JP2012101139A - バイオガス製造システム及びバイオガス中のアンモニアを除去する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メタン発酵によりバイオガスを発生するメタン発酵槽と、当該メタン発酵槽に接続され、当該メタン発酵槽で発生したバイオガスを送出する第1のガス導管と、当該第1のガス導管を介して上記メタン発酵槽と連結され、内部に張り込まれた溶液中に当該第1のガス導管よりバイオガスが供給される不純物吸収槽と、当該不純物吸収槽に接続され、当該不純物吸収槽内に張り込まれた溶液を通過したバイオガスを送出する第2のガス導管とを備え、上記第2のガス導管は、上記メタン発酵槽の培養液面の上方の空間部に接続され、上記不純物吸収槽から送出されたバイオガスを当該空間部に供給する。
【選択図】図1
Description
本発明は以下を包含する。
本実施例では、残飯及び蒸留廃液を用いて湿式メタン発酵を行い、発生ガスに含まれるアンモニアと硫化水素を除去し、効率的かつ低コストな湿式メタン発酵プロセスを検討した。
試験材料として残飯及び蒸留廃液を使用し、中温嫌気性消化汚泥を用いた高温メタン発酵を行った。試験で使用した残飯及び蒸留廃液の組成を表1に示す。使用した残飯は、タンパク質濃度が高く、C/N比が14.2であった。
〔アンモニウムイオン(NH4+−N)〕
測定するサンプルを遠心分離(4℃、1000rpm、10min)し、0.45μmメンブレンフィルター(ADANTEC TOYO)を用いてろ過した後、希釈して測定した。測定には日本ダイオネクス株式会社製イオンクロマトグラム(型番:ICS−1500)、記録・分析には同社ソフトウエアChromeleon(Ver.6.80 SP2)を使用した。分析条件は、以下の通り。
使用カラム: CG20A、CS20A
カラム温度:35℃
使用サプレッサ:ASRS_4mm
サプレッサ電流:60mA
溶離液:20mM、メタンスルホン酸溶液
溶離液流量:1ml/min
注入サンプル量:25μl
〔硫化水素(H2S)、アンモニア(NH3)〕
硫化水素、アンモニアの測定には、光明理化学工業株式会社製の北川式ガス検知管を使用した。
図3に示した湿式メタン発酵装置において、メタン発酵槽内の上部空間と吸収槽をガス循環させずに処理した場合の、冷却管後におけるガス発生量とメタン濃度の測定結果を図4に示した。図4に示すように、この場合のメタン含量は50%程度に留まっていた。これは、培養液中のアンモニアイオンが高くなりメタン発酵が阻害されると考えられる。
Claims (8)
- メタン発酵によりバイオガスを発生するメタン発酵槽と、
当該メタン発酵槽に接続され、当該メタン発酵槽で発生したバイオガスを送出する第1のガス導管と、
当該第1のガス導管を介して上記メタン発酵槽と連結され、内部に張り込まれた溶液中に当該第1のガス導管よりバイオガスが供給される不純物吸収槽と、
当該不純物吸収槽に接続され、当該不純物吸収槽内に張り込まれた溶液を通過したバイオガスを送出する第2のガス導管とを備え、
上記第2のガス導管は、上記メタン発酵槽の培養液面の上方の空間部に接続され、上記不純物吸収槽から送出されたバイオガスを当該空間部に供給することを特徴とするバイオガス製造システム。 - 上記不純物吸収槽は、上記メタン発酵槽か送出されたバイオガスに含まれる硫化水素、アンモニア及び二酸化炭素を溶液内に吸収することを特徴とする請求項1記載のバイオガス製造システム。
- 上記第1のガス導管及び/又は上記第2のガス導管に接続され、バイオガスに対して空気を供給する空気供給管を更に備えることを特徴とする請求項1記載のバイオガス製造システム。
- 上記不純物吸収槽内に配設され、上記第1のガス導管を介して送出されたバイオガスを、上記不純物吸収槽に張り込まれた溶液内でバブリングさせる散気手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載のバイオガス製造システム。
- メタン発酵槽内の培養液面の上方の空間部からバイオガスを不純物吸収槽に張り込まれた溶液中に供給し、当該溶液を通過したバイオガスを当該メタン発酵槽内の上記空間部に供給することで当該バイオガスを循環させ、バイオガス中のアンモニアを上記溶液に吸収することを特徴とするバイオガス中のアンモニアを除去する方法。
- 上記不純物吸収槽では、アンモニアに加えて二酸化炭素及び硫化水素を吸収することを特徴とする請求項5記載の方法。
- 循環するバイオガスに対して空気を供給することを特徴とする請求項5記載の方法。
- 上記不純物吸収槽に張り込まれた溶液に対して、バイオガスをバブリングさせることを特徴とする請求項5記載の方法。
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