東海村バイオマス利活用検討報告書

令和２年３月東 海 村

目

検討報告書について次・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

Ⅰ．バイオマス利活用の今後に向けた整理検討

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１．協議会の検討結果を踏まえた実施に向けた課題整理
２．今後のバイオマス利活用に向けて

Ⅱ．令和元年度バイオマス利活用検討協議会

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１．書面協議２．委員意見Ⅲ．バイオマス各種利活用方法

１．ホシイモ残渣活用方法のメリット・デメリット
２．活用例

資料編

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）協議会委員名簿（２）協議会開催概要
東海村バイオマス利活用実施計画（案）15

検討報告書について
村では，代表的な特産品の一つとなっているほしいもの生産に伴って発生する残渣（以下，「ホシイモ残渣」）の利活用を模索し調査・研究を実施してきたが，方向性・実効性が整理されていない状況であった。
利活用の１つの道として，平成 27 年度からホシイモ残渣をメタン発酵し，発生するメタ
ンガスのエネルギー利用の可能性について検討を行い，平成 30 年度には，ほしいも生産の関係者，有識者などによる協議会において，ホシイモ残渣によるバイオガス発電事業の実施可能性について検討を行ってきた。
ホシイモ残渣を活用した循環サイクルの形成に向け，「原料の調達」「運搬・収集方法」「設
備の立地」「技術課題」「年間継続稼働」「液肥の利用策」「事業性」ごとに課題を整理し，バイオマス利活用のモデル案を作成したが，解決しなければならない課題が多いことが明らかになったため，協議会において議論してきたエネルギー利用を前提としたバイオマス
利活用の検討は終了することとし，「検討報告書」としてまとめる。

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Ⅰ．バイオマス利活用の今後に向けた整理検討
１．協議会の検討結果を踏まえた実施に向けた課題整理（１）自立した民間事業として事業性の確保が困難
発電による事業収入が少ないため，ごみの受入収入を見込んだ場合であっても，収支は赤字となる見通しであることから，収入確保策として，既存廃棄物（生ごみ事業系）の処理や熱の販売（近隣施設への供給）による収入増加が運用段階で求められる。また，収益性確保のためには，液肥を既存肥料の代替物として販売する必要がある。
収入化が実現した場合でも，バイオガス発電設備の償却負担は困難なことから，イニシャルコストを何らかの助成金などにより調達することが求められる。
➣

民間事業として成立させるための事業スキーム（設置・運営補助金，公設民営など）の構築が必須である➣

多額の財源投入が見込まれるため，村全体に広く恩恵が受けられる循環システムを目指す必要がある（２）産業廃棄物としての取扱・処理の必要がある
ホシイモ残渣の廃棄物としての取扱いに関しては茨城県に確認する必要があり，産業廃棄物を取り扱うことを前提とした事業計画が求められる。
副原料として投入を検討した事業系の生ごみは一般廃棄物であり，事業者の協力のもと収集方策を検討する必要がある。
施設設置にあたっては，用途地域の問題（バイオマス発電設備は工業地域に立地）な
どから清掃センター近辺の立地（現状，準工業地域）以外は難しく，立地場所が極端に限られる。
➣

茨城県の判断に則った県内統一の取扱いとなる見込みである➣施設の立地にあたっては近隣住民の理解が必要である（３）液肥の活用先がない
液肥が大量に発生すること（燃料の質量に対して数倍の重量が発生），移動が容易ではないこと，一般的な利用が進んでいないことなどの課題に加え，カリウム過多の問題があることから，さつまいも畑への施肥には適していない。
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村内で使用されている一般的な既存肥料との比較から，水田での利用に向けた調整は困難とみられ，大量に発生する液肥の利用は困難であり，水処理を実施する必要がある。
➣

利用できない液肥は水処理が必要となり，更なるコスト増加となる見込みである➣

農産物直売所の活用農家などへの地道な利用者の開拓活動の可能性はあるものの，抜本的な解決は難しい（４）ホシイモ残渣以外のバイオマス燃料を必要とする
ホシイモ残渣の発生時期が冬季のみであることから，年間の稼働のためには，安定して発生している事業系の生ごみの活用が必要となる。
また，年間を通した安定的な稼働を目指す場合，コーンサイレージの投入などが必要となることから，耕作放棄地を利用した栽培の実現可能性等についても別途検討が必要である。
➣

村の農業・産業分野を含め村内全体で循環するシステムの構築が必要となる（５）技術課題の解消に向けた実証実験期間が必要である
ホシイモ残渣のメタン発酵から発生するガスの安定化に向けた技術課題の解消，および年間稼働の際に生じる投入原料の季節による変化の影響を検討していくために，一定の規模での実証実験（ホシイモ残渣量 12～15ｋｇ/日）が必要である。実証実験は，液肥
成分の変化や肥料効果の確認も含め，最低 3 年程度は実施する必要がある。
➣

バイオマス設備を稼働させた際の技術的課題解決に向けた試験であるため，設備概要が具体的にしていない現時点で予算化することは難しい（６）その他の課題
ホシイモ残渣によるバイオガス事業が実現した場合においても，村内全てのホシイモ残渣を処理・活用できるものではなく，他の手法による処理・活用の検討は引き続き必要となる。また，今後ほしいも生産量が増加した場合の増加分の残渣についても同様である。
➣

継続的な検討が必要である

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２．今後のバイオマス利活用に向けて（１）バイオマス・エネルギー利活用検討の結論
ホシイモ残渣によるバイオガス事業の実施に向けて進めるためには，民間事業として成立するための支援制度や，原料の生産，収集・運搬，液肥や生み出したエネルギーの利用など，地域全体に広く恩恵が受けられる循環システムの構築が必要であり，また，
バイオマス発電設備は迷惑施設となる可能性が高く，立地場所を決めるにあたっては，近隣住民との調整がかなり困難であることが予想される。
これら事業化に向けた課題については，現時点で解決の見込みが立たないことから，
ホシイモ残渣のバイオマス発電によるエネルギー利活用についての検討を終了する。

（２）今後の代替方策の検討
東海村内のホシイモ残渣の処理解決は，今後も何らかの形で行う必要性が高いことには変わりなく，エネルギー利用（燃料化）以外の処理方法として，人の口に入るもの（食料），動物の口に入るもの（飼料化），そして農地への還元（たい肥化）の可能性を検討
していく。

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II．令和元年度バイオマス利活用検討協議会
１．書面協議（１）書面決議とした経緯
令和 2 年 3 月 23 日に開催を予定していた，令和元年度第１回東海村バイオマス利活用検討協議会は，茨城県内において新型コロナウイルス発症者が確認されたことを受け，感染予防対策として協議会開催を中止とする事務局の提案について，同協議会小林会長に承認いただいた。
協議会において実施を予定していた各事項については，書面協議により実施した。
（２）協議結果【報告事項】
１．エネルギー利活用を前提とした検討事業の終了について
資料１「バイオマス利活用の今後に向けた整理検討結果」のとおり，ホシイモ残渣によるバイオマスのエネルギー利活用の検討を終了する。
【報告事項】
２．協議会委員の解任について
委嘱期間を平成 30 年 8 月 1 日から令和 2 年 7 月 31 日までとしていたが，事業終了に伴い，令和 2 年 3 月 31 日を以って委員の任を解く。
【協議事項】
１．報告書のまとめ方について昨年度から協議会において議論してきた「東海村バイオマス利活用実施計画（案）」の「実施計画」という表現でのまとめ方について，エネルギー利用の検討終了という結論付けとなったことから，最終的なまとめ方を「検討報告書」という表現にする。

上記の事項に対し，委員 10 名全員が承認した。

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２．委員意見（１）ホシイモ残渣によるバイオマス・エネルギー利活用検討事業の取りやめに関して【ほしいも生産組合

橋本年雄委員（ほしいも株式会社）】

バイオマスの検討については当初から設備機械費，年間残渣収量，集積要領等問題が多く，事業化計画は難題が予想されていた。
農家としては村が新規事業として多角的に検討することは歓迎するが，同時並行にて実用路線も検討いただくよう強く要望してきたところである。結果，バイオマスの検討が行き詰ったから新たに肥料化，堆肥化等を検討し実用化に向け再調整をかけるのは，多大な時間と労力が必要となる。特に，残渣の問題は長期にわたり村に各種弊害をもたらしており，早急な改善が必要と考える。
今後においては堆肥化，肥料化，固形燃料化の，早期の実用化をお願いしたい。
また，各農家が独自に焼却処分場等の利用により残渣処理も可能かと思うが，今年は処分（焼却）場の 1 日の焼却能力限度もあり受け入れを拒否されている。また，焼却処分が可能となった場合，毎日多大な焼却経費（残渣 1kg50 円程度）が必要となる。焼却
経費について各自負担は致し方ないものの，残渣焼却申請を村が窓口となり対応頂ければ受け入れを拒否されることはないかと思う。
残渣の最善の処分要領について村が方針を示すことを希望する。
今後も農家や村民の要望を収集頂き対策の検討，村政活動に反映頂くよう，お願いしたい。
【ほしいも生産組合

照沼勝将委員（株式会社テルズ）】

異議なし。
【農業委員会

川﨑卓男委員】

取りやめるのではなく，今後も検討は必要ではないか。エネルギー，飼料，肥料。
【茨城大学

小林久会長】

初期費用抜きのオペレーション段階のみの経済性が成り立てば，地域課題解決策として評価してもよいと考えられる。しかし，オペレーション段階だけでも事業性が成立しないのであれば，事業取りやめは，やむなしと考える。特に，今回の検討を通して事業性確保には，一定規模以上，分散しない一定範囲内の物資フローの完結などが不可欠と考えられ，その枠組みを構築できないと判断されたため，残念であるが取りやめは仕方ないと思う。

6ただし，住民（村外を含む）の環境意識などに訴えることで，一般的な事業性を超えた共感の枠組みが得られるのであれば，小規模での事業化も視野に入れられたのではな
いかという点については，悔いが残る。
【環境保全事業株式会社

渡邉万衛委員】「コスト上赤字になるならやむを得ん。」と思われる。
【株式会社クリハラント

藤田明英委員】

種々御検討されたが，それぞれにメリット・デメリットがあり，検討事業としては終了との事で意見はない。
エネルギーの利活用では，費用対効果においても実用化が難しい話であったが，貴重な資源の有効活用として飼料化を検討してもらえればと思う。
【とうかい環境村民会議

久保田昌宏委員】

今回のバイオマス利活用協議会は中止という残念な結果になったが，ホシイモ残渣をバイオマスに利活用することは，季節性があり物量も年間を通じて発生するものでないことから，利活用が困難であることは既知の事実であったのではないかと思っている。

（２）今後の検討方法に関して【ほしいも生産組合

照沼勝将委員（株式会社テルズ）】

もっと実現にむけて現実味のある方法を検討したい。
【農業委員会

川﨑卓男委員】

バイオマス・エネルギーとしての目的（化学的な部分）は十分な検討がされている事から，今後本格的に事業に移行する為には検討すべきであり，事業の建設から売電（他の液肥）等についてもまた，運営していくためのランニングコスト等のマネジメントの部分を見ていく必要があるのではないか。
【茨城大学

小林久会長】

堆肥化，飼料化などの可能性が示されているが，エネルギー利用と同様に収集，処理，流通，廃棄を一定規模以上とし，過度に拡散しない範囲の物質フローの確立が不可欠である。安易に，技術的制約が少ない，安価であるなどを理由にシステムを評価しないよ
うにすべきと考える。むしろ，迷惑施設になり得る点も考慮に入れて，地域社会で目指すべき社会像を共有するとともに，新たな技術や体系によるイネベーションによる地域
課題解決策として，これまでの前例を超えた枠組みを創造していただきたいと思う。
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【環境保全事業株式会社

渡邉万衛委員】

農地還元以外にないと思う。
【株式会社クリハラント

藤田明英委員】

検討方法に関しては，庁内での検討会議に参考意見として有識者を含める方式が良いと思う。コストがどの程度かかるか，検討にあたり，具体的な数値が必要になると思う。
【とうかい環境村民会議

