高純度酸素発生器 OXYBERG®バイオガスプラント用PSA式酸素
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特徴
- ガスの特徴
- 高純度
- 分野
- バイオガスプラント用
- 技術
- PSA式
- その他の特徴
- 酸素
- 流量
最少: 2.1 m³/h
(74.161 ft³/h)最大: 197.4 m³/h
(6,971.115 ft³/h)- ガス純度
最少: 90 %
最大: 95 %
詳細
製品概要
OXYBERG® は現場で圧縮空気から酸素を生成し、バイオガスプラントの生物学的脱硫に供給します。生成される酸素は高純度（通常90～95％）で、消化槽（または二次消化槽）内部の硫黄酸化菌が硫化水素を酸化し、ガス流を大量の不活性窒素で希釈することなく処理します。
主要性能
酸素純度：90％～95％
シリーズ最大酸素供給量：最大197.4 Nm³/h（シリーズによる）
エアファクター：11（Nm³酸素当たりの圧縮空気量、純度に依らず一定）
適合評価：PED 2014/68/EU、認定機関 NB 2912
バイオガスプラントにおける酸素の役割
原料バイオガスには通常硫化水素（H₂S）が含まれ、下流設備を腐食させ、エンジンやアップグレード性能を低下させます。少量かつ連続的に酸素を添加することで、硫黄酸化菌が溶存硫化物を元素硫黄に酸化し、消化残渣とともに分離します。生物学的脱硫により消耗品使用が減り、腐食性硫黄化合物が下流に到達するのを防げます。
空気と酸素 — 窒素負荷の影響
空気は約20％の酸素と約80％の窒素を含みます。空気を添加すると不活性な窒素が大量にバイオガスに混入し、エンジンやアップグレード装置に残留してメタン分率と発熱量を低下させ、一般的なアップグレード技術では除去が困難になります。OXYBERG® の90～95％酸素は、空気に比べて約1/5のガス体積で同じ酸化を達成し、不活性負荷を大幅に低減します。
消化槽に必要な酸素量
酸素投与量はプラントの電力容量ではなく硫黄負荷（バイオガス流量×H₂S濃度）に従います。文献上の目安は、純酸素でバイオガス流量の約0.5～1.5％（空気使用時は約3～6％に相当）です。投与は運転中のH₂Sおよび残存酸素の測定値に基づいて制御し、過不足を避けます。
酸素供給の選定手順
代表的な OXYBERG® モデル（90％純度時の例）
Model | O₂ at 90 % | Compressed air at 90 %
OXYBERG® 500 | 2.1 Nm³/h | 23.1 Nm³/h
OXYBERG® 900 | 9.2 Nm³/h | 101.2 Nm³/h
OXYBERG® 1200 | 18.9 Nm³/h | 207.9 Nm³/h
OXYBERG® 1500 | 44.6 Nm³/h | 490.6 Nm³/h
OXYBERG® 1700 | 65.8 Nm³/h | 723.8 Nm³/h
処理チェーン内での位置付け
消化槽内での生物学的脱硫は低い運転コストで硫黄を大部分除去します。通常、鉄塩（液相結合）、活性炭（仕上げ）、外部生物ユニットや二段式スクラバーなどと組み合わせて用いられます。適切に運用された第1段生物処理は下流の消耗品使用を低減します。
なぜ現場で酸素を生成するのか
FAQ — 簡潔な回答
技術仕様 / 特性
OXYBERG® は現場で圧縮空気から酸素を生成し、バイオガスプラントの生物学的脱硫に供給します。生成される酸素は高純度（通常90～95％）で、消化槽（または二次消化槽）内部の硫黄酸化菌が硫化水素を酸化し、ガス流を大量の不活性窒素で希釈することなく処理します。
主要性能
酸素純度：90％～95％
シリーズ最大酸素供給量：最大197.4 Nm³/h（シリーズによる）
エアファクター：11（Nm³酸素当たりの圧縮空気量、純度に依らず一定）
適合評価：PED 2014/68/EU、認定機関 NB 2912
バイオガスプラントにおける酸素の役割
原料バイオガスには通常硫化水素（H₂S）が含まれ、下流設備を腐食させ、エンジンやアップグレード性能を低下させます。少量かつ連続的に酸素を添加することで、硫黄酸化菌が溶存硫化物を元素硫黄に酸化し、消化残渣とともに分離します。生物学的脱硫により消耗品使用が減り、腐食性硫黄化合物が下流に到達するのを防げます。
