JP6458318B2 - 二酸化炭素回収装置 - Google Patents

Description

この発明は二酸化炭素回収装置に関し、より具体的には、バイオガスと排ガスから二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給すると共に、二酸化炭素が回収されることで純度が高められたバイオガスを適切な空燃比の混合気に調整して内燃機関に供給するようにした二酸化炭素回収装置に関する。

従来から発電所などの大型プラントから排出される排ガスから二酸化炭素を回収することは良く行われているが、近時、特許文献１記載の技術の如く、コージェネレーション装置の発電機を駆動する内燃機関から排出される排ガスに含まれる二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給することでエネルギ効率を高めるようにした二酸化炭素回収装置が提案されている。

特許文献１記載の技術は植物栽培施設において果実などの収穫後の植物残渣をコージェネレーション装置の内燃機関を駆動するエネルギ源として利用し、その燃焼によって生じる排熱を栽培施設の熱源として利用すると共に、内燃機関から排出される排ガスを圧力調整して二酸化炭素貯蔵タンクに貯留した後、植物栽培施設に供給するように構成される。

特開２００５−３４１９５３号公報

特許文献１記載の技術にあっては、排ガス冷却装置を通過した排ガスは圧縮装置によって適当な圧力に調整され、一旦、二酸化炭素ガス貯蔵タンクに貯留され、次いで栽培施設に供給されるように構成される。

換言すれば、排ガスに含まれる二酸化炭素を吸着剤に吸着させて貯留するのではないことから、回収効率が低く、十分な量の二酸化炭素を回収するためには貯蔵タンクを大型にする必要があって装置が大型化する不都合がある。

また、バイオガス発生装置は、バイオガスの主成分であるメタン（燃料成分）と副成分である二酸化炭素（非燃料成分）のうちの二酸化炭素を除去してバイオガスの純度を高めるために、ＰＳＡ（圧力スイング吸着）装置を備えている場合が多い。

バイオガスからの二酸化炭素の除去も、排ガスからの二酸化炭素の回収も、どちらも二酸化炭素の回収であり、そのための装置を個別に持つことは、コストの面でも制御効率の面でも得策とは言えない。このため、二酸化炭素回収装置の吸着タンクなどをＰＳＡ装置として利用することが望ましい。

また、従来は、高純度化されたバイオガスをタンクに貯蔵するか、そのまま動力源に供給していたため、動力源に適した空燃比にするには、バイオガスと空気の混合気を作るミキサなどの混合気調整用部品が必要となっていた。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、バイオガス発生装置とコージェネレーション装置の内燃機関とから発生される二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給する際に吸着剤を用いることで装置を大型化することなく二酸化炭素を効率的に回収すると共に、二酸化炭素が回収されることで純度が高められたバイオガスを適切な空燃比の混合気に調整して内燃機関に供給するようにした二酸化炭素回収装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、有機物を発酵させてバイオガスを生成させるバイオガス発生装置と、内燃機関で駆動される発電機を有するコージェネレーション装置と、前記バイオガス発生装置と前記コージェネレーション装置の内燃機関とから発生される二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給する二酸化炭素回収／供給手段とを備えた二酸化炭素回収装置において、前記二酸化炭素回収／供給手段が、前記内燃機関から排出される排ガスを吸着タンクに圧送し、前記排ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着タンク内に収容される第１吸着剤に吸着させる第１二酸化炭素吸着手段と、前記バイオガス発生装置で生成されるバイオガスを前記吸着タンクに圧送し、前記バイオガスに含まれる二酸化炭素を前記第１吸着剤に吸着させる第２二酸化炭素吸着手段と、前記吸着タンクの内圧を減圧して前記吸着された二酸化炭素を前記第１吸着剤から脱離させる二酸化炭素脱離手段と、前記吸着タンクに圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を前記内燃機関に供給する混合気供給手段と前記混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段と、前記混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値になるように前記掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段とからなる如く構成した。

請求項２に係る二酸化炭素回収装置にあっては、前記混合気供給手段は、少なくとも酸素を含む気体を掃気ガスとする如く構成した。

請求項３に係る二酸化炭素回収装置にあっては、前記混合気供給手段は、混合気タンクと前記混合気タンクを迂回するバイパスラインとを備え、前記混合気を前記混合気タンクを介して前記内燃機関に供給すると共に、前記混合気を前記バイパスラインを介して前記内燃機関に供給する如く構成した。

請求項４に係る二酸化炭素回収装置にあっては、前記掃気制御手段は、前記内燃機関が非定常運転状態にあるとき、前記混合気供給手段が前記混合気を前記バイパスラインを介して前記内燃機関に供給するように制御する如く構成した。

請求項５に係る二酸化炭素回収装置にあっては、前記混合気供給手段は、前記吸着タンクと前記内燃機関との間に圧力調整機構を備え、前記混合気を前記圧力調整機構を介して前記内燃機関に供給する如く構成した。

請求項６に係る二酸化炭素回収装置にあっては、前記二酸化炭素回収／供給手段は、前記内燃機関から排出される酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段を備える如く構成した。

請求項１に係る二酸化炭素回収装置にあっては、バイオガス発生装置とコージェネレーション装置の内燃機関とから発生される二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給する二酸化炭素回収／供給手段が、内燃機関から排出される排ガスを吸着タンクに圧送し、排ガスに含まれる二酸化炭素を吸着タンク内に収容される第１吸着剤に吸着させる第１二酸化炭素吸着手段と、バイオガス発生装置で生成されるバイオガスを吸着タンクに圧送し、バイオガスに含まれる二酸化炭素を第１吸着剤に吸着させる第２二酸化炭素吸着手段と、吸着タンクの内圧を減圧して吸着された二酸化炭素を第１吸着剤から脱離させる二酸化炭素脱離手段と、吸着タンクに圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を内燃機関に供給する混合気供給手段と、混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段と、混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値になるように掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段とからなる如く構成したので、コージェネレーション装置で生成される電力や排熱を植物栽培施設の電気負荷や熱源などに利用することでエネルギ効率を高めることができると共に、吸着剤を用いて二酸化炭素を吸着（回収）することで装置を大型化することなく二酸化炭素を効率的に回収することができる。また、バイオガスからの二酸化炭素回収（バイオガスの高純度化）と排ガスからの二酸化炭素回収を同一装置で行うことができ、装置全体として構成の簡素化、小型化、低コスト化を図ることができる上、吸着タンクの大きさや設置数、吸着剤の量などを適宜変更することで、所望のバイオガス純度とコストとのバランスを考慮した装置構成を容易に構築することができる。