久保田昌弘委員】

2010 年に照沼勝一商店がホシイモ残渣を活用してエタノールを製作する受託研究を，2008 年にはひたちなか市でエコフィードという飼料化を実施しており，いろいろな検討がされている。
堆肥化，飼料化の検討も良いと思うが，発生元個別で処理できる小型のプラント方式を検討しても良いのではないか。

（３）その他，バイオマス利活用に関して【茨城大学

小林久会長】

今回の検討を通して，バイオマス利活用は一次生産（植物・農林作物生産）が起点であること，常に量の移動（物質の流れ）をともなうことを十分に理解し，生産に必要な空間と時間，養分補充，移動手段・コストなどを俯瞰的に体系化し，（全体）最適化することが必要であることを，改めて認識することができた。
【東北大学

多田千佳副会長】

ほしいも残渣を食品などの，より付加価値の高いものに変換することはよい方向だと思う。今回，ほしいもの残渣だけならば，焼酎などに加工することや，現在，新型コロ
ナウイルスで問題にもなっているが，消毒用アルコールとしても利用可能ではないか。
エタノール発酵は，原料が炭水化物系のみであれば，やりやすいので，そういう方向が良いかと考える。
案の中で，堆肥化があったが，既存の堆肥施設に投入するということであると思うが，芋をダイレクトに堆肥化すのであれば，エタノール化，あるいは，メタン発酵をして，製品化，あるいはエネルギー回収するが良いと考える。
今回，メタン発酵消化液を液肥利用することが大前提となっていたが，例えば，芋を加工するある程度大きな事業者ならば，排水施設をすでに設置しているはずであり，メタン発酵施設をそこに設置し，出てくる消化液を排水処理施設に流すといったこともあると考える。
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また，下水処理場に，メタン発酵施設を作って，地域の生ごみなどを受け入れる例が増えてきており，国土交通省も力を入れ出し，いくつか実証試験もなされている。地域の下水処理施設とのコラボレーションもあるかと考えられる。
協議を行っていた頃に比べて，メタン発酵の普及に対して，国やいくつかの自治体で前向きになっていると思われ，柔軟な形でのアプライ方法も可能性がある。
いずれにせよ，付加価値の高いものからカスケード的に利用することが望ましく，特に，ホシイモ残渣のように，単一の廃棄物の場合には，メタン発酵に限らず，エタノー
ル発酵も十分可能であり，地元酒造企業さんと協力して，地域の新しい商品開発につなげていくことも期待できる。
また，この方法でも，最終的には焼酎粕のような発酵残渣が発生するため，それをいかに利用するかは考えておく必要があり，鹿児島の方では，焼酎粕を用いたメタン発酵を実施しているプラントもあり，メタン発酵はエネルギー回収できる最終手段として，ゼロとはせずに考えていただければと思う。
近年，堆肥化のような形での乾式メタン発酵のシステムも世に増えてきており，この場合は，液肥の量の問題は，湿式のメタン発酵に比べてかなり少なくなるので，メタン発酵導入についても，幅広い手法を考えておくのもよいかと思われる。
ほしいもの問題は，東海村だけでなく，茨城県のいくつかの地域で芋栽培・ほしいも生産されているので，広域的な視点でのアプローチもあるのではと思った。
【株式会社クリハラント

藤田明英委員】

私の知らなかった世界を勉強させていただいた。
今後，施設のエンジニアリング関係で協力できることあれば。
【とうかい環境村民会議

久保田昌弘委員】

あまり会議には出席できなかったが，バイオマスガスプラントが前提の様な印象を受けたので，プラントの大小，堆肥化や飼料化など様々な方法について検討すべきと感じた。
残渣の連続的発生の有無，処理により生成される物の処置などについて構築されたものをバラバラにしてピースごとに組み合わせを検討してもよいのではと思う。

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III．バイオマス各種利活用方法
１．ホシイモ残渣活用方法のメリット・デメリット
今後の代替方策の検討に向け，想定される利活用策について，一般的なメリット・デメ
リットの整理を行った。
メリット

食品化
(皮付き
ホシイ
モ)

飼料化

堆肥化

鋤き込
み

メタン化

上段：農家

デメリット

下段：行政

上段：農家

減量

参考

下段：行政

効果

事例

・新たな収益源
・廃棄物の減量

・新たな機器の導入が必要
・販売先の確保 ・残渣を完全になくすことは困難

・新たな特産物の開発 ・廃棄物の減量
・設備投資に対する補助は比較的安価で済む可能性・悪臭・鳥獣害の減少

・残渣を完全になくすことは困難

・新たな収益源 ・大幅な廃棄物の減量・
環境 PR
・運搬・製造を事業者に委託すれば手間が大きく増えない・飼料に適した状態での保管が必要 ・販売先の確保
・飼料の種類によっては保存期間が短く安定供給に課題

・環境 PR ・ブランディングも可能
・大幅な廃棄物の減量・鳥獣害の問題の解消

・外部への運搬がない場合，新たな臭いの出る設
備を設置することとなるため，住民の苦情が出る
可能性

・新たな収益源・大幅な廃棄物の減量
・化肥施肥量の減少・環境保全型農業としての PR

・維持管理コスト・堆肥の受入先の確保が必要
・所謂迷惑施設であり，苦情リスクが高まる
・堆肥成分に合わせた施肥が必要となり，手間がかかる

・村内に既存の事業者があり，取組みや
すい・設備の導入コストが大きく，相応の補助が必要
・所謂迷惑施設であり，苦情リスクが高まる

・現状と同じ処理方法のため，新たなコストが発生しない

・不法投棄となる可能性がある・鳥獣害のリスクが高まる
・土中の栄養が偏る ・畑の状態が悪くなる

・既存の方法と変わりないため農家からの反対は出にくい・不法投棄となる可能性がある・悪臭や鳥獣害に対する住民の苦情・新たな収入源となる ・冬場の熱源となる
・大幅な廃棄物の減量 ・施肥量の減少
・環境保全型農業としての PR ができる・維持管理コスト・大量の液肥の利用先の確保が必要
・所謂迷惑施設であり，苦情リスクが高まる
・液肥成分に合わせた施肥が必要となり，手間がかかる・環境 PR になる・大幅な廃棄物の減量

・設備の導入コストが大きく，相応の補助が必要
・所謂迷惑施設であり，苦情リスクが高まる

△

○

○

行方フ
ァーマ
ーズヴ
ィレッジ

JA ひま
わり
太陽産
業社

環境保
全事業

-

○

JA ゆう
き青森

※（ホシイモ残渣の）減量効果○：大きく減量可能，△：一部減量可能，－：評価なし

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２．活用例（１）食品化
皮付きほしいも・すでに複数の事業者で商品化されている。
・皮付きにすることで，残渣の発生量が大きく減少する。
・まだ商品化している事例は少なく，商品としては・皮付きにすることで皮剥きの作業がなくなり，作業量が減少する。
・皮付きのまま製造・販売するものは一部に限られるため，すべての残渣を無くせるわけではない。
・裁断が難しく，新たな機器の導入や製造方法の確立などの課題がある。

出典：らぽっぽ（https://www.lapoppofarm.shop/fs/lapoppofarm/H-002)

芋ペースト・芋羊羹・すでに複数の事業者で商品化されている。
・ペーストは離乳食としての利用や業務・製菓用利用などがあり，個人向けでは単価が高い。
・残渣は多くの果肉部が残っており，これを活用することで廃棄量を大きく減量することができる。
・食品としての衛生管理・新規設備の導入が必要であり，小規模農家では不向き。
・販路の確保等も課題となる。

出典：舟和本店

芋ようかん

http://funawa.jp/shop/Info

む〜む〜まるしぇさんのさつまいもペースト（離乳食）11

https://mogcook.com/item/satsumaimo/

焼酎・県内でも複数の事業者で商品化されている。
・特産品としての PR ができる。
・製造工程で芋を蒸して粉砕・冷却する工程があり，適正な管理により原料としての活用の可能性がある。
・酒類製造は，一定のノウハウが必要なことや免許制であり一定量の製造量が必要（単式蒸留で 10kl）なことなどから，農家が独自に製造することは現実的ではなく，外部への委託が必要。

出典：国税庁
JA 常陸

酒類製造免許関係 Q&A
ほしいも焼酎

https://www.nta.go.jp/taxes/sake/qa/03a/06.htm

http://www.ja-hitachi.jp/contents/tokusanhin/hitachinaka07.html

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（２）飼料化
JA ひまわり営農部畜産課・(有)環境テクシス
・ＪＡひまわり管内の小規模な養豚農家の経営支援と地域貢献を進めるため，ＪＡがエコフィードを生産し，農家に供給。
・エコフィードの原料となる食品残さのうち，有価物として扱われるものはＪＡ，廃棄物として扱われるものは廃棄物処理法上の許可を取得している地域の廃棄物処理業者（(有)環境テクシス（食品残さ飼料化・肥料化業者））においてそれぞれ収集・加工し，これを混合して最終製品としての発酵リキッドフィードを生産する分業体制を構築。
・ＪＡが養豚におけるＴＭＲセンター的役割を果たしている。

※TMR センター：地域の畜産農家向けに完全混合飼料を製造する拠点。「牛の給食センター」とも呼ばれ，酪農家などを中心に 2016 年には全国で 137 か所設置されている。
出典：エコフィードの取組事例（農林水産省,2019.1)(有)太陽産業社
・熱風乾燥破砕装置による他社では利用不可能な原料を活用したエコフィードを調製。
・JA 東日本くみあい飼料㈱からブランド豚用のサツマイモ飼料乾燥品の依頼を受けており，ブランド豚の肥育に寄与している。
・国産原料を使用して高温で処理することから，豚コレラ等の病害の心配が少ない。
・原料を有価物として購入しており，原料提供者は金銭的メリットもある。

農業者，JA，
食品メーカー・ホシイモ等廃棄端材
・余剰食品
・製造副産物㈲太陽産業社

飼料メーカー

畜産農家

・熱風乾燥破砕装置等による飼料化

・他の飼料原料と混合して販売

・ブランド豚の生産

出典：アサヒビール「小江戸黒豚」
https://www.asahibeer.co.jp/area/04/11/koedo/

13（３）堆肥化・製造過程でアンモニア等が生成されるため臭いが出る。
→堆肥舎の密閉や減圧，減臭・排気設備の導入や住宅の少ない地域での堆肥化設備の設置等。
・切り返し・攪拌や通気設備の設置などを行い日々の管理しなければならないことから，相応の労働力の確保が求められる。
・販売先の確保が課題となる。

出典：㈱ミライエ HP （https://miraie-corp.com/case/details/000062/）（４）メタン化JA ゆうき青森，日立グリーンエナジー，E-Power・ナガイモの非食用部分を利用したバイオマス発電所
・最大出力は 30ｋW，年間見込みは約 160MWh，設備利用率 60.9%。
・ナガイモ残渣は一日約 4t 発生しており，年間 2000 万円の処理費用がかかっていたが，これを全量メタン発酵を行い，発電及び，隣接ビニールハウスでの冬場の農作物栽培に利用する。
・この発電所は国立大学法人豊橋技術科学大学などが開発した「豊橋式バイオガス発電システム」を採用して
おり，ナガイモ残渣の量に合わせた小規模のメタン発酵槽を使えるようになったことで，比較的低価格で設置。
・ただしナガイモは保存性を活かし年間を通じて出荷していることから，残渣も年間を通じて出ているものと考えられる。

出典：インプレス Smart Grid フォーラム 2018.12.3「ナガイモの非食用部分を発酵させてバイオガスで発電，青森県でバイオマス発電所が運転開始」（https://sgforum.impress.co.jp/news/4732 2020.1.16 閲覧）

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資料編
（１）協議会委員名簿

設置要綱基準項目

所属

氏名

ほしいも株式会社
代表取締役

橋本

年雄

株式会社テルズ代表取締役社長

照沼

勝将

川﨑

卓男

バイオマスを生産
し，又は利活用する団体が推薦する者

ほしいも
生産組合

農林畜産業に従事する団体が推薦する者

農業委員会 農業委員

農林畜産業の流通に関与する団体が推薦
する者

ＪＡ常陸

ＪＡ常陸
東海営農経済センター長

照沼

哲也

茨城大学

農学部地域環境科学科
教授

小林

久

東北大学

大学院農学研究科
准教授

多田 千佳

学識経験を有する者

その他村長が必要と認める者

環境保全事 グリーンリサイクルセン業株式会社 ター研究室長

渡邉万衛

株式会社ク 北関東支社
リハラント 支社長

藤田

明英

東海村環境
整備事業協 会長
会

川﨑

敏秀

とうかい環
循環型社会部会長
境村民会議

久保田

昌宏

※敬称略

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（２）協議会開催概要
日時・場所

第1回
（中止）

令和 2 年 3 月 23 日（月）14:00～16:00
役場行政棟２階２０５会議室協議内容・エネルギー利活用を前提とした検討事業の終了について・協議会委員の解任について・報告書のまとめ方について

令和元年度第 1 回東海村バイオマス利活用検討協議会は，茨城県内において新型コロナ
ウイルス発症者が確認されたことを受け，感染予防対策として協議会開催を中止し，協議会において実施を予定していた各事項については書面協議により実施した。
・令和 2 年 3 月 24 日（月）書面決議書等送付
・令和 2 年 3 月 31 日（火）締切り・まとめ

16

バイオマス利活用実施計画（案）

平成 31 年 3 月
東 海 村

目

次

序章 目的と背景 .......................................................................................................................................................1
I.

