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研究
斉藤雅樹＊・玉造公男＊・小倉秀頼。木本弘之榊。永水堅柚＊材料科学部■＊＊（独）海上災害防11ニセンター湖蚕棚究室・州ぶんご什機肥料≠

Research and Development for Utilization and Biodegradation Disposalof SBS（SugiBark Sorbent）
ktaSak土 SA汀0不，Kimln T封モ∠汀Sし KしRI耳

Suguru OGしJRA轟，トIiroyukiKIMOTO半＊，KatashiN／1G皿fZしTX＊＊
羊h／tatL，rialS（、ien（二e と1nd Technologyl）ivisLon

史不服Iritjmc L）isasLer Prevention（：enter，榊Bun脚 Yuki王iiryo，hlC．

要 旨
杉樹皮を厘料とする油吸着材は，当センターでの研究を農礎に平成10年度以降，【】本財団の支援により（独）海L
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J一〔会社（大分県竹田市）に上って製造・販売されている．使用後処分時における環境負荷の低減を目指し，微生物分解処邦枝術の研究開発に平成iこう年度に着手しており，本年度ほ実用規模に近い100rr用量模のフィールド実験を行ったところ，当初0．6（ライ）であった油分濃度（C蚕i由）は60R後に約レノ2程度に，120R後に約i′√／5〜し6に低卜していることが判明した．去た，杉樹皮製油吸着材を平成16隼9月発生のブルー■オーシャン号事故の流北川l回収に用い，実海域における柵回収性能が評価された．

1． はじめに「1」規模レベル（36扁）での微生物分解処二哩技術をさらに

杉樹皮を原料とする油吸着材は，平成9隼のナホトカ弓一規模を拡大し，100【元の実用規模における分解パイルでの事故直後に開始した当センターでの展礎的な研究を農に，油分解実験を中心に，本着想に基づく研究開発を行った．

（独）海上災害防止センターと共同で，平成10年度に「＝】本あわせて∴実際の油流出事故で使用した杉樹皮製油吸着財団調査研究筍業として本格的に開始され，特許出願な材（マット型，万「司旗型）を用い，100n寺の実用規模分解どを経て平成12年度に実用化し，製造が開始された．現パイルでの分解実験を行った．ニれは，そのまま実用ヤ

在，ぶんご有機肥料株式会社（大分県竹田市）をメー′′，，カードとして利用することを念頭に置いた実験でもある．

ーとして「杉の油取り（すぎのゆとり）」の品名で全回

また，本技術〝）実用化に向けて分解工程の安定化およびに普及しつつある．

陣現性確保に質するため，変惟剤濃度勾配ゲル電気泳動

杉樹皮製油吸着材の特徴は，全国第2位の生産量を誇法（Ⅰ）（iGE）の手法を用いて油分解処明い堆肥化に用いる微生物柏の変化について研究を行ったt

る大分県の杉の，樹皮部分を原料′に用いる点であり，天然素材製品でありながら従来県石油原料製品並みの吸油性能，価格を実現した点にある．製造，使用，処分時に2．微生物分解処理技術職実用ヲイ仙廉雄実験おける環境負荷は石油原料製品より小さいと考えられる．

21実験の方法

杉樹皮製油吸着材〝）生分解惟である特徴を活かし，現状バー【ク堆肥力i雄トに，昨隼度の油分分解実験に供した分♂）焼却処分よりさらに環境負荷の小さい処分方法ブ すな

解残留物を混合しブ その中に吸納後の紬吸着材を埋め込

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

み，円錐形パイル伏に被覆した後，定期的に脱拝（切りが開発の［］標となっている．

返し）を行い，油分濃度の変化を調査した。実験サブイ
一肌ルドは，ぶんご有機肥柑梯（人分県竹田市）内に設けニれ去、■㌣平成13年度までの‖本財団調査研究事業，平成14〜15勺三度の（独）海上災害防1ヒセンター委託事業を／」．
」・＿用いた油はC重油300kgで，製品版の 杉ゾ）油取り」「7行い，使用後の油吸着材と吸着した洒とを，微生物活動ソト型（45cm x′臨m）に，1枚あたり0．6kgを吸着させたによって分解処理する技術の開登に着手した．

