(57)【要約】      （修正有） 【課題】水を電気分解して得られる水素と酸素に、有機物から得られるメタンガスを反応させて水素を産出する一方、水素と酸素の燃焼熱を利用してゴミ等の加熱処理を行える水酸素ガス燃焼利用装置、及びその方法を提供する。【解決手段】水酸素ガス燃焼利用装置１０は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段１と、バイオガス発生手段１に接続されバイオガスを内部へ導入する反応炉２と、水を電気分解して水酸素ガスを発生する水酸素ガス発生手段３と、水酸素ガス発生手段３に接続され水酸素ガスを反応炉２の内部にて燃焼させるガスバーナ４と、反応炉２の内部に接続し二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素除去手段５とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段と、前記バイオガス発生手段に接続され前記バイオガスを内部へ導入する反応炉と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する水酸素ガス発生手段と、前記水酸素ガス発生手段に接続され前記混合気を前記反応炉の内部にて燃焼させるガスバーナと、前記反応炉の内部に接続し二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素除去手段とを備え、
前記ガスバーナが前記混合気を燃焼させる過程で、前記バイオガスと前記混合気との反応を誘起し、前記二酸化炭素除去手段が、前記反応に基づき発生する燃焼ガス中の二酸化炭素を吸収することを特徴とする水酸素ガス燃焼利用装置。
【請求項２】
メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段と、排気口を開放した反応炉と、前記バイオガスを加圧して前記反応炉の内部へ噴射するバイオガス噴射手段と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する水酸素ガス発生手段と、該水酸素ガス発生手段に接続され前記混合気を前記反応炉の内部にて燃焼させるガスバーナと、前記反応炉の排気口に接続したタービン発電機とを備え、
前記ガスバーナが前記混合気を燃焼させる過程で、前記バイオガスと前記混合気との反応を誘起し、前記反応に基づき発生する燃焼ガス中の二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスが、前記反応炉の排気口から噴出することにより前記タービン発電機を回転させることを特徴とする水酸素ガス燃焼利用装置。
【請求項３】
前記タービン発電機を回転させた前記燃焼ガス中の二酸化炭素を吸収する、二酸化炭素除去手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の水酸素ガス燃焼利用装置。
【請求項４】
メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生する工程と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する工程と、前記混合気を燃焼させつつ前記混合気が燃焼する雰囲気中に前記バイオガスを導入する工程と、前記燃焼する混合気と前記バイオガスとの反応により二酸化炭素及び水素を含む燃焼ガスを発生する工程と、前記燃焼ガスの成分から水素を分離する工程とを含むことを特徴とする水酸素ガス燃焼利用方法。
【請求項５】
有機物の燃焼残渣を前記混合気が燃焼する雰囲気中に投入する工程と、前記混合気が燃焼する燃焼熱により前記燃焼残渣を熱処理する工程と、前記雰囲気中から前記燃焼残渣を排出する工程とを含むことを特徴とする請求項４に記載の水酸素ガス燃焼利用方法。
【請求項６】
メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生する工程と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する工程と、前記混合気を燃焼させつつ前記混合気が燃焼する雰囲気中に前記バイオガス及び水を噴射する工程と、前記燃焼する混合気、前記バイオガス、及び水の反応により水蒸気、二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスを発生する工程と、前記燃焼ガスによりタービン発電機を回転させる工程とを含むことを特徴とする水酸素ガス燃焼利用方法。
【請求項７】
