福島大学研究年報

別冊

緊急の調査研究課題

１４３

原発事故がバイオマス資源循環に与える影響研究代表者 物質・エネルギー学系
１．調査研究の目的
我々はバイオマス資源の活用による循環型社会の構築をめざし、バイオマス活用技術の研究や物質循環のモデル化などを行い、企業や自治体と連携した取り組

佐藤理夫

２．調査研究組織＜研究代表者＞
物質・エネルギー学系

佐藤理夫＜研究分担者＞

みを行ってきた。原発事故により降り注いだ放射性物

物質・エネルギー学系

浅田隆志

質がバイオマス資源の循環に与える影響を解明し、低大玉村（理工・客員研究員）

武田栄輝減策を検討することが、本研究の目的である。

共生システム理工学研究科

佐藤幹雄

バイオマス活用の中核となる堆肥化については、家畜排せつ物や生ごみを実際の堆肥化する施設を実証フィールドとし、悪臭軽減策を報告してきた。実証試

３．調査研究結果験を行ってきた地域は原発事故により、各種農産物や本宮市（旧白沢村）白沢有機センター（福島第一原

原乳の出荷が一時停止される事態となった。避難区域

発より西に約５０!）と大玉村堆肥センター（同約５５に指定される放射線量ではないまでも、作付けを制限!）の二か所で測定を実施した。両施設とも乳牛の糞する基準となる放射性物質量（５０００Bq／"−土）にを主原料とし、一日に約１０t の牛糞を処理している。

近い数値の田畑が存在する地域である。畜産と農業

地震直後（３月中）に訪問し、地震の直接的被害がな（特に有機米栽培）は、図１に示すような良好な関係いことを確認し、機器が正常に運転できていることをで成り立っていた。その地域に降った放射性物質が、確認した。その後も運転状況の確認などに何度か立ちこの循環にも悪影響を与えることが危惧された。その寄り、放射線量測定装置（ALOKA TCS−１７１）を借ため、堆肥化施設などの放射線量測定を緊急に実施用できた５月に一回目の測定を行った。線量モニター

し、提言を行った。

（HORIBA PA−１０００）を入手してその後の経過観測を行っている。
白沢有機センターを例に、堆肥製造の様子を図２に

図１

畜産と有機米栽培との関係
阿武隈川流域の水田では堆肥をふんだんに用いて良質な米を生産している。ワラは牛の餌や敷き料として活用され、もみ殻は堆肥化の際の水分調整材として用いられている。牛の糞は堆肥の主原料として用いられ、尿は牧草の窒素源となっている。

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原発事故がバイオマス資源循環に与える影響

１）牛舎

２）堆肥原料

図２

３）もみ殻４）撹拌発酵槽

５）熟成

堆肥製造の様子（白沢有機センター及び近隣の酪農家）
１）牛舎 牛は屋内で飼育され、主として輸入穀物を食べている。乳牛一頭は一日で約５０!の糞をする。糞は敷き料と一緒に、コンテナに回収される。
２）堆肥原料 トラックで農家からコンテナごと運ばれ、一時保管する。
３）もみ殻 堆肥化する際、水分調整材として用いる。秋のコメ収穫時期に大量に確保する。
４）撹拌発酵槽 掻き出すように撹拌する。有機物の分解が進み、温度が上昇する。
５）熟成 ときどき切り返して熟成させる。堆肥の需要期まで保管する。

示す。牛糞にもみ殻を混ぜたものを投入する第一発酵とを考慮すると、堆肥からの放射線量はかなり低いと槽、ある程度発酵したものを撹拌しながら熟成させる言ってもよい。第二発酵槽の途中以降は、原発事故前第二発酵槽、時々ローダーで切り返しを行い熟成させに収集された糞が原料となっている。事故の前後で放る屋根つきの熟成場所が、白沢有機センターの主な施

射線量に有意な差が見られないことより、原発事故後設である。幅５m・長さ１００m程度の発酵レーンが、木の牛糞や堆肥は、大きな汚染は受けていないと推定さ造ビニールハウス内に設置されている。撹拌機を支えれる。６月以降も、放射性ヨウ素の崩壊により全体的るレールの外側に通路があり、そこから堆肥直上（１０に放射線量がわずかに下がっているほかは、大きな変!上）と１m 上の放射線量を測定して比較した。セン動なく推移している。大きく汚染された原料の投入はター内の放射線量分布を図３に、堆肥上の放射線量のないものと思われる。
大玉村堆肥センターでも同様な測定を行った。
（図比較を表に示す。
表

堆肥の撹拌発酵レーンの放射線量４）発酵施設の構造の制約のため、発酵中の堆肥上の（５月１４日 単位：マイクロシーベルト／時）比較はできなかったが、完成した堆肥からの放射線量