過年度検討およびホシイモ残渣バイオマス利活用モデル.............................................................2（１）過年度検討において整理された課題 .......................................................................................................2（２）バイオマス利活用の全体像...........................................................................................................................3
II.

ホシイモ残渣バイオガス発電の循環サイクル全体像の検討........................................................7

1. 循環サイクルの在り方 .......................................................................................................................................7
2. 原料の調達可能性 ..............................................................................................................................................9（１）ホシイモ残渣の発生量.....................................................................................................................................9（２）ホシイモ残渣の発生時期............................................................................................................................. 10（３）その他のバイオマスの可能性 ................................................................................................................... 11（４）ホシイモ残渣の冷蔵・冷凍保管の可能性 ............................................................................................ 15（５）廃棄物処理法上の問題 ............................................................................................................................... 16
3. ホシイモ残渣の発生場所............................................................................................................................... 18
4. ホシイモ残渣の運搬と収集可能性 ............................................................................................................ 19
5. バイオガス発電設備の立地可能性........................................................................................................... 21（１）各生産者の運搬可能距離から導出される発電設備の立地可能性 ......................................... 21（２）バイオガス発電設備の立地可能性（都市計画法上の対応） ....................................................... 24
6. 技術課題 ............................................................................................................................................................... 26（１）ホシイモ残渣のメタン発酵における pH 低下....................................................................................... 26（２）技術課題解決に向けての実証実験の必要性 .................................................................................... 27
7. 液肥の利用策 ..................................................................................................................................................... 29
8. 熱利用の利用策 ................................................................................................................................................ 32
9. 循環サイクルの検討 ........................................................................................................................................ 34
10. 事業性の検討 ..................................................................................................................................................... 36（１）事業性検討の前提 ......................................................................................................................................... 36

（２）トウモロコシの可能性 .................................................................................................................................... 37（３）バイオマス投入量およびバイオガス発生量 ........................................................................................ 39（４）バイオガスプラント建設に関する検討 .................................................................................................... 43（５）バイオマス利活用モデル ............................................................................................................................. 45（６）事業性検討のまとめ ...................................................................................................................................... 48（７）収益確保に求められる条件 ....................................................................................................................... 51
11. 事業化に向けた課題 ....................................................................................................................................... 52
資 料 編 .................................................................................................................................................................... 54

序章 目的と背景
東海村内では，サツマイモの加工品である「ほしいも」の生産が盛んに行われており，村の代表的な特産品の一つとなっている。
村では，ホシイモ生産に伴って発生する残渣（以下，「ホシイモ残渣」）の利活用として，堆肥化を模索し調査・研究を実施してきたが，“臭い”等の問題から実用化には至っておらず，「残渣」の取扱いについて，利活用に関する方向性・実効性が整理されていない状況であった。
そこで村では，ホシイモ残渣をメタン発酵し，発生するメタンガスのエネルギー利用の可能性について，平成 27 年度以降検討を進めてきた。
これまでの検討では，平成 27 年度には「東海村バイオマス利用に関する FS 調査」として，村内のホシイモ残渣を含めたバイオマス資源の賦存量調査，バイオマスの最適な利活用検討，バイオガス発電システムの検討等を実施した。平成 28 年度には「東海村バイオマ
ス利活用研究検討報告」として，東海村におけるバイオマス発電事業化を念頭に利用可能なバイオマス原料，事業規模，事業収支等の検討を実施した。また，平成 29 年度には「バイオマス利活用研究業務」として，ホシイモ残渣から発生するメタンガスの発生状況の実験を行い，その結果を踏まえて東海村におけるバイオマス利活用の全体像の整理などを行ってきた。
これら一連の結果を踏まえ，本年度は，ほしいも生産の関係者，有識者などによる協議会を設置し，ホシイモ残渣によるバイオガス発電事業の実施可能性について検討を行った。

1

I. 過年度検討およびホシイモ残渣バイオマス利活
用モデル（１）過年度検討において整理された課題

平成 27・28 年度の調査では，主に村内のバイオマス賦存量およびホシイモ残渣の発生を基にした検討のなかで，ホシイモ残渣に係る課題として，以下のような整理がされている。
ほしいも生産者への聞取りによると，ホシイモ残渣については，多くが所有する畑や水田，山などに廃棄する処理方法が採られている。
田畑へのすき込みや堆肥化を行っている生産者もいる。
一方で，カラスなどによる鳥害や臭いが出るなど，衛生上の課題が挙げられている。
ホシイモ残渣の発生時期については 12 月～2 月が最も多く，最長で 11 月～4 月となっており，ホシイモ残渣の発生しない時期についての課題を抱えている。
平成 28 年度調査時点では，液肥を農家に売却することが困難であることや，原料のホシイモ残渣は田畑などに廃棄又はすき込み処理されており，廃棄物処理と異なり費用が発生していないことから，バイオガス発電実施事業者にとって液肥の売却やホシイモ残渣回収は収入源とはならないという指摘があった。

2

（２）バイオマス利活用の全体像

１）比較検討類型
平成 29 年度の「バイオマス利活用研究業務」では，ホシイモ残渣によるバイオガスの発生実験を実施した。その結果を受けて，ホシイモ残渣およびその他の村内のバイオマス賦
存量をもとに，バイオマス利活用の全体像としてホシイモ残渣をベースとした 3 類型および混合バイオマスの合計 4 つの類型を示している。
バイオマス利活用の全体像
類型

比較検討類型
考え方

個人のほしいも農家が単独で，自分のホシイモ残渣のみを単独型原料としてバイオガス発電を行い，エネルギー（電気）及び液肥を自家利用する場合
3～4 軒のほしいも農家が共同で，ホシイモ残渣のみを原料

ホシイモ残渣

小規模分散型としてバイオガス発電を行い，エネルギー（電気）は FIT
制度を活用して売電し，液肥を地域内利用する場合村内のホシイモ残渣をすべて原料としてバイオガス発電

集約型を行い，エネルギーは FIT 制度を活用して売電し，液肥を地域利用する場合
村内のホシイモ残渣をすべてに，ホシイモ残渣発生の季節

混合バイオマス性を補うために，村内で発生する他のバイオマスを合せて原料としてバイオガス発電を行い，エネルギーは FIT 制度を活用して売電し，液肥を地域内利用（販売）する場合

3

２）比較検討類型ごとの特徴（規模）
類型ごとのホシイモ残渣の利用検討規模，事業の実施主体，エネルギー利用についての考え方は下表のとおりとなっている。ホシイモ残渣単独型では 100t/年規模の施設を村内に複数個所，ホシイモ残渣小規模分散型では 300t/年規模の施設を村内に 3 か所程度，ホシイ
モ残渣集約型では 700t/年規模施設を村内 1 か所，混合バイオマスの場合も村内 1 か所の立地を図る利活用像を掲出している。
なお，検討規模の 100t/年，300t/年，700t/年は，投入するホシイモ残渣の量を示し，混合バイオマスの 2,000t/年については，ホシイモ残渣＋他のバイオマスの量を示す。

３）比較検討類型ごとの特徴（事業性）
類型ごとの事業性および留意点は以下のとおりで，ホシイモ残渣の発生しない時期の対応や FIT に頼らない在り方の検討などの必要性が確認されている。

4

４）比較検討類型ごとの特徴（コスト・立地・液肥利用）類型ごとのコスト・立地・液肥利用に関するポイントは以下のとおりで，コスト面では規模によってイニシャルコストに相当程度の違いがあるもののそれぞれ一定の負担が生じること，液肥の利用策に課題があることなどが確認されている。

５）比較検討類型に関する課題の整理
前年度報告における類型ごとの事業化に向けた課題は最終的に以下のとおりに整理されている。
それぞれの類型でも課題があり，ホシイモ残渣のみでのメタン発酵の場合は特に季節性の課題がある。
混合型の場合は特にイニシャルコストおよび液肥の利用の面で課題が大きい。
立地について，敷地利用や地元の合意などの検討が必要。
原料収集運搬は，規模に応じた検討が必要で，コスト面も検討が必要。
いずれの場合でもイニシャルコストが大きいことからこの点に関してなにかしらの支援が必要なものと考えられる。
バイオガス発電により現在のエネルギーコストの削減や液肥利用による肥料経費削減，ホシイモ残渣の有効利用による処理コストや臭気の低減などのメリットが得られる。
5

平成 29 年度に示されたバイオマス利活用の全体像の４つの類型ごとの実現可能性について整理するため，〇（課題解決の可能性が高いとみられる点），△（課題解決に向けて，一定の対応が必要とみられる点），×（現状では，課題解決が困難とみられる点）で表記し，下表に示す。
平成 29 年度に検討された 4 モデルについての事業課題整理○：課題解決の可能性が高いとみられる点△：課題解決に向けて，一定の対応が必要とみられる点
×：現状では，課題解決が困難とみられる点※1：プラント製品化に向けた技術課題は，未整理。

6

II. ホシイモ残渣バイオガス発電の循環サイクル全体像の検討
1. 循環サイクルの在り方
ホシイモ残渣によるバイオガス発電事業では，バイオガスの利用による発電だけでなく，ホシイモ残渣の発酵過程で発生する液肥の利用，発電等に伴って発生する熱の利用など，
それぞれの活用方法等を含めた検討を実施し，村内における循環サイクルの全体像を形成していく必要がある。
そこで，循環サイクルを成立させるための要件，および活用方策について，原料，立地，
原料の運搬，液肥の利用，熱利用などそれぞれの観点から検討を行うこととした。
なお，前年度に検討された 4 つのモデルについて，第 1 回の協議会において，事業化にむけた課題の検討を行うなか，最も大規模な施設である混合バイオマスについては，発生する液肥量が大量となり，循環サイクルを形成していくことが困難となることが想定されることから，本年度の検討からは外すこととなった。
平成 29 年度に検討された 4 モデルの循環サイクル形成に向けた課題整理

7

ホシイモ残渣バイオマスによる循環サイクルの在り方イメージ

循環サイクル（施設熱利用）ホシイモ残渣

電気

メタン発酵

他のバイオマス熱

液肥

循環サイクル（田畑利用）

82. 原料の調達可能性（１）ホシイモ残渣の発生量

東海村内で発生するホシイモ残渣量の推定および残渣収集可能性の検討，発生場所を把握するために東海村ほしいも生産組合加入者に対して，アンケート調査を実施した。
実施概要は以下のとおりである。
調査目的

ホシイモ残渣量の推定および残渣の収集可能性を検討するため

調査対象

東海村ほしいも生産組合加入者(54 先)

調査期間

平成 30 年 9 月 25 日～平成 30 年 10 月 15 日

調査方法

郵送発送，ファックスによる回答回収(一部電話による確認)

回答数

43 先(回答率：79.6%)