前記燃焼ガスを復水する過程で前記燃焼ガスの成分の水素を分離する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の水酸素ガス燃焼利用方法。
【請求項８】
有機物を醗酵させることにより前記バイオガスを発生することを特徴とする請求項４乃至７に記載の水酸素ガス燃焼利用方法。
【請求項９】
バイオマスに水蒸気を噴射することにより前記バイオガスを発生することを特徴とする請求項４乃至７に記載の水酸素ガス燃焼利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を電気分解して生成される水素と酸素の燃焼反応を利用して、更に大量の水素を産出する過程で、廃棄物処理や発電も同時に行える水酸素ガス燃焼利用装置、及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献には、水素と酸素の燃焼反応によって過熱蒸気を発生させ、これによってゴミ・廃棄物を加熱処理し、更には、余剰の熱エネルギーを発電に利用する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６４８３１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の加熱処理は専ら酸化反応によるものであり、この結果として二酸化炭素を生成する。また、水素は熱処理によって発生する炭素に結合して炭化水素を生成し、或いは空気中の酸素に再び結合して水蒸気となる。このような炭化水素又は水蒸気の用途は特に無く、従って水素の有効利用は現状の技術では成されていない。
【０００４】
本発明の目的は、水を電気分解して得られる水素と酸素に、有機物から得られるメタンガスを反応させて水素を産出する一方、水素と酸素の燃焼熱を利用してゴミ等の加熱処理を行える水酸素ガス燃焼利用装置、及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段と、前記バイオガス発生手段に接続され前記バイオガスを内部へ導入する反応炉と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する水酸素ガス発生手段と、前記水酸素ガス発生手段に接続され前記混合気を前記反応炉の内部にて燃焼させるガスバーナと、前記反応炉の内部に接続し二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素除去手段とを備え、前記ガスバーナが前記混合気を燃焼させる過程で、前記バイオガスと前記混合気との反応を誘起し、前記二酸化炭素除去手段が、前記反応に基づき発生する燃焼ガス中の二酸化炭素を吸収することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段と、排気口を開放した反応炉と、前記バイオガスを加圧して前記反応炉の内部へ噴射するバイオガス噴射手段と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する水酸素ガス発生手段と、該水酸素ガス発生手段に接続され前記混合気を前記反応炉の内部にて燃焼させるガスバーナと、前記反応炉の排気口に接続したタービン発電機とを備え、前記ガスバーナが前記混合気を燃焼させる過程で、前記バイオガスと前記混合気との反応を誘起し、前記反応に基づき発生する燃焼ガス中の二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスが、前記反応炉の排気口から噴出することにより前記タービン発電機を回転させることを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置は、前記タービン発電機を回転させた前記燃焼ガス中の二酸化炭素を吸収する、二酸化炭素除去手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生する工程と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する工程と、前記混合気を燃焼させつつ前記混合気が燃焼する雰囲気中に前記バイオガスを導入する工程と、前記燃焼する混合気と前記バイオガスとの反応により二酸化炭素及び水素を含む燃焼ガスを発生する工程と、前記燃焼ガスの成分から水素を分離する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、有機物の燃焼残渣を前記混合気が燃焼する雰囲気中に投入する工程と、前記混合気が燃焼する燃焼熱により前記燃焼残渣を熱処理する工程と、前記雰囲気中から前記