破砕の力を大地へ「アーステクニカ」の草木類バイオマス活用

「吉四六民話と隠れキリシタンの里」として知られる大分県臼杵市野津地区。6月中旬の初夏、夏野菜を栽培する藤嶋祐美さんの畑にはモンシロチョウが群舞していました。

「農薬を使わないのでモンシロチョウが作物に群がるんです。有機栽培では、虫も栽培循環のひとつと考え、その上でネットを張るなどの農薬以外の防虫法を施します。手間はかかりますが、できた野菜は自然の恵みをたっぷりと受け、味も良いんですよ」とほんまもん農作物推進ネットワーク 代表の藤嶋 祐美さんは語ります。

藤嶋さんの有機栽培を支えているのが、「臼杵市土づくりセンター」（臼杵市環境保全型農林振興公社が運営）が製造した完熟堆肥「うすき夢堆肥」。7反半（2,250坪）の農地で、1反当たり毎年2tほどを混入しています。

堆肥といえば畜産糞尿を主原料とするものがほとんどですが、「うすき夢堆肥」は原料の8割が剪定枝などの草木類バイオマスから作られており、主元素である炭素を微生物による分解を経て腐植質に変えていきます。そして腐植質を獲得した土壌は地力を回復してくれます。その結果、自然本来の姿に近い「本物の土」へと甦らせてくれるのです。

畑の土を手にすると、畜産糞尿系の土に特有の重くベタついた感じはなく、サラサラと軽く感じます。「堆肥の団粒構造が土を変えているのが実感できるでしょう。この土なら野菜ものびのびと育ちますよ」と藤嶋さんは笑います。

「うすき夢堆肥」の製造現場で活躍しているのが、川崎重工グループの破砕機メーカー「アーステクニカ」の破砕・膨潤処理システムです。特に膨潤機は「植繊機」という独自の技術で、破砕された剪定枝を加圧・混練・すり潰し、昇温と同時に木質内部で保持している水分を外に滲み出させます。そして最後に圧を解放して膨らませることで、微生物が住みやすい性状に変換します。

草木類バイオマスは、その自然性や有効性が認められながらも、処理方法に多くの課題が残っていました。それを膨潤処理技術によって多目的利用が可能な資源へと変貌させたのが、アーステクニカの植繊機です。そもそも岩石の破砕・粉砕から始まった「砕く技術」は今、人と環境にやさしい応用技術として活躍の場を広げようとしています。

臼杵市が土づくりセンターという専用施設を建設してまで堆肥づくりに力を注ぐようになったのは、「有機栽培を奨励するには、まず土づくりから支援する必要があったから」と農林振興公社事務局の中尾 泰博 次長は説明します。

そもそも臼杵市で有機栽培への取り組みが始まったのには2つの理由がありました。ひとつは学校給食の食材調達で「体にやさしい野菜」を求めたこと。もうひとつは、化学肥料や化学農薬に頼らない、生命力あふれる美味しい農作物を市民に提供したいという思いでした。

臼杵市農林振興課有機農業推進室の廣瀬 慎介 副主幹は、「有機栽培によるほんまもんの農産物をつくることで、臼杵の農業を再生しようと10年以上の取り組みを続けてきました」と語ります。有機による「ほんまもん農産物」の栽培には、約60戸の農家が取り組んでいます。名乗りを上げた農家では「うすき夢堆肥」を使い、市が土壌分析を毎年行います。

「ほんまもん」と認証されると、収穫野菜には金色の下地に「ほ」の字が白抜きされたシールを貼ることが許されます。

栽培物で高付加価値化が進んでいるのは甘藷（サツマイモ）やピーマンなどで、「甘藷では『甘太くん』ブランドを確立し、ピーマンでは年間出荷高が3,000万円になる農家も生まれている」（廣瀬副主幹）といいます。

臼杵市では毎年4〜5人の移農者（新規就農者）がいます。3年間の研修後に独立する「地域おこし協力隊」と、1年間のピーマン栽培研修後に独立する「アグリ起業学校研修生」です。その多さは異例というべきもので、就農希望者の夢と臼杵市の「有機栽培戦略」が共鳴していることのなによりの証しです。

ちなみに「うすき夢堆肥」は、1t当たり5,000円で販売されていますが、原料となる剪定枝は1t当たり300円で購入しています。取材中にも地元の福祉団体が剪定枝をトラックで運んできました。活動資金を得る一助になるとのこと。このように臼杵市の有機栽培は、様々な生活者をつなぐエコシステムとして機能しているのです。