さらに、吸着タンクに圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を内燃機関に供給する混合気供給手段と、混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段と、混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値になるように前記掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段とからなる如く構成したので、簡易な構成で内燃機関に供給する混合気を適切な空燃比に調整することができる。

請求項２に係る二酸化炭素回収装置にあっては、混合気供給手段は、少なくとも酸素を含む気体を掃気ガスとする如く構成したので、上記した効果に加え、内燃機関に供給する混合気をより適切な空燃比に調整することができる。

請求項３に係る二酸化炭素回収装置にあっては、混合気供給手段は、混合気タンクと混合気タンクを迂回するバイパスラインとを備え、混合気を混合気タンクを介して内燃機関に供給すると共に、混合気を前記バイパスラインを介して前記内燃機関に供給する如く構成したので、上記した効果に加え、内燃機関に供給する混合気の圧力と空燃比を安定させることができると共に、内燃機関に供給する混合気をより一層適切な空燃比に調整することができる。

請求項４に係る二酸化炭素回収装置にあっては、掃気制御手段は、内燃機関が非定常運転状態にあるとき、混合気供給手段が混合気をバイパスラインを介して内燃機関に供給するように制御する如く構成したので、上記した効果に加え、掃気によって濃度調整された混合気を内燃機関に直接、即ち、即時に供給することで、内燃機関に供給する混合気をより一層適切な空燃比に調整することができる。

請求項５に係る二酸化炭素回収装置にあっては、混合気供給手段は、吸着タンクと内燃機関との間に圧力調整機構を備え、混合気を圧力調整機構を介して内燃機関に供給する如く構成したので、上記した効果に加え、混合気を適切な圧力で内燃機関に供給することができる。

請求項６に係る二酸化炭素回収装置にあっては、二酸化炭素回収／供給手段は、内燃機関から排出される酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段を備える如く構成したので、上記した効果に加え、燃焼前後の空燃比を確認して精度をより向上させることで、内燃機関に供給する混合気をより一層適切な空燃比に調整することができる。

この発明の第１実施形態に係る二酸化炭素回収装置を全体的に示す模式図である。 図１に示す二酸化炭素回収装置のうちのコージェネレーション装置を全体的に示す模式図である。 図１に示す装置の一部の拡大説明図である。 図１に示す装置の動作を示すシーケンス図である。

以下、添付図面に即してこの発明に係る二酸化炭素回収装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施形態に係る二酸化炭素回収装置を全体的に示す模式図、図２は図１に示す二酸化炭素回収装置を構成するコージェネレーション装置を全体的に示す模式図、図３は図１に示す装置の一部の拡大説明図である。

図１において符号１は二酸化炭素回収装置を示す。二酸化炭素回収装置１は、コージェネレーション装置１０から排出される二酸化炭素を回収してビニールハウスなどからなる植物栽培施設（以下「ハウス」という）２に供給する。また、併設したバイオガス発生装置３で生成されるバイオガスからも二酸化炭素を回収してハウス２に供給すると共に、二酸化炭素が回収されることで純度が高められたバイオガスをコージェネレーション装置１０に燃料として供給するように構成される。ハウス２は例えば、野菜などの植物を栽培する施設である。

理解の便宜上、図２を参照して先ずコージェネレーション装置１０を説明すると、コージェネレーション装置１０は、商用電源（商用電力系統）１２から電気負荷１４（例えばハウス２の照明器具など）に至る交流電力の給電路１６に接続可能な発電機（オルタネータ）２０と、発電機２０を駆動する内燃機関（以下「エンジン」という）２２と、エンジン２２の冷却水と熱交換可能な熱交換器２４などを備える。発電機２０とエンジン２２などは一体化され、ケース２８の内部に収容される。商用電源１２は、単相３線からＡＣ１００／２００Ｖで５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電力を出力する。

エンジン２２は、メタンを主成分とするバイオガス（以下、単に「ガス」という）を燃料とする水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の火花点火式のエンジンであり、例えば１６３ｃｃの排気量を備える。エンジン２２のシリンダヘッドとシリンダブロック２２ａはケース２８に対して水平方向（横向き）に配置され、その内部に１個のピストンが往復動自在に配置される。

供給された混合気はシリンダブロック２２ａの下部に形成された燃焼室（図示せず）に吸気弁（図示せず）が開弁されるとき流入し、点火プラグ２２ｂによって点火される。点火プラグ２２ｂは、図示しないバッテリの出力がパワートランジスタやイグニッションコイルなどからなる点火装置２２ｃを介して供給されると、燃焼室に臨む電極間に火花放電を生じ、混合気を着火して燃焼させる。

燃焼によって生じた排ガス（排気）は排気弁（図示せず）が開弁されるとき、排気熱交換器２２ｄに流れ、そこでエンジン２２の冷却水と熱交換された後、排気管３８と排気チャンバ（マフラ）４０を通ってケース２８の外（庫外）に排出される。

図３に示す如く、排気チャンバ４０は壁面からプレート４０ａが対向するように交互に突出されて迷路状を呈すると共に、液溜まり４０ｂが形成されて排ガス中の液（水分）はそこで可能な限りトラップされ、後述するように系外に排出されるように構成される。

排気熱交換器２２ｄには触媒装置２２ｄ１が一体的に配置され、排ガス中の有害成分を除去するように構成される。触媒装置２２ｄ１としては、有害成分を除去する特性を備えるものを選択して使用する。

エンジン２２のシリンダブロック２２ａの下部にはオイルタンク（オイルパン）２２ｆが形成され、そこにエンジン２２のエンジンオイル（潤滑油）が貯留される。

発電機２０は多極コイルを備え、クランクシャフトの上端に取り付けられるフライホイール（図示せず）の内側のクランクケース上に固定され、フライホイールとの間で相対回転するとき、交流電力を発電する。発電機２０は、商用電源１２（または図示しないバッテリ）から通電されるとき、エンジン２２をクランキングするスタータモータとしても機能する。

