特開 2022-139541 メタン発酵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139541

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】メタン発酵装置

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/65 20220101AFI20220915BHJP

   C02F 11/04 20060101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

B09B3/00 C

C02F11/04 A ZAB

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021039976

(22)【出願日】2021-03-12

(71)【出願人】

【識別番号】521106131

【氏名又は名称】中村 公規

(74)【代理人】

【識別番号】100185270

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】中村 公規

【テーマコード（参考）】

4D004

4D059

【Ｆターム（参考）】

4D004AA01

4D004BA03

4D004CA18

4D004CB04

4D004CB34

4D059AA03

4D059AA07

4D059BA15

4D059BA56

4D059BK12

4D059CA07

4D059CC01

4D059EA08

4D059EA20

4D059EB06

(57)【要約】

【課題】バイオガスを燃焼させて得た温水を利用可能なメタン発酵装置を提供する。
【解決手段】廃棄物を処理して得られたスラリー９５に含まれる有機物を発酵させてバイオガスを生成するメタン発酵槽１１と、メタン発酵槽１１を加温することにより、有機物の発酵を促進する加温装置１３と、を有するメタン発酵装置１０において、メタン発酵槽１１から取り出されたバイオガスを燃焼させることにより、水を温めて温水を生成する給湯器２０と、給湯器２０によって生成された温水で対象部を温める床暖房装置４１と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃棄物を処理して得られたスラリーに含まれる有機物を発酵させてバイオガスを生成する処理槽と、
前記処理槽を加温することにより、前記有機物の発酵を促進する加温装置と、
を有するメタン発酵装置において、
前記処理槽から取り出された前記バイオガスを燃焼させることにより、水を温めて温水を生成する給湯器と、
前記給湯器によって生成された温水で対象部を温める床暖房装置と、
を有する、メタン発酵装置。

【請求項2】

請求項１記載のメタン発酵装置において、
前記床暖房装置は、作物を栽培する温室ハウスの地面に埋められており、
前記対象部は、前記温室ハウスの地面である、メタン発酵装置。

【請求項3】

請求項１記載のメタン発酵装置において、
前記加温装置は、前記床暖房装置を兼ねており、
前記対象部は、前記処理槽を含む、メタン発酵装置。

【請求項4】

請求項１または２記載のメタン発酵装置において、
前記床暖房装置の設定温度を検出する検出部と、
前記床暖房装置の前記設定温度に基づいて前記給湯器の温水の目標温度を設定する第１温度設定部と、
前記目標温度に基づいて前記処理槽から取り出される前記バイオガスの目標流量を設定する目標流量設定部と、
前記バイオガスの目標流量に基づいて、前記加温装置が前記処理槽を加温する目標温度を設定する第２温度設定部と、
を有する、メタン発酵装置。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか１項記載のメタン発酵装置において、
前記加温装置は、電力が供給されて前記処理槽を加温する構成を有し、
前記処理槽から取り出された前記バイオガスを燃焼させて回転力を発生するガスエンジンと、
前記ガスエンジンの前記回転力を電力に変換する発電機と、
前記加温装置に供給する電力を含む必要電力量を設定する必要電力量設定部と、
前記必要電力量に基づいて、前記発電機の目標発電量を設定する目標電力量設定部と、
前記発電機の前記目標発電量に基づいて、前記ガスエンジンに対する前記バイオガスの目標供給量を設定する目標供給量設定部と、
が更に設けられている、メタン発酵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、廃棄物を処理して得られたスラリーに含まれる有機物を発酵させてバイオガスを生成する、メタン発酵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

廃棄物を処理して得られたスラリーに含まれる有機物を発酵させてバイオガスを生成する、メタン発酵装置の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されているメタン発酵装置は、生ごみ廃棄物（廃棄物）を温水または蒸気で加温しながら粉砕して所定温度の加温生ごみスラリーとする生ごみスラリー化装置と、加温生ごみスラリーを所定時間滞留させて無機固形物を沈降分離する分離槽と、無機固形物分離後の加温生ごみスラリーを投入してメタン発酵処理するバイオリアクタと、メタンガスを利用して電力と高温水とを発生するエネルギー回収装置と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１７６１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願発明者は、特許文献１に記載されているメタン発酵装置では、温水の具体的な利用に関して考慮されておらず改善の余地がある、という課題を認識した。

