流出油回収処理材の 微生物分解処理技術実用化に関する研究（第2報）
斉藤雅樹
*・玉造公男
*・小倉秀
**・木本弘之
**・永水堅
****
地域資源担当・ **
( 独) 海上災害防止 センター・ ***
ぶんご 有機肥料㈱
Research a nd Development for Utilization and
Biodegradation Disposal
of
Sugi Bark Sorbent
(
2
nd
Report )
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i s as t er Pr event i on Cent er ,
***Bungo Yuki H
i r yo, I nc .
要
旨
油水から油を除去する資機材である 油吸着材を，杉樹皮を原料として実現する着想は，当センターでの研究を基 礎に平成10年度以降，日本財団などの支援により( 独) 海上災害防止 センターと共同で実用化研究 が行われ，その成
果をもとに，ぶんご有機肥料株式会社 （大分県竹田市）によって製造・販売されている．使用後処分時 における環 境負荷低減を目指し，微生物分解処理技術の研究開発に平成13年度に着手した．本研究ではC重油を吸着させた杉
樹皮製油吸着材 の産業廃棄物用鉄製容器内における微生物分解実験により ，開始時の油分濃度47, 000± 4, 900ppmは， データはバラつきが大きいものの 約50日以降 に5, 000∼20, 000ppmを中心とする 範囲に移行し，128日時点 で5, 000∼
8, 000ppm程度となり ，当初の1/ 2∼1/ 4まで低下することが判明した．
1.
はじめに
我が国に広く分布する「杉」の木は，木材価格の下落 による林業の停滞や花粉症 の蔓延など，これまで 芳しく
ないイメージがあったが，ここへ来て原油価格の高騰や 環境意識の高まりなど社会情勢の変化に伴い，バイオマ
ス資源として再び注目を集めつつある．
その杉を製材する際に大量に発生する杉樹皮を原料と
する油吸着材は，平成9年に発生したナホトカ号事故直後 に開始した当センター での基礎的研究をもとに，( 独) 海
上災害防止センターと共同で，平成10年度に日本財団調 査研究事業として 本格的に開始され，平成12年度に実用
化し，製造が開始された．現在，特許実施許諾先 である ぶんご有機肥料株式会社（大分県竹田市）をメーカーと
して「杉の油取り（すぎのゆとり）」の品名で全国に普 及している．
杉樹皮製油吸着材の特徴は，全国第2位の生産量を誇る 大分県の杉の樹皮部分を原料に用い，従来の石油原料製
品並みの吸油性能 ，価格を実現したところにある ．杉樹 皮製油吸着材の生分解性である特徴を活かし，現状の焼
却処分よりさらに 環境負荷 の小さい処分方法，すなわち 微生物によって油と油吸着材とを分解処理する技術の実
現が目標となっている．
平成13年度までの日本財団調査研究事業，平成14∼17
年度の( 独) 海上災害防止 センター 委託事業を行い，使用
後の油吸着材および吸着した油を，微生物活動によって 分解処理する技術の開発を行ってきた
1) 2)
．
これまで一連の事業で実施している調査研究において 目指しているのは，生分解性を持つ杉樹皮製油吸着材の
微生物分解処理技術・システム の確立である．すなわち ， 油濁発生現場から運搬された使用後の油吸着材を，「閉
鎖された空間」において微生物，栄養源，および 活動に 適した環境を与えて，速やかに分解処理を行い，安全基
準範囲内に達した残留物を環境（例えば土壌）に戻す， というものである ．当グループでは，バーク堆肥製造工
場における微生物活動ヤードをそのまま適用することを 実用モデルとして 捉え，昨年度まで実験を重ねてきたと
ころである．
今年度は，昨年度までの研究成果でほぼ実用性が確認
された杉樹皮製油吸着材の微生物分解処理技術 について ， より低コストで無駄のない システムを開発するべく，従
来と逆の輸送の仕組みについて検討した．すなわち，こ れまで目指してきたモデル は，事故における油などの回
収物を処理場まで運ぶ方式である．しかし，海洋油濁事 故での回収物における油の占める割合は，事故の実測値
で14∼21％程度
3)
，ナホトカ号事故では数％
4)
そこで，油など回収物 を一旦陸揚げし，近辺に適切な 場所を確保し，そこに微生物分解資材 であるバーク堆肥
の方を運搬し，分解処理を行う方式を検討することとし た．この方式は，すでに昨年度に一部，100m
3
規模のバー
ク堆肥パイルを臨海地域に設け，その場所で油分解処理 を試みており，通常の油分解処理サイトと同様に分解処
理が技術的には可能であることを確認している．今回は 密閉可能でかつ持ち運びが可能な容器（産業廃棄物用鉄
製容器，コンクリートミキサー車）を用いて，その内部 でバーク堆肥による微生物分解処理を行い，油分を減少
させる仕組みについて実験を行い，実用性を確認するこ ととした．
2.
