JP2011067160A - Extraction method and extraction system - Google Patents

Extraction method and extraction system Download PDF

Info

Publication number
JP2011067160A
JP2011067160A JP2009222268A JP2009222268A JP2011067160A JP 2011067160 A JP2011067160 A JP 2011067160A JP 2009222268 A JP2009222268 A JP 2009222268A JP 2009222268 A JP2009222268 A JP 2009222268A JP 2011067160 A JP2011067160 A JP 2011067160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
compatible solvent
microalgae
extraction
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009222268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Ito
鉱一 伊藤
Yoko Umeda
陽子 梅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP2009222268A priority Critical patent/JP2011067160A/en
Publication of JP2011067160A publication Critical patent/JP2011067160A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an extraction method which permits the water content of microalgae to be completely extracted inexpensively in a short time and in a space-saving manner. <P>SOLUTION: The extraction method includes the step of separating a nutrient solution containing fine alga into the microalgae and the nutrient solution by centrifugal separation, the step of stirring and mixing the separated microalgae and a liquefied water-compatible solvent which is a gas at room temperature and at normal pressure under pressure and extracting a mixture of the microalgae from which the water content is extracted and the liquefied water-compatible solvent in which the water content is dissolved, the filtering step of filtering the mixture, and a first volatilization step of obtaining the microalgae dried by volatilizing the vaporizing matter of the water-compatible solvent from the obtained filtered matter. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細藻から水分もしくは有価物を抽出する方法およびシステムに関し、より詳細にはジメチルエーテルなどの水相溶性溶媒を用いて効果的に微細藻から水分もしくは有価物を抽出する方法およびシステムに関する。   The present invention relates to a method and system for extracting water or valuables from microalgae, and more particularly to a method and system for effectively extracting water or valuables from microalgae using a water-compatible solvent such as dimethyl ether. .

地球温暖化対策の一つとしてCOを吸収して成長がはやい微細藻の利用が注目されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、高増殖性、耐塩性、SOガス耐性およびNOガス耐性を有したSynechocystis属に属する微細藻類の新規株が開示されている。 As one of the countermeasures against global warming, the utilization of microalgae that absorbs CO 2 and grows rapidly has attracted attention (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a novel strain of microalgae belonging to the genus Synechocystis that has high growth resistance, salt resistance, SO 2 gas resistance and NO gas resistance.

また、COを吸収するだけでなく、微細藻から燃料や化学物質の原料(以下有価物と呼ぶ)を製造する試みも行われている(例えば特許文献2参照)。特許文献2には、海水の塩分濃度で生育して細胞内に澱粉を蓄積し、暗くかつ嫌気性雰囲気に保つことにより細胞内の澱粉よりエタノールを生産するクラミドモナス属に属する微細藻が開示されている。 In addition to absorbing CO 2 , attempts have also been made to produce fuel and chemical raw materials (hereinafter referred to as valuable materials) from microalgae (see, for example, Patent Document 2). Patent Document 2 discloses a microalga belonging to the genus Chlamydomonas that grows at a salt concentration of seawater, accumulates starch in the cell, and produces ethanol from the starch in the cell by maintaining a dark and anaerobic atmosphere. Yes.

微細藻から有価物を製造するには、微細藻の選定法や培養法だけでなく、微細藻から効率よく有価物を抽出する方法が必要となる。一般に微細藻から有価物は、低温圧搾法、高温圧搾法、溶媒抽出法などの方法で抽出されている(例えば特許文献3参照)。溶媒抽出法の一例として特許文献3には、ボツリオコッカス属に属する微細藻を水と均一に混ざらない非水相溶性の有機溶媒に浸漬して、炭化水素類を抽出する方法が記載されている。非水相溶性の有機溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルエーテルなどが例示されている。   In order to produce valuable materials from microalgae, not only a method for selecting and culturing microalgae, but also a method for efficiently extracting valuable materials from microalgae is required. In general, valuable substances are extracted from microalgae by a method such as a low-temperature pressing method, a high-temperature pressing method, or a solvent extraction method (see, for example, Patent Document 3). As an example of the solvent extraction method, Patent Document 3 describes a method of extracting hydrocarbons by immersing a microalga belonging to the genus Botriococcus in a non-aqueous compatible organic solvent that is not uniformly mixed with water. Yes. Examples of non-aqueous compatible organic solvents include ethyl acetate, butyl acetate, diethyl ether and the like.

しかし、特許文献3に記載の非水相溶性溶媒を用いた抽出方法では、乾燥が不十分な微細藻を使うと、表面に水分が残っているため微細藻表面に効果的に有機溶媒が接触できず、抽出効率が悪くなる。また、溶媒抽出以外の方法でも、微細藻の乾燥が不十分だと、抽出した有価物に水分等の不純物が混ざってしまい、その価値が低下してしまう。よって、有価物の抽出効率を高めるとともに、抽出された有価物の価値を向上させるためには、微細藻を完全に乾燥できる効果的な水分の抽出方法も必要となる。   However, in the extraction method using a non-aqueous compatible solvent described in Patent Document 3, when a microalga that is insufficiently dried is used, moisture remains on the surface, so that the organic solvent effectively contacts the surface of the microalgae. It cannot be performed, and the extraction efficiency is deteriorated. Further, even if the method other than the solvent extraction is used, if the microalgae are not sufficiently dried, impurities such as moisture are mixed with the extracted valuables and the value thereof is lowered. Therefore, in order to increase the extraction efficiency of valuable materials and improve the value of the extracted valuable materials, an effective moisture extraction method capable of completely drying microalgae is also required.

従来は、微細藻を遠心分離や天日干しで乾燥していた。なお、遠心分離は微細藻からの抽出だけでなく、多種の微細藻が混在している中から所要の微細藻を分離する方法としても用いられている(例えば、特許文献4参照)。   In the past, microalgae were dried by centrifugation or sun drying. Centrifugation is used not only for extraction from microalgae but also as a method for separating required microalgae from a mixture of various microalgae (see, for example, Patent Document 4).

一方、含水物質全般の脱水方法として、常温常圧下で気体である物質(ジメチルエーテル等)を用いた方法が開発されている(例えば、特許文献5参照)。特許文献5の脱水方法では、液化ジメチルエーテルを含水物質に接触させて、含水物質中の水分を液化ジメチルエーテルに溶解させて脱水する。接触方法としては、含水物質に液化ジメチルエーテルを通過接触させる方法がとられ、中でも一定以上の流量(100L/時間)で通過接触させる向流接触が好ましいとされている。その後、ジメチルエーテルが常温常圧下では気体となる気液相転移現象を利用して、水分が溶解した液化ジメチルエーテルからジメチルエーテルのみを選択的に揮発させて、水分とジメチルエーテルとを分離している。   On the other hand, a method using a substance (dimethyl ether or the like) that is a gas at normal temperature and pressure has been developed as a dehydration method for water-containing substances in general (see, for example, Patent Document 5). In the dehydration method of Patent Document 5, liquefied dimethyl ether is brought into contact with a hydrated substance, and water in the hydrated substance is dissolved in the liquefied dimethyl ether for dehydration. As the contact method, a method in which liquefied dimethyl ether is brought into contact with the water-containing substance is used, and in particular, countercurrent contact in which the hydrated material is brought into contact with contact at a flow rate (100 L / hour) or more is preferable. Thereafter, by utilizing the gas-liquid phase transition phenomenon in which dimethyl ether becomes a gas at normal temperature and normal pressure, only dimethyl ether is selectively volatilized from the liquefied dimethyl ether in which water is dissolved to separate water and dimethyl ether.

