(57)【要約】      （修正有）【課題】個々の事業所で生ごみバイオマスを過熱水蒸気で加熱処理し、高カロリーガスを効率良く生成して発電する装置を実現する。【解決手段】高周波電磁誘導ヒータ４等の電気的加熱手段によってまず過熱水蒸気と高温空気を処理槽６の空間に送入して生ごみバイオマスを乾燥かつ粉体化し、次に、バイオマスを乾燥・粉体化した空間と同じ処理槽６空間内により高温の過熱水蒸気を送入して前段階で粉体化したバイオマスに接触させることにより、水性ガス化反応を起こして高カロリーガスを生成し、生成した高カロリーガスをガスタービン１１に供給して電力となし、その電力の一部で当該装置を稼動することにより、個々の事業所において生ごみからの発電ができるようにした。【選択図】図１
2011236260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量調節が可能な空気供給手段と、流量調節が可能な給水手段と、空気と水の混合手段とを備えることによって、高温空気あるいは過熱水蒸気を選択的に生成し得る高温気体生成手段と、
高温気体によって生ごみバイオマスの乾燥および粉体化とガス化とを同一空間内で行う処理槽と、
処理槽で生成した高カロリーガスを燃焼して駆動するガスタービンと、
ガスタービンに連結した発電手段と、
高温空気あるいは過熱水蒸気のいずれかを選択して処理槽に供給する高温気体選択プログラムと、処理槽内雰囲気の温度に応じて供給する高温気体の温度と流量を調節する処理槽内雰囲気温度調節プログラムと
を備え、
まず乾燥・粉体化ステージにおいて、過熱水蒸気あるいは高温空気を処理槽に流入して生ごみバイオマスの乾燥及び粉体化を行い、
次にガス化ステージにおいて、過熱水蒸気を処理槽に流入して該乾燥・粉体化バイオマスを高カロリーガス化し、
生成した高カロリーガスを燃焼して発電し、
発電した電力の一部を用いて装置を稼動する
ことにより、
生ごみバイオマスを乾燥・粉体化するプロセスと、粉体化バイオマスを高カロリーガス化するプロセスとを同一処理槽内で行い、生成した高カロリーガスの一部を用いて装置を稼動することにより、化石燃料を消費することなく生ごみバイオマスから電力を取り出すことを特徴とする生ごみバイオマス発電装置。
【請求項２】
流量調節が可能な空気供給手段と、流量調節が可能な水蒸気供給手段と、供給する気体を空気あるいは水蒸気に切り換える切換え手段とを備えることによって、高温空気あるいは過熱水蒸気を選択的に生成し得る高温気体生成手段と、
高温気体によって生ごみバイオマスの乾燥および粉体化とガス化とを同一空間内で行う処理槽と、
処理槽で生成した高カロリーガスを燃焼して駆動するガスタービンと、
ガスタービンに連結した発電手段と、
高温空気あるいは過熱水蒸気のいずれかを選択して処理槽に供給する高温気体選択プログラムと、処理槽内雰囲気の温度に応じて供給する高温気体の温度と流量を調節する処理槽内雰囲気温度調節プログラムと
を備え、
まず乾燥・粉体化ステージにおいて、過熱水蒸気あるいは高温空気を処理槽に流入して生ごみバイオマスの乾燥及び粉体化を行い、
次にガス化ステージにおいて、過熱水蒸気を処理槽に流入して該乾燥・粉体化バイオマスを高カロリーガス化し、
生成した高カロリーガスを燃焼して発電し、
発電した電力の一部を用いて装置を稼動する
ことにより、
生ごみバイオマスの乾燥・粉体化プロセスと、粉体化バイオマスからの高カロリーガス化プロセスとを同一処理槽内で行い、生成した高カロリーガスの一部を用いて装置を稼動することにより、化石燃料を消費することなく生ごみバイオマスから電力を取り出すことを特徴とする生ごみバイオマス発電装置。
【請求項３】
前記高温気体生成手段は、高周波電磁誘導ヒータあるいは電気抵抗体発熱ヒータであることを特徴とする請求項１記載あるいは請求項２記載の生ごみバイオマス発電装置。
