44.3~45.9MJ / m 3 N (average value 45.0MJ / m 3 N).
The refined biogas whose calorific value has been adjusted is then added from the odorant portion 33 with a known odorant used for city gas production.

ＬＰＧ及び付臭剤が添加された精製バイオガスは、クッションタンクとしても機能するサブミキシングタンク３２で一旦混合・均一化され、圧力を約０．８５ＭＰａに調整される。均一化された精製バイオガスは、分析部３４において、メタン濃度、ＬＰＧ各成分（プロパン、ブタン）濃度、不純物（二酸化炭素、酸素、窒素）濃度、熱量、及び流量が測定される。この分析部３４としては、例えば、二酸化炭素、酸素、及び窒素を１０〜６０分間隔で測定可能なＴＣＤ検出器（熱伝導度検出器）、及びＦＩＤ検出器（水素炎イオン化検出器）を用いたガスクロマトグラフ、酸素を連続測定可能な磁気圧式酸素分析計、二酸化炭素を連続測定可能な赤外吸収式分析計、並びに流量を測定する超音波流量計等から構成される。分析部３４による分析結果は制御装置６０に送信される。   The purified biogas added with LPG and odorant is once mixed and homogenized in the submixing tank 32 that also functions as a cushion tank, and the pressure is adjusted to about 0.85 MPa. The homogenized purified biogas is measured in the analysis unit 34 for methane concentration, LPG component (propane, butane) concentration, impurity (carbon dioxide, oxygen, nitrogen) concentration, calorie, and flow rate. For example, a TCD detector (thermal conductivity detector) and an FID detector (hydrogen flame ionization detector) that can measure carbon dioxide, oxygen, and nitrogen at intervals of 10 to 60 minutes are used as the analysis unit 34. A gas chromatograph, a magnetic pressure oxygen analyzer capable of continuously measuring oxygen, an infrared absorption analyzer capable of continuously measuring carbon dioxide, and an ultrasonic flow meter for measuring a flow rate. The analysis result by the analysis unit 34 is transmitted to the control device 60.

分析部３４で求めた精製バイオガス中の不純物濃度の分析値、並びに、天然ガス中の不純物濃度、及び達成すべき天然ガスと精製バイオガスとの混合ガスの不純物濃度の基準値を表１に示す。

Figure 2010059416
Table 1 shows the analysis value of the impurity concentration in the purified biogas obtained by the analysis unit 34, the impurity concentration in the natural gas, and the reference value of the impurity concentration of the mixed gas of natural gas and purified biogas to be achieved. Show.
Figure 2010059416

制御装置６０は、上記分析結果に基づいて、混合ガスの不純物濃度の基準値を達成するように天然ガスと精製バイオガスとの混合比を決定する。具体的には、混合比は以下の（１）及び（２）の演算により求められる。
混合比をａとすると、基準値（％）は、
基準値（％）＝〔天然ガスの不純物濃度（％）×ａ＋精製バイオガスの不純物濃度（％）〕／〔ａ＋１〕 ・・・ （１）
と表される。従って、混合比ａは、
ａ＝〔精製バイオガスの不純物濃度（％）−基準値（％）〕／〔基準値（％）−天然ガスの不純物濃度（％）〕 ・・・ （２）
として求められる。 Based on the analysis result, the control device 60 determines the mixing ratio of natural gas and purified biogas so as to achieve the reference value of the impurity concentration of the mixed gas. Specifically, the mixing ratio is obtained by the following calculations (1) and (2).
When the mixing ratio is a, the reference value (%) is
Reference value (%) = [impurity concentration of natural gas (%) × a + impurity concentration of purified biogas (%)] / [a + 1] (1)
It is expressed. Therefore, the mixing ratio a is
a = [impurity concentration of purified biogas (%) − reference value (%)] / [reference value (%) − impurity concentration of natural gas (%)] (2)
As required.

