循環型社会を目指す現場レポート

循環型社会を目指す

現場レポート
地域に根差した廃棄物処理（サーキュラーエコノミー）を目指して
佐賀市政策推進部
バイオマス産業推進課藻類産業推進室

前田 修二

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はじめにる 事 業（CCU（Carbon dioxide Capture and日本では、2050 年カーボンニュートラルにUtilization）事業）を進める背景の一つには、向けた取り組みが活発化している。カーボンニ

2005 年と 2007 年の 2 度の市町村合併に伴うごュートラルに向けた取り組みは二酸化炭素の削み処理の合理化が挙げられる。

減のみに目を向けられがちだが、削減を求めら市町村合併により市内に 4 つのごみ処理施設れる二酸化炭素を資源として有効活用することを有することとなった佐賀市は、ごみ処理経費で、既存産業をカーボンニュートラルに転換し、の大幅な削減とサーマルリサイクルによる再生合わせて廃棄物処理に関する地域課題の解決に可能エネルギーの増加を目的として、発電機能もつなげることができる。

を有し、ごみ処理能力に余力のある佐賀市清掃

佐賀市は「廃棄物であったものが、エネルギーや資源として価値を生み出しながら循環する工場（以下清掃工場）へごみ処理機能を集約した。

まち」をコンセプトとして掲げ、2014 年にバ

しかし、ごみ処理施設は、住民生活に必要不イオマス産業都市の認定を受けた。市民生活に可欠でありながら、自らの居住地周辺では「迷不可欠な 2 つの環境施設（ごみ処理施設、下水惑施設」と捉えられる傾向にある。このことは処理施設）を活用し資源循環に取り組むことで、佐賀市においても例外ではなく、清掃工場周辺環境と経済が両立するサーキュラーエコノミー

住民の理解を得るまでには最初の市町村合併かを実践している。

ら実に 7 年の歳月を要した。

本稿では、ごみ処理施設における二酸化炭素

佐賀市は、こうした周辺住民が持つ負のイメ分離回収事業の取組経緯と概略、二酸化炭素分ージを払拭し、ごみ処理事業を今後も持続的に離回収技術導入による資源化と利用状況、今後遂行していくために、焼却炉の環境的安全性をの活用可能性等について記述する。

科学的なデータに基づき示しつつ、併せて、清掃工場を地域の振興に貢献する施設とするため

2事業の背景と目的の取り組みに努めてきた。具体的には、清掃工

佐賀市が、二酸化炭素を分離回収し利活用す場から生じる熱を隣接する健康運動センターで25

JEFMA No.72［2024.3］の温水プールの加温や空調で利用する取り組（株）、九州電力（株）と共同で、排ガスから回収み、発電した余剰電力を市内の小中学校や市庁した二酸化炭素の安全性と回収に係る初期投資舎等で利用する取り組みである。

や維持管理コストの検証を目的とした研究を行さらに、清掃工場をより直接的に立地地域にった。実施に当たっては、アミン系吸収液によ貢献する施設へと変えていくために着目したのる化学吸収法を用いて二酸化炭素を日量 10kgが、ごみの焼却によって必然的に生じる二酸化分離回収する試作装置や回収した二酸化炭素で炭素の利活用であった。

葉物野菜の促成栽培を検証する植物工場を清掃

佐賀市が CCU 事業を進めている大きな目的工場内に設置した。の一つは、二酸化炭素を資源とする産業を創出

この 2 年間の共同研究を経て、2015 年にはし、地域の雇用に結び付けていくことで、清掃環境省の二酸化炭素回収機能付き廃棄物発電検工場を地域に歓迎される施設へと転換していく討事業の採択を受け、清掃工場の排ガスから実ことである。