【請求項４】
前記乾燥・粉体化ステージにおいて、まず１８０℃〜２００℃の範囲の過熱水蒸気を処理槽に流入し、処理槽内雰囲気温度が流入過熱水蒸気の温度に近づいた時点で、処理槽に流入する気体を１００℃以下の高温空気に切り換えてバイオマスの乾燥を進めることを特徴とする請求項１記載、請求項２記載、あるいは請求項３記載の生ごみバイオマス発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高含水率生ごみバイオマスを乾燥・粉体化処理するプロセスと、乾燥・粉体化したバイオマスから高カロリーガスを生成するプロセスとを、同一槽内で行い、化石燃料を消費せずに発電する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
植物性バイオマスから高カロリーガスを生成し、これを発電あるいはバイオメタノールなどの化学合成に用いる方法が開示され（特許文献１〜４）、農林バイオマス３号機として実用化の段階に入っている（非特許文献１）。
【０００３】
この方法は、粉体化した植物性バイオマスを８００℃〜１０００℃の過熱水蒸気で加熱して水性ガス化反応（Ｃ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ）を起こし、水素や一酸化炭素を主成分とする高カロリーガスを生成する技術であり、高カロリーガスを燃焼して電力を得たり、バイオメタノールなどを合成してバイオ燃料とすることができる。この技術は、バイオマスを燃焼した際に生じるタールやすすの生成がほとんどなく、これまで開示された最良のバイオマス利用技術として評価されている（非特許文献２）。
【０００４】
この技術は、木材や草本類など、農林生産物のバイオエネルギー化にはたいへん有効であるが、事業所単位で日々廃棄される生ごみのエネルギー化には不向きであった。その理由は以下のとおりである。
【０００５】
（１）利用できるバイオマスが、木材や草本類などの乾燥粉体に限定されること（非特許文献２）。
水分を大量に含んだ生ごみバイオマスに適用すると、大量の炭化物ができる。炭化物は二次処理を要する。実例として、４５キログラムの生ごみに８００℃の熱水蒸気を吹き付けたところ、３０立方メートルの可燃ガスのほか、４．５キログラムの炭化物が生成した（非特許文献３）。またタールが大量に生成することもある（例えば特許文献５）。このように、過熱水蒸気を生ごみに暴露すると、高カロリーガスの生成効率が非常に悪い。
（２）過熱水蒸気を生成するためにバイオマスを燃焼し（図６）、燃焼ガスの残熱を煙突から煙と共に排出していること。
一般の事業所では燃焼すべきバイオマスが入手できないし、残熱の排出は、エネルギーの喪失である。
【０００６】
上記問題（１）について説明する。
生ごみに直接過熱水蒸気を接触させた場合に炭化物やタールなどが多量に生成する原因は、対象物が含む水分にある。
水分を高率で含む対象物を、過熱水蒸気の雰囲気に暴露すると、過熱水蒸気が有する熱エネルギーは、対象物からの水分の蒸発エネルギーとして費消される。いっぽう、対象物の表面は水の沸点より低温であるから、表面に衝突した過熱水蒸気分子が凝縮し、凝縮熱を発生する。このため、対象物の表面に焦げが発生し、暴露を継続すると炭化物になる。
対象物の水分が気化している間を「気化フェーズ」と名づけると、「気化フェーズ」の間は、投与した過熱水蒸気自体の温度も低水準に留まる。対象物の水分が減少すると、初めて「乾燥フェーズ」に入り、対象物の乾燥が始まり、過熱水蒸気の温度も上昇し始める。
【０００７】
以上述べた気化フェーズと乾燥フェーズの様子は、簡単な実験によって容易に確認することができる。
