ゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法
【課題】 ゴミステーションに投入される家庭用ゴミ、特に生ゴミから発生する可燃性である臭気ガスを、例えばコジェネレーションシステム等の燃焼系の燃料の支燃剤として臭気含有空気を使用することにより、ゴミステーションで発生する臭気の拡散を防止することができるゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法を提供する。
【解決手段】 家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、給気口より流入した外部の空気をゴミ集積部内で発生した臭気とともに排気口から排出し、排出した臭気を含む空気を燃焼させる。集積されたゴミ中の生ゴミを分別して嫌気性発酵させ、排出した臭気を含む空気、及び発生した可燃性ガスを燃焼させる。燃焼機器から発生した熱の一部を誘導し、集積したゴミを熱乾燥する。
【解決手段】 家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、給気口より流入した外部の空気をゴミ集積部内で発生した臭気とともに排気口から排出し、排出した臭気を含む空気を燃焼させる。集積されたゴミ中の生ゴミを分別して嫌気性発酵させ、排出した臭気を含む空気、及び発生した可燃性ガスを燃焼させる。燃焼機器から発生した熱の一部を誘導し、集積したゴミを熱乾燥する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴミ置き場に投入される家庭用ゴミ、特に生ゴミから発生するメタン等の可燃性ガスを主成分とする臭気ガスを燃焼系の燃料として利用することにより臭気の拡散を防止することができるゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギの需要量が増加すると共に、環境問題への関心も高まっている。環境問題及び需要量増加の両方に対処すべく、エネルギの利用効率の高い燃料電池及び該燃料電池による発電の際に生じる排熱を給湯又は暖房等に利用するコジェネレーションシステムが多々開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
家庭用コジェネレーションシステムで用いる燃料電池は、高分子電解質（ＰＥＦＣ）形で最高出力が１ＫＷの燃料電池が主流であり、ＰＥＦＣスタック（発電モジュール）、都市ガス等の化石燃料から水素リッチガスを生成する改質器、ＰＥＦＣスタック及び改質器からの排熱を回収する熱交換器等で構成されている。
【０００４】
一方、ガスエンジンを用いた熱電併給システムも、硫黄酸化物の排出が極めて少なく、環境負荷が小さいので、特に都市域のコジェネレーションシステムとしてマンション等に集中配備されている。最近では、発電効率と環境性の向上とを両立すべく、副室燃焼型のような窒素酸化物の排出が少なく、高発電効率型のガスエンジンが普及しつつある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８９２１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなガスエンジンを用いた熱電併給システムを集中配備する場合、システム全体の床面積を確保することが困難であり、既存の集合住宅に設置する場合、特に設置する場所を確保する設計上の余裕がなく、物理的に設置することができないおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
同様に、燃料電池を用いたコジェネレーションシステムを一戸建て住居に分散配備する場合、一層設置する場所を確保することが困難であり、エネルギの生成効率を高めるべく数戸で共用する場合であっても、共用設備を設置する場所を確保することが困難であるという問題点があった。また、燃料電池に備えた改質器の排熱温度は約６０℃から７０℃であり、例えば排熱の一般的利用方法である給湯、霜取り等に用いるには、温度が低すぎるという問題点もあった。
【０００７】
一方、集合住宅においては、各住居から排出されるゴミの効率的な回収をすべくゴミステーションが設置してあり、先進的な設備では、バイオマス技術を用いて生ゴミを分解すべく、発酵槽を設置してある。このようなゴミステーションでは、発酵時等に外部に漏れ出る臭気、又は回収されるまでに漏れ出る臭気が、近隣の住民の生活環境維持の阻害要因となっていることが多い。特に一戸建て住居が密に隣接している場合、ゴミステーションにて同様の問題が生じ、ゴミステーションにおける臭気の拡散を防止することは緊急の課題となっている。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ゴミステーションに投入される家庭用ゴミ、特に生ゴミから発生する臭気成分を含有する可燃性ガスを、例えばコジェネレーションシステム等の燃焼系の燃料とともに燃焼させることにより、ゴミステーションで発生する臭気の拡散を防止することができるゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法を提供することを目的とする。なお、本明細書におけるゴミステーションとは、生ゴミを含む家庭から排出されるゴミを集積する場所、及び該集積場所を囲繞するゴミ集積部、集積されたゴミから発生するガスを誘導する手段、及び誘導されたガスを燃焼する燃焼機器一式の総称である。
【０００９】
また、燃料電池に備えた改質器からの排熱を有効に利用することができるゴミステーションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係るゴミステーションは、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段と、該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃焼させる燃焼機器とを有することを特徴とする。
【００１１】
第１発明では、ゴミステーション内のゴミ集積部に、家庭から排出されたゴミを集積し、ゴミ集積部内で発生したガスを燃焼機器へ臭気排出手段で誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積しているゴミ集積部で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００１２】
また、第２発明に係るゴミステーションは、第１発明において、集積された前記ゴミ中の生ゴミを分別受入れして嫌気性発酵をさせる発酵装置と、前記ゴミ集積部内に、発酵装置の少なくとも生ゴミ投入口を有し、前記燃焼装置は、前記臭気排出手段で排出した臭気を含む空気、及び前記発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼させるようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第２発明では、ゴミステーション内のゴミ集積部に、家庭から排出されたゴミから生ゴミを分別して発酵させる発酵装置を備え、発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼機器へ臭気排出手段で誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している発酵装置で発生した可燃性ガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積された生ゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００１４】
