JP2017025732A - Power generation system and power generation method using compost fermentation heat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、堆肥発酵熱の有効利用を可能にした発電システム及び発電方法に関するものである。 The present invention relates to a power generation system and a power generation method that enable effective use of compost fermentation heat.
近年、原子力発電の縮小や原油価格の高騰などを背景に再生可能エネルギへの社会的要望が高まっている。また、再生可能エネルギのひとつであるバイオマス資源においても、地球環境問題の顕在化に伴いクリーンで効率的なエネルギとして循環型社会の形成に有効活用する期待が高まっている。具体的には、有機性廃棄物を資源化する堆肥化工程では、有機物の分解に伴って発生する発酵熱の有効利用が求められており、堆肥化工程で生じる発酵熱の回収・利用技術について様々な研究が成されている。 In recent years, there has been an increasing social demand for renewable energy against the backdrop of shrinking nuclear power generation and rising crude oil prices. In addition, biomass resources, which are one of renewable energies, are expected to be effectively used for the formation of a recycling-oriented society as clean and efficient energy with the emergence of global environmental problems. Specifically, in the composting process that recycles organic waste, effective use of the heat of fermentation that occurs along with the decomposition of organic matter is required, and technology for recovering and using fermentation heat generated in the composting process Various studies have been conducted.
従来では、発酵熱の回収方法として、堆肥から熱を直接抽出する直接回収法や熱を排気として回収する吸引通気法がある。直接回収法による熱利用としては、堆肥原料内部に熱媒体の配管を埋設することで熱を抽出し、抽出した熱によって媒体を気化させることでタービンを駆動させるタービン発電(例えば、特許文献1)や堆肥原料内部に発電素子を用いた発電装置を埋設し、外部から低温熱源を該堆肥原料内部に送り込み、温度差発電を行うものがある(例えば、特許文献2)。また、吸引通気法による熱利用としては、堆肥原料が堆積された発酵槽の底部から空気を吸引して排気(排気熱)として熱回収し、排気自体を熱利用室(温室等)に導くものがある(例えば、特許文献3)。 Conventionally, as a method for recovering fermentation heat, there are a direct recovery method for directly extracting heat from compost and a suction aeration method for recovering heat as exhaust. As heat utilization by the direct recovery method, heat generation is performed by burying a heat medium pipe inside the compost raw material, and the medium is vaporized by the extracted heat to drive the turbine (for example, Patent Document 1). There is a type in which a power generation device using a power generation element is embedded inside a compost raw material, and a low temperature heat source is sent from the outside into the compost raw material to perform temperature difference power generation (for example, Patent Document 2). In addition, as for heat utilization by the suction aeration method, air is sucked from the bottom of the fermenter where the compost raw material is deposited and heat is recovered as exhaust (exhaust heat), and the exhaust itself is led to a heat utilization room (greenhouse, etc.) (For example, Patent Document 3).
しかしながら、堆肥原料内部に熱媒体の配管を埋設する方法での熱回収は、配管周辺の堆肥原料の熱しか抽出できず、発酵熱回収率が低い。また、堆肥原料内部に発電素子を用いた発電装置を埋設する方法での熱回収は、発電装置が堆肥中のアンモニアや堆肥化過程で発生するアンモニアガス及び硫化水素の影響を受けて腐食してしまい耐久性が低下する問題がある。そして、吸引通気法での熱回収は前述の直接回収法による課題を解決可能であるが、前述の吸引通気法による熱利用はアンモニアを回収した後の排気を直接熱源として利用するため、微量とはいえ熱利用室へのアンモニア流入の懸念が残る。また、前述した従来の熱回収・利用技術では、堆肥原料の温度変化や性状変化等の発酵状態に起因する回収熱量の変動に対し、何ら変動を吸収する術がない。したがって、回収熱量の変動は熱利用効率(発電能力や熱利用室の温度)にも直接影響を及ぼす。このように、堆肥発酵熱の回収・利用技術については、効率的な回収・利用技術が確立されているとは言い難く、さらなる検討の余地がある。 However, heat recovery by the method of embedding a heat medium pipe inside the compost raw material can extract only the heat of the compost raw material around the pipe, and the fermentation heat recovery rate is low. In addition, heat recovery by the method of embedding power generation devices using power generation elements inside compost raw materials corrodes the power generation device under the influence of ammonia in compost, ammonia gas generated during composting, and hydrogen sulfide. Therefore, there is a problem that durability is lowered. And the heat recovery by the suction aeration method can solve the problems by the above-mentioned direct recovery method, but the heat utilization by the above-mentioned suction aeration method uses the exhaust gas after recovering ammonia as a direct heat source. Nevertheless, there remains concern about ammonia inflow into the heat utilization room. In addition, the conventional heat recovery / utilization technique described above does not have any technique for absorbing fluctuations in response to fluctuations in the amount of recovered heat caused by fermentation conditions such as changes in temperature and properties of compost raw materials. Therefore, fluctuations in the amount of recovered heat directly affect heat utilization efficiency (power generation capacity and heat utilization room temperature). Thus, it is difficult to say that efficient recovery / use technology has been established for the recovery / use technology of compost fermentation heat, and there is room for further study.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、堆肥発酵熱を用いて安定した発電を行うことが可能な発電システム及び発電方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a power generation system and a power generation method capable of performing stable power generation using compost fermentation heat.