図５は、水浸しの茶殻５０グラムを入れた器に、一定温度の過熱水蒸気を流入したときの、器内雰囲気温度と水浸し茶殻の重量の時間的変化を示したグラフである。
この実験は、１．３キロワットの高周波電磁誘導ヒータで１０グラム／分の流量の水を加熱して生成した２００℃の過熱水蒸気を、水浸し茶殻を入れた器内に流入し、雰囲気温度と茶殻の重量の時間変化を追跡したものである。
過熱水蒸気の流入開始後約４分間は、雰囲気温度は１１３℃で変化せず、茶殻重量も変化しない。開始後４分を過ぎるころから、雰囲気温度が上昇し始め、同時に茶殻重量の減少が始まった。約１０分後には、雰囲気温度は流入する過熱水蒸気の温度に達し、重量は１０グラムになって、乾燥が完了した。
当初、供給した過熱水蒸気の温度が低いレベルに留まったのは、水浸し茶殻の水分が蒸発し、過熱水蒸気の熱エネルギーが水の気化エネルギーに利用されたためであり（気化フェーズ）、茶殻の水分がゼロ近辺になると初めて、器内の過熱水蒸気温度が供給温度まで上昇し、同時に、茶殻の乾燥が始まることを示している（乾燥フェーズ）。
このように、高含水率のバイオマスを高温の過熱水蒸気で加熱処理しても、気化フェーズにおいてバイオマス内の水分が十分減少するまでは、加えた過熱水蒸気の温度自体が低下するため、低温過熱水蒸気でバイオマスを加熱していることになり、加熱エネルギー不足のために対象物の表面と内部に温度勾配が生じ、炭化物やタールが大量に生成することが理解される。事実、初期の過熱水蒸気を利用したバイオマス処理技術では、炭化物の生成を当然の結果と理解していた（１例として特許文献５）。
【０００８】
次に、上記問題（２）について説明する。
農林バイオマス３号機では、５０ｋＷの電力を得るために必要とするバイオマス５１ｋｇ／ｈのうち、過熱水蒸気を生成するために必要な外熱用バイオマスは２ｋｇ／ｈである（図６、非特許文献２）。このような大量の燃料は、一般の事業所では入手できないし、廃棄物としても生じることがない。
【０００９】
本発明は、生ごみバイオマスを高カロリーガス化するにあたって生じる上記の問題（１）、（２）を解決するためになされたものであり、以下の目的を有する。即ち、
（１’）水分を大量に含んだ生ごみバイオマスに対しても、炭化物やタールの生成がないか極めて少ない高カロリーガス化反応を実現すること。
（２’）電気エネルギーで過熱水蒸気を生成して乾燥とガス化を行い、必要な電気エネルギーを高カロリーガスを電力に変えて賄うこと。
以上をまとめて記述すると、
本発明は、まず、焦げや炭化の発生を防ぎながら生ごみバイオマスを乾燥・粉体化し、次に、粉体化バイオマスを高温過熱水蒸気に暴露することにより、炭化物やタール等の副産物の生成を最小化し、高カロリーガスの生成効率を最大化することを可能にすると共に、生成した高カロリーガスからの発電による電力で過熱水蒸気を生成するので、一切の化石燃料電力を費消せずに電力を生成し、事業所単位で生ごみからバイオエネルギーを生成する技術の提供を目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−８８４３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１８２６号公報
【特許文献３】特開２００９−４６５５４号公報
【特許文献４】特開２００９−１７９８０４号公報
【特許文献５】特開２００７−１３７９５９号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】大川安信、「バイオマス関連研究」、新政策、産官学による技術開発を推進  バイオマス利活用への技術開発、４８−４９ページ