【0005】

本開示の目的は、バイオガスを燃焼させて得た温水を利用可能なメタン発酵装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態のメタン発酵装置は、廃棄物を処理して得られたスラリーに含まれる有機物を発酵させてバイオガスを生成する処理槽と、前記処理槽を加温することにより、前記有機物の発酵を促進する加温装置と、を有するメタン発酵装置において、前記処理槽から取り出された前記バイオガスを燃焼させることにより、水を温めて温水を生成する給湯器と、前記給湯器によって生成された温水で対象部を温める床暖房装置と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

一実施形態のメタン発酵装置によれば、バイオガスを燃焼させて得た温水を床暖房装置に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】メタン発酵装置の概要を示す模式図である。

【図2】メタン発酵装置の制御系統を示すブロック図である。

【図3】メタン発酵装置で行われる制御例を示すフローチャートである。

【図4】メタン発酵装置で行われる他の制御例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】

【0009】

以下、メタン発酵装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、メタン発酵装置１０の概要を示す模式図、図２は、メタン発酵装置１０の制御系統を示すブロック図である。メタン発酵装置１０は、メタン発酵槽１１、ガスバッグ１２、加温装置１３、循環用ポンプ１４、除湿器１５、脱硫器１６、流量計１７、ブロワ１８、圧力計１９、給湯器２０、消化液取り出し経路２１、利用施設２２、廃棄物供給設備２３Ａ，２３Ｂ、制御回路２４を有する。

【0010】

メタン発酵槽１１へ廃棄物を送る前処理工程がある。廃棄物は、食品廃棄物（食品残渣等）、生ごみ、家畜排せつ物、下水汚泥等を含む。前処理工程では、粉砕機２５によって破砕された廃棄物に水を加えることにより、メタン発酵に適したスラリーを生成する。スラリーは、水等の液体中に固体粒子が懸濁している流動体の状態である。一例として、１日に約２０ｋｇの食品残渣と、１日に約２０ｋｇの水との混濁液によってスラリーを得ることができる。

【0011】

メタン発酵槽１１は、嫌気性発酵、つまり、メタン発酵を行うバイオリアクタである。メタン発酵槽１１の材質は、鋼板、コンクリート、合成樹脂等を用いることが可能である。メタン発酵槽１１の内部に担体が充填されている。担体、つまり、固定床は、微生物、つまり、メタン菌が定着されている。

【0012】

加温装置１３は、メタン発酵槽１１の外部、具体的には下方に設けられている。加温装置１３は、メタン発酵槽１１内のスラリー５０を加温するためのものである。加温装置１３は、温水ヒータ、シーズヒータ、セラミックヒータ、カーボンヒータ、ハロゲンヒータ、オイルヒータ、パネルヒータ等のうちの何れでもよい。温水ヒータは、メタン発酵槽１１の下方空間へ熱伝導性の配管を設け、配管内へ温水を供給してメタン発酵槽１１を加温するものである。加温装置１３が温水ヒータである場合、加温装置１３は、温水を配管へ輸送する電動ポンプ１３Ａを有する。電動ポンプ１３Ａは、電力が供給されて駆動する。また、加温装置１３がシーズヒータ、セラミックヒータ、カーボンヒータ、ハロゲンヒータ、オイルヒータ、パネルヒータ等のうちの何れかである場合、何れも電力が供給されてメタン発酵槽１１を加温する構成である。

【0013】

加温装置１３によって、メタン発酵槽１１内のスラリー５０を加温することにより、５０℃乃至５５℃の範囲内で高温発酵させること、または、３７℃前後で中温発酵させることが可能である。すると、メタン発酵槽１１の内部では、スラリー５０に含まれる有機物が効率よく分解処理され、メタン発酵槽１１の内部でバイオガスが発生する。バイオガスは、主にメタン(約６０％)、二酸化炭素(約４０％)、酸素、水素、硫化水素、窒素、アンモニア等を含む。

【0014】

循環用ポンプ１４は、メタン発酵槽１１に接続された循環経路２６に設けられている。循環経路２６は、メタン発酵槽１１の内部の下部と、メタン発酵槽１１の内部の上部とを接続する配管である。循環用ポンプ１４は、メタン発酵槽１１の内部のスラリー５０を撹拌するためのものである。循環用ポンプ１４は吸入口２７、吐出口２８及び排出口２９を有し、循環用ポンプ１４は、電動モータ３０によって駆動される。

【0015】

循環用ポンプ１４が駆動されると、循環用ポンプ１４は、メタン発酵槽１１の内部で下部からスラリー５０を吸入口２７から吸入するとともに、吸入したスラリー５０を吐出口２８から吐出してメタン発酵槽１１の内部の上部に送る。さらに、排出口２９を開閉するバルブ３１が設けられている。バルブ３１は、作業者による手動操作されるもの、または、電気的な自動制御により作動するソレノイドバルブの何れでもよい。