また、第３発明に係るゴミステーションは、第１又は第２発明において、前記燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかであることを特徴とする。
【００１５】
第３発明では、ゴミステーション内の燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかである。これにより、コジェネレーションシステムより発生した電力を配電線経由で電力会社に売電あるいは近隣住戸へ配電することができ、及び／又はコジェネレーションシステムもしくは水素ステーションより発生した熱を、温水として配管により近隣住戸に供給することが可能となる。
【００１６】
また、第４発明に係るゴミステーションは、第３発明において、前記コジェネレーションシステム又は前記水素ステーションから発生した熱の一部を前記ゴミ集積部に誘導し、前記ゴミを熱乾燥するようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
第４発明では、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した熱の一部をゴミ集積部内に放出し、集積してあるゴミ、特に生ゴミを熱乾燥する。これにより、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスを、生ゴミを乾燥させることにより発生そのものを抑制することができ、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した余熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００１８】
また、第５発明に係るゴミステーションによる臭気排除方法は、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出し、前記排気口から排出した臭気を含む空気を燃焼させることを特徴とする。
【００１９】
第５発明では、ゴミステーション内に家庭から排出されたゴミを集積し、内部で発生したガスを燃焼機器へ誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２０】
また、第６発明に係るゴミステーションは、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段とを有し、該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃料電池に備えた改質器で燃焼させ、廃熱により前記ゴミを乾燥させることを特徴とする。
【００２１】
第６発明では、ゴミステーション内に家庭から排出されたゴミを集積し、内部で発生したガスを燃料電池の改質器へ誘導して水素と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から改質器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、改質器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、水素と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。さらに、比較的低温であり、給湯、霜取り等に用いることができない排熱を用いてゴミを乾燥させることができ、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスの発生そのものを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
第１発明によれば、ゴミを集積しているゴミ集積部で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２３】
第２発明によれば、ゴミを集積している発酵装置で発生した可燃性ガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積された生ゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２４】
第３発明によれば、コジェネレーションシステムより発生した電力を配電線経由で電力会社に売電あるいは近隣住戸へ配電することができ、及び／又はコジェネレーションシステムもしくは水素ステーションより発生した熱を、温水として配管により近隣住戸に供給することが可能となる。
【００２５】
第４発明によれば、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスを、生ゴミを乾燥させることにより発生そのものを抑制することができ、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した余熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００２６】
第５発明によれば、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２７】
第６発明によれば、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から改質器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、改質器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、水素と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。さらに、比較的低温であり、給湯、霜取り等に用いることができない排熱を用いてゴミを乾燥させることができ、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスの発生そのものを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係るゴミステーションについて図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るゴミステーションの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係るゴミステーションは、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００２９】
図１の例では、ゴミステーションに、囲いで囲繞された、家庭から排出されたゴミを集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン（燃焼機器）３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を排気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８が設けてある。
