*部品構造
-大部品: 星風バイオガス RD:38 評価値:9
--大部品: 星風バイオガスの基本情報 RD:11 評価値:6
---部品: バイオガスを販売する国営企業
---部品: 星風バイオガスの会社とプラントの位置
---部品: 基本的な事業
---部品: 原料の供給が安定しないと赤字に
---大部品: 各地域や組織との連携 RD:7 評価値:5
----部品: 藩国主導によるバイオガス原料の供給計画
----部品: 水道局から下水汚濁を
----部品: 政令によって生ゴミを分別
----部品: 星風藩国ゴミ処理施設は家庭生ごみを
----部品: 食品加工の工場から食品廃棄物を
----部品: 農業区から畜産廃棄物を
----部品: 電力局は電気を購入してCO2削減
--大部品: バイオガス RD:15 評価値:6
---部品: バイオガスとは
---大部品: 原料の収集 RD:3 評価値:3
----部品: 一般廃棄物(生ゴミ)
----部品: 産業廃棄物
----部品: 下水汚泥
---部品: 発酵の前の前処理
---部品: 生成方法
---大部品: メタン発酵法 RD:6 評価値:4
----部品: 湿式・完全混合法
----部品: 高温発酵法
----部品: 固定床法
----部品: 膜分離法
----部品: 固形でも発酵できる乾式法
----部品: UASB法
---部品: 肥料もできる
---大部品: 硫化水素を除く RD:2 評価値:2
----部品: 微生物で脱硫(バイオ脱硫)
----部品: 酸化鉄を使った脱硫
--大部品: バイオガス発酵プラント RD:10 評価値:5
---大部品: プラントの基本情報 RD:4 評価値:3
----部品: 有機性廃棄物の処理設備
----部品: バイオガス生成プロセス
----部品: ガスプラントの設置のメリット
----部品: 注意する点
---大部品: プラントの設備構成 RD:6 評価値:4
----部品: 前処理装置
----部品: 加温殺菌装置
----部品: メタン発酵槽
----部品: ガスホルダータンク
----部品: 消化液貯留槽
----部品: ガス発電システム
--大部品: バイオガス発電 RD:2 評価値:2
---部品: バイオガス発電について
---部品: 資源循環と環境低負荷が利点
*部品定義
**部品: バイオガスを販売する国営企業
星風バイオガスとは、星風藩国においてガスの販売を行っている国営企業である。主な特徴としてバイオガスを中心に取り扱っており、そのため各地域や組織との協力を行っている。
**部品: 星風バイオガスの会社とプラントの位置
星風バイオガスの会社は、商業区に建物がある。また、星風バイオガスが保有しているバイオガスプラントは工業区の南側に施設がある。
**部品: 基本的な事業
星風バイオガスのな主な事業は、バイオガスになる原料(家庭の生ごみや食品加工の工場などの食品廃棄物、産業廃棄物、下水汚泥、畜産廃棄物など)を回収、プラントに集積してメタン発酵させて精製し、そのガスを販売することである。
**部品: 原料の供給が安定しないと赤字に
星風バイオガス事業の弱点は、バイオガス原料の供給の量が安定しないと、原料の調達やプラント施設を維持する費用によって、赤字になることである。それを避けるためには、星風藩国の各地域や組織との協力が不可欠であった。
**部品: 藩国主導によるバイオガス原料の供給計画
星風藩国では、国民への安定したガス供給を行うために、藩国政府主導で各地域や組織との連携を計画して、バイオガス原料の確保を行っている。
**部品: 水道局から下水汚濁を
星風藩国水道局では、下水処理場で発生するバイオガス原料になる下水汚泥を、星風バイオガスに提供している。
**部品: 政令によって生ゴミを分別
星風藩国では、政令によって国民は生ゴミを分別するよう定めており、これによって安定したバイオガス原料の供給を狙っている。
**部品: 星風藩国ゴミ処理施設は家庭生ごみを
星風藩国ゴミ処理施設では、バイオガス原料となる家庭生ごみについては、出来るだけ星風バイオガスに回すようにしている。僅かであっても年間で見ればゴミの処理費用が減るのだった。
**部品: 食品加工の工場から食品廃棄物を
星風藩国の食品加工の工場からは、バイオガス原料となる食品廃棄物を、星風バイオガスに提供することで協力している。
**部品: 農業区から畜産廃棄物を
星風藩国の農業区では、畜産の過程で発生するバイオガス原料になる畜産廃棄物を、星風バイオガスに提供している。その代わりに、バイオガス精製後に残る窒素やリンやカリウムなどを含んだ液体を、農業用の肥料として提供されている。
**部品: 電力局は電気を購入してCO2削減
星風藩国電力局では、バイオガス発電による電気を購入することで協力している。これによって火力発電などの稼働を抑えてCO2削減を行うことが出来るからだ。
**部品: バイオガスとは
バイオガスは生ぎみ、家畜糞尿m下水汚泥などを原料として嫌気性微生物が働くメタン発酵により生成する気体燃料のこと。
**部品: 一般廃棄物(生ゴミ)
生ゴミをごみ収集車におり回収し、バイオガスプラントへと収集する。バイオガス化するには微生物が分解できない発酵不適物を混ぜないように生ごみだけを分別回収する必要があります。