土づくりセンターが製造する「うすき夢堆肥」は、草木類に破砕・膨潤処理を施し、3次の発酵過程を経て、完成までに約6ヵ月間を要します。年間製造量は1,600tです。「うすき夢堆肥」の製造には、①破砕②風力選別③定量供給④膨潤処理の4つの工程があり、この一連のシステムを構築しているのがアーステクニカなのです。

森林組合などから土づくりセンターに持ち込まれた剪定枝はまず、回転する両面刃が並ぶ破砕機に投入され、5cmほどの木質チップになります。

土づくりセンター 総括の竹尾 幸喜さんは、「原料となる剪定枝には、そのエリア独特の植生の違いがあります。竹が多い、柔らかな繊維の枝が多いなど、地域の実情に合った破砕条件があるため、1年ほど検証を繰り返し最適な破砕方法を探りました」と語ります。

木質チップは、風力選別機で石などの異物、比重の重いものを選別除去した後、定量供給装置に入り、堆肥のクオリティーを左右する植繊機へと投入されます。土づくりセンターに設置されているのは毎時2tを処理できる「SM30-110型」。太さは0.5m、長さは約4mあり、モーターを備えた円筒形の装置です。

筒の中では大きなスクリューが回っており、投入された木質チップは、投入口から排出口に向かって圧力を受けて高圧で前に向けて押し潰されていきます。圧力によって熱が発生し、木質チップの水分が蒸気となります。

圧縮された木質チップは、植繊機のクライマックスともいえるシリンダエンドに入ります。約50cmのシリンダエンドには、太さ5cm、長さ10数cmの「抵抗ピン」と呼ばれるネジが3方向から巻き込まれており、木質チップはこれでさらに圧縮・解繊され、排出口手前で回転する「シャーナイフ」によってバラバラにカットされて排出穴から一気に押し出されます。

土づくりセンターではこの膨潤処理物と発酵を促進するための畜産糞尿を8対2で混ぜ、3段階の発酵工程に入ります。1ヵ月を掛けた混ぜ合わせ作業を繰り返し、約6ヵ月で「うすき夢堆肥」ができあがるのです。

植繊機の開発・販売を担ってきたアーステクニカ環境営業課の萱場 時男 参与は、「シリンダエンド内の小さな空間では、膨潤処理物の生成に必要な全ての作用が連続的に切れ目なく発生します。特に抵抗ピンでのすり潰し効果、シャーナイフでの繊維せん断と圧の解放による膨潤化、膨潤物の解繊化といった作用により、堆肥化で進める腐植質の出来が決まります。私たちが持っているのは、そのトータルな知見なのです」と話します。

シャーナイフはタングステンの粒を溶射した超硬具です。排出直前でなされる作業だけに、シャーナイフの性能は抵抗ピンと共に植繊機の性能を決定づけます。

萱場参与は、土づくりの専門家資格「コンポスト生産管理者」を持つほど堆肥と土の関係を追い求めてきました。草木類を主原料とする堆肥化は、考えてみれば山が自然の営みで長い年月をかけて作る腐葉土であり、そこで主役となる微生物の活動環境を人為的につくることです。

アーステクニカは、破砕、粉砕、選別といった基盤技術をベースに、岩石などの大きいものからコピー機のトナーなど超徴粉まで応用域を広げてきました。そして今では再利用が難しかった草木類バイオマスの破砕・粉砕でも不可欠な存在となっています。

「岩石のように硬いものを破砕・粉砕するという、大自然に対抗するかのような重厚長大な技術が、実は草木類の処理でも鋭い切れ味を示し、良質な堆肥づくりに貢献できています。また、そうしてできた堆肥は、今度は人にも環境にもやさしい土づくり、有機栽培へと活用されます。こういった新たなエコサイクルを創り出せるところに、植繊機技術の醍醐味がありますね」（萱場参与）。

日本の野山の植生で最も生命力が強く、それ故に処理が課題となっているのが竹です。アーステクニカは、農業分野で豊富な知識を有する(株)リバネスと共に、植繊機を使った竹のパウダー化と、その土壌変化や農作物の生育・収穫に対する検証を、島根県益田市を実験地として開始しました。検証は2019年5月から始まっており、竹パウダーの土壌改良剤としての有効性を、物理的、化学的、生物的に明らかにすることで、竹林被害に大きな貢献をもたらすものと期待されています。