また，10a 当たりのほしいも生産量：500～600kg，10a 当たり加工可能いも収量：1,800～2,400kg，という報告がある 1 ことから，これらの中間値を用い，農地 10a 当たりのホシ
イモ残渣発生量を推定した。
アンケート調査よりサツマイモの農地は 103.72ha(=10,372a)(内，運搬可能と答えた農家の農地が 92.38ha)，したがって，推定村内加工可能いも総量は 2,178.1t(収集可能量
1,940.0t)。
(食品成分表よりサツマイモの水分率 66%，ほしいもの水分率 25%。これらより，10a
当たりの加工可能いもの乾燥重量は 714kg，ほしいもの乾燥重量は 412.5kg。したがって，
加工可能いものうち，ほしいもとなるのは乾燥重量で 57.77%となり，ホシイモ残渣は加工可能いものうち 42.23%である。
これらの結果，及びホシイモ残渣の水分率 63%(前年度報告ｐ4 より)から，ホシイモ残渣量は以下のとおり。
加工可能いも収量(t)ホシイモ残渣量(t)村内総量2,178.1

919.2

収集可能量

1,940.0

818.7※収集可能量はアンケートで運搬が可能と答えた農家の総量※ホシイモ残渣発生量については，現場での検証要1 2010 年「茨城県における干しいも生産（茨城県県央農林事務所）」公益財団法人日本特産農作物種苗協会刊（特産種苗第 6 号）（ｐ42）9（２）ホシイモ残渣の発生時期

１）ホシイモ残渣の発生時期
ホシイモ残渣は，ほしいも生産に伴って発生するものである。そのため，ほしいも生産が行われる冬季にのみ発生し，それ以外の時期は存在しない。一方で，メタン発酵によるバイオマス事業を行う場合，生き物であるメタン発酵菌は年間を通して，維持していく必要があり，ホシイモ残渣が発生しない時期の対応策が必要となる。
平成 29 年度の調査では，下図のとおりホシイモ残渣の発生について 1～5 月および 11・
12 月の年間 7 か月にわたり，各月に同程度ずつ発生すると報告されていたが，第１回の協議会において，ホシイモ残渣の発生時期は，1・2 月および 12 月の 3 か月がほとんどであり，3～5 月および 11 月については，10 分の 1 以下に止まるとの指摘がなされ，ホシイモ
残渣が発生しない時期の対応の重要性が確認された。
過年度調査での村内バイオマス賦存量

２）ホシイモ残渣の発生しない時期の対応策
ホシイモ残渣が発生しない時期の対応策として，第 1 回協議会において，以下の 3 つの方法について意見がだされたが，可能性の高い①，②についての検討を進めることした。
①ホシイモ残渣のない時期には，その他のバイオマス原料を投入することで年間稼働を図る方法②ホシイモ残渣を冷蔵・冷凍保管することで年間稼働を図る方法③ホシイモ残渣のない時期には，設備を休止し，発生時期のみ稼働させる方法（多田准教授ヒアリングより，休止時にカビ等が発生すること，稼働開始後発酵が安定するまでに一定の期間を要することから現実的でないことを確認）

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（３）その他のバイオマスの可能性

１）その他の既存バイオマスの賦存量
東海村におけるホシイモ残渣以外のバイオマスについては前年度までの報告から月別で以下の量があると推定されている。賦存量が多いものとして，生ごみ事業系の 554.7t/年および紙類事業系の 472.1t/年がある。

一方，各バイオマスについては，以下のような課題があると考えられる。乾式メタン発
酵の場合は，水分率が低く，単位量あたりのメタンガス発生量の多い紙類を利用する場合も多いが，本計画で主原料として利用するホシイモ残渣のようなバイオマスでは，国内では技術的にも成熟している湿式メタン発酵を行う。湿式メタン発酵の場合，原料を一定の水分率まで加水する必要があり，投入した水分とほぼ等量の液肥が発生することもあり，
バイオガス発生量と液肥量のバランスが比較的良く，年間を通じて賦存量の安定している
生ごみ事業系の利用を検討する。

※前年度報告（ｐ23）より，水分量 95%まで高めた場合の加水量を基に算出

11２）生ごみ事業系の収集可能性
生ごみ事業系の活用可能性を検討するにあたり，協議会委員に対し，活用上の留意点および活用の可能性についてヒアリングを実施した。その結果については以下のとおりである。
廃棄物の回収業者が利用可能なバイオマスを分別することは難しく，排出事業者に分別を依頼する必要がある。
排出事業者の環境意識が高ければ，分別を受け入れてもらえる可能性はある。ただし，回収費用を見込むのは難しい。
生ごみの賦存量についてはバイオマス発電に実際に使える量について要検討
生ごみの分別を行っている飲食チェーン店などは協力を得られる可能性がある。
生ごみの分別を行っている飲食チェーン店のひとつでは，生ごみの廃棄物量は 30kg/
日程度（含む割り箸，紙等）あるものの，バイオマス施設で実際に利用可能なバイオマス量は 15kg/日程度だと考えられる。
スーパーやコンビニの売れ残りの廃棄物は非常に多いが，生ごみとその他のごみの分別はされていない。また，分別された生ごみの回収には，既存とは別の回収（パッカー車，人）が必要。分別なども含め，費用を誰が負担するのか検討が必要である。
バイオマス発電を行う場合，立地場所における用途地域の検討が必要になると考えられる。バイオマスを持ち込む場合には，農家の軒先にバイオマス発電設備を設置するのは難しいだろう。また，住宅街近隣も臭いの問題などがあると考えられる。
民間の土地を借りる，または買って行うというのは反対もあり実現が難しい。
液肥は投入するバイオマスによって成分が異なる可能性があり，これは農家が利用する上で非常に大きな問題になると考えられる。成分が不安定で農家で使いにくいという課題が発生し，堆肥づくりをやめた事業者（食品廃棄物から堆肥をつくる）もいる。
大木町の事例のように，生ごみを収集することに関して，村内の食品系の排出事業者
は，環境面の対応の必要性を説けば（優良事業者として認定するなど），協力を得る
ことは可能だと思われる。
一般廃棄物事業者としては，依頼主（排出事業者）の依頼があれば，大木町での収集と同様の手段で対応していくことになる。その際に，パワーゲート付きトラックなどが必要となれば，組合全体での対応も含めて検討していくことになるだろう。

12３）生ごみ事業系の収集の方策
生ごみ事業系の収集にあたり，回収車の調達など新たな投資が必要となり，相当程度の費用増加が見込まれることから，他地域での取り組み（福岡県大木町）の応用について，
今後検討していく必要がある。
具体的には，福岡県大木町のバイオマス発電事業では，町内の飲食店やスーパーなどの事業所からの生ごみや浄化槽汚泥は，事業所名のタグが付いた大型バケツ(容量 75L／個)を無料配布し，1t 当たり 5,000 円で引き取る。また，生ごみの収集は，一般廃棄物事業者が実施している。
大木町と同様の手法を導入した場合，東海村の事業所がクリーンセンターへの支払い分として負担している 13,000 円/t について，バイオガス発電事業者への支払い分 5,000 円/tに減少させられることから，生ごみの収集に関して，一般廃棄物事業者の協力が得られる可能性があり，今後，事業化が進行する際には，可能性を十分に検討することが必要である。
（参考）おおき循環センター
大木町は，福岡県第 3 の都市である久留米市(人口約 30 万人)に隣接した，人口 14,176人(H27)，面積 18.43k ㎡(内，田畑 10.3k ㎡)の農業の町。2005 年にバイオマスタウンに認定されており，大木町有機資源循環事業を実施し，「ごみ」の焼却・埋立て処分しない町を目指している。
大木町のバイオガス施設は 2006 年に稼働が始まっており，2017 年度実績では，生ごみ投入量 575.5t/年，投入全バイオマス 11,739t，燃やすごみの量が稼働前(2005 年度)
比で 39.2%に減量，発電量 285,495kWh(50kW)，液肥利用量は 5,028t となっている。

13

<おおき循環センター概要(計画値)>

14

（４）ホシイモ残渣の冷蔵・冷凍保管の可能性
ホシイモ残渣が発生しない時期の対応策として，第 1 回協議会において,冷蔵・冷凍する
ことで年間稼働を図る方法が提案されたことから，ホシイモ残渣の冷蔵・冷凍保管の可能性について検討を行うこととした。
ホシイモ残渣を冷蔵・冷凍保管する場合，冷蔵・冷凍のための設備投資や運用上の電気使用が発生することとなる。そこで，それらに係るコストに関する検討を行った。
１）冷凍によるコストの増加
3 種類のモデルについて，総発電量および冷凍した場合の消費電力量を算定した。
利用想定冷凍設備は，ホシザキ社製 3 坪プレハブ冷凍庫(冷凍庫容量 18.7 ㎥，冷凍機として
HUS-15FA-IV を冷凍庫 1 台あたり 2 台設備，ホシザキ北関東株式会社による見積りでは工事を含めて 2,079 千円/台)。庫内の 70%が利用でき，カタログ記載の年間消費電力
7,290kWh/年を算定に用いる。ホシイモ残渣については年間を通じてメタン発酵への投入量を平準化できるように保存した場合で算定した。
冷凍設備の設備コストの課題から，冷凍庫は各農家に設置し，そこから運搬するものとしている。冷凍設備の稼働数も搬出量に応じて，必要最低限として算定した結果が以下のとおりである（ホシイモ残渣単独型（100t）で最大 6 台，ホシイモ残渣小規模分散型（300t）
で最大 16 台，ホシイモ残渣集約型（700t）で最大 36 台必要）。

類 型

検討規模

総発電量(kWh)

消費電⼒量(kWh)

ホシイモ残渣単独型（100t）

100t/年

38,804

44,699ホシイモ残渣小規模分散型（300t）

300t/年

116,374

118,398

ホシイモ残渣集約型（700t）

700t/年

271,551

269,470

いずれのパターンでも FIT を活用した売電により，消費電力を上回る収入が得られる。
一方で，ホシイモ残渣単独型・ホシイモ残渣小規模分散型では消費電力量が総発電量を上回っており，ホシイモ残渣集約型でも 2,000kWh 程度(1％未満)しか，発電量が消費電力量を上回っていない。
以上のように，発電のためには同等程度の消費電力を必要とする現状にあり，環境負荷等の問題を考慮すれば，冷凍して年間稼働を目指すことは現実的に難しい。

15

（５）廃棄物処理法上の問題

メタンガスのバイオマス燃料については，燃料の態様や現状の利用方法などによって，有価物として取扱う場合と廃棄物として取り扱う場合があり，廃棄物処理法上の取り扱いに則った対応が求められることから，取扱いに関する運用面での整理を行った。
１）事業計画策定ガイドライン（バイオマス発電）および「規制改革実施計画」
発電事業に関しては，2017 年 3 月に資源エネルギー庁により「事業計画策定ガイドライン（バイオマス発電）」が策定されている（2018 年 4 月改訂）。また，規制改革実施計画において，バイオマス発電の燃料関係に関する通知文がある。本事業において，関連する個所について抜粋すると以下のとおりである。
事業計画策定ガイドライン（バイオマス発電）抜粋
第1章

総則

2．適用の範囲○本ガイドラインは，FIT 法及び FIT 法施行規則に基づき，事業計画の認定の申請を行うバイオマス発事業者，及び認定を取得した事業計画に基づいて再生可能エネルギー
発電事業を実施するバイオマス発電事業者に適用される。
○上記以外のバイオマス発電事業者についても，本ガイドラインを参考に事業を実施することが望ましい。また，機器メーカー，設計事業者，施工事業者，保守点検及び維持管理を行う事業者及びコンサルタント業務等の再生可能エネルギー発電事業に関連する業務に従事する事業者についても，本ガイドラインを参考にしながら事業を行う
ことが望ましい。

第2章

適正な事業実施のために必要な措置

第1節

企画立案

3．燃料の安定調達に関する計画策及び体制構築⑦一般廃棄物，産業廃棄物を使用燃料とする場合，廃棄物処理法に基づく廃棄物処理業
や廃棄物処理施設の許可を得ることが必要であるため，発電設備を設置する都道府県
や市町村に廃棄物に該当するか否かを確認すること。
⑦について，一般廃棄物または産業廃棄物を使用燃料とする際には，以下の法令に基づく許可が必要となる。
16