【００３０】
本実施の形態に係るゴミステーションのガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００３１】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００３２】
ガスエンジン３は、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気と都市ガスとの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。
【００３３】
ガスエンジン３の燃焼により発生した二酸化炭素及び水蒸気は、排気ガス排出口６から外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭の排気ガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによる周辺環境の汚染を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、ガスエンジン３の燃焼により生成された温水を用いて、ゴミ集積部１内のゴミを乾燥させても良い。図２は、乾燥機能を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。図２も図１と同様、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００３５】
図２の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、及び内部に温水を循環させることができるファンコイルユニット９が設けてある。ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００３６】
ガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００３７】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００３８】
ガスエンジン３は、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気と都市ガスとの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。温水配管網２４は、ファンコイルユニット９の内部にも温水を循環させる。
【００３９】
ファンコイルユニット９の内部を温水が循環することにより、ゴミ集積部１内の温度が上昇する。ゴミ集積部１内の温度が６０℃程度にまで上昇した場合、ゴミ１０、１０、・・・に付着している細菌の大半を死滅させることができる。また、ゴミ集積部１内の生ゴミを乾燥させることもでき、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気の発生及び漏洩を未然に防止することも可能となる。
【００４０】
ガスエンジン３の燃焼により発生した排気ガスは、排気ガス排出口６から外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭のガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによるゴミステーション周辺の環境汚染を防止することが可能となる。
【００４１】
また、生ゴミの発酵を促進して、発生したガスを積極的に燃料として利用しても良い。図３は、発酵槽を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。図３も図１と同様、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００４２】
図３の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、内部に温水を循環させることができるファンコイルユニット９、及び生ゴミを発酵させてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガスを発生させる発酵槽（発酵装置）１１が設けてある。なお、ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００４３】
ガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００４４】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００４５】
生ゴミは、発酵槽１１の投入口１２から発酵槽１１内へと投入される。発酵槽１１内には、温水ヒータ１３が配設してあり、温水配管網２４を介してガスエンジン３の燃焼により生成した温水を供給する。したがって、生ゴミは、発酵槽１１内で嫌気発酵し、メタン及び二酸化炭素を主成分とするガスを発生する。
【００４６】
発酵槽１１内で発生したガスは、ガスエンジン３へ燃料の一部として供給される。ガスエンジン３は、臭気含有空気、発酵槽１１から供給されたガス、及び都市ガスの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。温水配管網２４は、ファンコイルユニット９の内部、発酵槽１１内の温水ヒータ１３にも温水を循環させる。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、ゴミステーションで発生するメタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気を、エネルギ生成装置３０のエネルギ源（燃料）の一部として燃焼させることにより、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気を無色無臭のガスへ変換することができる。したがって、ゴミステーションから漏れ出る臭気を減少させることにより、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００４８】
また、自然乾燥により乾燥させることが困難であり、メタンを主成分とする可燃性ガスを生成しやすい生ゴミを、エネルギ生成装置３０により発生する熱により乾燥することができ、可燃性ガスの発生そのものを抑制することにより、一般家庭用では余剰となる発生熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００４９】
上述した実施の形態では、ガスエンジンを用いた熱電併給システムを複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備した場合について説明しているが、コジェネレーションシステムとして斯かる形態に限定されるものではなく、例えば燃料電池を用いたコジェネレーションシステムを、隣接するゴミステーションに集中配備する場合であっても同様の効果が期待できる。
【００５０】