この液化ジメチルエーテルを用いた方法は、含油物質からの脱油方法にも用いることができる(例えば、特許文献6参照)。特許文献6の脱油方法では、含油物質として、油吸収剤、金属、硝子、セラミックス、紙又は土壌が例示されている。   This method using liquefied dimethyl ether can also be used in a method for deoiling oil-containing substances (see, for example, Patent Document 6). In the deoiling method of Patent Document 6, an oil absorbent, metal, glass, ceramics, paper, or soil is exemplified as the oil-containing substance.

特開平08−56648号公報JP 08-56648 A 特許第3837589号公報Japanese Patent No. 3837589 特開平07−75558号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-75558 特開平09−803号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-803 特開2007−83122号公報JP 2007-83122 A 特開2007−237129号公報JP 2007-237129 A

しかし、微細藻から水分を抽出するにあたり、遠心分離だけでは微細藻から一定割合の水分を分離するのが限界であり、微細藻に多量の水分が残ってしまう。   However, when water is extracted from microalgae, it is only possible to separate a certain proportion of water from the microalgae by centrifugation alone, and a large amount of water remains in the microalgae.

天日干しでは、微細藻表面の水分をある程度除去できるが、そのためには広大な面積を要するとともに、微細藻に含まれる成分によっては紫外線照射により品質が劣化する恐れがある。また、微細藻は細胞表面だけでなく細胞内にも多量の水分を有しており、例え天日干しであっても細胞内の水分を完全に抽出するのは容易ではなく、多くの時間を要してしまう。   In the sun drying, the moisture on the surface of the microalgae can be removed to some extent, but this requires a large area, and depending on the components contained in the microalgae, the quality may deteriorate due to ultraviolet irradiation. In addition, microalgae have a large amount of moisture not only on the cell surface but also inside the cell. For example, even if it is sun-dried, it is not easy to completely extract the moisture in the cell, and it takes a lot of time. Resulting in.

さらに、特許文献5や特許文献6に記載の溶媒を用いた脱水、脱油方法は、石炭や木材など一定流量の溶媒が安定して通過できるような固形物質であれば十分に水分や油分を抽出できるが、微細藻のような微細で水中浮遊するような物質には適用できない。   Furthermore, the dehydration and deoiling methods using the solvents described in Patent Document 5 and Patent Document 6 are sufficient to remove moisture and oil as long as they are solid substances that allow a constant flow rate of solvent such as coal and wood to pass through stably. It can be extracted, but cannot be applied to fine substances such as microalgae that float in water.

以上の課題を踏まえ、本発明の第一の目的は、短期間、省スペース、安価に微細藻から水分を完全に抽出できる抽出方法および抽出システムを提供することにある。また、本発明の第二の目的は、同様に微細藻から有価物を完全に抽出できる抽出方法および抽出システムを提供することにある。   Based on the above problems, a first object of the present invention is to provide an extraction method and an extraction system capable of completely extracting moisture from microalgae in a short period of time, in a space-saving manner and at a low cost. In addition, a second object of the present invention is to provide an extraction method and an extraction system capable of completely extracting valuable materials from microalgae.

上記課題を解決するために、本発明に係わる抽出方法は、微細藻を含む養液を遠心分離により微細藻と養液成分とに分離する分離工程と、分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを加圧下で撹拌混合し、水分が抽出された微細藻と該水分が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物を得る抽出工程と、前記混合物を濾過する濾過工程と、得られた濾物から前記水相溶性溶媒を揮発して乾燥した微細藻を得る第一揮発工程とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, an extraction method according to the present invention includes a separation step of separating a nutrient solution containing microalgae into microalgae and nutrient solution components by centrifugation, and the separated microalgae and normal temperature and normal pressure. An extraction step of stirring and mixing a liquefied product of a water-compatible solvent that is a gas under pressure to obtain a mixture of the microalgae from which water has been extracted and the liquefied product of the water-compatible solvent in which the water has been dissolved, A filtration step of filtering the mixture, and a first volatilization step of obtaining a dried microalga by volatilizing the water-compatible solvent from the obtained filtrate.

微細藻と水相溶性溶媒とを撹拌混合することで、微細藻の細胞表面の水分だけでなく、細胞内の水分も浸透圧効果により十分に抽出できる。また、常温常圧下で気体である水相溶性溶媒を用いることで、濾過後の濾物から同溶媒を容易に分離でき、短時間に乾燥した微細藻を得ることができる。   By stirring and mixing the microalgae and the water-compatible solvent, not only the moisture on the cell surface of the microalgae but also the intracellular moisture can be sufficiently extracted by the osmotic pressure effect. Moreover, by using a water-compatible solvent that is a gas under normal temperature and normal pressure, the solvent can be easily separated from the filtrate after filtration, and dried microalgae can be obtained in a short time.

ここで、前記濾過工程で得られた濾液から前記水相溶性溶媒を揮発する第二揮発工程と、前記第一揮発工程および前記第二揮発工程で揮発させた前記水相溶性溶媒の気化物を回収する回収工程と、回収された前記水相溶性溶媒の気化物を圧縮して前記水相溶性溶媒の液化物を得る圧縮工程とをさらに備え、前記抽出工程では、前記圧縮工程で得られた前記水相溶性溶媒の液化物を再利用してもよい。   Here, a second volatilization step of volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate obtained in the filtration step, and a vaporized product of the water-compatible solvent volatilized in the first volatilization step and the second volatilization step. A recovery step of recovering, and a compression step of compressing the recovered vapor of the water-compatible solvent to obtain a liquefied product of the water-compatible solvent, wherein the extraction step was obtained in the compression step. The liquefied product of the water-compatible solvent may be reused.

水相溶性溶媒の気化物を回収して、抽出工程で再利用することで、廃棄物を減らして環境負荷を低減できると共に、溶媒量を減らして安価に水分を抽出することができる。   By recovering the vapor of the water-compatible solvent and reusing it in the extraction step, it is possible to reduce waste and reduce the environmental load, and to reduce the amount of solvent and extract water at low cost.

ここで、微細藻は、前記水相溶性溶媒に溶解する有価物を含んでおり、前記混合物は、水分及び前記有価物が抽出された微細藻と、該水分及び前記有価物が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物であり、前記第二揮発工程で濾液から前記水相溶性溶媒を揮発した後に残った残液から前記有価物を分離する有価物分離工程をさらに備えてもよい。   Here, the microalga includes a valuable material that dissolves in the water-compatible solvent, and the mixture includes the microalga from which the moisture and the valuable material are extracted, and the water in which the moisture and the valuable material are dissolved. It is a mixture with a liquefied product of a compatible solvent, and may further comprise a valuable material separation step of separating the valuable material from the residual liquid remaining after volatilizing the aqueous compatible solvent from the filtrate in the second volatilization step. .