燃焼残渣を排出する工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生する工程と、水を電気分解して水素と酸素の混合気を発生する工程と、前記混合気を燃焼させつつ前記混合気が燃焼する雰囲気中に前記バイオガス及び水を噴射する工程と、前記燃焼する混合気、前記バイオガス、及び水の反応により水蒸気、二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスを発生する工程と、前記燃焼ガスによりタービン発電機を回転させる工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、前記燃焼ガスを復水する過程で前記燃焼ガスの成分の水素を分離する工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、有機物を醗酵させることにより前記バイオガスを発生することを特徴とする。又は、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法は、バイオマスに水蒸気を噴射することにより前記バイオガスを発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを反応炉の内部へ導入し、水を電気分解して得られる水素と酸素の混合気を燃焼することにより、燃焼炉の内部においてバイオガスと混合気との反応を誘起するものである。この反応によって、二酸化炭素に加え、最初の混合気に含まれる水素の４倍（モル比）に相当する水素を発生できるので、二酸化炭素のみを二酸化炭素除去手段が吸収すれば、高純度の水素を分離することができる。以上のように、電気分解に供するための水と、容易に調達できるメタンガスとを準備するだけで、高純度の水素を大量に生産できるので、水素の製造工程を簡略化することに加え、水素の製造コストを大幅に削減することができる。
【００１４】
また、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置によれば、ガスバーナが、混合気を燃焼させる過程でバイオガスと混合気の反応を誘起し、この反応に基づき発生する燃焼ガスが、反応炉の内部で圧力及び温度が上昇（容積一定）しつつ、反応炉の排気口から噴出する。燃焼ガスに含まれる水蒸気は、過熱蒸気であり膨張する過程で極めて高速の流体となるので、この水蒸気の運動エネルギーによってタービン発電機を良好に回転させて発電することができる。
【００１５】
更に、二酸化炭素除去手段が、燃焼ガス中の二酸化炭素を吸収するよう構成すれば、高純度の水素を大量に生産し、既述の効果を奏することもできる。
【００１６】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法によれば、水を電気分解して発生させた混合気を燃焼させつつ、この燃焼する雰囲気中に、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを導入して、上記の燃焼過程にある混合気とバイオガスとを反応させることにより、二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスを発生することができる。この燃焼ガス中の二酸化炭素を、例えば炭酸カルシウムのような吸収剤に吸収させることにより、高純度の水素を分離することができる。この分離して得られる水素の量は、最初の混合気に含まれる水素の４倍（モル比）に達することになる。
【００１７】
従って、電気分解に供するための水と、容易に調達できるメタンガスとを準備するだけで、高純度の水素を大量に生産できるので、水素の製造工程を簡略化できることに加え、水素の製造コストの大幅に削減を図ることができる。
【００１８】
更に、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法によれば、所謂生ゴミと称される可燃性の有機物を焼却処分した後に灰として残る燃焼残渣（無機塩類）を、水を電気分解して発生させた混合気を燃焼する際の強い酸化性の雰囲気中に投入し、この燃焼に伴う高熱によって燃焼残渣を加熱処理するので、燃焼残渣の更なる分解又は様態の変化を促進することができる。例えば、上記の高熱によって一旦溶融した燃焼残渣を再び冷却すると固化して収縮する。この状態で燃料残渣は不要に嵩張ることが無いので、その取扱いがし易くなり搬送するのにも便利である。また、固化した燃料残渣を粉砕すれば、これを土壌に還すことも容易である。
【００１９】