用レベルの二酸化炭素を分離回収する設備の建設 に 着 手 し、2016 年 8 月、 世 界 に 先 駆 け て、3

佐賀市清掃工場の CCU 事業

3．1

佐賀市清掃工場の施設概要

日量 10t 二酸化炭素を分離回収する能力を持つ設備を完成させ、稼働するに至った。

清掃工場（写真 1）は、リサイクル可能な資源の分別・可燃ごみの焼却処理・残渣の無害化

3．3

二酸化炭素分離回収の仕組み処理などを行う施設である。佐賀市清掃工場は二酸化炭素分離回収設備（写真 2）は排ガス

2003 年 4 月に稼働し、リサイクル工場はその 1

洗浄、分離回収、貯留の主に 3 つのプロセスで年後の 2004 年 4 月から稼働した。

構成される。
（図 1）

佐賀市の一般廃棄物の一部を除く大部分を処理しており、3 系統の焼却炉を有し、処理能力は 300t/ 日で、2022 年度の焼却処理量は日量約 188t である。

写真 2

写真 1

佐賀市清掃工場

二酸化炭素分離回収装置（1）排ガス洗浄
焼却排ガスは原料ガスとするため清掃工場内の排ガス処理設備を通過したのち、酸洗スクラ

3．2

CCU プラントの稼働に至る経緯

CCU プラントの本格整備に先だち、佐賀市
は、2013 年から 2 年間（株）東芝（現：東芝エネルギーシステムズ（株））、荏原環境プラント

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バーで塩化水素等を除去し、適切な温度に冷却されることで原料ガス化される。

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図1

二酸化炭素分離回収フロー

図2

二酸化炭素分離回収の仕組み（2）分離回収が塔頂から供給され、塔底から通気された原料

原料ガス中の二酸化炭素を吸収塔内でアミンガスと気液接触することで二酸化炭素を選択的系吸収液に吸収させ、その吸収液を再生搭で加に吸収し、二酸化炭素を多く含む液体となる。

熱することで脱離し、二酸化炭素のみを回収す

塔内には充填物が入っており、吸収液はこの表る。吸収塔内部では低温状態のアミン系吸収液

面を流れることで接触面積を大きくし、高効率

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JEFMA No.72［2024.3］に二酸化炭素を吸収する。その後吸収液は再生が生産可能となった。主軸であるヘマトコッカ

搭に送られ、ごみ焼却熱で加熱されることで二スの自社培養事業を中心に、藻類産業に参入を酸化炭素を放出する。吸収液は温度変化によっ検討する他の企業とのコラボレーションに対して吸収と放出を繰り返しながら、二酸化炭素分ても意欲的に活動を進めている。培養技術は独離回収設備内部を循環している。
（図 2）

自の高い技術力を有していて、また新規事業用地の規模は国内最大規模であることはもとより（3）貯留（供給施設）
分離回収された二酸化炭素は貯留設備に送ら

東アジアにおいても有数の培養面積となることから、佐賀市における藻類産業についてさらなれ、加圧、冷却されることで不要な水分などがる発展を期待している。
（写真 3、4）除去される。最終的には加圧下で貯留し、需要参照 URL：https://www.alvita-saga.com/

者に適切に減圧された気体としてパイプラインで 供 給 す る。 供 給 す る 二 酸 化 炭 素 の 成 分 は99.5% 以上の濃度であり、食品添加物の公的規格を十分に満たしている。
3．4

二酸化炭素の活用先

清掃工場 CCU 設備を拠点とした産業集積により、現在（株）アルビータ、ゆめファーム全農
SAGA、（株）佐電工の 3 社へ二酸化炭素の供給を行っている。
二酸化炭素については液化せず、ガス状態で供給することで一般的なボンベ価格より安価な販売が可能となっている。

写真 3

アルビータ社新培養施設空撮写真（1）（株）アルビータ（藻類培養）
事業概要：ヘマトコッカス（微細藻類）から高付加価値成分のアスタキサンチンを製造
事業面積：2.0ha ＋ 3.5ha（2022 年 12 月～）
生産品：アスタキサンチン配合化粧品、サプリメント等