濾過工程で得られた濾液から有価物を抽出することで、別途有価物の抽出工程を設ける必要がなくなり、安価に有価物を抽出することができる。また、有価物は、アルコール成分もしくは油成分であることが好ましい。これらは付加価値が高く多様な用途に用いることができるためである。   By extracting valuable materials from the filtrate obtained in the filtration step, it is not necessary to provide a separate valuable material extraction step, and valuable materials can be extracted at low cost. Further, the valuable material is preferably an alcohol component or an oil component. This is because they have high added value and can be used for various purposes.

ここで、前記養液は、微細藻の培養液であり、前記分離工程で分離された前記培養液を微細藻の培養に再利用してもよい。   Here, the nutrient solution is a culture solution of microalgae, and the culture solution separated in the separation step may be reused for culture of microalgae.

分離工程で分離された培養液を回収して、微細藻の培養に再利用することで、廃棄物を減らして環境負荷を低減できる。   By recovering the culture solution separated in the separation step and reusing it for culturing microalgae, it is possible to reduce waste and reduce the environmental burden.

ここで、前記水相溶性溶媒は、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドから選択される1種または2種以上の混合物であってもよい。   Here, the water-compatible solvent may be one or a mixture of two or more selected from dimethyl ether, ethyl methyl ether, formaldehyde, and acetaldehyde.

ここに列挙したジメチルエーテル等の物質は入手が容易であり、比較的安価でもあることから、安価に微細藻から水分もしくは有価物を抽出することができる。   Since the substances such as dimethyl ether listed here are easily available and relatively inexpensive, it is possible to extract water or valuables from microalgae at low cost.

ここで、前記濾過工程では、前記抽出工程で混合された前記混合液のうち上層を取り出して濾過してもよい。   Here, in the filtration step, an upper layer may be taken out from the mixed solution mixed in the extraction step and filtered.

水相溶性溶媒として列挙したジメチルエーテル等の物質は液密度が水よりも小さい。このため、これらの液化物の中では、比重差により含水率の高い微細藻は最初沈降し、細胞内の水分が浸透圧効果で抽出されるに従って浮遊することになる。よって、混合液の上層を移送することで、細胞内の水分が十分に抽出された微細藻のみを選択的に取り出すことができ、抽出効率を向上することができる。   Substances such as dimethyl ether listed as water-compatible solvents have a liquid density lower than that of water. For this reason, among these liquefied products, microalgae with a high water content are initially settled due to the difference in specific gravity, and float as the intracellular water is extracted by the osmotic pressure effect. Therefore, by transferring the upper layer of the mixed solution, only the microalga from which the intracellular moisture has been sufficiently extracted can be selectively extracted, and the extraction efficiency can be improved.

さらに、本発明に係わる抽出システムは、微細藻を含む養液を微細藻と養液成分とに分離する遠心分離器と、分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを加圧下で撹拌混合し、水分が抽出された微細藻と該水分が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物を得る抽出槽と、前記混合物を濾過し、得られた濾物から前記水相溶性溶媒を揮発して乾燥した微細藻を得る濾過器とを備えたことを特徴とする。   Furthermore, the extraction system according to the present invention includes a centrifugal separator that separates a nutrient solution containing microalgae into microalgae and nutrient solution components, and the separated microalgae and a water-compatible solvent that is gaseous under normal temperature and normal pressure. The liquefied product was stirred and mixed under pressure, an extraction tank for obtaining a mixture of the microalga from which water was extracted and the liquefied product of the water-compatible solvent in which the water was dissolved, and the mixture was filtered and obtained. And a filter for obtaining a dried microalga by volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate.

本発明に係わる抽出方法および抽出システムによれば、短期間、省スペース、安価に微細藻から水分を完全に抽出することができる。同様に、本発明に係わる抽出方法および抽出システムによれば、微細藻から有価物も完全に抽出することができる。   According to the extraction method and the extraction system of the present invention, moisture can be completely extracted from microalgae in a short period of time, in a space-saving manner and at a low cost. Similarly, according to the extraction method and the extraction system according to the present invention, valuable materials can be completely extracted from microalgae.

本発明の第一の実施形態に係わる抽出システムの構成図である。It is a block diagram of the extraction system concerning 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係わる抽出システムの構成図である。It is a block diagram of the extraction system concerning 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係わる抽出システムのうち溶媒循環プロセスの詳細構成図である。It is a detailed block diagram of a solvent circulation process among the extraction systems concerning 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係わる抽出方法を表すフロー図である。It is a flowchart showing the extraction method concerning 3rd embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。   EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring an accompanying drawing below. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.

〔第一の実施形態〕
図1は、本発明の第一の実施形態に係わる抽出システムの構成図である。本実施形態に係わる抽出システム10は、微細藻を含む養液を微細藻と養液成分とに分離する遠心分離器11と、分離された微細藻と水相溶性溶媒の液化物とを撹拌混合する抽出槽12と、混合物を濾過して濾物から水相溶性溶媒を揮発させて乾燥した微細藻を得る濾過器13とから主に構成される。以降、各構成要素について詳細に説明する。
[First embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of an extraction system according to the first embodiment of the present invention. The extraction system 10 according to the present embodiment stirs and mixes a centrifugal separator 11 that separates a nutrient solution containing microalgae into microalgae and nutrient solution components, and the separated microalgae and a liquefied product of a water-compatible solvent. And a filter 13 for filtering the mixture and volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate to obtain dried microalgae. Hereinafter, each component will be described in detail.

遠心分離器11では、微細藻を含む養液を微細藻と養液成分とに分離する。遠心分離では、微細藻を含む養液を高速回転する容器に入れて、その比重差により微細藻と養液成分とに分離する。回転速度は養液成分を効果的に分離できる範囲から適宜設定すればよい。一般的には500〜10000rpmであり、このうち、1000〜5000rpmがより好ましい。なお、通常は遠心分離を行っても微細藻の細胞内の水分(重量比80〜90%の含有率)は分離(脱水)できない。   In the centrifuge 11, the nutrient solution containing microalgae is separated into microalgae and nutrient solution components. In the centrifugal separation, a nutrient solution containing microalgae is placed in a container that rotates at high speed, and is separated into microalgae and nutrient solution components due to the difference in specific gravity. What is necessary is just to set a rotational speed suitably from the range which can isolate | separate a nutrient solution component effectively. Generally, it is 500-10000 rpm, and 1000-5000 rpm is more preferable among these. Normally, even if centrifugation is performed, the moisture in the microalgae cells (content ratio of 80 to 90% by weight) cannot be separated (dehydrated).