発電機２０の出力はインバータユニット４２に送られ、そこでＡＣ１００／２００Ｖ（単相）に変換される。

インバータユニット４２は、発電機２０から出力された交流を直流に整流する三相ブリッジ回路４２ａと、三相ブリッジ回路４２ａで整流された直流を所定の電圧値まで昇圧する昇圧回路４２ｂと、昇圧された直流を交流に変換するインバータ（ＩＮＶ）ブリッジ回路４２ｃと、インバータユニット４２の動作を制御するＣＰＵ４２ｄと、電源部４２ｅと、インバータブリッジ回路４２ｃの出力先を商用電源１２と停電時の発電出力（停電時に使用される電源コンセント）４６との間で切り換えるスイッチ４２ｆと、インバータブリッジ回路４２ｃとスイッチ４２ｆとの間の電圧を検出する電圧センサ４２ｇとを備える。

スイッチ４２ｆの切り換えは、コージェネレーション装置１０の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）４４によって実行される。ＥＣＵ４４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ、カウンタ、インディケータなどを有するマイクロコンピュータからなる。

インバータユニット４２からの出力は配電盤４８に送られる。配電盤４８は、過電流の通電などを防止する主幹ブレーカ４８ａと、インバータユニット４２の出力に商用電源１２の電力を加えて（連系させて）電気負荷１４に供給する分電盤４８ｂと、専用ブレーカ４８ｃと、商用電源１２から主幹ブレーカ４８ａに至る給電路１６に配置されてそこを流れる交流電力の電流に応じた信号を出力する電流センサ４８ｄなどを備える。

熱交換器２４は、ハウス２の熱源５０を流れる媒体（水など）をコージェネレーション装置１０側の循環路５２を流れるエンジン２２の冷却水（不凍液）と熱交換させて昇温する。具体的には、熱源５０と循環路５２とが局部的に接近して熱交換器２４を形成し、熱交換器２４で冷却水はハウス２の熱源５０に熱を伝えて冷却される。

循環路５２はエンジン２２と熱交換器２４を接続し、一端がエンジン２２の冷却水出口２２ｈに接続され、他端がエンジン２２の冷却水入口２２ｉに接続される。従って、エンジン２２のシリンダブロック２２ａを通って昇温された冷却水は循環路５２を流れて熱交換器２４で熱交換させられた後、再びエンジン２２に戻される。尚、循環路５２には、冷却水を循環させるためのポンプ５２ａが設けられる。

上記した電圧センサ４２ｇなどの出力はＥＣＵ４４に送られ、ＥＣＵ４４は入力したセンサ出力に基づいて発電機２０とエンジン２２などの動作を制御すると共に、後述するように二酸化炭素回収装置１の動作も制御する。

次いで、図１を参照して二酸化炭素回収装置１の構成を説明する。

二酸化炭素回収装置１は、図示の如く、上記したコージェネレーション装置１０の発電機２０を駆動するエンジン２２から排出される排ガスに含まれる二酸化炭素を回収する一方、併設したバイオガス発生装置３で生成されるバイオガスからも二酸化炭素を回収し、野菜などの植物を栽培するハウス２に供給するように構成され、２個の吸着タンク６０ａ，６０ｂ（「吸着タンク６０」と総称する）と、１個の貯留タンク６２を備える。

先ず、排ガスの流れに焦点を当てて具体的に説明すると、エンジン２２の排気チャンバ４０は第１導管６４（とその分岐管６４ａ）を介して吸着タンク６０に接続され、吸着タンク６０は第２導管６６（とその分岐管６６ａ）を介して貯留タンク６２に接続される。排ガスあるいは排ガスに含まれていた二酸化炭素はエンジン２２の排気チャンバ４０から第１導管６４、吸着タンク６０、第２導管６６、貯留タンク６２、第３導管７０を通ってハウス２に供給される。

このように、吸着タンク６０、より詳しくは吸着タンク６０ａ，６０ｂはエンジン２２の排気チャンバ４０から排出される排ガスの流れにおいて下流に配置されると共に、貯留タンク６２は吸着タンク６０のさらに下流に配置される。

吸着タンク６０は、図示は省略するが、内部空間が棚で多数の小さな室に分割され、排ガスがそこを通って流れると共に、室のそれぞれには吸着剤（以下「第１吸着剤」という）７２が収容されるように構成される。

第１吸着剤７２はハスクレイ（商品名）をペレット化してなると共に、所定のペレット数あるいは重量ごとにネットなどに収容されてなり、室のそれぞれに配置される。

貯留タンク６２も内部空間が棚で多数の小さな室に分割され、脱離された二酸化炭素がそこを通って流れると共に、室のそれぞれには吸着剤（以下「第２吸着剤」という）７４が収容されるように構成される。第２吸着剤７４もハスクレイ（商品名）をペレット化してなると共に、所定のペレット数あるいは重量ごとにネットなどに収容されてなり、室のそれぞれに配置される。尚、第１吸着剤７２と第２吸着剤７４は、圧力変化に応じて十分に二酸化炭素を吸着するものであれば、どのようなものでも良い。

第１導管６４（とその分岐管６４ａ）には排ガスの流れにおいて上流側から第１三方弁７６と第１除湿タンク７８と第１圧縮機８０と第２三方弁８２と第１乾燥部８４と第１、第２開閉弁８６，９０が配置されると共に、第１乾燥部８４はバイパス管９２で第１除湿タンク７８の上流側に接続される。バイパス管９２には第３開閉弁９４が配置される。

第２導管６６（とその分岐管６６ａ）には排ガスの流れにおいて上流側から第４、第５開閉弁９６，１００とバッファタンク１０２と第３三方弁１０３と第２圧縮機１０４と第２乾燥部１０６が配置される。第２導管６６とその分岐管６６ａは、第４、第５開閉弁９６，１００の上流側で第１、第２リリーフ弁（逆止弁）１１０，１１２を介して開放される。

第３導管７０には第６開閉弁１１４が配置されると共に、貯留タンク６２の下流側は第６開閉弁１１４の上流側で第２、第３バイパス管１１６，１２０を介して吸着タンク６０の上流側に接続される。第２、第３バイパス管１１６，１２０には第７、第８開閉弁１２２，１２４が配置される。

第１、第２、第３三方弁７６，８２，１０３は電磁制御弁からなり、ＥＣＵ４４の指令に応じて動作し、上流から流れる排ガスを下流側と大気とのいずれかに流す、あるいは大気を導入して下流に流すように構成される。第１圧縮機８０の下流に第２三方弁８２が配置されることで、水分を含む排ガスを、第１乾燥部８４を通過させることなく、大気に放出することが可能なように構成される。