【0016】

また、循環経路２６において、メタン発酵槽１１の内部と循環用ポンプ１４の吸入口２７との間に、バルブ３２が設けられている。バルブ３２は、循環経路２６を開閉する機構である。バルブ３２は、作業者による手動操作されるもの、または、電気的な自動制御により作動するソレノイドバルブの何れでもよい。

【0017】

ガスバッグ１２は、メタン発酵槽１１の上方を覆うように設けられている。ガスバッグ１２は、メタン発酵槽１１の内部において発生したバイオガスを収容するためのものである。ガスバッグ１２のガス排出口３３には、ガス取り出し経路３４が接続されている。ガス取り出し経路３４における、除湿器１５とガス排出口３３との間にバルブ３５が設けられている。バルブ３５は、作業者による手動操作で作動するもの、または、電気的な自動制御により作動するソレノイドバルブの何れでもよい。

【0018】

除湿器１５は、バイオガス中に含まれる水分を除去する装置である。除湿器１５は、バイオガスの温度を低下させて、水分を結露させて除去する手段、バイオガスを乾燥剤に通過させて水分を除去する手段、バイオガスを膜分離装置に通過させて水分を除去する手段の何れでもよい。

【0019】

脱硫器１６は、ガス取り出し経路３４において除湿器１５の下流に設けられている。ここで、「下流」とは、バイオガスの流れ方向における下流を意味する。脱硫器１６は、バイオガスに脱硫処理を施すことにより、バイオガス中に含まれる硫化水素を除去する装置である。脱硫器１６は、硫化水素濃度を一例として１０ｐｐｍ以下に脱硫する。脱硫器１６は、例えば、生物脱硫方式、乾式脱硫方式、膜分離方式の何れかにより硫化水素を除去する装置である。生物脱硫方式は、乳牛ふん尿に由来する硫化硫黄菌の活性により、硫化水素を除去する。乾式脱硫方式は、硫化水素を酸化鉄、活性炭などの触媒に吸着させて硫化水素を除去する。膜分離方式は、硫化水素を吸着膜に吸着させて硫化水素を除去する。

【0020】

流量計１７は、ガス取り出し経路３４において脱硫器１６の下流に設けられている。流量計１７は、単位時間当たりにおけるバイオガスの流量を検出するものである。流量計１７は、超音波式流量計、電磁式流量計、カルマン渦式流量計、羽根車式流量計、差圧式流量計等のうちの何れでもよい。流量計１７は、検出したバイオガス流量に応じた信号を出力する機能を備えていてもよい。

【0021】

ブロワ１８は、ガス取り出し経路３４において流量計１７の下流に設けられている。ブロワ１８は、ガスバッグ１２のガス排出口３３から排出されるバイオガスを、下流、つまり、給湯器２０へ輸送する圧縮機である。ブロワ１８は、電動モータ３６によって駆動される。ブロワ１８は、ターボ圧縮機、容積圧縮機の何れでもよい。

【0022】

圧力計１９は、ガス取り出し経路３４においてブロワ１８の下流に設けられている。圧力計１９は、バイオガスの圧力を測定するものである。圧力計１９は、ダイヤフラム形、ベローズ形、ブルドン管形、圧電素子形等のうちの何れでもよい。圧力計１９は、検出したバイオガス圧力に応じた信号を出力する機能を備えていてもよい。

【0023】

給湯器２０は、ガス取り出し経路３４におけるバイオガスの流れ方向で、ブロワ１８の下流に設けられている。給湯器２０は、輸送されるバイオガスを燃焼させ、その熱を水（水道水等）に伝達して温水を排出する装置である。給湯器２０によって温められた温水は、利用施設２２へ供給可能である。また、加温装置１３が温水ヒータである場合、給湯器２０から排出される温水を、加温装置１３に供給することも可能である。

【0024】

ガス取り出し経路３４において、圧力計１９と給湯器２０との間にバルブ４７が設けられている。バルブ４７は、ガス取り出し経路３４のバイオガスを、ディーゼルエンジン３９と給湯器２０とに分配する３方向弁である。バルブ４７は、作業者による手動操作で作動するもの、または、電気的な自動制御により作動するソレノイドバルブの何れでもよい。

