CN1513055A - 微细藻类培养装置和微细藻类培养方法 - Google Patents

微细藻类培养装置和微细藻类培养方法 Download PDF

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Abstract

一种培养微细藻类的装置(1)和方法，能够提供高生产率，其通过防止微细藻类附着于培养容器的壁面和沉淀于培养容器的底面来实现培养液的充分搅拌和在长时期保持高的培养效率，其中，在用来在培养容器(2)中通过把培养液(11)注入在顶部带有排气开口(17)的培养容器(2)并让可见光束进入培养液(11)同时向其中吹入含有二氧化碳的气体而培养微细藻类的微细藻类培养装置(1)中培养容器形成为包括水平内管(4)和外管(5)的双管型式，至少外管(5)由允许可见光束透射它的透明材料制成，而气体进口(5b)开口于培养容器(2)的内侧底部，借此通过从气体进口(5b)向培养容器内吹入气体而在培养容器(2)中形成培养液的旋转流。

Description

微细藻类培养装置和微细藻类培养方法
技术领域
本发明涉及培养作为光合作用生物的微细藻类用的封闭型的微细藻类培养装置，和微细藻类培养方法。
背景技术
作为光合作用生物的微细藻类，吸收二氧化碳通过光合作用制造维生素类、氨基酸、色素类、蛋白质、多糖类、脂肪酸等有用成分用，作为养殖用的饲料等被培养。此外，这种微细藻类作为处理成为地球暖化的原因之一的二氧化碳的手段也被利用，近年来，正在研究大量地培养它的培养装置。
这里，培养装置，是在培养液中培养微细藻类的装置，其利用光合作用所需的光利用太阳光，并通过向培养液吹入二氧化碳与空气的混合气体来供给二氧化碳。
于是，为了在培养装置中高效地利用太阳能高效地培养微细藻类，必须具备以下条件：
(1)受光量多；
(2)充分搅拌培养液，使光高效地接触微细藻类，均一地供给养分与二氧化碳，并且去除从微细藻类排出的氧气；
(3)实现培养液无滞留的搅拌，谋求防止微细藻类的壁面附着引起的光透射的降低或群体聚集而引起的沉淀。
虽然历来，作为微细藻类的培养法，实施利用培养池或输水管型培养池等的开放型培养方式，但是在该方式中因为培养液不能充分搅拌所以光仅能到达表层，培养浓度低，因为无法防止尘埃或污物或者空气中的浮游微生物的混入所以仅能培养在高pH、高盐分浓度等特殊条件下能够培养的微细藻类，进而存在着培养液的温度调整困难等问题。
因此，提出了种种其它种类的装置，例如把培养液注入培养容器之中，把含有二氧化碳的气体不断吹入该培养液中，使可见光入射，借此在培养容器内培养微细藻类的封闭型的培养装置。
另外，封闭型的培养装置的单位设置面积的容量与开放型培养方式的单位设置面积的容量相比小些，为了提高生产率有必要高浓度培养。
但是，在封闭型的培养装置中，因为光从受光壁面侧到内部连续衰减，故存在光照的藻类与未光照的藻类，因而，如果没有在装置内的培养液的充分搅拌则不能使所有藻类均匀地受光，存在着无法实现高生产率这样的问题。
此外，在封闭型的培养装置中，因为微细藻类附着于培养容器的内壁，或在培养容器内微细藻类形成群体而沉淀，故存在着光的透射被阻挡而培养效率显著降低这样的问题。进而如果在培养容器内微细藻类沉淀则成为细菌的温床，还成为培养液腐败的原因。
发明内容
本发明是鉴于上述问题，其目的在于提供一种能实现培养液的充分搅拌且可以得到高的生产率，并且通过防止微细藻类在培养容器壁面的附着或向培养容器底面的沉淀而可以长时间维持高的培养效率的微细藻类培养装置，和微细藻类培养方法。
为了实现上述目的，本发明技术方案1的微细藻类培养装置，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，前述培养容器成形为由横置的内筒与外筒组成的双重筒状，并且用可见光束能透射的透明材料来至少形成外筒，把用于吹入能在前述培养容器内形成前述培养液的旋转流的气体的气体吹入口开口于培养容器内下部。
本发明技术方案2的微细藻类培养装置，在技术方案1的基础上，其特征在于，其中，用圆筒、椭圆筒或长圆筒来构成前述内筒与外筒，并且同心或偏心地配置前述内筒与外筒。
