(57)【要約】【課題】本来廃棄（大気に放出）される二酸化炭素等の廃棄物を有効活用することにより、廃棄物の量を減少させるようにしたメタン発酵装置を提供する。【解決手段】有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽１４と、前記メタン発酵槽で生成されたバイオガスを貯留するガス貯留手段（ガスホルダ）１６と、光合成微生物を培養する培養槽２２とを備えたメタン発酵装置１０において、前記ガス貯留手段は、前記バイオガス中の二酸化炭素を液体（水）に溶解させる溶解手段と、前記二酸化炭素が溶解された液体を前記培養槽に供給可能な液体供給手段（配管２８、開閉バルブＶ６）からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽で生成されたバイオガスを貯留するガス貯留手段と、光合成微生物を培養する培養槽とを備えたメタン発酵装置において、前記ガス貯留手段は、前記バイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させる溶解手段と、前記二酸化炭素が溶解された液体を前記培養槽に供給可能な液体供給手段からなることを特徴とするメタン発酵装置。
【請求項２】
前記溶解手段は、前記バイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させることを特徴とする請求項１記載のメタン発酵装置。
【請求項３】
前記溶解手段は、前記バイオガスを気泡にする気泡発生手段を有し、前記気泡にされたバイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させることを特徴とする請求項２記載のメタン発酵装置。
【請求項４】
前記気泡発生手段は、多数のガス導入孔が形成された多孔体からなることを特徴とする請求項３記載のメタン発酵装置。
【請求項５】
前記液体は、アルカリ電解水であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のメタン発酵装置。
【請求項６】
さらに、前記二酸化炭素が溶解された液体から硫化水素を除去可能な硫化水素除去手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のメタン発酵装置。
【請求項７】
さらに、前記メタン発酵槽からのメタン発酵後の消化液を前記培養槽に供給可能な消化液供給手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のメタン発酵装置。
【請求項８】
さらに、前記メタン発酵槽に供給される有機性廃棄物の前処理を行う前処理槽と、前記培養槽で生じた培養残渣を前記前処理槽に供給可能な培養残渣供給手段とを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のメタン発酵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はメタン発酵装置に関し、より詳しくは有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽と光合成微生物を培養する培養槽を備えたメタン発酵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽と好気性菌を培養する培養槽を備えたメタン発酵装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１記載の技術はメタン発酵槽内のメタン発酵液の一部を栄養源と共に培養槽に供給して好気性菌を培養すると共に、好気性菌によって生成された加水分解酵素を含む培養液をメタン発酵槽に戻すことで、生成された加水分解酵素を有機性廃棄物の加水分解に利用するというものである。このようなサイクルを構成することにより、嫌気性条件下では増殖できないメタン発酵液中の好気性菌の有効活用を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メタン発酵装置ではバイオガスを生成する過程で例えばメタン発酵後の消化液、バイオガス中に含まれる二酸化炭素、培養槽で生じる培養残渣といった、好気性菌を含むメタン発酵液以外に様々な不要物（廃棄物）が発生する。