すなわち、ゴミを集積するゴミ集積部１で発生するメタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）は、燃料電池で燃焼することにより酸化され、除去される。また、燃料電池では、硫黄含有の臭気成分は脱硫過程で除去されることもあり、ゴミステーションからの臭気の拡散を抑制することが可能となる。図４は、燃料電池としてＰＥＦＣ（固体高分子電解質型燃料電池）を用いる場合のゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【００５１】
図４の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる複数の燃料電池本体４１、４１、・・・、複数の燃料電池本体４１、４１、・・・へ浄化水素を供給する改質器４２、改質器４２へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及び複数の燃料電池本体４１、４１、・・・と改質器４２とで水素を燃焼した後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、及び内部に温風を循環させることができるファンコイルユニット９が設けてある。ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００５２】
改質器４２は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、水素配管網４４から供給される水素ガスとともに浄化水素を生成する。ゴミ集積部１内の空気に含まれる硫黄成分は、改質器４２にて脱硫される。
【００５３】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００５４】
複数の燃料電池本体４１、４１、・・・は、改質器４２からの浄化水素と水素配管網４４からの水素ガスとの混合ガスを用いて作動し、配電網（電力線）４５を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、排気ガス配管網４３を介して、排気ガスとして排出される排熱を、ファンコイルユニット９の内部へと誘導し、内部配管を循環させる。
【００５５】
ファンコイルユニット９の内部を、６０℃から７０℃の排気ガスが循環することにより、ゴミ集積部１内の温度が上昇する。ゴミ集積部１内の温度が６０℃程度にまで上昇した場合、ゴミ１０、１０、・・・に付着している細菌の大半を死滅させることができる。また、ゴミ集積部１内の生ゴミを乾燥させることもでき、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気の発生及び漏洩を未然に防止することも可能となる。
【００５６】
複数の燃料電池本体４１、４１、・・・の作動により発生した排気ガスは、排気ガス排出口６からも外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭のガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによるゴミステーション周辺の環境汚染を防止することが可能となる。また、ゴミ集積部１に乾燥することができ、可燃性ガスの発生そのものを抑制することができ、給湯、霜取り等に用いるには低温である排熱を有効活用することが可能となる。
【００５７】
なお、燃料電池の改質器の有する機能のみを独立させ、複数の燃料電池の改質器を集約した、いわゆる水素ステーションを、隣接するゴミステーションに配備する場合であっても同様の効果が期待できる。水素ステーションは、水素ガスを精製するＰＳＡ、周辺地域に精製した水素ガスを圧送するブロア、燃料電池を搭載した自動車に精製した水素ガスを充填するコンプレッサ、水素ガスを貯蔵するガスホルダ等を備えていても良い。
【００５８】
また、燃料電池の燃料として用いる水素は、たとえば発酵槽１１により発酵されたガスの主成分がメタン及び二酸化炭素であることから、水蒸気改質、部分酸化等を行うことにより生成することが可能である。また、バイオマス技術により、菌によっては生ゴミから発生させることも可能となる。よって、より臭気の拡散を確実に防止することができるゴミステーションを実現することができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係るゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図２】乾燥機能を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図３】発酵槽を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図４】燃料電池を用いる場合のゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ゴミ集積部
２ 筐体
３ ガスエンジン（燃焼機器）
４ 発電機
５ 排気口
６ 排気ガス排出口
８ 給気口
９ ファンコイルユニット
１１ 発酵槽（発酵装置）
２２、４５ 配電網（電力線）
２４ 温水配管網（熱媒体用配管）
２６ ガス配管網
３０ エネルギ生成装置
４１ 燃料電池本体
４２ 改質器
４３ 排気ガス配管網
４４ 水素配管網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴミ置き場に投入される家庭用ゴミ、特に生ゴミから発生するメタン等の可燃性ガスを主成分とする臭気ガスを燃焼系の燃料として利用することにより臭気の拡散を防止することができるゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギの需要量が増加すると共に、環境問題への関心も高まっている。環境問題及び需要量増加の両方に対処すべく、エネルギの利用効率の高い燃料電池及び該燃料電池による発電の際に生じる排熱を給湯又は暖房等に利用するコジェネレーションシステムが多々開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
家庭用コジェネレーションシステムで用いる燃料電池は、高分子電解質（ＰＥＦＣ）形で最高出力が１ＫＷの燃料電池が主流であり、ＰＥＦＣスタック（発電モジュール）、都市ガス等の化石燃料から水素リッチガスを生成する改質器、ＰＥＦＣスタック及び改質器からの排熱を回収する熱交換器等で構成されている。
【０００４】
一方、ガスエンジンを用いた熱電併給システムも、硫黄酸化物の排出が極めて少なく、環境負荷が小さいので、特に都市域のコジェネレーションシステムとしてマンション等に集中配備されている。最近では、発電効率と環境性の向上とを両立すべく、副室燃焼型のような窒素酸化物の排出が少なく、高発電効率型のガスエンジンが普及しつつある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８９２１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなガスエンジンを用いた熱電併給システムを集中配備する場合、システム全体の床面積を確保することが困難であり、既存の集合住宅に設置する場合、特に設置する場所を確保する設計上の余裕がなく、物理的に設置することができないおそれがあるという問題点があった。
【０００６】