ここで、微細藻とはミクロサイズの淡水もしくは海水に生息している小さな植物のことであり、一般に微細藻類とも呼ばれる。このうち、特に本実施形態では、有価物を製造できる微細藻を対象とする。このような微細藻には、ボトリオコッカス、クロレラ、ドナリエラ、クラミドモナスが例示できるが、これらに限定されず有価物を製造できる微細藻を広く含むものとする。   Here, the microalgae are small plants that inhabit micro-sized freshwater or seawater, and are generally called microalgae. Among these, in particular, the present embodiment is directed to microalgae capable of producing valuable materials. Examples of such microalgae include Botryococcus, Chlorella, Donariella, and Chlamydomonas, but are not limited to these and include a wide range of microalgae that can produce valuable materials.

また、養液とは微細藻が生息している環境にある液体のことである。微細藻が淡水や海水で生息していれば、淡水や海水が養液に該当する。微細藻が培養液中に培養されていれば、培養液が養液に該当する。   The nutrient solution is a liquid in the environment where microalgae inhabit. If microalgae inhabit freshwater and seawater, freshwater and seawater correspond to nutrient solutions. If microalgae are cultured in the culture solution, the culture solution corresponds to the nutrient solution.

抽出槽12では、分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを、加圧下で撹拌混合する。微細藻と水相溶性溶媒とが接触することで、微細藻に含まれている水分が水相溶性溶媒に溶解し、微細藻から効果的に水分が抽出される。その結果、水分が抽出された微細藻と、この水分が溶解した水相溶性溶媒の液化物との混合物が得られる。   In the extraction tank 12, the separated microalgae and a liquefied product of a water-compatible solvent that is a gas at normal temperature and pressure are stirred and mixed under pressure. By contacting the microalgae with the water-compatible solvent, the water contained in the microalgae is dissolved in the water-compatible solvent, and water is effectively extracted from the microalgae. As a result, a mixture of a microalga from which water has been extracted and a liquefied product of a water-compatible solvent in which the water has been dissolved is obtained.

ここで微細藻と水相溶性溶媒とを撹拌混合するのは、微細藻の細胞表面の水分だけでなく、細胞内の水分も浸透圧効果により十分に抽出するためである。なお、撹拌速度が高すぎると微細藻の細胞壁が破れて微細藻として回収できなくなってしまうので、撹拌速度は比較的低めに設定するのが好ましい。   Here, the reason why the microalgae and the water-compatible solvent are stirred and mixed is that not only the moisture on the cell surface of the microalgae but also the intracellular moisture is sufficiently extracted by the osmotic pressure effect. In addition, since the cell wall of a micro algae will be torn and it will become impossible to collect | recover as a micro algae if a stirring speed is too high, it is preferable to set a stirring speed comparatively low.

本実施形態では抽出溶媒として、常温常圧下で気体である水相溶性溶媒を用いることを特徴とする。ここで常温とは外気温に近い温度を表し、一般には−10〜50℃の範囲を意味し、常圧とは1気圧前後の範囲を意味する。   In this embodiment, a water-compatible solvent that is a gas at normal temperature and pressure is used as the extraction solvent. Here, the normal temperature represents a temperature close to the outside air temperature, generally means a range of -10 to 50 ° C., and the normal pressure means a range around 1 atm.

このような水相溶性溶媒としては、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドなどが例示できる。これらは単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。ここに列挙した物質は入手が容易であり、比較的安価でもあることから、安価に微細藻を乾燥することができる。   Examples of such water-compatible solvents include dimethyl ether, ethyl methyl ether, formaldehyde, and acetaldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. Since the substances listed here are easily available and relatively inexpensive, microalgae can be dried at low cost.

例示した中でも、ジメチルエーテル単独や、ジメチルエーテルと他の物質との混合物を用いるのが好ましい。ジメチルエーテルは、化学的に安定しており、毒性が低い。また、沸点が低く(1気圧において−24.8℃)、常温で気体であるが、飽和蒸気圧も低く(25℃で0.62MPa)、加圧すると容易に液化する特徴を有する。   Among those exemplified, dimethyl ether alone or a mixture of dimethyl ether and another substance is preferably used. Dimethyl ether is chemically stable and has low toxicity. In addition, it has a low boiling point (−24.8 ° C. at 1 atm) and is a gas at room temperature, but also has a low saturated vapor pressure (0.62 MPa at 25 ° C.) and easily liquefies when pressurized.

微細藻と混合する水相溶性溶媒の量は、微細藻に含まれる水分量を全て溶解できる理論量以上に設定するのが好ましい。微細藻に含まれる水分を完全に抽出できるようにするためである。ジメチルエーテルの液化物は水の飽和溶解度が20℃で6.7wt%であり、この条件下では水1gを全て溶解できる理論量は14.9gとなる。実際には、この理論量の2〜10倍の水相溶性溶媒を用いるのが好ましい。   The amount of the water-compatible solvent to be mixed with the microalgae is preferably set to be equal to or higher than the theoretical amount that can dissolve all the water contained in the microalgae. This is because the water contained in the microalgae can be completely extracted. Dimethyl ether liquefied product has a saturated solubility of water of 6.7 wt% at 20 ° C. Under this condition, the theoretical amount capable of dissolving all 1 g of water is 14.9 g. In practice, it is preferable to use a water-compatible solvent 2 to 10 times the theoretical amount.

また、抽出槽12内は、水相溶性溶媒の飽和蒸気圧以上となるように加圧する。加圧することで水相溶性溶媒が安定して液化状態を維持でき、さらに、浸透圧効果も高まり微細藻からの水分の抽出も促進される。ただし、抽出槽12内の圧力は過度に高くするのは避け、水相溶性溶媒の飽和蒸気圧を若干上回る程度に設定するのが好ましい。過度に圧力が高すぎると、容器を耐圧仕様にするコストがかかる共に微細藻の細胞壁が破壊される可能性があるためである。   Moreover, the inside of the extraction tank 12 is pressurized so that it may become more than the saturated vapor pressure of a water-compatible solvent. By pressurization, the water-compatible solvent can be stably maintained in a liquefied state, and the osmotic pressure effect is enhanced and the extraction of moisture from the microalgae is promoted. However, it is preferable to set the pressure in the extraction tank 12 to be slightly higher than the saturated vapor pressure of the water-compatible solvent, avoiding excessively high pressure. This is because if the pressure is excessively high, the cost of making the container pressure-proof is increased and the cell wall of the microalgae may be destroyed.

濾過器13では、抽出槽12で混合された混合物を濾過し、得られた濾物から水相溶性溶媒の気化物を揮発させる。その結果、乾燥した微細藻を得ることができる。   In the filter 13, the mixture mixed in the extraction tank 12 is filtered, and the vaporized water-compatible solvent is volatilized from the obtained filtrate. As a result, dried microalgae can be obtained.