これらの廃棄物はその処理に多くの費用や時間がかかるだけでなく、環境に与える負荷も大きい。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、本来廃棄（大気に放出）される二酸化炭素等の廃棄物を有効活用することにより、廃棄物の量を減少させるようにしたメタン発酵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽と、前記メタン発酵槽で生成されたバイオガスを貯留するガス貯留手段と、光合成微生物を培養する培養槽とを備えたメタン発酵装置において、前記ガス貯留手段は、前記バイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させる溶解手段と、前記二酸化炭素が溶解された液体を前記培養槽に供給可能な液体供給手段からなる如く構成した。
【０００８】
請求項２に係るメタン発酵装置にあっては、前記溶解手段は、前記バイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させる如く構成した。
【０００９】
請求項３に係るメタン発酵装置にあっては、前記溶解手段は、前記バイオガスを気泡にする気泡発生手段を有し、前記気泡にされたバイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させる如く構成した。
【００１０】
請求項４に係るメタン発酵装置にあっては、前記気泡発生手段は、多数のガス導入孔が形成された多孔体からなる如く構成した。
【００１１】
請求項５に係るメタン発酵装置にあっては、前記液体は、アルカリ電解水である如く構成した。
【００１２】
請求項６に係るメタン発酵装置にあっては、さらに、前記二酸化炭素が溶解された液体から硫化水素を除去可能な硫化水素除去手段を備える如く構成した。
【００１３】
請求項７に係るメタン発酵装置にあっては、さらに、前記メタン発酵槽からのメタン発酵後の消化液を前記培養槽に供給可能な消化液供給手段を備える如く構成した。
【００１４】
請求項８に係るメタン発酵装置にあっては、さらに、前記メタン発酵槽に供給される有機性廃棄物の前処理を行う前処理槽と、前記培養槽で生じた培養残渣を前記前処理槽に供給可能な培養残渣供給手段とを備える如く構成した。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１にあっては、有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽と、メタン発酵槽で生成されたバイオガスを貯留するガス貯留手段と、光合成微生物を培養する培養槽とを備えたメタン発酵装置において、ガス貯留手段は、バイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させる溶解手段と、二酸化炭素が溶解された液体を培養槽に供給可能な液体供給手段からなる如く構成したので、本来廃棄（大気へ放出）されていた二酸化炭素等の有効活用を図ることができ、これにより二酸化炭素排出量（廃棄物の量）を減少させることができる。
【００１６】
請求項２に係るメタン発酵装置にあっては、溶解手段は、バイオガスを液体に通過させることによってバイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させる如く構成したので、上記した効果に加え、簡易な構成でバイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させることができる。
【００１７】
請求項３に係るメタン発酵装置にあっては、溶解手段は、バイオガスを気泡にし、気泡にされたバイオガスを液体に通過させることによってバイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させる如く構成したので、上記した効果に加え、バイオガス中の二酸化炭素を液体により溶解させやすくなる。
【００１８】
請求項４に係るメタン発酵装置にあっては、気泡発生手段は、多数のガス導入孔が形成された多孔体からなる如く構成したので、上記した効果に加え、バイオガス中の二酸化炭素を液体により一層溶解させやすくなる。
