JP4703485B2 - バイオマス燃料化システム及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態として説明するバイオマス燃料化システムの概略構成図を示す。図1に示すように、本発明に係るバイオマス燃料化システム100は、自然エネルギー発電機10、蓄電池20、電力供給装置30、受入槽40、破砕機42、中継ホッパ50、ポンプ52,62,72,73、可溶化槽60、メタン発酵槽70、バイオガスタンク80、消化液槽90などを備える。
2〜7 電力供給線
10 自然エネルギー発電機
20 蓄電池
30 電力供給装置
40 受入槽
41,51,61,71 センサー
42 破砕機
50 中継ホッパ
52,62,72,73 ポンプ
60 可溶化槽
70 メタン発酵槽
74 ヒーター
80 バイオガスタンク
90 消化液槽
Claims (16)
- バイオマス資源を破砕する破砕機と、
破砕した前記バイオマス資源を生物学的に可溶化する可溶化槽と、
前記バイオマス資源を可溶化することにより得られた可溶化液をメタン発酵するメタン発酵槽と、
前記可溶化液を前記可溶化槽から前記メタン発酵槽に移送する可溶化液移送ポンプと、
前記メタン発酵槽において前記可溶化液をメタン発酵することにより得られる消化液を排出する排出ポンプと、
前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプを運転するための電力を、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電機と、
前記自然エネルギー発電機により発電した前記電力を蓄える蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられた前記電力を、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプに供給する電力供給装置と、
前記破砕機で破砕する前記バイオマス資源の量を計測する第1の計測装置と、
前記可溶化槽内の液量を計測する第2の計測装置と、
前記メタン発酵槽内の液量を計測する第3の計測装置と、
を備え、
前記電力供給装置は、前記蓄電池に所定量以上の電力が蓄積されたことを検知すると、前記第1の計測装置、前記第2の計測装置、及び前記第3の計測装置から受信した、破砕する前記バイオマス資源の量、前記可溶化槽内の液量、及び前記メタン発酵槽内の液量の情報に基づいて、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプのうち運転が最も必要な機器を選択し、選択した当該機器に所定量の電力を供給する手段を備えることを特徴とするバイオマス燃料化システム。 - バイオマス資源を破砕する破砕機と、
破砕した前記バイオマス資源を生物学的に可溶化する可溶化槽と、
前記バイオマス資源を可溶化することにより得られた可溶化液をメタン発酵するメタン発酵槽と、
前記可溶化液を前記可溶化槽から前記メタン発酵槽に移送する可溶化液移送ポンプと、
前記メタン発酵槽において前記可溶化液をメタン発酵することにより得られる消化液を排出する排出ポンプと、
前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプを運転するための電力を、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電機と、
前記自然エネルギー発電機により発電した前記電力を蓄える蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられた前記電力を、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプに供給する電力供給装置と、
前記破砕機で破砕する前記バイオマス資源の量を計測する第1の計測装置と、
前記可溶化槽内の液量を計測する第2の計測装置と、
前記メタン発酵槽内の液量を計測する第3の計測装置と、
破砕した前記バイオマス資源を貯蔵する貯蔵槽と、
破砕した前記バイオマス資源を前記貯蔵槽から前記可溶化槽に移送するバイオマス移送ポンプと、
前記貯蔵槽内の貯蔵物の量を計測する第4の計測装置と、
を備え、
前記電力供給装置は、前記蓄電池に所定量以上の電力が蓄積されたことを検知すると、前記第1の計測装置、前記第2の計測装置、前記第3の計測装置、及び第4の計測装置から受信した、破砕する前記バイオマス資源の量、前記可溶化槽内の液量、前記メタン発酵槽内の液量、及び前記貯蔵槽内の貯蔵物量の情報に基づいて、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、前記排出ポンプ、及び前記バイオマス移送ポンプのうち運転が最も必要な機器を選択し、選択した当該機器に所定量の電力を供給する手段を備えることを特徴とするバイオマス燃料化システム。 - 前記第2の計測装置は、前記破砕機の運転中に前記可溶化槽内の液量が所定量に達すると、その旨を前記電力供給装置に通知する手段を備え、