第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８開閉弁８６，９０，９４，９６，１００，１１４，１２２，１２４も電磁制御弁からなり、ＥＣＵ４４の指令に応じて動作して上流から流れるガスを下流に流す／流さないように構成される。

第１除湿タンク７８も吸着タンク６０と貯留タンク６２と同様、内部空間が棚で多数の小さな室に分割され、排ガスがそこを通って流れると共に、室のそれぞれにはシリカゲルなどからなる乾燥剤が収容され、ガスが通過するときに除湿されるように構成される。

第１、第２圧縮機８０，１０４はコージェネレーション装置１０の発電機２０の出力、より具体的にはインバータユニット４２で生成された発電機２０の出力を供給されて駆動され、上流から供給されるガスを圧縮して下流に吐出する一方、駆動されない場合はガスを流さないように構成される。これにより、第１、第２圧縮機８０，１０４は、コージェネレーション装置１０のエンジン２２の負荷の如何に関わらず、安定した電力を供給されて動作するように構成される。

第１、第２乾燥部８４，１０６の内部には不飽和ポリエステル樹脂などに種々の充填剤、硬化開始剤などを混合したものをマット状のガラス繊維に含浸させると共に、それにシリカゲルなどの乾燥剤を混入させたシートが配置され、そこを排ガスが通過して除湿されるように構成される。

第２導管６６に配置されるバッファタンク１０２は第２圧縮機１０４が動作するときに上流側が過度の負圧となるのを防止するためのものであり、内部にフィルタや迷路などが設けられて第１吸着剤７２が万一破損したとき、破片が第２圧縮機１０４に吸引されるのを防止すると共に、第２圧縮機１０４の吸引側の圧力が過度の負圧になるのを防止する。

第２導管６６とその分岐管６６ａに配置される第１、第２リリーフ弁１１０，１１２について説明すると、第１、第２リリーフ弁１１０，１１２は第２導管６６とその分岐管６６ａからさらに分岐される第２分岐管６６１，６６ａ１に配置される。

第２分岐管６６１は第１リリーフ弁１１０の配置位置と先端（開放端）６６１０との間にベンチュリ部６６１１が形成される。図３に示す如く、ベンチュリ部６６１１は管６６１２とそこに配置される開閉弁６６１３とを介して排気チャンバ４０の液溜まり４０ｂに接続される。尚、開閉弁６６１３は除去しても良い。

これにより、吸着タンク６０ａに充填された排ガスの圧力が第１リリーフ弁１１０の設定圧、例えば０．７ＭＰａ程度を超えると、排ガスの一部は第１リリーフ弁１１０を押し開いてベンチュリ部６６１１に流入する。ベンチュリ部６６１１においては流速の上昇によって生じた負圧によって液溜まり４０ｂにトラップされていた水が吸引されて第２分岐管６６１の先端６６１０から大気に放出される。

また、図１に示す如く、分岐管６６ａの第２分岐管６６ａ１はエンジン２２に接続されるように構成される。即ち、吸着タンク６０ａに充填された排ガスの圧力がリリーフ弁１１２の設定圧、例えば０．７ＭＰａ程度を超えると、排ガスの一部はリリーフ弁１１２を押し開いて第２分岐管６６ａ１を流れ、エンジン２２の燃焼室の排気弁下流の排気ポートにＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）、より詳しくは外部ＥＧＲあるいは内部ＥＧＲ（Air Injection）として供給され、エネルギ効率を高めるように構成される。尚、第２分岐管６６ａ１に分岐管６６ａと同様にベンチュリ部を備える構成としても良い。

また、コージェネレーション装置１０とハウス２との間には除湿器１３０が配置される。除湿器１３０は第１、第２乾燥部８４，１０６と同様の構造を有し、シリカゲルなどの乾燥剤を混入させたシートを備え、そこをハウス２内の湿気を含んだ空気が流れて除湿され、除湿された空気は再びハウス２に戻るように構成される。

除湿器１３０において、除湿後の乾燥剤はエンジン２２からの加熱された冷却水あるいは排ガスとの熱交換によって再生される。また、ハウス２の熱源５０を流れる媒体（水など）を商用電源１２側の循環路５２を流れるエンジン２２の冷却水と熱交換させて昇温することは先に述べた通りである。

また、排気チャンバ４０の下流側には酸素センサ（酸素濃度検出手段）１３２が配置されて排ガスに含まれる酸素の濃度を検出する。より詳しくは、酸素センサ１３２は、排ガス中の酸素の濃度に応じた出力を生じる。

続いて、バイオガスの流れに焦点を当てて具体的に説明すると、バイオガス発生装置３は第４導管１２６と第１導管６４（とその分岐管６４ａ）を介して吸着タンク６０に接続される。吸着タンク６０は第２導管６６（とその分岐管６６ａ）と第５導管１２８を介してコージェネレーション装置１０の発電機２０を駆動するエンジン２２に接続される。

バイオガス発生装置３は、例えば有機性廃棄物を発酵処理してメタンを主成分とするガス状物質（バイオガス）を生成する装置である。生成されるバイオガスにはメタン（燃料成分）以外に二酸化炭素（非燃料成分）が多く含まれる。

バイオガス発生装置３で生成されたバイオガスは、第４導管１２６、第１導管６４、吸着タンク６０、第２導管６６、第５導管１２８を通ってエンジン２２に燃料として供給される。バイオガスに含まれていた二酸化炭素は、排ガスに含まれていた二酸化炭素と同様に、吸着タンク６０、第２導管６６、貯留タンク６２、第３導管７０を通ってハウス２に供給される。

第４導管１２６は、第３乾燥部１４２の下流で第１導管６４の分岐管６４ａの上流において第１導管６４と合流する。また、第５導管１２８は、第２導管６６の分岐管６６ａの下流でバッファタンク１０２の上流において第２導管６６から分岐する。

このように、吸着タンク６０はバイオガス発生装置３で生成されるバイオガスの流れにおいて下流に配置されると共に、エンジン２２は吸着タンク６０のさらに下流に配置される。

第４導管１２６にはバイオガスの流れにおいて上流側から第４三方弁１３４と第２除湿タンク１３６と第３圧縮機１３８と第５三方弁１４０と第３乾燥部１４２が配置されると共に、第３乾燥部１４２はバイパス管１４４で第２除湿タンク１３６の上流側に接続される。バイパス管１４４には第９開閉弁１４６が配置される。