本年度は，これまでに行われてきた実験室及び小観模，≠）のを合計300枚用いた．バーク堆肥はホイールtl−ダ♂）¶63一

バケットで容積を計量した約川011汗吏どを用いた．嵩比重が約（〕．5であることから約50tであると推定される．パイルゾ）形状はやや膨らんだ「1］錐台状で，上面￠2Tn，底面￠7m，高さこ主．5nl程度となった．

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≠、〃）を使用した（油分濃度0．0：うー1イ））．昨隼

度の油分分解嵩験に供した分解残偏物は，分解開始後約1年が経過したもので，油分濃度は（〕．（泊％である．二れらを9：1ご混合Lた≠ノのを実験に値鞘した（油分濃度0．03（）′b） パイル全体の実験開始時の油分濃度び）平均値
は約0．研】と推定される．

「上g．：う パイル断面に旺べた吸着マットを被寝する様子

以下の手順に従／つて，吸着マットをバーク堆肥ハイルバーク堆肥は通常，好気発酵に要する酸素供給のために埋め込んだ．
こじ人型容器（ドラム缶）を計量するに定期的に膜灘（切り返し）を行う必要がある．授拝は

老大型容器に吸着マットを入れる
諾人型容器に計量したC重帥を注ぎ，吸着マットに吸着パワーショベルなどの重機を用い，バーク堆肥パイル〝）上側からすくい取った車）のを隣接するサイトに順次移動させる方法で行った（rTlg．4）．頻度は約2週間に1しdでさせる（F豆ト1）〔室二吸柚後の吸着マットを大型容器から取り川し各パイルあり，ニの際に油分測定≠ためのサンプリングも同時に断面に規定枚数並べる（Flg．2，3）

行った（Flg．5）⑤大型容器の減量分を計量する⑥パイル断面に吸着マットを准べ終わるとバー→

ク堆肥で規定の間隔（高さ）だけ被覆し，順次上のパイル断面に移り，同様の作業を子戸うヱ結果的に規定枚数で規定Ⅷ量がほぼ全て吸着されるよ
うに途中で微調整する

Fig．う ハイルげ）悼件C7）様イ「、1g．1（二重油を吸着マットに吸わせる様イ

Flg．5 バーク堆肥ハイルから）のサンプリングの様子
F毎∴ 2 バーク堆肥断面／＼の吸着マット設置り）概念医−64一捌′′王咋川f士以トソ〕とおりとしノた，

き′㌧変化㍑刃∴れなカレ⊃た −れごい走来ハ′美駿 ∴う〔iI11ノ＼

1二油分濃度（1lヘキサン柚H塵量は）イ／レナご±、 ）と畑塵yす一な結果ごLをノろ ！＝′ノー「掛始か工JO＝

2運用鉦二＝可捏痩：け削守時毎），曲線が㍑はヤラッ

後三でさ上値が人きぐ外れた寸しりが見レ、〕′れろ′汗それJ刃葦トになる時期 け、（うナノj程ノ斐）圭で計測

l け：た…三ごノ安定し／た憤ヒブごノ）た．

たた，昨15午度爪ヾ浴‖圭ハ十∴∴ル」二上て′左験1二，／†回

笠沖積のま軋査（（i（ 定什分析）

8週間に川一雄主度，曲線が；モさ玉、フラット∴二なろ時期

朗笑験 ＝肌＝扇ハイ′レ）に上るノ実験にぉいこ，平均油分濃度（讃※補正済）を比較Lた（H㌫ 8）ト 開始時肌油分（i〜6ケJ」程度1吏ご計測

濃度甘珊紺胤丈ノ†一項び〕某験（川（〕汀1 バイ′し）で杓0．6り′（，昔微生物相の調査（l）（㌫E）

昨15牛度ーハ′実験 り6111Jハイル）ここ約1．0㌔，であり，いj二〔う週間に＝叶程度，山根がはは、フラットになる時期（卜牒ケH程度1まて計測れご）日射情動過ととら∴油分が減少する様J′が明〔」ニトニあしi二目視観察など（油の集気，手指への油分付首等）