**部品: 産業廃棄物
ビールなどの工場の通常廃液、家畜糞尿などです。通常廃液は排出する工場ごとにメタン発酵槽を設置、家畜糞尿は個別農場の糞尿を個別に処理する方法と複数の農場の糞尿を収集して処理する集約方法があります。集約すれば処理コストは低減するが、糞尿収集のコストが必要になるので、各藩国、各地域の農場の数や規模によって取られる方法が変わってきます。
**部品: 下水汚泥
下水汚泥は下水処理場の下水汚泥を集約して処理する場合と汚泥が発生する施設で処理する場合の二通りあり。
**部品: 発酵の前の前処理
バイオガス化を行う発酵の前に分解率向上の為にいろいろな前処理が行われている。
分別装置、破砕装置で有機物を分解しやすいように粉砕。熱処理を行い、下水泥中の微生物を壊し、発酵微生物の酵素による加水分解を受けやすくする水熱法。
他にも好熱性細菌処理、オゾン処理、超音波処理、アルカリ処理などがあります。
**部品: 生成方法
原料タンクにためられた原料はメタン発酵槽にポンプで送られます。発酵槽にはメタン発酵微生物が含まれる発酵液が入っており、原料と混合し、35℃(例外あり)に保ちながら攪拌装置でかき混ぜる事でバイオガスを発生させます。
発生したバイオガスは発酵槽の液面の上にたまるので上部につけたパイプにより発酵槽の外に誘導、精製した後にガスホルダというタンクに貯めます。そしてガスエンジンやボイラなどへとパイプで繋げる事で燃料として使用できるようになります。
**部品: 湿式・完全混合法
メタン発酵法の基本。水分が90%以上の液体またはスリラー状で発酵する湿式法。タンクの中で原料とメタン発酵汚泥を混ぜて30~35℃に保温する事でバイオガスが発生します。
**部品: 高温発酵法
発酵温度を35℃ではなく55℃に上げて行う発酵法。ガス化速度向上、発酵槽がコンパクトにできる。発酵物の流動性が高い、雑菌・雑草の種子が死滅しやすいので発酵液をそのまま農地還元しやすいというメリットがある。
デメリットとしては保温に必要なエネルギーが大きい、中温(35℃)の時より発酵が若干不安定な事があげられます。
**部品: 固定床法
発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げる法。
バイオフィルム(微生物が層状に被膜を形成したもの)をメタン発酵槽の中に入れる事で微生物が高密度に活動、有機物の分解速度は速くなる。コーヒー粕や茶粕、焼酎粕などのバイオガス化で使われる。原料が浮遊物質の時に使われる事が多い。
**部品: 膜分離法
膜分離法は発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げるもので、微生物を膜で分離して発酵槽に戻す法。メタン発酵微生物群を捨てないで再利用する方式。
膜分離技術を使った場合、メタン生成微生物だけでなく、未分解の有機物も膜で発酵槽内に戻されるので有機物分解率が向上し、バイオガスがより多く生産されること、固形残さの発生量が減少するというメリットがある。
また単位発酵槽当たりの分解力が高くなるので発酵槽がコンパクトにできる事でショッピングセンターや複合ビルなどの設置スペースに限りがある場所でもバイオガスプラントが設置できるメリットもある。
**部品: 固形でも発酵できる乾式法
通常のメタン発酵は液状またはスリラー状で行われるのに対し、乾式法は水分が80&程度の紙粘土のような固形状態でメタン発酵を行う方式。
水分が少ない為、廃水処理を極小化できる。その為、発酵液を還元する農地が少ない藩国などに向いている。
高温式と併用した高温乾式発酵法もある。
**部品: UASB法
UASB(上向流嫌気性汚泥床)法は微生物の塊であるグラニュールという汚泥を利用した方式。グラニュールは微生物のバイオフィルムで構成されており、発酵槽内の美声びつの密度が高く、水につけた有機物を分解する事により、半日程度でバイオガス化ができる。もっとも水につけた有機物の分解に特化しており、水に溶けていない有機物の分解は苦手でおり、主に廃水の処理に行われる。食品工場の排水のバイオガス化に広く用いられている。
**部品: 肥料もできる
バイオガス生成のさいに原料をメタン発酵槽に加えるとだんだん量が増えてあふれてしまうので側面上部にパイプを繋いであふれた発酵液を回収します。この発酵液は植物のたい肥として使えます。
発酵液をそのまま液体として使用する方法(液肥)と固形分をコンポスト化する方法(たい肥)があります。
**部品: 微生物で脱硫(バイオ脱硫)
生成されたバイオガスは金属を腐食する硫化水素を含んでいるので除去する必要があります。そのため、硫黄酸化細菌が酸素を使って硫化水素を硫黄や硫酸に変換する反応を利用します。
メタン発酵汚泥中に生育している硫黄酸化細菌を利用、発酵槽に小型ポンプ、コンプレッサなどで酸素を少し吹き込む事により酸素がある界面でバイオ脱硫がおこることで対処を行う。
入れる空気はバイオガスの5%前後であり、必要な分だけ空気を入れる為に、バイオガス中の酸素濃度をモニターし、状況を確認しながら行う事が義務付けられている。