また、第５導管１２８にはバイオガスの流れにおいて上流側から第１０、第１１開閉弁１４８，１５０と混合気タンク１５２と第１２開閉弁１５４と圧力調整機構１５６が配置されると共に、混合気タンク１５２を迂回するバイパス管１５８、より具体的には第１１開閉弁１５０の上流側と第１２開閉弁１５４の下流側とを接続するバイパス管１５８が配置される。バイパス管１５８には第１３開閉弁１６０が配置される。

第４、第５三方弁１３４，１４０も電磁制御弁からなり、ＥＣＵ４４の指令に応じて動作し、上流から流れるバイオガスを下流側と大気とのいずれかに流す、あるいは大気を導入して下流に流すように構成される。また、第３圧縮機１３８の下流に第５三方弁１４０が配置されることで、水分を含むバイオガスを、第３乾燥部１４２を通過させることなく、大気に放出することが可能なように構成される。

第２除湿タンク１３６、第３圧縮機１３８、第３乾燥部１４２も、第１除湿タンク７８、第１、第２圧縮機８０，１０４、第１、第２乾燥部８４，１０６と同様に構成される。また、第９、第１０、第１１、第１２、第１３開閉弁１４６，１５０，１５４，１６０も電磁制御弁からなり、ＥＣＵ４４の指令に応じて動作して上流から流れるガスを下流に流す／流さないように構成される。

第５導管１２８には、エンジン２２の上流側に、エンジン２２に供給される混合気（後述）の圧力を調整するための圧力調整機構１５６が介挿され、吸着タンク６０から供給される混合気の圧力を調整してエンジン２２に供給する。

圧力調整機構１５６は圧力調整弁からなり、ＥＣＵ４４の指令に応じて動作し、上流から流れる混合気の圧力を調整（減圧）してエンジン２２に側に流すように構成される。

また、圧力調整機構１５６の上流側、混合気タンク１５２の内部、吸着タンク６０の内部には第１、第２、第３混合気濃度検出センサ（混合気濃度検出手段）１６２，１６４，１６６がそれぞれ配置されて、混合気中の酸素濃度、即ち、混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する。より詳しくは、第１、第２、第３混合気濃度検出センサ１６２，１６４，１６６は、混合気中の酸素の濃度に応じた出力を生じる。第１、第２、第３混合気濃度検出センサ１６２，１６４，１６６の出力はＥＣＵ４４に送られる。

次いで図４シーケンス図を参照して二酸化炭素回収装置１の動作を説明する。この動作は具体的にはコージェネレーション装置１０のＥＣＵ４４によって実行される。

以下説明すると、ＳＥＱ．１（第２二酸化炭素吸着手段）はバイオガスに含まれる二酸化炭素の吸着（回収）モードであり、バイオガス発生装置３で生成されるバイオガスを吸着タンク６０に圧送して充填し、吸着タンク６０に充填されたバイオガスに含まれる二酸化炭素を第１吸着剤７２に吸着させて回収することで、バイオガスを高純度化する。尚、以下の説明において、吸着タンク６０は吸着タンク６０ａを使用する場合を例示して説明する。

ＳＥＱ．１においては、第４三方弁１３４をガスを下流の第２除湿タンク１３６に流すように動作させ、発電機２０の電力を供給して第３圧縮機１３８をオン（駆動）し、第５三方弁１４０をガスを下流の第３乾燥部１４２に流すように動作させると共に、第９開閉弁１４６を閉鎖してバイオガスを下流の吸着タンク６０ａに流す。

ＳＥＱ．１においては、さらに、第１開閉弁８６を開放すると共に、第２，４，７開閉弁９０，９６，１２２を閉鎖することで、第３乾燥部１４２などで水分を除去されたバイオガスを第３圧縮機１３８で圧送して吸着タンク６０ａに供給し、バイオガスに含まれる二酸化炭素を第１吸着剤７２に吸着させる。

即ち、吸着タンク６０ａの内部の圧力を第１リリーフ弁１１０の設定圧（０．７ＭＰａ程度）になるまで加圧し、その圧力下で二酸化炭素を第１吸着剤７２に吸着させる。このとき、ガスを連続的に供給することから、吸着タンク６０ａ内の二酸化炭素分圧が吸着によって減少することがないため、高効率で二酸化炭素を回収することができる。

ＳＥＱ．２（混合気供給手段）は吸着タンク６０ａに充填されたバイオガスの掃気ガスによる供給（混合気供給）モードであり、吸着タンク６０ａに充填され、二酸化炭素が第１吸着剤７２に吸着（回収）されることで純度が高められたバイオガスを少なくとも酸素を含む気体、より具体的には大気からなる掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気をエンジン２２に供給する。

ＳＥＱ．２においては、第４，７，１０開閉弁９６，１２２，１４８を開放し、第１，６，８開閉弁８６，１１４，１２４を閉鎖し、第３三方弁１０３をガスを下流の第２圧縮機１０４に流すように動作させると共に、発電機２０の電力を供給して第２圧縮機１０４をオンする。これにより、第３三方弁１０３から導入した大気は、第２圧縮機１０４によって吸着タンク６０ａに圧送され、そこに充填されたバイオガスを掃気する。

掃気されたバイオガスは大気（掃気ガス）と混合されて混合気を形成し、混合気タンク１５２あるいはバイパス管１５８を通って、圧力調整機構１５６を介してエンジン２２に供給される。圧力調整機構１５６はその供給圧をエンジン２２への供給に適した圧力まで減圧する。

ＥＣＵ４４（掃気制御手段）は、エンジン２２が定常運転を行っている場合、即ち、エンジン２２で必要とされる空燃比が一定の場合は、さらに、第１１、第１２開閉弁１５０，１５４を開放すると共に、第１３開閉弁１６０を閉鎖することで、混合気が混合気タンク１５２を通るように制御する。これにより、混合気タンク１５２内に滞留することで圧力と空燃比が安定した混合気が供給される。

一方、ＥＣＵ４４（掃気制御手段）は、エンジン２２が非定常運転を行っている場合、即ち、エンジン２２で必要とされる空燃比が変化する場合は、さらに、第１３開閉弁１６０を開放すると共に、第１１、第１２開閉弁１５０，１５４を閉鎖することで、混合気が混合気タンク１５２を迂回してバイパス管１５８を通るように制御する。これにより、掃気によって濃度調整された混合気が吸着タンク６０ａからエンジン２２に直接、即ち、即時に供給される。