本发明技术方案3的微细藻类培养方法，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，同心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状且用可见光束能透射的透明材料来至少构成外筒而成培养容器，开口于该培养容器的下部的气体吹入口配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的任意一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成前述培养液的旋转流。
本发明技术方案4的微细藻类培养方法，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，偏心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状且用可见光束能透射的透明材料来至少构成外筒而成培养容器，开口于培养容器的下部的气体吹入口，配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的任意一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成前述培养液的旋转流。
本发明技术方案5的微细藻类培养方法，在技术方案3或4的基础上，其特征在于，其中，把前述气体吹入口配置于通过前述培养容器的内筒的中心轴的铅直面的左右方，通过每隔规定时间交替地切换两个气体吹入口的气体吹入，交互切换培养容器内的培养液的旋转流方向。
本发明技术方案6的微细藻类培养方法，在技术方案3或4的基础上，其特征在于，其中，沿前述培养容器的纵长方向配置多个气体吹入口，从培养容器的一端侧的气体吹入口按规定的时间差依次吹入气体，借此在培养容器内形成沿着前述培养容器的纵长方向变化的培养液的旋转流。
本发明技术方案7的微细藻类培养方法，在技术方案3或4的基础上，其特征在于，其中，沿前述培养容器的纵长方向在通过内筒的中心轴的铅直面的左右方，交互地配置多个气体吹入口，通过从各气体吹入口吹入气体在培养容器内形成方向在纵长方向上交替不同的培养液的旋转流。
本发明技术方案8的微细藻类培养方法，在技术方案3～7中的任何一项地基础上，其特征在于，其中，通过向前述培养容器的外筒外面的洒温度调节水，或向使外筒的外侧所形成的水通路中通过温度调节水或使内筒内通过温度调节水，来控制前述培养液的温度。
因而，根据本发明技术方案1，则因为把吹入在前述培养容器内形成前述培养液的旋转流用的气体的气体吹入口开口于培养容器内下部，故通过气体的吹入，在培养容器内形成培养液的旋转流，进行培养液的充分搅拌而使所有的微细藻类可以均匀地受光，借此可以实现高生产率。此外，靠在培养液内的气泡通过时的混相紊流与壁面处的紊流边界层以及培养液沿着成为双重圆筒状的培养容器的曲面壁流动引起的盖尔特勒(ゲルトラ一)涡，发生从外筒的曲面壁向内筒的曲面壁和从内筒的曲面壁向外筒的曲面壁的涡流，因为靠该涡流使培养液没有滞留被充分搅拌，故消除微细藻类在培养容器壁面上附着或形成群体聚集而沉淀，从而光的透射不会被微细藻类遮挡，因为微细藻类高效地且均一地受光所以可以效率高地培养微细藻类，并且可以长时间维持高的培养效率。进而，因为用耐压强度高的内筒与外筒构成培养容器，故可以把其板厚抑制得小些而谋求装置的轻量化和降低成本。
根据本发明技术方案2，则通过同心或偏心地配置由圆筒、椭圆筒或长圆筒组成的内筒与外筒可以容易地构成培养容器。