なお、バイオ脱硫だけでは全ての脱硫ができない(80%前後)ので後記の酸化鉄と併用して使用されている。
**部品: 酸化鉄を使った脱硫
酸化鉄と硫化水素の酸化還元反応によって硫化鉄を生成する事で硫化水素を除去する方法。反応によって酸化鉄は徐々に硫化鉄に変わっていくので酸化鉄がなくなる前に新しい酸化鉄と交換する必要がある。
前記したバイオ脱硫と併用する事で経費節減ができるのでバイオ脱硫と併用して使用されている。
**部品: 有機性廃棄物の処理設備
バイオガス発酵プラントとは、有機性廃棄物の嫌気性微生物によるメタン発酵で排出されるメタンガスを、
再利用可能なエネルギー資源へと変換するものである。
**部品: バイオガス生成プロセス
加水分解により高分子有機物を糖類やアミノ酸などに変化させ、さらに低分子化された有機物を酸発酵させる。
低級脂肪酸がメタン菌により最終的にメタンガスにメタン発酵され、水素や二酸化炭素からもメタンガスが発声する。
**部品: ガスプラントの設置のメリット
大量の家畜による糞尿の放置による土壌汚染、臭気公害を抑え、
コジェネレーションによる発電でエネルギー消費を補助することが出来る。
**部品: 注意する点
臭気が漏れることによる公害と排水の汚染に注意する必要がある。
また、可燃性ガスを取り扱う危険性を考慮し必要な対策を講じなければならない。
**部品: 前処理装置
持ち込まれた有機性廃棄物を細かく粉砕し撹拌することで均一化するための設備。
この段階で砂や石などの不純物が混入しないように選り分ける機能も備えている。
**部品: 加温殺菌装置
原料を加温し、殺菌するための装置。一定の時間と温度で殺菌処理することで
メタン菌の活動を阻害する雑菌を排除するためのものである。
**部品: メタン発酵槽
円筒形の大きなタンクで、内部にセンターミキサーが取り付けられ、一定の間隔で原料を撹拌する装置である。
密閉式で、外部に臭気が漏れないように配慮されており、プラントの重要設備といえる。
ガス圧に耐える頑丈なもので、仮に引火しても大丈夫なように安全対策が施されている。
**部品: ガスホルダータンク
発生したメタンガスを回収し、貯蔵しておくための設備。
生物脱硫により硫化水素を分解し、余分な要素を排除する機能も備えている。
**部品: 消化液貯留槽
メタン発酵のあとに発声する消化液を貯蔵し、液肥として保管しておくための施設である。
ここで蓄えられた液肥は輸送され、農地などに散布される。
加熱して水分を飛ばすことにより固形肥料に加工することも出来る。
**部品: ガス発電システム
バイオガスで発電するエンジンを備え、プラントで発生したバイオガスを用いて電気を作り出す。
発電した電力は施設内で使用する他、送電線を使い売電することもできる。
また、ガスを燃焼させ、加温や熱殺菌にも利用するシステムである。
**部品: バイオガス発電について
バイオガス発電とは、メタン発酵させて精製したガスを燃焼することでエンジンを回して発電を行うものである。
**部品: 資源循環と環境低負荷が利点
バイオガス発電は、日常の資源を再利用してバイオガスを精製できる点と、火力発電などと比較して大量のCO2を発生させないなど環境への負荷が小さいことが利点である。
*提出書式
大部品: 星風バイオガス RD:38 評価値:9
-大部品: 星風バイオガスの基本情報 RD:11 評価値:6
--部品: バイオガスを販売する国営企業
--部品: 星風バイオガスの会社とプラントの位置
--部品: 基本的な事業
--部品: 原料の供給が安定しないと赤字に
--大部品: 各地域や組織との連携 RD:7 評価値:5
---部品: 藩国主導によるバイオガス原料の供給計画
---部品: 水道局から下水汚濁を
---部品: 政令によって生ゴミを分別
---部品: 星風藩国ゴミ処理施設は家庭生ごみを
---部品: 食品加工の工場から食品廃棄物を
---部品: 農業区から畜産廃棄物を
---部品: 電力局は電気を購入してCO2削減
-大部品: バイオガス RD:15 評価値:6
--部品: バイオガスとは
--大部品: 原料の収集 RD:3 評価値:3
---部品: 一般廃棄物(生ゴミ)
---部品: 産業廃棄物
---部品: 下水汚泥
--部品: 発酵の前の前処理
--部品: 生成方法
--大部品: メタン発酵法 RD:6 評価値:4
---部品: 湿式・完全混合法
---部品: 高温発酵法
---部品: 固定床法
---部品: 膜分離法
---部品: 固形でも発酵できる乾式法
---部品: UASB法
--部品: 肥料もできる
--大部品: 硫化水素を除く RD:2 評価値:2
---部品: 微生物で脱硫(バイオ脱硫)
---部品: 酸化鉄を使った脱硫
-大部品: バイオガス発酵プラント RD:10 評価値:5
--大部品: プラントの基本情報 RD:4 評価値:3
---部品: 有機性廃棄物の処理設備
---部品: バイオガス生成プロセス
---部品: ガスプラントの設置のメリット
---部品: 注意する点
--大部品: プラントの設備構成 RD:6 評価値:4
---部品: 前処理装置
---部品: 加温殺菌装置
---部品: メタン発酵槽