本発明に係る発電システムは、堆肥原料の発酵熱を排気として回収可能な排気回収手段と、前記排気回収手段によって回収された排気中の熱を回収可能な熱回収手段と、前記熱回収手段によって回収された回収熱を利用して発電可能な発電手段と、前記熱回収手段と前記発電手段との間に設けられ、前記回収熱を調整して当該発電手段に所定の熱を供給可能な熱供給手段と、を備える。 The power generation system according to the present invention includes an exhaust recovery unit that can recover fermentation heat of compost raw material as exhaust, a heat recovery unit that can recover heat in the exhaust recovered by the exhaust recovery unit, and the heat recovery unit. Power generation means capable of generating power using the recovered heat collected, heat provided between the heat recovery means and the power generation means, and capable of supplying the predetermined power to the power generation means by adjusting the recovered heat Supply means.
本発明によれば、上記課題を解決し、堆肥発酵熱を用いて安定した発電を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to solve the above-described problems and perform stable power generation using compost fermentation heat.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態の発電システム100を示すブロック構成図である。本発明の実施の形態の発電システム100は、堆肥発酵槽10と、排気回収部20と、熱回収部30と、バッファタンク40と、発電部50と、脱臭部60とを有する。なお、本発明の発電システム100は、堆肥原料Tの堆肥化工程において発生する排気Hを外気で希釈せずに直接回収可能な吸引通気式や密閉型の堆肥化施設への適用を推奨する。ここでは、吸引通気式の堆肥化施設を例に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a
本実施の形態の堆肥発酵槽10は、吸引通気式堆肥化施設に設けられる。堆肥発酵槽10の内部には堆肥原料Tが堆積され、切り返しと後述の排気回収部20による強制通気とにより堆肥化が行われる。堆肥発酵槽10では、堆肥原料Tの堆肥化によって発酵熱が発生する。なお、熱回収後の堆肥化物は、通常の堆肥化物と同様に肥料や土壌改良等の資材として利用できる。
The
本実施の形態の排気回収部20は、ブロワなどの通気装置によって堆肥発酵槽10の底面(堆肥原料T底部)から空気を吸引することで堆肥原料Tの表面から内部へと空気を供給し、堆肥化工程において発生した発酵熱を排気Hとして回収する。このとき回収される排気Hは、高温(60〜70℃)、高湿度(約100%RH)であって、排気Hが持つ熱量の大部分を蒸発潜熱量が占める。
The exhaust
本実施の形態の熱回収部30には潜熱回収型熱交換器が用いられる。例えば、プレートフィン型熱交換器が用いられる。熱回収部30は、排気H(60〜70℃)と熱媒体31(ここでは、水)との熱交換を行い、排気Hは自身が持つ熱量によって低温の熱媒体31Lを高温の熱媒体31Hに温度変化させる。ここで、熱回収部30に取り込まれる排気Hは脱臭処理が行われていないので、熱回収部30は、排気H中に含まれるアンモニア腐食に強い耐腐食性材質で構成される。また、熱回収部30には、熱交換過程で発生する結露水Haを排出可能な排出口32が設けられている。なお、熱交換後(熱回収後)の排気Hbはアンモニアなどの悪臭原因物質を含んでいるので、後述の脱臭部60において適正に処理を行う必要がある。また、結露水Haは通常処理を要するほどの悪臭原因物質を含まないが、規定基準を超える場合には適切に処理を行う。
A latent heat recovery type heat exchanger is used for the
本実施の形態のバッファタンク40は、断熱が施された貯留タンクである。バッファタンク40は、所定時間以内(1時間程度以内)の排気Hの温度変化、すなわち蒸発潜熱量(回収熱量)の変動に対応可能な容量に設定される。具体的には、バッファタンク40の容量は、1時間当りの熱媒体31の流量より大きくなるように設定される。例えば、流量が30〜50L/分である場合には、4m3程度の容量のバッファタンク40が望ましい。そして、熱回収部30とバッファタンク40との間で熱媒体31を常時循環させることで、排気Hからの回収熱量の変動に対応可能となる。回収熱量の変動要因には、外気温度等の気候条件、排気回収部20の通気装置の運転プログラムや堆肥原料Tの状態変化等が挙げられる。バッファタンク40は、1時間程度の回収熱量の変動(すなわち熱媒体31Hの温度変化)を吸収し、熱媒体31Hの温度に急な変化があっても後段の発電部50に安定した温度の熱媒体41Hを供給できるようにする調整機能を有している。