【非特許文献２】坂井正康、「バイオマス燃料製造技術の開発と利活用の推進“農林バイオマス３号機による実証”」、ｗｗｗ．ｑ−ｂｉｏｍａｓｓ．ｊｐ／ｒｅｐｏｒｔ／２００９１０２８−０２．ｐｄｆ、平成２１年１０月２１日付
【非特許文献３】関西文化学術研究都市推進機構、２０１０年３月１７日付発表記事
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
解決しようとする第１の問題点は、過熱水蒸気によってバイオマスを高カロリーガス化する技術において、生ごみ等の高含水率バイオマスを直接加熱すると、炭化物やタール等の副産物が大量に生成し、高カロリーガスの生成効率が非常に劣る点である。
また解決しようとする第２の問題点は、過熱水蒸気の生成エネルギーを一般の事業所では入手できないバイオマスの燃焼で得ている点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、まず高含水率生ごみバイオマスに電気的ヒータで生成した過熱水蒸気あるいは高温空気を選択的に直接接触させてこれを乾燥・粉体化し、次に、より高温の過熱水蒸気に暴露して、炭化物やタール等の副産物生成を最小限化した高カロリーガスの生成を行い、生成した高カロリーガスによって電力を生成し、その電力により電気的ヒータが過熱水蒸気を生成することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明になる過熱水蒸気を加熱媒体として生ごみ等の高含水率バイオマスを高カロリーガス化して発電する装置は、まず乾燥ステージにおいて、気化フェーズと乾燥フェーズに対応した加熱気体をバイオマスに直接接触させて乾燥・粉体化処理を行い、次にガス化ステージにおいて、粉体化したバイオマスにより高温の過熱水蒸気で高カロリーガス化反応を起こすことによって、ガス化ステージにおける副産物の生成を最小化すると共に、生成した高カロリーガスによって電力を生成し、その電力を用いて電気的ヒータで過熱水蒸気を生成するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は生ごみバイオマス発電装置の構成を示す説明図である。（実施例１）
【図２】図２は生ごみバイオマス発電装置の処理ステップを説明するフロー図である。（実施例１、実施例２）
【図３】図３は処理槽の構造を示す説明図である。（実施例１、実施例２）
【図４】図４はその他の生ごみバイオマス発電装置の構成を示す説明図である。（実施例２）
【図５】図５は過熱水蒸気で水浸し茶殻を乾燥した実験のデータを示したグラフである。
【図６】図６は農林バイオマス３号機が生成した電力と消費したバイオマスと水の量を示したデータである。（非特許文献２から引用）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
水分を大量に含んだ生ごみバイオマスを過熱水蒸気で加熱処理し、炭化物やタール等の副産物の生成を最小限に抑え、最大の効率で高カロリーガスを生成し、高カロリーガスによって発電を行うという目的を、まず電気的加熱手段によって生成した過熱水蒸気と高温空気で生ごみバイオマスを乾燥かつ粉体化し、次にこの粉体化バイオマスを高温過熱水蒸気でガス化することによって実現した。また、生ごみバイオマスを廃棄する個々の事業所において生ごみバイオマスを高カロリーガス化して発電するという目的を、生成した高カロリーガスから生成した電力で装置を稼動することによって実現した。
【００１７】