従って、燃焼残渣を大量に投棄することで自然環境に悪影響を及ぼすという懸念を解消することができる。しかも、従来のように不要に嵩張る燃焼残渣を廃棄処分するために、例えば大規模な埋立地を建設したり、このような埋立地まで大量の燃料残渣を運搬する等の大掛かりな手間を省くことができる。
【００２０】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法によれば、水を電気分解して発生させた混合気を燃焼させつつ、この燃焼する雰囲気中に、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスに加えて水を噴射して、上記の燃焼過程にある混合気とバイオガスと水とを反応させることにより、水蒸気、二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスを発生することができる。この燃焼ガスに含まれる水蒸気は、過熱蒸気であり膨張する過程で極めて高速の流体となるので、この水蒸気の運動エネルギーによってタービン発電機を良好に回転させて発電することができる。同発電によって得られる電力はあらゆる使途が考えられるが、その一部を水の電気分解に供する電力として利用することもできる。
【００２１】
更に、燃焼ガスを復水する過程で燃焼ガス中の二酸化炭素を、例えば炭酸カルシウムのような吸収剤に吸収させるよう構成しても良い。この場合、燃焼ガスから分離できる水素の量は、最初の混合気に含まれる水素の４倍（モル比）に達するので、既述の効果を奏することができる。
【００２２】
更に、本発明に係る水酸素ガス燃焼利用方法によれば、有機物として所謂生ゴミ等を収集し、これを醗酵させるだけでバイオガスを発生し、これに含まれるメタンガスを利用できるので、メタンの産出に殆どコストを費やすことがない。或いは、バイオマスに水蒸気を噴射することによりバイオガスを発生するので、所謂生ゴミ等からメタンを得る場合に比較して、メタンを安定して供給できる。これにより、水素を製造する量又は発電電力の増減に応じて、これに必要となるメタンを迅速且つ確実に調達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係る実施形態として、水を電気分解して生成されるモル比が２対１の水素と酸素の混合気（以下で「水酸素ガス」と略す。）に加えて、メタンガスを利用した水素の製造、廃棄物の処理、及び発電に係る技術を順次説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１に概略を示すように、実施例１の水酸素ガス燃焼利用装置１０は、メタン、二酸化炭素、及び水蒸気を含むバイオガスを発生するバイオガス発生手段１と、バイオガス発生手段１に接続されバイオガスを内部へ導入する反応炉２と、水を電気分解して水酸素ガスを発生する水酸素ガス発生手段３と、水酸素ガス発生手段３に接続され水酸素ガスを反応炉２の内部にて燃焼させるガスバーナ４と、反応炉２の内部に接続し二酸化炭素を吸収可能な二酸化炭素除去手段５とを備えるものである。
【００２５】
バイオガス発生手段１は、有機物を投入可能な密閉された醗酵槽であり、上記の生ゴミの醗酵が進行するに従って発生するメタンガス及び蒸気を、バイオガスとして反応炉２へ送出するものである。ここで、有機物とは、家庭等から排出される所謂生ゴミと称される可燃性の廃棄物を広く意味する。反応炉２は、その側壁にガスバーナ４を貫通させると共に、バイオガスを導入するための導入経路２１と排気口２２を各々設けた容器を主体とするものである。水酸素ガス発生手段３は、詳細な図示を省略しているが、陽電極及び陰電極を内装した電解槽に水を導入し、これらの陽電極及び陰電極に電位差を付与して水を電気分解することにより、水酸素ガスを発生するものである。水酸素ガスは、水酸素ガス発生手段３から水素と酸素が混合したままの状態でガスバーナ４まで到達する。ガスバーナ４はそのノズルみのを図に表し、点火装置、逆火防止具、流量調整弁、及び開閉弁等については図示を省略している。
【００２６】
水酸素ガス燃焼利用装置１０によれば、ガスバーナ４によって水酸素ガスが燃焼される過程で、水酸素ガスの燃焼熱が、バイオガスと水酸素ガスとの反応を誘起し、この反応に基づき発生する二酸化炭素を二酸化炭素除去手段５が吸収することができる。詳しくは次の通りである。
【００２７】