The
本実施の形態の発電部50は、バッファタンク40から送られる高温の熱媒体41Hによって沸点が低い媒体を液体から蒸気に状態変化させ、発生した蒸気によってタービンを駆動させる熱源利用発電(バイナリ発電)を行う。発電部50には、100℃以下の熱源を使用可能なバイナリ発電システムが適用される。バイナリ発電に使用され温度が低下した熱媒体41Lは、バッファタンク40を介して熱回収部30に送られる。
The
本実施の形態の脱臭部60は、排気Hが熱回収部30を通過した後の排気Hbの脱臭処理を行う。
The
次に、図2を参照して、本発電システムにおける排気Hの温度変化が及ぼす発電量への影響について説明する。図2は、本発明の実施の形態の発電システムにおける発電データを示す図である。 Next, with reference to FIG. 2, the influence of the temperature change of the exhaust H in the power generation system on the power generation amount will be described. FIG. 2 is a diagram showing power generation data in the power generation system according to the embodiment of the present invention.
図中の細点線は、堆肥原料Tの発酵熱を含む排気Hの温度を示す。図2に示すように、排気Hの温度は、数分間隔で大きく変動する場合がある。このような排気温度の急激な低下は、排気回収部20のブロアの運転プログラム等によるもので、基本的に不可避な要因である。このほか前述したように気候変化等の影響も受けるため、平均60〜70℃の排気であっても1日の中で10℃程度温度変化が複数回(10回程度)発生する。
The thin dotted line in the figure indicates the temperature of the exhaust H containing the fermentation heat of the compost raw material T. As shown in FIG. 2, the temperature of the exhaust gas H may fluctuate greatly at intervals of several minutes. Such a rapid decrease in the exhaust temperature is due to the blower operation program of the
図中の破線は、バッファタンク40から発電部50に供給される熱媒体41Hの温度を示す。また、図中の実線は、発電部50の発電量を示す。前述したように、本実施の形態では、熱媒体の1時間当りの流量よりも大きな容量のバッファタンク40を熱回収部30と発電部50との間に介在させることによって、数分〜数時間単位の期間での排気H(発酵熱)の温度変化があっても後段の発電部50での熱利用に影響が及ばないようにしている。
The broken line in the figure indicates the temperature of the
したがって、図2の破線に示すように、バッファタンク40から送り出される熱媒体41Hの温度は、排気Hの温度低下が発生してもその影響(熱媒体41Hの温度低下)が小さい。このため、図2の実線に示すように、発電部50における発電量は、排気Hの温度低下が発生しても安定した発電量を保つことができる。
Therefore, as shown by the broken line in FIG. 2, the temperature of the
このように、堆肥化工程において排気Hの温度は一時的に低下するが、熱媒体41Hの温度は排気温度低下による影響が小さく、発電量にいたってはほぼ影響がないことが見てとれる。
Thus, although the temperature of the exhaust gas H temporarily decreases in the composting process, it can be seen that the temperature of the
(実施の形態の効果)
本発明の実施の形態の発電システムによれば、堆肥化特性に対応して堆肥発酵熱の効率的な回収・利用を行うことができる。具体的には、実際の堆肥化において不可避な堆肥原料Tの温度変化や性状変化に起因する堆肥発酵熱の回収熱量の変動に対し、バッファタンク40を介在させることで該変動の影響を最小限にした熱源を発電部50に提供することができる。バッファタンク40は、単に熱源流量を安定化する量的補填機能だけでなく、安定した発電に必要な熱源の温度や熱量といった質的補填機能を備えており、これにより堆肥化において不可避な変動特性を有する堆肥発酵熱を用いても安定した発電を提供することができる。