供給開始：2016 年 12 月
（株）アルビータはこれまでの 2ha での成果を基に、佐賀市清掃工場の北側に広がる 21haの用地を新たに購入。事業面積 3.5ha の新たな藻類培養施設を建設し、2023 年 3 月から稼働を開始した。これまでの同社施設の約 3 倍の藻

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写真 4

アルビータ社培養プール（ヘマトコッカス藻）

循環型社会を目指す現場レポート（2）ゆめファーム全農 SAGA（施設園芸）の栽培を実施している。2021 年度、2022 年度

事業概要：施設園芸における大規模多収技術のはこれまでの栽培技術のブラッシュアップを目確立・普及と人材育成的に二酸化炭素の施用なしで栽培を実施した。

事業面積：2.0ha

2023 年度からは二酸化炭素を施用し、イチゴ生産品の生育状況等の比較検証を実施している。
（写：きゅうり

供給開始：2020 年 2 月

真 6）

JA 全農は収益アップに向けて様々な技術を確立、普及するための実証農場であるゆめファーム全農を 2014 年から運営しており、栃木県でトマト、高知県でナスの栽培を行い、佐賀では 3 例目となるきゅうりの実証を行っている。
稼働 1 年目にもかかわらず、収量は土耕区では 10a あ た り 54.7t、 養 液 区 で は 56.2t、 平 均
55.6t となり目標を大幅に超え、全国平均の 4

写真 6倍にも上る収量を達成した。

佐電工栽培施設

ゆめファーム全農 SAGA には、二酸化炭素にあわせて清掃工場からの余熱供給も行ってい

3．5

清掃工場を地域に歓迎される施設へる。植物の生育に必要な二酸化炭素と熱を持続清掃工場の二酸化炭素及び熱を利用すること可能な資源に置き換えることで一つの資源循環で産業の振興を図り同時に環境の負荷を低減しのモデルとなった。
（写真 5）ている。需要者からは比較的安価で持続可能な参照 URL：

資源やエネルギーを安定的に活用できるメリッ

https://www.zennoh.or.jp/press/release/2021/

トを感じてもらっている。
また収穫物の収量や品質の向上、増収効果に79863.html

ついても良い結果が出てきており、農家等の収入増に対して効果が期待される。同時に社会情勢の変化によるエネルギー不足や資源高騰が影響しており、近年では問い合わせも多くなってきている。
写真 5

ゆめファーム全農 SAGA 栽培施設

周辺住民からは地域の産業振興に既存施設を活用し資源循環を行っていることに一定の評価と事業の継続に対し応援をいただいており、迷（3）（株）佐電工（本庄ファーム）（施設園芸）

惑施設であった清掃工場に対する意識が確実に

事業概要：佐賀市のふるさと納税にも使われる変化している。
（図 3）

イチゴの栽培事業面積：0.5ha
生産品

：イチゴ

供給開始：2023 年 4 月（稼働開始は 2021 年～）（株）佐電工は、二酸化炭素を活用したイチゴ

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JEFMA No.72［2024.3］

図34

佐賀市清掃工場周辺の変化

二酸化炭素利活用の新たな可能性

4．1

二酸化炭素の液化

4．2 市 民生活の QOL（Quality of Life：生活の質）の向上

需要家への二酸化炭素必要量を最適化し採算

これまで述べた二酸化炭素の活用は、藻類培性を向上させるためには、現在の低圧貯留以外養事業者や施設園芸事業者などの企業を対象との貯留方法を検討する必要がある。例えば 100㎥し、二酸化炭素の活用から経済を振興することのタンクに 10 気圧（約 1Mpa）未満であればで環境インフラの付加価値化を図ってきた。

2t 弱の二酸化炭素しか貯留できないが、液化我々が目指す次のターゲットユーザーは全市民貯留した場合は同容積で約 100t が貯留可能にであり、市民生活の QOL 向上を二酸化炭素のなる。

