バイオマス利用と施設老朽化対策
鹿追町環境保全センターの取組み

北海道鹿追町鹿追町環境保全センター（中鹿追施設）概要

・敷地面積 約５１，５００㎡
・建 設 費 約１７億４，５００万円（道営中山間地域総合整備事業）・稼動開始 平成１９年１０月１日
・処 理 量 家畜ふん尿 １３５．３ｔ／日
生ゴミ ２．０ｔ／日 浄化槽汚泥等 １．５７ｔ／日

堆肥化プラント（中鹿追）

全景

自動攪拌機

コンポスト化プラント（中鹿追）全景バイオガスプラント（中鹿追）

管理室・原料槽

発酵槽１（箱型）

発酵槽２（円柱型）

ガスホルダー室バイオガスプラント（中鹿追）発電機

アームロール車

消化液散布機

消化液散布風景鹿追町環境保全センター（瓜幕施設）概要

・敷地面積 約４９，８７７㎡
・建 設 費 約２７億４，７００万円（防衛省民定安定事業）
・稼動開始 平成２８年４月１日
・処 理 量 家畜ふん尿等 ２１０．０ｔ／日

バイオガスプラント（瓜幕）

原料棟

原料棟内部

発酵槽

ガス発電機

精製バイオガスの利用（精製圧縮充填装置）

バイオガス精製充填装置

大気条件

温度
湿度

－２０℃～４０℃
３０～８０％ＲＨ

原料バイオガス条件

メタン ５０～６０％
二酸化炭素 ３５～４５％
窒素 ５％
硫化水素 ５ｐｐｍ以下

精製ガス
（想定値）

メタン ９３％二酸化炭素 ０．５％
窒素 ５．５％
硫化水素 １ｐｐｍ以下
付臭剤 微量（ＴＨＴ）

発熱量

１２Ａ相当（約３８ＭＪ／Ｎｍ３）

充填能力

上限充填圧力
有効蓄ガス量

精製量

９６Ｎｍ３／日

４０Ｍｐａ（３５℃）
３２０Ｎｍ３

精製バイオガスの利用
施設利用

農業用利用
温室ハウス

湯沸し器

ガスコンロ

ガスボイラー

自治体利用
バイオガス
自動車

バイオガスプラントの余剰熱利用
ガス燃焼装置（発電機）
牛舎

発電

総発電量 ６０００kWｈ/日プラント利用 １000kWｈ/日

温水

13,500Mcal/日液肥 90.2ｔ/日

堆肥 33ｔ/日

圃場散布【温水ライン】【ガスライン】

3900m3/日
バイオガスプラント【堆肥舎処理原料】
乳牛糞尿41.6t/日（生ゴミ）【バイオガスプラント処理原料】
乳牛糞尿等89.8t/日
車両洗浄水 5.0t/日※コンテナ・トラック搬送【原料ライン】

スラリーストアー（貯留槽）

発酵槽２（円柱型）

49.8ｔ/日

40.0ｔ/日【ガスライン】

蒸気【原料ライン】【消化液ライン】

原料槽

殺菌槽

発酵槽１（箱型）

2,400Mcal/日

マンゴー栽培

チョウザメ養殖

蓄熱槽

さつまいも保管庫

バイオガスプラントの余剰熱利用
余剰熱供給施設

余剰熱供給施設建屋

蓄熱槽

平成25年度バイオマス産業化整備事業で整備発電機から得られる熱エネルギーは発酵槽等の加温用として利用されているが、余剰分の約2,400Ｍｃａｌ/日を蓄熱槽に貯留し、利用施設へ供給する。
蓄熱槽では70℃の温水を１００m3貯留しているバイオガスプラントの余剰熱利用
余剰熱利用施設（チョウザメ飼育施設）

チョウザメ飼育用水槽

チョウザメ（3年魚）

0歳～10歳魚まで約9,000尾を養殖
水温10℃を余剰熱を利用し、19℃まで昇温させることでチョウザメの成長が促進され、キャビア採取量を増加させる
キャビアが採取される年齢が8歳魚であり、来年度以降本格的に採卵する計画 オスは肉として町内飲食店でチョウザメ料理が提供されている

バイオガスプラントの余剰熱利用
余剰熱利用施設（マンゴー栽培）

マンゴー

32本のマンゴーを栽培 成木で1本当たり30個のマンゴー収穫が可能
国内では端境期である12月にマンゴーを収穫するため温度調節により季節を逆転。春から初夏にかけて雪氷によりハウス内を冷却し、開花に合わせて余剰熱によりハウス内を加温している。
収穫されたマンゴーは都内百貨店で販売されている

バイオガスプラントの余剰熱利用
余剰熱利用施設（さつまいも保管庫）

保管庫

干しイモ

新規作物としてさつまいもを試験栽培
さつまいもの貯蔵温度が13℃～15℃であるため、余剰熱を利用し、保管庫内を加温
新たな特産品として干しイモを製造、販売

バイオガスプラントの余剰熱利用
余剰熱利用施設（水耕栽培）

水耕ハウス

トマト栽培

葉物野菜

瓜幕施設での発電機余剰熱を利用し、有機での水耕栽培を実施
高付加価値の高い野菜等を中心に栽培試験を実施し、今後施設の増棟を図り、余剰熱の利用拡大を推進
障がい者雇用を推進し、農福連携を推進水素サプライチェーン実証事業