表１中に各不純物に着目した本実施形態における具体的な混合比を示した。これらの混合比のうち、酸素を基準値以下とするための混合比（１２．０以上）が最大となることが確認される。そうすると、上述したようにバイオガス供給管３０を流れる精製バイオガスの流量は平均で１０ｍ3／ｈであるから、天然ガス分岐導管１０において必要な天然ガス流量をその１２倍の１２０ｍ3／ｈ以上とすれば、他の不純物（二酸化炭素及び窒素）についても十分に基準値以下とすることが可能となる。なお、実際には、確実に基準値以下となるように余裕をもって、例えば、安全係数２を設定することが好ましい。この場合、天然ガス流量は２４０ｍ3／ｈ以上となる。 Table 1 shows specific mixing ratios in the present embodiment focusing on each impurity. Of these mixing ratios, it is confirmed that the mixing ratio (12.0 or more) for making oxygen below the reference value is maximized. Then, since the flow rate of the purified biogas flowing through the biogas supply pipe 30 is 10 m 3 / h on average as described above, the natural gas flow rate required for the natural gas branch conduit 10 is 120 m 3 / h or more, which is 12 times that amount. Then, other impurities (carbon dioxide and nitrogen) can be sufficiently reduced to the reference value or less. In practice, it is preferable to set, for example, the safety factor 2 with a margin so as to ensure that it is below the reference value. In this case, the natural gas flow rate is 240 m 3 / h or more.

精製バイオガスは、算出された混合比に従って、バルブ３５から天然ガス分岐導管１０中を流れる天然ガスに添加される。そして、ミキシングタンク４０で確実に均一化されて混合ガスとなる。その後、ブロア４１によってリターン管１１から天然ガス導管５０に戻され、需要家の元に供給される。ここで、ブロア４１の出力は、第２流量計１３、及び分析部３４からの測定データに基づいて、制御装置６０によりフィードバック制御される。従って、天然ガス分岐導管１０を通流する天然ガスの流量は、上記混合比となるように適切に調整されている。   Purified biogas is added to the natural gas flowing through the natural gas branch conduit 10 from the valve 35 in accordance with the calculated mixing ratio. And it is uniformly made uniform by the mixing tank 40 and becomes a mixed gas. Thereafter, the air is returned from the return pipe 11 to the natural gas conduit 50 by the blower 41 and supplied to the customer. Here, the output of the blower 41 is feedback-controlled by the control device 60 based on the measurement data from the second flow meter 13 and the analysis unit 34. Therefore, the flow rate of the natural gas flowing through the natural gas branch conduit 10 is appropriately adjusted so as to achieve the above mixing ratio.

以上、説明したように、本実施形態のバイオガス供給システム１００を用いて本発明のバイオガス供給方法を実行すれば、天然ガスにおける不純物濃度及び熱量の基準値を満たしつつ、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスを天然ガスに混合して供給することが可能となる。また、バイオガスの不純物の所定基準値が、本実施形態のように複数種の気体成分（例えば、二酸化炭素、酸素、及び窒素）について夫々規定されている場合では、各気体成分の濃度と所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分（本実施形態では酸素）に着目して所定基準値以下となるように混合工程を行うだけで、他の全ての気体成分についても夫々の所定基準値を満たすことができるため、基準値の達成が容易である。   As described above, when the biogas supply method of the present invention is executed using the biogas supply system 100 of the present embodiment, the biomass is anaerobically fermented while satisfying the reference values of the impurity concentration and the calorific value in natural gas. It is possible to supply the biogas obtained by mixing with natural gas. Further, when the predetermined reference value of the biogas impurity is defined for each of a plurality of types of gas components (for example, carbon dioxide, oxygen, and nitrogen) as in the present embodiment, the concentration of each gas component and the predetermined value are determined. Focusing on the gas component (oxygen in this embodiment) that has the largest ratio to the reference value, the mixing step is performed so that the ratio is less than or equal to the predetermined reference value. Therefore, it is easy to achieve the reference value.

〔第２実施形態〕
図２は、本発明のバイオガス供給方法を実施するための第２実施形態によるバイオガス供給システム２００の模式図である。 [Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic diagram of a biogas supply system 200 according to a second embodiment for carrying out the biogas supply method of the present invention.

