研究開発された技術紹介

我国のメタン発酵は、必ずしも普及ベースにはなく、高コストな装置が主要な原因といわれている。本開発は、小型モジュール型メタン発酵装置と小型国産スターリングエンジンをユニット化したコジェネレーションにより、それらの課題の解決を図ると共に、メタン発酵残渣の排出量を抑え、その有効利用を促進し、更に脱臭することで畜産現場への導入を容易にするシステムを構築するものである

低コスト小型メタン発酵及び脱臭機能付バイオガス発電装置の開発
・小型モジュール型メタン発酵装置と小型国産スターリングエンジンをユニット化したコジェネレーションシステム
・低コスト化(設備コスト従来比半減)、省エネルギー化、環境性向上(悪臭対策、NOxSOx低減)を目指す
(新技術)
低コスト小型メタン発酵及び脱臭機能付きバイオガス発電
・浮力利用昇降浸漬方式メタン発酵装置
・超小型スターリングエンジン発電機
・脱臭機能付き燃焼バーナー
特徴
・安価な材料、浮力利用昇降浸漬方式メタン発酵装置と小型スターリングエンジンの組合せで簡素化、低コスト化を図る
・量産モジュール型で小中規模に対応可能
・メタン発酵残渣を最小化、苗生産でも利用可能な技術を確立
・スターリングエンジンのバーナーを脱臭機能付で開発

・小型メタン発酵装置の開発
‐発酵装置の構造には、全天候型のリサイクル部材が利用可能なコンテナ型を採用。発酵部は気相、液相を一つの膜式のバッグにしたシンプルな構造とし、低コスト化に努めた
‐培養条件の設定により収率を向上させ中温菌で省エネルギー化を図るため、簡易メタン発酵槽を用いて試験を実施。メタン発生量とメタン菌の相関解析で中温菌の同定が可能となった
・バイオガスによる最適燃焼発電システムの開発
‐量産品のスターリングエンジンをベースに、管状火炎バーナを開発し、ユニット化。3台の発電ユニットにより台数制御を行えるシステムとした
・脱臭機能向上のためのシステム化
‐セラミック脱臭剤と燃焼脱臭の併用により90%以上の脱臭を達成
‐セラミックの再生条件を検討中。今後のフィールドテストで多様な顧客に対応できる技術を確立する
・発酵残渣の有効利用技術の開発
‐養液土耕栽培(バッグ栽培)にメタン発酵消化液を追肥として利用する方法を実証し、概ね良好な結果を得た

・特許：「スターリングエンジン用管状火炎バーナ及び発電システム」(特願2012-209827)
・論文：広島大学石塚悟他「スターリングエンジン用自己再循環型管状火炎バナの開発」(H24.11)

H25年度の実用化を目指す

・低コスト化→小規模メタン発酵装置として低コスト化に寄与する(検証中)
・環境負荷削減→スターリングエンジン用管状火炎バーナはバイオガスのみならず、ガス燃料に対応する

研究開発を継続し、H25年度の実用化を目指す
・研究事業場所にて継続して研究開発を実施している
・管状火炎バーナの改良とともに制御装置の改良効果に着手している
・H25年度中に管状火炎バーナの実用化を目指す。当面研究目的での導入になる見込み