場所

堆肥上１m

堆肥上１０㎝

第一発酵槽入口付近（生糞）

１．
４４０．
７９

１／３地点

１．
２５０．
７０る。原発事故時に屋外にあったと思われる雨除けシー

２／３地点

１．
２６０．
６２

トの付近が、異常に高い数値（１０μSv／h 以上）となは周辺土壌よりも低いという同様の結果が得られてい

出口付近

１．
３５０．
６５るなど、放射性物質付着の影響があちこちで見られ第二発酵槽入口付近

１．
２８０．
８０た。建屋の中の放射線量にも大きな差があったため、中間地点（原発事故前）

１．
１９０．
７９

細かい解析は困難であった。

出口付近（原発事故前）

１．
１００．
６６

屋外では、測定した場所が舗装面か土かで、放射線量は大きく異なっていた。同じアスファルト舗装でも４．堆肥に関する基準

１．
２５〜２．
５０μSv／hr と差があり、傾斜や排水の状況に研究開始時点では、堆肥についての放射性物質の基より線量に大きな差があることが判った。流れた放射準は示されていなかった。下水汚泥から高濃度の放射性物質は側溝などに溜まっていることも実測できた。

性物質が検出され、下水に放射性物質が流れ込む可能（この結果は報道各社に知らせ、各地で測定されてい性が高いことが知られることとなった。牛肉から食品るデータの取り扱い方についての注意喚起を行っていの暫定基準値を超えるセシウムが検出され、汚染される。）

た稲わらを与えたことが原因であることが判明した。

堆肥直上の放射線量が、堆肥から離れた個所（１m

原発から遠く離れた地域であっても、腐葉土からセシ上）よりも低いことが、全域で確認できた。これは、ウムが検出されている。このような事態を受けて、汚堆肥からの放射線が周辺（主に発酵槽建屋の外のアス泥・畜産廃棄物・落ち葉や雑草などを原料とする肥料ファルト面）からの放射線よりも低いことを示していについて、徐々に基準が制定されてきている。関連する。アスファルト面は土の面よりも放射線量が低いこるものの要旨を以下に示す。

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緊急の調査研究課題

平成２３年６月２４日付け２３消安第１８９３号

農林水産省

消費・安全局長通達（福島県収受７月４日）

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福島市内の常緑樹の葉から１０万 Bq／!を超える放射性セシウムが検出されている。汚染されたワラや、「汚泥を原料とする堆肥については２００Bq／!を下使用が禁止されている牧草（春に最初に生えてきた一まわる物は流通させてよい。農地の放射性セシウム濃番草）は、相当量の放射性セシウムが付着していると度より低く、堆肥が１０００Bq／!以下であれば散布し思われる。このような放射性物質が付着したバイオマてよい。」

スが、堆肥の原料に混入しないよう、徹底した管理が農林水産省必要である。汚染されたワラや牧草は、現状では農家

消費・安全局農産安全管理課長通達（福島県収受８月に保管されている。エサや堆肥原料への混入を回避す９日）るためにも、早期の処分が必要である。管理保管場所

平成２３年８月５日付け２３消安第２５６１号「肥料中の放射性セシウム測定のための検査計画及び検査方法を制定。牛糞堆肥、雑草堆肥、稲わら堆肥や焼却施設の必要性について、早い時期から提言を行ってきている。

（腐葉土を除く）及びバーク堆肥について、セシウム中通りの多くの水田は、例年通りに作付けされてお１３４・１３７の 合 計 値 を 測 定。３００Bq／!か ら５０００Bq／

り、収穫の秋を迎える。コメの放射性物質量について!のエサ（牧草・稲わらなど）を牛に給与された可能は注目されているが、ワラやもみ殻についても注視す性がある場合に測定を実施。測定試料の採取法などをる必要がある。汚染の度合いによっては、畜産や堆肥規定。」

製造への使用を制限し、牛肉や原乳の汚染を防止し、平成２３年８月１日付け２３消安第２４４４号

農林水産省農地への再拡散を防ぐ必要がある。

消費・安全局長通達「放射性セシウムを含む肥料・土壌改良資材・培土及び飼料の暫定許容値の設定について。肥料・土壌改５．まとめと今後の展望

良資材・培土中に含まれることが許容される最大値

畜産廃棄物を堆肥化する施設などの放射線量測定をは、４００Bq／!（製品重量）。農地で生産された農産緊急に実施した。原発事故前後の牛糞を原料とする堆物を当該農地に還元施用する場合や、畜産農家が草地肥は、周辺の農地に散布しても放射線量を増やすこと

・飼料畑等において畜産廃棄物を施用する場合などをはなく、概ね安全であることを示唆する結果が得られ除く。暫定許容値を超える肥料・土壌改良資材・培土た。今後は、堆肥に含まれる放射性物質量を測定し、を農地土壌に施用しないこと。肥料・土壌改良資材・汚染の程度をより定量的に評価していく予定である。