容器内における微生物分解処理実験
2. 1 誤差評価
2. 1. 1 各測定値の誤差評価
各測定値における誤差評価を行った．
バ ー ク 堆肥 の 水 分 率 は実 験 に よ り 62± 3％（ 相 対 誤 差
5％）とした．採取したバーク堆肥を105℃の乾燥機に入 れて絶対乾燥状態 とし乾燥重量を測定して当初の水分量
を推算し，水分量／当初重量により算出した． バーク堆肥の嵩比重は実験により0. 37± 0. 01g/ cm
3
（相
対誤差3％）とした．採取したバーク堆肥を2L容器に入れ 重量を測定し，算出した．
ホイールローダのバケット 容積は，バケット形状から， 2± 0. 2 m
3
（相対誤差＝10％）とした．数値はメーカーカ
タログによる．
Ｃ重油および吸着マット浸漬用の大型容器の計量は十
分精度の高い機材を用いたため，誤差は無視できるもの とした．また，サンプリングに起因する誤差については
実験により相対誤差68％とした． 2. 1. 2 油分濃度の誤差評価
これまで述べた各誤差要因を総合する．独立な複数要 因が重なるときは誤差を二乗和で算出している．
初期にＣ重油を投入したことにより付加された油分は， ホイールローダのバケット （相対誤差 ＝10％）での作業
回数（例えば20 m
3
の場合10回）により求めたバーク堆肥 パイル容積，バーク堆肥の嵩比重（相対誤差＝3％），投
入Ｃ重油の重量（相対誤差≒0）から求めているため，相 対誤差＝10％と考えられる．
また，実験期間における油分測定にはn- ヘキサン抽出 重量法用いるが，バーク堆肥そのものが含んでいるn- ヘ
キサン可溶物も同時に「油分」として 検出されるため， Ｃ重油投入前のバーク堆肥についても 「油分濃度 」を測
定 し て お く 必 要 が あ る （ こ れ を バ ッ ク グ ラ ウ ン ド と 呼 ぶ ） ．今 回の 測 定 値 は， 2, 100ppm- dr y ， 800ppm- wet （相
対誤差65％）と，比較的高めの数値を示している． 以上より，実験開始段階すなわち初期の油分濃度は，
投入Ｃ重油によるものとバックグラウンドを合計した値 と考えることが出来るが，この相対誤差は二乗和平均に
より，11％と算出される．
各測定時点における推定油分濃度は， n- ヘキサン抽出
重量法により得られた実測値から，バーク堆肥からのＣ 重油回収率77％（相対誤差＝4％）で除し，水分率（相対
誤差5％）からdr y換算することによって求めるため，相 対誤差＝6％と考えられる．また，サンプリングにおける
誤差を算入すると ，各測定時点における推定油分濃度は 相対誤差＝68％となる．また，バーク 堆肥自身の持つ溶
媒溶出分 （2, 100±1, 400ppm- dr y ）も 誤差を 考慮し ，グラ フ上で帯表示とした．油分濃度の低い測定値では影響が
大きいため，結果の評価において注意が必要である． 2. 2 実験の方法（実験1）
鉄製容器内のバーク堆肥原料の中に吸油後の油吸着材 を埋め込み，バーク堆肥原料で被覆した後，定期的に攪
拌（切り返し）を行い，油分濃度の変化を調査した．用 いた鉄製容器 は，汎用のアームロール用鉄製容器であり ，
内寸は，長さ7. 8m× 幅2. 35m× 高さ1. 6m，容量29. 3m
3
のも のである．この内部に吸油後の吸着マット（杉樹皮製油
吸着材）と共に，容器の7分目（高さ1. 1m）までバーク堆
肥原料を充填した（バーク堆肥容量20. 1m
3
，約7. 5t ）．概
念図をFi g. 1 に示す．
実験のフィールドは，㈱大総（大分市 ）の産業廃棄物
処理場敷地内に設けた．攪拌にはクラムシェルなどの重 機を用い，バーク 堆肥の上側からすくい取ったものを容
器内で順次移動させる 方法で行った．頻度は約2週間に1 回であり，この際に油分測定のための サンプリングも同
時に行った．
以下の手順に従って，吸着マットをバーク堆肥に埋め
込んだ．
・大型容器（ドラム缶）を計量する
・大型容器に吸着マットを入れる
・大型容器に計量したＣ重油を注ぎ，吸着マットに吸
着させる
・吸油後の吸着マット を大型容器から取り出し各パイ
ル断面に規定枚数並べる
・大型容器内のＣ重油の減量分を計量する
・バーク堆肥断面に吸着マットを並べ終わるとバーク 堆肥で規定の間隔（高さ）だけ被覆し，順次上の断