このバイオガス供給システム２００では、サブミキシングタンク３２で混合・均一化された精製バイオガスについて、バイオガス供給管３０に設けた第１分析部３４ａにおいて熱量及び流量を測定している。また、精製バイオガスと天然ガスとの混合ガスについて、リターン管１１に設けた第２分析部３４ｂにおいてメタン濃度、ＬＰＧ各成分（プロパン、ブタン）濃度、及び不純物（二酸化炭素、酸素、窒素）濃度を測定している。そして、これらの測定結果から、混合ガスがガス事業者によって定められる不純物濃度の基準値を満たすようにブロア４１の出力を制御して、天然ガス分岐導管１０を通流する天然ガスの流量を調節する。
その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。 In the biogas supply system 200, the amount of heat and the flow rate of the purified biogas mixed and homogenized in the submixing tank 32 are measured by the first analysis unit 34 a provided in the biogas supply pipe 30. Moreover, about the mixed gas of refined biogas and natural gas, in the 2nd analysis part 34b provided in the return pipe 11, methane density | concentration, LPG each component (propane, butane) density | concentration, and impurity (carbon dioxide, oxygen, nitrogen) density | concentration Is measuring. Then, from these measurement results, the output of the blower 41 is controlled so that the mixed gas satisfies the reference value of the impurity concentration determined by the gas company, and the flow rate of the natural gas flowing through the natural gas branch conduit 10 is adjusted. To do.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施形態の構成においても、第１実施形態で説明したものと同様の作用効果が得られる。なお、本実施形態において制御装置６０がブロア４１に対して行う制御の一部は、当該ブロア４１より下流の混合ガスの分析結果に基づいて行うフィードバック制御となる。   In the configuration of the present embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained. In the present embodiment, part of the control performed by the control device 60 on the blower 41 is feedback control performed based on the analysis result of the mixed gas downstream from the blower 41.

〔第３実施形態〕
図３は、本発明のバイオガス供給方法を実施するための第３実施形態によるバイオガス供給システム３００の模式図である。 [Third Embodiment]
FIG. 3 is a schematic diagram of a biogas supply system 300 according to a third embodiment for carrying out the biogas supply method of the present invention.

このバイオガス供給システム３００では、第１実施形態、第２実施形態に備えられるサブミキシングタンクを備えることなく、バイオガス精製装置２０で得られた精製バイオガスについて、バイオガス供給管３０に設けた第１分析部３４ａにおいて流量を測定している。また、精製バイオガスと天然ガスとの混合を先に行い、得られた混合ガスについて、ＬＰＧ供給部３１から高カロリーガスの供給による熱量調整、付臭部３３からの付臭操作を経て、ミキシングタンク４０での混合・均一化を行っている。そして、リターン管１１に設けた第２分析部３４ｂにおいてメタン濃度、ＬＰＧ各成分（プロパン、ブタン）濃度、及び不純物（二酸化炭素、酸素、窒素）濃度を測定している。これらの測定結果から、混合ガスがガス事業者によって定められる不純物濃度の基準値を満たすようにブロア４１の出力を制御して、天然ガス分岐導管１０を通流する天然ガスの流量を調節する。   In this biogas supply system 300, the purified biogas obtained by the biogas purification apparatus 20 is provided in the biogas supply pipe 30 without including the submixing tank provided in the first embodiment and the second embodiment. The first analyzer 34a measures the flow rate. Further, the purified biogas and natural gas are mixed first, and the obtained mixed gas is mixed through heat adjustment by supplying high calorie gas from the LPG supply unit 31 and odorizing operation from the odorant unit 33, and then mixing. Mixing and homogenization is performed in the tank 40. The methane concentration, the LPG component (propane, butane) concentration, and the impurity (carbon dioxide, oxygen, nitrogen) concentration are measured in the second analysis unit 34b provided in the return pipe 11. From these measurement results, the output of the blower 41 is controlled so that the mixed gas satisfies the reference value of the impurity concentration determined by the gas company, and the flow rate of the natural gas flowing through the natural gas branch conduit 10 is adjusted.

その他の構成は、第１実施形態、第２実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
本実施形態の構成においても、第１、２実施形態で説明したものと同様の作用効果が得られる。なお、本実施形態において制御装置６０がブロア４１に対して行う制御の一部は、当該ブロア４１より下流の混合ガスの分析結果に基づいて行うフィードバック制御となる。 Since other configurations are the same as those in the first embodiment and the second embodiment, detailed description thereof is omitted.
Also in the configuration of the present embodiment, the same effects as those described in the first and second embodiments can be obtained. In the present embodiment, part of the control performed by the control device 60 on the blower 41 is feedback control performed based on the analysis result of the mixed gas downstream from the blower 41.

〔第４実施形態〕
図４は、本発明のバイオガス供給方法を実施するための第３実施形態によるバイオガス供給システム４００の模式図である。 [Fourth Embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram of a biogas supply system 400 according to a third embodiment for carrying out the biogas supply method of the present invention.

