JPH0620510B2 - Ｃｏ▲下２▼含有排ガスの処理方法及びその装置 - Google Patents
Ｃｏ▲下２▼含有排ガスの処理方法及びその装置Info
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- JPH0620510B2 JPH0620510B2 JP29550590A JP29550590A JPH0620510B2 JP H0620510 B2 JPH0620510 B2 JP H0620510B2 JP 29550590 A JP29550590 A JP 29550590A JP 29550590 A JP29550590 A JP 29550590A JP H0620510 B2 JPH0620510 B2 JP H0620510B2
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- fermentation
- methane fermentation
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＣＯ２含有排ガス中のＣＯ２成分を除去し、
大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制するＣＯ２含有排ガス
の処理方法及びその装置に関するものである。
大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制するＣＯ２含有排ガス
の処理方法及びその装置に関するものである。
ＣＯ２は、主として化石燃料の燃焼によって生じ、各種
産業の発展に伴い排ガスによる大気中のＣＯ２濃度は増
加の一途をたどっている。
産業の発展に伴い排ガスによる大気中のＣＯ２濃度は増
加の一途をたどっている。
大気中のＣＯ２濃度の増加は、地球の温暖化、世界の気
候変化などの地球環境の悪化につながるため、世界中で
その対策が検討されている。
候変化などの地球環境の悪化につながるため、世界中で
その対策が検討されている。
ＣＯ２を除去する方法としては、吸収、吸着、触媒反
応、あるいは植物の光合成による消費等の種々の方法が
知られている。
応、あるいは植物の光合成による消費等の種々の方法が
知られている。
しかしながら、従来の排ガス中のＣＯ２除去法は、何れ
もＣＯ２除去のみを目的としており、排ガス中のＣＯ２
を有効利用するような試みは一切されていなかった。
もＣＯ２除去のみを目的としており、排ガス中のＣＯ２
を有効利用するような試みは一切されていなかった。
本発明は、排ガス中のＣＯ２成分をメタン発酵に有効利
用してエネルギーを効率よく取得すると共にＣＯ２成分
を除去し、大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制することを
目的とする方法及びその装置に関するものである。
用してエネルギーを効率よく取得すると共にＣＯ２成分
を除去し、大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制することを
目的とする方法及びその装置に関するものである。
本発明は、ＣＯ２含有排ガスを、有機物原料とメタン菌
とからなるメタン発酵用原料液中に導入してメタン発酵
を行い、排ガス中のＣＯ２を除去することを特徴とする
ＣＯ２含有排ガスの処理方法及びその装置である。
とからなるメタン発酵用原料液中に導入してメタン発酵
を行い、排ガス中のＣＯ２を除去することを特徴とする
ＣＯ２含有排ガスの処理方法及びその装置である。
本発明では、厨芥、し尿、下水その他の有機性廃水処理
で得られた余剰汚泥、パルプ等のヘドロ、農漁業の一次
産業廃棄物、食品工業廃棄物、落葉等の天然系有機廃棄
物などの有機物原料と、有機性消化汚泥等のメタン菌を
含む種汚泥とからなるメタン発酵用原料液中に、ＣＯ２
含有排ガスを導入して排ガス中のＣＯ２を溶解させ、所
定温度（例えば高温発酵では５０〜６０℃、中温発酵で
は３０〜３７℃）に保ちながらメタン発酵を行う。
で得られた余剰汚泥、パルプ等のヘドロ、農漁業の一次
産業廃棄物、食品工業廃棄物、落葉等の天然系有機廃棄
物などの有機物原料と、有機性消化汚泥等のメタン菌を
含む種汚泥とからなるメタン発酵用原料液中に、ＣＯ２
含有排ガスを導入して排ガス中のＣＯ２を溶解させ、所
定温度（例えば高温発酵では５０〜６０℃、中温発酵で
は３０〜３７℃）に保ちながらメタン発酵を行う。
メタン発酵用原料液中にＣＯ２含有排ガス中のＣＯ２を
溶解させる方法としては、メタン発酵用原料液中に直接
ＣＯ２含有排ガスを導入したり、ＣＯ２含有排ガスを一
旦水中に導入してＣＯ２水溶液とし（ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→
Ｈ２ＣＯ３）、これをメタン発酵用原料液中に混入す
る。
溶解させる方法としては、メタン発酵用原料液中に直接
ＣＯ２含有排ガスを導入したり、ＣＯ２含有排ガスを一