本発明になる請求項１の生ごみバイオマス発電装置は、流量調節が可能な空気供給手段と、流量調節が可能な給水手段と、空気と水の混合手段とを備えることによって、高温空気あるいは過熱水蒸気を選択的に生成し得る高温気体生成手段と、高温気体によって生ごみバイオマスの乾燥および粉体化とガス化とを同一空間内で行う処理槽と、処理槽で生成した高カロリーガスを燃焼して駆動するガスタービンと、ガスタービンに連結した発電手段と、高温空気あるいは過熱水蒸気のいずれかを選択して処理槽に供給する高温気体選択プログラムと、処理槽内雰囲気の温度に応じて供給する高温気体の温度と流量を調節する処理槽内雰囲気温度調節プログラムとを備え、まず乾燥・粉体化ステージにおいて、過熱水蒸気あるいは高温空気を処理槽に流入して生ごみバイオマスの乾燥及び粉体化を行い、次にガス化ステージにおいて、過熱水蒸気を処理槽に流入して当該乾燥・粉体化バイオマスを高カロリーガス化し、生成した高カロリーガスを燃焼して発電し、発電した電力の一部を用いて装置を稼動することにより、生ごみバイオマスの乾燥・粉体化プロセスと、粉体化バイオマスからの高カロリーガス化プロセスとを同一処理槽内で行い、生成した高カロリーガスの一部を用いて装置を稼動することにより、化石燃料を消費することなく生ごみバイオマスから電力を取り出すことを特徴とする。
【００１８】
本発明になる請求項２の生ごみバイオマス発電装置は、流量調節が可能な空気供給手段と、流量調節が可能な水蒸気供給手段と、供給する気体を空気あるいは水蒸気に切り換える切換え手段とを備えることによって、高温空気あるいは過熱水蒸気を選択的に生成し得る高温気体生成手段と、高温気体によって生ごみバイオマスの乾燥および粉体化とガス化とを同一空間内で行う処理槽と、処理槽で生成した高カロリーガスを燃焼して駆動するガスタービンと、ガスタービンに連結した発電手段と、高温空気あるいは過熱水蒸気のいずれかを選択して処理槽に供給する高温気体選択プログラムと、処理槽内雰囲気の温度に応じて供給する高温気体の温度と流量を調節する処理槽内雰囲気温度調節プログラムとを備え、まず乾燥・粉体化ステージにおいて、過熱水蒸気あるいは高温空気を処理槽に流入して生ごみバイオマスの乾燥及び粉体化を行い、次にガス化ステージにおいて、過熱水蒸気を処理槽に流入して乾燥・粉体化バイオマスを高カロリーガス化し、生成した高カロリーガスを燃焼して発電し、発電した電力の一部を用いて装置を稼動することにより、生ごみバイオマスの乾燥・粉体化プロセスと、粉体化バイオマスからの高カロリーガス化プロセスとを同一処理槽内で行い、生成した高カロリーガスの一部を用いて装置を稼動することにより、化石燃料を消費することなく生ごみバイオマスから電力を取り出すことを特徴とする。
【００１９】
本発明になる請求項３の生ごみバイオマス発電装置は、請求項１記載あるいは請求項２記載の生ごみバイオマス発電装置の前記高温気体生成手段が、高周波電磁誘導ヒータあるいは電気抵抗体発熱ヒータであることを特徴とする。
【００２０】
本発明になる請求項４の生ごみバイオマス発電装置は、請求項１記載、請求項２記載、あるいは請求項３記載の生ごみバイオマス発電装置が、前記乾燥・粉体化ステージにおいて、まず１８０℃〜２００℃の範囲の過熱水蒸気を処理槽に流入し、処理槽内雰囲気温度が流入過熱水蒸気の温度に近づいた時点で、処理槽に流入する気体を１００℃以下の高温空気に切り換えてバイオマスの乾燥を進めることを特徴とする。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明になる生ごみバイオマス発電装置の実施例１の全体構成を示す概念図である。
【００２２】
空気供給装置１は、コンプレッサあるいは圧搾空気供給設備でも利用できるものであり、電磁バルブ１’を介して空気を、また給水装置２から電磁バルブ２’を介して水を、それぞれＴ字継手３に導き、ここで空気と水を合流して加熱ヒータ４に流入する。加熱ヒータ４は高周波電磁誘導ヒータでも、電気抵抗発熱ヒータでもよいが、精密な温度制御を実現するためには、高周波電磁誘導ヒータが好ましい。以下、高周波電磁誘導ヒータを例として説明する。