面に移り，同様の作業を行う
に吸着させて実験に供した．バーク堆肥はホイールロー ダ の バ ケ ッ ト で 容 積 を 計 量 し た 約 20. 1m
3
（ 相 対 誤 差 ＝
10％）ほどを用いた．嵩比重が約0. 37（相対誤差＝3％） であることから約 7. 4± 0. 7t （ 2. 8± 0. 3t - dr y に相当）で
あると推定される ．バーク 堆肥原料は発酵開始から数ヶ 月経過した微生物活動の活発なものと ，昨年度までの油
分分解実験に供した分解残留物を混合したものを 実験に 使 用 した （油 分 濃 度 2, 100ppm- dr y ，800ppm- wet ，相 対 誤
差65％）．作業の様子をFi g. 2 に示す．
バーク堆肥全体の実験開始時の油分濃度の平均値は約
47, 000± 4, 900ppm- dr y（18, 000± 1, 900 ppm- wet ）と推定 される．
Fi g. 1 容器内への吸着マット設置の概念図
Fi g. 2 吸着マットを並べる様子（実験 1）
バーク堆肥は製造工程 において，好気発酵に要する酸 素供給のために定期的 に攪拌（切り返し）を行っている ．
活発な微生物活動に資するため，本実験においても2週間 に1回の頻度で攪拌を行った．クラムシェルなどの重機を
用い，バーク堆肥パイルの上側からすくい取ったものを
容器内で順次移動 させる方法で行った．なお，バーク堆 肥と埋め込まれた 吸着マットは同様に扱って撹拌した．
また，攪拌の際に油分測定 のためのサンプリング も同時 に行った．バーク堆肥を均等に3セクションに分け，セク
ション毎に均等に3断面に分け，各断面 から3箇所ずつサ ンプリングを行った．
測定項目は以下のとおりとした．
①油分濃度（n- ヘキサン抽出重量法）：
2 週間に 1 回程度（攪拌時毎），128 日後まで計測
②目視観察など（油の臭気，手指への油分付着など）
③パイル内の温度（2 週間に 1 回）
油分の測定は n- ヘキサンによるソックスレー抽出を用
いた．①の分析作業は㈱住化分析センターに，③は近畿
環境興産㈱が行った．①の油分濃度については「１」で
述べた誤差評価に照らした数値で検討した．温度の測定 は，セクションごとに 3 箇所の測定点においてけるパイ
ル表面から 60∼70cmの深さ地点にて行った．
2. 3 実験の方法（実験 2）
常時移動可能であり，かつ常時攪拌も可能である汎用
装置であるコンクリートミキサー車に着目し，このタン
ク内を微生物分解処理の実験場所とし，吸着マットに吸 わせたＣ重油を投入したバーク堆肥をタンク内に投入し
て試験的に油分解の実験を試みることとした．
バーク堆肥原料の中に吸油後の油吸着材を埋め込み，
十分に攪拌した後，コンクリートミキサー車のタンク容
器に投入する．その後，2 週間に 1 回の定期的攪拌（切り 返し）を行い，油分濃度の変化を調査した．実験装置で
あるコンクリートミキサー車の設置場所として，バーク
堆肥工場敷地（大分県竹田市）の一部を借り受け使用す
ることとした．
攪拌はコンクリートミキサー車のタンクを回転させる
ことで行った．頻度は約 2 週間に 1 回である．また，2∼
4 週間に 1 回程度，油分測定のためのサンプリングを行っ
た．なお，吸着マットのバーク堆肥パイルへの埋め込み
は別に地上で行い，その後，クラムシェルにてタンク内
に投入した（Fi g. 3）．
用いた油はＣ重油 42. 5kg（約 47. 2L，比重 0. 9）で，製
品版の「杉の油取り」マット型（45cm x 45cm）合計 50
枚に吸着させて実験に供した．バーク堆肥は約 5. 0m
3
（相
対誤差＝10％）ほどを用いた．嵩比重が約 0. 37（相対誤
差＝3％）であることから約 1. 9± 0. 2t （0. 7± 0. 07t - dr y に相当）であると推定される（油分濃度 2, 100ppm- dr y，
800ppm- wet ，相対誤差 65％）．
バーク堆肥全体の実験開始時の油分濃度の平均値は約
63, 000± 6, 400ppm- dr y（24, 000± 2, 400ppm- wet ）と推定 される．
高さ 1. 1m
バ ー ク 堆 肥 を 均 等
に 5 層に分け、間の
4 断面に吸着マット
各 50 枚ずつを設置 バーク堆肥
