日本におけるバイオガス利用の概要

バイオガス事業推進協議会

岡庭良安

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日本におけるバイオガス利用の概要

1．バイオガス事業推進協議会について

2．バイオマス利用の背景

3．バイオマス利用の状況

4．バイオガス施設の分類と課題

バイオガス事業推進協議会 Introduction of Biogas Process Council

バイオガス事業推進協議会の目的と概要

(1) 設立趣意 ・有機性資源をメタン発酵させてバイオガスを生成し利用することは、地球温暖化防止

に貢献し、また、廃棄物の減量及び再生利用の促進に役立ち、再生可能なエネルギーの増大、環境保全及び循環型社会の構築に寄与するものであります。

・本協議会は、バイオガス事業の導入推進に関する、成功事例の普及、技術情報の伝達、課題解決に向けての一体的かつ効率的な調査検討、事業推進のための率直な意見交換等を行い、わが国における合理的・効果的・継続的な有機性資源のバイオガス事業の発展に努め、持続可能な資源循環型社会の構築と地球温暖化の防止に資する事を目的に、事業者、学識経験者及び関係者により設立されました。

(2) 設 立：2002年10月30日

(3) 組 織：2014年8月5日現在 ・会長：京都府南丹市市長 佐々木稔納 ・正会員（団体23,法人27,個人21）、特別会員21、合計92会員

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（環境省HP）循環型社会への新たな挑戦より

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The Japanese Law system to form recycling society

○地方行財政政策 ○消防法制

総務省

関係府省の連携によるバイオマス利活用の推進

【2020年の目標】 ①約2,600万炭素トンのバイオマス活用

②約5,000億円規模の新産業創出 ③600市町村のバイオマス活用推進計画

策定

○農林水産政策 ○農村地域政策 ○食料産業政策

バイオマス活用推進会議 （７府省の副大臣・政務官）

農林水産省

○地球温暖化対策 ○廃棄物政策

環境省

○国家基本政策

内閣府

○科学技術政策 ○教育政策

文部科学省

○国土交通政策 ○社会資本整備 （下水道等）

国土交通省

○産業政策 ○エネルギー政策

経済産業省

国のバイオマス政策の推進体制 Systems to Implement Biomass Policy

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バイオガスシステムの経済要素 Economic elements of the biogas system

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処理対象物

畜産バイオマス・生ごみ・食品バイオマス・など

前処理装置 メタン発酵槽

ガスホルダー

脱硫装置

メタン発酵設備

ボイラー設備

液肥貯留槽

エネルギー回収設備

電気、熱の場内利用電気の売電、熱の供給

消化液処理設備

消化液処理システム

堆肥化施設

堆肥化システム

余剰汚泥等

固液分離・固分

発酵不適物

河川放流下水処理場窒素制御（除去）等で利用

農地還元

発電装置

バイオガス

農地還元脱臭設備

受入装置

前処理設備

殺菌設備

メタン発酵施設

液肥貯留設備

余剰ガス燃焼装置

バイオガスシステム

：ＦＩＴ認定設備

①ガス発生量を増大する原料の入手

⑤システムの簡素化

③液肥の利用

②発電・熱利用効率の向上

④発酵液処理の効率化

日本におけるメタン発酵施設設置状況

嫌気性消化法し尿処理場 66数

消化槽を持つ下水処理場 280

汚泥再生センター 20

食品工場排水を対象 44

食品固形廃棄物を対象 46

畜産廃棄物を対象 76

総計 約600

(参考 ドイツのメタン発酵施設数)

約5,800

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日本では，欧州と比較して特に畜産廃棄物からのエネルギー回収が進んでいない。

日本におけるメタン発酵施設の現状 日本のメタン発酵施設の現状 Methane Fermentation Facilities in Japan

約600

66

日本では欧州に比較して、特に家畜排せつ物からのメタン発酵が進んでいない。 ドイツでは家畜排せつ物とエネルギークロップを原料とし約 7,500箇所（2012年）で

約320万kWの発電が行われている→消化液は液肥利用されている

日本の廃棄物系バイオマスによる発電ポテンシャル

≒186万kW

約 7,500

（参考）2,012年 ドイツのメタン発酵施設数

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メタン発酵施設の類型（Type of biogas plants in Japan）

