JEFMA No.57［2009.3］

有機性廃棄物処理
バイオガスシステム株式会社

協和エクシオ〒 150‑0002

1 . はじめに環境システム事業本部
東京都渋谷区渋谷 3‑29‑20
TEL 03‑5778‑1043
FAX 03‑5778‑1216

することができるメタン発酵処理は、地球温暖地球温暖化防止、循環型社会の構築、持続可化防止技術として注目されている。このような能な農業が提唱されて久しいが、「バイオマス背景を踏まえ、当社では以前より有機性廃棄物・ニッポン総合戦略」が打ち出されて、欧米の処理技術の開発を進めてきたが、その技術の集バイオマス利用先進国に 20 年遅れをとってい大成の一つであるバイオガスプラントを岩手県るといわれたこの分野に対して、ようやく本格葛巻町に納入することができた。今回は、当社的な取り組みが各地でなされつつある。

バイオガスプラントについて紹介したい。

有機性廃棄物には、家畜糞尿、下水汚泥、生ゴミ、農作物残渣などがあり、日本での年間発2 . 葛巻町について生量は合わせて 3 億トンである。家畜糞尿は、

岩手県岩手郡葛巻町は、北緯 40 度線上に位年間発生量が 8,700 万トンと非常に多く、悪臭置し、県都盛岡から北東に 70 キロメートルのや水質汚濁による環境問題が深刻化している。

地点にある。気候は、年平均気温 9.0℃、町の生 ゴ ミ に つ い て も、 食 品 廃 棄 物 に 関 し て は

総面積は 435km2 あり、その約 86％が森林によ2,000 万トン程度発生している。って占められている。この豊富な森林資源を生これらの問題に対する施策として、「家畜排かした林業と乳牛導入後 110 年以上の歴史を有せつ物の管理の適正化及び利用の促進に関するする酪農が葛巻町の基幹産業となっている。乳法律」、などが施行された。また、生ゴミの分牛の頭数は 11,000 頭、牛乳生産日量は 111t と野では、「食品循環資源の再利用等の促進に関する法律（食品リサイクル法）」が施行され、食品廃棄物の発生抑制と飼料や肥料等の原料として再利用を促進するための道筋が定められた。
有機性廃棄物のメタン発酵処理は、その処理副生成物としてメタンガスを発生させるため、非化石資源由来のエネルギーを獲得することが可能となる。このカーボン
ニュートラルなエネルギーを生産
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写真－ 1

施設全景

製品技術紹介

図－ 1

処理フロー図して、「東北一の酪農の町」としても全国に広

今回の仕様では、消化液の圃場還元量を勘案く知られている。葛巻町は平成 11 年に新エネ

し消化液の液肥利用と浄化処理の割合

ルギービジョンを策定し、バイオガスプランを 8：2 としたが、全量液肥利用または全量浄ト、風力発電、木質バイオマスペレット燃料、化処理など実情に合わせた形で提案することが太陽光発電など、新エネルギー推進に取り組んできる。

でいる。
本バイオガスプラント施設は、（社）葛巻畜産開発公社が経営する「くずまき高原牧場」内に設置されている。

（ 2 ）処理フローの説明（図− 1 ）

①糞尿・生ゴミ受入
各牛舎から集められる糞尿スラリーは、スラリー貯留槽に一時的に蓄えられ、処理施設へ日3 . バイオガスプラント（写真− 1 ）（ 1 ）当社技術の特徴

量 13t 移送するようになっている。
移送された糞尿スラリーは、固液分離機を通

今回当社が納入したバイオガスシステムは、過させ、糞尿スラリーから藁くず等の粗大な有家畜糞尿と生ゴミからメタン発酵プロセスによ機物を取り除く。この行程で取り除かれる有機りバイオガスを発生させる。このバイオガスを物し渣は、当牧場内に既設設置されている堆肥コジェネユニットで電力と熱に効率よく変換化処理施設に搬出し堆肥化処理を行う。