アームロール用鉄製容器
そ れ ぞ れ の 断 面 に 、 外 輪 縁
を 30cmあけ、中央部に重なら
ないように 合計 200 枚のマッ
ト を 置 く 。 （ バ ー ク 堆 肥 全 体 サイズ：長さ 7. 8m× 幅 2. 35m
× 高さ 1. 1m、20. 1 m
3
Fi g. 3 タンクに投入する様子（実験 2）
2. 4 実験の結果（実験 1）
実験開始時（0 日，油投入直後）における計算上の油 分濃度は，約 47, 000± 4, 900ppm- dr y である．1 回目のサ
ンプリングは最初の攪拌が行われた開始後 2 週間時点に
行った．既に吸着マットの原形はほとんど留めておらず ，
マット内に含まれるパーライトの存在により，原位置が
判明する状況であったが，一部で十分にバーク堆肥に被 覆されていないものがあり，マット形状を留めているも
のも散見された．
この後，2 週間ごとに行う攪拌時にサンプルを採取し，
それぞれの油分濃度を測定した．油分濃度の変化を Fi g. 4（相対誤差＝6％で表記），Fi g. 5（同 68％）に示す．
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 110000
0 50 100 150
DAY
p
p
m
S ec tion A
S ec tion B
S ec tion C
0 day (E xp.5) c alc ulated value
Fi g. 4 油分濃度の変化（実験 1，相対誤差 6％）
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 110000
0 50 100 150
DAY
p
p
m
S ec tion A
S ection B
S ection C
0 day (Exp.5) c alc ulated value
Fi g. 5 油分濃度の変化（実験 1，相対誤差 68％）
相対誤差 6％で表記した Fi g. 4 ではバラつきが大きく
各地点の値のエラーバーが重ならない部分がある．測定
値から真の値を推測する上では，サンプリング要因を加
味して相対誤差 68％で表記した Fi g. 5 を採用した方が 妥当と思われる．概して測定値のバラつきが大きいが，
Fi g. 5 では油分の減少傾向をエラーバーの範囲内で読み
取ることができ，サンプリング要因によるバラつきと解
釈することが可能である．一方，最終の 128 日時点では
測定値のバラつきが小さくなっている．原因として，微
生物分解が進んで油塊が小さくなることや攪拌回数が増 えてバーク堆肥内の油分濃度がより均一になることなど
が考えられる．しかし，これ以外の値はバラつきが大き
く，128 日時点の測定値（5, 000∼8, 000ppm程度）のみを
もってこれ以降の傾向を判断することは難しい．
計算上の開始時の油分濃度は約 47, 000± 4, 900ppm- dr y であり，その後，この値を下回る測定値がほとんどであ
る．また，開始直後の各地点における油分濃度の最良推
定値はバラつきが大きいものの，徐々に減少し，50 日付
近で 5, 000∼20, 000ppmを中心とする範囲に移行する．一
方，86 日時点で特異的に高い値が検出されており，また，
100 日時点近辺でも 20, 000ppm前後の値がいくつか確認さ
れている．このため，減少傾向は認められるが，特異的
に高濃度の油分を有するバーク堆肥の塊状部位が点在し
ている可能性も考えられる．
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000
0 50 100 150
DAY
p
p
m
S ec tion A
S ec tion B
S ec tion C
0 day (Exp.6) c alc ulated value 油の臭気であると判別可能な程度に感じられた．約 100
日後は臭気が変化しており，もとの投入物が重油である
ことを知らない人間には油の臭気どうか判別がつかない
状態に変化していた．この時点で手指への油の付着は感
じられず，周囲の水溜りに油膜は観察されなかった． 次に，バーク堆肥パイル内の温度変化を Fi g. 6 に示す．
実験当初からバーク堆肥の活性な状態とされる 60∼70℃