空気と酸素 — 窒素負荷の影響
空気は約20％の酸素と約80％の窒素を含みます。空気を添加すると不活性な窒素が大量にバイオガスに混入し、エンジンやアップグレード装置に残留してメタン分率と発熱量を低下させ、一般的なアップグレード技術では除去が困難になります。OXYBERG® の90～95％酸素は、空気に比べて約1/5のガス体積で同じ酸化を達成し、不活性負荷を大幅に低減します。
消化槽に必要な酸素量
酸素投与量はプラントの電力容量ではなく硫黄負荷（バイオガス流量×H₂S濃度）に従います。文献上の目安は、純酸素でバイオガス流量の約0.5～1.5％（空気使用時は約3～6％に相当）です。投与は運転中のH₂Sおよび残存酸素の測定値に基づいて制御し、過不足を避けます。
酸素供給の選定手順
- 硫黄負荷を算出：バイオガス流量×H₂S濃度を実稼働サイクルで取得。
- 目標仕様を定義：エンジン吸気上限またはアップグレード投入仕様により許容残留を決定。
- 硫黄負荷を酸素流に換算：バイオガス流量の割合として投与し、平均ではなくピーク需要で選定。
- 圧縮空気の可用性確認：酸素流×エアファクター11 = 圧縮空気必要量。圧縮空気の品質（油分、湿気）はふるい寿命に影響します。
代表的な OXYBERG® モデル（90％純度時の例）
Model | O₂ at 90 % | Compressed air at 90 %
OXYBERG® 500 | 2.1 Nm³/h | 23.1 Nm³/h
OXYBERG® 900 | 9.2 Nm³/h | 101.2 Nm³/h
OXYBERG® 1200 | 18.9 Nm³/h | 207.9 Nm³/h
OXYBERG® 1500 | 44.6 Nm³/h | 490.6 Nm³/h
OXYBERG® 1700 | 65.8 Nm³/h | 723.8 Nm³/h
処理チェーン内での位置付け
消化槽内での生物学的脱硫は低い運転コストで硫黄を大部分除去します。通常、鉄塩（液相結合）、活性炭（仕上げ）、外部生物ユニットや二段式スクラバーなどと組み合わせて用いられます。適切に運用された第1段生物処理は下流の消耗品使用を低減します。
なぜ現場で酸素を生成するのか
- ガス中に窒素の付加がないためメタン分率と発熱量を保持できる。
- PSA技術は連続運転に適する—小さく一定の連続流が得られる。
- 投与の柔軟性—基質やH₂Sの変化に応じて設定値を調整可能。
- 標準部品とサービス市場の存在；標準保証3年、サービス契約で5年まで延長可能。
FAQ — 簡潔な回答
- なぜバイオガスプラントに酸素が必要か？ — 生物学的脱硫のため：菌が硫化物を元素硫黄に酸化し、消化残渣と共に除去する。
- 酸素はどのようにH₂Sを除去するか？ — 生物学的に：酸素により湿潤表面の菌が硫化物を硫黄（過剰時は硫酸塩）に酸化する。
- なぜ空気ではなく酸素発生器を使うのか？ — 大量の不活性窒素を導入してメタン濃度を下げるのを避けるため。酸素はより少ないガス量で同じ酸化を行う。
- どの純度が必要か？ — 90～93％で十分；より高純度にしても生物酸化は改善せず、機械の供給量が減る。
技術仕様 / 特性
- 製品ファミリー：OXYBERG® 酸素発生器（PSA技術）。
- 酸素純度範囲：通常90 %〜95 %（生物学的脱硫は約90 %付近で運転）。
- シリーズ供給能力：最大約197.4 Nm³/h（シリーズによる）。
- エアファクター：11（Nm³空気／Nm³ O₂、純度に依存しない）。
- 推奨圧縮空気品質：ISO 8573-1:2010 クラス 1.4.1、約7 bar(g)（油分・湿気の管理が重要）。
- サイズ構成：OXYBERG® ファミリーは合計18サイズをカバー。
- 適合性：PED 2014/68/EU（モジュール B + D）評価、認定機関 NB 2912。
- 標準保証：3年（延長で最大5年）。
- 適用例：消化槽および二次消化槽内での生物学的脱硫、エンジンやアップグレードユニット保護。