先ず、上記に例示した有機物をバイオガス発生手段１に投入し、所定時間が経過すると有機物の醗酵が進行することにより、上記のバイオガスが徐々に発生する。そして、バイオガスの発生量が増加しバイオガス発生手段１に蓄積されたバイオガスが、所定の気圧に達したところで、バイオガス発生手段１からバイオガスを反応炉２の内部へ噴出する。以上のように有機物として所謂生ゴミ等を収集し、これを醗酵させるだけで容易に得られるバイオガスの成分のメタンガスを利用するので、メタンの産出に殆どコストを費やすことがない。一方、水酸素ガス発生手段３により水を電気分解して、水素と酸素から成る水酸素ガスを発生する。この水酸素ガスをガスバーナ４から反応炉２の内部へ噴射しつつ燃焼させる。水酸素ガスの燃焼は摂氏２，０００〜３，０００度に達する強い酸化反応である。また、この燃焼は空気中の酸素を消費することなく進行するので、反応炉２の内部には空気を供給しなくても良い。
【００２８】
以上に述べた水酸素ガスの燃焼熱によって反応炉２の内部の温度は急上昇し、同時に、水酸素ガスの燃焼に伴い生成する過熱蒸気によって反応炉２の内部が満たされる。以上に述べた反応炉２の内部においては、概ね水酸素ガスの成分である水素と酸素が直接に反応して過熱蒸気を発生する段階と、この過熱蒸気がバイオガスと混合しつつ、水酸素ガスの燃焼熱によってバイオガスに含まれるメタンが酸化される段階とを経て、最終的に水素と二酸化炭素を主成分とする燃焼ガスが発生する。以上の反応を継続させると、反応炉２の内部の気圧が上昇するので、燃焼ガスは排気口２２を経て反応炉２の外部へ放出（膨張）する。更に、燃焼ガス中の二酸化炭素は、二酸化炭素除去手段５により吸収される。これにより、高純度の水素だけを燃焼ガスから分離することができる。
【００２９】
二酸化炭素除去手段５とはして、炭酸カルシウムの水溶液を水槽に貯留したものを適用しても良い。この場合、炭酸カルシウムの水溶液中を、細かい気泡状にした燃焼ガスを通過させることにより、二酸化炭素の迅速且つ確実な吸収を促すことができる。この他、燃焼ガスの成分の水素だけを水素吸蔵合金に吸収させて、二酸化炭素と水素とを分離した後、水素吸蔵合金から可逆的に水素を排出するようにしても良い。
【００３０】
以上の工程を経て産出される水素の量は、最初の水酸素ガスに含まれる水素の４倍（モル比）に達することになる。従って、水酸素ガス燃焼利用装置１０によれば、電気分解に供するための水と、容易に調達できるメタンガスとを準備するだけで、高純度の水素を大量に生産できるので、水素の製造工程を簡略化することに加え、水素の製造コストの大幅な削減を図ることができる。
【実施例２】
【００３１】
図２は、実施例２の水酸素ガス燃焼利用装置２０の概略を示している。実施例１の構成として既述の要素については、同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３２】
実施例２の水酸素ガス燃焼利用装置２０は、反応炉２の底部に燃焼残渣６を投入できるよう構成したものである。燃焼残渣６とは、所謂生ゴミ等の有機物を焼却処分した後に残る灰等の無機塩類である。水酸素ガス燃焼利用装置２０においては、反応炉２の内部に供給可能な熱量の増大を図るために、反応炉２の両側壁に一対のガスバーナ４を各々配置している。水酸素ガス発生手段３にて発生された水酸素ガスは分配器３１を経て分岐し、一対のガスバーナ４へ均等に各々分配される。
【００３３】
バイオガスを発生する手段としては実施例１と同様の構成を適用しても良いが、実施例２においてはバイオガス発生手段１１を適用する。バイオガス発生手段１１は、バイオマスに適量の温水を供給することにより、バイオマスの醗酵を促進し大量の二酸化炭素を発生するものである。上記の温水は、水酸素ガス発生手段３で電気分解される過程で加熱される水の一部を利用する。また、温水は、圧縮機１２を用いてバイオマスへ向けて噴射されることが好ましい。バイオマスとは、有機物を濃縮して固形化したものである。このようなバイオマスをバイオガスの原料として適用した場合、所謂生ゴミを原料とした場合に比較して、それに含まれる高濃度な有機物の醗酵速度を人為的に制御するのが容易であり、更には保管、搬送、及び計量時の取扱いも便利であるという利点が得られる。バイオマスの醗酵が進行するに従って発生するバイオガスが反応炉２へ送出される点は、既述の通りである。
【００３４】
水酸素ガス燃焼利用装置２０によれば、水酸素ガスを燃焼する際の強い酸化性の雰囲気中に燃焼残渣６を投入し、水酸素ガスの燃焼に伴う高温の燃焼熱によって燃焼残渣６を加熱処理して、燃焼残渣６の更なる分解又は様態の変化を促進することができる。例えば、高温の燃焼熱によって燃焼残渣６を溶融し、これを反応炉２から取り出してから再び冷却すると、燃焼残渣６は固化して収縮することになる。この様態をガラス化物と称する。図中に表したガラス化物７は、上記の通り固化し収縮しているので、反応炉２からスラグとして取り出しても殆ど嵩張ることがなく、その取扱いは極めて容易である。しかも、ガラス化物７は固形であるため搬送するのが便利であり、またガラス化物７を粉砕すれば、これを短期間で土壌に還すこともできる。