エンジン２２で必要とされる空燃比は、定常運転時（アイドリング、部分負荷、全負荷）にはバイオガス（メタン）の理論空燃比１７．２前後の一定値となるが、非定常運転時には瞬間的に大きな値となるため、非定常運転時は掃気によって濃度調整された混合気を吸着タンク６０ａからエンジン２２に直接供給して、急激な要求濃度変化に対応する。

ＥＣＵ４４（掃気制御手段）は、第１混合気濃度検出センサ１６２で検出された混合気中の酸素濃度がエンジン２２で必要とされる空燃比に相当する値（所定の値）になっているか確認し、必要に応じて、ＳＥＱ．２の掃気時間を変更する。具体的には、混合気中の酸素濃度を増加させて空燃比をリーンにする場合は掃気時間を長くして混合気に含まれる掃気ガス（大気）を増加させ、混合気中の酸素濃度を減少させて空燃比をリッチにする場合は掃気時間を短くして混合気に含まれる掃気ガスを減少させる。

酸素センサ１３２を併用してエンジン２２における燃焼前後における空燃比の確認を行っても良い。即ち、第１混合気濃度検出センサ１６２で燃焼前の空燃比を、酸素センサ１３２で燃焼後の空燃比を確認することで、燃焼前後の空燃比を確認して精度をより向上させることができる。

ＥＣＵ４４（掃気制御手段）は、さらに、第１混合気濃度検出センサと第２混合気濃度検出センサの差分（濃度勾配）も考慮してＳＥＱ．２の掃気時間を適宜設定することで、エンジン２２に供給する混合気の空燃比を調整する。また、第３混合気濃度検出センサを併用してバイオガス掃気後の吸着タンク６０内の混合気中の酸素濃度を確認することで、精度をより一層向上させることができる。

また、吸着タンク６０あるいは混合気タンク１５２を複数設け、それぞれの掃気時間を変えることで、予め空燃比の異なる混合気を調整しておくこともできる。この場合、試験等によって事前にエンジン２２の想定される運転状態（アイドリング、部分負荷、全負荷などの定常運転および非定常運転）で必要とされる空燃比に相当する値（所定の値）を測定し、その濃度の混合気を調整しておけば、圧力と空燃比が安定した混合気を効率良く供給することができる。

ＳＥＱ．３（第１二酸化炭素吸着手段）は排ガスに含まれる二酸化炭素の吸着（回収）モードであり、エンジン２２から排出される排ガスを吸着タンク６０ａに圧送して充填し、吸着タンク６０ａに充填された排ガスに含まれる二酸化炭素を第１吸着剤７２に吸着させて回収する。

ＳＥＱ．３においては、第１三方弁７６をガスを下流の第１除湿タンク７８に流すように動作させ、発電機２０の電力を供給して第１圧縮機８０をオンし、第２三方弁８２をガスを下流の第１乾燥部８４に流すように動作させると共に、第３開閉弁９４を閉鎖して排ガスを下流の吸着タンク６０ａに流す。

ＳＥＱ．３においては、さらに、第１開閉弁８６を開放すると共に、第２，４，７開閉弁９０，９６，１２２を閉鎖することで、第１乾燥部８４などで水分を除去された排ガスを第１圧縮機８０で圧送して吸着タンク６０ａに充填し、排ガスに含まれる二酸化炭素を第１吸着剤７２に吸着させる。

ＳＥＱ．１とＳＥＱ．３の吸着処理は、順次実行しても良いが、複数設けた吸着タンク６０のそれぞれで並行して実行しても良い。複数の吸着タンク６０で並行して実行する場合には、バイオガスと排ガスを連続して流すことも可能になる。

ＳＥＱ．４は吸着タンク６０ａに充填された排ガスの掃気モードであり、ＳＥＱ．３で吸着タンク６０ａに圧送、充填された排ガスを、後述するように貯留タンク６２に充填された二酸化炭素で掃気する。

ＳＥＱ．４においては、第７開閉弁１２２を開放し、第１，４，６，８開閉弁８６，９６，１１４，１２４を閉鎖すると共に、第２圧縮機１０４をオフすることで、後述するように貯留タンク６２に充填された二酸化炭素で吸着タンク６０ａに充填された排ガスを掃気する。

後述するように、貯留タンク６２には、例えば１．０ＭＰａ程度で二酸化炭素が充填される。このため、貯留タンク６２に充填されている二酸化炭素の一部は、貯留タンク６２と吸着タンク６０ａの内圧が第１リリーフ弁１１０の設定圧（０．７ＭＰａ程度）に低下するまで吸着タンク６０ａに流入して第１リリーフ弁１１０から排出され、吸着タンク６０ａに充填された有害成分を含む排ガスを掃気する。

ＳＥＱ．１とＳＥＱ．３の吸着処理は、連続して実行することで第１吸着剤７２への二酸化炭素の吸着量を増加させ、二酸化炭素の回収量を多くすることができるが、ＳＥＱ．２とＳＥＱ．３の間にＳＥＱ．４の掃気処理を実行しても良い。

ＳＥＱ．５（二酸化炭素脱離手段、二酸化炭素貯留手段）は吸着された二酸化炭素の脱離、貯留モードであり、吸着タンク６０ａの内圧を減圧して第１吸着剤７２に吸着された二酸化炭素を脱離させ、貯留タンク６２に圧送して第２吸着剤７４に吸着させて貯留する。

ＳＥＱ．５においては、第４開閉弁９６を開放し、第３三方弁１０３をガスを下流の第２圧縮機１０４に流すように動作させ、発電機２０の電力を供給して第２圧縮機１０４をオンすると共に、第１、第５、第６、第７、第８、第１０開閉弁８６，１００，１１４，１２２，１２４，１４８を閉鎖する。

これにより、第２圧縮機１０４によって吸着タンク６０ａの内部の圧力は減圧されると共に、貯留タンク６２の内部の圧力が加圧され、吸着タンク６０ａの第１吸着剤７２に吸着されていた二酸化炭素が脱離される。脱離された二酸化炭素は第２乾燥部１０６で除湿された後、第２圧縮機１０４によって貯留タンク６２に圧送され、貯留タンク６２の第２吸着剤７４に吸着されて貯留される。