【００１９】
請求項５に係るメタン発酵装置にあっては、液体は、アルカリ電解水である如く構成したので、上記した効果に加え、二酸化炭素の溶解量を増加させることができる。
【００２０】
請求項６に係るメタン発酵装置にあっては、二酸化炭素が溶解された液体から硫化水素を除去可能な硫化水素除去手段を備える如く構成したので、上記した効果に加え、二酸化炭素比率のより高い液体を培養槽に供給することができ、光合成微生物の培養を促進することができる。
【００２１】
請求項７に係るメタン発酵装置にあっては、メタン発酵槽からのメタン発酵後の消化液を培養槽に供給可能な消化液供給手段を備える如く構成したので、上記した効果に加え、本来廃棄される消化液の有効活用を図ることができる。また、二酸化炭素を多く含む液体のみならず、消化液をも培養槽に供給することで、光合成微生物の培養をより促進することができる。
【００２２】
請求項８に係るメタン発酵装置にあっては、メタン発酵槽に供給される有機性廃棄物の前処理を行う前処理槽に培養槽で生じた培養残渣を供給可能な培養残渣供給手段を備える如く構成したので、上記した効果に加え、本来廃棄される培養残渣の有効活用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施例に係るメタン発酵装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示すメタン発酵装置のガスホルダの概略図である。
【図３】図１に示すメタン発酵装置の凝縮器を説明するための説明図である。
【図４】図１に示すメタン発酵装置の培養槽を説明するための説明図である。
【図５】図１に示すメタン発酵装置の脱硫器を説明するための説明図である。
【図６】図１に示すガスホルダから排出されるバイオガス中のメタン濃度を調整する処理を示すフロー・チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に即してこの発明に係るメタン発酵装置を実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００２５】
図１はこの発明の実施例に係るメタン発酵装置を全体的に示す概略図である。
【００２６】
図１において符号１０はメタン発酵装置を示す。メタン発酵装置１０はメタン発酵の材料となる生ごみ、畜産糞尿、剪定枝、刈芝などの有機性廃棄物の前処理を行う前処理槽１２と、前処理された有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽１４と、メタン発酵槽１４で生成されたバイオガスを貯留するガスホルダ（ガス貯留手段）１６と、ガスホルダ１６からのバイオガスを凝縮する凝縮器１８と、凝縮器１８によって凝縮され、エンジン（図示せず）で燃焼可能な状態とされたバイオガスを貯蔵する貯蔵タンク２０とを備える。
【００２７】
また、メタン発酵装置１０には光合成微生物（光合成細菌）を培養するための培養槽２２が設けられる。培養槽２２で培養された光合成微生物からはオイルなどの有効成分が抽出される。
【００２８】
前処理槽１２は酸性電解水と有機性廃棄物の混合液を所定温度で所定時間滞留させ、メタン発酵の基質となる溶液（処理溶液または反応生成物）を生成する水熱処理装置からなる。前処理槽１２で生成された溶液は配管２４を介してメタン発酵槽１４に供給される。
【００２９】
メタン発酵槽１４は例えば円筒形の密閉式タンクからなり、槽内はメタン生成菌が繁殖できる環境（温度、ｐＨ等の環境条件）に維持される。バイオガスはこのような環境に置かれた槽内で有機物がガス化反応によって分解処理されることで生成される。槽内の温度はヒータなどの加熱手段（図示せず）により３５℃程度に維持されると共に、有機物は撹拌手段により撹拌されながら所定の時間滞留される。尚、メタン発酵槽１４には槽内の圧力を検出するため圧力センサＰＳ１が設けられる。また、メタン発酵槽１４で生成されたバイオガスは配管２６を介してガスホルダ１６に供給される。
【００３０】