【0025】

利用施設２２は、例えば、温室ハウス、飲食店、戸建て住宅、集合住宅、工場等を含む。図１のように、給湯器２０は、利用施設２２に設けられていてもよいし、利用施設２２とは異なる場所に設けられていてもよい。利用施設２２は、温水を利用する床暖房装置４１、電力を使用する電気設備４２を有する。床暖房装置４１は、飲食店、戸建て住宅、集合住宅、工場等の床下に設けられていると、対象部としての床を温めることが可能である。床暖房装置４１は、温室ハウスの地面に埋め込まれていると、温水で対象部としての地面を温めることが可能である。地面は、土壌、土を含む。

【0026】

床暖房装置４１の利用者は、設定温度等を任意に設定する。床暖房装置４１は通信機能を有しており、床暖房装置４１は、設定温度に応じた信号、床暖房装置４１の稼働及び停止に応じた信号を出力する。電気設備４２は、照明装置、冷蔵庫、洗濯機、パーソナルコンピュータ、テレビ受像機、電子レンジ等を含む。電気設備４２の利用者は、電気設備４２の稼働及び停止、利用時期、設定温度、オン・オフ等を操作する。電気設備４２は通信機能を有しており、電気設備４２は、利用者の操作に応じた信号を出力する。

【0027】

廃棄物供給設備２３Ａは、利用施設２２で発生した廃棄物、例えば、温室ハウスの作物栽培途中で出る剪定ごみ、温室ハウスの作物の収穫時に取り除いた葉、生ごみ及び残飯等を、前処理工程へ送るものである。廃棄物供給設備２３Ａは、運搬車、コンテナ、コンベア、輸送管等を含む。飲食店、戸建て住宅、集合住宅等では、ディスポーザが設けられていてもよい。ディスポーザは、調理用の流し台の下部に接続されている排水設備に取り付けられる生ごみ粉砕機である。利用施設２２とメタン発酵槽１１とが、廃棄物供給設備２３Ａに含まれるコンベア、輸送管等によって接続されていてもよい。廃棄物供給設備２３Ｂは、利用施設２２以外の施設４４で発生した廃棄物を、前処理工程へ送るものである。施設４４は、フードプロセッサ等の粉砕機２５によって、生ごみを処理可能である。

【0028】

消化液取り出し経路２１は、メタン発酵槽１１の排出口３７に接続されている。消化液取り出し経路２１と循環経路２６とが、メタン発酵槽１１に対して並列に接続されている。消化液取り出し経路２１は、メタン発酵槽１１の内部でバイオガスを発生させた後に、メタン発酵槽１１の内部に残る液体、つまり、バイオガス消化液を取り出す経路である。
消化液取り出し経路２１を開閉するバルブ４８が設けられている。バルブ４８は、作業者による手動操作で作動するもの、または、電気的な自動制御により作動するソレノイドバルブの何れでもよい。バイオガス消化液は、例えば、１日あたり約４０ｋｇを得られる。

【0029】

メタン発酵装置１０は、ディーゼルエンジン３９及び発電機３８を備えていてもよい。ディーゼルエンジン３９は、燃焼室、燃料噴射バルブ４９を有する。燃料噴射バルブ４９は、燃焼室に対する燃料の供給量を制御する。燃料噴射バルブ４９は、開閉、開度及び開いている時間を電気的に制御可能なソレノイドバルブである。そして、ディーゼルエンジン３９に供給する燃料としてバイオガスを用い、ディーゼルエンジン３９の出力軸の回転力で発電機３８を回転させる。発電機３８で発生した電力は、電気回路４５を介して蓄電池４０に充電可能である。蓄電池４０は、充電及び放電が可能な二次電池である。ディーゼルエンジン３９に対する燃料供給量が相対的に多いほど、発電機３８で発生する電力量（電圧）が相対的に高くなる。

【0030】

蓄電池４０の電力は、加温装置１３の電気ヒータに供給すること、電動モータ３０，３６に供給すること、利用施設２２の電気設備４２に供給すること、等も可能である。なお、発電機３８で発生した電力を、蓄電池４０へ充電することなく、加温装置１３の電気ヒータに供給すること、電動モータ３０，３６に供給すること、利用施設２２の電気設備４２に供給すること、等も可能である。