同様に、燃料電池を用いたコジェネレーションシステムを一戸建て住居に分散配備する場合、一層設置する場所を確保することが困難であり、エネルギの生成効率を高めるべく数戸で共用する場合であっても、共用設備を設置する場所を確保することが困難であるという問題点があった。また、燃料電池に備えた改質器の排熱温度は約６０℃から７０℃であり、例えば排熱の一般的利用方法である給湯、霜取り等に用いるには、温度が低すぎるという問題点もあった。
【０００７】
一方、集合住宅においては、各住居から排出されるゴミの効率的な回収をすべくゴミステーションが設置してあり、先進的な設備では、バイオマス技術を用いて生ゴミを分解すべく、発酵槽を設置してある。このようなゴミステーションでは、発酵時等に外部に漏れ出る臭気、又は回収されるまでに漏れ出る臭気が、近隣の住民の生活環境維持の阻害要因となっていることが多い。特に一戸建て住居が密に隣接している場合、ゴミステーションにて同様の問題が生じ、ゴミステーションにおける臭気の拡散を防止することは緊急の課題となっている。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ゴミステーションに投入される家庭用ゴミ、特に生ゴミから発生する臭気成分を含有する可燃性ガスを、例えばコジェネレーションシステム等の燃焼系の燃料とともに燃焼させることにより、ゴミステーションで発生する臭気の拡散を防止することができるゴミステーション及びゴミステーションによる臭気排除方法を提供することを目的とする。なお、本明細書におけるゴミステーションとは、生ゴミを含む家庭から排出されるゴミを集積する場所、及び該集積場所を囲繞するゴミ集積部、集積されたゴミから発生するガスを誘導する手段、及び誘導されたガスを燃焼する燃焼機器一式の総称である。
【０００９】
また、燃料電池に備えた改質器からの排熱を有効に利用することができるゴミステーションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１発明に係るゴミステーションは、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段と、該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃焼させる燃焼機器とを有することを特徴とする。
【００１１】
第１発明では、ゴミステーション内のゴミ集積部に、家庭から排出されたゴミを集積し、ゴミ集積部内で発生したガスを燃焼機器へ臭気排出手段で誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積しているゴミ集積部で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００１２】
また、第２発明に係るゴミステーションは、第１発明において、集積された前記ゴミ中の生ゴミを分別受入れして嫌気性発酵をさせる発酵装置と、前記ゴミ集積部内に、発酵装置の少なくとも生ゴミ投入口を有し、前記燃焼装置は、前記臭気排出手段で排出した臭気を含む空気、及び前記発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼させるようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
第２発明では、ゴミステーション内のゴミ集積部に、家庭から排出されたゴミから生ゴミを分別して発酵させる発酵装置を備え、発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼機器へ臭気排出手段で誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している発酵装置で発生した可燃性ガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積された生ゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００１４】
また、第３発明に係るゴミステーションは、第１又は第２発明において、前記燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかであることを特徴とする。
【００１５】
第３発明では、ゴミステーション内の燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかである。これにより、コジェネレーションシステムより発生した電力を配電線経由で電力会社に売電あるいは近隣住戸へ配電することができ、及び／又はコジェネレーションシステムもしくは水素ステーションより発生した熱を、温水として配管により近隣住戸に供給することが可能となる。
【００１６】
また、第４発明に係るゴミステーションは、第３発明において、前記コジェネレーションシステム又は前記水素ステーションから発生した熱の一部を前記ゴミ集積部に誘導し、前記ゴミを熱乾燥するようにしてあることを特徴とする。
【００１７】
第４発明では、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した熱の一部をゴミ集積部内に放出し、集積してあるゴミ、特に生ゴミを熱乾燥する。これにより、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスを、生ゴミを乾燥させることにより発生そのものを抑制することができ、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した余熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００１８】
また、第５発明に係るゴミステーションによる臭気排除方法は、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出し、前記排気口から排出した臭気を含む空気を燃焼させることを特徴とする。
【００１９】
第５発明では、ゴミステーション内に家庭から排出されたゴミを集積し、内部で発生したガスを燃焼機器へ誘導して燃料と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２０】
また、第６発明に係るゴミステーションは、家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段とを有し、該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃料電池に備えた改質器で燃焼させ、廃熱により前記ゴミを乾燥させることを特徴とする。
【００２１】
第６発明では、ゴミステーション内に家庭から排出されたゴミを集積し、内部で発生したガスを燃料電池の改質器へ誘導して水素と共に燃焼させるようにしてある。これにより、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から改質器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、改質器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、水素と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。さらに、比較的低温であり、給湯、霜取り等に用いることができない排熱を用いてゴミを乾燥させることができ、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスの発生そのものを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