---部品: ガスホルダータンク
---部品: 消化液貯留槽
---部品: ガス発電システム
-大部品: バイオガス発電 RD:2 評価値:2
--部品: バイオガス発電について
--部品: 資源循環と環境低負荷が利点
部品: バイオガスを販売する国営企業
星風バイオガスとは、星風藩国においてガスの販売を行っている国営企業である。主な特徴としてバイオガスを中心に取り扱っており、そのため各地域や組織との協力を行っている。
部品: 星風バイオガスの会社とプラントの位置
星風バイオガスの会社は、商業区に建物がある。また、星風バイオガスが保有しているバイオガスプラントは工業区の南側に施設がある。
部品: 基本的な事業
星風バイオガスのな主な事業は、バイオガスになる原料(家庭の生ごみや食品加工の工場などの食品廃棄物、産業廃棄物、下水汚泥、畜産廃棄物など)を回収、プラントに集積してメタン発酵させて精製し、そのガスを販売することである。
部品: 原料の供給が安定しないと赤字に
星風バイオガス事業の弱点は、バイオガス原料の供給の量が安定しないと、原料の調達やプラント施設を維持する費用によって、赤字になることである。それを避けるためには、星風藩国の各地域や組織との協力が不可欠であった。
部品: 藩国主導によるバイオガス原料の供給計画
星風藩国では、国民への安定したガス供給を行うために、藩国政府主導で各地域や組織との連携を計画して、バイオガス原料の確保を行っている。
部品: 水道局から下水汚濁を
星風藩国水道局では、下水処理場で発生するバイオガス原料になる下水汚泥を、星風バイオガスに提供している。
部品: 政令によって生ゴミを分別
星風藩国では、政令によって国民は生ゴミを分別するよう定めており、これによって安定したバイオガス原料の供給を狙っている。
部品: 星風藩国ゴミ処理施設は家庭生ごみを
星風藩国ゴミ処理施設では、バイオガス原料となる家庭生ごみについては、出来るだけ星風バイオガスに回すようにしている。僅かであっても年間で見ればゴミの処理費用が減るのだった。
部品: 食品加工の工場から食品廃棄物を
星風藩国の食品加工の工場からは、バイオガス原料となる食品廃棄物を、星風バイオガスに提供することで協力している。
部品: 農業区から畜産廃棄物を
星風藩国の農業区では、畜産の過程で発生するバイオガス原料になる畜産廃棄物を、星風バイオガスに提供している。その代わりに、バイオガス精製後に残る窒素やリンやカリウムなどを含んだ液体を、農業用の肥料として提供されている。
部品: 電力局は電気を購入してCO2削減
星風藩国電力局では、バイオガス発電による電気を購入することで協力している。これによって火力発電などの稼働を抑えてCO2削減を行うことが出来るからだ。
部品: バイオガスとは
バイオガスは生ぎみ、家畜糞尿m下水汚泥などを原料として嫌気性微生物が働くメタン発酵により生成する気体燃料のこと。
部品: 一般廃棄物(生ゴミ)
生ゴミをごみ収集車におり回収し、バイオガスプラントへと収集する。バイオガス化するには微生物が分解できない発酵不適物を混ぜないように生ごみだけを分別回収する必要があります。
部品: 産業廃棄物
ビールなどの工場の通常廃液、家畜糞尿などです。通常廃液は排出する工場ごとにメタン発酵槽を設置、家畜糞尿は個別農場の糞尿を個別に処理する方法と複数の農場の糞尿を収集して処理する集約方法があります。集約すれば処理コストは低減するが、糞尿収集のコストが必要になるので、各藩国、各地域の農場の数や規模によって取られる方法が変わってきます。
部品: 下水汚泥
下水汚泥は下水処理場の下水汚泥を集約して処理する場合と汚泥が発生する施設で処理する場合の二通りあり。
部品: 発酵の前の前処理
バイオガス化を行う発酵の前に分解率向上の為にいろいろな前処理が行われている。
分別装置、破砕装置で有機物を分解しやすいように粉砕。熱処理を行い、下水泥中の微生物を壊し、発酵微生物の酵素による加水分解を受けやすくする水熱法。
他にも好熱性細菌処理、オゾン処理、超音波処理、アルカリ処理などがあります。
部品: 生成方法
原料タンクにためられた原料はメタン発酵槽にポンプで送られます。発酵槽にはメタン発酵微生物が含まれる発酵液が入っており、原料と混合し、35℃(例外あり)に保ちながら攪拌装置でかき混ぜる事でバイオガスを発生させます。
発生したバイオガスは発酵槽の液面の上にたまるので上部につけたパイプにより発酵槽の外に誘導、精製した後にガスホルダというタンクに貯めます。そしてガスエンジンやボイラなどへとパイプで繋げる事で燃料として使用できるようになります。
部品: 湿式・完全混合法
メタン発酵法の基本。水分が90%以上の液体またはスリラー状で発酵する湿式法。タンクの中で原料とメタン発酵汚泥を混ぜて30~35℃に保温する事でバイオガスが発生します。
部品: 高温発酵法
発酵温度を35℃ではなく55℃に上げて行う発酵法。ガス化速度向上、発酵槽がコンパクトにできる。発酵物の流動性が高い、雑菌・雑草の種子が死滅しやすいので発酵液をそのまま農地還元しやすいというメリットがある。
デメリットとしては保温に必要なエネルギーが大きい、中温(35℃)の時より発酵が若干不安定な事があげられます。