より詳しくは、第２圧縮機１０４によって吸着タンク６０ａの内部の圧力を大気圧以下まで減圧することで第１吸着剤７２に吸着されていた二酸化炭素を脱離させる。

また、貯留タンク６２の内部の圧力はＳＥＱ．４の掃気処理によってリリーフ弁１１０の設定圧（０．７ＭＰａ程度）になっているため、第２圧縮機１０４によって脱離された二酸化炭素が供給されることでさらに上昇して、例えば１．０ＭＰａ程度に加圧される。

このように、貯留タンク６２での貯留のときの圧力が吸着タンク６０での吸着のときの圧力よりも高い圧力に加圧されるため、脱離された二酸化炭素を貯留タンク６２で確実に貯留することができる。尚、貯留タンク６２の第２吸着剤７４は吸着タンク６０の第１吸着剤７２よりも十分多く収容しておくのが望ましい。

ＳＥＱ．１からＳＥＱ．５までの処理は、貯留タンク６２の二酸化炭素貯留容量（吸着容量）に応じて繰り返し実行するが、吸着タンク６０ａにバイオガスのみを流してＳＥＱ．１，２，５のみを繰り返し実行しても良く、吸着タンク６０ａに排ガスのみを流してＳＥＱ．３，４，５のみを繰り返し実行しても良い。

また、吸着タンク６０ａにバイオガスのみを流してＳＥＱ．１，２，５のみを実行する一方、吸着タンク６０ｂに排ガスのみを流してＳＥＱ．３，４，５のみを実行しても良い。

さらに、複数の吸着タンク６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを設け、吸着タンク６０ａと吸着タンク６０ｂに交互にバイオガスを流してＳＥＱ．１とＳＥＱ．２，５を交互に実行する一方、吸着タンク６０ｃと吸着タンク６０ｄに交互に排ガスを流してＳＥＱ．３とＳＥＱ．４，５を交互に実行しても良い。尚、吸着タンク６０を複数設ける場合には、適宜な開閉弁、切換弁などの構成も追加する必要がある。

ＳＥＱ．６は貯留された二酸化炭素の放出（供給）モードであり、貯留タンク６２の内圧を解放して第２吸着剤７４に吸着された二酸化炭素を脱離させ、ハウス２に放出する。

ＳＥＱ．６においては、第６開閉弁１１４を開放し、第７、第８開閉弁１２２，１２４を閉鎖すると共に、第２圧縮機１０４をオフする。それにより、貯留タンク６２の第２吸着剤７４に吸着（貯留）されていた二酸化炭素は放出されてハウス２にそのまま流入する。

このとき、貯留タンク６２内の二酸化炭素は、例えば１．０ＭＰａ程度で貯留されているため、第６開閉弁１１４を開放するのみで、ハウス２に容易に供給することができる。また、適宜な案内パイプを設けることで、ハウス２の植物群のうちで所望の植物にピンポイントで供給することができる。

以上の如く、この発明の実施形態にあっては、有機物を発酵させてバイオガスを生成させるバイオガス発生装置３と、内燃機関（エンジン）２２で駆動される発電機（オルタネータ）２０を有するコージェネレーション装置１０と、前記バイオガス発生装置３と前記コージェネレーション装置１０の内燃機関（エンジン）２２とから発生される二酸化炭素を回収して植物栽培施設（ハウス）２に供給する二酸化炭素回収／供給手段とを備えた二酸化炭素回収装置１において、前記二酸化炭素回収／供給手段が、前記内燃機関（エンジン）２２から排出される排ガスを吸着タンク６０に圧送し、前記排ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着タンク６０内に収容される第１吸着剤７２に吸着させる第１二酸化炭素吸着手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．３）と、前記バイオガス発生装置３で生成されるバイオガスを前記吸着タンク６０に圧送し、前記バイオガスに含まれる二酸化炭素を前記第１吸着剤７２に吸着させる第２二酸化炭素吸着手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．１）と、前記吸着タンク６０の内圧を減圧して前記吸着された二酸化炭素を前記第１吸着剤７２から脱離させる二酸化炭素脱離手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．５）と、前記吸着タンク６０に圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を前記内燃機関に供給する混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）と、前記混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段（第１、第２、第３混合気濃度検出センサ１６２，１６４，１６６）と、前記混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値（エンジン２２で必要とされる空燃比に相当する値）になるように前記掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段（ＥＣＵ４４）とからなる如く構成したので、コージェネレーション装置で生成される電力や排熱を植物栽培施設の電気負荷や熱源などに利用することでエネルギ効率を高めることができると共に、吸着剤を用いて二酸化炭素を吸着（回収）することで装置を大型化することなく二酸化炭素を効率的に回収することができる。また、バイオガスからの二酸化炭素回収（バイオガスの高純度化）と排ガスからの二酸化炭素回収を同一装置で行うことができ、装置全体として構成の簡素化、小型化、低コスト化を図ることができる上、吸着タンクの大きさや設置数、吸着剤の量などを適宜変更することで、所望のバイオガス純度とコストとのバランスを考慮した装置構成を容易に構築することができる。

さらに、吸着タンクに圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を内燃機関（エンジン）２２に供給する混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）と、混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段と、混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値（エンジン２２で必要とされる空燃比に相当する値）になるように掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段（ＥＣＵ４４）とからなる如く構成したので、内燃機関（エンジン）２２に供給する混合気を適切な空燃比に調整することができる。

上記において、混合気濃度検出手段として、混合気中の酸素濃度、即ち、混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する第１、第２、第３混合気濃度検出センサ１６２，１６４，１６６を例示したが、要は混合気中の酸素濃度が検出されれば良いので、バイオガスの濃度を検出して混合気中の酸素濃度を推定するように構成しても上記と等価である。

また、前記混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）は、少なくとも酸素を含む気体を掃気ガスとする如く構成したので、上記した効果に加え、簡易な構成で内燃機関（エンジン）２２に供給する混合気をより適切な空燃比に調整することができる。

即ち、高純度バイオガスを大気等で掃気して十分に可燃範囲を確保できる濃度の混合気を生成することで、内燃機関（エンジン）２２で必要とされる混合気を予め作ることができ、ミキサなどの混合気調整用部品の削減が可能となる。また、掃気時の圧力を利用することで、過給とすることも可能であることから、混合気量を増加させることができ、単位流量あたりの出力が大きくなり、仮にバイオガスに含まれる二酸化炭素の除去が確実に行われなかったとしても、過給により燃焼成分を増加させることができ、エンジン２２の出力低下を防止することができる。