第１発明によれば、ゴミを集積しているゴミ集積部で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２３】
第２発明によれば、ゴミを集積している発酵装置で発生した可燃性ガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスがゴミ集積部の外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積された生ゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２４】
第３発明によれば、コジェネレーションシステムより発生した電力を配電線経由で電力会社に売電あるいは近隣住戸へ配電することができ、及び／又はコジェネレーションシステムもしくは水素ステーションより発生した熱を、温水として配管により近隣住戸に供給することが可能となる。
【００２５】
第４発明によれば、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスを、生ゴミを乾燥させることにより発生そのものを抑制することができ、コジェネレーションシステム又は水素ステーションから発生した余熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００２６】
第５発明によれば、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から確実に燃焼機器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、燃焼機器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、燃焼機器の燃料と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００２７】
第６発明によれば、ゴミを集積している場所で発生したガスを排気口から改質器へと誘導することができ、発生したガスが外部へ拡散するおそれがない。また、改質器へ誘導されたガス、例えばメタン等を主成分とした可燃性ガスは、水素と共に燃焼することにより無臭ガスに分解される。したがって、ゴミステーション内に集積されたゴミから発生する臭気ガスを無臭にすることができ、近隣の生活環境を維持することが可能となる。さらに、比較的低温であり、給湯、霜取り等に用いることができない排熱を用いてゴミを乾燥させることができ、特に生ゴミの状態で発生しやすい臭気を伴う可燃性ガスの発生そのものを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態に係るゴミステーションについて図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るゴミステーションの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係るゴミステーションは、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００２９】
図１の例では、ゴミステーションに、囲いで囲繞された、家庭から排出されたゴミを集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン（燃焼機器）３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を排気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８が設けてある。
【００３０】
本実施の形態に係るゴミステーションのガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００３１】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００３２】
ガスエンジン３は、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気と都市ガスとの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。
【００３３】
ガスエンジン３の燃焼により発生した二酸化炭素及び水蒸気は、排気ガス排出口６から外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭の排気ガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによる周辺環境の汚染を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、ガスエンジン３の燃焼により生成された温水を用いて、ゴミ集積部１内のゴミを乾燥させても良い。図２は、乾燥機能を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。図２も図１と同様、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００３５】
図２の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、及び内部に温水を循環させることができるファンコイルユニット９が設けてある。ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００３６】
ガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００３７】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００３８】
ガスエンジン３は、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気と都市ガスとの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。温水配管網２４は、ファンコイルユニット９の内部にも温水を循環させる。
【００３９】
ファンコイルユニット９の内部を温水が循環することにより、ゴミ集積部１内の温度が上昇する。ゴミ集積部１内の温度が６０℃程度にまで上昇した場合、ゴミ１０、１０、・・・に付着している細菌の大半を死滅させることができる。また、ゴミ集積部１内の生ゴミを乾燥させることもでき、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気の発生及び漏洩を未然に防止することも可能となる。
【００４０】
ガスエンジン３の燃焼により発生した排気ガスは、排気ガス排出口６から外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭のガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによるゴミステーション周辺の環境汚染を防止することが可能となる。