旦水中に導入してＣＯ２水溶液とし（ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→
Ｈ２ＣＯ３）、これをメタン発酵用原料液中に混入す
る。
一般に、メタン発酵は、まず初期には酸生成菌による有
機酸の生成が起こり、pHが低下して７以下に下がり、５
以下にも低下する酸性発酵期となり、この期間はメタン
菌は十分な活動が行えず、メタンの発生は極めて僅かと
なる。このような酸性発酵期は、数日ないし数十日にも
及び、この間メタン菌はほとんど活動ができず、メタン
発生量は著しく減少する。
機酸の生成が起こり、pHが低下して７以下に下がり、５
以下にも低下する酸性発酵期となり、この期間はメタン
菌は十分な活動が行えず、メタンの発生は極めて僅かと
なる。このような酸性発酵期は、数日ないし数十日にも
及び、この間メタン菌はほとんど活動ができず、メタン
発生量は著しく減少する。
しかるに、メタン発酵用原料液中にＣＯ２を溶解し、好
ましくは有機物原料を３mmφ以下に粉砕してメタン発酵
を行うことにより、発酵初期におけるpHを低下を防ぎ、
メタン菌の活動の弱い酸性発酵期をほとんどなくし、発
酵開始後直ちに活発なメタン発生が促進され、生産性の
高いメタン発酵が可能になり、収集ガス中のメタンガス
の純度も高く、驚くべきことに７０％程度の高純度のも
のが得られる。
ましくは有機物原料を３mmφ以下に粉砕してメタン発酵
を行うことにより、発酵初期におけるpHを低下を防ぎ、
メタン菌の活動の弱い酸性発酵期をほとんどなくし、発
酵開始後直ちに活発なメタン発生が促進され、生産性の
高いメタン発酵が可能になり、収集ガス中のメタンガス
の純度も高く、驚くべきことに７０％程度の高純度のも
のが得られる。
これらの効果は、有機物原料の分解によって生ずる有機
酸や水素、アルコールなどに積極的に補給されたＣＯ２
が反応して次の如き反応が行われ、低級な有機酸からの
反応が主となるため、メタンガスの発生が促進されるも
のと考えられる。
酸や水素、アルコールなどに積極的に補給されたＣＯ２
が反応して次の如き反応が行われ、低級な有機酸からの
反応が主となるため、メタンガスの発生が促進されるも
のと考えられる。
(1) 有機物→CH3CH2CH2COOH CH3CH2CH2COOH ＋CO2 ＋2H2O→4CH3COOH ＋ CH4↑ CH3COOH ＋ CO2→ CH4↑＋2CO2 (2) CO2 ＋ 4H2 → CH4↑＋2H2O (3) 2CH3CH2OH＋CO2 →2CH3COOH＋ CH4↑ このようなメタン発酵において、有機物原料を３mmφ以
下、好ましくは２．５mmφ以下の粒径に微粉砕してから
水とメタン菌である種汚泥等を加えて原料液を作って発
酵を行うと、低級な脂肪酸生成と同時にメタン発酵もあ
る程度活発に行われるが、ＣＯ２を積極的に反応せしめ
ることによって、メタン生成の効果を一層高めることが
できる。この時のメタン発酵における酵素反応に要する
時間は１０-6sec 以下とされているので、ＣＯ２を滞留
させる必要はほとんどないと考えられる。
下、好ましくは２．５mmφ以下の粒径に微粉砕してから
水とメタン菌である種汚泥等を加えて原料液を作って発
酵を行うと、低級な脂肪酸生成と同時にメタン発酵もあ
る程度活発に行われるが、ＣＯ２を積極的に反応せしめ
ることによって、メタン生成の効果を一層高めることが
できる。この時のメタン発酵における酵素反応に要する
時間は１０-6sec 以下とされているので、ＣＯ２を滞留
させる必要はほとんどないと考えられる。
なお、有機物原料を、微粉砕後凍結乾燥して固体状態に
し、物理的及び化学的変化のないような状態で保存し、
必要に応じて供給できるようにしておけば、原料の安定
供給を可能にし、生成されたメタンガスを燃料等のエネ
ルギーとして安定供給することができる。
し、物理的及び化学的変化のないような状態で保存し、
必要に応じて供給できるようにしておけば、原料の安定
供給を可能にし、生成されたメタンガスを燃料等のエネ
ルギーとして安定供給することができる。
また、し尿、下水余剰汚泥等を原料とする場合には、炭
水化物の多い野菜くずれや落葉などの植物原料を微粉砕
したものを添加してＣ／Ｎの比率を１２〜１６程度に調
整することによって、さらにメタン発酵を効果的に行う
ことができる。
水化物の多い野菜くずれや落葉などの植物原料を微粉砕
したものを添加してＣ／Ｎの比率を１２〜１６程度に調
整することによって、さらにメタン発酵を効果的に行う
ことができる。
このようにして、排ガス中のＣＯ２成分をメタン発酵に
有効利用して除去し、大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制
し、併せて燃料として有用なるエネルギーを得ることが
できる。
有効利用して除去し、大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制
し、併せて燃料として有用なるエネルギーを得ることが
できる。
本発明の装置の一実施例につき第１図を参照して説明す
れば、１は加圧ポンプで、加圧ポンプ１の吸込側にはＣ