前後ではなく，40∼45℃前後となった．その後，徐々に
温度が低下する傾向が見られ，開始後 86 日経過時点から はほぼ 20℃以下を推移し，112 日時点以降は 10℃前後と
なった．温度が低下する原因は，微生物活動の低下，外
気温の低下などが考えられる．
なお，今回（実験 1）の温度変化の傾向は，昨年度まで
に実施した 100m
3
規模の実験と比して概ね 30℃程度低め
であることが大きく異なっている点である．理由として は明確ではないが，実験規模が 1/ 5 程度であり，ある程
度の堆積が必要とされるバーク堆肥の微生物活動が期待
されるほどに活発に行われていないことが考えられる．
その原因としては，規模の小ささによる温度や水分の安
定性欠如や，バーク堆肥形状（直方体＝6 面体）の 5 面ま でが遮蔽されていることによる酸素供給不足，また，今
回の実験の初期の油分濃度がこれまでで最も高いことも
関係している可能性がある．
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0
0 50 100 150
DAY
℃
Point No.1
Point No.2
Point No.3
Fi g. 6 バーク堆肥パイル内の温度変化（実験 1）
2. 5 実験の結果（実験 2）
実験開始時（0 日，油投入直後）における計算上の油
分濃度は，約63, 000± 6, 400ppm- dr yである．この後，約2 ∼4週間ごとにサンプルを採取し，それぞれの油分濃度を
測定した．油分濃度の変化をFi g. 7（相対誤差＝6％で表 記），Fi g. 8（同68％）に示す．
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000
0 50 100 150
DAY
p
p
m
S ec tion A
S ec tion B
S ec tion C
0 day (E xp.6) c alc ulated value
Fi g. 7 油分濃度の変化（実験2，相対誤差6％）
Fi g. 8 油分濃度の変化（実験1，相対誤差68％）
実験1と同様に，相対誤差6％で表記したFi g. 7 ではバ
ラつきにより各地点の値のエラーバー が重ならない部分 があり，サンプリング要因を加味して相対誤差68％で表
記 し た Fi g. 8 を 採 用 し た 方 が妥 当 と 思 わ れ る ．Fi g. 8 では油分の減少傾向をエラーバーの範囲内で読み取るこ
ことが可能である．
この実験結果は，昨年度も含め，これまでの実験に比
べて大きな特徴がある．それはグラフ 上で見る限り，非 常に安定した，変動の少ないデータであるということで
ある．50日以降は10, 000ppm以下の値となっている．しか し，初回の測定値である19日時点においても3つの測定値
のうち，2つまでは10, 000ppm以下の値であるため，にわ かにこのデータが「油分の減少傾向」であるのかどうか
は判断 がつきかねる．実験開始時点の 63, 000± 6, 400ppm は計算上の値であり，実測値どうしの 比較ではそれほど
大きな変動がないとも言える．
この原因として，まず攪拌方式が考えられる．これま
での実験のクラムシェルやパワーショベルでのパイル攪 拌に比して，本実験ではコンクリートミキサー車のタン
クを回転させる攪拌方式であり，バーク堆肥内が一様に なりやすいことは 容易に想像がつく．加えて，全方位が
壁に囲まれた状態であるため，それらの壁に粘調なＣ重 油が付着したために，初回測定値から低い油分濃度が検
出されたのではないかという疑念がある．つまり ，分解 されて油分が減少したのではなく，付着したことが原因
である可能性である．それを裏付けるものとして ，温度 変化のデータがある．50日以降のタンク内温度は8∼13℃
であり，バーク堆肥の通常の発酵適温 とされる範囲から 大きく逸脱している．このため，本実験における 低い油
分値の解釈は微生物分解そのものよりも主に他の要因に よるものではないか，と考えられる．
しかし，特筆すべきは 安定して油分が測定されている ことであり，これがコンクリートミキサー車特有 の優れ
た攪拌機能に依るものであるとすれば ，今後のバーク堆 肥による油分解方式の改良に示唆を与える現象として注
目すべきであると考えられる．
3.