根据本发明技术方案3，则因为同心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状且用能透射可见光束的透明材料来构成至少外筒而构成培养容器，开口于该培养容器下部的气体吹入口配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的任意一方，此外通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成前述培养液的旋转流，故可以容易地进行培养液的充分搅拌而所有的微细藻类均匀地受光，借此可以实现高生产率。此外，在培养液内的气泡通过时的混相紊流与壁面处的紊流边界层以及培养液沿着成为双重圆筒状的培养容器的曲面壁流动引起的盖尔特勒(ゲルトラ一)涡容易发生，借此容易发生从外筒的曲面壁向内筒的曲面壁和从内筒的曲面壁向外筒的曲面壁的涡流，因为靠该涡流使培养液没有滞留被充分搅拌，故消除微细藻类在培养容器壁面上附着或形成群体聚集而沉淀，光的透射不会被微细藻类遮挡，因为微细藻类高效地且均一地受光所以可以效率高地培养微细藻类，可以长时间维持高的培养效率。
如果用权利要求根据本发明技术方案4，则因为把开口于用偏心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状，用透射可见光束的透明材料来构成至少外筒而成的培养容器的下部的气体吹入口，配置于通过内筒的中心轴的铅直面的左右某一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体在培养容器内形成前述培养液的旋转流，故可以容易地进行培养液的充分搅拌而所有的微细藻类公平地受光，借此可以实现高生产率。此外，在培养液内的气泡通过时的混相紊流与壁面处的紊流边界层以及培养液沿着成为双重圆筒状的培养容器的曲面壁流动引起的盖尔特勒(ゲルトラ一)涡容易发生，借此容易发生从外筒的曲面壁向内筒的曲面壁和从内筒的曲面壁向外筒的曲面壁的涡流，因为靠该涡流培养液没有滞留被充分搅拌，故消除微细藻类在培养容器壁面上附着或形成群体而沉淀，光的透射不会被微细藻类遮挡，因为微细藻类高效地且均一地受光所以可以效率高地培养微细藻类，可以长时间维持高的培养效率。
根据本发明技术方案5，则把前述气体吹入口配置于通过前述培养容器的内筒的中心轴的铅直面的左右方，通过每隔规定时间交互地切换两个气体吹入口的气体吹入，从而交互地切换培养容器内的培养液的涡流方向，借此可以更加有效地搅拌培养液。
根据本发明技术方案6，也就是说，沿前述培养容器的纵长方向配置多个气体吹入口，从培养容器的一端侧的气体吹入口按规定的时间差依次吹入气体，借此在培养容器内形成沿着前述培养容器的纵长方向变化的培养液的旋转流，也可以实现培养液的充分搅拌而得到高的生产率，并且可以防止微细藻类对培养容器壁面的附着或对培养容器底面的沉淀而长期维持高的培养效率。
根据本发明技术方案7，也就是说，沿着前述培养容器的纵长方向把多个气体吹入口交互地配置于通过内筒的中心轴的铅直面的左右方，通过从各气体吹入口吹入气体，在培养容器内形成方向沿纵长方向交互地不同的培养液的旋转流，也可以实现培养液的充分搅拌而得到高的生产率，并且可以防止微细藻类对培养容器壁面的附着或对培养容器底面的沉淀而长期维持高的培养效率。
根据本发明技术方案8，则因为通过向培养容器的温度调节水的洒水或通水可以控制培养液的温度，故可以与季节无关地在一年中保持适宜的温度，特别是可以消除夏季中的培养液的过分温升引起的对藻类成长的不良影响。
附图说明
图1是根据本发明的微细藻类培养装置的透视图。
图2是根据本发明的微细藻类培养装置的剖视主视图(图1的箭头A方向的剖视图)。
图3是根据本发明的微细藻类培养装置的侧剖视图。
图4是图3的B-B线剖视图。
图5是表示根据本发明的微细藻类培养装置的培养容器的另一种形态的横剖视图。
图6是表示根据本发明的微细藻类培养装置的培养容器的另一种形态的横剖视图。
图7是表示根据本发明的微细藻类培养装置的培养容器的另一种形态的横剖视图。
图8是表示根据本发明的微细藻类培养装置的培养容器的另一种形态的横剖视图。
图9是表示用根据本发明的微细藻类培养装置的实际的生产设备例的透视图。
再者，图中的标号，1是微细藻类培养装置，2、2′、2″是培养容器，4、4′、4″是内面，4a、4a′是气体吹入口，5、5′、5″是外筒，5b、5b″是气体吹入口，6、7是侧壁，11是培养液，14是气体导入管，17是气体排出用开口部，18是盖子，19是温度调节水导入管。