る．上り人規模に了ト〕た10（）Irllハイ′レ（16年度）にユニる

言ハイル内爪温度（過＝「可程ノ度 ）分解〃りノが こ摘‖】エバイ′ン（H隼度）∴比して，」二りノ友ノ′主

なお，油分Ⅵ欄定ほnヘキサン柚＝重量法によ／）たに減少する傾向が見ヰれる．あわせ∴卜葎．〔iユニト】g．9

油分濃度おょび沖縄分析は殊住化分析センターに委託Lを比較しノてみろと，各時点における油分濃度測定値〃）バた．測定†虹からバーク堆肥そり）もげ）が含む溶媒可溶分ラ／〕きけ1001rllハイルごぴ）′親猿の万′が小さいことがわか（（）．0：り を減じ，バーーク堆肥からの（二重油阿収率

る．

（0．75）で隣することに上り，サンプルに含まれる油分濃度を推定した．また、サンプリング作業に払人目ろとOO■1】204︵U−︵り2．2．1油分濃度nO

2．2 実験の結果U・1ることとした︵U∵．．

フリンブ補け二係数（0．摘）1で除Lたらゾ）を併せて算川す

2J．

回収率（0．75）のかわりに予備実験に上り算廿したサン

0

思われろ誤差を補正するたれ バーク堆肥からのC重油

100080

実験開始時（00AIY）における油分濃度サ理論値は，私0600．6％である．ニの時たでは，吸着マットけ厘形せ保／」て040

おり，沌ほその中に合ぺれごいる♂）ご，バイ′レ内ゾ）油分、． −上000

濃度は均一に′㌧りょうがない．従って，測定斗不可能で

05（）

10020015（〕DAYある、
F‥盲g．（う 油分風炉桝射ヒ ほ指摘正済＝可巨け）サンプリンゲは広軌の撹拝が子J二われた開始後2週間時点に行／）た．既∴吸着マットの頂形は留めておら−rjご，二れ′三ごゾ）′実験同様，マットト人に含去れろハーライ

二〝）後，約2週間ごとに行う膜平和寺にサンフ′ンを採取しノ，それぞれの油分濃度せ灘はしノた 油分濃度の変化を
ドjg．トおよびFi㌫ ■＝∴表十f・、ig．机も 汀侶溌摘雄雌定軋 すなわちオリジナル〔り∵測定個メヰバーク堆肥が≠）とま）ヒ有Lているrrノ＼キサン

可溶分（り．0：う（H，）／を減じ，溶媒抽出ノ」∴上ろ［；呉差付〕係数（0．75）で「粁寸￣る酢仁（損差楠L【三）を行／〕た放偵〃）時系列変化を表した≠）げ）である． 一方，Fiに．7は，以上ノ）
補1仁に加え，サンプリング叫葦〃）誤差を加味Lた補正を行／）た参考値である．
二れら2／つ（ハ凶に上ると，閉頼鋸安細山分濃度は60f二1
後に釣L／2程度に，に0日後に約1′′′5へ／レ′6に低下Lてい︹U ハU O ︵U nU ︵U ︵U n︺ ︵＝U O O ︻U O ︹U O O O O
バて 2 0 致U 6 ∠卑 2 nU 兵U ︵b 4 りム ︵U ︵古 ︵0 4 2 03 ハJ 3 2 2 2 2 2 ﹂− −−・−t − イー 爪U O O O O

トの存在により，ノ甜、‡置が判明する状況であ／〕た50＝〕0150DAY「1g．7 油分濃度げ）変化（苦歳トサン▼ノリング絹口二済）ろことが判明した． 一九120F†後以降に古土油分濃度に大ー65200