【0031】

制御回路２４は、入力ポート、出力ポート、中央演算処理回路、記憶回路等を有するコンピュータである。記憶回路には、加温装置１３、電動モータ３０，３６、発電機３８、ディーゼルエンジン３９等を制御するデータ、情報等が記憶されている。制御回路２４には、流量計１７から出力される信号、圧力計１９から出力される信号、床暖房装置４１から出力される信号等が入力される。制御回路２４は、入力される信号、記憶回路に記憶されているデータ、及び情報に基づいて、加温装置１３の温度、電動モータ３０，３６の回転、回転数、停止をそれぞれ別々に制御し、発電機３８における発電量、ディーゼルエンジン３９に対するバイオガスの供給量、運転、停止、運転時の回転数、吸入空気量等を制御する。

【0032】

バルブ３１，３２，３５，４７，４８がソレノイドバルブであると、制御回路２４は、バルブ３１，３２，３５，４７，４８の開閉をそれぞれ別々に制御可能である。制御回路２４は、電気回路４５を制御することにより、発電機３８で発生した電力の供給先、供給量等を制御する。給湯器２０が、利用施設２２に設けられている場合、利用施設２２の作業者が、給湯器２０の稼働及び停止、温度設定等を行う。給湯器２０が利用施設２２以外の場所に設けられている場合、制御回路２４が、給湯器２０の稼働及び停止、温度設定等を行う。

【0033】

次に、メタン発酵装置１０の動作例を説明する。廃棄物供給設備２３Ａ，２３Ｂから供給される廃棄物は、前処理工程でスラリー状に処理されて、メタン発酵槽１１の内部へ投入（供給）される。加温装置２３は、メタン発酵槽１１を加温し、メタン発酵槽１１の内部で嫌気性発酵、つまり、メタン発酵が行われ、バイオガス（バイオガス）が発生する。バイオガスは、ガスバッグ１２及びガス排出口３３を通ってガス取り出し経路３４へ排出される。

【0034】

ブロワ１８の駆動によって、ガス取り出し経路３４を輸送されるバイオガスは、除湿器１５で除湿され、かつ、脱硫器１６で硫化水素が除去された後、給湯器２０へ送られる。給湯器２０では、バイオガスが燃焼された熱で水が温められ、給湯器２０から温水が排出される。したがって、給湯器２０から排出された温水を、利用施設２２の床暖房装置４１で利用できる。なお、加温装置１３が温水ヒータである場合、給湯器２０から排出された温水を、加温装置１３へ供給することが可能である。

【0035】

メタン発酵槽１１の内部でバイオガスを発生させた後に、メタン発酵槽１１の内部に残るバイオガス消化液は、消化液取り出し経路２１から排出される。バイオガス消化液は、窒素、カリウム等の肥料成分を含んでいるため、バイオガス消化液を液体肥料として利用可能である。例えば、スプリンクラー等によって、バイオガス消化液を利用施設２２の温室ハウス内へ散布することが可能である。

【0036】

上記のように、本実施形態のメタン発酵装置１０によれば、廃棄物を加温処理した場合に生じるバイオガスで水を温めて温水とし、温水を床暖房装置４１で用いることが可能である。

【0037】

さらに、メタン発酵装置１０で行われる制御例を、図３のフローチャートを参照して説明する。図３の制御例は、床暖房装置４１の設定温度に基づいて、加温装置１３の目標温度を設定するものである。制御回路２４は、ステップＳ１０において、床暖房装置４１の設定温度を検出する。給湯器２０が、利用施設２２以外の場所に設けられている場合、制御回路２４は、ステップＳ１１において、床暖房装置４１の設定温度に基づいて、給湯器２０から出す温水の目標温度を設定する。具体的には、床暖房装置４１の設定温度が相対的に高いほど、温水の目標温度が相対的に高く設定される。

【0038】

制御回路２４は、ステップＳ１２において、温水の目標温度に基づき、メタン発酵槽１１から給湯器２０へ輸送されるバイオガスの目標流量を決定する。具体的には、温水の目標温度が相対的に高いほど、バイオガスの目標流量が相対的に高く設定される。給湯器２０へ輸送されるバイオガスの実際の流量は、メタン発酵槽１１におけるバイオガスの生成量によって変化する。そこで、制御回路２４は、ステップＳ１３において、バイオガスの目標流量に基づいて、加温装置１３の目標温度を設定し、図３の制御例を終了する。具体的には、バイオガスの目標流量が相対的に多いほど、加温装置１３の目標温度が相対的に高く設定される。これは、メタン菌は温度が相対的に高くなるほど活性化が促進され、発生するバイオガスの生成量が増加するからである。