加熱ヒータ４の高周波電磁誘導ヒータは、ドライバ８によって駆動され、Ｔ字継手３から送られた空気と水の混合物を、設定した温度まで加熱して過熱水蒸気を生成し、処理槽６に向けて送出する。温度調節計５に生成する過熱水蒸気の温度を設定すると、温度センサ４’が生成した過熱水蒸気の温度を検出し、設定温度にフィードバック制御する。
加熱ヒータ４が生成する過熱水蒸気の温度は、加熱ヒータ４が加える熱エネルギーを一定に維持した場合は、空気供給装置１から送られる空気あるいは給水装置２から送られる水の流量を調節することにより上昇あるいは下降させることができる。また空気供給装置１から送られる空気と給水装置２から送られる水の流量を一定に維持した場合は、加熱ヒータ４が加える熱エネルギーを変化させて、加熱ヒータ４が生成する過熱水蒸気の温度を上昇あるいは下降させることができる。
電磁バルブ２’だけを閉じた場合は、加熱ヒータ４には空気だけが流入するので、加熱ヒータ４は高温空気を生成してこれを処理槽６に流入する。従ってこの装置は、高温空気あるいは過熱水蒸気を選択して生成し、処理槽６に流入することができる。処理槽６に流入する高温空気あるいは過熱水蒸気の選択は、コンピュータ９に装備したプログラムによって行う。
乾燥ステージにおいては、生ごみバイオマスを処理槽６に投入して、高温空気あるいは過熱水蒸気でこれを乾燥し、かつ粉体化する。処理槽６が備える生ごみバイオマスを粉体化するために用意された機構については、後述する。また高温空気あるいは過熱水蒸気の選択についても、後にフロー図を用いて説明する。
処理槽６には温度センサ６’が装備されていて、第２の温度調節計７に結線されている。温度センサ６’は処理槽６内雰囲気の温度を検出し、温度データを温度調節計７を介してコンピュータ９に送信する。後述のとおり、処理槽６内雰囲気温度は、投入された生ごみバイオマスの含水率に依存するので、この温度データに応じてコンピュータ９が、処理槽６に投入する加熱気体の選択と温度の制御を行っている。
【００２３】
処理槽６は、乾燥ステージにおいては、生ごみバイオマスを投入して乾燥・粉体化する乾燥機として機能するが、ガス化ステージにおいては、粉体化バイオマスを高温過熱水蒸気でガス化する、ガス化炉として機能する。ガス化ステージにおいては、後述のように、コンピュータ９のプログラムは、処理槽６内雰囲気温度が８００℃程度になるように加熱ヒータ４を制御する。
この実施例における処理槽６の構造を、図３によって説明する。図３において、処理槽６は、加熱気体注入口１６と、加熱気体排気口１７と、生ごみバイオマス投入口１８と、乾燥・粉体化バイオマスの取出し口１９と、回転軸２１に固定した複数の傾斜した回転腕木２０と、回転軸２１を回転するモータ２２と、外壁２３と、粉体化バイオマス投入口２４とを備えている。
処理槽６の外壁２３は、補助加熱手段を備えている（図示せず）。この実施例１においては、補助過熱手段に電熱ヒータを用いている。またボイラーが発生する水蒸気を使用する実施例２においては、外壁２３を二重壁構造とし、壁の空間に水蒸気を流入させて、補助加熱を行っている。二重壁構造としては、外壁を断熱材で覆い、内面にステンレス鋼などの熱良導体を用いる。
また生ごみバイオマス投入口１８と乾燥・粉体化バイオマスの取出し口１９は、投入時点と取出し時点以外は閉状態とし、処理槽６内圧を常圧よりやや高い圧力に維持している。
高温空気あるいは過熱水蒸気を加熱気体注入口１６から注入し、モータ２２が回転軸２１を回転して回転腕木２０が回転すると、生ごみバイオマスは下部から上方へと順次持ち上げられ、遠心力によって外壁２３の内面に衝突しながら小塊化する。最上部に持ち上げられたバイオマスは落下し、また上昇し、再び外壁２３の内面に衝突しながら乾燥するので、最終的に微小粉末となる。