培土が暫定許容値を超えていないことを自ら確認した８月末の時点では、収穫された玄米（早場米）から上で出荷（販売）すること。」

は食品の暫定基準を超えるようなセシウムは検出されていない。土壌中のセシウムがイネに多くは移行しな

現時点では、製品１!中の放射性セシウム量が４００いことを示唆する結果である。食用部のみならず、ワBq を上回る堆肥は原則として使用・出荷でき な く

ラなどの非食用部の汚染状況を確認し、バイオマス資なっている。食品の暫定基準値が５００Bq／!、また、源の循環が安全かつ円滑に行えるよう、データの蓄積作付け制限を判断する数値が、５０００Bq／!であること定量的な解析が必要である。研究期間３年の大型のとを考えると、堆肥に対する４００Bq／!は、かなり厳研究資金を得ることができたので、自治体や農業団体しく、安全サイドに設定した数値と感じている。とも連携して、さらに丁寧に研究を推進したい。

牛糞に対し、ワラが２〜５％（重量％）、もみ殻が１０〜３０％混ざったものが、堆肥原料となっている。有【謝辞】

機物は発酵により分解し、水分が蒸発するため、堆肥放射線量の計測や施設運転状況の調査に御協力いたの重量は原料の約半分となる。セシウム濃度は堆肥製

だいた、白沢有機センターおよび大玉村堆肥センター造過程で２倍となることに留意が必要である。の皆様に感謝申し上げます。

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図３

原発事故がバイオマス資源循環に与える影響

白沢有機センターの放射線量分布
牛糞は原料保管庫でもみ殻と混ぜて水分調整を行う。第一発酵槽・第二発酵槽で発酵させ、熟成場所（屋根あり・通路側は開放）で熟成・保管される。
一般販売用の袋に詰めるために水分量を少なくした堆肥（震災前に熟成が完了していたもの）が、外気の流入がほとんどないビニールハウス内に保管されていた。

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図４１４７

大玉村堆肥センターの放射線量分布
牛糞は建屋内で水分調整され、発酵槽で撹拌・発酵し、建屋内で熟成した後にフレコン（フレキシブルコンテナ：１!
程度収納できる大きな土嚢）に収納して保管する。
装置構造の制約で、発酵槽の堆肥の直近での測定はできなかった。
敷地の傾斜や雨水の流れるルートが複雑で、汚染されたシートがあるなど建屋内でも局所的に線量の高い個所があり、細かい解析は困難である。
堆肥フレコンの数値は、並べてあるフレコンの隙間で測定。周辺の線量よりも低いことは、堆肥が放射線を（それほど）出さず、周辺からの放射線を遮蔽しているためと考えている。

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原発事故がバイオマス資源循環に与える影響【追記 ２０１１年１１月】
９月中旬に堆肥原料となる牛糞、発酵または熟成途シウムが検出された。屋外に保管され汚染されたワラ中の堆肥を採取し、Ge 検出器を用いてセシウム濃度の給餌は禁止されたが、屋内保管のワラは検査されるを測定した。発酵槽通過に約２か月、熟成に数か月をこともなく使用され続けているのが実情である。餌に要するため、過去にさかのぼって牛糞の汚染を推定す

含まれる有機物は消化吸収されるが、吸収されにくいることができる。放射性セシウム濃度は、堆肥の基準形態のセシウムはそのまま糞として排泄され、いった値（製品において４００Bq／!）を超える場合が多くあん吸収されたとしても時間が経つと尿として排泄されり、５〜７月に搬入された糞のセシウム量が特に多る。規制値以内の餌（稲ワラ・牧草は、含水率８０％にかったものと推定される。
（図）堆肥表面付近の放射換算して３００Bq／!）を与えたとしても、糞のセシウ線量は周辺環境よりも低い結果が継続して得られていム濃度は堆肥の規制値を超える可能性がある上、堆肥たが、センター内 の 表 土 の セ シ ウ ム 濃 度 は７，５００〜の製造過程で有機物は分解し水分が蒸発するため、セ３９，５００Bq／!もあったために、堆肥の汚染が計測さシウムは更に２〜２．
５倍に濃縮される。福島県が公表れなかったものと考えられる。

している県内各地の堆肥のセシウム量も、規制値を超畜舎やえさ保管場所には外気の流入が避けられないえている場合が多い。県内で何万トンにもなる多量の構造のものが多くある。
（写真）このような屋内で保堆肥を適正に処分する必要がある上に、来年の作付け管されていた昨年のワラから、４００〜３０００Bq／!のセ前には同量の堆肥を確保する必要がある。

図

写真

撹拌発酵槽内（幅約５m×長さ約１００m）および完成堆肥の放射性セシウム量
発酵槽通過後は切り返しをして場所が移動するため、正確な完成時期が不明

ワラの保管状況の例

雨が直接あたることはないが、外気流入がある。

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