濾過器13内の圧力は、水相溶性溶媒が完全に揮発できるように飽和蒸気圧以下となるまで減圧する。本実施形態では飽和蒸気圧が低い水相溶性溶媒を用いているので、濾過器13内を少し減圧するだけで濾物から同溶媒を容易に分離でき、短時間で乾燥した微細藻を得ることができる。この際、濾過器13内の圧力は、常圧まで減圧するのが好ましい。常圧の方が乾燥した微細藻を濾過器13から取り出しやすいためである。   The pressure in the filter 13 is reduced until the water-miscible solvent can be completely volatilized until it becomes equal to or lower than the saturated vapor pressure. In this embodiment, since a water-compatible solvent having a low saturated vapor pressure is used, the solvent can be easily separated from the filtrate by slightly reducing the pressure in the filter 13, and a dried microalga can be obtained in a short time. Can do. At this time, the pressure in the filter 13 is preferably reduced to normal pressure. This is because the dried microalgae are easier to remove from the filter 13 under normal pressure.

濾過器13にはフィルターが取り付けられており、このフィルターで混合物を濾過する。フィルターの素材、細かさは、濾過対象である微細藻の大きさから適宜設定すればよい。例えば、孔径数十μmのメンブレンフィルターを用いることができる。   A filter is attached to the filter 13, and the mixture is filtered with this filter. What is necessary is just to set the raw material and fineness of a filter suitably from the magnitude | size of the micro algae which are filtration objects. For example, a membrane filter having a pore diameter of several tens of μm can be used.

以上説明の通り、第一の実施形態に係わる抽出システムによれば、短期間、省スペース、安価に微細藻から水分を完全に抽出することができる。   As described above, according to the extraction system according to the first embodiment, moisture can be completely extracted from microalgae in a short period of time, in a space-saving manner and at a low cost.

〔第二の実施形態〕
図2は、第二の実施形態に係わる抽出システムの構成図である。第二の実施形態に係わる抽出システム10は、図1に示す第1の実施形態に加えて、培養液を回収して再利用する培養液循環プロセス20と、水相溶性溶媒を回収して再利用する溶媒循環プロセス30とを備えている。なお、図2以降では、気化物(気体)の循環系統は点線で表し、液化物(液体)および固化物(固体)の循環系統は実線で表している。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a configuration diagram of an extraction system according to the second embodiment. In addition to the first embodiment shown in FIG. 1, the extraction system 10 according to the second embodiment includes a culture solution circulation process 20 that collects and reuses the culture solution, and a water-compatible solvent that is collected and reused. And a solvent circulation process 30 to be used. In FIG. 2 and subsequent figures, the circulation system of the vaporized product (gas) is represented by a dotted line, and the circulation system of the liquefied product (liquid) and the solidified product (solid) is represented by a solid line.

培養液循環プロセス20は、微細藻を培養する培養槽21と前述した遠心分離器11とから主に構成される。なお、第二の実施形態では、培養液を用いて微細藻を培養槽21で培養する形態を対象として説明する。   The culture solution circulation process 20 is mainly composed of a culture tank 21 for culturing microalgae and the centrifuge 11 described above. In addition, 2nd embodiment demonstrates as an object the form which culture | cultivates a micro algae in the culture tank 21 using a culture solution.

培養槽21から微細藻を含む培養液が遠心分離器11に送られ、遠心分離器11で微細藻と培養液とに分離する。分離された培養液は培養槽21に戻されて再利用される。培養液を回収して微細藻の培養に再利用することで、廃棄物を減らして環境負荷を低減できる。   A culture solution containing microalgae is sent from the culture tank 21 to the centrifuge 11, and is separated into microalgae and culture solution by the centrifuge 11. The separated culture solution is returned to the culture tank 21 and reused. By collecting the culture solution and reusing it for culturing microalgae, it is possible to reduce waste and reduce the environmental burden.

溶媒循環プロセス30については、図3を用いて説明する。図3は、第二の実施形態に係わる抽出システムのうち溶媒循環プロセスの詳細構成図である。本プロセスは、前述した抽出槽12と濾過器13に加えて、濾液から水相溶性溶媒の気化物を揮発させる揮発槽31と、濾過器13および揮発槽31から揮発した水相溶性溶媒の気化物を回収する回収槽32と、回収された水相溶性溶媒の気化物を圧縮して水相溶性溶媒の液化物を得る圧縮機33とから主に構成される。   The solvent circulation process 30 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a solvent circulation process in the extraction system according to the second embodiment. In this process, in addition to the extraction tank 12 and the filter 13, the volatilization tank 31 that volatilizes the vapor of the water-compatible solvent from the filtrate, and the gas of the water-compatible solvent that has volatilized from the filter 13 and the volatilization tank 31 are used. A recovery tank 32 that recovers the chemicals, and a compressor 33 that compresses the recovered water-compatible solvent vapor to obtain a liquefied water-compatible solvent.

圧縮機33で得られた水相溶性溶媒の液化物は抽出槽12で再利用される。水相溶性溶媒の気化物を回収して抽出槽12で再利用することで、廃棄物を減らして環境負荷を低減できると共に、溶媒量を減らして微細藻からの抽出コストも削減することができる。   The water-soluble solvent liquefaction obtained by the compressor 33 is reused in the extraction tank 12. By recovering the vaporized water-compatible solvent and reusing it in the extraction tank 12, it is possible to reduce waste and reduce the environmental burden, and also reduce the amount of solvent and the extraction cost from microalgae. .

溶媒循環プロセス30での処理の流れは次の通りである。まず、遠心分離器11で分離した微細藻を抽出槽12へ移送する。移送完了後、抽出槽内を加圧ポンプ(図示しない)で加圧し、加圧完了後に第一開閉弁41を開けて圧縮機33で得られた水相溶性溶媒の液化物を注入する。   The processing flow in the solvent circulation process 30 is as follows. First, the microalgae separated by the centrifuge 11 are transferred to the extraction tank 12. After completion of the transfer, the inside of the extraction tank is pressurized with a pressurizing pump (not shown), and after the pressurization is completed, the first on-off valve 41 is opened and the liquefied product of the water-compatible solvent obtained by the compressor 33 is injected.

注入完了後、第一開閉弁41を閉じて、抽出槽内で混合物を撹拌混合し、第二開閉弁42を開けて撹拌混合された混合物を濾過器13に移送して濾過する。この際、混合物の撹拌混合後に、この混合液の上層を濾過器13へ移送して濾過するのが好ましい。   After the injection is completed, the first on-off valve 41 is closed, the mixture is stirred and mixed in the extraction tank, the second on-off valve 42 is opened, and the stirred and mixed mixture is transferred to the filter 13 and filtered. At this time, after stirring and mixing the mixture, the upper layer of the mixed solution is preferably transferred to the filter 13 and filtered.

水相溶性溶媒として例示したジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドは液密度が水よりも小さい。このため、水相溶性溶媒の液化物の中では、比重差により含水率の高い微細藻は最初沈降し、細胞内の水分が浸透圧効果で抽出されるに従って浮遊することになる。よって、混合液の上層を濾過器13へ移送することで、細胞内の水分が十分に抽出された微細藻のみを選択的に取り出すことができ、抽出効率を向上することができる。   The liquid density of dimethyl ether, ethyl methyl ether, formaldehyde and acetaldehyde exemplified as the water-compatible solvent is smaller than that of water. For this reason, in the liquefied product of the water-compatible solvent, the microalgae having a high water content are initially settled due to the difference in specific gravity, and float as the intracellular moisture is extracted by the osmotic pressure effect. Therefore, by transferring the upper layer of the mixed solution to the filter 13, only the microalga from which the intracellular moisture has been sufficiently extracted can be selectively extracted, and the extraction efficiency can be improved.

