代表者あいさつ
株式会社バイオマス・エネルギーセンター
代表取締役 清水 亮嘉
代表取締役 吉澤 春峰
今世界は、化石燃料や核燃料資源から自然エネルギー（再生可能エネルギー）への大転換が進みつつあります。こうした中で、ロシアのウクライナ侵攻は、エネルギーと食料（飼料）を国外に求める危うさを露呈させ、エネルギーと食料（飼料）の地産地消の重要性を一層際立たせています。
我が国では、全国どこにでも賦存するバイオマスが気候風土を特徴づけており、このバイオマスをエネルギー資源として本格的利活用が求められています。しかしながら、有効活用を可能にする技術は極めて限定的になっています。特に、農畜産業から排出されるバイオマスを原料とするメタン発酵技術は殆ど普及しておりません。その理由は、広く、薄く、分散する様々な種類のバイオマスを利用する技術が登場していないことにあります。
こうした状況の中、地域資源として貴重なバイオマスを原料とする最新鋭の技術がドイツにおいて開発・実証され、この技術の取扱いが可能になりました。そこで、農畜産業からのバイオマスが豊富な、茨城県小美玉市において、地元の農畜産業者と民間企業者の連携による「小美玉市バイオマス利活用地域協議会」が設立され、検討を重ねた結果、“メタン発酵システム＝バイオガスプラント”の建設を行うために「株式会社バイオマス・エネルギーセンター（略称（株）BEC）」を設立することになりました。
この（株）BECは、種々のバイオマスをエネルギー資源として利活用を推進するセンターとして、「農村社会の活性化」、「地域産業の創造＝地域雇用の創出」を通して、人口減少が続く地域社会を再構築することに貢献するものです。多くの皆様の力を一つにして、「地域内循環経済」の確立とその中心的役割を果たすエネルギー生産工場の建設による雇用促進・人口増加を目指した事業を展開して行きます。
バイオマス発電とは
原料投入システム
地域に賦存する原料（野菜くず、食品残渣、家畜糞尿、稲わら、もみ殻等）は、原料ごとに様々な搬入方法で弊社プラントに集約されます。弊社の原料投入システムは、運搬車両自体が臭気対策の施された搬入口まで入場できる構造となっており、近隣への臭気対策を厳重に管理しています。投入される原料は、この原料投入システムを通して加水分解槽へと送られます。加水分解槽へと送られた原料は、㏗調整・温度調整を経て発酵に最適な状態へ管理され発酵槽へと送られます。
発酵によるガス化
発酵槽に送られた原料は発酵槽内で嫌気性発酵をさせ、有機物を分解していきます。
約16日間の発酵期間を経て、酸生成・発酵・メタン化させることにより、バイオガス（メタンガス）と消化液に分離させます。
弊社の発酵プロセスにはマルチステージシステムというドイツ最新鋭の発酵技術を用いてバイオガス化までの原料の滞留日数を従来のバイオガスプラントの1/3～1/6にまで短縮することを実現しています。
ガスエンジンによる発電
発酵槽にて取り出したバイオガス（メタンガス）は、ガスホルダーに貯蔵され、ガス発電機の燃料として使用されます。
ガスホルダーに貯蔵されたバイオガスはCHP（コージェネレーション）を経て発電され、発電された電気は電力会社等に売却されます。 また、発電された電力は地域の災害時の非常電源としても利用可能で、バイオガス発電は太陽光発電や風力発電とは違い気象条件の影響を受けないため、地域の災害対策として非常に期待されています。
マルチステージシステム
マルチステージシステムとは
マルチステージシステムとは、弊社の採用しているバイオガスプラントのスキームの総称で、従来型のワンステージシステムよりメタン発酵の効率が向上しているのが特徴です。