(Effect of embodiment)
According to the power generation system of the embodiment of the present invention, it is possible to efficiently recover and use compost fermentation heat corresponding to composting characteristics. Specifically, the influence of the fluctuation is minimized by interposing the
また、バッファタンク40は、所定時間(1時間)当りの熱媒体31の流量よりも大きな容量を有するので、排気Hの温度変化、すなわち回収熱量の変動の影響を緩和させることができる。したがって、熱回収部30からバッファタンク40に供給される熱媒体31Hの温度に急な変化があっても後段の発電部50に安定した温度の熱媒体41Hを供給することができる。
Further, since the
また、熱源となる堆肥発酵熱は排気Hとして外気で希釈されることなく回収されるので、熱回収効率が良い。また、堆肥化に不可欠な通気により堆肥発酵熱を回収することができるので、堆肥化施設そのものに大幅な変更を施す必要がない。したがって、本発電システムは、堆肥化過程や堆肥化物の品質に影響を及ぼすことなく、必要機器(熱回収部30、バッファタンク40及び発電部50)の追加で導入可能である。また、発電システムを循環する熱媒体31及び41に水を利用することができるので、ランニングコストを抑えることができる。よって、利用の促進が期待できる。
Moreover, since the compost fermentation heat | fever used as a heat source is collect | recovered without being diluted with the external air as the exhaust_gas | exhaustion H, heat recovery efficiency is good. Moreover, since the compost fermentation heat can be recovered by aeration essential for composting, it is not necessary to make significant changes to the composting facility itself. Therefore, this power generation system can be introduced by adding necessary equipment (the
また、排気Hの堆肥発酵熱は熱回収部30で熱交換されて発電部50へと熱源供給されるので、堆肥原料Tや排気Hに含まれるアンモニアと発電部50とが直接触れることがない。したがって、発電部50の腐食等のリスクを大幅に低減できるとともに、熱利用において直接排気を利用する場合よりも施設や作業者への悪影響を大幅に低減することができる。
Further, since the heat of compost fermentation of the exhaust H is heat-exchanged by the
また、発電部50には、低温熱源(100℃以下)で発電可能なバイナリ発電装置を用いる。家畜ふん尿の堆肥化工程では、微生物の分解により堆肥温度が70℃程度まで上昇し、水蒸気とアンモニアを含んだ発酵排気Hが多量に発生するが、工業系の排気に比べ低温であるため、これまで発酵排気H(60〜70℃)を熱源としたバイナリ発電は難しかった。近年開発された低温熱源による発電可能なバイナリ発電装置により、60〜70℃程度の家畜堆肥発酵熱を発電の熱源とすることができ、堆肥を燃焼させてタービンを駆動させる従来方法に比して環境負荷を低減可能なエネルギの実現が可能となる。また、発電部50で得られる電力は通常の電気として使用することが可能なので、堆肥発酵熱を直接熱として利用する場合に比べて汎用性がある。
The
このように、家畜廃棄物の堆肥発酵熱を用いた発電は、太陽光発電等の他の再生可能エネルギと異なり、堆肥製造中、常時・安定的に利用できるエネルギであるので、利用推進を促進させることができる。 In this way, unlike other renewable energy such as photovoltaic power generation, power generation using fertilization heat of livestock waste is energy that can be used constantly and stably during the production of compost. Can be made.