具体实施方式
下面基于附图说明本发明的实施例。
图1是根据本发明的微细藻类培养装置的透视图，图2是该微细藻类培养装置的主剖视图(图1的箭头A方向的剖视图)，图3是该微细藻类培养装置的侧剖视图，图4是图3的B-B线剖视图。
根据本发明的微细藻类培养装置1通过在支持台3上横置外形成鼓状的培养容器2而构成。
上述培养容器2，如图2～图3中所示，由环状的侧壁6、7堵住成双重圆筒状同心地横置的内筒4与外筒5的左右两端而构成。也就是说，侧壁6、7分别嵌入同心地横置的内筒4与外筒5的左右两端部，把纵长的螺栓8水平地穿过穿设于两个侧壁6、7的外周缘的多个(图4例中各六个)圆孔(未示出)(参照图1)，通过紧固螺纹配合于各螺栓8的端部的螺母9组装外形成鼓状的培养容器2。此外，虽然在本实施例中，把纵长的螺栓8配置于外筒5的外侧，但是也可以把它们配置于内筒4的内侧。进而，为了防止内筒4与外筒5的变形也可以在两者间夹设隔离件，在该场合，最好是在隔离件上形成孔。
另一方面，在成框体状的前述支持台3的左右上部，设有沿着侧壁6、7的外形形状的圆弧状的固定托架10(参照图1和图2)，培养容器2其左右的侧壁6、7下部的两处靠前述两根螺栓8和与之螺合的螺母9共同紧固于固定托架10而水平地固定支持于支持台3。
于是，培养液11注入在上述培养容器2内所形成的由内筒4与外筒5和两侧壁6、7所围成的空间内，其液位保持高于内筒4的上端面。再者，内筒4与外筒5的左右两端经由未示出的密封构件结合于两侧壁6、7，靠密封构件的密封作用防止培养液11向培养容器2外的漏出。
这里，构成培养容器2的内筒4与外筒5和两侧壁6、7由太阳光(可见光束)能透射的透明材料来构成，在本实施例中，作为透明材料用丙烯树脂。再者，作为透明材料，只要是光透射性优良，耐天气性和耐紫外线高的材料即可，例如可以选定聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等树脂，玻璃等。此外，虽然在本实施例中，内筒4与外筒5和两侧壁6、7由透明材料来构成，但是为了实现本发明的目的，至少外筒5由透明材料来构成就可以了。
此外，如图2～图4中所示，在靠近培养容器2的外筒5的一方的侧壁6一侧的宽度方向中央下部穿设圆孔状的泄放孔5a(参照图4)，在该泄放孔5a中插入并粘接有泄放管12。而且，在该泄放管12的中途设有泄放阀13，通过打开该泄放阀13可以把培养容器2内的培养液向外部排出。
进而，在培养容器2的外筒5的下部(具体地说，如图4中所示，在通过内筒4与外筒5的中心轴的水平面FH的下方，且在通过该中心轴的铅直面FV的左右中的某一方)的纵长方向的三处穿设圆孔状的气体吹入口5b(参照图3和图4)。
而且，在培养容器2的下方气体导入管14在水平方向延伸设置，从该气体导入管14分支出而向培养容器2侧延伸的三根支管15分别插入并粘接于在培养容器2的外筒5的下部穿设的前述各气体吹入口5b。再者，虽然图中未示出，但是气体导入管14连接于供给空气或二氧化碳与空气的混合气体的压缩机等气体供给源。
另一方面，在培养容器2(外筒)的顶部，安装着圆筒状的气体排出筒16，其内部形成开口于培养容器2内的排出气体的开口部17。而且，在气体排出筒16的上部，盖着朝下敞开的倒皿状的盖子18，气体排出用开口部17被盖子18盖住借此可以防止尘埃或污染物或空气中的浮游微生物混入培养容器2内的培养液11。再者，不用盖子18，通过在气体排出用开口部17上设置过滤器也可以得到同样的效果。
此外，夹着培养容器2的上部的前述气体排出筒16，在其左右平行于纵长方向水平地延伸设置温度调节水导入管19，这些温度调节水导入管19穿过并被支持于安装在左右两侧壁6、7的各上部的左右一对的支持托架20。而且，在各温度调节水导入管19的下部，如图3中所示穿设多个洒水口19a，温度调节水导入管19连接于冷却水泵等未示出的温度调节水供给源。
接下来，就具有以上的构成的微细藻类培养装置1的作用进行说明。