」 「 ＝＝町＝一LユニU

J ．∴討ち 如 J′jき乙 ←ノノ050100−50200DAY

卜ig．H 平均油分濃度（誤差傾正済）推移しり比較

ト1ig．川 〔二石油（1（勒叩m佃、1】ノ￣「¶− C川∵テハノー酎l＼／／／ ′050100150200DAYF亙〔）油分濃度の変化（：ミ6rTf；誤差補正済）

2．22 油種の調査投入したC重油が微生物分解に上りどJ）ょうに変化するかを，ガスクt巨アトグラフイー（G〔1）による定性分析に上り調査した．

fごig．10に今回実験に使用LたC重油（1叫叩m柿当）〝〕クロマトグラムを示す．（二電油のピーク分有は，代表的な炭化水素のヒーク位置から判断されるょうに，（二17付近を中心とした分布となっている，規州＼tのあるシヤーブなヒークは直鎖の炭化水素とみられる。ヒーーク分布の中央付近でベースラインが山のように盛り上が／つていFjg【115日【1経過時ノた（10（〕Oppm柑リ1）

るが，二れほ枝分かれLた炭化水素などげ）成分ヒー∵ソが2．2．3 微生物相の調査

重なりあって形成したものと考えられる．

これ圭でバーⅣク堆肥ハイルという清作な微′†二物活動宜

次に，バーク堆肥パイルの残一新由分げ）定性分析結果を示す．F土g．11に5日F†経過時点における残留油分のクこJ行われていろフィー1ルドにおいて，油分濃度が減少しノてマトグラムを示す 油分解が進行している過程のクロマいくということさま確認されていたが，そ爪可†にどのとうトグラムを見ると，投入した（二電油そ〃〕ものげ〕ヒーク分な微生物が′ヒ尽し，油分解に貢献Lているかに／っいてほ布とほぼ 一致するもの（フ），（二屯紬ノ）組成成分炭北水素の確認されていなかった。
そこ で，今回は油分分解処理。堆肥化ユニf【−け）徴′t二物相

ヒーク強度ほ減少していることが確認される．

一66】

いろ可征性′1、′jミされノニ．

宣・り（；Ⅲ二ノ）手法を用いて特定キ試′ ノL

サンフノし∴、し、J仙申 ′′二L軋1∴ノ〕き上）＝ilケ行い1紬分椎2．2．4 日視観察など
油山万∴し∵）いて∴L，主（トトうり‡後手‡モ】パトトてH∴ ノ本来証前後リ）2サンソ′レゾ）仰遥／を比較しノ。1二 汀1塁．け）．分断11rJに持性的なそ）（ノ），分解後∴二特典的なら直，分解毒手j後て持（、重油〔ノ）某；し′二、工」′圭 −二i二変ーまニノてしノニ感じ／王′・乏：ナて）∴′′ノバ 、場J〕、巨）（ノ）∴つき，16S†1肌」トハシ」−ナンス解析を子J／ノこ徴′上三∵廿＝碇∴雷臣ハ呈′云てhろ1宰‖牛車匿左樟藍二感じ／、）か物櫨を推定した（Hg．刷

モノ㍉度∴＝奈々∴ニノ〔女こ／小変㍑し′、」ンノ）貴人物か芋川1ご責）ろ∴1二／‡加∵ノ王い人けミj∴二ごい山頂イ∵武士∵／ト識別′汗バ棚ク堆肥油分解前後のDGG巨パタ山ン比較

小／′しこい扶態∴変化Lた
トト二（1り ＝経湖畔点て鞘キ／＼ソ）酢ノ汗卜結上座し：／ゝ」ズしノーj「Jf」し′）水滴ン ∴‡j：ト：）舶憮き」祝祭されニノ1∴うレ〕ノ