このバイオガス供給システム４００では、約０．８ＭＰａの圧力に調整された天然ガス導管（高圧管）５０から天然ガス分岐導管１０によって天然ガスを取り出し、取り出した天然ガスと精製バイオガスとを混合して得られた混合ガス（約０．３ＭＰａ）を、リターン管１１によって天然ガス導管５０の内部圧力よりも低圧（約０．２ＭＰａ）の第２天然ガス導管（低圧管）５３に戻している。
このような構成を採用することにより、混合ガスを昇圧する必要がないので、第１実施形態においてリターン管１１に設置していたブロア４１を省略することができる。
なお、本実施形態では、制御装置６０によって制御される流量調整弁１４を天然ガス分岐導管１０に設け、天然ガス分岐導管１０を通流する天然ガスの流量を調整している。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。 In this biogas supply system 400, natural gas is taken out from the natural gas conduit (high pressure pipe) 50 adjusted to a pressure of about 0.8 MPa by the natural gas branch conduit 10, and the extracted natural gas and purified biogas are mixed. The mixed gas (about 0.3 MPa) obtained in this manner is returned to the second natural gas conduit (low pressure tube) 53 having a lower pressure (about 0.2 MPa) than the internal pressure of the natural gas conduit 50 by the return pipe 11.
By adopting such a configuration, it is not necessary to increase the pressure of the mixed gas, so that the blower 41 installed in the return pipe 11 in the first embodiment can be omitted.
In the present embodiment, the flow rate adjusting valve 14 controlled by the control device 60 is provided in the natural gas branch conduit 10 to adjust the flow rate of the natural gas flowing through the natural gas branch conduit 10. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施形態の構成においても、第１実施形態で説明したものと同様の作用効果が得られる。   In the configuration of the present embodiment, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.

〔別実施形態〕
（１） 上記第１実施形態〜第４実施形態は、本発明のバイオガス供給方法の実施中において、精製バイオガス又は混合ガス中の不純物の分析を連続的又は一定間隔毎に行うものであった。しかし、精製バイオガスの品質が比較的安定しており、含まれる不純物の濃度が略一定である場合は、混合比率を頻繁に調整しなくても十分に基準値を満たすことができる場合がある。
そこで、精製バイオガス中の不純物濃度の分析をバイオガス供給方法の運用開始前に実施しておき、その分析結果に基づいて、精製バイオガスと天然ガスとの固定混合比率を決定することができる。バイオガス供給方法の運用後は、基本的にはその固定混合比率で、精製バイオガスと天然ガスとの混合を継続的に行う。
ただし、本別実施形態の場合であっても、定期的に（例えば、１〜２ヶ月に一度）精製バイオガス中の不純物濃度の分析を行い、その分析結果に基づいて、固定混合比率を見直すことは好ましい。
（２） 上記の実施の形態では、調整の対象とする不純物が酸素の例を示したが、調整対象としては、窒素が対象となる場合がある。このような場合について以下に説明する。
先に説明した第１実施形態において、バイオガス精製装置の下流に酸素除去装置を敷設し、酸素を０．０１％以下に低減した後天然ガスと混合するようにバイオガス供給システムを構築できる。酸素除去装置としては、水素を添加し触媒燃焼により酸素を水に変換する方式が採用できる。このような構成を採用すると、酸素除去後で天然ガスと混合する前の精製バイオガスのガス組成の例として、窒素含有量が多い場合があり、たとえばメタン ９５．７％ ＣＯ2 １．８％ 窒素 ２．５％ 酸素 ０．０１％以下となる。
先に表１で示したように、天然ガス導管に注入するバイオガスと天然ガスの混合ガスに対する、天然ガス業者が定める不純物濃度および熱量の基準は表２のようであり、精製バイオガスの分析値から、この基準を満たすのに必要な天然ガスと精製バイオガスの混合比を求めた結果を同表に示した。
各混合比の中の最大値を求め（本実施例では窒素濃度で決まる４．２倍以上）、天然ガス分岐導管の必要な天然ガス流量を計算する。本実施例では４２ｍ3N/ｈ以上となる。さらに安全係数を考え天然ガス流量を決定し制御装置で制御する。安全係数を２とすればこの流量は８４ｍ3N/ｈとなった。 [Another embodiment]