Ｏ２排ガスの導管２が連結され、その吐出側は導管３を
介し、水供給管４を備えたＣＯ２溶解水槽５に連結され
ている。また、ＣＯ２溶解水槽５は逆止弁６を備えた導
管７によって発酵槽８に連なり、ＣＯ２溶解水槽５中の
ＣＯ２水溶液を発酵槽８に送給するようになっている。
れば、１は加圧ポンプで、加圧ポンプ１の吸込側にはＣ
Ｏ２排ガスの導管２が連結され、その吐出側は導管３を
介し、水供給管４を備えたＣＯ２溶解水槽５に連結され
ている。また、ＣＯ２溶解水槽５は逆止弁６を備えた導
管７によって発酵槽８に連なり、ＣＯ２溶解水槽５中の
ＣＯ２水溶液を発酵槽８に送給するようになっている。
発酵槽８は密閉されて嫌気的状態が保たれるようになっ
ており、メタン発酵用原料液供給管９が連結され、また
上部にはメタンガス導出管１０が、下部には排泥管１１
が連結されている。
ており、メタン発酵用原料液供給管９が連結され、また
上部にはメタンガス導出管１０が、下部には排泥管１１
が連結されている。
しかして、ＣＯ２含有排ガスは、導管２から加圧ポンプ
１に吸い込まれ、導管３を経てＣＯ２溶解水槽５内の水
中に圧入され、排ガス中のＣＯ２は水に溶解してH2CO3
となる。一方、発酵槽８内には、メタン発酵用原料液供
給管９から供給された微粉砕有機物原料、水及びし尿や
下水余剰汚泥などのメタン菌含有汚泥からなるメタン発
酵用原料液が所定温度で嫌気的状態に保たれてメタン発
酵が行われるもので、この発酵槽８内にＣＯ２溶解水槽
５内のＣＯ２水溶液を送給し混入する。従って、発酵槽
８内のメタン発酵用原料液の発酵は、前述したようなＣ
Ｏ２の作用により極めて促進され、効率のよいメタン発
酵となりメタンガス発生量が増大し、メタンガス導出管
１０から取り出され、燃料として利用される。
１に吸い込まれ、導管３を経てＣＯ２溶解水槽５内の水
中に圧入され、排ガス中のＣＯ２は水に溶解してH2CO3
となる。一方、発酵槽８内には、メタン発酵用原料液供
給管９から供給された微粉砕有機物原料、水及びし尿や
下水余剰汚泥などのメタン菌含有汚泥からなるメタン発
酵用原料液が所定温度で嫌気的状態に保たれてメタン発
酵が行われるもので、この発酵槽８内にＣＯ２溶解水槽
５内のＣＯ２水溶液を送給し混入する。従って、発酵槽
８内のメタン発酵用原料液の発酵は、前述したようなＣ
Ｏ２の作用により極めて促進され、効率のよいメタン発
酵となりメタンガス発生量が増大し、メタンガス導出管
１０から取り出され、燃料として利用される。
なお、ＣＯ２は水に加圧溶解させるのが好ましく、この
加圧溶解水が発酵槽８に入り常圧に戻る時、霧状の細か
い気泡を生成するので、気泡の内外のエネルギー交換の
際にメタン化が促進される利点がある。また、この際に
気泡界面に酵素が集まることは明らかである。
加圧溶解水が発酵槽８に入り常圧に戻る時、霧状の細か
い気泡を生成するので、気泡の内外のエネルギー交換の
際にメタン化が促進される利点がある。また、この際に
気泡界面に酵素が集まることは明らかである。
さらに、ＣＯ２排ガス処理の具体例としては、工場排ガ
スの場合は定置型メタン発酵装置から採取されたメタン
ガスはバーナー用燃料として利用し、メタン自動車の場
合は可載型メタン発酵装置からのメタンガスはエンジン
燃料として再利用できるものである。
スの場合は定置型メタン発酵装置から採取されたメタン
ガスはバーナー用燃料として利用し、メタン自動車の場
合は可載型メタン発酵装置からのメタンガスはエンジン
燃料として再利用できるものである。
〔発明の効果〕 以上述べたように本発明によれば、ＣＯ２含有排ガス中
のＣＯ２成分をメタンガス発生に有効利用して除去し、
大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制し、地球環境の悪化を
防止すると共にエネルギーを得ることができるもので、
しかも排ガスと有機性廃棄物の同時処理を可能にすると
いう極めて有益なる効果を有するものである。
のＣＯ２成分をメタンガス発生に有効利用して除去し、
大気中のＣＯ２濃度の増加を抑制し、地球環境の悪化を
防止すると共にエネルギーを得ることができるもので、
しかも排ガスと有機性廃棄物の同時処理を可能にすると
いう極めて有益なる効果を有するものである。
第１図は本発明装置の説明図である。 １……加圧ポンプ、２，３，７……導管、４……水供給
管、５……ＣＯ２溶解水槽、６……逆止弁、８……発酵
槽、９……メタン発酵用原料液供給管、１０……メタン
ガス導出管、１１……排泥管。
管、５……ＣＯ２溶解水槽、６……逆止弁、８……発酵
槽、９……メタン発酵用原料液供給管、１０……メタン
ガス導出管、１１……排泥管。
Claims (3)
- 【請求項１】ＣＯ２含有排ガスを、有機物原料とメタン
菌とからなるメタン発酵用原料液中に導入してメタン発
酵を行い、排ガス中のＣＯ２を除去することを特徴とす
るＣＯ２含有排ガスの処理方法。 - 【請求項２】ＣＯ２含有排ガス中のＣＯ２を水に溶解
し、該ＣＯ２水溶液を有機物原料とメタン菌とからなる
メタン発酵用原料液中に混入してメタン発酵を行い、排