ガスホルダ１６はメタン発酵槽１４で生成されたバイオガスを貯留するが、メタン発酵槽１４からのバイオガスを単に貯留するのではなく、ガスホルダ１６内でメタン濃度を上昇させた上で貯留する。これを実現するためにガスホルダ１６はバイオガスを水（液体）に接触させることによってバイオガス中の二酸化炭素や硫化水素を水に溶解する溶解手段を有する。
【００３１】
図２はガスホルダ１６の概略図である。溶解手段はガスホルダ１６内に蓄えられた水の中をバイオガスを気泡にして通過させるものであり、水中を通過する間にバイオガス中の二酸化炭素や硫化水素は水に溶解する。二酸化炭素や硫化水素が溶解された後のバイオガス、即ち、メタン濃度が上昇したバイオガスは水面から上の空間に貯留される。
【００３２】
ガスホルダ１６内に蓄えられた水の底（ガスホルダ１６の底面）には多数の細孔（ガス導入孔）を有し、セラミックス等からなる多孔体（気泡発生手段）１６ａが設置される。また、メタン発酵槽１４で生成されたバイオガスはガスホルダ１６の下部に設けられたバイオガス導入口１６ｂから導入される（バイオガスの導入または導入の停止はバイオガス導入口１６ｂから延びる配管上に設置された開閉バルブＶ１によって行われる）。従って、導入されたバイオガスは多孔体１６ａに形成された細孔を通過して気泡となる。尚、バイオガス中のメタン濃度を上昇させるのはバイオガスをエンジンに供給したときにエンジンを安定的に動作させるためであり、メタン濃度は例えば６０％以上、好ましくは７０〜８０％とするのがよい。また、気泡発生手段１６ａは多孔体に限定されるものではなく、例えばポンプやタンク、コンプレッサ等を備えた専用の気泡発生装置などを用いてもよい。
【００３３】
ガスホルダ１６の溶解手段で使用する水はガスホルダ１６の下部に設けられた水導入口１６ｃから導入される。水は水道水等でもよいが、アルカリ電解水を使用することによって二酸化炭素の溶解量は拡大する。また、水の温度は低い方が二酸化炭素の溶解には有利であるが、アルカリ電解水を使用することにより水の温度を下げることもできる。水の注入または注入の停止は水導入口１６ｃから延びる配管上に設置された開閉バルブＶ４によって行われる。
【００３４】
尚、ガスホルダ１６内に蓄えられる水の温度を下げる手段として、例えばガスホルダ１６内に水温センサと水温調整手段を設け、水温センサの出力値を監視しながら水温調整手段を制御するようにしてもよい。
【００３５】
ガスホルダ１６の上部にはバイオガスを凝縮器１８や貯蔵タンク２０に供給するための配管が取り付けられ、この配管上にはメタン濃度を検出する濃度センサＣＳ（図１参照）と開閉バルブＶ２が設置される。また、同じくガスホルダ１６の上部には外部の水源に接続され、ガスホルダ１６内に水を散水可能な散水ノズル１６ｄが設置される。散水ノズル１６ｄはバイオガスが貯留される空間に水を散水するものであり、例えば水を通過したもののバイオガスのメタン濃度がまだ低い場合に散水ノズル１６ｄから水を散水することによってバイオガス中の二酸化炭素等を溶かしてメタン濃度を上昇させることができる。尚、散水ノズル１６ｄと水源を結ぶ配管上には開閉バルブＶ５が設置される。
【００３６】
ガスホルダ１６はホルダ内の水を培養槽２２に供給可能な液体供給手段を有する。液体供給手段はホルダ内の水を排出するための水排出口１６ｅと、水排出口１６ｅから培養槽２２に延びる配管２８と、配管２８に設置される開閉バルブＶ６（図１参照）等からなる。従って、バイオガス中の二酸化炭素の溶解によって二酸化炭素を豊富に含んだ水は配管２８を通って培養槽２２に供給可能となる。培養槽２２への水の供給または供給の停止は開閉バルブＶ６によって行われる。尚、開閉バルブＶ６は後述する制御部４０によって制御される。
【００３７】
図１の説明に戻ると、凝縮器１８はガスホルダ１６で濃縮されたバイオガスを冷却してガス中の水分を除去するものであり、ガスホルダ１６と貯蔵タンク２０を接続する配管３０上に設けられる。図３は凝縮器１８を説明するための説明図であるが、同図に示すように、凝縮器１８は配管３０の一部に水等の冷却媒体が流れる管１８ａを巻きつけることで構成される。従って、バイオガスは凝縮器１８を通過することにより冷却される。
【００３８】
凝縮器１８によって水分が除去されたバイオガスは配管３０を通過して貯蔵タンク２０に送られるが、除去された水分は貯水スペース１８ｂに溜められる。貯水スペース１８ｂの下流側にはドレンバルブ１８ｃが設置される。尚、ここに示した凝縮器１８の構造は一例であり、例えばラジエタに水抜きドレンを設置したもの等であってもよい。