前記電力供給装置は、前記第2の計測装置から通知を受けると、前記破砕機への電力供給を中止する手段を備え、
前記第3の計測装置は、前記可溶化液移送ポンプの運転中に前記メタン発酵槽内の液量が所定量に達すると、その旨を前記電力供給装置に通知する手段を備え、
前記電力供給装置は、前記第3の計測装置から通知を受けると、前記可溶化液移送ポンプへの電力供給を中止する手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のバイオマス燃料化システム。 - 前記第2の計測装置は、前記バイオマス移送ポンプの運転中に前記可溶化槽内の液量が所定量に達すると、その旨を前記電力供給装置に通知する手段を備え、
前記電力供給装置は、前記第2の計測装置から通知を受けると、前記バイオマス移送ポンプへの電力供給を中止する手段を備え、
前記第3の計測装置は、前記可溶化液移送ポンプの運転中に前記メタン発酵槽内の液量が所定量に達すると、その旨を前記電力供給装置に通知する手段を備え、
前記電力供給装置は、前記第3の計測装置から通知を受けると、前記可溶化液移送ポンプへの電力供給を中止する手段を備え、
前記第4の計測装置は、前記破砕機の運転中に前記貯蔵槽内の貯蔵物量が所定量に達すると、その旨を前記電力供給装置に通知する手段を備え、
前記電力供給装置は、前記第4の計測装置から通知を受けると、前記破砕機への電力供給を中止する手段を備えることを特徴とする請求項2に記載のバイオマス燃料化システム。 - 前記メタン発酵槽内を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌装置の運転停止からの経過時間を計測するタイマーと、
をさらに備え、
前記電力供給装置は、前記タイマーにより計測した前記経過時間が所定時間を経過しており、選択した前記機器によって処理される処理物が所定量に満たないと判断した場合に、前記攪拌装置に前記電力を優先して供給する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のバイオマス燃料化システム。 - 前記メタン発酵槽内を保温するヒーターをさらに備え、
前記電力供給装置は、前記タイマーにより計測した前記経過時間が所定時間を経過しておらず、選択した前記機器によって処理される処理物が所定量に満たないと判断した場合に、前記ヒーターに前記電力を供給する手段をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のバイオマス燃料化システム。 - 前記自然エネルギー発電機が太陽光発電機であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のバイオマス燃料化システム。
- 前記自然エネルギー発電機が風力発電機であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のバイオマス燃料化システム。
- バイオマス資源を破砕する破砕機と、
破砕した前記バイオマス資源を生物学的に可溶化する可溶化槽と、
前記バイオマス資源を可溶化することにより得られた可溶化液をメタン発酵するメタン発酵槽と、
前記可溶化液を前記可溶化槽から前記メタン発酵槽に移送する可溶化液移送ポンプと、
前記メタン発酵槽において前記可溶化液をメタン発酵することにより得られる消化液を排出する排出ポンプと、
前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプを運転するための電力を、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電機と、
前記自然エネルギー発電機により発電した前記電力を蓄える蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられた前記電力を、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプに供給する電力供給装置と、
前記破砕機で破砕する前記バイオマス資源の量を計測する第1の計測装置と、
前記可溶化槽内の液量を計測する第2の計測装置と、
前記メタン発酵槽内の液量を計測する第3の計測装置と、
を備えるバイオマス燃料化システムの制御方法であって、
前記蓄電池に所定量以上の電力が蓄積された際に、前記第1の計測装置、前記第2の計測装置、及び前記第3の計測装置によって計測された、破砕する前記バイオマス資源の量、前記可溶化槽内の液量、及び前記メタン発酵槽内の液量の情報に基づいて、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプのうち運転が最も必要な機器を選択する工程と、
選択した前記機器に前記電力供給装置が所定量の電力を供給する工程と、
を含むことを特徴とするバイオマス燃料化システムの制御方法。 - バイオマス資源を破砕する破砕機と、
破砕した前記バイオマス資源を生物学的に可溶化する可溶化槽と、