把该微细藻类培养装置设置在室外，并且在培养容器2中注入将要培养的微细藻类与培养液11，如果驱动未示出的气体供给源使含有二氧化碳的气体(空气或二氧化碳与空气的混合气体)流入气体导入管14，则气体从三根支管供给到培养容器2内。
供给到培养容器2内的气体从培养容器2的底部三处如图4中所示成为气泡在培养容器2内上升，在该过程中把二氧化碳供给到培养液11中的微细藻类。而且，通过该气体的气泡的上升，在培养容器2内，如图4中箭头所示形成朝同一方向(图4中逆时针方向)旋转的培养液11的流动。
此外，因为太阳光透射由透明材料组成的外筒5和侧壁6、7入射于培养容器2内，故培养容器2内的微细藻类通过光合作用制造维生素类、氨基酸、色素类、蛋白质、多糖类、脂肪酸等有用成分，并且吸收处理成为地球暖化的原因之一的二氧化碳。而且，通过光合作用发生的氧气，通过在培养容器2的顶部所形成的气体排出用开口部17和气体排出筒16与盖子18之间的间隙向大气中排出。再者，在本实施例中可以在培养容器2的内筒4内的中心部设置人工光源，可以整个昼夜由微细藻类连续地进行光合作用，促进微细藻类的增殖。
而且，如果根据需要驱动温度调节水供给源使温度调节水(冷却水)流进温度调节水导入管19，则因为温度调节水从穿设于温度调节水导入管19的多个洒水口19a洒水而沿着外筒5的外面流动，冷却培养容器2内的培养液11等并控制其温度，故可以与季节无关地在一年中把培养液11保持于适当温度，特别是可以有效地消除夏季里的培养液11的过度温升引起的对藻类成长的不良影响。再者，虽然在本实施例中，采用通过温度调节水向培养容器2的外筒5外面的洒水控制培养液11的温度的结构，但是通过温度调节水向在外筒5的外侧所形成的未示出的水通路的通水或温度调节水向内筒4的通水来控制培养液11的温度也可以得到同样的效果。
在以上中，在根据本实施例的微细藻类培养装置1中，因为通过气体的吹入在培养容器2内形成培养液11的旋转流，故可以进行培养液11的充分搅拌，使所有的微细藻类均匀地受光，借此可以实现高生产率。
此外，靠在培养液11内的气泡通过时的混相紊流与壁面处的紊流边界层以及培养液沿着成为双重圆筒状的培养容器2的曲面壁流动引起的盖尔特勒(ゲルトラ一)涡，发生从外筒5的曲面壁向内筒4的曲面壁和从内筒4的曲面壁向外筒5的曲面壁的涡流，因为靠该涡流培养液11没有滞留被充分搅拌，故消除微细藻类在培养容器2的壁面上附着或形成群体集结而沉淀，光的透射不会被微细藻类遮挡，因为微细藻类高效地且均一地受光所以可以效率高地培养微细藻类，可以长时间维持高的培养效率。
如果微细藻类附着于培养容器2的壁面或形成群体聚集而沉淀，则由于微细藻类的受光受妨碍，所以最好能避免这种情况的发生，采用微细藻类培养装置1，则由于发生种类不同的混相紊流与紊流边界层与盖尔特勒(ゲルトラ一)涡(以下详述)，所以在内筒4与外筒5之间发生涡流或扰动，光的透射不会被微细藻类遮挡。
混相紊流：在液相中运动的气泡引起的紊流；
紊流边界层：流动通过壁面附近时，如果作为表示流动的相似准则的参数的雷诺数升高(壁面上方的流动加速，或流动接近壁面的距离加长)，则作为壁面附近所形成的速度减慢的边界层出现紊流化。该紊流化了的层称为紊流边界层。
盖尔特勒(ゲルトラ一)涡：顺着凹曲面弯曲流动时，如果作为表示流动的相似准则的参数的雷诺数升高(壁面上方的流动加速，或流动接近壁面的距离加长)，则产生垂直于流动的涡流。该涡流称为盖尔特勒(ゲルトラ一)涡。
进而，因为用耐压强度高的内筒4与外筒5来构成培养容器2，故可以把其厚度抑制得小些而谋求培养装置1的轻量化和降低成本。
此外，在本实施例中，通过同心状地配置由圆筒组成的内筒4与外筒5可以容易地构成培养容器2。