利活用で創生しようと考えている。

ただしこの貯留には多くのエネルギーを必要

二酸化炭素には、毛細血管を広げて血行を促とするため、清掃工場の再生可能エネルギーを進する効果があり、その手法として昨今スポー効率的に用いることが必要と考える。

ツメディカルの観点から注目されている高濃度

これまで清掃工場敷地内で二酸化炭素の液化炭酸浴事業の構築を検討している。炭酸浴は炭を実施した事例は国内ではないと思われるが、酸入浴剤などによって今や身近な存在となってこれからの清掃工場のあり方を検討するにあた

おり、植物の成長促進に二酸化炭素を活用するっては重要な要素となりうると考える。当市にことと比較しても認知度が高い。

対しても多くの二酸化炭素需要の相談を受けて2021 年の 5 月下旬から 7 月上旬にかけて（株）おり、こうした技術の発展が望まれている。た花王の協力の下、清掃工場由来の二酸化炭素をだし、日量 10t といった規模で液化をする場合、用いた炭酸足湯の実証イベントを実施した。場

その経済性に対する評価は低いため、施策とし所は佐賀市内の観光施設とスポーツ施設で実施て推進するには技術と財政支援の双方が必要でし、延べ 500 人以上が炭酸足湯を体験、合わせある。て花王が提供するヘルスケアに関する情報を提佐賀市はこうした清掃工場が日本全国また世供した。

界に拡がることを期待し、本事業の発展に寄与

高濃度炭酸浴事業が二酸化炭素の削減につなしたいと考えている。環境省をはじめとした関がるのか疑問を持たれる方も多いと考えるが、連省庁からのご支援に期待する。

佐賀市は他自治体と比較して自動車での移動に30

循環型社会を目指す現場レポート

対する依存度が高い地域であり、住民の運動機昔から余り物などを融通する文化があり、こう能低下が健康維持の阻害要因として課題となっした文化に根差した循環型経済の展開が十分にている。我々の狙いは、市民に二酸化炭素の活可能だと考えている。

用を認知してもらうことと、その効果として運これまでのような廃棄物を出して終わりとい動機能維持へとつなげ、市民生活の質の向上をう社会では、処理に多くのエネルギーが費やさ図ることで、CCU 事業への理解を深めながら、れるばかりでなく、コスト面や GHG 排出などごみ排出量の削減等、二酸化炭素排出量の削減

環境面での損失は大きいが、域内の廃棄物をに寄与できると考えている。
（写真 7）

様々な産業を巻き込みながら価値ある資源とし

参照 URL：て循環させる方が、経済や環境に与える効果は

https://www.saga-abc.jp/main/587.html

はるかに大きく、こうした循環の連鎖を全国に広げていくことで日本全体での GHG 削減にもつなげていけると考える。
そのためには、様々なステークホルダーによる有機的な連携はもちろんのこと、新たな技術や仕組みづくりが必要である。
持続的な経済の発展と豊かな地球環境を未来の世代へつないでいくため、佐賀市は今後も行政、産業界、大学や研究機関などと連携を図り、リビングラボとしての役割を担いながら、地域

写真 7
5

炭酸足浴イベントの様子に根差したサーキュラーエコノミーを推進してまいりたい。

おわりにカーボンニュートラル宣言を一つの契機として、佐賀市 CCU 事業への注目は以前にも増して大きくなっているが、この CCU 事業をはじめ、清掃工場などのインフラ施設を中心とした佐賀市の取り組みは、回収した廃棄物を新しい技術や仕組みによって資源化し、その資源を使った製品が暮らしの中に戻って使用されていくというサーキュラーエコノミーの実践が主目的である。
これは、市民が無理を強いられることなく、自然体の生活を送る中でサーキュラーエコノミーの一翼を担う、そういう社会システムの構築につながると考えている。
サーキュラーエコノミーの考えは、ヨーロッパを中心に広まりつつあるが、日本においては31