・一般廃棄物処理業の許可･･･廃棄物処理法第 7 条
・一般廃棄物処理施設の許可･･･廃棄物処理法第 8 条
・産業廃棄物処理業の許可･･･廃棄物処理法第 14 条
・産業廃棄物処理施設の許可･･･廃棄物処理法第 15 条
使用燃料が廃棄物に該当するか否かについては，廃棄物処理法に基づく許可等を行う自治体（一般廃棄物については市町村，産業廃棄物については都道府県）に確認すること。
「規制改革実施計画」抜粋「規制改革実施計画」（平成 25 年 6 月 14 日閣議決定）において平成 25 年 6 月中に講ずることとされた措置（バイオマス発電の燃料関係）について（通知）平成 25 年 6月 28 日環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部廃棄物対策課長

産業廃棄物課長

１ バイオマス発電燃料の廃棄物該当性の判断方法及び各種判断要素の基準等について
バイオマス発電燃料が廃棄物処理法第 2 条に規定する廃棄物に該当するか否かは，①その物の性状，②排出の状況，③通常の取扱い形態，④取引価値の有無及び⑤占有者の意
思等を総合的に勘案して判断すべきものである。
燃料の廃棄物該当性の判断
平成 24 年度

バイオマス発電燃料等に関する廃棄物該当性の判断事例集

平成 25 年 3 月

環境省 大臣官房廃棄物・リサイクル対策部産業廃棄物課

２）ホシイモ残渣に関する可能性
生ごみ事業系を利用する場合には，一般廃棄物の処理を前提として，一般廃棄物処理業の許可や一般廃棄物処理施設の許可が必要となる。一方，ホシイモ残渣については，現時点での取扱いは不明確な状態にあるが，動植物性残渣(食料品製造業，医薬品製造業又は香料製造業において原料として使用した動物又は植物に係る固形状の不要物)として産業廃棄物として取扱われる可能性が高い。一方で，廃棄物該当性の判断事例集では，同じ燃料に関して，自治体によって廃棄物と有価物の取扱いが異なるケースも見受けられることから，その判断に関しては，茨城県に確認する必要がある。

17

3. ホシイモ残渣の発生場所
ホシイモ残渣の発生場所は，前年度調査では確認されていないことから，本年度実施した東海村ほしいも生産組合アンケート調査結果をもとに，村内におけるホシイモ残渣の発生場所とその量について整理する。
アンケート調査の回答をもとに生産者の分布をみると，白方地区および須和間地区に多くの生産者が立地していることがわかる。ホシイモ残渣の運搬の可否については，生産者ごとにバラバラとなっている。
ホシイモ残渣の発生場所及び運搬の可否

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4. ホシイモ残渣の運搬と収集可能性
１）発生量の推計
東海村ほしいも生産組合のアンケートから，発生するホシイモ残渣の処分に関して，自ら運搬することが可能かどうかについて確認した結果を，下表のとおり取りまとめた。
アンケート調査では，それぞれの生産者に対し，ほしいもの栽培面積について回答を得ており，ホシイモ残渣の発生量は，以下のとおりである(Ⅱ-2-(1)内表，再掲)。
加工可能いも収量(t)ホシイモ残渣量(t)村内総量2,178.1

919.2

収集可能量

1,940.0

818.7※収集可能量はアンケートで運搬が可能と答えた農家の総量

ホシイモ残渣の発生地区と運搬可能性
運搬可能

運搬不可
運搬可能距離

戸数

推 定 残

1km

2km

3km

4km

5km

6km

6km

渣量(t)

以内

以内

以内

以内

以内

以内

以上

亀下

1

2.7

照沼

1

310.2

9

196.7

1

44.3

船場

1

88.6

村松

1

17.7

白方

7

153.1

3.5

豊岡

3

5.3

1.3

合計

25

818.7

37.7

須和
間
石神
内宿

2.7

残渣量(t)

0
310.2

30.1

戸数

4.4

38.1

35.4

88.6

44.3

6

57.6

3

17.7

27.7

0

25.5

85.1

3.5
43.4

6.2

0
88.6

39.0

1

0.4

439.4

124.1

※網掛けは，推定賦存量が 100t 超の地区
※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

19

89.1

85.1

4

8.1

1

0.9

15

100.5

２）村内のホシイモ残渣賦存量の発生場所
照沼地区，須和間地区，白方地区にそれぞれ 100t 超のホシイモ残渣が賦存していると推計される。また，照沼地区は単独で 300t 超のホシイモ残渣が賦存していると推計される。
運搬可能としている生産者の残渣賦存量と運搬可能距離の状況から，村内全体から収集した場合には，ホシイモ残渣 700t の収集も可能とみられる。
また，本アンケートは，ほしいも生産組合の加入者を対象として実施したものであり，組合に未加入のほしいも生産者が舟石川地区などに一定数いることが，確認されており，事業化に向けた取り組みを進める際には，それらの生産者も含めて，ホシイモ残渣の収集可能性について，再検討していく必要がある。

運搬可能ホシイモ残渣賦存量の発生場所

20

5. バイオガス発電設備の立地可能性（１）各生産者の運搬可能距離から導出される発電設備の立地可能性

ホシイモ残渣によるメタン発酵のバイオガス発電設備の立地場所は，東海村ほしいも生産組合の加入者のアンケート結果から，運搬可能な生産者の運搬可能距離を考慮し，ホシ
イモ残渣の収集可能な場所を GIS 上から抽出した。
① バイオガス発電設備の立地場所の検討について(ホシイモ残渣 100t 型)
ホシイモ残渣単独型（100t）のケースでは，単独でホシイモ残渣賦存量が確保可能な農家もあるものの，基本的に数軒の農家が運搬可能なエリアでの立地を図る必要がある。
運搬可能距離からは，照沼地区，須和間地区，白方地区，船場地区の規模の大きいほし
いも生産者の近隣であれば，必要量を収集することが可能である。また，それ以外の場所
では，清掃センター以東 1km 程度のエリアに，各地区から運搬してもらうことによって，必要量を収集することが可能である。
なお，この単独型について，数軒のほしいも生産者から残渣を収集する必要があることから，類型の名称を改め，ホシイモ残渣 100t 型とする。
ホシイモ残渣 100t 型でのバイオガス発電設備立地可能な場所

21

② バイオガス発電設備の立地場所の検討について(ホシイモ残渣 300t 型)
ホシイモ残渣小規模分散型（300t）のケースでは，照沼地区で単独で 300t 超となる生産者が 1 軒のみ存在するが，基本的に複数の生産者が運搬可能なエリアでの立地を図る必要がある。
運搬可能距離からは，照沼地区，須和間地区と船場地区の中間にあたる地区の 2 か所で，必要量を収集することが可能である。また，それ以外の場所では，清掃センター以東 1km
程度のエリアに，各地区から運搬してもらうことによって，必要量を収集することが可能である。
なお，小規模分散型についても，類型の名称を改め，ホシイモ残渣 300t 型とする。
ホシイモ残渣 300t 型でのバイオガス発電設備立地可能な場所

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③ バイオガス発電設備の立地場所の検討について(ホシイモ残渣集約型 700t)
ホシイモ残渣集約型 700t のケースでは，村内全域にわたり大・中規模生産者を含めた全体の協力が必須となる。
運搬可能距離からは，設置可能エリアは清掃センター以東 1km 程度のエリアであれば，必要量を収集することが可能である。
ホシイモ残渣集約型 700t でのバイオガス発電設備立地可能な場所

23

（２）バイオガス発電設備の立地可能性（都市計画法上の対応）

１）都市計画法上の規制
バイオガス発電設備に関しては，立地に様々な規制が存在しており，都市計画法に則り以下のような対応が必要となる。
A) バイオマス発電設備が設置可能かは，立地自治体への確認が必要。
B) バイオガス化施設は，基本的に，用途地域としては，工業地域もしくは工業専用地
域に立地が許可される。
C) 市街化調整区域を市街化区域へ編入することは，人口減少化等の流れがある中で，難しい場合が多い。ただし，地方部において，調整区域や市街化区域等の線引きがされていない地域においては，地区計画を指定して開発を行う場合も考えられる。
D) 市街化区域内で，住居系や商業系の用途地域が指定してある場合，工業地域等への変更を行うことは，一般的ではない。他の，工業地域用途の地域にバイオガス化施設を立地するべき，との意見が強い。
E) 一方で，市街化調整区域内ですでに廃棄物処理施設が建設されている場合，通常の市街化調整区域からの変更に比べると，工業地域への用途地域変更に係るハードルは低いと想定される。建築審査会に諮る可能性もあるが，開発審査会によって決定される場合も考えられる。
（参考）用途地域を変更した事例
バイオガスシステムを整備するために用途地域を変更した事例としては長岡市がある(準工業地域から工業地域，し尿処理場からゴミ処理場への変更)。本事例においては，
用途変更のために，①市内部調整(半年程度)，②県事前打合せ，関係機関文書協議・回答(半年程度)，③住民説明会，④県意見照会・回答(1 ヶ月程度)，⑤計画案の広告・縦覧(2 週間程度)，意見書対応(1 ヶ月程度)，⑥都市計画審議会，⑦県知事同意，⑧変更決定
広告・縦覧(2 週間程度)，といった手順を踏んでいる。

24

２）ホシイモ残渣バイオマスでの立地可能性
ホシイモ残渣によるバイオガス発電設備については，生産地の近隣に立地させるほうが，運搬上の課題が少ないため理想的であるが，都市計画法の制約からそれらの地区への立地は困難であり，村内の工業地域もしくは準工業地域での立地を目指していくことが現実的である。
運搬可能な生産者からの距離にもとづく立地場所の検討の結果と合わせると，現状，村内で設備の立地可能性が高い場所としては，準工業地域となっている清掃センターのエリアのみが該当することとなる。

25

6. 技術課題（１）ホシイモ残渣のメタン発酵における pH 低下

前年度調査において指摘された技術課題については以下のとおりとなっている。これらの技術課題を解決せず，薬品等により pH の調整をする場合，液肥に利用が難しくなる可能性もあるといった問題を生じることから，メタン発酵槽等の工夫により解決を図る必要がある。
ホシイモ残渣の C/N 比は 52，混合バイオマスの C/N 比は 25 である(一般的なメタ
ン発酵時至適 C/N 比は 20～30)。
連続実験において，開始 1 週間でホシイモ残渣について pH の低下が見られたため，
適時 pH 調整を実施(前半 2 回については混合バイオマスもホシイモ残渣に合わせて
pH 調整)。
TVFA(有機酸)についてもホシイモ残渣はその蓄積が確認されたが，混合バイオマス
では濃度が減少した。
C/N 比のインバランス(C 過多)を要因としてホシイモ残渣のみのメタン発酵
では，TVFA の蓄積とそれに伴う pH の低下が引き起こされたと考えられる。

連続実験における pH の変化

出典：平成 29 年度

バイオマス利活用研究業務委託報告書(p14)26

連続実験における TVFA（有機酸）の変化

出典：平成 29 年度

バイオマス利活用研究業務委託報告書（p14）（２）技術課題解決に向けての実証実験の必要性

技術課題の解決に向けては，平成 29 年度にホシイモ残渣によるメタンガスの発生実験を実施した東北大学の多田准教授にヒアリングを行った結果，以下のような対応が必要であることが確認された。これらの実証実験の過程を通して，担体等の工夫による pH の低下を招くことのないメタン発酵槽の開発を進めていくことが求められる。なお，実証実験の規模として，ene café METHANE 程度であれば，最大で 7,500 千円程度の設備費用が必要となるが，より小規模なものであれば 1,000 千円台でも設置できる可能性がある。
A) C/N 比や pH の低下などの技術課題の解決にむけては，実験室レベルではなく，一定程度の規模での実験が必要。
B) メタンガス発生実験の規模感としては，ene café METHANE(エネカフェメタン)（規模は処理可能生ゴミ 12～15kg/日）もしくは，より小規模な発酵設備（同 5kg/日）。
C) 実験の運用には，1 日あたり 1 人で 1 時間程度のメンテナンス実施が必要（投入量が 200kg/日規模になると常時 1 人必要となる）。
D) 毎日の確認事項は，pH 値，原料の投入量の把握，発生するガス量の把握など。2 週間に 1 度もしくは，1 ヶ月に 1 度，液体の分析のためのサンプル送付が必要。
E) 投入量を減らして，再度立ち上げた時のガスの出方の把握。
F) 実験の期間は，メタン発酵菌の安定までに 1 年程度かかるため，2 年程度は必要。
液肥の効果の確認の点からは，実験期間は 3 年程度が望ましい。