なお、堆肥発酵熱を発電に用いるため、堆肥原料Tを高温に維持しようとする結果、副次的に良好な堆肥化過程となるので、各種病原菌や雑草種子が死滅し、易分解性有機物が減少した高品質堆肥生産に寄与することができる。さらに、高温堆肥化過程を経ることで堆肥化物の含水率が低下するので、該堆肥化物はオガクズ等に代わる家畜敷料・ふん尿水分調整資材として用途を拡大することができる。 Since compost fermentation heat is used for power generation, as a result of maintaining the compost raw material T at a high temperature, a secondary composting process is achieved. It can contribute to reduced high quality compost production. Furthermore, since the moisture content of the compost is reduced through the high-temperature composting process, the compost can be expanded as a livestock litter or manure moisture adjusting material in place of sawdust and the like.
なお、本発明の実施の形態の発電システムでは、堆肥発酵熱の回収熱量の変動に対し、該変動の影響が最小限になるよう調整した熱源を発電部50に供給可能な熱供給手段として、バッファタンク40を設けているが、これに限らない。堆肥原料の発酵熱を排気として回収し、回収された排気中の熱を回収し、回収された回収熱を利用して行う発電であって、安定した熱(所定の熱)を発電に供給するために回収熱を調整可能にするものであれば問題ない。例えば、熱回収部30からの熱媒体31Hをヒーターやヒートポンプによって加温調整して発電部50に安定した温度の熱媒体41Hを供給するようにしても、本発明の目的である堆肥発酵熱を用いた安定発電を達成することができる。バッファタンク40は、外部からの追加熱源やセンサによる制御なしに達成できるので、追加熱源が不要な分、システム全体としてエネルギ効率がよく、設備や管理を簡素化し、コスト低減を図ることができる点で、より効率的で有益な熱供給手段であると言える。
In the power generation system according to the embodiment of the present invention, as a heat supply unit capable of supplying the
(実施の形態の変形例)
続いて、図3を参照して、前述した本発電システム100の熱媒体(水)の循環に着目してさらに効率的な発酵熱の回収・利用を可能とする循環パターンについて説明する。図3は、本発明の実施の形態の変形例の発電システムを示すブロック構成図であり、(A)循環パターン1、(B)循環パターン2を示す図である。
(Modification of the embodiment)
Next, with reference to FIG. 3, a circulation pattern that enables more efficient recovery and use of fermentation heat will be described by paying attention to the circulation of the heat medium (water) of the
前述の実施の形態では、バッファタンク40は、熱回収部30に低温水31Lを供給し、排気Hとの熱交換により高温水31H(回収熱)を受け取る。そして、後段の発電部50に高温水41H(所定の熱)を供給するとともに、発電部50からの低温水41L(発電に使われなかった熱)を受け取っている。
In the above-described embodiment, the
これに対し、変形例では、図3(A)及び(B)に示すように、排気Hの流路上に熱回収部30と直列に熱回収部35が追加で設けられ、バッファタンク40は熱回収部35を介して発電部50に高温水41H(所定の熱)を供給する。なお、熱回収部35における排気Hと高温水41Hとの熱交換は、すでに熱媒体の水が高温になっており双方の温度差が小さいのでほとんど行われない。熱回収部35では排気Hとの熱交換で高温水41Hが少し加温されて高温水41H+になる。そして、高温水41H+が発電部50に供給される。したがって、熱回収部30に導入される排気は、排気回収部20によって回収された排気Hと同等である。
On the other hand, in the modification, as shown in FIGS. 3A and 3B, a
さらに、図3(A)に示す循環パターン1では、発電部50からの低温水31L(発電に使われなかった熱)はバッファタンク40を経由せずに熱回収部30が直接受け取る。したがって、循環パターン1は、熱回収部30における排気Hとの熱交換により後述する低温水31Lが加温されて高温水31H(回収熱)となる。
Further, in the circulation pattern 1 shown in FIG. 3A, the