而且，在同心状地配置内筒4与外筒5而成的培养容器2中，因为把气体的吹入口5b配置于通过内筒4与外筒5的中心轴的水平面FH下方，且通过该中心轴的铅直面FV的左右中某一方，故可以容易地在培养容器2内形成朝一个方向旋转的培养液11的流动，并且容易发生混相紊流、紊流边界层、盖尔特勒(ゲルトラ一)涡。再者，如图5中所示如果在铅直面FV的对峙侧形成气体吹入口5b，则可以形成朝与本实施例相反方向(图5中顺时针方向)旋转的培养液11的流动。此外，虽然未示出，但是如果在通过内外筒的中心轴的铅直面的左右两侧形成气体的吹入口，每隔规定时间就交互切换两吹入口，则可以交互切换培养容器内的培养液的旋转方向，可以更加高效地搅拌培养液。进而，也可以在培养容器2的纵长方向上部分地使培养液11的旋转方向定常地或过渡地变化。也可以沿培养容器2的纵长方向配置多个气体吹入口5b，从培养容器2的一端侧按规定的时间差依次吹入借此在培养容器2内形成培养液11的沿着培养容器2的纵长方向变化的旋转流。也可以沿着培养容器2的纵长方向在通过内筒的中心轴的铅直面的左右配置多个气体吹入口5b，通过从各气体吹入口5b吹入气体在培养容器2内形成在纵长方向上方向交替不同的培养液11的旋转流。
另外，虽然在本实施例中，同心状地配置由圆筒组成的内筒4与外筒5而构成培养容器2，但是如图6中所示，也可以通过偏心地配置由圆筒组成的内筒4与外筒5来构成培养容器2。在该场合，如果把气体的吹入口4a配置于通过内筒4的中心轴的水平面FH下方，且在通过该中心轴的铅直面FV的左右中的某一方，则可以容易地在培养容器2内形成培养液11的朝同一方向(在图示例中，逆时针方向)旋转的流动，并且容易发生混相紊流、紊流边界层、盖尔特勒(ゲルトラ一)涡。
此外，也可以如图7中所示，同心状地配置由椭圆筒组成的内筒4′与外筒5′而构成培养容器2′，或者如图8中所示，同心状地配置由长圆筒组成的内筒4″与外筒5″而构成培养容器2″，在这些场合，通过把气体的吹入口4a′、5b″配置于通过内筒4′、4″与外筒5′、5″的中心轴的水平面FH下方，且通过该中心轴的铅直面FV的左右中的某一方可以在培养容器2′、2″内形成朝同一方向(在图示例中，逆时针方向)旋转的培养液11的流动。再者，虽然未示出，但是也可以通过偏心地配置由椭圆筒或长圆筒组成的内筒与外筒来构成培养容器，在这些场合通过把气体的吹入口配置于通过内筒的中心轴的水平面下方，且在通过该中心轴的铅直面的左右中的某一方可以在培养容器内形成朝同一方向旋转的培养液的流动。
这里，虽然用根据本实施例的微细藻类培养装置1的实际的生产设备例示于图9，但是在实际的生产设备中，如图所示把多个微细藻类培养装置1连续地连成一排者配置多排。在该场合，在各排中各一根气体导入管14与各两根温度调节水导入管19为各培养装置所共用。
接下来，就用根据本发明的微细藻类培养装置进行的培养试验的结果进行说明。
作为微细藻类用Chlorococcum littorale(一种藻类名称)在13日中进行培养试验。该场合的日照时间为10小时/日，中午光量子量为800μmol/m2/s，白天平均光量子量为340μmol/m2/s，培养液量为70升，培养结果平均增殖速度为0.15g干燥重量/升/日。此外，在培养期间中未发生微细藻类对培养容器壁面的附着。
此外，在另一项培养试验中，作为微细藻类培养Spirulinaplatencis(一种藻类名称)的结果，在历来的培养池方式中培养浓度为0.5g/升，每日的生产率为0.1～0.2g/升，与此相对照，在根据本发明的微细藻类培养装置中培养浓度为10～20g/升，得到每日的生产率为2.8～7.0g/升这样的好结果。
像以上说明的这样，根据本发明，则因为在把培养液注入顶部上有开口的培养容器之中，一边向该培养液中吹入含有二氧化碳的气体，一边使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类的微细藻类培养装置中，把前述培养容器形成为由横置的内筒与外筒组成的双重圆筒状，并且至少用透射可见光束的透明材料来构成外筒，通过前述气体的吹入，能实现培养液的充分搅拌而可以得到较高的生产率，并且长期防止微细藻类在培养容器壁面的附着或对培养容器底面的沉淀，由此可以长期维持较高的培养效率的效果。