部品: 固定床法
発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げる法。
バイオフィルム(微生物が層状に被膜を形成したもの)をメタン発酵槽の中に入れる事で微生物が高密度に活動、有機物の分解速度は速くなる。コーヒー粕や茶粕、焼酎粕などのバイオガス化で使われる。原料が浮遊物質の時に使われる事が多い。
部品: 膜分離法
膜分離法は発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げるもので、微生物を膜で分離して発酵槽に戻す法。メタン発酵微生物群を捨てないで再利用する方式。
膜分離技術を使った場合、メタン生成微生物だけでなく、未分解の有機物も膜で発酵槽内に戻されるので有機物分解率が向上し、バイオガスがより多く生産されること、固形残さの発生量が減少するというメリットがある。
また単位発酵槽当たりの分解力が高くなるので発酵槽がコンパクトにできる事でショッピングセンターや複合ビルなどの設置スペースに限りがある場所でもバイオガスプラントが設置できるメリットもある。
部品: 固形でも発酵できる乾式法
通常のメタン発酵は液状またはスリラー状で行われるのに対し、乾式法は水分が80&程度の紙粘土のような固形状態でメタン発酵を行う方式。
水分が少ない為、廃水処理を極小化できる。その為、発酵液を還元する農地が少ない藩国などに向いている。
高温式と併用した高温乾式発酵法もある。
部品: UASB法
UASB(上向流嫌気性汚泥床)法は微生物の塊であるグラニュールという汚泥を利用した方式。グラニュールは微生物のバイオフィルムで構成されており、発酵槽内の美声びつの密度が高く、水につけた有機物を分解する事により、半日程度でバイオガス化ができる。もっとも水につけた有機物の分解に特化しており、水に溶けていない有機物の分解は苦手でおり、主に廃水の処理に行われる。食品工場の排水のバイオガス化に広く用いられている。
部品: 肥料もできる
バイオガス生成のさいに原料をメタン発酵槽に加えるとだんだん量が増えてあふれてしまうので側面上部にパイプを繋いであふれた発酵液を回収します。この発酵液は植物のたい肥として使えます。
発酵液をそのまま液体として使用する方法(液肥)と固形分をコンポスト化する方法(たい肥)があります。
部品: 微生物で脱硫(バイオ脱硫)
生成されたバイオガスは金属を腐食する硫化水素を含んでいるので除去する必要があります。そのため、硫黄酸化細菌が酸素を使って硫化水素を硫黄や硫酸に変換する反応を利用します。
メタン発酵汚泥中に生育している硫黄酸化細菌を利用、発酵槽に小型ポンプ、コンプレッサなどで酸素を少し吹き込む事により酸素がある界面でバイオ脱硫がおこることで対処を行う。
入れる空気はバイオガスの5%前後であり、必要な分だけ空気を入れる為に、バイオガス中の酸素濃度をモニターし、状況を確認しながら行う事が義務付けられている。
なお、バイオ脱硫だけでは全ての脱硫ができない(80%前後)ので後記の酸化鉄と併用して使用されている。
部品: 酸化鉄を使った脱硫
酸化鉄と硫化水素の酸化還元反応によって硫化鉄を生成する事で硫化水素を除去する方法。反応によって酸化鉄は徐々に硫化鉄に変わっていくので酸化鉄がなくなる前に新しい酸化鉄と交換する必要がある。
前記したバイオ脱硫と併用する事で経費節減ができるのでバイオ脱硫と併用して使用されている。
部品: 有機性廃棄物の処理設備
バイオガス発酵プラントとは、有機性廃棄物の嫌気性微生物によるメタン発酵で排出されるメタンガスを、
再利用可能なエネルギー資源へと変換するものである。
部品: バイオガス生成プロセス
加水分解により高分子有機物を糖類やアミノ酸などに変化させ、さらに低分子化された有機物を酸発酵させる。
低級脂肪酸がメタン菌により最終的にメタンガスにメタン発酵され、水素や二酸化炭素からもメタンガスが発声する。
部品: ガスプラントの設置のメリット
大量の家畜による糞尿の放置による土壌汚染、臭気公害を抑え、
コジェネレーションによる発電でエネルギー消費を補助することが出来る。
部品: 注意する点
臭気が漏れることによる公害と排水の汚染に注意する必要がある。
また、可燃性ガスを取り扱う危険性を考慮し必要な対策を講じなければならない。
部品: 前処理装置
持ち込まれた有機性廃棄物を細かく粉砕し撹拌することで均一化するための設備。
この段階で砂や石などの不純物が混入しないように選り分ける機能も備えている。
部品: 加温殺菌装置
原料を加温し、殺菌するための装置。一定の時間と温度で殺菌処理することで
メタン菌の活動を阻害する雑菌を排除するためのものである。
部品: メタン発酵槽
円筒形の大きなタンクで、内部にセンターミキサーが取り付けられ、一定の間隔で原料を撹拌する装置である。
密閉式で、外部に臭気が漏れないように配慮されており、プラントの重要設備といえる。
ガス圧に耐える頑丈なもので、仮に引火しても大丈夫なように安全対策が施されている。
部品: ガスホルダータンク
発生したメタンガスを回収し、貯蔵しておくための設備。
生物脱硫により硫化水素を分解し、余分な要素を排除する機能も備えている。