具体的には、加水分解槽を複数設ける事により原料を毎日変更する事を可能にしているほか、従来型では投入が困難であった繊維質・窒素含有量の多い原料を投入可能にしており、また温度管理、㏗管理を原料ごとにおこなうことで原料の滞留日数を1/3～1/6に短縮しています。滞留日数を短縮することにより各貯留槽のサイズダウンを可能にしイニシャルコストの削減、発電コストの削減、最終的にはバイオガスの収量を30％向上できる最新鋭のシステムです。
消化液利用
メタン発酵消化液の利用ついて
■ 消化液の液肥利用と排水処理の特徴
| 液肥利用 | 排水処理（浄化処理） | |
| 長所 | 消化液に含まれる窒素，カリウム等の肥料成分を有効利用でき，化学肥料使用量を削減できる． | 農家の意向や天候に左右されず，安定的に処理できる． |
| 短所 | ・ 散布するための十分な農地面積の確保が必要． ・輸送・散布に要する労力が大きい． | ・凝集剤などの薬品の使用量が多く，多大なコスト・エネルギーがかかる． |
- 農村地域では、液肥利用を採用することにより、コストの削減や資源の有効利用が図れる可能性がある．
- メタン発酵プラントにとってのメリット・・・消化液の処理コストを削減できる．
- 耕種農家にとってのメリット・・・肥料代を節約できる，肥料散布労力を低減できる．
1. 消化液の肥料効果と環境への影響
消化液に含まれる窒素の65% 程度が速効性の窒素肥料として利用できる．
- 消化液施用後，速やかに土壌と混ぜる(耕起する)と窒素成分を有効利用できる．
- 消化液施用後速やかに土壌と混ぜる(耕起する)ことができない場合は,窒素成分の損失があることを考慮して,施肥設計を行う必要がある．均一に施用するためには，5~6t/10a 程度が1 回の施用量の限界．
消化液は硫安に近い窒素肥料として利用でき，消化液は化学肥料を代替できる．
- 消化液には難分解性の有機態窒素が1 割程度は含まれており，土壌に蓄積される．
- 難分解性有機態窒素を一定程度含んでいることが，消化液区の作物への窒素吸収量がやや少ない要因と考えられる．
2. 消化液を連用した時の土壌への影響
- 消化液は炭素の含有率が堆肥等と比べて小さいので土壌への蓄積量は少ないが、一定の炭素蓄積効果がある．
- 5年間連用後の消化液由来炭素の土壌への残存率は、堆肥等とほぼ同じ割合で、土壌での分解特性は堆肥等と大きな違いはない．
3. 液肥利用システムの温室効果ガス排出量の評価
- 液肥利用に伴う温室効果ガスの排出量の中では、輸送車両からの排出の割合が高い．
- 輸送距離を1km 短縮するごとに、消化液1t あたり約0.42 kg-CO2eq. 削減できる．
4. 農家圃場での栽培実証試験－消化液の散布に伴う臭気－
消化液散布時にはアンモニア臭を感じましたが，測定を行った散布30 分後にはかすかにアンモニア臭を感じる程度でした（地表付近ではアンモニア臭を感じた）
消化液散布約30 分後のすべての悪臭物質濃度は検出限界以下という結果となりました．
消化液を使った農家の感想
通常の肥料と同様に活用できると感じています
消化液を肥料として、ほうれん草、小松菜、枝豆、ブロッコリーなどの栽培をしています。
事前に土壌分析をして、この液肥と鶏糞、微量要素肥料などを組み合わせて、施肥をしています。液肥の肥料成分を考慮し施肥量を決めれば、通常の肥料と同様に活用できると感じています。
地域社会貢献
Community contribution
バイオマス資源は各地に存在するため、
地域ごとに発電設備を建設し、
地元で消費することができます。
これにより、送電ロスや災害時の電力供給の安定性が向上します。
廃棄物や未利用資源を活用できる為、
本来は捨てるはずの廃棄物や、
農林業の副産物などを燃料として
利用することで、
循環型社会の構築に貢献します。
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