(57)【要約】【課題】下水処理場の汚泥処理プロセスである消化槽から発生する消化ガスを燃料としてガスエンジン発電機，ガスタービン等から発生する温水は下水処理場で使用する量が少ないため大半が使用しきれていない。温水を配管等で需要家に輸送しようとしても熱のロスが大きく実用的ではないため、エネルギー効率が悪くなる。【解決手段】下水処理場敷地内の汚泥処理プロセスを行う消化槽と、前記消化槽から発生し、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地へ配管を通して輸送された消化ガスを利用して発電する、前記需要家敷地内にある消化ガス発電設備とを有する消化ガス発電システム。【効果】本発明によれば、温水では熱ロスがあり輸送に適さなかったが、消化ガスであればロスが少なく輸送することができ、消化ガスの省エネを実現できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水処理場敷地内の汚泥処理プロセスを行う消化槽と、前記消化槽から発生し、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地へ配管を通して輸送された消化ガスを利用して発電する、前記需要家敷地内にある消化ガス発電設備とを有する消化ガス発電システム。
【請求項２】
下水処理場敷地内の汚泥処理プロセスを行う消化槽から発生する消化ガスを、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地へ配管を通して受け取り、前記消化ガスを利用して発電する消化ガス発電設備。
【請求項３】
請求項１に記載の消化ガス発電システムにおいて、前記需要家敷地内に、消化ガス使用量を計測するガスメータを有し、前記下水処理場敷地内に、前記ガスメータで計測され、送信された使用量情報を管理するガス使用量管理装置を有する消化ガス発電システム。
【請求項４】
下水処理場敷地内に設置された、汚泥処理プロセスを行う消化槽及び前記消化槽から発生する消化ガスを利用して発電する発電設備を有し、前記発電設備で発電し、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地内に設置された、前記消化ガスを利用して発電する消化ガス発電設備へ、前記消化ガスを配管を通して輸送する消化ガス発電方法。
【請求項５】
下水処理場敷地内の汚泥処理プロセスを行う消化槽から発生する消化ガスを、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地へ配管を通して受け取り、前記需要家敷地内に設置された発電設備で前記消化ガスを利用して発電する消化ガス発電方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
下水処理場の汚泥処理プロセスを行う消化槽から発生する消化ガスを利用した消化ガス発電システム，設備及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
消化ガスを使用した発電システムとして、特開２００２−２８２８９６号公報などがある。
【０００３】
消化ガスを燃料とするガスエンジン発電機，ガスタービン等では発電を起こすと同時に高質熱である蒸気（１７０〜１８０℃）や低質熱である温水（８０〜
９０℃）が発生し、蒸気は消化槽の加温に使用されているが、温水は下水処理場で使用される量が限られているため、大半が廃棄されているのが現状である。
【０００４】
温水を利用する技術として特開平５−２８８３２４号公報がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８２８９６号公報
【特許文献２】
特開平５−２８８３２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
下水処理場の汚泥処理プロセスである消化槽から発生する消化ガスを燃料としてガスエンジン発電機，ガスタービン等から発生する温水は下水処理場で使用する量が少ないため大半が使用しきれていない。温水を配管等で需要家に輸送しようとしても熱のロスが大きく実用的ではないため、エネルギー効率が悪くなる。
【０００７】
本発明は、温水の使用量が多い病院，ホテル等の需要家で消化ガスを利用することにより、温水の利用率を向上させ、消化ガスの省エネを実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、下水処理場敷地内の汚泥処理プロセスを行う消化槽と、前記消化槽から発生し、前記下水処理場敷地とは異なる需要家敷地へ配管を通して輸送された消化ガスを利用して発電する、前記需要家敷地内にある消化ガス発電設備とを有する消化ガス発電システムとしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１０】
図１に、下水処理場に消化ガス発電システムを設置した場合の一例である。
【００１１】
図１の下水処理場１は主として、下水処理の汚泥処理プロセスの消化槽２，消化ガスをエネルギーとして稼動するボイラ３，ガスエンジン４，発電機５から構成されている。
【００１２】
消化槽２は汚泥濃縮槽からの汚泥を約３０℃にして攪拌すると嫌気性菌の働きが活発になり、約３０日で安定した汚泥（消化汚泥）になる。その際、消化槽から発生する消化ガスをボイラ３，ガスエンジン４に供給する。
【００１３】
ボイラ３は消化ガスをエネルギーとして発生した蒸気を消化槽２の加温に使用している。
【００１４】