【００４１】
また、生ゴミの発酵を促進して、発生したガスを積極的に燃料として利用しても良い。図３は、発酵槽を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。図３も図１と同様、複数の一戸建て住宅にエネルギを供給可能なガスエンジンを用いた熱電併給システムであるエネルギ生成装置３０を、複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備する場合を想定している。
【００４２】
図３の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる発電機４、発電機４の動力源であるガスエンジン３、ガスエンジン３へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及びガスエンジン３で燃焼後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、内部に温水を循環させることができるファンコイルユニット９、及び生ゴミを発酵させてメタン及び二酸化炭素を主成分とするガスを発生させる発酵槽（発酵装置）１１が設けてある。なお、ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００４３】
ガスエンジン３は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、ガス配管網２６から供給される都市ガスとともに燃焼させる。ゴミ集積部１内の空気には、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が含まれる。
【００４４】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００４５】
生ゴミは、発酵槽１１の投入口１２から発酵槽１１内へと投入される。発酵槽１１内には、温水ヒータ１３が配設してあり、温水配管網２４を介してガスエンジン３の燃焼により生成した温水を供給する。したがって、生ゴミは、発酵槽１１内で嫌気発酵し、メタン及び二酸化炭素を主成分とするガスを発生する。
【００４６】
発酵槽１１内で発生したガスは、ガスエンジン３へ燃料の一部として供給される。ガスエンジン３は、臭気含有空気、発酵槽１１から供給されたガス、及び都市ガスの混合ガスを燃焼させることにより、発電機４を作動させ、配電網（電力線）２２を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、温水配管網２４を介して供給されている温水についても、ガスエンジン３の燃焼により温度を上昇させ、温水配管網２４を介して各住居へ供給する。温水配管網２４は、ファンコイルユニット９の内部、発酵槽１１内の温水ヒータ１３にも温水を循環させる。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、ゴミステーションで発生するメタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気を、エネルギ生成装置３０のエネルギ源（燃料）の一部として燃焼させることにより、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気を無色無臭のガスへ変換することができる。したがって、ゴミステーションから漏れ出る臭気を減少させることにより、近隣の生活環境を維持することが可能となる。
【００４８】
また、自然乾燥により乾燥させることが困難であり、メタンを主成分とする可燃性ガスを生成しやすい生ゴミを、エネルギ生成装置３０により発生する熱により乾燥することができ、可燃性ガスの発生そのものを抑制することにより、一般家庭用では余剰となる発生熱を捨てることなく有効活用することが可能となる。
【００４９】
上述した実施の形態では、ガスエンジンを用いた熱電併給システムを複数の一戸建て住宅に共通のゴミステーションに集中配備した場合について説明しているが、コジェネレーションシステムとして斯かる形態に限定されるものではなく、例えば燃料電池を用いたコジェネレーションシステムを、隣接するゴミステーションに集中配備する場合であっても同様の効果が期待できる。
【００５０】
すなわち、ゴミを集積するゴミ集積部１で発生するメタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気成分（可燃性）は、燃料電池で燃焼することにより酸化され、除去される。また、燃料電池では、硫黄含有の臭気成分は脱硫過程で除去されることもあり、ゴミステーションからの臭気の拡散を抑制することが可能となる。図４は、燃料電池としてＰＥＦＣ（固体高分子電解質型燃料電池）を用いる場合のゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【００５１】
図４の例では、ゴミステーションに、複数の家庭から排出されたゴミ１０、１０、・・・を集積するゴミ集積部１及びコジェネレーションシステムを収容する筐体２を配置してある。筐体２内に収容されているコジェネレーションシステムは、少なくとも発電主体となる複数の燃料電池本体４１、４１、・・・、複数の燃料電池本体４１、４１、・・・へ浄化水素を供給する改質器４２、改質器４２へゴミ集積部１内の空気を吸気する排気口５、及び複数の燃料電池本体４１、４１、・・・と改質器４２とで水素を燃焼した後の排気ガスを筐体２から外部へ排出する排気ガス排出口６で構成されている。またゴミ集積部１には、外気を取り入れる給気口８、及び内部に温風を循環させることができるファンコイルユニット９が設けてある。ファンコイルユニット９は、ゴミ集積部１の天井部分に設置されていても良いし、床下に設置されていても良い。
【００５２】
改質器４２は、ゴミを集積するゴミ集積部１内の空気を排気口５から取り入れ、水素配管網４４から供給される水素ガスとともに浄化水素を生成する。ゴミ集積部１内の空気に含まれる硫黄成分は、改質器４２にて脱硫される。
【００５３】
なお、給気口８の総面積は、排気口５の面積よりも小さくする。これにより、ゴミ集積部１の内部を負圧に保つことができる。したがって、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気が給気口８から漏れ出すことを防止することができ、ゴミステーション周辺に臭気が拡散することがない。
【００５４】
複数の燃料電池本体４１、４１、・・・は、改質器４２からの浄化水素と水素配管網４４からの水素ガスとの混合ガスを用いて作動し、配電網（電力線）４５を介して接続してある各住居へ電力を供給する。また、排気ガス配管網４３を介して、排気ガスとして排出される排熱を、ファンコイルユニット９の内部へと誘導し、内部配管を循環させる。
【００５５】
ファンコイルユニット９の内部を、６０℃から７０℃の排気ガスが循環することにより、ゴミ集積部１内の温度が上昇する。ゴミ集積部１内の温度が６０℃程度にまで上昇した場合、ゴミ１０、１０、・・・に付着している細菌の大半を死滅させることができる。また、ゴミ集積部１内の生ゴミを乾燥させることもでき、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気の発生及び漏洩を未然に防止することも可能となる。
【００５６】
