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公開番号2025116520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024010992
出願日2024-01-29
発明の名称バイオマス処理装置
出願人株式会社タクマ
代理人個人
主分類C12M 1/107 20060101AFI20250801BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】バイオガス中のメタン濃度を高めることができ、これによってバイオガスを多様な用途に利用することができるバイオマス処理装置を提供する。
【解決手段】バイオマスを発酵させてバイオガスBGを生成するバイオマス処理装置1Aであって、バイオマスを発酵させた発酵液FLを貯留する貯留槽2と、水素含有ガスをファインバブルとして発酵液FLに供給するファインバブル供給部3とを備えるものとする。発酵液FLに二酸化炭素含有ガスを供給するガス供給部4を設けることが好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマスを発酵させてバイオガスを生成するバイオマス処理装置であって、
前記バイオマスを発酵させた発酵液を貯留する貯留槽と、
水素含有ガスをファインバブルとして前記発酵液に供給するファインバブル供給部と、
を備えるバイオマス処理装置。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記発酵液に二酸化炭素含有ガスを供給するガス供給部を備える請求項１に記載のバイオマス処理装置。
【請求項３】
前記ファインバブルは、二酸化炭素含有ガスをさらに含む請求項１に記載のバイオマス処理装置。
【請求項４】
前記バイオガスの一部を前記ファインバブル供給部に戻して循環させる循環回路を設けてある請求項１～３の何れか一項に記載のバイオマス処理装置。
【請求項５】
前記バイオガスの一部を前記ガス供給部に戻して循環させる循環回路を設けてある請求項２に記載のバイオマス処理装置。
【請求項６】
前記貯留槽は、内部を加圧可能に構成される請求項１～３の何れか一項に記載のバイオマス処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマスを発酵させてバイオガスを生成するバイオマス処理装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオガスの利用は、環境汚染の防止及びエネルギーの再生産という観点から注目されている。
【０００３】
生物由来の有機性資源（バイオマス）は、嫌気発酵することにより、最終的に、メタンと二酸化炭素とを主成分とする可燃性のバイオガスが発生する。バイオマスの嫌気発酵は、大きく分けると、加水分解菌、酸生成菌による可溶化工程と、メタン生成菌によるメタン発酵工程との二段階の生化学反応からなっている。タンパク質、炭水化物、脂肪等の高分子有機化合物は、加水分解菌などによって低分子化されて高級脂肪酸、アミノ酸、糖類となる。低分子化された有機物は、酸生成菌によって水素、二酸化炭素、有機酸（酢酸、酪酸、プロピオン酸、ピルビン酸、ギ酸、乳酸、コハク酸等）に分解される。有機酸は、メタン生成菌によってメタン発酵に供され、メタンが生成する。
【０００４】
上記のような嫌気発酵によりメタン等を含むバイオガスを生成するバイオマス処理装置として、可溶化工程とメタン発酵工程とを行う単槽式の発酵槽を備えた装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、酸発酵槽を前段に設けて可溶化工程を行い、それに引き続く後段に、メタン発酵槽を設けてメタン発酵工程を行うようにした二槽式の発酵槽を備えた装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１８３４８１号公報
特開２００７－２８９９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１及び２に係るバイオマス処理装置では、酸生成菌による低分子有機物の分解によって二酸化炭素が不可避的に生じるため、発生するバイオガス中のメタン濃度が約５０～６０％と低く、バイオガスを限られた用途にしか利用できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、バイオガス中のメタン濃度を高めることができ、これによってバイオガスを多様な用途に利用することができるバイオマス処理装置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】
上記課題を解決するための本発明に係るバイオマス処理装置の特徴構成は、
バイオマスを発酵させてバイオガスを生成するバイオマス処理装置であって、
前記バイオマスを発酵させた発酵液を貯留する貯留槽と、
水素含有ガスをファインバブルとして前記発酵液に供給するファインバブル供給部と、
を備えることにある。
【０００９】
本構成のバイオマス処理装置によれば、ファインバブル供給部によって水素含有ガスがファインバブルとして発酵液に供給されるので、発酵液に対する水素含有ガスの溶解速度を高めることができる。その結果、水素と二酸化炭素とを基質とする水素資化性メタン生成菌によるＣＯ
２
還元メタン生成反応に必要とされる水素を速やかに供給することができ、二酸化炭素を効率良くメタンに変換することができる。従って、バイオガス中のメタン濃度を高めることができ、これによってバイオガスを多様な用途に利用することができる。
【００１０】
本発明に係るバイオマス処理装置において、
前記発酵液に二酸化炭素含有ガスを供給するガス供給部を備えることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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