ガスエンジン４は消化ガスをエネルギーとして発生した、動力，蒸気，温水をそれぞれ、動力は発電機５の発電、蒸気はボイラ３同様消化槽２の加温、温水は給湯に使用している。熱エネルギーとして発生する蒸気については高効率で使用できるが、温水については発生量に対して、下水処理場１で使用する量が著しく少ないため余剰分は廃棄しているのが現状である。蒸気は１７０〜１８０℃の高質熱、温水は８０〜９０℃の低質熱の熱エネルギーである。
【００１５】
発電機５はガスエンジン４からの動力を元に発電を行い電力を供給する。
【００１６】
図２は、本発明の消化ガス省エネシステムとして病院，ホテル等の需要家に消化ガス発電システムを設置し、下水処理場から複数の需要家への消化ガス輸送に下水管を用いた一例である。
【００１７】
図２の下水処理場１０は主として下水処理の汚泥処理プロセスの消化槽１１，消化ガスをエネルギーとして稼動するボイラ１２，需要家３０，需要家４０，需要家５０で使用した消化ガス使用量を一括管理するガス使用量管理装置１３から構成されている。
【００１８】
消化槽１１は消化槽１１から発生する消化ガスを、ボイラ１２については下水処理場１０内のガス管を経由し、また需要家３０，需要家４０，需要家５０については下水管２０に設置されたガス管を経由して輸送する。ボイラ３は消化ガスをエネルギーとして、蒸気を発生させ消化槽１１の加温に使用する。ガス使用量管理装置１３は需要家３０，需要家４０，需要家５０で使用したガス使用量の情報を電線を経由して入手し、各需要家のガス使用量を管理すると共に、需要家に請求するガス使用量を算出する。
【００１９】
需要家３０は主として発電機３１，ガスエンジン３２，ガスメータ３３から構成されている。下水処理場１０の消化槽１１から下水管２０内のガス管を経由して、ガスエンジン３２に消化ガスを供給する。ガスエンジン３２は消化ガスをエネルギーとして発生した、動力，蒸気，温水をそれぞれ、動力は発電機３１の発電、蒸気は空調、温水は給湯に使用している。図１の下水処理場に消化ガス発電システムを設置する場合とことなり、病院，ホテル等の需要家で使用される温水の量は多いため廃棄する量は最小限にとどめることができ、有効に使用することができる。
【００２０】
発電機３１はガスエンジン３２からの動力を元に発電を行い電力を供給する。
【００２１】
発電機３１から発生する電力では需要家設備の使用電力をまかなえない場合は、別途不足分の電力を電力会社３４より供給する。需要家４０，需要家５０についても需要家３０と同様である。
【００２２】
図２の例では、下水処理場の敷地内に消化ガス発電設備の無い例を示したが、下水処理場敷地内に消化ガス発電設備があり、その消化ガス発電設備で消費されなかった余剰な消化ガスを、需要家敷地内の消化ガス発電設備に輸送することで、消化ガスの省エネを達成することもできる。
【００２３】
図３に下水処理場及び需要家における熱エネルギー利用比較を示す。
【００２４】
上述の通り、消化ガス発電システムから発生する熱エネルギーには高質熱である蒸気、低質熱である温水がある。蒸気の場合、下水処理場ではボイラから発生するものと消化ガス発電システムから発生するものがあり、発生蒸気量は消化ガス発電システムよりボイラの方が多く、用途は共に消化槽の加温である。また需要家では主として空調に用いる。温水の場合、下水処理場，需要家ともに用途としては主として給湯として使用するが、温水の使用効率は下水処理場より需要家の方が高い。これは、温水の使用量が下水処理場より需要家の方が多いためである。
【００２５】
以上より消化ガス発電システムを需要家に設置することにより、ガスエンジンから発生する温水の利用効率を向上することが可能となるので、消化ガスの省エネを実現できる。
【００２６】
図４に需要家３０における電力使用フロー図を示す。
【００２７】
電力使用フロー図では、はじめに発電機３１で発生する電力（発電電力）で需要家３０における全使用電力が足りているか判断し、足りていればはじめのステップに戻り、不足していれば不足分の電力を電力会社３４より供給してもらいはじめのステップに戻る。不足分の電力を供給した後、はじめのステップに戻り、発電機３１で発生する電力（発電電力）で需要家３０における全使用電力が足りているか判断し、足りていれば電力会社３４からの電力供給を停止し、はじめのステップに戻る。需要家４０，需要家５０についても同様である。これにより、下水処理場では、消化ガスを需要家に販売することで利益を得ることができ、需要家においても消化ガス発電を行うことで、電力料金の削減につながる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、温水では熱ロスがあり輸送に適さなかったが、消化ガスであればロスが少なく輸送することができ、消化ガスの省エネを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】下水処理場に消化ガス発電システムを設置した場合の構成図。
【図２】需要家に消化ガス発電システムを設置した場合の構成図。
【図３】下水処理場及び需要家における熱エネルギー利用比較。
【図４】電力使用フロー図。
【符号の説明】
１，１０…下水処理場、２，１１…消化槽、３，１２…ボイラ、４，３２…ガスエンジン、５，３１…発電機、１３…ガス使用量管理装置、２０…下水管、
３０，４０，５０…需要家、３３…ガスメータ、３４…電力会社。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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