27

（参考）温泉バイオマス（ene café METHANE）の取組み
ene café METHANE は，研究の一環として実施しているため，廃棄物処理業としての資格等は取得していない。
発酵槽にはメタン発酵菌を保持するための担体を投入している。担体は発酵槽の内側にスポンジを貼り付けている他，網袋にいれた炭素素材(3cm×5cm×5mm の板を複数枚)を浮かばせている。
温泉バイオマス（ene café METHANE）の事例（宮城県鳴子町）

発酵槽

メタンガス発生設備

やくらい土産センター（宮城県加美町）の事例

メタンガス発生設備

日々の管理

28

7. 液肥の利用策
１）想定される液肥利用の発生量および施肥面積
3 種類の利活用モデルにおけるサツマイモ畑における液肥量は次のとおりであり，施肥可
能な農地の確保が求められる(ボトルネックである窒素をベースに換算)。
利活用モデルごとの液肥量および施肥面積

現状のサツマイモ畑については，カリウム過多となっており，液肥を散布することができない。そこで，原料に他の原料を混ぜることで，カリウム比を下げることができないか検討することが求められた。
原料に他の原料を混ぜることに関しては，多田准教授へのヒアリングにより，カリウム比を下げることは可能だが，発生するカリウム量を減らすことにはならないことを確認した。また，他の原料を混ぜることによって，他の原料から新たに発生するカリウム分は増加することとなり，結果として，カリウム換算でより広い農地に撒くことが必要となることが確認された。
⇒

サツマイモ畑への液肥の施肥は困難であり，村内のほかの利用策として水田利用について検討することとした。

29

２）液肥利用の可能性について（水田利用例）
水田での利用方法としては，基肥，もしくは穂肥のタイミングが考えられる。液肥の散布方法としては，乾田や畑などの場合はスラリースプレッダーを利用して行い，灌水状態の水田では水口からの用水との流し込みによって行う。
水田への液肥利用の様子 2

協議会においては，現状の東海村の水田では，肥料について一発剤が利用されており，液肥の利用はされていない。普通の肥料であれば 3 か月は持つところ，液肥は 2 週間程度しか効果がないことについて，問題意識が提示された。一方で，まずは利用促進を図っていくため，農産物直売所など利用が見込まれる場所での頒布をしていく必要性が確認された。他地域の事例では，液肥の散布は農家がやらない（福岡県大木町の事例では，液肥は無償で散布料のみ）などもみられている。
３）液肥利用の可能性の検討（温泉バイオマス（エネカフェ）における知見）A) 液肥の利用は採算性の確保のために促進されることが望ましい。利用先についても，
サツマイモのみでなく，様々な農産物について利用したほうがよい。プロだけでなく，一般の方にも広く利用してもらうことがよい。小規模な規模での取り組みのな
かで，利用先を広げていく工夫が必要。
B) 液肥の効果の確認の点からは，実験期間は 3 年程度が望ましい。
C) 液肥利用が困難な場合，人工湿地を利用する方法が考えられる。これは汚水を自然浄化する方法で，濾過，吸着作用等により，これまでの浄水設備のようなエアレー
ションが不要で電気代やメンテナンスコストなどのかからない低コストな処理方法。
500L 発酵槽の場合必要な規模は，液肥の濃度にもよるが 25 ㎡×高さ 70cm で，基準値以下になった時点で処理水を流すことが可能。

2 新潟県農業総合研究所畜産研究センター「水田における牛尿の液肥利用」新潟畜セ研報(2015，小橋ら)

財団法人畜産環境整備機構「メタン発酵消化液の水田利用および堆肥の燃焼利用マニュアル」(2011)30

（参考）温泉バイオマス（エネカフェ）の取組み（液肥利用）
液肥の利用者は現在農家の方 3 名おり，概ね好評。ポリタンクを持ってきてもらい，
それに消化液を充填して提供している。また，施設の裏で液肥を利用したシソのプ
ランター栽培を行っている。また，一般の方でも要望があれば提供している。
発酵槽内の pH 調整には重曹(NaHCO3)を利用しているが，一般に大きな規模の場
合は水酸化ナトリウム(NaOH)を利用している。pH 調整を行う場合 Na 量が増え，電気伝導率が高まってしまう結果，液肥の利用が難しくなってしまう場合があるので注意が必要。本来しっかり反応が進んでいれば，酢酸等の有機酸の含量は減少し，中性程度の pH となるので，反応があまり上手く進んでいないと解釈し，その対応を考えるべきである。

温泉バイオマスでできる液肥①

液肥タンク

温泉バイオマスでできる液肥②
31

8. 熱利用の利用策
熱利用に関しては，発電設備の導入時の排熱利用もしくは，ボイラー導入による利用などが想定される。ホシイモ残渣によるバイオマス事業を実施した場合に，導入可能な規模は小規模なものとなることが想定されており，既往の事例等を参考に熱利用の可能性について検討した。
１）熱利用の利用策（活用事例調査）
既存の全国のメタン発酵バイオマス施設 3（生ごみ（家庭系・事業系）及び食品廃棄物を受入れ対象としているメタン発酵バイオマス施設を抽出）の 42 施設のうち湿式中温で行っている 31 施設ある。この 31 施設の中で，調査により熱利用が判明した 27 施設の全てで施設場内での利用が確認され，その他の利活用を行っていることが現段階で確認できた事例
はコープこうべおよびおおき循環センターのみであった(乾式メタン発酵を行っている先では，新潟県瀬波バイオマスエネルギープラントでハウスへの利用事例がある)。
メタン発酵バイオマス施設における熱活用事例

3 全国のメタンガス化施設リスト(環境省,H29)及び各施設 HP より JIR まとめ32熱利用を主目的としている施設も多く，発電機・ボイラーを併設させた施設も多い。既存の国内のメタン発酵バイオマス施設の事例では，熱を販売している事例は見られなかっ
たが，食品工場での蒸気熱利用のように，発酵槽の加温以外の熱利用も見られることから，需要家を発掘することで，熱販売の可能性もあると考えられる。
国外では，スウェーデンやデンマークのような寒冷な地域では，バイオマスを活用した
地域暖房(セントラルヒーティング)が一般的である他，国内でも都市部を中心にビルなどに対する地域熱供給が行われている。
熱利用については需要家を確保すること，年間を通じた安定した需要と共に，安定した供給ができること，バイオマス設備が停止した場合に備えてバックアップの熱供給手段を確保すること，などが施設外に熱供給し，収入を得る場合には必要となると考えられる。
２）ホシイモ残渣によるバイオマス事業で想定される熱利用策
熱利用に関しては，配管敷設に対する初期投資が非常に大きいため，発電設備の近隣施設での利用が前提となる。
生産者の近隣であれば，ほしいもの原料となるサツマイモを蒸すための利用や，ハウス栽培での活用などに可能性がある。一方，清掃センター周辺に立地した場合には，近隣にある病院等での活用などが想定される。

33

9. 循環サイクルの検討
原料の調達可能性や残渣の発生場所や運搬の可否，液肥の利用策や熱利用の利用策など
循環サイクル全体の検討を踏まえ，ホシイモ残渣によるバイオガス発電事業のモデルごとの課題を再整理すると次頁の表のとおりとなる。
循環サイクルの検討にあたっては，原料の投入量によって収益性や液肥の発生量などに大きな違いがでてくることが想定されるため，ホシイモ残渣がない時期の対応方法として，
生ごみバイオマスの投入量について，次の 2 つの方法について検討した。
1 つ目は，生ごみバイオマスを可能な限り投入することにより設備の稼働を優先するケースであり，2 つ目は，生ごみバイオマスをメタン菌の維持に必要な分だけ投入するメタン菌の維持を優先するケースである。多田准教授へのヒアリングから，少量のバイオマスを投入することによりメタン菌を維持することが可能との意見をもとに，月当たりの最大投入
量の 10 分の 1 程度を投入するものとする。ただし，確保可能な生ごみバイオマス量が限られていることから，メタン菌維持を優先するケースについては，ホシイモ残渣 100t 型のみ実施し，それ以外については，設備稼働優先だけの検討を行った。
結果として，ホシイモ残渣集約型 700t のバイオマス発電設備については，生ごみバイオ
マス量の確保の点から，稼働されることが困難であり，具体の事業性の検討にあたっては，
ホシイモ残渣 100t 型（設備稼働優先），ホシイモ残渣 100t 型（メタン菌維持優先），ホシ
イモ残渣 300t 型（設備稼働優先）について実施することとなった。

34

循環サイクルを検討したうえでのモデルの課題の再整理○：課題解決の可能性が高いとみられる点△：課題解決に向けて，一定の対応が必要とみられる点
×：現状では，課題解決が困難とみられる点※1：水処理前提※2：利用可能な賦存量について検証要※3：収集可能な生ゴミ事業系について検証要※表中の「（設備）」は設備稼働優先を，「（メタン菌）」はメタン菌維持優先を表す

35

10.事業性の検討（１）事業性検討の前提
事業性の検討にあたっては，以下の前提条件をもとに実施した。
生ごみ事業系の利用率は，前年度検討の 60％
バイオガス発生量および発電・熱発生量について
バイオガス発生量は，ホシイモ残渣：230N ㎥/t 4，生ごみ事業系：137N ㎥/t 5
発電量・熱発生量については，バイオガス中のメタン濃度を 53% 6，メタン発熱
量：35.8MJ/N ㎥/t，発電効率：32%，熱効率：40%(内，30%施設内利用)，灯油発・

熱量：36.7MJ/L，MJ→kWh 換算：1/3.6(=0.27)(1kWh=3.6MJ より)
設備設置費用(イニシャルコスト)は，株式会社クリハラント試算を参考
収入
売電収入は，FIT による売電を前提とする(39 円/kWh)
熱販売収入は，熱発生量の内 70%を販売できるものとし，平成 31 年 1 月の灯油価
格 88.8 円/L を基に算出
受入処理費として，大木町の事例を基に 5,000 円/t があるものとして算出
処理委託費として，ごみ処理量減量見合として 8,000 円/t があるものとして算出
液肥は，大木町の事例（散布料）を基に 200 円/t あるものとして算出
費用
コーンサイレージを利用する場合，原料購入費として生産費用(13.3 円/kg)を計上（ｐ38 参照）
人件費は 4 百万円
ユーティリティ費(薬品費・消耗品費等)は設備費用の 2%
メンテナンス費は設備費用の 1%

4 平成 29 年度バイオマス利活用研究業務委託報告書（ｐ27）
5 平成 29 年度バイオマス利活用研究業務委託報告書（ｐ27）
6 平成 29 年度バイオマス利活用研究業務委託報告書（別紙

36

比較類型別の物質・エネルギー等収支図より）

（２）トウモロコシの可能性

１）トウモロコシ栽培の可能性
生ごみ事業系を投入しても，ホシイモ残渣がほぼ発生しない 3~11 月は冬期に比べてバイ
オガス発生量が減少することから，減少分を補完するために，これまでの検討してきたバイオマスに加えて，村内耕作放棄地を活用した，エネルギー作物(トウモロコシ)の栽培を検討する。
トウモロコシは，栽培面積当たりのエネルギー収量が高い，作付期間が短い，サイレー
ジにすれば長期貯蔵が可能，といった特徴がある。このような特徴から，バイオマス発電が盛んに行われているドイツでは，バイオマス発電を目的とした，トウモロコシの栽培が栽培面積の内，36%を占めている。
ドイツにおけるトウモロコシ栽培の現状 7

トウモロコシをメタン発酵原料として利用する場合には，長期保存が必要となる。そのため家畜の飼料として利用されるコーンサイレージを検討するものとする。サイレージ化のメリットとしては以下のようなものがある。
① 長期保存が可能になる② (①に関連して)冬期など，収穫期以外の時期にも利用できるようになる③ メタン収量が高まる④ (余剰分を飼料向けに販売できる(但し，20 円/kg・原物程度)）
7 農中総研 調査と情報 2017.1(第 58 号)「”トウモロコシだらけ”ドイツからの警鐘」