高温水31Hは、バッファタンク40に貯留された後、高温水41H(所定の熱)としてバッファタンクから送り出され、熱回収部35でさらに加温されて高温水41H+となって発電部50に供給される。ここで、排気Hの温度低下が発生した場合には、高温水31Hは通常よりも低い温度でバッファタンク40に流入することになるので、バッファタンク40の調整機能が作動し、高温水31Hはタンク内の十分な量の高温貯留水との混合によって発電に必要な温度範囲内の高温水41Hとなる。
After the
発電部50では熱媒体の温度差を利用したバイナリ発電が行われるので、発電部50から熱回収部30に供給される温水は、温度が下がり低温水31Lとなる。そして、低温水31Lは熱回収部30で排気Hとの熱交換により加温されて高温水31Hとなり、循環を繰り返す。なお、発電部50は、バッファタンク40に導入されて循環する原水が排気Hとの熱交換によって加温されて所定温度(63℃程度)の温水になったら稼動開始する。
Since the
また、図3(B)に示す循環パターン2では、熱回収部30に排気Hとの熱交換によって加温された高温水31Hはバッファタンク40に供給されたのち、バッファタンク40、熱回収部35及び発電部50を循環し、熱回収部30を循環しない。したがって、循環パターン2は、熱回収部30における排気Hとの熱交換により原水が加温されて高温水31H(回収熱)となる。
Further, in the
高温水31Hは、バッファタンク40に貯留された後、高温水41H(所定の熱)としてバッファタンクから送り出され、熱回収部35でさらに加温されて高温水41H+となって発電部50に供給される。ここで、排気Hの温度低下が発生した場合には、高温水31Hは通常よりも低い温度でバッファタンク40に流入することになるので、バッファタンク40の調整機能が作動し、高温水31Hはタンク内の十分な量の高温貯留水との混合によって発電に必要な温度範囲内の高温水41Hとなる。
After the
発電部50では熱媒体の温度差を利用したバイナリ発電が行われるので、発電部50からバッファタンク40に供給される温水は、温度が下がり低温水41Lとなる。そして、低温水41Lはバッファタンク40に供給される。ここでは、バッファタンク40の温水が熱回収部35及び発電部50を循環する。なお、発電部50は、熱回収部30に導入されて循環する原水が排気Hとの熱交換によって加温されて所定温度(63℃程度)の温水になったら稼動開始する。
Since the
(実施の形態の変形例の効果)
実施の形態の変形例の発電システムによれば、前述した実施の形態と基本概念が同じなので同等の効果を得ることができるとともに、バッファタンク40と発電部50との間に熱回収部35を設けることでより効率的な堆肥発酵熱の回収・利用を提供することができる。具体的には、バッファタンク40から発電部50に通じる配管が室外に設けられたり長い場合には、発電部50に必要な高温水41H(所定の熱)が当該配管を流れる間に温度低下を招くといった懸念があるが、熱回収部35を介在させることで発電部50に供給する前に加温することが可能となり、当該懸念を払拭するとともに適切な熱量を発電部50に提供することができる。
(Effect of modification of embodiment)
According to the power generation system of the modification of the embodiment, since the basic concept is the same as that of the above-described embodiment, the same effect can be obtained, and the
また、発電部50への供給直前に高温水41(所定の熱)が熱回収部35で多少加温されることになるので、前述のような懸念がなければバッファタンク40から発電部50に直接供給する場合(高温水41H)よりも高温の温水(高温水41H+)を発電部50に供給できる。よって、発電部50における発電をさらに安定したものにすることができる。
Moreover, since the high temperature water 41 (predetermined heat) is slightly heated by the
また、循環パターン1は熱回収部30及び熱回収部35を循環経路に含めているので、循環パターン2の熱回収部35のみを循環経路に含める場合よりも循環する温水温度が安定する。したがって、より効率的な堆肥発酵熱の回収・利用を提供することができる。
In addition, since the circulation pattern 1 includes the
なお、本発明は上述した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施の形態では、家畜ふん尿等の畜産廃棄物の堆肥化処理を例に挙げたが、一般廃棄物処理や産業廃棄物にも適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, composting processing of livestock waste such as livestock excreta is taken as an example, but it can also be applied to general waste processing and industrial waste.
