INTRODUCTION
バイオガス発電導入を検討中の方へ
BIOGAS PLANT
古くて新しい
バイオガスプラントについて、
一から知りたい方はコチラ
「バイオガス」は、バイオマスを原料としたガスのことです。バイオマス（有機物・生物）を酸素の無い状態で微生物によって分解させると、バイオガスが発生します。バイオガスの成分は、メタンが50〜70%、二酸化炭素が30〜50%となっています。このうちメタンは燃焼させることができるので、これを燃料として発電するプラントが「バイオガス発電プラント」です。メタンの利用方法として、発電以外に蒸気や給湯など熱供給として活用される場合もあり、これらを総称して「バイオガスプラント」と呼んでいます。
- バイオマスを
微生物に分解させる - 微生物の力により、
バイオガス発生 - 発生したバイオガスから、
メタンを燃焼させ発電
発電以外に蒸気や給湯など熱供給として活用される場合もあり、
これらを総称して、
バイオガスプラントと呼んでいる
一般的なバイオガスプラントは、
大きく分けて4つの工程が組み合わされています。
廃棄物の受入・破砕・選別工程
バイオガスの原料となるバイオマスは有機系の廃棄物です。廃棄物は多岐にわたり、食品工場からの食品残渣、コンビニや家庭から出る生ゴミ、下水道処理施設からの下水汚泥、畜産農場からの畜ふんなどです。これらはすべてバイオマスですが、その形状や性状の違いによって発生するバイオガスの発生量や発生速度が異なるため、原料分析が非常に重要となります。また、メタン発酵槽に送るためにビニール袋などの異物を取り除き、破砕したのち水と混合してスラリー状にすることも行います。
メタン発酵工程
スラリー状の原料はメタン発酵槽（発酵用のタンク）に送られます。発酵槽の内部では、おおよそ35℃前後に保たれながら原料がかき混ぜられ、様々な微生物の働きで発酵が進み、バイオガスが発生します。バイオガスを生成する微生物をメタン生成菌と呼びます。メタン生成菌が効率よく働くためには、発酵阻害が生じていないか、アンモニア濃度やアルカリ度などを常に監視・管理することが重要です。発生したバイオガスには、有害な硫化水素などが含まれているため、ガスを精製する必要があります。バイオガスは、ガスホルダに一旦蓄えられた後、ガスエンジンに送られます。
バイオガス利用工程
バイオガスのシンプルな利用方法は、ボイラによって蒸気や温水を作り、熱供給として活用するものです。また、ガスエンジンを利用して発電することも可能です。これらを合わせたコージェネレーション（熱電併給）システムとして利用する事例もあります。2020年時点で、バイオガスにより発電された電力はFIT制度の対象となっており、39円/kWhで売電することができます。
発酵残渣処理工程
バイオガスが生成された後、発酵槽には発酵液（消化液）と固形分が残ります。これらは有機養分が豊富なため、肥料（液肥と堆肥）にすることができ、農地に撒くことができます。消化液を農地還元できない場合には廃水処理を行い、下水道に放流、または再生水として発酵槽の希釈水として利用することになります。