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公開番号2025176850
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024083204
出願日2024-05-22
発明の名称水素発生システム及び水素発生方法
出願人メタウォーター株式会社,個人,日鉄鉱業株式会社
代理人弁理士法人フィールズ国際特許事務所
主分類C01B 3/04 20060101AFI20251128BHJP(無機化学)
要約【課題】廃水処理の過程で生じる硫化水素を分解し、かつ、エネルギー源として利用できる水素を生成する。
【解決手段】少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体から前記分離対象物を分離する固液分離槽と、固液分離された前記液体に含まれる硫化水素から水素を生成する反応を促進する光触媒を収納する反応槽とを備え、前記固液分離槽は、硫酸塩還元菌を担持する担体を収容し、前記固液分離槽において、前記硫酸塩還元菌により前記硫酸イオンから硫化水素が生成されることを特徴とした水素発生システム。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体から前記分離対象物を分離する固液分離槽と、
固液分離された前記液体に含まれる硫化水素から水素を生成する反応を促進する光触媒を収納する反応槽と、を備え、
前記固液分離槽は、硫酸塩還元菌を担持する担体を収容し、
前記固液分離槽において、前記硫酸塩還元菌により前記硫酸イオンから硫化水素が生成される、ことを特徴とした水素発生システム。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体から担体により分離対象物を分離する固液分離槽において、
前記担体において硫酸塩還元菌を生育し、
前記固液分離槽に上方向流又は下方向流で前記液体を流し、固形物を表層で除去した後、溶解性成分主体の液体に対して、前記硫酸塩還元菌により前記硫酸イオンと前記有機物とから硫化水素を生成し、
固液分離された前記液体に含まれる硫化水素から水素を生成する反応を促進する光触媒に光を照射して前記光触媒を活性化し、
前記活性化した前記光触媒と前記液体に含まれる硫化水素とを接触させて水素を発生させる、水素発生方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素発生システム及び水素発生方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から廃水処理を行うシステム（以下、廃水処理システムとも呼ぶ）が様々提案されている。例えば、ろ材を用いた固液分離による有機物回収装置が提案されている（特許文献１参照）。なお、廃水処理システムは、排水処理システムとも呼ばれる。また、廃水の性状によっては硫化水素が発生することが知られている。硫化水素は人体にとって有害であり、コンクリートやダクトを腐食させるため、硫化水素を分解する分解処理槽を備えた廃水処理システムが提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
一方、脱炭素社会の実現に向け、炭素に代替される次世代エネルギーとして水素が注目されており、アルカリ水溶液（アミン水溶液）に吸収された硫化水素を分解して水素を回収する方法として、クラウス法に替わって、光触媒を利用する方法が提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２-２３９９４１号公報
特開２０１１-２１２６２２号公報
特開２００６-３０７３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
廃水処理の過程で生じる硫化水素を分解し、かつ、エネルギー源として利用できる水素を生成することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面は、少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体から前記分離対象物を分離する固液分離槽と、固液分離された前記液体に含まれる硫化水素から水素を生成する反応を促進する光触媒を収納する反応槽とを備え、前記固液分離槽は、硫酸塩還元菌を担持する担体を収容し、前記固液分離槽において、前記硫酸塩還元菌により前記硫酸イオンから硫化水素が生成されることを特徴とした水素発生システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、廃水処理の過程で生じる硫化水素を分解し、かつ、エネルギー源として利用できる水素を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施形態における、本開示の水素発生システム１が適用される廃水処理システム１００を模式的に説明する図である。
図２は、水素発生システム１を模式的に説明する図である。
図３は、第２の実施形態における、本開示の水素発生システム１が適用される廃水処理システム１００を模式的に説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における、本開示の水素発生システム１が適用される廃水処理システム１００を模式的に説明する図である。廃水処理システム１００は、水素発生システム１と、水素利用設備２と、後段設備３とを備える。なお、水素利用設備２や後段設備３は、廃水処理システム１００外にあってもよい。
【００１０】
水素発生システム１は、少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体（以下、単に液体とも呼ぶ）から固形物である分離対象物（以下、懸濁物とも呼ぶ）を分離する固液分離槽と、固液分離槽から流出する液体（固液分離が行われた後の液体であって溶解性成分主体の液体）に含まれる硫化水素から水素を生成する反応を促進する光触媒を収納する反応槽とを備える。少なくとも硫酸イオンと有機物と分離対象物とを含む液体は、いわゆる廃水であり、例えば、流入下水や産業廃水や鉱業廃水であるがこれらに限られない。なお、以下の説明では、廃水が流入下水である場合について例示するが、廃水は、下水処理設備で生じる汚泥処理の返流水や脱水分離液等であってもよい。水素発生システム１によれば、廃水に含まれる懸濁物を分離（ろ過）する水処理を実行すると共に硫化水素から水素を生成することができる。そのため、廃水処理の過程で生じる硫化水素を分解し、かつ、エネルギー源としての水素を生成できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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