【００３９】
図１の説明に戻ると、貯蔵タンク２０はガスホルダ１６でメタン濃度が高められ、凝縮器１８で水分が除去されてエンジンで燃焼可能な状態となったバイオガスを貯蔵するタンクである。貯蔵タンク２０は配管３２を介してエンジンに接続されると共に、配管３２上には開閉バルブＶ３が設置される。また、貯蔵タンク２０には貯蔵タンク２０内の圧力を検出するための圧力センサＰＳ２が設けられる。
【００４０】
培養槽２２は光合成微生物を培養するタンクであり、タンク内には光合成微生物と光合成微生物が培養される培養液が貯留される。培養槽２２で培養される光合成微生物はユーグレナなどの混合栄養微生物（独立栄養微生物の機能（光合成）と従属栄養微生物の機能を持ち合わせている微生物）であり、日中、即ち、光のあるときは光合成により、夜間、即ち、光がないか、または微弱のときは有機物からエネルギを得て成長（増殖）する。これらの微生物の中にはオイルに近い炭化水素を体内で生産するものがあり、増殖させることでオイル成分を抽出できる。
【００４１】
図４は培養槽２２を説明するための説明図である。培養槽２２の上部（開口部）には空気中に存在する雑菌とのコンタミネーションを防止するための蓋２２ａが設けられる。蓋２２ａは光を透過させる必要があるため、透明のシートまたは板状のプラスチック（ポリマー材料）からなる。培養槽２２はメタン発酵槽１４とガスホルダ１６に接続され、メタン発酵槽１４からはメタン発酵後の消化液が、ガスホルダ１６からは二酸化炭素が溶解された水がそれぞれ供給される。従って、光合成微生物は光（太陽光等）のある状況では培養槽２２内で二酸化炭素を炭素源として光合成により栄養を蓄え増殖し、光のない状況ではメタン発酵槽からの消化液によって消化液中の有機物を栄養源として増殖する。尚、消化液の性状は例えば硝酸０．６ｍｇ／ｌ以下、亜硝酸０．１ｍｇ／ｌ以下、アンモニア１１０ｍｇ／ｌ，ＴＯＣ（全有機炭素）１０３ｐｐｍ，ｐＨは７．１である。また、培養槽２２への消化液の供給はメタン発酵槽１４と培養槽２２を結ぶ配管上に設置された開閉バルブＶ７（図１参照。開閉バルブＶ７も後述する制御部４０によって制御される。また、配管には開閉バルブＶ７以外に必要に応じてポンプなどを設置してもよい）によって行われる（消化液供給手段）。
【００４２】
培養槽２２内の培養液の水深は光合成を考慮して３０ｃｍ以下とすることが望ましい。また、培養液は消化液や水が注入される際に水圧で撹拌される。
【００４３】
培養槽２２は前処理槽１２にも接続されており、培養槽２２で生じた培養残渣（光合成微生物が有効利用（オイルなどの有効成分の抽出）された後に生じる残渣）を前処理槽１２に供給する（戻す）ことができるようになっている。供給された培養残渣は前処理（水熱処理など）されてメタン発酵の材料として用いられる。前処理槽１２への培養残渣の供給は培養槽２２と前処理槽２２を結ぶ配管上に設置されたポンプやバルブ（いずれも図示せず）などによって行う（培養残渣供給手段）。但し、供給さえ可能であれば、その方法はどのような方法であってもよい。
【００４４】
ところで、上記したように、ガスホルダ１６にてバイオガス中の二酸化炭素を水に溶かす際、同時にバイオガス中の硫化水素も水に溶ける。従って、培養槽２２に供給する水の二酸化炭素比率を高めるためには硫化水素をさらに取り除くことが望ましい。そこで、図１に示すように、配管２８上には硫化水素を除去する脱硫器３４が設けられる。
【００４５】
脱硫器３４は鉄粉を詰めたフィルタであり、硫化水素を含む水がこのフィルタ（脱硫器３４）を通過するとき、硫化水素はイオン交換反応で硫化鉄として固定されて除去される。図５は脱硫器３４を説明するための説明図である。フィルタの構造としては直径約１ｍｍ以下の鉄粉を硫化水素に耐性のある材料（例えばテフロン（登録商標）ネット、チタンメッシュ、ステンレスメッシュ等）のネットでサンドイッチ構造にしたものである。このフィルタはＦｅ→ＦｅＳという化学反応を使って脱硫するため、定期的な取り換えが必要である。脱硫フィルタを用いて硫化水素濃度を低下さることで培養槽２２に供給される水は二酸化炭素濃度が高くなるため、培養が促進される。このように二酸化炭素を豊富に含む水とメタン発酵後の消化液を用いることで微生物には十分な栄養が与えられ、微生物は増殖する。