FNR「BIOENERGY IN GERMANY FACTS AND FIGURES 2019」37i)村内のトウモロコシ可能収量(耕作放棄地利用)
2015 年の農業センサスによると，東海村の耕作放棄地は，7,897a(244 戸)あるとされている。加えて，茨城県農業総合センターの飼料作物栽培基準によると，中生の飼料用トウモロコシの基準収量は 5,000kg/10a であることから，村内の耕作放棄地を活用した，トウ
モロコシの可能収量は約 3,950t にもなると考えられる。
発電機の稼働を平準化する場合に必要なコーンサイレージ量は，ホシイモ残渣 100t 型(25kW 発電機使用)で約 309t(約 618a)，ホシイモ残渣 300t 型(50kW 発電機使用)で約 774t(約1,548a)だと考えられることから，耕作放棄地を活用した，トウモロコシ生産は可能だと考えられる。
耕作放棄地を活用する場合，補助金収入を見込むこともできる。
ii)トウモロコシ投入による収益インパクト
トウモロコシ投入による売上増加効果は売電収入では 13.2 円/kg である一方，コーンサ
イレージ調製コストは 13.3 円/kg・原物 8(地下角型サイロ利用，千葉県調査)である。このことから，調製には売電のみでなく，熱供給や耕作放棄地を活用することによる補助金の利用などにより収入を確保する必要がある。
トウモロコシサイレージを投入することによる収益効果は，売電のみに注目するとあまりないが，熱利用を見込むことで一定の収益改善効果が見込める。また，耕作放棄地の再生に加えて，耕作放棄地での栽培に液肥を活用することにより，液肥の出口の１つとなり得るものと考えられる。

8 飼料用トウモロコシにおける細断型ロールベールサイレージ方式の導入条件の解明「千葉県畜産総合研究センター研究報告2011 年 11 月」（ｐ59～66）

38

（３）バイオマス投入量およびバイオガス発生量１）ホシイモ残渣 100t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル１）
ホシイモ残渣 100t 型設備稼働優先のモデルについては，生ごみ事業系の投入ケースに加えて，コーンサイレージを投入するケースについて事業性の検討を行った。それぞれのケースのバイオマス投入量やバイオガス発生量を月次ベースで整理すると以下のとおりである。
ケース 1：従前の検討とおり
バイオマス投入量(月次)(t)1月
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

2月
29
28
57

3月
29
24
53

4月
3
28
31

5月
3
27
30

6月
0
28
28

7月
0
27
27

8月
0
28
28

9月
0
28
28

10月
0
27
27

11月
0
28
28

12月
3
27
30

合計
32
26
59

100
329
429

※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

バイオガス発生量(月次)(N ㎥)
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月 合計
6,710 6,710
719
719
0
0
0
0
0
0
719 7,429
23,007
3,872 3,251 3,872 3,748 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 3,748 3,599
45,072
10,582 9,961 4,591 4,467 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 4,467 11,028
68,080※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

ケース 2：コーンサイレージ導入
バイオマス投入量(月次)(t)1月
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
コーンサイレージ
合計

2月
29
28
2
60

3月
29
24
0
53

4月
3
28
32
64

5月
3
27
31
62

6月
0
28
36
64

7月
0
27
35
62

8月
0
28
36
64

9月
0
28
36
64

10月
0
27
35
62

11月
0
28
36
64

12月
3
27
31
62

合計
32
26
0
59

100
329
309
738

※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

バイオガス発生量(月次)(N ㎥)
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月 合計
ホシイモ残渣
6,710 6,710
719
719
0
0
0
0
0
0
719 7,429 23,007
生ごみ事業系
3,872 3,251 3,872 3,748 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 3,748 3,599 45,072
コーンサイレージ
446
0 6,438 6,205 7,157 6,924 7,157 7,157 6,924 7,157 6,205
0 61,769
合計
11,028 9,961 11,028 10,672 11,028 10,672 11,028 11,028 10,672 11,028 10,672 11,028 129,849※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

39

２）ホシイモ残渣 100t 型メタン菌維持優先（バイオマス利活用モデル２）
ホシイモ残渣 100t 型メタン菌維持優先のモデルのケースのバイオマス投入量やバイオガ
ス発生量を月次ベースで整理すると以下のとおりである。
バイオマス投入量(月次)(t)1月
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

2月
29
6
35

3月
29
6
35

4月
3
6
9

5月
3
6
9

6月
0
6
6

7月
0
6
6

8月
0
6
6

9月
0
6
6

10月
0
6
6

11月
0
6
6

12月
3
6
9

合計
32
6
38

100
72
172

※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

バイオガス発生量(月次)(N ㎥)
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月 合計
6,710 6,710
719
719
0
0
0
0
0
0
719 7,429
23,007
825
825
825
825
825
825
825
825
825
825
825
825
9,905
7,536 7,536 1,544 1,544
825
825
825
825
825
825 1,544 8,255
32,913※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

40

•

メタン菌の維持を優先する場合，生ごみの投入量を抑えることが可能（設備稼働を優先する場合に比べて約 78%減）。

•

バイオマス投入量が全体として少ないことから，液肥の発生量を抑えることも可能。

•

バイオガス発生量は月次で大きく変動することから，ボイラーの利用を目指す。

•

売電ができないこと，熱は売電に比べて収入が少ないことから，設備としての事業性は見込めない。

３）ホシイモ残渣 300t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル３）
ホシイモ残渣 300t 型：設備稼働優先のモデルについては，生ごみ事業系の投入ケースに加え，コーンサイレージを投入するケースについて事業性の検討を行った。それぞれのケースのバイオマス投入量やバイオガス発生量を月次ベースで整理すると以下のとおりである。
ケース 1：従前の検討とおり
バイオマス投入量(月次)(t)1月
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

2月
88
14
102

3月

4月

87
0
87

9
28
38

5月
9
27
37

6月
0
28
28

7月
0
27
27

8月

9月

0
28
28

0
28
28

10月
0
27
27

11月
0
28
28

12月
9
27
37

合計
96
0
96

298
265
563

※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

バイオガス発生量(月次)(N ㎥)
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
合計

1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月 合計
20,125 19,922 2,156 2,156
0
0
0
0
0
0 2,156 22,056
68,572
1,931
0 3,872 3,748 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 3,748
036,28322,056 19,922 6,028 5,905 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 5,905 22,056 104,855※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

ケース 2：コーンサイレージ導入
バイオマス投入量(月次)(t)1月
ホシイモ残渣
生ごみ事業系
コーンサイレージ
合計

2月
88
14
0
102

3月
87
0
0
87

4月
9
28
80
118

5月
9
27
77
114

6月
0
28
91
119

7月
0
27
88
115

8月
0
28
91
119

9月
0
28
91
119

10月
0
27
88
115

0
28
91
119

11月
9
27
77
114

12月

合計
96
0
0
96

298
265
774
1,337

※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

バイオガス発生量(月次)(N ㎥)
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月 11月 12月 合計
ホシイモ残渣
20,125 19,922 2,156 2,156
0
0
0
0
0
0 2,156 22,056
68,572
生ごみ事業系
1,931
0 3,872 3,748 3,872 3,748 3,872 3,872 3,748 3,872 3,748
036,283
コーンサイレージ
00 16,029 15,440 18,185 17,597 18,185 18,185 17,597 18,185 15,440
0 154,842
合計
22,056 19,922 22,056 21,345 22,056 21,345 22,056 22,056 21,345 22,056 21,345 22,056 259,697※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

41

•

ホシイモ残渣 300t 型で 50kW の発電機を導入した場合，ホシイモ残渣の発生量が多い月については，生ごみの投入量を抑える必要がある(ホシイモ残渣 100t 型 329tに対して，265t)。

•

コーンサイレージを投入することで，年間通じて安定したバイオガスを得られる。

42

（４）バイオガスプラント建設に関する検討

１）必要な設備
ホシイモ残渣のメタンガス発電のためのプラント建設にあたって，想定される設備の構成としては，下図のような構成が想定される。そのうち，本検討では建設に伴う概算費用
として，以下の２つの部分に関して概算費用を算出した。液肥の排水処理設備については，液肥の販売等による事業収入化を前提としており，設備費用の算出に含めていない。ただし，液肥は日々大量に算出されるため，事業化を進める段階で液肥の利用先の確保が困難と想定される場合には，排水処理設備の設置は避けられず，設備導入費用が膨らむこととなる。
＜概算費用の算出範囲＞①バイオガスプラント（バイオガスの発生過程に伴う設備）
受入・供給設備，前処理設備，メタン発酵槽，バイオガス貯留設備②バイオガス利用設備
脱硫等バイオガス調整設備，バイオガス変換設備（発電機もしくはボイラー）
バイオガス発電における設備構成

資料：バイオマスエネルギー地域自立システムの導入要件・技術指針（国立研究開発法人
産業技術総合開発機構）をもとに作成

43

新エネルギー・

２）導入が想定される設備規模導入が想定される設備規模に関しては，前節で検討したバイオガスの発生量に見合う発電設備およびボイラーの規模として，ホシイモ残渣 100t 型（設備稼働優先）ではヤンマー製発電機 25kW1 機，ホシイモ残渣 100t 型（メタン菌維持優先）では三浦工業社製ボイラー（蒸発量 120 ㎏/ｈ１機），ホシイモ残渣 300t 型ではヤンマー製発電機 25kW2 機の導入できる可能性があり，概算費用算出の前提とした。
導入が想定される発電機・ボイラーの規模

３）概算費用協議会委員である株式会社クリハラントに依頼のうえ，それぞれの概算費用の見積もりを算出してもらった結果が以下のとおりである。ホシイモ残渣 100t 型では，バイオガスプ
ラント部が 35,000 千円，バイオガス利用部が 27,880 千円，工事費 20,000 千円，諸経費
15,920 千円で合計 98,800 千円となった。ホシイモ残渣 100t 型（メタン菌維持タイプ）では，バイオガスプラント部が 35,000 千円，バイオガス利用部が 12,915 千円，工事費 15,000
千円，諸経費 11,985 千円で合計 74,900 千円となった。ホシイモ残渣 300t 型では，バイオガスプラント部が 60,000 千円，バイオガス利用部が 43,680 千円，工事費 31,500 千円，諸経費 23,820 千円で，導入コストは 159,000 千円となった。
バイオガスプラント建設にかかる概算費用※造成・基礎・外構工事，仮設電源工事費用，水道工事，防消火設備，原料初期投入費用（材工共），ﾌﾟﾗﾝﾄﾒﾝﾃﾅﾝｽ費用，CHP のｵｲﾙ等消耗品費は除く

44

（５）バイオマス利活用モデル

１）ホシイモ残渣 100t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル１）
ホシイモ残渣 100t 型モデルでは， 25kW ガスエンジンを導入し，売電を行う。廃熱については，メタン発酵設備の恒温の他，ホシイモ生産時期についてはサツマイモの蒸し作業，その他の時期についてはハウスや空調などでの利用を目指す。液肥については，田畑や耕作放棄地に利用し，販売の難しい産物については原料として利用する。液肥発生量は 3,609tと多い(水稲換算施肥面積：50ha)ため，利用先に関する検討が重要(コーンサイレージ投入
時は 5,679t，約 78ha)。
ホシイモ残渣 100t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル１）*灯油価格は，資源エネルギー庁公表の平成 31 年 1 月 12 日現在のガソリンスタンドでの平均価格 88.8 円/L で計算している。

45

２）ホシイモ残渣 100t 型メタン菌維持優先（バイオマス利活用モデル２）
ホシイモ残渣 100t 型(メタン菌維持優先)モデルでは，ボイラーを導入し，熱利用を行う。
施設の恒温をメインとし，余剰熱は，ホシイモ生産時期についてはサツマイモの蒸し作業，その他の時期についてはハウスや空調などでの利用を目指す。液肥については，田畑や耕作放棄地に利用し，販売の難しい産物については原料として利用する。液肥発生量は 1,386t(水稲換算施肥面積：19ha)とホシイモ残渣のみの場合と比較して概ね 2 倍となるが季節性が強く，利用先に関する検討が重要である。
ホシイモ残渣 100t 型メタン菌維持優先（バイオマス利活用モデル２）*灯油価格は，資源エネルギー庁公表の平成 31 年 1 月 12 日現在のガソリンスタンドでの平均価格 88.8 円/L で計算している。