部品: 消化液貯留槽
メタン発酵のあとに発声する消化液を貯蔵し、液肥として保管しておくための施設である。
ここで蓄えられた液肥は輸送され、農地などに散布される。
加熱して水分を飛ばすことにより固形肥料に加工することも出来る。
部品: ガス発電システム
バイオガスで発電するエンジンを備え、プラントで発生したバイオガスを用いて電気を作り出す。
発電した電力は施設内で使用する他、送電線を使い売電することもできる。
また、ガスを燃焼させ、加温や熱殺菌にも利用するシステムである。
部品: バイオガス発電について
バイオガス発電とは、メタン発酵させて精製したガスを燃焼することでエンジンを回して発電を行うものである。
部品: 資源循環と環境低負荷が利点
バイオガス発電は、日常の資源を再利用してバイオガスを精製できる点と、火力発電などと比較して大量のCO2を発生させないなど環境への負荷が小さいことが利点である。
*インポート用定義データ
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"title": "農業区から畜産廃棄物を",
"description": "星風藩国の農業区では、畜産の過程で発生するバイオガス原料になる畜産廃棄物を、星風バイオガスに提供している。その代わりに、バイオガス精製後に残る窒素やリンやカリウムなどを含んだ液体を、農業用の肥料として提供されている。",
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"title": "電力局は電気を購入してCO2削減",
"description": "星風藩国電力局では、バイオガス発電による電気を購入することで協力している。これによって火力発電などの稼働を抑えてCO2削減を行うことが出来るからだ。",
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"description": " バイオガスは生ぎみ、家畜糞尿m下水汚泥などを原料として嫌気性微生物が働くメタン発酵により生成する気体燃料のこと。",
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"title": "一般廃棄物(生ゴミ)",
"description": " 生ゴミをごみ収集車におり回収し、バイオガスプラントへと収集する。バイオガス化するには微生物が分解できない発酵不適物を混ぜないように生ごみだけを分別回収する必要があります。",
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"title": "産業廃棄物",
"description": " ビールなどの工場の通常廃液、家畜糞尿などです。通常廃液は排出する工場ごとにメタン発酵槽を設置、家畜糞尿は個別農場の糞尿を個別に処理する方法と複数の農場の糞尿を収集して処理する集約方法があります。集約すれば処理コストは低減するが、糞尿収集のコストが必要になるので、各藩国、各地域の農場の数や規模によって取られる方法が変わってきます。",
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"description": " 下水汚泥は下水処理場の下水汚泥を集約して処理する場合と汚泥が発生する施設で処理する場合の二通りあり。",
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"title": "発酵の前の前処理",
"description": " バイオガス化を行う発酵の前に分解率向上の為にいろいろな前処理が行われている。\n 分別装置、破砕装置で有機物を分解しやすいように粉砕。熱処理を行い、下水泥中の微生物を壊し、発酵微生物の酵素による加水分解を受けやすくする水熱法。\n 他にも好熱性細菌処理、オゾン処理、超音波処理、アルカリ処理などがあります。\n ",
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"description": " 原料タンクにためられた原料はメタン発酵槽にポンプで送られます。発酵槽にはメタン発酵微生物が含まれる発酵液が入っており、原料と混合し、35℃(例外あり)に保ちながら攪拌装置でかき混ぜる事でバイオガスを発生させます。\n 発生したバイオガスは発酵槽の液面の上にたまるので上部につけたパイプにより発酵槽の外に誘導、精製した後にガスホルダというタンクに貯めます。そしてガスエンジンやボイラなどへとパイプで繋げる事で燃料として使用できるようになります。",
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"title": "湿式・完全混合法",
"description": " メタン発酵法の基本。水分が90%以上の液体またはスリラー状で発酵する湿式法。タンクの中で原料とメタン発酵汚泥を混ぜて30~35℃に保温する事でバイオガスが発生します。",