前記バイオマス資源を可溶化することにより得られた可溶化液をメタン発酵するメタン発酵槽と、
前記可溶化液を前記可溶化槽から前記メタン発酵槽に移送する可溶化液移送ポンプと、
前記メタン発酵槽において前記可溶化液をメタン発酵することにより得られる消化液を排出する排出ポンプと、
前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプを運転するための電力を、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電機と、
前記自然エネルギー発電機により発電した前記電力を蓄える蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられた前記電力を、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、及び前記排出ポンプに供給する電力供給装置と、
前記破砕機で破砕する前記バイオマス資源の量を計測する第1の計測装置と、
前記可溶化槽内の液量を計測する第2の計測装置と、
前記メタン発酵槽内の液量を計測する第3の計測装置と、
破砕した前記バイオマス資源を貯蔵する貯蔵槽と、
破砕した前記バイオマス資源を前記貯蔵槽から前記可溶化槽に移送するバイオマス移送ポンプと、
前記貯蔵槽内の貯蔵物の量を計測する第4の計測装置と、
を備えるバイオマス燃料化システムの制御方法であって、
前記蓄電池に所定量以上の電力が蓄積された際に、前記第1の計測装置、前記第2の計測装置、前記第3の計測装置、及び第4の計測装置によって計測された、破砕する前記バイオマス資源の量、前記可溶化槽内の液量、前記メタン発酵槽内の液量、及び前記貯蔵槽内の貯蔵物量の情報に基づいて、前記破砕機、前記可溶化液移送ポンプ、前記排出ポンプ、及び前記バイオマス移送ポンプのうち運転が最も必要な機器を選択する工程と、
選択した前記機器に前記電力供給装置が所定量の電力を供給する工程と、
を含むことを特徴とするバイオマス燃料化システムの制御方法。 - 前記破砕機の運転中に前記可溶化槽内の液量が所定量に達すると、前記第2の計測装置はその旨を前記電力供給装置に通知し、通知を受けた前記電力供給装置は前記破砕機への電力供給を中止する工程と、
前記可溶化液移送ポンプの運転中に前記メタン発酵槽内の液量が所定量に達すると、前記第3の計測装置はその旨を前記電力供給装置に通知し、通知を受けた前記電力供給装置は前記可溶化液移送ポンプへの電力供給を中止する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。 - 前記バイオマス移送ポンプの運転中に前記可溶化槽内の液量が所定量に達すると、前記第2の計測装置はその旨を前記電力供給装置に通知し、通知を受けた前記電力供給装置は前記バイオマス移送ポンプへの電力供給を中止する工程と、
前記可溶化液移送ポンプの運転中に前記メタン発酵槽内の液量が所定量に達すると、前記第3の計測装置はその旨を前記電力供給装置に通知し、通知を受けた前記電力供給装置は前記可溶化液移送ポンプへの電力供給を中止する工程と、
前記破砕機の運転中に前記貯蔵槽内の貯蔵物量が所定量に達すると、前記第4の計測装置はその旨を前記電力供給装置に通知し、通知を受けた前記電力供給装置は前記破砕機への電力供給を中止する工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。 - 前記バイオマス燃料化システムは、
前記メタン発酵槽内を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌装置の運転停止からの経過時間を計測するタイマーと、
をさらに備え、
前記タイマーにより計測した前記経過時間が所定時間を経過しており、かつ、選択した前記機器によって処理される処理物が所定量に満たない場合には、前記電力供給装置は前記攪拌装置に前記電力を優先して供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。 - 前記バイオマス燃料化システムは、前記メタン発酵槽内を保温するヒーターをさらに備え、
前記タイマーにより計測した前記経過時間が所定時間を経過しておらず、かつ、選択した前記機器によって処理される処理物が所定量に満たない場合には、前記電力供給装置は前記ヒーターに前記電力を供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。 - 前記自然エネルギー発電機が太陽光発電機であることを特徴とする請求項9〜14のいずれかに記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。
- 前記自然エネルギー発電機が風力発電機であることを特徴とする請求項9〜14のいずれかに記載のバイオマス燃料化システムの制御方法。
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