回転腕木２０や回転軸２１の材料には耐熱性の高いステンレス鋼を用い、ガス化ステージにおける処理槽６内雰囲気温度を８００℃程度にして、ステンレス鋼への疲労負担を軽減している。
乾燥ステージにおいて取出し口１９から取出した乾燥・粉体化したバイオマスを、ガス化ステージにおいて粉体化バイオマス投入口２４から再投入する。ガス化において生成した灰分は、同じく取出し口１９から取り出す。
ここでは、処理槽６の粉体化方式を回転腕木方式で説明したが、生ごみバイオマスの攪拌粉砕に回転ドラム方式を採用してもよい。その方式であれば、生ごみバイオマスと共に衝突粉砕用の小固体を投入してドラムを回転すれば、生ごみバイオマスが効果的に粉砕できる。
【００２４】
ガス化ステージにおいては、高温過熱水蒸気を処理槽６に導入し、粉体化バイオマスを投入口２４から投入してガス化反応を生起させる。生成した高カロリーガスは、ガスタンク１０に誘導して貯蔵し、その一部をガスタービン１１に送気して運動エネルギーとし、発電機１２によって電力とする。
【００２５】
かようにして生成した電力は、加熱ヒータ４の稼動に利用される。
農林バイオマス３号機では、３１ｋｇ／ｈのバイオマスから５０ｋＷの電力が生成する（図６）。生成する電力は、利用したバイオマスの種類によって差異があるとしても、生成した電力の５０％程度を加熱ヒータ４やその他の電気装置で消費するとすれば、残る５０％程度の電力は、事業所の他の電気装置に利用したり、電力会社に売却することができる。また、余剰の高カロリーガスをガスタンク１０に貯蔵し、化学合成によりバイオメタノールなどの生成に利用することもできる。
ガス化に使用した過熱水蒸気は、加熱気体排気口１７から排出され、凝縮器（図示せず）によって凝縮された水は濾過器（図示せず）によって固形成分が濾過され、水素イオン濃度が調整された後、供給水として再利用される。
【００２６】
次に、実施例１の装置の動作について、図２のフロー図を用いて説明する。
【００２７】
まず、空気の送気と給水を開始する（ＳＴ１）。空気の送気は、コンプレッサを用いてもよいし、事業所の圧搾空気供給設備を利用してもよい。給水は一般の上水道を利用してもよいが、装置寿命の面からは純水を用いることが好ましい。
次に、高周波電磁誘導ヒータの電源を投入し（ＳＴ２）、過熱水蒸気１を生成する（ＳＴ３）。図３には示していないが、処理槽６の外壁に装備した補助加熱手段の電源も同時に投入し、予備加熱を行う。
過熱水蒸気１は、１８０℃〜２００℃の範囲に維持された過熱水蒸気である。処理槽６に過熱水蒸気１を注入し（ＳＴ４）、注入している過熱水蒸気の温度まで内部雰囲気温度が上昇したら、生ごみバイオマスを投入し、モータ２２を始動する（ＳＴ５）。
１８０℃〜２００℃の範囲の過熱水蒸気１を送入し続けることによって（ＳＴ６）、生ごみバイオマスに含まれ水分が気化して過熱水蒸気１内に混入し、過熱水蒸気１の排出と共に処理槽６外へ排出されるので、水分除去が急速に進行する。
処理槽６内の温度は、図５を用いて説明した気化フェーズの間、注入した過熱水蒸気１の温度よりも低温の定常状態を保つが、雰囲気温度が上昇し始めたら、乾燥フェーズへの移行が始まったことが分かる。
処理槽６内の温度が、注入している過熱水蒸気１とほぼ等しい温度まで上昇したら、処理槽６に送入する加熱気体を高温空気に切り換える（ＳＴ７）。この切換えは、コンピュータ９に装備した制御プログラムによって自動的に行っている。
乾燥フェーズにおいて過熱水蒸気１を注入し続けると、比較的低温の過熱水蒸気であっても、対象物表面に焦げが発生し、ひいては炭化物となるので、これを防ぐために高温空気への切り換え操作が必要である。