(1) In the first to fourth embodiments, the analysis of impurities in the purified biogas or the mixed gas is performed continuously or at regular intervals during the implementation of the biogas supply method of the present invention. It was. However, if the quality of the purified biogas is relatively stable and the concentration of impurities contained is substantially constant, the standard value may be sufficiently satisfied without frequently adjusting the mixing ratio. .
Therefore, the analysis of the impurity concentration in the purified biogas can be performed before the operation of the biogas supply method is started, and the fixed mixing ratio of the purified biogas and natural gas can be determined based on the analysis result. . After the operation of the biogas supply method, basically, the purified biogas and natural gas are continuously mixed at the fixed mixing ratio.
However, even in the case of this embodiment, the impurity concentration in the purified biogas is analyzed periodically (for example, once every 1 to 2 months), and the fixed mixing ratio is reviewed based on the analysis result. It is preferable.
(2) In the above-described embodiment, an example in which the impurity to be adjusted is oxygen is shown. However, nitrogen may be the target to be adjusted. Such a case will be described below.
In the first embodiment described above, it is possible to construct a biogas supply system in which an oxygen removal device is laid downstream of the biogas purification device, and oxygen is reduced to 0.01% or less and then mixed with natural gas. As the oxygen removing device, a method of adding hydrogen and converting oxygen into water by catalytic combustion can be employed. When this configuration is adopted, as an example of the gas composition of the purified biogas before mixing with the natural gas after oxygen removal, there is often the nitrogen content, such as methane 95.7% CO 2 1.8% Nitrogen 2.5% Oxygen 0.01% or less.
As shown in Table 1 above, the standard of impurity concentration and heat quantity determined by the natural gas supplier for the mixed gas of biogas and natural gas injected into the natural gas conduit is as shown in Table 2, and analysis of purified biogas The results of calculating the mixing ratio of natural gas and purified biogas necessary to satisfy this standard from the values are shown in the same table.
The maximum value in each mixing ratio is obtained (in this embodiment, 4.2 times or more determined by the nitrogen concentration), and the necessary natural gas flow rate of the natural gas branch conduit is calculated. In this embodiment, it is 42 m 3 N / h or more. Furthermore, considering the safety factor, the natural gas flow rate is determined and controlled by the control device. If the safety factor is 2, this flow rate is 84 m 3 N / h.

