特許ウォッチ

公開番号2025150505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051409
出願日2024-03-27
発明の名称バイオメタンの製造方法及びバイオメタン製造装置
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類C12P 5/02 20060101AFI20251002BHJP(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】得られるバイオメタンの量を増量し、安定的に運転出来るバイオメタンの製造方法及び製造装置を実現する。
【解決手段】難分解性固形分を含む有機性廃棄物1をメタン菌が存在するメタン発酵槽11内で処理するメタン発酵工程を行うバイオメタンの製造方法であって、メタン発酵工程において、メタン発酵槽11内に有機酸2及び生分解性樹脂の少なくとも一方と水素3とを供給する際、メタン発酵槽11内のpHが7.0以上9.0以下となるように、有機酸2及び生分解性樹脂の供給量に対する水素3の供給量の比が0.10L/gCOD以上1.50L/gCOD以下に設定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
難分解性固形分を含む有機性廃棄物をメタン菌が存在するメタン発酵槽内で処理するメタン発酵工程を行うバイオメタンの製造方法であって、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内に有機酸及び生分解性樹脂の少なくとも一方と水素とを供給する際、前記メタン発酵槽内のｐＨが７．０以上９．０以下となるように、前記有機酸及び前記生分解性樹脂の供給量に対する前記水素の供給量の比が０．１０Ｌ／ｇＣＯＤ以上１．５０Ｌ／ｇＣＯＤ以下に設定される、バイオメタンの製造方法。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記有機酸が、モノカルボン酸及びジカルボン酸のうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のバイオメタンの製造方法。
【請求項３】
前記生分解性樹脂が、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンアジペートテレフタレート及びポリヒドロキシアルカノエートのうちの少なくとも一つから選択される樹脂である、請求項１又は２に記載のバイオメタンの製造方法。
【請求項４】
難分解性固形分を含む有機性廃棄物をメタン菌が存在するメタン発酵槽内で処理するバイオメタン製造装置であって、
前記メタン発酵槽に水素を供給する水素供給部と、
前記メタン発酵槽に有機酸及び生分解性樹脂の少なくとも一方を供給する有機酸・樹脂供給部と、
前記メタン発酵槽内のｐＨを計測するｐＨ計測部と、
運転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記水素供給部及び前記有機酸・樹脂供給部を制御して前記メタン発酵槽内に前記有機酸及び前記生分解性樹脂の少なくとも一方と前記水素とを供給する際、前記ｐＨ計測部で計測されるｐＨが７．０以上９．０以下となるように、前記有機酸及び前記生分解性樹脂の供給量に対する前記水素の供給量の比を０．１０Ｌ／ｇＣＯＤ以上１．５０Ｌ／ｇＣＯＤ以下に設定する、バイオメタン製造装置。
【請求項５】
前記有機酸が、モノカルボン酸及びジカルボン酸のうちの少なくとも一つを含む、請求項４に記載のバイオメタン製造装置。
【請求項６】
前記生分解性樹脂が、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンアジペートテレフタレート及びポリヒドロキシアルカノエートのうちの少なくとも一つから選択される樹脂である、請求項４又は５に記載のバイオメタン製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオメタンの製造方法及びバイオメタン製造装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
有機性廃棄物からメタンを効率よく発生させる研究が、近年盛んに行われている。具体的な方法は、有機性廃棄物をメタン発酵装置の中で嫌気性微生物であるメタン菌と共に投入し、メタン発酵装置内の温度を、メタン生成菌が活動する温度帯域に設定をすると、メタン発酵が進み、メタンガスが生成する。
【０００３】
特許文献１には、アミン化合物存在下で樹脂含有廃棄物を加温して、モノマーに加水分解する分解槽と、分解槽で得られるモノマーと難分解性固形分を含む有機廃棄物とが供給される発酵槽にてこれらをメタン発酵するメタン発酵部と、を備える廃棄物処理システムが開示されている。このような方法は、廃プラスチックを化学原料や燃料として利用可能なガスとして再生するケミカルリサイクルに比べて、水素及び一酸化炭素を主に含む混合ガスを経ることなくメタンを製造できる。また、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵を行っている発酵槽にモノマーを供給することで、発酵槽内において、難分解性固形分を含む有機廃棄物のメタン発酵と、モノマーのメタン発酵とを両立でき、効率的なメタン発酵を可能としている。
【０００４】
非特許文献１には、下水汚泥等の有機性廃棄物のメタン発酵を行っているメタン発酵槽に水素を投入することで、有機性廃棄物中のＣＯ
２
をメタネーションして、高濃度のメタンが含まれるバイオガスを得るｉｎ－ｓｉｔｕバイオメタネーション技術についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１７０３９０号公報
【非特許文献】
【０００６】
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎ－ｓｉｔｕｈｙｄｒｏｇｅｎｂｉｏｍｅｔｈａｎａｔｉｏｎａｔｍｅｓｏｐｈｉｌｉｃａｎｄｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ（ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ３３７，Ｊｕｎ２０２１，１２５４５５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のバイオメタンの製造方法では、分解槽で得られるモノマーを多量に入れるとｐＨが酸性に寄るために、メタン生成菌に悪影響を及ぼし、バイオメタン生成能を上げることには限界があった。
【０００８】
また、非特許文献１に記載のバイオメタンの製造方法では、メタン発酵槽内の有機性廃棄物のｐＨがアルカリ性に寄ることで、バイオメタン生成能が低下することが問題であった。
【０００９】
本発明の目的は、得られるバイオメタンの量を増量し、安定的に運転出来るバイオメタンの製造方法及びバイオメタン製造装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバイオメタンの製造方法の特徴構成は、
難分解性固形分を含む有機性廃棄物をメタン菌が存在するメタン発酵槽内で処理するメタン発酵工程を行うバイオメタンの製造方法であって、
前記メタン発酵工程において、前記メタン発酵槽内に有機酸及び生分解性樹脂の少なくとも一方と水素とを供給する際、前記メタン発酵槽内のｐＨが７．０以上９．０以下となるように、前記有機酸及び前記生分解性樹脂の供給量に対する前記水素の供給量の比が０．１０Ｌ／ｇＣＯＤ以上１．５０Ｌ／ｇＣＯＤ以下に設定される点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許