46

３）ホシイモ残渣 300t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル３）
ホシイモ残渣 300t 型モデルでは，50kW ガスエンジンを導入し，自家利用・売電を行う。
余剰廃熱についてはメタン発酵設備の恒温の他，ホシイモ生産時期についてはサツマイモの蒸し作業，その他の時期についてはハウスや空調などでの利用を目指す。液肥について
は，田畑や耕作放棄地に利用し，販売の難しい産物については原料として利用する。液肥
発生量は 4,559t と多い(水稲換算施肥面積：63ha)こと，時期で変動が大きいことから，利用先に関する検討が重要。
ホシイモ残渣 300t 型：設備稼働優先（バイオマス利活用モデル３）*灯油価格は，資源エネルギー庁公表の平成 31 年 1 月 12 日現在のガソリンスタンドでの平均価格 88.8 円/L で計算している。

47

（６）事業性検討のまとめ

１）モデルごとの事業性
各モデルの事業収支について，比較すると下表のとおりとなる。いずれのケースにおいても，イニシャルコストをカバーすることは難しいことから，支出面に関しては償却の負担がない前提で算出している。
事業収支の面で，最も収益性が高いとみられるのは，「ホシイモ残渣 300t 型+コーンサイ
レージ」のケースである。次に，収益性が高いのが，「ホシイモ残渣 100t 型+コーンサイレ
ージ」のケースである。コーンサイレージを投入した場合の方が，熱の販売による収入増
加の可能性があることから，収益性が高くなっており，熱の販売が実現することが要件として重要となる。
一方，「ホシイモ残渣 100t 型メタン菌維持」に関しては，熱供給のみとなるため，運用段階だけでも収益性がないことが確認できる。
モデルごとの収支状況※コーンサイレージ栽培に耕作放棄地を活用した場合，別途補助金を受けられるケースがある※（）内は，人件費が 3 百万円（前提比▲1 百万円削減できた場合）で運用できるとしたケース※イニシャルコスト欄の+αとして，見積に含まれていない費用（造成・基礎・外構工事，仮設電源工事費
用，水道工事，防消火設備，原料初期投入費用（材工共），ﾌﾟﾗﾝﾄﾒﾝﾃﾅﾝｽ費用，CHP のｵｲﾙ等消耗品費など）が見込まれる※合計欄は，端数処理の関係で各項目の合計と合わない場合がある

48２）モデルごとの課題
各モデルの事業収支を踏まえたうえで，事業化に向けた項目ごとの課題を整理すると下表のとおりとなる。熱の販売を前提とした場合に収支面で改善の見込めるコーンサイレー
ジを投入した場合には，コーンサイレージを実際に作るための検討が必要になる点や発酵の際に投入される原料が複数になることやシーズンによってその割合が変化することによるバイオガスへの影響など実現性にむけては慎重な検討が必要となる。
モデルごとの課題の整理○：課題解決の可能性が高いとみられる点△：課題解決に向けて，一定の対応が必要とみられる点▲： 実現性について慎重な検討が必要な点
×：現状では，課題解決が困難とみられる点※1：利用可能な賦存量について検証要※2：収集可能な生ごみ事業系について検証要49３）GHGs 排出抑制効果＜ホシイモ残渣のバイオガス発電に伴う GHGs 排出抑制効果の簡易試算＞
ホシイモ残渣を利用して，バイオガス発電を行うことにより，発電量分だけ電力会社からの買電量が減少する。電力会社の CO2 排出量原単位(東京電力 0.462kg-CO2/kWh(2017年度))に当てはめると，ホシイモ残渣 100t 型：18,000kg-CO2/年(杉木約 1,300 本相当)，ホシイモ残渣 300t 型：54,000kg-CO2/年(杉木約 3,900 本相当)削減することができる。
＜生ごみのバイオマスプラント受入による GHGs 排出抑制効果の簡易試算＞
生ごみをバイオマスプラントに投入することにより，クリーンセンターでのごみ処理量が削減されることで，その分の CO2 発生量を削減することができると考えられる。北海道
大学の焼却炉の調査例によると，ごみの燃焼には 250kWh/t の電力を消費しており，東京
電力の CO2 排出量原単位は 0.462kg-CO2/kWh(2017 年度)であることから，1t 当たり 250
×0.462kg-CO2 の削減が可能である。これをそれぞれのモデルの生ごみ投入量に当てはめると，ホシイモ残渣 100t 型：38,000kg-CO2/年(杉木約 2,700 本相当)，ホシイモ残渣 100t型メタン菌維持 8,350kg-CO2/年(杉木約 600 本相当)，ホシイモ残渣 300t 型：30,600kg-CO2/年(杉木約 2,200 本相当)
※杉木は，1 本当たり約 14kg-CO2/年の吸収量がある

50

（７）収益確保に求められる条件

ホシイモ残渣発電のモデルについて，運営部分に関し事業収支を確保していくためには，前提として以下の点について対応することが必要となる。
１．プラント建設時
設備の設置費用を運営収益で，償還することが困難なため，FIT の適用ができる方法で，費用の助成などを受けることが必要。
２．プラント運営時
売電収入は FIT の適用を受けることが必要。
熱販売収入は，発生熱量の内 70%，灯油価格と同等の価格水準で販売することが必要。
液肥については，少なくとも液肥の散布料の徴収を図る必要がある。さらに，事業収支の改善には，将来的に液肥利用先を開拓することにより，既存肥料の代替肥料として販売することが望まれる。
生ごみ事業系の受入処理費，及び処理委託費として，計 13,000 円/t（5,000 円/t，8,000 円/t）を見込むことが必要。
設備の運用上は，一定の人手が必要。人件費は 3～4 百万円程度に抑制することが必要（シルバー人材や他の仕事との兼務）。

51

11.事業化に向けた課題
今後，ホシイモ残渣を活用したバイオガス発電設備の事業化を進めていくために，解決や対応が求められる課題については，以下のとおりである。
（１）事業化に向けた課題■技術的な課題の解決
平成 29 年度の実験から得られた技術面での課題解決に向けては，プラント化を見据えた一定の規模での実証実験の必要性がある。年間稼働を前提とする場合には，単にホシ
イモ残渣だけでなく，事業系の生ごみを混入しつつ，その割合を変化させていく必要があることが確認された。また，稼働率の向上を図るためには，コーンサイレージなどオ
ルタナティブな原料の投入も必要となることから，投入が想定される原料の変化がメタ
ンガスの発生に及ぼす影響などを継続的に確認していく必要がある。コーンサイレージの投入については，C/N 比のインバランス（C 過多）からメタンガスの発生量が少なくなる可能性も指摘されており，より慎重な検討が求められる。一方，液肥については，
原料の変化による成分の変化が生じることから，利用方法の模索も同時に進めながら，継続的な実験が求められる。
これらに要する実証実験の期間としては，最低でも 3 年程度は必要である。
■廃棄物としての取扱を前提とした事業計画づくり
ホシイモ残渣に加え，事業系の生ごみを投入する場合は，一般廃棄物処理法に則った取り扱いをすることとなる。また，ホシイモ残渣についても，産業廃棄物として認定された場合には，産業廃棄物処理法に則った取り扱いが必要となることから，収集・運搬面を含め，それらを前提とした事業計画を策定することが求められる。
■事業性を確保するための方策
一般的なバイオガス発電設備と同様に，既存廃棄物の処理費用や熱の販売による収入増加が運用段階での収支確保には求められる。また，収益性改善のためには，液肥についても既存肥料の代替物として販売する必要があり，最低でも大木町の事例のように散布料としての事業収入化を図ることが求められる。ただし，これらの収入化が実現した
場合でもバイオガス発電設備の償却負担は困難なことから，イニシャルコストを何らかの助成金などにより調達することが求められる。
■事業化した場合のホシイモ残渣の受け入れ体制整備
ホシイモ残渣によるバイオガス事業が実現した場合，事業化時に受け入れていた先以52

外の先から，新たにホシイモ残渣の受け入れ要望がでてくることが予想される。それらのほしいも生産者に対する対応についても検討しておく必要性がある。
（２）更なる事業化に向けた検討事項①トウモロコシ以外の代替作物栽培の検討
協議会では，発電設備を可能な限り稼働させるための原料を確保するため，コーンサ
イレージの栽培を検討したが，先に述べた C/N 比の問題もあり，ホシイモ残渣が発生しない 3 月～11 月の間に収穫できる作物として，以下のような代替作物栽培の可能性について検討していく必要性が指摘された（栽培カレンダーの制作）。
・大麦の場合，11 月に播種して 5 月に収穫となるが，青田の段階で刈り取りを行い，バイオマス燃料として利用する可能性
・カバークロップとしてのマメ科の牧草の可能性（N 不足への対応も可）
・サツマイモ畑の後作の可能性検討（11 月後半から 3 月中旬で播種から収穫までできる作物の検討）②FIT を利用しない事業モデルの検討協議会では，FIT を利用し，39 円/kWh での売電を前提として事業性の検討を実施したが，FIT の利用を前提とせず，特定の施設への自家消費分の供給，売電（15～16 円/kWh）を行い，バイオガス発電の設備投資に補助金を取得することで初期コストを引き下げる
ことにより，収益性の向上を図る事業モデルを検討していく可能性が指摘された。売電
施設先の可能性の１つとして村の公共施設も考えられ，十分な事業性の確保ができない
場合に，CSR や環境先進都市としての位置付けなどから事業化を図る可能性もある。
③木質バイオマス発電の燃料化など別の利活用方法の検討
ホシイモ残渣をメタン発酵することなく，乾燥することにより，木質バイオマス発電所や木質バイオマスボイラーで燃料として利用できる可能性がある。ただし，木質バイ
オマス発電の燃料として利用する場合は，水分量を十分に落とす方法や運搬費用など，受け入れ可能な事業所との間で条件面などについての調整が必要となる。また，ホシイ
モ残渣の乾燥に関しては，飼料化や肥料化，ペレット化の可能性なども考えられる。これらについては，既往の計画における課題の解決が困難と判断された場合には，新たなホシイモ残渣利活用の方法として検討対象となり得る。

53

資 料 編（１）協議会委員名簿（２）協議会開催日時

54

（１）協議会委員名簿
設置要綱基準項目

バイオマスを生産
し，又は利活用する団体が推薦する者

所属
ほしいも株式会社
ほしいも
生産組合

代表取締役

氏名

橋本 年雄

株式会社テルズ代表取締役社長

照沼 勝将

農業委員会

農業委員

川﨑 卓男

JA 常陸

JA 常陸
東海営農経済センター長

照沼 哲也

茨城大学

農学部地域環境科学科
教授

小林 久

農林畜産業に従事する団体が推薦する者
農林畜産業の流通に関与する団体が推薦する者

学識経験を有する者
東北大学

その他村長が必要と認める者

大学院農学研究科
准教授

多田 千佳

環境保全事業株式会社

グリーンリサイクルセンター
研究室長

渡邉 万衛

株式会社
クリハラント

北関東支社
支社長

藤田 明英

東海村環境整
備事業協会

会長

川﨑 敏秀

とうかい環境村
循環型社会部会長
民会議

久保田 昌宏※敬称略55

（２）協議会開催日時

日時・場所
第1回

平成 30 年 8 月 31 日（金）・事業趣旨について

14:00~16:00

・前年度までの事業内容について

役場行政棟２階第2回

協議内容

２０５会議室平成 30 年 10 月 30 日（火）・前回振り返り（３モデルへの絞り込みと評価の変更点）について

14:00~16:00
役場行政棟２階２０５会議室・冷蔵・冷凍によるコスト（試算結果，投入物の代替と投入物の低減）について
・残渣の賦存量と収集可能性について
・液肥利用の可能性について
・廃棄物処理法上の問題について

第3回

平成 30 年 12 月 25 日（火） ・原料からみた年間稼働条件の検討について
14:00~16:00

・バイオマス設備の立地場所の検討について

行政棟別館１０１，１０２会議

・熱利用の可能性について

室・ホシイモバイオマス利活用モデル（案）に
ついて

第4回

平 成 31 年 3 月 7 日 （ 木 ）・事業性生ごみ収集に関する検討について

14:00~16:00

・プラント建設に関する検討について

役場行政棟２階２０５会議室・投入原料としてのトウモロコシ栽培の可能性の検討について・各モデルの事業採算性の検討について

56