し、エネルギーを回収・利用できるシステムである。
処理能力は、乳牛糞尿 13t ／日、生ゴミ 1 t／日の能力を有している ( 表− 1 ）。

し渣を取り除かれた糞尿スラリーは、メタン発酵原料として、メタン発酵槽に投入される。
葛巻町各事業所で排出される生ゴミは、運搬容器に入れられ本施設に持ち込まれる。持ち込発生した電力は、施設内の電力として利用

まれた生ゴミは、生ゴミ破砕分別機に投入されし、回収された熱はメタン発酵槽の加温用としる。破砕方式は、油圧プレス方式を採用しておて利用できる。

り、生ゴミに高圧力を加え、目幅 0.7mm の隙

発酵処理後の消化液の約 8 割は、肥料効果の間を通過させることにより生ゴミをペースト状高い液肥として貯留し、圃場散布を行い、残りに破砕する。この行程で間隙を通過できない物の約 2 割は浄化処理を行い、河川放流可能なレ（骨やビニール袋など）は、発酵不適物としてベルまで浄化し、公共用水域に放流する。

除去される。
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破砕された生ゴミペーストは、順次メタン発通過してくるため、SS のほとんど含まれない酵槽に移送される仕組みになっている。

透明度の高い処理水を得ることができる。

②メタン発酵④エネルギー回収

メタン発酵槽（写真− 1 左）は、ステンレス

メタン発酵槽で発生するバイオガス（メタン製のタンクを採用しており、外周を断熱材を巻約 60 〜 65％、二酸化炭素 35 〜 40％）は、ガき、外壁を取り付けた多重の構造となっていスホルダーに貯留される。エネルギー回収行程

る。発酵槽には、撹拌機および内部循環ポンプの要である、コジェネユニットは、ディーゼルが設置されているが、異物の堆積等による運転

エ ン ジ ン を ベ ー ス と し、 バ イ オ ガ ス と 軽 油

トラブルを回避するためにできるだけシンプルの 2 種類の燃料を混合使用するデュアルフュエな構成とし、完全混合型のメタン発酵槽とした。

ルタイプのエンジンに発電機と熱交換器が装備

発酵様式は中温発酵とし、発酵槽内の温度はされているものである。デュアルフュエルタイ

35 〜 37℃に保たれる。

プの特長は、両燃料を相互に補いながら使用する点である、バイオガスが潤沢に使用できると③消化液

きは軽油の使用量を大幅に削減し、バイオガス

メタン発酵消化液は、糞尿の肥料有効成分はを使い切ってしまったときは、軽油のみでエンそのままに、かつ発酵により C ／ N 比（炭素ジンを運転することができ、このため発電機は／窒素比）が低減していることから、優良な液24 時間連続で安定的に稼働させることができ体肥料として圃場散布することが可能である。

る。

当牧場の飼料畑および牧草地に春季と秋季に消化液散布を行い圃場還元を行っている。

発電機の発電能力は最大で 37kw であり、ここで生み出された電力は、本施設内で消費し、液体肥料として利用しない残り約 2 割は、浄熱交換された熱は温水として、メタン発酵槽の化処理を行う。浄化処理ではこの消化液に凝集加温に利用される。本システムで発生するバイ剤を添加し、遠心脱水機にて固液分離を行う。

オガス量は、最大で 300Nm3 ／日であり、回収固液分離により排出される脱水ケーキは、堆肥される発電量は、約 500kwh ／日である。この化施設に搬出される。

電力量を CO2 量として換算すると、500kwh ／本浄化施設は、膜分離活性汚泥法（硝化循環脱窒併用）を採用している。放流水はこの膜を表－ 1システム仕様

日× 0.56kg‑CO2 ／ kwh ＝ 280kg‑CO2 ／日となる。
4 . おわりにバイオマス・ニッポン総合戦略に沿って、各種制度・事業の取り組みが始まったが、バイオマスエネルギーは化石燃料代替エネルギーとしてその有効活用が注目されている。地球温暖化防止、持続的に発展可能な社会の構築に期待されるバイオマス利用についてバイオガスシステムを介して社会貢献していくために、今後も更なる技術開発、機能向上及びコストパフォーマンスの向上に取り組んでいきたいと考えている。

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