複数の燃料電池本体４１、４１、・・・の作動により発生した排気ガスは、排気ガス排出口６からも外部へ排気される。排気される段階で、メタンを主成分とする可燃性ガス及び臭気含有空気は無色無臭のガスに変換されていることから、臭気が外部へ漏れ出ることによるゴミステーション周辺の環境汚染を防止することが可能となる。また、ゴミ集積部１に乾燥することができ、可燃性ガスの発生そのものを抑制することができ、給湯、霜取り等に用いるには低温である排熱を有効活用することが可能となる。
【００５７】
なお、燃料電池の改質器の有する機能のみを独立させ、複数の燃料電池の改質器を集約した、いわゆる水素ステーションを、隣接するゴミステーションに配備する場合であっても同様の効果が期待できる。水素ステーションは、水素ガスを精製するＰＳＡ、周辺地域に精製した水素ガスを圧送するブロア、燃料電池を搭載した自動車に精製した水素ガスを充填するコンプレッサ、水素ガスを貯蔵するガスホルダ等を備えていても良い。
【００５８】
また、燃料電池の燃料として用いる水素は、たとえば発酵槽１１により発酵されたガスの主成分がメタン及び二酸化炭素であることから、水蒸気改質、部分酸化等を行うことにより生成することが可能である。また、バイオマス技術により、菌によっては生ゴミから発生させることも可能となる。よって、より臭気の拡散を確実に防止することができるゴミステーションを実現することができる等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係るゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図２】乾燥機能を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図３】発酵槽を設けたゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【図４】燃料電池を用いる場合のゴミステーションの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ゴミ集積部
２ 筐体
３ ガスエンジン（燃焼機器）
４ 発電機
５ 排気口
６ 排気ガス排出口
８ 給気口
９ ファンコイルユニット
１１ 発酵槽（発酵装置）
２２、４５ 配電網（電力線）
２４ 温水配管網（熱媒体用配管）
２６ ガス配管網
３０ エネルギ生成装置
４１ 燃料電池本体
４２ 改質器
４３ 排気ガス配管網
４４ 水素配管網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段と、
該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃焼させる燃焼機器と
を有することを特徴とするゴミステーション。
【請求項２】
集積された前記ゴミ中の生ゴミを分別受入れして嫌気性発酵をさせる発酵装置と、
前記ゴミ集積部内に、発酵装置の少なくとも生ゴミ投入口を有し、
前記燃焼装置は、前記臭気排出手段で排出した臭気を含む空気、及び前記発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼させるようにしてあることを特徴とする請求項１記載のゴミステーション。
【請求項３】
前記燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載のゴミステーション。
【請求項４】
前記コジェネレーションシステム又は前記水素ステーションから発生した熱の一部を前記ゴミ集積部に誘導し、前記ゴミを熱乾燥するようにしてあることを特徴とする請求項３記載のゴミステーション。
【請求項５】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出し、
前記排気口から排出した臭気を含む空気を燃焼させることを特徴とするゴミステーションによる臭気排除方法。
【請求項６】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段とを有し、
該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃料電池に備えた改質器で燃焼させ、廃熱により前記ゴミを乾燥させることを特徴とするゴミステーション。
【請求項１】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段と、
該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃焼させる燃焼機器と
を有することを特徴とするゴミステーション。
【請求項２】
集積された前記ゴミ中の生ゴミを分別受入れして嫌気性発酵をさせる発酵装置と、
前記ゴミ集積部内に、発酵装置の少なくとも生ゴミ投入口を有し、
前記燃焼装置は、前記臭気排出手段で排出した臭気を含む空気、及び前記発酵装置で発生した可燃性ガスを燃焼させるようにしてあることを特徴とする請求項１記載のゴミステーション。
【請求項３】
前記燃焼機器は、コジェネレーションシステムを構成するレシプローカルエンジン、ガスタービンエンジン、又は燃料電池もしくは水素ステーションに備えた改質器のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載のゴミステーション。
【請求項４】
前記コジェネレーションシステム又は前記水素ステーションから発生した熱の一部を前記ゴミ集積部に誘導し、前記ゴミを熱乾燥するようにしてあることを特徴とする請求項３記載のゴミステーション。
【請求項５】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞し、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出し、
前記排気口から排出した臭気を含む空気を燃焼させることを特徴とするゴミステーションによる臭気排除方法。
【請求項６】
家庭から排出されるゴミを集積し、給気口と排気口とを有する閉領域に囲繞するゴミ集積部と、
前記給気口より流入した外部の空気を前記ゴミ集積部内で発生した臭気とともに前記排気口から排出する臭気排出手段とを有し、
該臭気排出手段で排出した臭気を含む空気を燃料電池に備えた改質器で燃焼させ、廃熱により前記ゴミを乾燥させることを特徴とするゴミステーション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２４８６９９（Ｐ２００６−２４８６９９Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６８１４２（Ｐ２００５−６８１４２）
【出願日】平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９１１６７４３０）株式会社ＫＲＩ (211)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１０日（２００５．３．１０）
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（５９１１６７４３０）株式会社ＫＲＩ (211)
【Ｆターム（参考）】
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