Figure 2010059416
Figure 2010059416

天然ガスにおける不純物濃度及び熱量の基準値を満たしつつ、バイオマスを嫌気性発酵させて得られたバイオガスを天然ガスに混合して供給することを可能とするバイオガス供給方法を提供することができた。   It is possible to provide a biogas supply method that allows biogas obtained by anaerobic fermentation of biomass to be mixed with natural gas and supplied while satisfying the standard values of impurity concentration and calorific value in natural gas. It was.

１０ 天然ガス分岐導管（分取部）
１１ リターン管（リターン部）
３１ ＬＰＧ供給部（調整部）
３２ サブミキシングタンク（調整部）
４０ ミキシングタンク（混合部）
５０ 天然ガス導管（高圧管）
５３ 第２天然ガス導管（低圧管）
１００ バイオガス供給システム 10 Natural gas branch conduit (sorting section)
11 Return pipe (return part)
31 LPG supply unit (adjustment unit)
32 Submixing tank (adjustment part)
40 Mixing tank (mixing section)
50 Natural gas conduit (high pressure pipe)
53 Second natural gas conduit (low pressure pipe)
100 Biogas supply system

Claims (9)

不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給方法であって、
天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す取出工程と、
前記バイオガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整工程と、
前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように熱量調整後のバイオガスと前記天然ガスとを混合する混合工程と、
混合後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン工程と
を包含するバイオガス供給方法。 A biogas supply method for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of the impurities less than a predetermined reference value,
An extraction step of extracting the natural gas from the natural gas conduit;
An adjustment step of adjusting the calorific value by adding a high calorie gas having a larger calorie than the natural gas to the biogas;
A mixing step of mixing the natural gas with the biogas after calorie adjustment so that the concentration of the impurities is not more than the predetermined reference value;
A return method for returning the mixed gas to the natural gas conduit. 不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給方法であって、
天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す取出工程と、
前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように前記バイオガスと前記天然ガスとを混合する混合工程と、
混合後のガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整工程と、
熱量調整後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン工程と
を包含するバイオガス供給方法。 A biogas supply method for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of the impurities less than a predetermined reference value,
An extraction step of extracting the natural gas from the natural gas conduit;
A mixing step of mixing the biogas and the natural gas so that the concentration of the impurities is not more than the predetermined reference value;
An adjustment step of adjusting the calorie by adding a high calorie gas having a larger calorie than the natural gas to the mixed gas;
And a return step of returning the gas after the calorific value adjustment to the natural gas conduit. 前記不純物が複数種の気体成分であり、これらの気体成分には夫々所定基準値が規定されており、前記気体成分の濃度と前記所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分の所定基準値に合わせて前記混合工程が実行される請求項１又は２に記載のバイオガス供給方法。   The impurities are plural kinds of gas components, and predetermined reference values are defined for each of these gas components, and the predetermined reference value of the gas component in which the ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value is the largest. The biogas supply method according to claim 1, wherein the mixing step is performed in accordance with the method. 前記気体成分の濃度と前記所定基準値との比率が最も大きくなる気体成分は酸素又は窒素である請求項３に記載のバイオガス供給方法。   The biogas supply method according to claim 3, wherein the gas component having the largest ratio between the concentration of the gas component and the predetermined reference value is oxygen or nitrogen. 前記天然ガス導管が高圧管と低圧管とから構成され、前記取出工程を前記高圧管に対して実行し、前記リターン工程を前記低圧管に対して実行する請求項１〜４の何れか一項に記載のバイオガス供給方法。   The said natural gas conduit | pipe is comprised from a high pressure pipe and a low pressure pipe, The said extraction process is performed with respect to the said high pressure pipe, and the said return process is performed with respect to the said low pressure pipe. The biogas supply method according to 1. 前記不純物を含有するバイオガスは、生物由来物質を嫌気性メタン発酵させて得られた消化ガスを高圧水で洗浄して得られるものである請求項１〜５の何れか一項に記載のバイオガス供給方法。   The biogas according to any one of claims 1 to 5, wherein the biogas containing impurities is obtained by washing digestion gas obtained by subjecting a biological material to anaerobic methane fermentation with high-pressure water. Gas supply method. 不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給システムであって、
天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す分取部と、
前記バイオガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整部と、
前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように熱量調整後のバイオガスと前記天然ガスとを混合する混合部と、
混合後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン部と
を備えたバイオガス供給システム。 A biogas supply system for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of the impurities less than a predetermined reference value,
A fractionating section for extracting the natural gas from the natural gas conduit;
An adjustment unit that adjusts the calorie by adding a high calorie gas having a larger calorie than the natural gas to the biogas;
A mixing unit that mixes the natural gas with the biogas after calorie adjustment so that the concentration of the impurities is equal to or less than the predetermined reference value;
A biogas supply system comprising a return unit for returning the mixed gas to the natural gas conduit. 不純物を含有するバイオガスを前記不純物の濃度が所定基準値未満の天然ガスとともに供給するバイオガス供給システムであって、
天然ガス導管から前記天然ガスを取り出す分取部と、
前記不純物の濃度が前記所定基準値以下となるように前記バイオガスと前記天然ガスとを混合する混合部と、
前記混合後のガスに前記天然ガスよりも熱量が大きい高カロリーガスを添加して熱量調整を行う調整部と、
熱量調整後のガスを前記天然ガス導管に戻すリターン部と
を備えたバイオガス供給システム。 A biogas supply system for supplying biogas containing impurities together with natural gas having a concentration of the impurities less than a predetermined reference value,
A fractionating section for extracting the natural gas from the natural gas conduit;
A mixing unit for mixing the biogas and the natural gas so that the concentration of the impurities is equal to or less than the predetermined reference value;
An adjustment unit for adjusting the calorific value by adding a high calorie gas having a calorific value larger than that of the natural gas to the mixed gas;
A biogas supply system comprising a return unit for returning the gas after the calorific value adjustment to the natural gas conduit. 前記天然ガス導管が高圧管と低圧管とから構成され、前記分取部は前記高圧管に接続し、前記リターン部は前記低圧管に接続している請求項７又は８に記載のバイオガス供給システム。   The biogas supply according to claim 7 or 8, wherein the natural gas conduit is composed of a high-pressure pipe and a low-pressure pipe, the sorting part is connected to the high-pressure pipe, and the return part is connected to the low-pressure pipe. system.
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