高温空気は、１００℃以下に加熱した空気であって、焦げや炭化物が生成する可能性がまったくない。これによりバイオマス試料に含まれる水分は、数％以下まで低減される。乾燥が進行している間、モータ２２が回転軸２１を回転し、回転腕木２０の回転で生ごみバイオマスの粉砕と粉体化が進行する。
コンピュータ９に装備した制御プログラムによって一定時間高温空気の接触を継続し、生ごみバイオマスの乾燥と粉体化を完了する。生成した粉体化バイオマスは、処理槽６の底部に堆積し、スクリュー機構（図示せず）によって取出し口１９より取り出される（ＳＴ８）。
【００２８】
次に、ガス化ステージに入り、より高温の過熱水蒸気２を処理槽６に送入し（ＳＴ９）、処理槽６内雰囲気を８００℃〜１０００℃の高温に上昇させる。
そこで、乾燥ステージにおいて作製した粉体化バイオマスを処理槽６上部の粉体化バイオマス投入口２４から再投入すると（ＳＴ１０）、粉体化バイオマスは高温過熱水蒸気２の熱エネルギーと水分子によって水蒸気反応を起こし、急速に高カロリーガス化し、ガス化が完了する（ＳＴ１１）。
【実施例２】
【００２９】
次に、実施例２について説明する。  図４は、本発明になる生ごみバイオマス発電装置の実施例２の全体構成を示す概念図である。
【００３０】
コンプレッサあるいは圧搾空気供給設備である空気供給装置１から電磁バルブ１’を介して空気を、また多くの場合ボイラーである水蒸気供給装置２から電磁バルブ２’を介して水蒸気を、それぞれＴ字継手３に導き、ここで空気と水蒸気の流路を合流する。加熱ヒータ４で高温空気を生成するときは、電磁バルブ１’を開状態、電磁バルブ２’を閉状態として、空気供給装置１から空気のみを加熱ヒータ４に流入する。逆に、加熱ヒータ４で過熱水蒸気を生成するときは、電磁バルブ１’を閉状態、電磁バルブ２’を開状態として、水蒸気供給装置２から水蒸気のみを加熱ヒータ４に流入する。
加熱ヒータ４が生成する過熱水蒸気の温度は、加熱ヒータ４が加える熱エネルギーを一定に維持した場合は、水蒸気供給装置２から送られる水蒸気の流量を調節することにより上昇あるいは下降させることができる。また水蒸気供給装置２から送られる水蒸気の流量を一定に維持した場合は、加熱ヒータ４が加える熱エネルギーを変化させて、加熱ヒータ４が生成する過熱水蒸気の温度を上昇あるいは下降させることができる。
このように実施例２では、水蒸気を加熱して過熱水蒸気を生成する点において実施例１と異なるが、その他の構成要素とその機能は。実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３１】
また、実施例２の処理槽の構成と機能は、実施例１の処理槽６と同様であるので、その説明を省略する。
【００３２】
また、実施例２の装置の動作は、図２のフロー図に示した実施例１の動作と同様であるので、その説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
生ごみバイオマスをまず乾燥・粉体化するプロセスと、粉体化したバイオマスを高温過熱水蒸気で高カロリーガス化するプロセスとを同一の処理槽で行い、生成した高カロリーガスの燃焼から得た電力によってこれらのプロセスを稼動させることで、個々の事業所において、廃棄生ごみから発電を行う用途に適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１    空気供給装置
２    給水装置
３    Ｔ字継手
４    高周波電磁誘導ヒータ
６    処理槽
９    コンピュータ
１１  ガスタービン
１２  発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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