【００４６】
以上のように、光合成微生物の培養に消化液と二酸化炭素を多く含む水（アルカリ電解水）を利用することにより培養が促進されるだけでなく、廃棄または大気に放出する消化液と二酸化炭素の量も減らすことができる。また、培養した光合成微生物から有用成分を抽出した後の培養残渣も再度メタン発酵の原料として利用できるので、廃棄する培養残渣も減らすことができる。従って、システム全体として二酸化炭素の排出量や廃棄物の量を減らすことができ、環境への負荷を低減することができるようになる。
【００４７】
尚、開閉バルブＶ１〜Ｖ７は電磁開閉弁であり、制御部４０によって開閉が制御される。また、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２、濃度センサＣＳの出力値は制御部４０に送られる。制御部４０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏなどを備えるマイクロコンピュータからなる。
【００４８】
以上がこの実施例に係るメタン発酵装置１０の構成であるが、次にエンジンの駆動に必要な量までバイオガスのメタン濃度を上げるメタン濃度制御処理について説明する。図６はガスホルダ１６から排出されるバイオガス中のメタン濃度を調整する処理を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは制御部４０によって所定の周期ごとに実行される。
【００４９】
以下説明すると、先ずＳ（ステップ）１０において開閉バルブＶ１，Ｖ４，Ｖ６をすべて開いてメタン発酵槽１４からのバイオガスをガスホルダ１６に供給可能とすると共に、ガスホルダ１６への水の注水とガスホルダ１６からの水の排出を行う（ほぼ注入した分を排出する）。これにより、メタン発酵槽１４からガスホルダ１６にバイオガスの供給が開始されると共に、ガスホルダ１６への注水とガスホルダ１６から培養槽２２への水の供給が開始される。
【００５０】
次いでＳ１２に進み、濃度センサＣＳからの出力値に基づきガスホルダ１６から供給されるバイオガス中のメタン濃度を検出し、検出されたメタン濃度が所定濃度以上か否か判断する。所定濃度はバイオガスをエンジンに供給したときにエンジンが駆動可能な濃度であり、例えば６０％とされる。
【００５１】
Ｓ１２で否定、即ち、メタン濃度が所定濃度に達していないときはＳ１４に進み、開閉バルブＶ２を閉じる一方、開閉バルブＶ５を開く。開閉バルブＶ２を閉じることによってガスホルダ１６内の圧力を上げ、開閉バルブＶ５を開くことによってガスホルダ１６内に水を散水する。ガスホルダ１６内のガスの圧量を上げると共に、水を散水することで二酸化炭素が溶けやすい環境を作り、バイオガス中のメタン濃度を上昇させる。
【００５２】
一方、Ｓ１２で肯定、即ち、バイオガス中のメタン濃度が所定濃度以上になったときはＳ１６に進み、開閉バルブＶ２を開く一方、開閉バルブＶ５を閉じる。これにより、ガスホルダ１６内への散水を停止すると共に（または当初から散水していない場合にはそのまま散水はせずに）、メタン濃度が所定濃度以上となったバイオガスを凝縮器１８および貯蔵タンク２０に供給する。
【００５３】
次いでＳ１８に進み、圧力センサＰＳ１とＰＳ２の出力値に基づきメタン発酵槽１４内の圧力と貯蔵タンク２０内の圧力を検出し、メタン発酵槽１４内の圧力と貯蔵タンク２０内の圧力がほぼ等しくなったか否か判断する。Ｓ１８で否定されるときは次の処理には進まず（圧力が等しくなるまで待機）、肯定されるときはＳ２０に進んで開閉バルブＶ１，Ｖ２を閉じてバイオガスの供給を停止させる。
【００５４】
次いでＳ２２に進み、ガスホルダ１６内の水のｐＨ（水素イオン指数）を測定し、ｐＨが所定値（例えば６．５）以上か否か判断する。Ｓ２２で否定されるときは開閉バルブＶ４，Ｖ６を開いてガスホルダ１６内の水をｐＨ６．５になるまで入れ替える一方、Ｓ２２で肯定されるときは開閉バルブＶ４，Ｖ６を閉じる。
【００５５】