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しかおい水素ファーム
水素圧縮充填設備・カードル置場

水素圧縮機

水素ホルダー

水素製造装置項目

仕様

バイオガス流量60 Nm3/hr（最大）精製バイオガス メタン純度94 ％以上

水素流量

70 Nm3/hr

水素純度99.97 %以上

水素充填圧力19.6 MPaG

水素カードル

16本組（7台）
9本組（9台）管理室・機械室

バイオガス精製装置

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燃料電池 【チョウザメ飼育施設】

 カードル置き場
16本組×2基：水素貯蔵量284Nm3（水素使用量：約240Nm3/10日間）

燃料電池
貯湯槽燃料電池←温めた水

チョウザメ水槽（1歳魚）

 燃料電池700W出力×2基（AC200V/100V単相3線）

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電池自動車(FCV：トヨタ自動車)
 車両寸法：全長4,890×全幅1,815×全高1,535mm
 車両重量：1,850kg
 FCスタック：最大出力 114kW(155PS)
 走行距離：約650km（JC08モード走行） 水素タンク：
高圧水素タンク：炭素繊維強化プラスチック 2本（70MPa：内容積122.4L）
水素貯蔵量：約5.0kg
 外部電源供給
DCコンセント：CHAdeMO端子（最大9kW)
ACコンセント：AC100V-1500W（2か所）
供給可能電力量：約60kWh（最大9kW）
19FCフォークリフト(豊田自動織機)
 車両寸法：全長2,500(爪なし)×全幅1,150×全高2,030mm（コマツ型式VO25Y430）
 荷役能力：2.5t
 FCスタック：最大出力 33kW
 稼働時間：約8時間（電動車JISパターン：稼働率55%)

 水素タンク
充填圧：35MPa水素貯蔵量：1.2kg（充填時間約3分）
 外部電源供給
ACコンセント：AC100V ｰ 1,000W（1か所）
供給可能電力量：約15kWh（1kW×15時間）
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簡易水素供給車による水素供給ついて【トヨタ自動車】
横浜市の実証試験において、複数の工場の複数台数のFCフォークリフトに水素供給が可能であることを実証した【出展：トヨタ自動車様】

水素充填

水素運搬

【農産物倉庫】
鹿追町内、帯広市内【出展：TOYOTA L&F HP】

水素充填

横浜市の実証から変更点：① 水素ステーションから水素を充填車に充填可能に② 水素運搬量を増量するため、水素タンクの圧力を変更（横浜での実証45MPa→70MPa（約400Nm3））③ FCFへの充填以外にも水素吸蔵合金への充填も可能に。
実証のポイント：
カードル運搬方式と簡易水素充填車による運搬について、運搬量や運搬距離、 外部投入エネルギー量等の幅広い観点から、 それぞれのメリット・デメリットを定量的に分析すること21

帯広動物園追加実証

水素吸蔵合金（400Nm3）
簡易型水素充填車並びに水素吸蔵合金＆燃料電池

燃料電池（30ｋW）

説明画面を利用した視察対応

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施設老朽化対策
修繕対象は発酵槽2と呼ばれる円柱型発酵槽2槽
・運転開始から13年経過による、建設当初は想定できなかった不具合、破損が発生。
・今回の修繕により、これまでに得た経験・知見を基に、今後10年は全体修繕を不必要とする状態にする。
■修繕対象・項目
1. 発酵槽躯体（RC造）：内容物（消化液）の排出、清掃後、非破壊検査。補修実施。
2. 上部ガスドーム（ガスバック）：撤去し、メンブレンによる蓋（屋根）設置。
3. 水中撹拌機、水中パドル：撤去し、壁付撹拌機に変更。壁付撹拌機に変更の為、躯体側面に開口部を2か所設置。
4. 加温配管：新品交換。

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策

施設老朽化対策
・こちらは新設のガスバック室となります。これまでの発酵槽上部のガスドーム廃止により別途ガスホルダーが必要となったため、ガスバック収納用として設置しております。
・テント構造となっております。

施設老朽化対策■本施設においては、運転開始から13年経過。
■建設当時では最新の技術・知見を基に建設。
■当時は、バイオガスプラントの国内設置状況も少なく、家畜ふん尿の集合型・大規模プラントの運転管理の継続により、建設・設置当時には想定できなかった事項（ノウハウ）が蓄積され、今回の修繕に適用。
■メタン発酵槽内は嫌気発酵である事から、金属部位の酸化は起こらないと考えていた。そのため、発酵槽気相部位に露出している箇所への防錆対策■一方、原料投入・引抜およびガス配管に関しては、健全な状態であった。PV管を用いていたためと考えられる。現在の弊社バイオガスプラントにおいても、極力鋼管は用いないようにしている。