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"description": " 発酵温度を35℃ではなく55℃に上げて行う発酵法。ガス化速度向上、発酵槽がコンパクトにできる。発酵物の流動性が高い、雑菌・雑草の種子が死滅しやすいので発酵液をそのまま農地還元しやすいというメリットがある。\n デメリットとしては保温に必要なエネルギーが大きい、中温(35℃)の時より発酵が若干不安定な事があげられます。",
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"description": " 発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げる法。\n バイオフィルム(微生物が層状に被膜を形成したもの)をメタン発酵槽の中に入れる事で微生物が高密度に活動、有機物の分解速度は速くなる。コーヒー粕や茶粕、焼酎粕などのバイオガス化で使われる。原料が浮遊物質の時に使われる事が多い。\n",
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"title": "膜分離法",
"description": " 膜分離法は発酵微生物の密度を高くする事で効率を上げるもので、微生物を膜で分離して発酵槽に戻す法。メタン発酵微生物群を捨てないで再利用する方式。\n 膜分離技術を使った場合、メタン生成微生物だけでなく、未分解の有機物も膜で発酵槽内に戻されるので有機物分解率が向上し、バイオガスがより多く生産されること、固形残さの発生量が減少するというメリットがある。\n また単位発酵槽当たりの分解力が高くなるので発酵槽がコンパクトにできる事でショッピングセンターや複合ビルなどの設置スペースに限りがある場所でもバイオガスプラントが設置できるメリットもある。",
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"description": " 通常のメタン発酵は液状またはスリラー状で行われるのに対し、乾式法は水分が80&程度の紙粘土のような固形状態でメタン発酵を行う方式。\n 水分が少ない為、廃水処理を極小化できる。その為、発酵液を還元する農地が少ない藩国などに向いている。\n 高温式と併用した高温乾式発酵法もある。",
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"description": " UASB(上向流嫌気性汚泥床)法は微生物の塊であるグラニュールという汚泥を利用した方式。グラニュールは微生物のバイオフィルムで構成されており、発酵槽内の美声びつの密度が高く、水につけた有機物を分解する事により、半日程度でバイオガス化ができる。もっとも水につけた有機物の分解に特化しており、水に溶けていない有機物の分解は苦手でおり、主に廃水の処理に行われる。食品工場の排水のバイオガス化に広く用いられている。\n ",
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"title": "肥料もできる",
"description": " バイオガス生成のさいに原料をメタン発酵槽に加えるとだんだん量が増えてあふれてしまうので側面上部にパイプを繋いであふれた発酵液を回収します。この発酵液は植物のたい肥として使えます。\n 発酵液をそのまま液体として使用する方法(液肥)と固形分をコンポスト化する方法(たい肥)があります。",
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"title": "微生物で脱硫(バイオ脱硫)",
"description": " 生成されたバイオガスは金属を腐食する硫化水素を含んでいるので除去する必要があります。そのため、硫黄酸化細菌が酸素を使って硫化水素を硫黄や硫酸に変換する反応を利用します。\n メタン発酵汚泥中に生育している硫黄酸化細菌を利用、発酵槽に小型ポンプ、コンプレッサなどで酸素を少し吹き込む事により酸素がある界面でバイオ脱硫がおこることで対処を行う。\n 入れる空気はバイオガスの5%前後であり、必要な分だけ空気を入れる為に、バイオガス中の酸素濃度をモニターし、状況を確認しながら行う事が義務付けられている。\n なお、バイオ脱硫だけでは全ての脱硫ができない(80%前後)ので後記の酸化鉄と併用して使用されている。",
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"title": "酸化鉄を使った脱硫",
"description": " 酸化鉄と硫化水素の酸化還元反応によって硫化鉄を生成する事で硫化水素を除去する方法。反応によって酸化鉄は徐々に硫化鉄に変わっていくので酸化鉄がなくなる前に新しい酸化鉄と交換する必要がある。\n 前記したバイオ脱硫と併用する事で経費節減ができるのでバイオ脱硫と併用して使用されている。",
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"title": "バイオガス発酵プラント",
