平成２４年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

油の微生物分解処理技術の一般化に関する研究（その６）小谷公人 *・齊藤雅樹 **・吉岡誠司 **製品開発支援担当・ **工業振興課

Research and Development for Utilization/Generalization ofBiodegradation Disposal of Recovered Oil (6th Report)
Kimito KOTANI*, Masaki SAITO**, Seiji YOSHIOKA**

要

Product Development Group, **Industrial Development Division旨
東日本大震災の被災地復興を技術支援するため，23年度に実施した災害漂着油回収物をバーク堆肥によりバイオ処理する技術の実証試験を継続し，その分解プロセス把握，緑化資材化に必要な試験，復興資材活用に向けた協議等を行った．その結果，A重油とC重油が混濁した重油系油種の災害漂着油回収物のバーク堆肥中での油分濃度は，試験開始時に推算された約5,800±620ppmから約8カ月で500ppm（検出限界）以下となり油分解が確認された．また，この実証試験バーク堆肥は，重金属についても環境基準を下回っていたこと，有害物質による植物の成長阻害や異常症状は認められなかったことから，関係機関と復興資材活用の協議を行って試行実施が検討可能であった．

1. はじめに

2.2 誤差評価及び油分濃度の測定方法

本研究では，回収油の現処理法である「焼却」に対し，各測定値及び油分濃度における誤差評価はこれまでの全国各地のバーク堆肥製造工場での発酵工程をそのまま実験に準じて行った．また，サンプリングにおける誤差分解処理に適用するバイオ処理の実証モデルの研究普及も同様にこれまでの実験から相対誤差＝68％とした．油活動を継続して行ってきた．平成19年度から，環境負荷分濃度の低い測定値では影響が大きいため，結果の評価低減型の処理と位置付けられる油流出事故等の油回収物において注意が必要である．の微生物分解処理技術の社会実装を目標として，これま実証試験の処理作業及び測定方法については Fig.1 にで「回収油を閉鎖サイトにおいて微生物分解処理した安示す．前報のとおりバーク堆肥 100 ㎥(約 50ｔ)に災害漂全な残留物を環境に戻す」シナリオ実現をめざしバイオ

着油回収物を総重量で約 1.6ｔ投入した状態で約 6 ヵ月間処理の拠点づくりを行ってきた．

は 2 週間ごとに行う攪拌時にサンプルを採取した後，油平成23年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震に伴分濃度を n-ヘキサン抽出法により 1 か月ごとに測定した．

う津波等により，広域性と多発性を特徴とする「国内史油膜油臭が認められない状態となった約 6 ヵ月以降継続上最大級の油流出災害」が発生したと捉えて，23年度のした本研究では，約 8 ヵ月目と約 14 ヵ月目にサンプルを活動は，この震災に関連する復興技術支援プロジェクト採取し同様に油分濃度を測定した．また，約 14 ヵ月目のとして位置付けた．つまり，被災地の環境を修復する新時点で実証試験バーク堆肥の GC-FID 法による THP（＝全たな社会技術として，前報1)のとおり実証試験を大船渡市

石油系炭化水素 C6～44）試験を行って，そのクロマトグで開始した．本研究は，この実証試験を継続し，油の分ラムにおける残留するガソリン（C6～12），軽油（C12～解プロセスの把握や緑化資材化に向けた安全性の確認を28），残油（C28～44）の油分組成の性状を調べた．

行って，復興資材活用に向けた協議の取り組みを行った．

2.3 重金属等土壌環境基準分析
重金属等 11 種の分析測定については，平成 3 年 8 月 232.

実証試験の内容

日 環境省告示第 46 号「土壌の汚染に係る環境基準」で2.1 災害漂着油種の分析指定する項目の分析方法で行った．

前報では，漂着油回収物中の油層部，水層部の油分濃2.4 植害試験度を測定したが，その油種の分析は行っていなかったこ

昭和59年4月18日付け59農蚕第1943号 農林水産省農蚕とから，GC-FID法によるTPH試験を行って，標準サンプル

園芸局長通知「植物に対する害に関する栽培試験の方のクロマトグラムと比較して濁油層の油種を調べた．

法」に定める試験方法で行った．

4平成２４年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

Fig.1 実証試験のバイオ処理風景及びサンプリング測定記録作業
31℃で推移していた．特に，地点B（中）としたバーク堆3.