此外，如果用本发明，则因为在把培养液注入顶部上有开口的培养容器之中，一边向该培养液中吹入含有二氧化碳的气体，一边使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类的微细藻类培养方法中，把开口于由同心地横置的内筒与外筒组成的双重圆筒状，至少用透射可见光束的透明材料来构成外筒而成的培养容器的下部的气体吹入口，配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的某一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，或者，把开口于由偏心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状，开口于至少用透射可见光束的透明材料来构成外筒而成的培养容器的下部的气体吹入口，配置于通过内筒的中心轴的铅直面的左右中的某一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成培养液的旋转流，故容易实现培养液的充分搅拌而可以得到高生产率，并且能长期防止微细藻类在培养容器壁面的附着或在培养容器底面的沉淀，由此可以长期维持较高的培养效率。

Claims (8)

1.一种微细藻类培养装置，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，
前述培养容器成形为由横置的内筒与外筒组成的双重筒状，并且用可见光束能透射的透明材料来至少形成外筒，把用于吹入能在前述培养容器内形成前述培养液的旋转流的气体的气体吹入口开口于培养容器内下部。
2.权利要求1中所述的微细藻类培养装置，其特征在于，其中，用圆筒、椭圆筒或长圆筒来构成前述内筒与外筒，并且同心或偏心地配置前述内筒与外筒。
3.一种微细藻类培养方法，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，
同心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状且用可见光束能透射的透明材料来至少构成外筒而成培养容器，开口于该培养容器的下部的气体吹入口配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的任意一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成前述培养液的旋转流。
4.一种微细藻类培养方法，把培养液注入顶部上有开口部的培养容器之中，把含有二氧化碳的气体吹入该培养液中，并使可见光束入射，借此在前述培养容器内培养微细藻类，其特征在于，
偏心地横置的内筒与外筒形成双重圆筒状且用可见光束能透射的透明材料来至少构成外筒而成培养容器，开口于培养容器的下部的气体吹入口，配置于通过内筒与外筒的中心轴的铅直面的左右中的任意一方，通过从该气体吹入口吹入前述气体，在培养容器内形成前述培养液的旋转流。
5.权利要求3或4中所述的微细藻类培养方法，其特征在于，其中，把前述气体吹入口配置于通过前述培养容器的内筒的中心轴的铅直面的左右方，通过每隔规定时间交替地切换两个气体吹入口的气体吹入，交互切换培养容器内的培养液的旋转流方向。
6.权利要求3或4中所述的微细藻类培养方法，其特征在于，其中，沿前述培养容器的纵长方向配置多个气体吹入口，从培养容器的一端侧的气体吹入口按规定的时间差依次吹入气体，借此在培养容器内形成沿着前述培养容器的纵长方向变化的培养液的旋转流。
7.权利要求3或4中所述的微细藻类培养方法，其特征在于，其中，沿前述培养容器的纵长方向在通过内筒的中心轴的铅直面的左右方，交互地配置多个气体吹入口，通过从各气体吹入口吹入气体在培养容器内形成方向在纵长方向上交替不同的培养液的旋转流。
8.权利要求3～7中的任何一项中所述的微细藻类培养方法，其特征在于，其中，通过向前述培养容器的外筒外面的洒温度调节水，或向使外筒的外侧所形成的水通路中通过温度调节水或使内筒内通过温度调节水，来控制前述培养液的温度。
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