また、前記混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）は、混合気タンク１５２と前記混合気タンク１５２を迂回するバイパスライン（バイパス管）１５８とを備え、前記混合気を前記混合気タンク１５２を介して前記内燃機関（エンジン）２２に供給すると共に、前記混合気を前記バイパスライン（バイパス管）１５８を介して前記内燃機関（エンジン）２２に供給する如く構成したので、上記した効果に加え、内燃機関に供給する混合気の圧力と空燃比を安定させることができる。

また、前記掃気制御手段（ＥＣＵ４４）は、前記内燃機関（エンジン）２２が非定常運転状態にあるとき、前記混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）が前記混合気を前記バイパスライン（バイパス管）１５８を介して前記内燃機関（エンジン）２２に供給するように制御する如く構成したので、上記した効果に加え、掃気によって濃度調整された混合気を内燃機関（エンジン）２２に直接、即ち、即時に供給することで、内燃機関（エンジン）２２に供給する混合気をより一層適切な空燃比に調整することができる。

また、前記混合気供給手段（ＥＣＵ４４，ＳＥＱ．２）は、前記吸着タンク６０と前記内燃機関（エンジン）２２との間に圧力調整機構１５６を備え、前記混合気を前記圧力調整機構１５６を介して前記内燃機関（エンジン）２２に供給する如く構成したので、上記した効果に加え、混合気を適切な圧力で内燃機関（エンジン）２２に供給することができる。

また、前記二酸化炭素回収／供給手段は、前記内燃機関（エンジン）２２から排出される酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段（酸素センサ１３２）を備える如く構成したので、上記した効果に加え、燃焼前後の空燃比を確認して精度をより向上させることで、内燃機関（エンジン）２２に供給する混合気をより一層適切な空燃比に調整することができる。

尚、実施形態において、エンジン２２の排気量などを具体的な値で示したが、これらに限定されるものではない。また、バイオガスとしてメタンを主成分とするものを例示したが、副成分として二酸化炭素を含むものであれば他の物質を主成分とするものであっても良い。

１ 二酸化炭素回収装置、２ ハウス（植物栽培施設）、３ バイオガス発生装置、１０ コージェネレーション装置、１４ 電気負荷、２０ 発電機、２２ エンジン（内燃機関）、４４ ＥＣＵ（電子制御ユニット。二酸化炭素回収／供給手段、第１、第２二酸化炭素吸着手段、二酸化炭素脱離手段、バイオガス供給手段、バイオガス放出手段、バイオガス掃気手段、二酸化炭素貯留手段）、６０ 吸着タンク、６２ 貯留タンク、６４，６６，７０，１２６，１２８ 第１、第２、第３、第４、第５導管、６６１１ ベンチュリ部、７２，７４ 第１、第２吸着剤、７６，８２，１０３，１３４，１４０ 第１、第２、第３、第４、第５三方弁、７８，１３６ 第１、第２除湿タンク、８０，１０４，１３８ 第１、第２、第３圧縮機、８４，１０６，１４２ 第１、第２、第３乾燥部、８６，９０，９４，９６，１００，１１４，１２２，１２４，１４８，１５０，１５４，１６０ 第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２、第１３開閉弁、９２，１１６，１２０，１４４，１５８ バイパス管（バイパスライン）、１１０，１１２ リリーフ弁、１３０ 除湿器、１３２ 酸素センサ（酸素濃度検出手段）、１５４ 混合気タンク、１６２，１６４，１６６ 第１、第２、第３混合気濃度検出センサ（混合気濃度検出手段）、１５６ 圧力調整機構

Claims (6)

1. 有機物を発酵させてバイオガスを生成させるバイオガス発生装置と、内燃機関で駆動される発電機を有するコージェネレーション装置と、前記バイオガス発生装置と前記コージェネレーション装置の内燃機関とから発生される二酸化炭素を回収して植物栽培施設に供給する二酸化炭素回収／供給手段とを備えた二酸化炭素回収装置において、前記二酸化炭素回収／供給手段が、前記内燃機関から排出される排ガスを吸着タンクに圧送し、前記排ガスに含まれる二酸化炭素を前記吸着タンク内に収容される第１吸着剤に吸着させる第１二酸化炭素吸着手段と、前記バイオガス発生装置で生成されるバイオガスを前記吸着タンクに圧送し、前記バイオガスに含まれる二酸化炭素を前記第１吸着剤に吸着させる第２二酸化炭素吸着手段と、前記吸着タンクの内圧を減圧して前記吸着された二酸化炭素を前記第１吸着剤から脱離させる二酸化炭素脱離手段と、前記吸着タンクに圧送されたバイオガスを掃気ガスによって掃気して生成したバイオガスと掃気ガスとからなる混合気を前記内燃機関に供給する混合気供給手段と、前記混合気供給手段によって供給される混合気の掃気ガス中の酸素濃度を検出する混合気濃度検出手段と、前記混合気濃度検出手段によって検出される混合気の掃気ガス中の酸素濃度が所定の値になるように前記掃気ガスによる掃気を制御する掃気制御手段とからなることを特徴とする二酸化炭素回収装置。
2. 前記混合気供給手段は、少なくとも酸素を含む気体を掃気ガスとすることを特徴とする請求項１記載の二酸化炭素回収装置。
3. 前記混合気供給手段は、混合気タンクと前記混合気タンクを迂回するバイパスラインとを備え、前記混合気を前記混合気タンクを介して前記内燃機関に供給すると共に、前記混合気を前記バイパスラインを介して前記内燃機関に供給することを特徴とする請求項１または２記載の二酸化炭素回収装置。
4. 前記掃気制御手段は、前記内燃機関が非定常運転状態にあるとき、前記混合気供給手段が前記混合気を前記バイパスラインを介して前記内燃機関に供給するように制御することを特徴とする請求項３記載の二酸化炭素回収装置。
5. 前記混合気供給手段は、前記吸着タンクと前記内燃機関との間に圧力調整機構を備え、前記混合気を前記圧力調整機構を介して前記内燃機関に供給することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
6. 前記二酸化炭素回収／供給手段は、前記内燃機関から排出される酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の二酸化炭素回収装置。
   

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