まとめ
本研究により得られた知見は以下のとおりである．
・産業廃棄物 に使用される鉄製容器での実験においては ，
杉樹皮製油吸着材に吸着させたＣ重油は，20. 1m
3
バー
ク堆肥における微生物分解処理により，開始時の油分 濃度 47, 000± 4, 900ppmは約 50 日以降に 5, 000∼
20, 000ppmを中心とする範囲に移行し，128 日時点で
5, 000∼8, 000ppm程度となり，当初の 1/ 2∼1/ 4 まで低
下することが判明したが，データはバラつきが大きい ため，明確に油分が減少すると断言するには今後の実
験を待つ必要があると考えられる．また，攪拌方式に
ついて課題があると考えられる．
・試験的要素が強い内容として実施した汎用コンクリー
トミキサー車における実験においては，杉樹皮製油吸
着材に吸着させたＣ重油は，5m
3
バーク堆肥における微
生物分解処理により，開始時の油分濃度 63, 000±
6, 400ppmは 50 日以降は 10, 000ppm以下の値となった．
しかし，初回の測定値である 19 日時点においても
10, 000ppm以下の値であり，油分が減少傾向にあるのか どうかは現状では判断がつきかねる．一方，安定して
油分が測定されている特徴が見られ，優れた攪拌機能
に依るものであり，バーク堆肥による油分解方式の改
良に示唆を与える現象として注目される．
すでに微生物分解処理技術は，製造，使用，処分時に
おける熱処理が原則として不要な環境負荷の低い油回
収・処理システムとして実用性がある程度確認されてい
る．社会に広く受け入れられるために，今回，実現の可
能性を検討した「バーク堆肥のデリバリー方式」につい ては，実施規模やパイリング方式などさらに検討が必要
な課題があげられるものの，成否を決める範囲が一部明
らかになったと言える．
引き続き，「杉樹皮」という生分解性材料から成る環
境負荷の低い油吸着材および微生物分解処理技術のさら なる研究開発を進め，社会還元を目指すこととしたい．
謝
辞
本研究に支援を頂いた日本財団に御礼申し上げます． また，貴重な助言を頂いた同財団・山田吉彦氏，東京大
学・山口一教授に御礼申し上げます.
参考文献
1) 斉藤雅樹他：流出油回収処理材の微生物分解処理技
術実用化に関する研究，平成 17年度大分県産業科学
技術センター研究報告，2006
2) 斉藤雅樹他：杉樹皮製油吸着材の微生物分解処理技
術に関する研究，平成 16年度大分県産業科学技術セ
ンター研究報告，2005
3) ( 独) 海上災害防止センター：杉樹皮製油吸着材の有
効利用及び微生物分解処理技術に関する調査研究報 告書Ⅱ, 第 4 章, 2005
4) 内藤林 他：ナホトカ号の事故に関する調査研究報告
書 （ ナ ホ ト カ 号 の 事 故 に 関 す る 調 査 研 究 会 編 ） ,