【００３５】
従って、燃焼残渣６を大量に投棄することで自然環境に悪影響を及ぼすという懸念を解消することができる。しかも、従来のように不要に嵩張る燃焼残渣６を廃棄処分したり、これを運搬する等の大掛かりな手間を省くことができる。また、反応炉２の燃焼熱を、例えばバイオマスの醗酵を促すための保温用の熱源として利用したり、又は余熱ボイラの熱源としても利用することもできる。
【実施例３】
【００３６】
図３に概略を示すように、実施例３の水酸素ガス燃焼利用装置３０は、バイオガス発生手段１と、燃焼ガスを高速で噴出可能な排気口２２を開放した反応炉２と、バイオガスを加圧して反応炉２の内部へ噴射するバイオガス噴射手段１３と、水酸素ガス発生手段３と、温水を加圧して反応炉２の内部へ噴射する給水手段３２と、ガスバーナ４と、反応炉２の排気口２２に接続したタービン発電機８と、図に表していない既述の二酸化炭素除去手段５とを備えるものである。バイオガス噴射手段１３は、バイオガス発生手段１にて発生するバイオガスを反応炉２へ圧送する圧縮機である。給水手段３２は、水酸素ガス発生手段３で電気分解される過程で加熱される水の一部を、反応炉２の内部へ向けて圧送する圧縮機である。
【００３７】
水酸素ガス燃焼利用装置３０によれば、ガスバーナ４が、水酸素ガスを燃焼させる過程でバイオガスと水酸素ガスとの反応を誘起し、この反応に基づき発生する二酸化炭素、及び水素を含む燃焼ガスが、反応炉２の排気口２２から作動ガスとして噴出することによりタービン発電機８を回転させるよう構成したものである。詳しくは次の通りである。
【００３８】
即ち、水酸素ガス燃焼利用装置３０は、バイオガス発生手段１にて発生させた水酸素ガスを反応炉２の内部にて燃焼させつつ、この燃焼する雰囲気中に、バイオガス噴射手段１３によりバイオガスを噴射することに加えて、給水手段３２により水を噴射するので、上記の燃焼過程にある水酸素ガスとバイオガスに加え、更に水を反応させることができる。この反応により、水蒸気、二酸化炭素、及び水素を含む作動ガスが反応炉２の内部に発生することになる。作動ガスに含まれる水蒸気は過熱蒸気である。従って、この水蒸気が膨張する過程で極めて高速の流体となるので、この水蒸気が排気口２２から噴出する運動エネルギーによってタービン発電機８を良好に回転させて発電することができる。
【００３９】
以上の発電によって得られる電力はあらゆる使途が考えられるが、その一部を水酸素ガス発生手段３が水の電気分解に供する電力として利用することもできる。更に、上記の作動ガスを復水する過程で作動ガスの成分の二酸化炭素を、図に表れていない二酸化炭素吸収手段により吸収させても良い。この場合、作動ガスから分離できる水素の量は、最初の水酸素ガスに含まれる水素の４倍（モル比）に達するので、既述の効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る水酸素ガス燃焼利用装置及びその方法によれば、家庭等から廃棄される所謂生ゴミ等を有機物として有効活用することができ、更には有機物を醗酵して得られるバイオガスと水酸素ガスとを反応させることにより、高純度の水素を低コストで製造することができる。しかも、生ゴミ等を焼却処分した後に尚も残る焼却残渣を、バイオガスと水酸素ガスとを反応させる過程で放射される高熱にて加熱溶融することにより、焼却残渣の処分を容易なものとすることができる。
【００４１】
また、バイオガスと水酸素ガスとの反応により発生する高圧の水蒸気は発電にも利用できるので、これによって得られる電力を、例えば当該水酸素ガス燃焼利用装置を設置する施設等のエネルギー源として利用しても良く、更には余剰の電力を利用して、水酸素ガスの発生に供する水を電気分解しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る水酸素ガス燃焼利用装置の概略図。
【図２】本発明の実施例２に係る水酸素ガス燃焼利用装置の概略図。
【図３】本発明の実施例３に係る水酸素ガス燃焼利用装置の概略図。
【符号の説明】
【００４３】
１：バイオガス発生手段
２：反応炉
３：水酸素ガス発生手段
４：ガスバーナ
５：二酸化炭素除去手段
６：燃焼残渣
７：ガラス化物
８：タービン発電機
１０，２０，３０：水酸素ガス燃焼利用装置
１１：バイオガス発生手段
２２：排気口
３２：給水手段
【図１】
2005144394.tif 000003
【図２】
2005144394.tif 000004
【図３】
2005144394.tif 000005