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公開番号2024073874
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184836
出願日2022-11-18
発明の名称気体供給システム及び発電システム
出願人メタウォーター株式会社
代理人弁理士法人フィールズ国際特許事務所
主分類C02F 11/04 20060101AFI20240523BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】混合気体の圧縮を効率的に行うことを可能とする消化システム気体供給システム及び発電システムを提供する。
【解決手段】可燃性気体を含む混合気体を圧縮する圧縮装置と、圧縮装置から供給された混合気体から可燃性気体を分離する分離装置と、を備え、圧縮装置は、分離された可燃性気体を燃焼させて生じる熱エネルギーによって発電する発電装置から排出される流体が有する熱エネルギーによって混合気体を圧縮する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
可燃性気体を含む混合気体を圧縮する圧縮装置と、
前記圧縮装置から供給された前記混合気体から前記可燃性気体を分離する分離装置と、を備え、
前記圧縮装置は、分離された前記可燃性気体を燃焼させて生じる熱エネルギーによって発電する発電装置から排出される流体が有する熱エネルギーによって前記混合気体を圧縮する、気体供給システム。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
さらに、前記流体が有する熱エネルギーを前記圧縮装置の駆動エネルギーに変換する変換装置を有し、
前記圧縮装置は、前記駆動エネルギーによって前記混合気体を圧縮する、請求項１に記載の気体供給システム。
【請求項３】
前記変換装置は、前記流体が有する熱エネルギーによって回転するタービンであり、
前記圧縮装置は、前記タービンの回転に伴って駆動する、請求項２に記載の気体供給システム。
【請求項４】
前記変換装置は、前記流体が有する熱エネルギーによって発電する他の発電装置であり、
前記圧縮装置は、前記他の発電装置が発電した電力によって駆動する、請求項２に記載の気体供給システム。
【請求項５】
可燃性気体を含む混合気体を圧縮する圧縮装置と、
前記圧縮装置から供給された前記混合気体から前記可燃性気体を分離する分離装置と、
前記圧縮装置から供給された前記混合気体の前記可燃性気体を燃焼させて生じる熱エネルギーによって発電する発電装置と、を備え、
前記圧縮装置は、前記発電装置から排出される流体が有する熱エネルギーによって前記混合気体を圧縮する、発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、気体供給システム及び発電システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
有機性成分を含む処理対象（例えば、汚泥を含む廃水）を処理する設備では、例えば、この処理に伴って発生する気体（例えば、汚泥の消化に伴って発生する消化ガス）を用いた発電が行われる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１０５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような処理に伴って発生する気体は、例えば、発電に用いられる可燃性気体（以下、単に可燃性気体とも呼ぶ）を含む混合気体（以下、単に混合気体とも呼ぶ）である。ここで、混合気体中に含まれる可燃性気体（例えば、メタン）と二酸化炭素とをそれぞれ別の用途で有効利用するための前処理技術として、例えば、膜分離がある。具体的に、メタンは、例えば、発電や都市ガス代替燃料等として利用される。また、二酸化炭素は、例えば、農業利用、ドライアイス原料、メタノールやメタン等の化学物質の原料、及び、炭酸飲料の原料等として利用される。しかしながら、膜分離には、例えば、混合気体を予め圧縮する必要があり、混合気体の圧縮には、多くの電力を要する。そのため、このような圧縮では、電力を削減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における気体供給システムは、可燃性気体を含む混合気体を圧縮する圧縮装置と、前記圧縮装置から供給された前記混合気体から前記可燃性気体を分離する分離装置と、を備え、前記圧縮装置は、分離された前記可燃性気体を燃焼させて生じる熱エネルギーによって発電する発電装置から排出される流体が有する熱エネルギーによって前記混合気体を圧縮する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示における気体供給システムによれば、混合気体の圧縮に要する電力を削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、比較例における発電システム８００の構成について説明する図である。
図２は、第１の実施の形態における発電システム１００の構成について説明する図である。
図３は、第１の実施の形態における発電方法について説明するフローチャート図である。
図４は、変換装置１９の第１の具体例について説明する図である。
図５は、変換装置１９の第２の具体例について説明する図である。
図６は、変換装置１９の第２の具体例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
［比較例における発電システム８００］
初めに、比較例における発電システム８００について説明を行う。図１は、比較例における発電システム８００の構成について説明する図である。
【００１０】
本比較例における発電システム８００は、図１に示すように、例えば、濃縮装置８１と、消化槽８４と、脱水装置８５と、圧縮装置８６と、膜分離装置８７と、発電装置８８とを有する。以下、消化槽８４と脱水装置８５とを総称して消化システム８３とも呼ぶ。以下、消化システム８３における処理対象が汚泥であるものとして説明を行う。また、以下、混合気体がメタンと二酸化炭素とを含む消化ガスであり、可燃性ガスがメタンであるものとして説明を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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