なお、上層とは、含水率の高い微細藻が沈降する下層を除いた層のことを指し、具体的には、抽出槽内で静置された混合物の上半分より選択される任意の層のことを指す。   The upper layer refers to a layer excluding the lower layer in which microalgae with a high water content settle, and specifically, an arbitrary layer selected from the upper half of the mixture that is allowed to stand in the extraction tank. Refers to that.

混合液の濾過器13への移送完了後、第二開閉弁42を閉じると共に第三開閉弁43を開けて、濾液を揮発槽31に移送する。その後、第三開閉弁43を閉じると共に第四開閉弁44と第五開閉弁45を開けて、濾過器13および揮発槽31の内部を減圧して水相溶性溶媒の気化物を揮発させる。揮発した水相溶性溶媒の気化物を回収槽32で回収し、回収完了後に第四開閉弁44と第五開閉弁45を閉じる。回収された水相溶性溶媒の気化物は圧縮機33で圧縮されて液化物となり、再度抽出槽12で利用される。   After the transfer of the mixed liquid to the filter 13 is completed, the second on-off valve 42 is closed and the third on-off valve 43 is opened to transfer the filtrate to the volatilization tank 31. Thereafter, the third on-off valve 43 is closed and the fourth on-off valve 44 and the fifth on-off valve 45 are opened, and the inside of the filter 13 and the volatilization tank 31 is decompressed to volatilize the vaporized water-compatible solvent. The vaporized water-compatible solvent vaporized is collected in the collection tank 32, and the fourth on-off valve 44 and the fifth on-off valve 45 are closed after the collection is completed. The recovered vapor of the water-compatible solvent is compressed by the compressor 33 to become a liquefied product and used again in the extraction tank 12.

また、揮発槽31に残った水分等は第六開閉弁46を開けて排水処理される。   Further, the water remaining in the volatilization tank 31 is drained by opening the sixth on-off valve 46.

〔第三の実施形態〕
第三の実施形態では、微細藻が水相溶性溶媒に溶解する有価物を含んでいる場合を対象とする。このような有価物には、燃料や化学物質の原料となり得る物質を広く含むが、特にアルコール成分または油成分が好ましい。アルコール成分または油成分は付加価値が高く多様な用途に用いることができるためである。アルコール成分としては、メタノール、エタノールの他、低級アルコール、高級アルコールを広く例示できる。
[Third embodiment]
The third embodiment is directed to a case where the microalga includes a valuable material that dissolves in the water-compatible solvent. Such valuables include a wide range of substances that can be used as raw materials for fuels and chemical substances, with alcohol or oil components being particularly preferred. This is because the alcohol component or oil component has high added value and can be used for various applications. Examples of alcohol components include methanol, ethanol, lower alcohols, and higher alcohols.

油成分としては、油脂や炭化水素類が例示でき、これらは常温で液体、固体を問わず、また、揮発性、不揮発性を問わない。油脂としては、トリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドが例示でき、その構成脂肪酸としてはC12〜C28の脂肪酸からなる群から選択される脂肪酸(ミリストリル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、ステアリン酸、リノール酸、リノレン酸等)を例示できる。炭化水素類としては、主にC16〜C33のアルカジエンやアルカトリエン、またはテルペン類として、トリテルペン類(スクアレン)やテトラテルペン類(リコパジエン)、ボツリオコッセン(Botryococcenes)等が例示できる。 Examples of the oil component include fats and oils and hydrocarbons, which may be liquid or solid at room temperature, and may be volatile or non-volatile. Examples of the fats and oils include triglycerides, diglycerides, and monoglycerides, and the constituent fatty acids include fatty acids selected from the group consisting of C12 to C28 fatty acids (myristolic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, oleic acid, stearic acid, linoleic acid, Linolenic acid and the like). Examples of hydrocarbons mainly include C16-C33 alkadienes and alkatrienes, and terpenes such as triterpenes (squalene), tetraterpenes (lycopadiene), and botryococcenes.

有価物が水相溶性溶媒に溶解できるため、抽出槽12で混合された混合物には、水分及び前記有価物が抽出された微細藻と、該水分及び有価物が溶解した水相溶性溶媒の液化物とが含まれている。   Since the valuable material can be dissolved in the water-compatible solvent, the mixture mixed in the extraction tank 12 includes liquefaction of the water and the microalgae from which the valuable material is extracted, and the water-compatible solvent in which the water and the valuable material are dissolved. Things are included.

揮発槽31では、濾過器13で得られた濾液から水相溶性溶媒を揮発して、残った残液から有価物を分離することで有価物を抽出する。濾液から有価物を抽出することで、別途有価物の抽出プロセスを設ける必要がなくなり、安価に微細藻から有価物を抽出することができる。   In the volatilization tank 31, the water-compatible solvent is volatilized from the filtrate obtained by the filter 13, and the valuable material is extracted by separating the valuable material from the remaining liquid. By extracting valuables from the filtrate, it is not necessary to provide a separate valuable extraction process, and valuables can be extracted from microalgae at low cost.

残液から有価物を抽出する方法には、公知の抽出法を用いることができる。残液を静置して比重差により水分と有価物とを分離してもよく、特許文献3に記載されているように非水相溶性の有機溶媒を用いて選択的に有価物を分離してもよい。   A known extraction method can be used as a method for extracting valuable materials from the residual liquid. The residual liquid may be allowed to stand to separate water and valuables due to the difference in specific gravity. As described in Patent Document 3, the valuables are selectively separated using a non-aqueous compatible organic solvent. May be.

または、水分の抽出に用いた水相溶性溶媒の特性を生かして、残液から有価物を抽出することもできる。そのプロセスは次の通りである。まず、残液から、水相溶性溶媒を一部揮発させた後で静置し、水相溶性溶媒の液化物相と水相の二液相を形成させる。水相溶性溶媒に対して有価物の溶解量に制限はないが、水分の飽和溶解量には限界があるため、水相溶性溶媒の量が少なくなると溶解できなくなった水分が析出して水相が形成される。水相の水を排水すると、有価物のみが溶解した水相溶性溶媒の液化物相が残る。ここから水相溶性溶媒を揮発させると、純度の高い有価物を簡易に抽出することができる。この水相溶性溶媒を用いた有価物の分離方法は、特に有価物が水溶性である場合に好適に用いることができる。   Alternatively, valuable substances can be extracted from the residual liquid by utilizing the characteristics of the water-compatible solvent used for the extraction of moisture. The process is as follows. First, a part of the water-compatible solvent is volatilized from the residual liquid, and then left to stand to form a two-liquid phase of a liquefied phase and an aqueous phase of the water-compatible solvent. There is no limit to the amount of valuables that can be dissolved in a water-compatible solvent, but since there is a limit to the amount of saturated water that can be dissolved, the amount of water-miscible solvent decreases, so that water that cannot be dissolved precipitates. Is formed. When the water of the aqueous phase is drained, a liquefied phase of an aqueous compatible solvent in which only valuable materials are dissolved remains. When the water-compatible solvent is volatilized from here, valuable materials with high purity can be easily extracted. This method of separating valuables using a water-compatible solvent can be suitably used particularly when the valuables are water-soluble.