2、25．パイル内の温度
ヘー「シ堆肥ノイ′レトノ＼巨川fuと′竺変化′㌢「1g．＝∴一／Jて−了 た験予＝川土バーツ堆i巳（ノ〕活小ノト∫J：状態±される（〜0〔二前後を保／）こいたが、徐々に温甘か低卜すろ傾府相見JJれ′一し−．開始後リ0【月を適時点か〔Jさ土はさま、50（二以トキ推移し，1冊【！
経過咋卓∴ご：吏：ご10t拙空とな／った 二（ル使向沃これ巨て（ノ）：捕汀lこ／j実験とf吏は同じものである．

温度が低卜する原題引丈，微生物活動（什低下，外気温ハ低下などが考えられる．美た，切り返し直後は温度甘「ig。12 油分解前後げ＝）G（i仁ハクーン比較

口一紙下し，その後上昇する傾向があるが この現象は通常ソ）バーク堆肥製造過捏で妄）同様ごあり，好気発酵′が酸バンド椙間性が畳も高いシ…ケンス

相聞鮭i％） 相調性が落し噛養魚珠

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0 20 4D 60 80 用0 120 140 16ロ ー純 200DAl′

F、1g．1：三 浦分解前後（ハ微生物種の推定
fTig．＝巨バー夕堆肥′、イ叫力m混度変化
Fig．12〜1ニうにおいて， 鋸イcけe」さま分角紺に特異的ノ 亡≠）の，「ノけtp上1」は分解後に持牒的なそJの，（二（）rnrれ（）rlに

3．実海域における油回収性能の調査
平成16イドり月にノ広島欄汗＝う市海パ！二」二おいて，木材運搬

両者共通のらげ）を雪ナ㌻．Ur（一汗胤石111」S tjlPrm（）叩h之1ビr・i…S（ウレイバチルス属）がし1（」1れⅠ¶（川にあるが，二れさ土好熟菌

船ブルーーオーーシャン巨う一ゾ）転軌二什う，出品汗＝車故が軽牛しごあり，通常げ〕1二壌には存在しないウレイ／ミナ′レス属細杉樹は製油吸牒明確使朴ト引地奈が得ン、〕れ∴／∴扉）∴l＝回菌を高温ヒなろ堆肥卜付こ確認した．

収性能の隠諒と L一朝㍍針川舟品を実際∴杵h た微生物分解処理〔ノ）実証実験を行／）たt

A上 †ノ甘（油分解後に特異的）に，し1Ⅲ（サイトファー

現場において，オイルフ二ニンス誓牛ノ雄三樹皮製油吸着材ガ。ブラボバクテリウム・バクテLアイデスグルー「プ）がを展張した，15mタイプを1本，10T11タイプを牒本，5r†lタ確認された．〔二F侶1油流廿事古畑ノ〕バイオレメディエーショ
ンにおいて増え，石沌分解歯としノこ働く微当二物ぐあると

イプを12ヰニ使用L，状fう1に上いこてしユーフで連結し，直入いう報；十，二がなされており この徴／L物か我々の行うバ201nにして海面∴投入しノた．去た，その内側∴マット型（1三う（−汀1卯（川吸着材を：う50枚，投入しノ／ーーク堆肥パイ／レでの′実験において，一帖け分解に関与Lてー67劇−

1、5柑琶］後に それぞれゾ）吸音材の［rl」収（引きl二げ）

丁′レフ‡＝採取しノ．それぞれの油分濃度せ測定し／たところ，を行／）た（ドig．15〜1〔う）．おおむわたく吸着Lごおり，油分濃度け封「‡経過時点で既に通常のバーク堆肥と同し二マット型をカッター「で切り開き，内部叫こ封皮部分を観潔0．0ニir†も程度とな／〕ており それ以r5鋸丈ほとんど油分濃度したところ，繊維内に津！を保持し，褐色〜黒色に変色Lに変化が見られない結果となっ′ヒごいる様J∴が観察された．