瀬波バイオマスエネルギープラント

稚内市

生ごみ系

（Food/Kitchen waste）

畜産系 （Livestock manure）

16 50 100 t/day

バイオエナジー

（城南島）

富山ｸﾞﾘｰﾝﾌｰﾄﾞﾘｻｲｸﾙ

ｼﾞｬﾊﾟﾝﾘｻｲｸﾙ

福岡県大木町

カンポリサイクル

石川県珠洲市

熊本県山鹿市

大分県日田市

サザングリーン

北海道別海町 京都府南丹市

北海道鹿追町

生ごみ・汚泥系

処理規模（Plant Scale）

岩手県奥中山ﾊﾞｲｵｶﾞｽ施設

北海道町村農場

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

A

B

C

上越市汚泥再生センター

砂川保健衛生組合 白石市（ｼﾘｳｽ）

中空知ﾘｻｲｸﾘｰﾝ

神立資源リサイクルC

北名古屋汚泥再生センター

京都市（実証） コープこうべ

栃木県酪農試験場（実証）

北空知衛生ｾﾝﾀｰ

北広島下水道処理センター

新潟県長岡市

ﾊﾞｲｵｶﾞｽ化

京都府京丹後市 霧島酒造

瀬波バイオマスエネルギープラント

稚内市ﾊﾞｲｵｴﾈﾙｷﾞｰｾﾝﾀｰ

恵庭市生ごみ･し尿処理場

兵庫県南但広域

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(Food/Kitchen waste & Sludge)

国内のバイオマス発電所 Biomass power generation facilities in Japan 資源エネルギー庁資料

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○BIOGAS Ave.≒120kW

ex.A 生ごみバイオガス化事業（長岡市） Biogas from kitchen waste in Nagaoka Niigata-(1)

下水処理場 Sewage

Treatment Plant

ごみ焼却施設、下水処理場に隣接

→メタン発酵消化液は脱水後下水道放流、前処理残渣は焼却施設で処理。

脱水汚泥は発電余熱で乾燥し固形燃料化。

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ごみ焼却場 Incineration

Plant

ﾊﾞｲｵｶﾞｽ施設 Biogass

Plant

設計・建設・竣工予定： 2011年4月～2013年6月 運転開始 ： 2013年7月

生ごみ保有エネルギーの回収

生ごみ 65t/日

清掃工場へ（隣接）

下水道放流

破砕機

分別機

混合・ 調整槽

異物 10ｔ/日

メタン 発酵槽

汚泥脱水機

バイオ ガス

温水熱 電力場内利用 5,000kWh/日

発電機

汚泥乾燥機

バイオマス 燃料

4.2t/日

55 t/日

希釈水 （下水処理場）

排水

希釈槽

12,000kWh/日

余剰電力 7,000kWh/日

排熱

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ex.A 生ごみバイオガス化事業（長岡市） Biogas from kitchen waste in Nagaoka Niigata –(2)

関係施設の集約と

コラボレーション

ex.A 乾式メタン発酵施設 （南但クリーンセンター） Dry Fermentation Facility（Nanntan,Hyougo)

発注者 ： 南但広域行政事務組合 殿

引渡し ： 2013年8月 施設規模 ： バイオマス施設 前処理施設入口 36ｔ/24ｈ×1系列 ストーカ式焼却炉 43ｔ/24ｈ×1系列 リサイクル施設 17ｔ/ 5ｈ

発電機容量： 382kW

バイオガス化施設と焼却施設(熱回収施設)を複合した「高効率原燃料回収施設」として、国内で初めて稼働した施設 →ごみ焼却施設とのコンバインド

※ 発生した電気は「再生可能エネルギーの固定価格買取制度（FIT）」を活用して電気事業者に売電

（株式会社タクマ 提供資料より）

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ex.B 瀬波バイオマスエネルギープラント Senami Biomass Energy Plant（Murakami,Niigata)

瀬波バイオマスエネルギープラントHP、及び食品リサイクル合同会合ヒアリングの内容

処理量：4.9t/日 処理方式：乾式メタン発酵 受入バイオマス：有機物全般 瀬波のプラントでは、生ごみ：下水汚泥≒2:1が基本

発電機容量：25kW（600kWh/日）

瀬波温泉の食品残渣、農業残渣、下水汚泥等を原料としてメタン発酵。 FIT認定1号機。 メタン発酵消化液を液肥利用し、温室栽培（南国パッションフルーツを栽培。 →農業との連携

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Sewage sludge

Garbage Waste Electricity & fertilizer

ex.B 生ごみ・し尿・下水複合化施設（北海道恵庭市;Eniwa,Hokkaido） Kitchen waste, Night Soil & Sewage Treatment Combined Plant