以上のように、バイオガス中のメタン濃度が所定濃度以上となり（Ｓ１２）、メタン発酵槽１４内の圧力と貯蔵タンク２０内の圧力が等しくなって（Ｓ１８）ガスホルダ１６内の水のｐＨが所定値以上になると、Ｖ１からＶ６のすべて（図６のフロー・チャートにはないが開閉バルブＶ７も含む）の開閉バルブが閉じられる。これにより、作業者はすべての開閉バルブＶ１〜Ｖ６が閉じられたことを確認して装置を停止することができる。
【００５６】
尚、開閉バルブＶ１〜Ｖ６（Ｖ７）の制御を制御部４０によって行うようにしたが、開閉バルブＶ１〜Ｖ６は手動式バルブでもよく、各センサＰＳ１，ＰＳ２，ＣＳの出力値に基づいて作業者が開閉バルブＶ１〜Ｖ６を手動で操作するようにしてもよい。
【００５７】
以上の如く、この発明の実施例にあっては、有機性廃棄物をメタン発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽１４と、前記メタン発酵槽で生成されたバイオガスを貯留するガス貯留手段（ガスホルダ）１６と、光合成微生物を培養する培養槽２２とを備えたメタン発酵装置１０において、前記ガス貯留手段は、前記バイオガス中の二酸化炭素を液体（水）に溶解させる溶解手段（多孔体１６ａ等）と、前記二酸化炭素が溶解された液体を前記培養槽に供給可能な液体供給手段（配管２８、開閉バルブＶ６）からなる如く構成したので、本来廃棄（大気へ放出）されていた二酸化炭素等の有効活用を図ることができ、これにより二酸化炭素排出量（廃棄物の量）を減少させることができる。
【００５８】
また、前記溶解手段は、前記バイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させる如く構成したので、簡易な構成でバイオガス中の二酸化炭素を液体に溶解させることができる。
【００５９】
また、前記溶解手段は、前記バイオガスを気泡にする気泡発生手段（多孔体）１６ａを有し、前記気泡にされたバイオガスを前記液体に通過させることによって前記バイオガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解させる如く構成したので、バイオガス中の二酸化炭素を液体により溶解させやすくなる。
【００６０】
また、前記気泡発生手段は、多数のガス導入孔が形成された多孔体１６ａからなる如く構成したので、バイオガス中の二酸化炭素を液体により一層溶解させやすくなる。
【００６１】
また、前記液体は、アルカリ電解水である如く構成したので、二酸化炭素の溶解量を増加させることができる。
【００６２】
また、前記二酸化炭素が溶解された液体から硫化水素を除去可能な硫化水素除去手段（脱硫器）３４を備える如く構成したので、二酸化炭素比率のより高い液体を培養槽２２に供給することができ、光合成微生物の培養を促進することができる。
【００６３】
また、前記メタン発酵槽からのメタン発酵後の消化液を前記培養槽に供給可能な消化液供給手段（開閉バルブＶ７等）を備える如く構成したので、本来廃棄される消化液の有効活用を図ることができる。また、二酸化炭素を多く含む液体のみならず、消化液をも培養槽２２に供給することで、光合成微生物の培養をより促進することができる。
【００６４】
また、前記メタン発酵槽に供給される有機性廃棄物の前処理を行う前処理槽１２と、前記培養槽で生じた培養残渣を前記前処理槽に供給可能な培養残渣供給手段（前処理槽１２と培養槽２２を結ぶ配管、およびこの配管に設置されたバルブ等）とを備える如く構成したので、本来廃棄される培養残渣の有効活用を図ることができる。
【００６５】
尚、実施例では、エンジンが駆動可能なバイオガス中のメタン濃度やガスホルダ１６中の水のｐＨ、または培養液の水深などについて具体的な数値で示したが、それらは例示であり、必ずしもこの数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０  メタン発酵装置、１２  前処理槽、１４  メタン発酵槽、１６  ガスホルダ（ガス貯留手段）、１６ａ  多孔体（溶解手段（気泡発生手段））、２２  培養槽、２８  配管（液体供給手段）、３４  脱硫器（硫化水素除去手段）、Ｖ６，Ｖ７  開閉バルブ（液体供給手段、消化液供給手段）
【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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