特開 2023-166115 バイオガスエンジンシステム

(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】P2023166115

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】バイオガスエンジンシステム

(51)【国際特許分類】

   F02D 19/02 20060101AFI20231114BHJP

   B09B 3/65 20220101ALI20231114BHJP

   C10L 3/08 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

F02D19/02 A

B09B3/65 ZAB

C10L3/08

F02D19/02 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076914

(22)【出願日】2022-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103517

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 寛之

(74)【代理人】

【識別番号】100149607

【弁理士】

【氏名又は名称】宇田 新一

(72)【発明者】

【氏名】小杉 恭士

【テーマコード（参考）】

3G092

4D004

【Ｆターム（参考）】

3G092AB06

3G092BA05

3G092EA08

3G092EA11

4D004AA01

4D004BA03

4D004CA18

4D004CB04

4D004DA01

4D004DA02

4D004DA20

(57)【要約】

【課題】アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を、簡便に抑制できるバイオガスエンジンシステムを提供すること。
【解決手段】バイオガスエンジンシステム１は、バイオガスを発生させるバイオガス発生部２とバイオガスを燃焼させるバイオガスエンジン３とバイオガスの燃焼ガスを外部へ排出する燃焼ガス排出ライン４と燃焼ガスをバイオガス発生部２に供給する燃焼ガス供給ライン５と燃焼ガス排出ライン４および燃焼ガス供給ライン５を切り替える切替ユニット６とバイオガス発生部３内のｐＨ値を測定するｐＨセンサー７と切替ユニット６およびバイオガスエンジン３の駆動を制御する制御ユニット８とを備える。制御ユニット８はｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が第１閾値を超える場合に、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるようにバイオガスエンジン３の駆動を制御するとともに燃焼ガス供給ライン５を開放するように切替ユニット６を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有機性廃棄物を発酵させ、バイオガスを発生させるバイオガス発生部と、
前記バイオガスを燃焼させるバイオガスエンジンと、
前記バイオガスエンジンから発生する前記バイオガスの燃焼ガスを、外部へ排出するための燃焼ガス排出ラインと、
前記燃焼ガスを、前記バイオガス発生部に供給するための燃焼ガス供給ラインと、
前記燃焼ガス排出ラインおよび前記燃焼ガス供給ラインを切り替える切替ユニットと、
前記バイオガス発生部内のｐＨ値を測定するｐＨセンサーと、
前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値に基づいて、前記切替ユニットおよび前記バイオガスエンジンの駆動を制御する制御ユニットとを備え、
前記制御ユニットは、前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、第１閾値を超える場合に、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、前記バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、前記燃焼ガス供給ラインを開放するように、前記切替ユニットを制御する、バイオガスエンジンシステム。

【請求項2】

前記制御ユニットは、前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回る場合に、理論空燃比となるように、前記バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、前記燃焼ガス供給ラインを閉鎖するように、前記切替ユニットを制御する、請求項１に記載のバイオガスエンジンシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バイオガスエンジンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、バイオガスエンジンが注目されている。バイオガスエンジンは、バイオガスとして、有機性廃棄物（例えば、生ごみ、下水、家畜排泄物および食品廃棄物）の発酵によって生じるバイオガスを、燃料として使用するエンジンである。

【0003】

一方、有機性廃棄物を発酵すると、有機性廃棄物が分解されてバイオガスが生成するとともに、副生成物として、アンモニアが発生する場合がある。このようなアンモニアは、有機性廃棄物を分解する微生物の活性を低下させるため、有機性廃棄物の発酵速度を低下させる。そのため、アンモニアを除去するシステムが検討されている。

【0004】

このようなシステムとして、例えば、固形有機性廃棄物のメタン発酵により生成する生成ガスを、酸（例えば、硫酸）と接触させてアンモニアを分解除去するアンモニア除去手段を備える廃棄物処理装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－２７６８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一方、特許文献１の廃棄物処理装置によれば、アンモニアを分解除去するために、酸を投入するため、排水の量が多くなる。そのため、処理コストが高くなるという不具合がある。