100 発電システム
10 堆肥発酵槽
20 排気回収部
30 熱回収部(熱交換器)
31 熱媒体(水)
32 排出口
40 バッファタンク(熱供給部)
41 熱媒体(水)
50 発電部(バイナリ発電装置)
60 脱臭部
T 堆肥原料
H 排気
Ha 結露水
Hb 熱回収された後の排気
100
31 Heat medium (water)
32
41 Heat medium (water)
50 Power generator (binary power generator)
60 Deodorizing part T Compost raw material H Exhaust Ha Condensed water Hb Exhaust after heat recovery
Claims (4)
前記排気回収手段によって回収された排気中の熱を回収可能な熱回収手段と、
前記熱回収手段によって回収された回収熱を利用して発電可能な発電手段と、
前記熱回収手段と前記発電手段との間に設けられ、前記回収熱を調整して当該発電手段に所定の熱を供給可能な熱供給手段と、
を備える発電システム。 Exhaust recovery means capable of recovering the fermentation heat of compost raw material as exhaust;
Heat recovery means capable of recovering heat in the exhaust recovered by the exhaust recovery means;
Power generation means capable of generating power using the recovered heat recovered by the heat recovery means;
A heat supply means provided between the heat recovery means and the power generation means, capable of adjusting the recovered heat and supplying predetermined heat to the power generation means;
A power generation system comprising:
前記熱供給手段は、所定時間当りの当該熱供給手段に流入可能な前記熱媒体の合計量よりも大きな容量を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の発電システム。 The heat recovery means exchanges heat with a heat medium using the exhaust as a heat source,
The power generation system according to claim 1, wherein the heat supply unit has a capacity larger than a total amount of the heat medium that can flow into the heat supply unit per predetermined time.
前記排気回収工程で回収された排気中の熱を回収可能な熱回収工程と、
前記熱回収工程で回収された回収熱を利用して発電可能な発電工程と、
前記熱回収工程と前記発電工程との間で実行可能であり、前記回収熱を調整して当該発電工程に所定の熱を供給可能な熱供給工程と、
を含む発電方法。
An exhaust recovery process capable of recovering the fermentation heat of compost raw material as exhaust;
A heat recovery step capable of recovering heat in the exhaust recovered in the exhaust recovery step;
A power generation process capable of generating power using the recovered heat recovered in the heat recovery process;
A heat supply step that can be performed between the heat recovery step and the power generation step, adjusts the recovered heat, and can supply predetermined heat to the power generation step;
Including power generation method.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR102192793B1 (en) * | 2020-06-16 | 2020-12-18 | 황우정 | Smart eco farm with low or waste heat power generator and using method thereof |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5841210A (en) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | Hitachi Ltd | Waste heat recovering power plant |
JPS61152912A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Toshiba Corp | Exhaust heat utilizing system |
JPH0685100U (en) * | 1993-05-26 | 1994-12-06 | 篠原精機株式会社 | Dryer for water-containing organic matter |
US5716013A (en) * | 1995-04-26 | 1998-02-10 | Benson; Jack M. | Polygon-shaped rotatable apparatus and its use in composting and cement industries |
JPH1113009A (en) * | 1997-06-19 | 1999-01-19 | Kensetsusho Tohoku Chiho Kensetsu Kyokucho | Snow melting facility utilizing natural energy |
JP2002059133A (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Fukushima Seisakusho:Kk | Disposer for garbage |
JP2005083324A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Yamato Sekkei Kk | Compost fermentation heat power generating method and device |
WO2012098675A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社ユニテック | Wastewater fermentation heat electricity generation method and wastewater fermentation heat electricity generation device |
-
2015
- 2015-07-17 JP JP2015142763A patent/JP2017025732A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5841210A (en) * | 1981-09-04 | 1983-03-10 | Hitachi Ltd | Waste heat recovering power plant |
JPS61152912A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Toshiba Corp | Exhaust heat utilizing system |
JPH0685100U (en) * | 1993-05-26 | 1994-12-06 | 篠原精機株式会社 | Dryer for water-containing organic matter |
US5716013A (en) * | 1995-04-26 | 1998-02-10 | Benson; Jack M. | Polygon-shaped rotatable apparatus and its use in composting and cement industries |
JPH1113009A (en) * | 1997-06-19 | 1999-01-19 | Kensetsusho Tohoku Chiho Kensetsu Kyokucho | Snow melting facility utilizing natural energy |
JP2002059133A (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Fukushima Seisakusho:Kk | Disposer for garbage |
JP2005083324A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Yamato Sekkei Kk | Compost fermentation heat power generating method and device |
WO2012098675A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | 株式会社ユニテック | Wastewater fermentation heat electricity generation method and wastewater fermentation heat electricity generation device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102192793B1 (en) * | 2020-06-16 | 2020-12-18 | 황우정 | Smart eco farm with low or waste heat power generator and using method thereof |
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