次に、第三の実施形態における微細藻から水分や有価物を抽出する抽出方法について図4を用いて説明する。図4は、第三の実施形態に係わる抽出方法を表すフロー図である。   Next, an extraction method for extracting moisture and valuables from microalgae in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the extraction method according to the third embodiment.

まず、微細藻を含む養液を遠心分離により微細藻と養液成分とに分離する(分離工程S1)。分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを、加圧下で撹拌混合する(抽出工程S2)。混合された微細藻と水相溶性溶媒の液化物との混合物を濾過する(濾過工程S3)。濾物と濾液との選別を行い(S4)、濾物から水相溶性溶媒を揮発させる(第一揮発工程S5)。揮発した気化物と残留した固体物とを選別し(S6)、固体物から乾燥した微細藻を得る。ここまでは第一の実施形態と共通である。   First, a nutrient solution containing microalgae is separated into microalgae and nutrient solution components by centrifugation (separation step S1). The separated microalgae and the liquefied product of the water-compatible solvent that is a gas at normal temperature and pressure are stirred and mixed under pressure (extraction step S2). The mixture of the mixed microalga and the liquefied product of the water-compatible solvent is filtered (filtration step S3). The filtrate and the filtrate are selected (S4), and the water-compatible solvent is volatilized from the filtrate (first volatilization step S5). Volatilized vaporized substances and residual solid substances are selected (S6), and dried microalgae are obtained from the solid substances. The steps so far are the same as in the first embodiment.

第二および第三の実施形態では、濾液からも水相溶性溶媒を揮発させ(第二揮発工程S7)、気化物と残液とを選別する(S8)。次に、選別工程S6およびS8で選別された水相溶性溶媒の気化物を回収する(回収工程S9)。回収された水相溶性溶媒の気化物を圧縮して水相溶性溶媒の液化物を得て(圧縮行程S10)、得られた水相溶性溶媒の液化物を抽出工程S2で再利用する。   In the second and third embodiments, the water-compatible solvent is also volatilized from the filtrate (second volatilization step S7), and the vaporized material and the residual liquid are selected (S8). Next, the vaporized water-compatible solvent selected in the selection steps S6 and S8 is recovered (recovery step S9). The recovered water-compatible solvent vaporized product is compressed to obtain a water-compatible solvent liquefied product (compression step S10), and the obtained water-compatible solvent liquefied product is reused in the extraction step S2.

また、選別工程S8で選別された残液から有価物を分離して(有価物分離工程S11)、微細藻から抽出された有価物を得る。   Moreover, valuables are separated from the residual liquid selected in the sorting step S8 (valuable material separation step S11) to obtain valuables extracted from the microalgae.

本発明の抽出方法および抽出システムは、微細藻を用いた有価物の製造プロセスにおいて、微細藻から有価物を抽出する工程や、その前段で微細藻を乾燥する工程に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The extraction method and extraction system of the present invention can be used in a process for extracting valuable substances from microalgae and a process for drying microalgae in the preceding stage in the manufacturing process of valuable substances using microalgae.

10…抽出システム、11…遠心分離器、12…抽出槽、13…濾過器、
20…培養液循環プロセス、21…培養槽、
30…溶媒循環プロセス、31…揮発槽、32…回収槽、33…圧縮機、
41…第一開閉弁、42…第二開閉弁、43…第三開閉弁、44…第四開閉弁、45…第五開閉弁、46…第六開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Extraction system, 11 ... Centrifuge, 12 ... Extraction tank, 13 ... Filter
20 ... Culture medium circulation process, 21 ... Culture tank,
30 ... Solvent circulation process, 31 ... Volatilization tank, 32 ... Recovery tank, 33 ... Compressor,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... First on-off valve, 42 ... Second on-off valve, 43 ... Third on-off valve, 44 ... Fourth on-off valve, 45 ... Fifth on-off valve, 46 ... Sixth on-off valve

Claims (13)