【0007】

本発明は、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を、簡便に抑制できるバイオガスエンジンシステムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明［１］は、有機性廃棄物を発酵させ、バイオガスを発生させるバイオガス発生部と、前記バイオガスを燃焼させるバイオガスエンジンと、前記バイオガスエンジンから発生する前記バイオガスの燃焼ガスを、外部へ排出するための燃焼ガス排出ラインと、前記燃焼ガスを、前記バイオガス発生部に供給するための燃焼ガス供給ラインと、前記燃焼ガス排出ラインおよび前記燃焼ガス供給ラインを切り替える切替ユニットと、前記バイオガス発生部内のｐＨ値を測定するｐＨセンサーと、前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値に基づいて、前記切替ユニットおよび前記バイオガスエンジンの駆動を制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、第１閾値を超える場合に、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、前記バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、前記燃焼ガス供給ラインを開放するように、前記切替ユニットを制御する、バイオガスエンジンシステムである。

【0009】

このような構成によると、ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、第１閾値を超える場合に、制御ユニットは、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、燃焼ガス供給ラインを開放するように、切替ユニットを制御する。

【0010】

理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジンの駆動を制御すると、バイオガスエンジンから発生するバイオガスの燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）が増加する。

【0011】

そして、このような燃焼ガスは、燃焼ガス供給ラインを介して、バイオガス発生部に供給される。

【0012】

バイオガス発生部に輸送された燃焼ガスは、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）を多く含み、それらから発生する水素イオンによって、バイオガス発生部内のアンモニアを中和することができる。そのため、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。その結果、バイオガス発生部からの排水の量を増やすことなく、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。

【0013】

本発明［２］は、前記制御ユニットは、前記ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、前記第１閾値よりも低い第２閾値を下回る場合に、理論空燃比となるように、前記バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、前記燃焼ガス供給ラインを閉鎖するように、前記切替ユニットを制御する、上記［１］に記載のバイオガスエンジンシステムを含んでいる。

【0014】

このような構成によると、ｐＨセンサーにより測定されるｐＨ値が、第２閾値を下回る場合に、理論空燃比となるように、バイオガスエンジンの駆動を制御するとともに、燃焼ガス供給ラインを閉鎖するように、切替ユニットを制御する。

【0015】

これにより、バイオガス発生部内のｐＨ値が低下し続けることを抑制できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明のバイオガスエンジンシステムによれば、バイオガス発生部からの排水の量を増やすことなく、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明のバイオガスエンジンシステムの一実施形態を示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示すバイオガスエンジンシステムの動作のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

１．バイオガスエンジンシステムの構成
図１を参照して、本発明のバイオガスエンジンシステムの一実施形態を詳述する。

【0019】

バイオガスエンジンシステム１は、例えば、発電装置１００（図１破線参照）に接続される動力源である。バイオガスエンジンシステム１は、有機性廃棄物を発酵させ、バイオガスを発生させるバイオガス発生部２と、バイオガスを燃焼させるバイオガスエンジン３と、バイオガスエンジン３から発生するバイオガスの燃焼ガスを、外部へ排出するための燃焼ガス排出ライン４と、燃焼ガスを、バイオガス発生部２に供給するための燃焼ガス供給ライン５と、燃焼ガス排出ライン４および燃焼ガス供給ライン５を切り替える切替ユニット６と、バイオガス発生部２内のｐＨ値を測定するｐＨセンサー７と、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値に基づいて、切替ユニット６およびバイオガスエンジン３の駆動を制御する制御ユニット８とを備える。

【0020】

詳しくは、バイオガスエンジンシステム１は、ｐＨセンサー７を備えるバイオガス発生部２と、燃焼ガス排出ライン４および切替ユニット６を備えるバイオガスエンジン３と、
燃焼ガス供給ライン５と、制御ユニット８とを備える。

【0021】

＜バイオガス発生部＞
バイオガス発生部２は、有機性廃棄物（例えば、生ごみ、下水、家畜排泄物および食品廃棄物）を発酵（メタン発酵）させ、バイオガスを発生させるために備えられている。

【0022】

バイオガス発生部２は、発酵槽１０と、バイオガス輸送ライン１１と、バイオガス貯留槽１２と、ｐＨセンサー７とを備える。

【0023】

発酵槽１０は、有機性廃棄物を発酵させるためのタンクである。発酵槽１０は、耐熱耐圧容器からなる。発酵槽１０には、有機性廃棄物を発酵可能な微生物が、投入されている。

【0024】

発酵槽１０は、バイオガスを輸送可能なバイオガス輸送口１３と、後述する燃焼ガスを供給可能な燃焼ガス供給口１４と、発酵槽１０に供給された後述する燃焼ガスを排出可能な燃焼ガス排出口１５とを備える。

【0025】

バイオガス輸送ライン１１は、バイオガスを発酵槽１０からバイオガス貯留槽１２に輸送するための管である。バイオガス輸送ライン１１のバイオガス輸送方向における上流側端部は、発酵槽１０のバイオガス輸送口１３に接続されている。また、バイオガス輸送ライン１１のバイオガス輸送方向における下流側端部は、バイオガス貯留槽１２の後述するバイオガス供給口１６に接続されている。また、図示しないが、バイオガス輸送ライン１１の流れ方向途中には、ポンプおよび弁が介在されている。そして、ポンプの駆動および弁の開閉により、バイオガスを発酵槽１０からバイオガス貯留槽１２に輸送可能とされている。

【0026】

また、図示しないが、バイオガス輸送ライン１１の流れ方向途中には、バイオガスを任意の方法で前処理するための処理装置が介在されている。処理装置としては、脱硫装置および脱シロキサン装置が挙げられる。

【0027】

バイオガス貯留槽１２は、バイオガスを一時的に貯留する貯留タンクである。バイオガス貯留槽１２は、耐熱耐圧容器からなる。

【0028】

バイオガス貯留槽１２は、バイオガスを供給可能なバイオガス供給口１６と、バイオガスを排出可能なバイオガス排出口１７とを備える。

【0029】

バイオガス貯留槽１２のバイオガス供給口１６には、バイオガス輸送ライン１１のバイオガス輸送方向における下流側端部が接続されている。これにより、発酵槽１０で生成したバイオガスが、バイオガス貯留槽１２に輸送され、一時的に貯留される。また、バイオガス貯留槽１２のバイオガス排出口１７には、バイオガス供給ライン２１（後述）のバイオガス供給方向における上流側端部が接続されている。これにより、バイオガス貯留槽１２内のバイオガスが、任意のタイミングで、バイオガスエンジン３に供給可能とされている。

【0030】

ｐＨセンサー７は、発酵槽１０内に設けられ、発酵槽１０内のｐＨ値を測定する公知のｐＨセンサーである。

【0031】

＜バイオガスエンジン＞
バイオガスエンジン３は、エンジン２０と、バイオガス供給ライン２１と、空気供給ライン２２と、燃焼ガス排出ライン４と、触媒ユニット２３と、切替ユニット６とを備える。

【0032】

エンジン２０として、例えば、公知のレシプロエンジンが挙げられる。エンジン２０は、バイオガスが供給されて駆動する。

【0033】

バイオガス供給ライン２１は、エンジン２０にバイオガスを供給するための管である。バイオガス供給ライン２１のバイオガス供給方向における上流側端部は、バイオガス貯留槽１２のバイオガス排出口１７に接続されている。バイオガス供給ライン２１のバイオガス供給方向における下流側端部は、エンジン２０に接続される。

【0034】

バイオガス供給ライン２１の流れ方向途中には、図示しないが、ポンプおよび弁が介在されている。そして、ポンプの駆動および弁の開閉により、バイオガスをバイオガス貯留槽１２からエンジン２０に供給可能とされている。

【0035】

空気供給ライン２２は、エンジン２０に空気を供給するための管である。空気供給ライン２２の空気供給方向における上流側端部は、外部（外気）に開放されている。空気供給ライン２２の空気供給方向における下流側端部は、エンジン２０に接続される。

【0036】

空気供給ライン２２の流れ方向途中には、図示しないが、ポンプおよび弁が介在されている。そして、ポンプの駆動および弁の開閉により、空気を大気からエンジン２０に供給可能とされている。つまり、バイオガス供給ライン２１および空気供給ライン２２によって、バイオガスおよび空気からなる混合気が、エンジン２０に供給可能とされている。

【0037】

燃焼ガス排出ライン４は、バイオガスエンジン３から発生するバイオガスの燃焼ガスを、外部へ排出するため管である。燃焼ガス排出ライン４の燃焼ガス排出方向における上流側端部は、エンジン２０に接続される。燃焼ガス排出ライン４の燃焼ガス排出方向における下流側端部は、外部（外気）に開放されている。

【0038】

触媒ユニット２３は、燃焼ガスを浄化する公知の燃焼ガス浄化用触媒を格納する貯留タンクである。

【0039】

触媒ユニット２３は、燃焼ガス排出ライン４における燃焼ガス排出方向の途中に介在する。また、触媒ユニット２３は、切替ユニット６よりも燃焼ガス排出方向の下流側に設けられている。

【0040】

切替ユニット６は、バイオガスエンジン３から発生する燃焼ガスの流路を、燃焼ガス排出ライン４または燃焼ガス供給ライン５（後述）に切り替える電磁弁である。

【0041】

切替ユニット６は、燃焼ガス排出ライン４における燃焼ガス排出方向の途中に介在する。

【0042】

＜燃焼ガス供給ライン＞
燃焼ガス供給ライン５は、バイオガスエンジン３から発生する燃焼ガスを、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に供給するための管である。

【0043】

燃焼ガス供給ライン５の燃焼ガス供給方向における上流側端部は、切替ユニット６に接続される。燃焼ガス排出ライン４の燃焼ガス供給方向における下流側端部は、外部（外気）に開放されている。

【0044】

燃焼ガス供給ライン５は、発酵槽１０を貫通する。詳しくは、燃焼ガス供給ライン５は、発酵槽１０における燃焼ガス供給口１４から、発酵槽１０の内部に侵入し、発酵槽１０における燃焼ガス排出口１５から、発酵槽１０の外部に露出する。

【0045】

そして、発酵槽１０の内部に配置される燃焼ガス供給ライン５には、分離膜３０が設けられている。分離膜３０は、燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）を分離可能な公知の分離膜である。これにより、燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）が、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に供給可能とされている。

【0046】

制御ユニット８は、バイオガスエンジンシステム１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、演算処理部およびメモリなどを備えるマイクロコンピュータから構成されている。

【0047】

制御ユニット８は、図１において破線で示すように、ｐＨセンサー７に電気的に接続されるとともに、バイオガスエンジン３（具体的には、バイオガス供給ライン２１および空気供給ライン２２に設けられたポンプ（図示せず）および弁（図示せず））および切替ユニット６に電気的に接続されている。これにより、詳しくは後述するが、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値に基づいて、バイオガスエンジン３および切替ユニット６を作動可能としている。

【0048】

２．バイオガスエンジンシステムの動作
図２を参照して、バイオガスエンジンシステム１の動作について、詳述する。

【0049】

バイオガスエンジンシステム１の動作は、制御ユニット８によって制御される。制御ユニット８は、詳しくは後述するが、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードの切り替えを実行するプログラムをメモリに備えており、そのプログラムが、演算処理部によって実行されることにより、バイオガスエンジンシステム１が、以下のように、駆動される。

【0050】

すなわち、バイオガスエンジンシステム１では、まず、定常運転モードを実施する（Ｓ１）。詳しくは、制御ユニット８は、バイオガス供給ライン２１から供給されるバイオガスと、空気供給ライン２２から供給される空気との混合気が、理論空燃比となるように、バイオガスエンジン３を駆動させるとともに、燃焼ガス供給ライン５を閉鎖して、燃焼ガス排出ライン４を開放するように、切替ユニット６を制御する。これによって、定常運転モードを実施する。

【0051】

次いで、制御ユニット８は、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、予め設定された第１閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ２）。

【0052】

第１閾値は、例えば、ｐＨ７．４である。

【0053】

ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第１閾値を超えていない場合（Ｓ２のＮｏ）には、制御ユニット８は、Ｓ１に戻って、定常運転モードを実施する。

【0054】

一方、定常運転モードが続くと、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）において、副生成物として、アンモニアが発生し続けるので、その結果、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０内）のｐＨ値が上昇する。

【0055】

そして、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第１閾値を超えた場合（Ｓ２のＹｅｓ）には、ｐＨ低減運転モードを実施する（Ｓ３）。詳しくは、制御ユニット８は、上記混合気において、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジン３を駆動させるとともに、燃焼ガス排出ライン４を閉鎖して、燃焼ガス供給ライン５を開放するように、切替ユニット６を制御する。これによって、ｐＨ低減運転モードを実施する。

【0056】

理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジン３の駆動を制御すると、バイオガスエンジン３から発生するバイオガスの燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）が増加する。

【0057】

そして、このような燃焼ガスは、燃焼ガス供給ライン５を介して、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に供給される。

【0058】

バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に輸送された燃焼ガスは、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）を多く含み、それらから発生する水素イオンによって、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０）のアンモニアを中和することができる。そのため、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０）のｐＨ値が下降する。

【0059】

次いで、制御ユニット８は、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、予め設定された第２閾値を下回るか否かを判断する（Ｓ４）。

【0060】

第２閾値は、第１閾値よりも低い。具体的には、第２閾値は、例えば、ｐＨ６．８である。

【0061】

ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第２閾値を下回らない場合（Ｓ４のＮｏ）には、制御ユニット８は、Ｓ３に戻って、ｐＨ低減運転モードを実施する。これによって、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０）のｐＨ値が、下降し続ける。

【0062】

一方、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第２閾値を下回った場合（Ｓ４のＹｅｓ）には、定常運転モードを実施（Ｓ５）する。これによって、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０）のｐＨ値は、再び、上昇に転じる。

【0063】

このようなバイオガスエンジンシステム１は、停止信号が入力されるまで、上記した動作を繰り返す。

【0064】

３．作用効果
バイオガスエンジンシステム１によれば、バイオガス発生部２からの排水の量を増やすことなく、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。

【0065】

詳しくは、有機性廃棄物を発酵すると、有機性廃棄物が分解されてバイオガスが生成するとともに、副生成物として、アンモニアが発生する場合がある。このようなアンモニアは、有機性廃棄物を分解する微生物の活性を低下させるため、有機性廃棄物の発酵速度を低下させる。そのため、アンモニアを除去するシステムが検討される。

【0066】

アンモニアを除去するシステムとして、例えば、上記特許文献１の廃棄物処理装置のように、アンモニアを分解除去するために、酸を投入することも検討される。

【0067】

しかし、酸を投入すると、排水の量が多くなるため、処理コストが高くなるという不具合がある。

【0068】

一方、バイオガスエンジンシステム１では、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）において、副生成物として、アンモニアが発生すると、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０内）のｐＨ値が高くなる。

【0069】

上記ｐＨ値は、ｐＨセンサー７により測定され、上記ｐＨ値が、第１閾値を超える場合に、制御ユニット８は、理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジン３の駆動を制御するとともに、燃焼ガス供給ライン５を開放するように、切替ユニット６を制御する（ｐＨ低減運転モード）。

【0070】

理論空燃比よりも空気の混合比が多くなるように、バイオガスエンジン３の駆動を制御すると、バイオガスエンジン３から発生するバイオガスの燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）が増加する。

【0071】

そして、このような燃焼ガスは、燃焼ガス供給ライン５を介して、バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に供給される。

【0072】

バイオガス発生部２（具体的には、発酵槽１０）に輸送された燃焼ガスは、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）を多く含む。そして、下記式（１）および下記式（２）に示すように、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）から発生する水素イオンが、バイオガス発生部２内（具体的には、発酵槽１０内）のアンモニアを中和する。
ＮＯ_Ｘ＋Ｈ_２Ｏ→ＨＮＯ_３＝Ｈ^＋＋ＮＯ_３ ^－ （１）
ＳＯ_Ｘ＋Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２ＳＯ_４＝２Ｈ^＋＋ＳＯ_４ ^２－ （２）

【0073】

これにより、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。その結果、バイオガス発生部２からの排水の量を増やすことなく、アンモニアによる有機性廃棄物の発酵阻害を抑制できる。

【0074】

また、バイオガスエンジンシステム１では、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第２閾値を下回る場合には、理論空燃比となるように、バイオガスエンジン３の駆動を制御するとともに、燃焼ガス供給ライン５を閉鎖するように、切替ユニット６を制御する（定常運転モード）。

【0075】

これにより、バイオガス発生部２内のｐＨ値が低下し続けることを抑制できる。換言すれば、第１閾値および第２閾値により設定範囲内において、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードを切り替えることができる。

【0076】

４．変形例
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。

【0077】

上記した説明では、ｐＨ低減運転モードにおいて、燃焼ガス供給ライン５を開放するように、切替ユニット６を制御するが、このとき、燃焼ガス排出ライン４は、開放されていても、閉鎖されていてもよい。好ましくは、バイオガス発生部２に、燃焼ガスを効率的に供給する観点から、燃焼ガス排出ライン４を閉鎖する。

【0078】

また、燃焼ガス排出ライン４の開度および燃焼ガス供給ライン５の開度を調整するように、切替ユニット６を制御することもできる。

【0079】

また、上記した説明では、発酵槽１０の内部において、燃焼ガス供給ライン５には、分離膜３０が設けられているが、燃焼ガスにおける窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）および硫黄酸化物（ＳＯ_Ｘ）を分離可能なな手段であれば、これに限定されない。

【0080】

また、上記した説明では、触媒ユニット２３は、切替ユニット６よりも燃焼ガス排出方向の下流側に設けられているが、触媒ユニット２３は、切替ユニット６よりも燃焼ガス排出方向の上流側に設けることもできる。好ましくは、バイオガス発生部２に、燃焼ガスを効率的に供給する観点から、触媒ユニット２３は、切替ユニット６よりも燃焼ガス排出方向の下流側に設けられる。

【0081】

また、上記した説明では、２つの閾値（第１閾値および第２閾値）によって、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードを切り替えるが、１つの閾値（第１閾値）によって、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードを切り替えることもできる。

【0082】

具体的には、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第１閾値を超える場合に、ｐＨ低減運転モードに切り替え、ｐＨセンサー７により測定されるｐＨ値が、第１閾値以下である場合に、定常運転モードを切り替えることもできる。

【0083】

好ましくは、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードが、頻繁に切り替わることによる運転効率の低下を抑制する観点から、２つの閾値（第１閾値および第２閾値）によって、定常運転モードおよびｐＨ低減運転モードを切り替える。

【符号の説明】

【0084】

１ バイオガスエンジンシステム
２ バイオガス発生部
３ バイオガスエンジン
４ 燃焼ガス排出ライン
５ 燃焼ガス供給ライン
６ 切替ユニット
７ ｐＨセンサー
８ 制御ユニット

【図1】

【図2】