次∴ 作業舟行ハ後ノバニ幅＝油平ーリ空の桁を〜昔置しノ，二′れ」ニ

4． まとめオイ′しフェン㍗野川吸着材キト字型に固莞しノ，オイルフ

本研究に上り得し、〕れた知見は以卜〃）とおりさある．

ェンス外側の薄い油膜叫可収を試みた（（狐）海上災害防・杉樹皮製油吸着材に「汲着させた（二重酢土，100111そ／く−−

止センター業務課）．（ト放ノット程度で曳航し，速度がク堆肥微生物パイ′′ン∴おける分解処理により，開始

し二′が／つた際に上狛いら叫由のくぐり抜けが見〔Jれたもげ）

直後の油分濃度（約0．6tl′ら）f土60R後に約レ′2に，げ），強度と作業性にけ閻題が見られなかった．

120【1後に約レ5〜し′6に低下ごしていた．120R後以降には油分濃度に大きな変化は見られなかった．
・：う6ポパイルによろ実験との比較においてほ，油分濃度ゾ）減少傾向は共通する結果が得られた．また，100
汀いイ′レによる実験のノノが柚分濃度は上り安定∵蘭少する傾向があるほか，各時点における油分濃度測定値のバラつきが上り小さいことが確認された．

・油分の定性分漸に上り，油分解過程における残留亜分のクL了マトグラムにおいて，投入したC重柚その≠〕〝川）ヒーク分イ†Jとほぼ一致する≠〕ゾ）げ〕，いずれも）

C重油の組成席分炭化水素〝）ヒーク強度が減少してFig．15 ブルー。オーシャン号と作業の様子いることが判明し／た．

・微生物相ゾ）変化に／ついては，石細分解牒とし■ご働くとの報告があるCrTBが油分解後に特異的に確認され，油分解に関与しごいか−†能性／が示された．
各ブルー←オシャン弓∵事故てげ〕実験で− 杉樹皮梨皿
吸着材の宴海域における沌植瑚封生能が評価された．

二れJ）を踏去え，生分頗′卜′巨桝由吸着材げ）特徴を活かL
た更なる環境負荷低減崩術げ）実現に帖ナ，本技術の美甘化を日精したい．

謝 辞
Fjg．16 Lロ川又された杉柳眉製油吸着材（マットさ塑）

本研究に支援を噴いたR本財卜粧二御礼申し∈二げ真す
主た，貴重な助言を頂いた同財狂ぃ山田吉茂海洋グ′レー∧

吸着性については，薄い油膜詔烏でげ）吸着においてはブ長，東京大半d山［］一教授∴ ノL州大学・近藤隆 一郎教

そ〔川享みから過剰装備（つまりもったいない）の感があ授，りCGEにご協力「甘いたノ広島人手色長汀ざ毅助教授，資材るもげ川〕，オイルフェンス曳航で集められた厚い納棺〝）を提供頂いたノL州石帥珊に御礼L喜1し上二げ去す．

部分で仁王，そ〔り本領を発揮すろことが＝東ており，みろみる黒々と仙が吸着され，マットの厚みナべてに油が充

参考文献

たされていく様fが観察された．契約防災措置′実施首の1）斉藤雅樹他二杉樹皮製描I吸着材≠徴牛物分解処刑凝

作業員かご〕ら「ニれけ良く吸う」と賞賛の声が‡葺‡かれた術に関する研究，斗城15年度大分県程業科学技術センターー
研究報㌣，測朋「亡1川又しノた油吸市村（ハ ー部を，2．の実験同様に約100rll〝）バーク堆肥原料の中に埋め込み，定瀾的に健棒を行い，

2）sく ⊂I・h1〜l（・Ⅰ一肌1gllし0‖ どい、．11icr、（）tJi〜11F〕0【）UlこIti川−

油分濃度〝）変化を調査した．含まれる油量はL16kg〜

し：tlとillgPS d11ring Bi〔汗・し、l¶〔1（ilと1い（）rl （）F、 とⅢ

232kg程忠 実験開始時の細分濃度は0．23（兄へ0．′16りi，とE叩P上 1me−−tal Oji Sl〕i11， Ar）Plip〔i とⅢd推定される．その後，約2遁僑ごとに行う横枠時にサンEnv」r（）11m州て′こ11れIicr、Obl（）1〔）那▼，Aug．用9〔）−68¶