（恵庭市ホームページより） ○恵庭下水終末処理場

処理方式；標準活性汚泥法 計画区域；１,８５６.２ha 計画処理能力；４７,５００m3/日 計画処理人口；６９,３００人 流入予定水質；BOD ２００mg/L SS ２００mg/L

恵庭市生ごみ・し尿処理場

○生ごみ処理施設

処理方式；破砕分別後 し尿・浄化槽汚泥と混合 建築面積；２５４.９０m2 処理能力；１８ｔ/日 ２４年度実績（平均） 家庭系生ごみ；７.０８ｔ/日 事業系生ごみ；３.５７ｔ/日

○し尿処理施設

処理方式；夾雑物除去後 破砕分別生ごみと混合 建築面積；５３５.５６m2 処理能力；１５ｔ/日

2013年5月24日から生ごみ搬入開始

事業効果 ○消化ガス発電によるCO2発生抑制→700ｔ/年 ○発電量→１,３８０千kW/年（H24） ○埋立処分量削減、ごみ埋立処分場の延命化、 焼却施設の規模縮小化 ○建設及び一元化による維持管理費削減

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下水処理場 Sewage

Treatment Plant

し尿・生ごみ処理場 Organic waste &

Night Soil Treatment Plant

ex.C 鹿追町環境保全センター（北海道鹿追町） Shikaoi Environmental conservation center(Shikaoi,Hokkaido）

・敷地面積 約５１，５００㎡ ・稼動開始 平成１９(2007）年１０月１日 ・処 理 量 家畜ふん尿 １３４．４ｔ／日 生ゴミ ２．０ｔ／日 浄化槽汚泥等 １．５７ｔ／日 ・建設理由 家畜排せつ物適正処理→農業環境改善 消化液の液肥利用→農業生産力の向上 バイオガスのエネルギー利用 →循環型社会の形成 CO2削減→地球温暖化防止

北海道は、圃場面積が広く、メタン発酵消化液を全量液肥利用できている。→本州以南では困難が伴う。

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メタン発酵施設利用の課題 Problem of Biogas Utilization in Japan

類型 事業主体 特徴と課題

Type Ａ

長岡市、南但広域等

市町村等

民間企業

・原料は食品廃棄物→有機物あたりのガス発生量が大きい（図参照）

・事業系一般廃棄物処理の処理受入料金は、 自治体の方が民間より安価

・発酵液を液肥利用できない場合、水処理後に下水道放流や河川放流する必要がある

Type Ｂ

大木町,瀬波,恵庭市

等

市町村等

民間企業

・下水汚泥等や食品廃棄物を原料とする混合メタン発酵。

・汚泥処理の効率化、生ごみメタンの安定化等の相乗効果がある

・食品廃棄物が多いほどガス発生量が大きい

・発酵液を液肥利用できない場合、水処理後に下水道放流や河川放流する必要がある

Type Ｃ

鹿追町等

市町村等

酪農家

・乳牛ふん尿を主原料とし、食品廃棄物を混合してガス発生量を増加できる

・ヨーロッパでは資源作物を原料とした発電プラントが多数建設されている

・北海道、ヨーロッパでは、消化液を液肥利用している例が殆んどである

050

100150200250300350400

乳牛

糞尿

豚糞

尿

野菜

くずお

から

厨芥

油粕

バイオガス発生量 (m3/t)・ガス発生量の大小

・発酵液を液肥利用できるか否か

により、メタン発酵の経済性は大きく異なる

おからや生ごみは、糞尿の約５倍のガス発生量が見込める。

・食品廃棄物の利用を推進する必要

・発酵液の液肥利用を促進する必要

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日本のバイオガスシステムの留意点 Important points of biogas plants in Japan

（背景）

廃棄物処理の歴史

→し尿の衛生処理として整備された経緯（1950-1960年代）

→1970年代には富栄養化防止のため、窒素、リン除去を行う水処理が主流になった

→ごみの約79％を焼却

2011年の東日本大震災以降、原発に代わる再生可能エネルギー生産の主要な技術として脚光を浴びている

過去の経緯を踏まえ、エネルギー生産、環境保全を目的とした多面的機能を有する施設としての整備が重要

（留意点）

多くの関係法制度

→ 国内の法制度に準拠する必要

→ 耐震設計基準等の違い

事業性と意識の違い

→ 建設段階（事業性の違い）

・公共事業、産廃処理業、農業利用等

→ 維持管理段階（コスト意識の違い）

・長期的な維持管理及び保守

・設備償却とリプレースの考え方

資源循環技術としての必要性

・公共事業のコスト削減

・民間事業としての採算性向上

◎地球温暖化防止技術

代理店等の技術導入の役割が重要

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