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"title": "有機性廃棄物の処理設備",
"description": "バイオガス発酵プラントとは、有機性廃棄物の嫌気性微生物によるメタン発酵で排出されるメタンガスを、\n再利用可能なエネルギー資源へと変換するものである。",
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"title": "バイオガス生成プロセス",
"description": "加水分解により高分子有機物を糖類やアミノ酸などに変化させ、さらに低分子化された有機物を酸発酵させる。\n低級脂肪酸がメタン菌により最終的にメタンガスにメタン発酵され、水素や二酸化炭素からもメタンガスが発声する。",
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"description": "大量の家畜による糞尿の放置による土壌汚染、臭気公害を抑え、\nコジェネレーションによる発電でエネルギー消費を補助することが出来る。",
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"description": "臭気が漏れることによる公害と排水の汚染に注意する必要がある。\nまた、可燃性ガスを取り扱う危険性を考慮し必要な対策を講じなければならない。",
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"title": "プラントの設備構成",
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"title": "前処理装置",
"description": "持ち込まれた有機性廃棄物を細かく粉砕し撹拌することで均一化するための設備。\nこの段階で砂や石などの不純物が混入しないように選り分ける機能も備えている。",
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"title": "加温殺菌装置",
"description": "原料を加温し、殺菌するための装置。一定の時間と温度で殺菌処理することで\nメタン菌の活動を阻害する雑菌を排除するためのものである。",
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"title": "メタン発酵槽",
"description": "円筒形の大きなタンクで、内部にセンターミキサーが取り付けられ、一定の間隔で原料を撹拌する装置である。\n密閉式で、外部に臭気が漏れないように配慮されており、プラントの重要設備といえる。\nガス圧に耐える頑丈なもので、仮に引火しても大丈夫なように安全対策が施されている。",
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"title": "ガスホルダータンク",
"description": "発生したメタンガスを回収し、貯蔵しておくための設備。\n生物脱硫により硫化水素を分解し、余分な要素を排除する機能も備えている。",
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"title": "消化液貯留槽",
"description": "メタン発酵のあとに発声する消化液を貯蔵し、液肥として保管しておくための施設である。\nここで蓄えられた液肥は輸送され、農地などに散布される。\n加熱して水分を飛ばすことにより固形肥料に加工することも出来る。",
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"title": "ガス発電システム",
"description": "バイオガスで発電するエンジンを備え、プラントで発生したバイオガスを用いて電気を作り出す。\n発電した電力は施設内で使用する他、送電線を使い売電することもできる。\nまた、ガスを燃焼させ、加温や熱殺菌にも利用するシステムである。",
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"title": "バイオガス発電について",
"description": "バイオガス発電とは、メタン発酵させて精製したガスを燃焼することでエンジンを回して発電を行うものである。",
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"title": "資源循環と環境低負荷が利点",
"description": "バイオガス発電は、日常の資源を再利用してバイオガスを精製できる点と、火力発電などと比較して大量のCO2を発生させないなど環境への負荷が小さいことが利点である。",
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