gemのrecapchaで必要なsitekeyとsecretkeyは環境変数から読み込まれますが、
credentialsなどは考慮されていないため、credentialsから環境変数を設定しました。
# vi config/initializer/recaptcha.rb
+ENV['RECAPTCHA_SITE_KEY'] = Rails.application.credentials.recaptcha[:site_key]
+ENV['RECAPTCHA_SECRET_KEY'] = Rails.application.credentials.recaptcha[:secret_key]
上記のようにすることで環境変数はcredentilasを利用しつつ、recapchaも使えるようになりました。