実証試験の結果及び考察

肥中央部は，実証試験地の寒冷な気象条件であっても約6

3.1 災害漂着油の油種

ヵ月後の平成24年3月まで40℃近い内部温度を維持できてGC-FID法によるTPH試験を行ってこの災害漂着油の油種いた．このことから，一般的に微生物では難分解とされを標準サンプルのクロマトグラムと比較して調べた結果ている重油を含むバーク堆肥であっても，分解微生物がをFig.2 に示す．この災害漂着油回収物油濁層は，標準高い活性状態を継続していたことを示す発酵による内部サンプルC重油とA重油のクロマトグラムが重なり合った温度と考えられた．約8ヵ月後となる同年5月以降は3地点クロマトグラムを示した．よって，C重油が主体でA重油とも20℃前後で推移していることから，この内部温度のと混濁した重油系漂着油であると確認した．

低下状態はほぼ発酵分解を終えた状態にあると考えられる．（Fig.3下のグラフ）

災害漂着油回収物濁油層の油種 （大船渡）

油膜や油臭については，バーク堆肥に投入埋設した災GC-FID法によるTHP試験 クロマトグラム

害漂着油回収物により，約3ヵ月前後まで目視上や官能検査で観測されましたが，周辺環境に影響することはなかった．しかし，その後は観測できず油膜や油臭を生じる状態ではないことが示唆された．なお，重油系の漂着油

軽油又はA重油を吸着した樹皮製油吸着材は目視観察上約2ヵ月前後で識（標準サンプル ）別できなくなり，比較的早い段階で杉樹皮や綿不織布が分解過程に入ることも確認できた．（Fig.3中の矢印）
バーク堆肥中の油分濃度は，バーク堆肥中の3地点で任意に9箇所から採取したサンプルを試料とする方法でサンC重油プリング測定した．この場合の油分濃度は，開始直後は（標準サンプル）

一部の回収物と接した堆肥周辺で局所的に高く，撹拌作業によってバーク堆肥と混ざり合うことで分散均質化してゆく傾向がある．今回の実証試験では開始時点の推算
油分濃度約5,800±620ppmを超えるような局所的高濃度な試料がサンプリングできなかった．サンプリングに起因

Fig.2 濁油層のクロマトグラフする誤差（相対誤差68％）で補正した油分濃度は，約3ヵ

3.2 油分濃度の変化及び分解プロセス

月後（78日）が約4,000～500ppmであったが，約4ヵ月後実証試験を開始した平成23年10月6日から平成24年11月（110日）で約2,300～500ppm（検出限界）以下と開始時30日までの約14ヵ月間のバーク堆肥の内部温度や油分濃の1/2～1/10 以下に低下し，その後も約6ヵ月後まで同様度の経時変化及び観察記録をFig.3に示す．に推移していたが，約8ヵ月（236日）以降はいずれも500ppm（検出限界）以下となり，油分が測定できなかっ

バーク堆肥の内部温度は発酵温度を示すとされ，微生た．（Fig.3上のグラフ）

物の分解活性を知る指標のひとつと考えられる．試験開また，n-ヘキサン抽出法による油分の定量だけでなく，始時にパイル状にしたバーク堆肥中3地点（上段，中段，下段）の内部温度は48～45℃であった．既に堆肥発酵中約14ヶ月（421日）後の時点で実証試験バーク堆肥のTPHのバーク堆肥を使用し，微生物が分解に必要な酸素を供試験を行って残留する油分組成の性状を調べたところ，給する撹拌作業を行うことで，内部温度は3ヵ月以上55～

全石油系炭化水素＝THP（C6～44），クロマトグラムにお5平成２４年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

7,000地点A（上）

油分濃度 ppm

6,000

地点B（中）

5,000地点C（下）

4,000

0 day（開始時）

3,000
2,000

検出限界以下1,000（油投入前と同等の油分値）
0
日数 day 030

60

90120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

420

油膜
油臭
油吸着材
60
50

温度 ℃

403020100-10地点A（上）

地点B（中）地点C（下）

平均気温

最高気温

最低気温

Fig.3 実証試験バーク堆肥の内部温度（下），観察記録(中)，油分濃度（上）の経時変化

けるガソリン（C6～12），軽油（C12～28），残油(C28～ざしていることから，環境省や各県などの災害廃棄物及44）のいずれも通常のバーク堆肥同様100mg/kg/dry（検び津波堆積物の処理指針や処理計画等に沿って有害物質出限界）未満であった．の化学分析を行った．つまり，災害漂着油回収物は，広これらの試験結果から，油分濃度の低い測定値では影

義には有害物質等を含む津波堆積物の区分に属する分別響が大きいことを考慮しても，本バイオ処理技術により回収物と考えられ，油以外に津波堆積物由来の重金属等

災害漂着油回収物の油分は約8ヵ月でほぼ分解されたと判を含んでいる可能性が否定できない．約14カ月目（24年断し，実証試験の分解目標を達成した．

11月30日＝421日）の土壌環境基準項目に準じた重金属等

3.3 重金属等有害物質の影響の溶出量10項目，含有量3項目の分析試験を行った結果を

この実証試験では資源循環型の新たな災害廃棄物処理

Table 1に示す．これらの項目すべてにおいて土壌環境基の方法として，災害漂着油回収物の分解処理後のバーク準を下回っており，実証試験バーク堆肥は有害物質を含堆肥について法面緑化などでの緑化資材化再生利用をめまないことが確認できた．
また，分解処理後のバーク堆肥を法面緑化などの緑化