ガス中のＣＯ２を除去することを特徴とするＣＯ２含有
排ガスの処理方法。 - 【請求項３】ＣＯ２含有排ガスを送給する加圧ポンプの
吐出側を連結したＣＯ２溶解水槽と、該水槽中のＣＯ２
水溶液と、有機物原料及びメタン菌からなるメタン発酵
用原料液とを収容する嫌気性発酵槽とからなることを特
徴とするＣＯ２含有排ガスの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29550590A JPH0620510B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Ｃｏ▲下２▼含有排ガスの処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29550590A JPH0620510B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Ｃｏ▲下２▼含有排ガスの処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171021A JPH04171021A (ja) | 1992-06-18 |
| JPH0620510B2 true JPH0620510B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17821483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29550590A Expired - Lifetime JPH0620510B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Ｃｏ▲下２▼含有排ガスの処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620510B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2377115A1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Bioelex Corporation | Two-phase type methane fermentation reactor |
| US9266051B2 (en) | 2005-07-28 | 2016-02-23 | Carbon Sink, Inc. | Removal of carbon dioxide from air |
| CN102441319A (zh) | 2006-03-08 | 2012-05-09 | 环球研究技术有限公司 | 具有用于捕获周围co2的功能化离子交换膜的空气收集器 |
| AU2007303240B2 (en) | 2006-10-02 | 2011-07-21 | Carbon Sink, Inc. | Method and apparatus for extracting carbon dioxide from air |
| EP2139584A4 (en) | 2007-04-17 | 2011-05-18 | Global Res Technologies Llc | DEPOSITION OF CARBON DIOXIDE (CO2) FROM THE AIR |
| NZ560757A (en) * | 2007-10-28 | 2010-07-30 | Lanzatech New Zealand Ltd | Improved carbon capture in microbial fermentation of industrial gases to ethanol |
| CA2715874C (en) | 2008-02-19 | 2019-06-25 | Global Research Technologies, Llc | Extraction and sequestration of carbon dioxide |
| JP2010022957A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ｃｏ２の処理システム及びメタン回収システム |
| WO2019161114A1 (en) | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Carbon Sink, Inc. | Fluidized bed extractors for capture of co2 from ambient air |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29550590A patent/JPH0620510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04171021A (ja) | 1992-06-18 |
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