微細藻を含む養液を遠心分離により微細藻と養液成分とに分離する分離工程と、
分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを加圧下で撹拌混合し、水分が抽出された微細藻と該水分が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物を得る抽出工程と、
前記混合物を濾過する濾過工程と、
得られた濾物から前記水相溶性溶媒を揮発して乾燥した微細藻を得る第一揮発工程とを備えた抽出方法。
A separation step of separating the nutrient solution containing microalgae into microalgae and nutrient solution components by centrifugation;
The separated microalga and the liquefied product of the water-compatible solvent that is a gas at normal temperature and pressure are stirred and mixed under pressure, and the microalga from which the moisture is extracted and the liquefied product of the water-compatible solvent in which the water is dissolved An extraction step to obtain a mixture with
A filtration step of filtering the mixture;
A first volatilization step comprising obtaining a dried microalga by volatilizing the water-compatible solvent from the obtained filtrate.
前記濾過工程で得られた濾液から前記水相溶性溶媒を揮発する第二揮発工程と、
前記第一揮発工程および前記第二揮発工程で揮発させた前記水相溶性溶媒の気化物を回収する回収工程と、
回収された前記水相溶性溶媒の気化物を圧縮して前記水相溶性溶媒の液化物を得る圧縮工程とをさらに備え、
前記抽出工程では、前記圧縮工程で得られた前記水相溶性溶媒の液化物を再利用することを特徴とする請求項1に記載の抽出方法。
A second volatilization step of volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate obtained in the filtration step;
A recovery step of recovering the vaporized water-compatible solvent volatilized in the first volatilization step and the second volatilization step;
A compression step of compressing the recovered vapor of the water-compatible solvent to obtain a liquefied product of the water-compatible solvent,
2. The extraction method according to claim 1, wherein in the extraction step, a liquefied product of the water-compatible solvent obtained in the compression step is reused.
微細藻は、前記水相溶性溶媒に溶解する有価物を含んでおり、
前記混合物は、水分及び前記有価物が抽出された微細藻と、該水分及び前記有価物が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物であり、
前記第二揮発工程で濾液から前記水相溶性溶媒を揮発した後に残った残液から前記有価物を分離する有価物分離工程をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の抽出方法。
The microalgae contains valuables that dissolve in the water-compatible solvent,
The mixture is a mixture of a microalga from which moisture and valuables are extracted and a liquefied product of the water-compatible solvent in which the moisture and valuables are dissolved,
The extraction method according to claim 2, further comprising a valuable material separation step of separating the valuable material from the residual liquid remaining after volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate in the second volatilization step.
前記有価物は、アルコール成分もしくは油成分であることを特徴とする請求項3に記載の抽出方法。 The extraction method according to claim 3, wherein the valuable material is an alcohol component or an oil component. 前記養液は、微細藻の培養液であり、
前記分離工程で分離された前記培養液を微細藻の培養に再利用することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の抽出方法。
The nutrient solution is a culture solution of microalgae,
The extraction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the culture solution separated in the separation step is reused for cultivation of microalgae.
前記水相溶性溶媒は、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドから選択される1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の抽出方法。 6. The extraction method according to claim 1, wherein the water-compatible solvent is one or a mixture of two or more selected from dimethyl ether, ethyl methyl ether, formaldehyde, and acetaldehyde. 前記濾過工程では、前記抽出工程で混合された前記混合液のうち上層を取り出して濾過することを特徴とする請求項6に記載の抽出方法。 The extraction method according to claim 6, wherein, in the filtration step, an upper layer is taken out from the mixed liquid mixed in the extraction step and filtered. 微細藻を含む養液を微細藻と養液成分とに分離する遠心分離器と、
分離された微細藻と常温常圧下で気体である水相溶性溶媒の液化物とを加圧下で撹拌混合し、水分が抽出された微細藻と該水分が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物を得る抽出槽と、
前記混合物を濾過し、得られた濾物から前記水相溶性溶媒を揮発して乾燥した微細藻を得る濾過器とを備えた抽出システム。
A centrifuge for separating a nutrient solution containing microalgae into microalgae and nutrient components;
The separated microalga and the liquefied product of the water-compatible solvent that is a gas at normal temperature and pressure are stirred and mixed under pressure, and the microalga from which the moisture is extracted and the liquefied product of the water-compatible solvent in which the water is dissolved An extraction tank to obtain a mixture of
An extraction system comprising: a filter for filtering the mixture and volatilizing the water-compatible solvent from the obtained filtrate to obtain dried microalgae.
前記濾過器で得られた濾液から前記水相溶性溶媒を揮発する揮発槽と、
前記濾過器および前記揮発槽で揮発させた前記水相溶性溶媒の気化物を回収する回収槽と、
回収された前記水相溶性溶媒の気化物を圧縮して前記水相溶性溶媒の液化物を得る圧縮機とをさらに備え、
前記抽出槽では、前記圧縮機で得られた前記水相溶性溶媒の液化物を再利用することを特徴とする請求項8に記載の抽出システム。
A volatilization tank for volatilizing the water-compatible solvent from the filtrate obtained by the filter;
A recovery tank for recovering the vaporized water-compatible solvent volatilized in the filter and the volatilization tank;
A compressor that compresses the recovered vapor of the water-compatible solvent to obtain a liquefied product of the water-compatible solvent; and
The extraction system according to claim 8, wherein in the extraction tank, a liquefied product of the water-compatible solvent obtained by the compressor is reused.
微細藻は、前記水相溶性溶媒に溶解する有価物を含んでおり、
前記混合物は、水分及び前記有価物が抽出された微細藻と、該水分及び前記有価物が溶解した前記水相溶性溶媒の液化物との混合物であり、
前記揮発槽では、前記濾液から前記水相溶性溶媒を揮発し、残った残液から前記有価物を分離することを特徴とする請求項9に記載の抽出システム。
The microalgae contains valuables that dissolve in the water-compatible solvent,
The mixture is a mixture of a microalga from which moisture and valuables are extracted and a liquefied product of the water-compatible solvent in which the moisture and valuables are dissolved,
The extraction system according to claim 9, wherein in the volatilization tank, the water-compatible solvent is volatilized from the filtrate and the valuable material is separated from the remaining liquid.
前記有価物は、アルコール成分もしくは油成分であることを特徴とする請求項10に記載の抽出システム。 The extraction system according to claim 10, wherein the valuable material is an alcohol component or an oil component. 前記水相溶性溶媒は、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドから選択される1種または2種以上の混合物であることを特徴とする請求項8〜11のいずれかに記載の抽出システム。 The extraction system according to any one of claims 8 to 11, wherein the water-compatible solvent is one or a mixture of two or more selected from dimethyl ether, ethyl methyl ether, formaldehyde, and acetaldehyde. 前記濾過器では、前記抽出槽で混合された前記混合液のうち上層を取り出して濾過することを特徴とする請求項12に記載の抽出システム。
The extraction system according to claim 12, wherein the filter removes an upper layer from the mixed solution mixed in the extraction tank and filters the mixture.
JP2009222268A 2009-09-28 2009-09-28 Extraction method and extraction system Pending JP2011067160A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222268A JP2011067160A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Extraction method and extraction system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009222268A JP2011067160A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Extraction method and extraction system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011067160A true JP2011067160A (en) 2011-04-07

Family

ID=44013151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009222268A Pending JP2011067160A (en) 2009-09-28 2009-09-28 Extraction method and extraction system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011067160A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492627A (en) * 2011-12-21 2012-06-13 大庆应用技术研究院 Microalgae enriching and harvesting method
JP2013233105A (en) * 2012-05-08 2013-11-21 Univ Of Tokyo High hydrocarbon yield algae and production method thereof
JP2014042472A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Shokubai Co Ltd Method for producing alcohol
JP2014108408A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dehydration treatment apparatus for pcb contaminated sludge or residues, and pcb processing system using the same
JP2016073916A (en) * 2014-10-06 2016-05-12 一般財団法人電力中央研究所 Method for extraction of oily component
JP2018104441A (en) * 2012-08-02 2018-07-05 ノ セルフ エッセ.エッレ.エッレ. Composition comprising nucleic acids of parasitic, pathogenic or weed biological systems for inhibiting and/or controlling the growth of said systems

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102492627A (en) * 2011-12-21 2012-06-13 大庆应用技术研究院 Microalgae enriching and harvesting method
JP2013233105A (en) * 2012-05-08 2013-11-21 Univ Of Tokyo High hydrocarbon yield algae and production method thereof
JP2018104441A (en) * 2012-08-02 2018-07-05 ノ セルフ エッセ.エッレ.エッレ. Composition comprising nucleic acids of parasitic, pathogenic or weed biological systems for inhibiting and/or controlling the growth of said systems
US10420343B2 (en) 2012-08-02 2019-09-24 No Self S.R.L. Composition comprising nucleic acids of parasitic, pathogenic or infesting biological systems for inhibiting and/or controlling the growth of said systems and process for the preparation thereof
US11666051B2 (en) 2012-08-02 2023-06-06 No Self S.R.L. Composition comprising nucleic acids of parasitic, pathogenic or infesting biological systems for inhibiting and/or controlling the growth of said systems and process for the preparation thereof
JP2014042472A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Nippon Shokubai Co Ltd Method for producing alcohol
JP2014108408A (en) * 2012-12-03 2014-06-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dehydration treatment apparatus for pcb contaminated sludge or residues, and pcb processing system using the same
JP2016073916A (en) * 2014-10-06 2016-05-12 一般財団法人電力中央研究所 Method for extraction of oily component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011067160A (en) Extraction method and extraction system
Du et al. Opportunities for switchable solvents for lipid extraction from wet algal biomass: An energy evaluation
KR101134294B1 (en) Oil extraction and biodiesel production from microalgae
CN102071100B (en) