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公開番号2025059522
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169660
出願日2023-09-29
発明の名称制御システム、制御方法、および制御プログラム
出願人東日本電信電話株式会社
代理人インフォート弁理士法人
主分類B09B 3/65 20220101AFI20250403BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】バイオガスプラントの異常の予兆検出、および手遅れになる前に対処を行うことができる制御システムを提供する。
【解決手段】バイオマス原料が投入され発酵によりバイオガスを発生する発酵槽12、発酵槽12からオーバーフローした消化液が貯留される消化液貯留槽13、発酵槽12の発酵によって発生したバイオガスを貯留するガスパック14、および制御装置20を備える制御システム1において、制御装置20は、発酵槽12の異常の予兆を所定の判断基準により検出した場合には、バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、バイオガスのガス発生量が低下した場合には、発酵槽12のpHおよび/またはORPを測定して第3の判断基準により消化液の状態が回復したか判断し、判断の結果、発酵槽12のpHが低下および/またはORPが上昇した場合には、消化液貯留槽13に貯留している消化液を発酵槽12に返送する処理を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス原料が投入され発酵によりバイオガスを発生する発酵槽、前記発酵槽からオーバーフローした消化液が貯留される消化液貯留槽、前記発酵槽の発酵によって発生した前記バイオガスを貯留するガスパック、および前記発酵槽、前記消化液貯留槽、前記ガスパックを制御する制御装置を備える制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記発酵槽の異常の予兆を所定の判断基準により検出した場合には、一定時間経過した後に、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、
判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が低下した場合には、前記発酵槽のｐＨおよび／またはＯＲＰを測定して所定の基準により消化液の状態が回復したか判断し、
判断の結果、前記発酵槽の前記ｐＨが低下および／または前記ＯＲＰが上昇した場合には、前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送する
処理を実行することを特徴とする制御システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送した後、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、
判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が回復しない場合には、ｐＨ調整剤を前記発酵槽へ投入することを報知する
処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
判定の結果、ガス発生量が回復した場合には、前記バイオガスのガス濃度が回復したか否かを判定し、
判定の結果、ガス濃度が回復せず低下したままの場合には、ガス濃度の手動確認を報知する
処理を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
バイオマス原料が投入され発酵によりバイオガスを発生する発酵槽、前記発酵槽からオーバーフローした消化液が貯留される消化液貯留槽、前記発酵槽の発酵によって発生した前記バイオガスを貯留するガスパック、および前記発酵槽、前記消化液貯留槽、前記ガスパックを制御する制御装置を備える制御システムで実行する制御方法において、
前記発酵槽の異常の予兆を所定の判断基準により検出した場合には、一定時間経過した後に、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、
判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が低下した場合には、前記発酵槽のｐＨおよび／またはＯＲＰを測定して所定の基準により消化液の状態が回復したか判断し、
判断の結果、前記発酵槽の前記ｐＨが低下および／または前記ＯＲＰが上昇した場合には、前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送する
処理を実行することを特徴とする制御方法。
【請求項５】
バイオマス原料が投入され発酵によりバイオガスを発生する発酵槽、前記発酵槽からオーバーフローした消化液が貯留される消化液貯留槽、前記発酵槽の発酵によって発生した前記バイオガスを貯留するガスパック、および前記発酵槽、前記消化液貯留槽、前記ガスパックを制御する制御装置を備える制御システムが実行する制御プログラムにおいて、
前記発酵槽の異常の予兆を所定の判断基準により検出した場合には、一定時間経過した後に、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、
判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が低下した場合には、前記発酵槽のｐＨおよび／またはＯＲＰを測定して所定の基準により消化液の状態が回復したか判断し、
判断の結果、前記発酵槽の前記ｐＨが低下および／または前記ＯＲＰが上昇した場合には、前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送する
処理を実行することを特徴とする制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システム、制御方法、および制御プログラムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、有機性廃棄物などのバイオマス原料からメタンガス、電気などの再生可能エネルギーを生成するバイオガスプラントが注目されている。
【０００３】
メタン発酵の過程で生じるメタン生成菌代謝阻害物質の濃度や、有機性廃棄物の投入量、メタン発酵槽における温度、酸の濃度、ｐＨ等を適切に調整しても、時々、メタン発酵槽におけるメタン発酵の活性が徐々に低下してメタン発酵のメタン生成菌が失活し、メタン発酵槽からのバイオガスの発生が止まることがある。
【０００４】
そこで、有機性廃棄物をメタン発酵してバイオガスを発生するメタン発酵槽において、メタン発酵のメタン生成菌が失活状態にあるメタン発酵槽の回復方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－２２９１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術のように、異常が発生していることに気づくのが遅く、システムが完全に停止してからメンテナンスを行う場合、復旧にかなりの時間が必要となり、非常に手間がかかる。
【０００７】
本発明は、上記の問題意識に基づいてなされたものであり、バイオガスプラントの異常の予兆検出、および手遅れになる前に対処を行うことができる制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の制御システムは、バイオマス原料が投入され発酵によりバイオガスを発生する発酵槽、前記発酵槽からオーバーフローした消化液が貯留される消化液貯留槽、前記発酵槽の発酵によって発生した前記バイオガスを貯留するガスパック、および前記発酵槽、前記消化液貯留槽、前記ガスパックを制御する制御装置を備える制御システムにおいて、前記制御装置は、前記発酵槽の異常の予兆を所定の判断基準により検出した場合には、一定時間経過した後に、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が低下した場合には、前記発酵槽のｐＨおよび／またはＯＲＰを測定して所定の基準により消化液の状態が回復したか判断し、判断の結果、前記発酵槽の前記ｐＨが低下および／または前記ＯＲＰが上昇した場合には、前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送する処理を実行することを特徴とする。
【０００９】
本実施形態の制御装置は、前記消化液貯留槽に貯留している消化液を前記発酵槽に返送した後、前記バイオガスのガス発生量が回復したか否かを判定し、判定の結果、前記バイオガスのガス発生量が回復しない場合には、ｐＨ調整剤を前記発酵槽へ投入することを報知する処理を実行してもよい。
【００１０】
本実施形態の制御装置は、判定の結果、ガス発生量が回復した場合には、前記バイオガスのガス濃度が回復したか否かを判定し、判定の結果、ガス濃度が回復せず低下したままの場合には、ガス濃度の手動確認を報知する処理を実行してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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