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公開番号2025144928
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024044851
出願日2024-03-21
発明の名称バイオガス改質装置
出願人株式会社フジタ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類B01D 53/18 20060101AFI20250926BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】メタン発酵型バイオガスから効率的に二酸化炭素を除去するバイオガス改質装置を提供すること。
【解決手段】バイオガス改質装置は、装置本体と、前記装置本体の内部にバイオガスを供給するバイオガス供給部と、前記バイオガス供給部より上方に配置され、前記装置本体の内部においてアルカリ反応液を下方に向けて噴射する反応液噴射部と、を備える。バイオガス発生装置は、前記装置本体の底部に貯留した前記アルカリ反応液を前記反応液噴射部に返送する反応液返送部をさらに備えていてもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体の内部にバイオガスを供給するバイオガス供給部と、
前記バイオガス供給部より上方に配置され、前記装置本体の内部においてアルカリ反応液を下方に向けて噴射する反応液噴射部と、
を備える、バイオガス改質装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記装置本体の底部に貯留した前記アルカリ反応液を前記反応液噴射部に返送する反応液返送部をさらに備える、請求項１に記載のバイオガス改質装置。
【請求項３】
前記反応液噴射部より上方に設けられた気液分離部をさらに備える、請求項１に記載のバイオガス改質装置。
【請求項４】
前記気液分離部は、水分とバイオガスとを分離するフィルタ層、及び前記フィルタ層を洗浄する洗浄部を含む、請求項３に記載のバイオガス改質装置。
【請求項５】
前記フィルタ層は、第１フィルタ層、及び前記第１フィルタ層よりも上方に配置された第２フィルタ層を含み、
前記第２フィルタ層は、前記第１フィルタ層よりも空隙率が低いろ材で構成される、請求項４に記載のバイオガス改質装置。
【請求項６】
前記第１フィルタ層は、デミスタであり、
前記第２フィルタ層は、吸着材である、請求項５に記載のバイオガス改質装置。
【請求項７】
前記洗浄部は、洗浄水を噴射する複数の噴射孔を有する洗浄管、及び前記洗浄管の内部に前記洗浄水を供給する洗浄水供給管を含み、
前記洗浄管は、前記第１フィルタ層と前記第２フィルタ層との間に配置されている、請求項５に記載のバイオガス改質装置。
【請求項８】
前記洗浄管は、前記装置本体の内部において長手方向を回転軸として回転可能に構成されている、請求項７に記載のバイオガス改質装置。
【請求項９】
前記反応液噴射部から噴射されるアルカリ反応液に調整液を追加する濃度調整部をさらに備え、
前記調整液は、前記装置本体の底部に貯留した前記アルカリ反応液よりも高い濃度で水酸化物イオンを含む、請求項１に記載のバイオガス改質装置。
【請求項１０】
前記バイオガス供給部は、前記装置本体の内部に向かって延在するガス分配管、及び前記ガス分配管に対してエアパージを実行するパージ実行部を含む、請求項１に記載のバイオガス改質装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、バイオガス改質装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、メタン発酵型バイオガス（以下、単に「バイオガス」と呼ぶ。）からエネルギーを回収する発電プラントが知られている。バイオガスは、６０％前後のメタンと４０％前後の二酸化炭素を主成分とする組成で構成され、生ごみ等の有機廃棄物を発酵させることにより生成することができる。前述の発電プラントでは、バイオガスの熱量を利用して発電を行うが、バイオガスの熱量は都市ガスに比べて低く、エネルギーの回収効率が悪いという問題がある。このような問題に鑑み、バイオガスの熱量を高めるために、バイオガスに含まれる二酸化炭素を除去し、メタン濃度を高める技術が知られている。例えば、特許文献１には、分離膜処理を用いてバイオガスからメタンを濃縮して回収するバイオガスのメタン濃縮方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０９５７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術によるメタン濃縮方法では、二酸化炭素の除去に多段式の分離膜を用いているが、分離膜は基本的に消耗品であり、劣化した分離膜は都度交換しなければならない。そのため、従来のメタン濃縮方法を用いた装置は、運転コストが高くなってしまうという問題があった。また、従来の分離膜を用いたメタン濃縮方法は、分離膜に対してバイオガスを加圧供給するために高圧コンプレッサを用いており、そのような設備を要することも装置コストの低減及び小型化を妨げる要因となっていた。
【０００５】
本発明の課題の一つは、メタン発酵型バイオガスから効率的に二酸化炭素を除去するバイオガス改質装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態におけるバイオガス改質装置は、装置本体と、前記装置本体の内部にバイオガスを供給するバイオガス供給部と、前記バイオガス供給部より上方に配置され、前記装置本体の内部においてアルカリ反応液を下方に向けて噴射する反応液噴射部と、を備える。
【０００７】
前記バイオガス改質装置は、前記装置本体の底部に貯留した前記アルカリ反応液を前記反応液噴射部に返送する反応液返送部をさらに備えていてもよい。
【０００８】
前記バイオガス改質装置は、前記反応液噴射部より上方に設けられた気液分離部をさらに備えていてもよい。この場合において、前記気液分離部は、水分とバイオガスとを分離するフィルタ層、及び前記フィルタ層を洗浄する洗浄部を含んでいてもよい。
【０００９】
前記気液分離部は、第１フィルタ層及び前記第１フィルタ層よりも上方に配置された第２フィルタ層を含んでいてもよい。このとき、前記第２フィルタ層は、前記第１フィルタ層よりも空隙率が低いろ材で構成されていてもよい。例えば、前記第１フィルタ層は、デミスタであってもよく、前記第２フィルタ層は、吸着材）（好ましくは、活性炭）であってもよい。
【００１０】
前記バイオガス改質装置において、前記洗浄部は、洗浄水を噴射する複数の噴射孔を有する洗浄管、及び前記洗浄管の内部に前記洗浄水を供給する洗浄水供給管を含んでもよい。このとき、前記洗浄管は、前記第１フィルタ層と前記第２フィルタ層との間に配置されていてもよい。また、前記洗浄管は、前記装置本体の内部において長手方向を回転軸として回転可能に構成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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