【0039】

また、加温装置１３は、目標温度が相対的に高いほど、消費電力が相対的に増加する。このことは、加温装置１３が温水ヒータ以外の機構である場合は勿論、加温装置１３が温水ヒータである場合も同様である。その理由は、加温装置１３は、目標温度が相対的に高いほど、給湯器２０から温水ヒータに供給する温水の目標流量が増加し、電動ポンプ１３Ａの駆動に必要な電力量が増加するからである。

【0040】

制御回路２４が図３の制御例を実行すると、床暖房装置４１の設定温度に基づいて、給湯器２０の目標温度が設定され、給湯器２０の目標温度に基づいて、バイオガスの目標流量が設定され、バイオガスの目標流量に基づいて、加温装置１３の目標温度が設定される。したがって、加温装置１３の消費電力を、床暖房装置４１の設定温度に基づいて制御可能であり、加温装置１３の消費電力の増加を抑制できる。

【0041】

さらに、メタン発酵装置１０で行われる他の制御例を、図４のフローチャートを参照して説明する。制御回路２４は、ステップＳ２０において、メタン発酵装置１０の所定時間あたりの必要電力量を設定する。必要電力量は、電動モータ３０，３６の消費電力、加温装置１３の消費電力、電気設備４２の消費電力等から算出可能である。消費電力が相対的に多いほど、必要電力量が相対的に多くなる。制御回路２４は、ステップＳ２１において、必要電力量を超える目標発電量を設定する。目標発電量は、発電機３８における所定時間当たりの発生電力の目標値である。必要電力量が相対的に多くなるほど、目標発電量は相対的に多くなる。

【0042】

制御回路２４は、ステップＳ２２において、目標発電量に基づき、ディーゼルエンジン３９に対する所定時間あたりのバイオガスの目標供給量を設定する。目標発電量に基づき、ディーゼルエンジン３９に対する所定時間あたりのバイオガスの目標供給量（目標噴射量）を設定するためのデータは、予め制御回路２４の記憶回路に記憶されている。具体的には、目標電力量が相対的に多くなるほど、バイオガスの目標供給量は相対的に多くなる特性である。

【0043】

制御回路２４は、ステップＳ２３において、バイオガスの目標供給量に基づき、ディーゼルエンジン３９の燃料噴射バルブ４９を制御し、図４の制御例を終了する。バイオガスの目標供給量に基づき、ディーゼルエンジン３９の燃料噴射バルブ４９を制御するデータは、予め制御回路２４の記憶回路に記憶されている。具体的には、バイオガスの目標供給量が相対的に多いほど、燃料噴射バルブ４９の開度が相対的に大きく設定されるか、または、燃料噴射バルブ４９が開かれている時間が相対的に長く設定され、ディーゼルエンジン３９へ所定時間あたりに供給されるバイオガスの実際の供給量が相対的に多くなる。このように、制御回路２４により図４の制御例が実行されると、メタン発酵装置１０の所定時間あたりの必要電力量に基づいて、ディーゼルエンジン３９の所定時間あたりのバイオガスの目標供給量を算出する。したがって、ディーゼルエンジン３９でバイオガスが無駄に消費されることを回避できる。

【0044】

本実施形態で説明された事項の技術的意味の一例は、次の通りである。メタン発酵装置１０は、メタン発酵装置の一例であり、メタン発酵槽１１は、処理槽の一例である。加温装置１３は、加温装置の一例である。加温装置１３は、床暖房装置を兼ねるものと定義可能である。給湯器２０は、給湯器の一例である。利用施設２２は、温室ハウスを含む。床暖房装置４１は、床暖房装置の一例である。制御回路２４は、検出部、第１温度設定部、第２温度設定部、目標流量設定部、必要電力量設定部、目標供給量設定部、目標電力量設定部の一例である。ディーゼルエンジン３９は、ガスエンジンの一例である。発電機３８は、発電機の一例である。循環用ポンプ１４及び電動モータ３０は、撹拌装置の一例である。燃料噴射バルブ４９における所定時間あたりのバイオガスの目標噴射量は、ディーゼルエンジンに対するバイオガスの目標供給量の一例である。

【0045】

本実施形態で説明したメタン発酵装置は、実施形態で図面を用いて説明したものに限定されない。例えば、ガスエンジンは、ディーゼルエンジンに代えて、ガスタービンであってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０…メタン発酵装置、１１…メタン発酵槽、１３…加温装置、１３Ａ…電動ポンプ、１４…循環用ポンプ、２０…給湯器、２２…利用施設、２４…制御回路、３０，３６…電動モータ、３８…発電機、３９…ディーゼルエンジン、４１…床暖房装置、４９…燃料噴射バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】