Table 1 処理後堆肥の重金属等の分析結果
項 目

溶出量

含有量

カドミウム
全シアン
鉛
六価クロム
砒（ひ）素
総水銀
アルキル水銀
セレン
ふっ素
ほう素
砒（ひ）素
カドミウム
銅

環境上の条件0.01 以下
検出されないこと0.01 以下
0.05 以下
0.01 以下
0.0005 以下
検出されないこと0.01 以下
0.8 以下１ 以下
15 以下
0.4 以下125 以下分析結果＜0.001
不検出＜0.005＜0.01
0.004＜0.0005
不検出＜0.001
＜0.08
0.2
0.3
＜0.1＜0.5

用途で再生利用するには，肥料取締法によって汚泥発酵肥料などと同じく普通肥料として取扱われることを想定単位mg/Lする必要がある．同実証試験バーク堆肥により植害試験

mg/L実施した試験結果をFig.4に示す．この植害試験でも，有mg/Lmg/L

害物質によると考えられる植物の成長阻害や異常症状はmg/L認められなかった．

mg/L
mg/L

この分析や植害試験の結果からも，分解処理後のバーmg/L
mg/L

ク堆肥は有害物質を含まないものであり，再生資材としmg/Lても生活環境保全上の支障はなく，堆肥としての安全性mg/kg
mg/kgを満たしていると考えられた．

mg/kg

6

平成２４年度 研究報告 大分県産業科学技術センターが示され，復興資材活用の試行に向け具体的に検討可能
写真

1との意向が確認できた．
これらの試行実施は，公共工事や事業等の複数の用途生育状況で検討可能であったことから，具体的には次年度に向け標準区
供試肥料区
対照肥料区てその条件に適合する緑化資材化の調整をはかることとなった．

播種10日後5.

まとめ

本研究の実証試験の結果及びその後の取り組みの成果は，以下のとおりである．
写真

2

・実際に大船渡市で回収された災害漂着油回収物中の濁生育状況

油層の油種を調べた結果，C 重油が主体で A 重油と混濁した重油系漂着油であると確認した．

標準区
供試肥料区

・災害流出油回収物をバイオ処理する実証試験の分解プロセスを把握した結果，バーク堆肥の内部温度は開始

試験終了時
播種21日後から 3 ヵ月以上 55～31℃で推移し，バーク堆肥中央部は，実証試験地の寒冷な気象条件であっても約 6 ヵ月後まで 40℃近い内部温度を維持し微生物の分解活性が高いことを示唆した．油膜や油臭は約 3 ヵ月で消え，

写真

3

油分濃度は約 5,800±620ppm から 500ppm（検出限界）

生育状況以下となり，災害漂着油回収物中の油は約 8 カ月でほ

標準区
対照肥料区

・油以外で土壌環境基準値以上の重金属等の有害物質はぼ分解され，目標を達成したと判断した．
含まれておらず，植害試験においても有害物質の影響

試験終了時
播種21日後と考えられる成長阻害や異常性状は認められず安全な緑化資材化が可能であった．
・新たな社会技術として再生利用を進める観点から，この実証試験後のバーク堆肥について復興資材活用の取Fig.4 処理後堆肥の植害試験の結果組を行った結果，公共工事や事業等の複数の用途で試行実施が検討可能であった．

これにより，災害廃棄物処理方法としても現状の焼却

今後，具体的に条件に適合する緑化資材化の調整をは処理と比べ低環境負荷（CO2排出で約1/3）であるだけでかる．これにより災害漂着油のバイオ処理が一般化し，なく，今回のような津波等で漂着油汚染が発生した被災

新たな社会技術として進展するものと期待できる．

地内において分解処理と再生利用が可能な資源循環型の新たな社会技術となることが期待できると考えられた．

謝辞
復興資材活用の取組

本研究にあたっては，実証試験にご尽力頂いた大船渡

本研究は「油流出事故回収物の微生物分解処理の普市の関係担当者，試験作業協力を頂いたトーア木材(株)及」の一環であり，震災に関連し被災地での復興資材活田鎖氏はじめ，長年多大なる支援を頂いた(独)科学技術用に特化して，油の分解プロセスの把握や緑化資材化に振興機構，貴重な助言を頂いた客員研究員 関正明氏，ま向けた安全性の確認が行えた．このことから，被災地のた活用に向けてご指導を頂いた国土交通省東北地方整備復興事業に取り組む国や県及び地元自治体である大船渡局，岩手県の各機関関係各位に深く御礼申し上げる．

4.

市ほか関係機関に本研究の成果について現地説明し，公共工事や事業等の用途に合わせた緑化資材化，つまり実参考文献

際の復興資材活用を試行するための取り組みを行った．

(1) 小谷公人, 他 : 油の微生物分解処理技術の一般化に関する研究（その 5），大分県産業科学技術センター

平成 25 年 2 月中旬に関係機関を訪ねて説明及び活用に

平成 23 年度研究報告，2012

ついての協議を行った結果，本研究成果については理解7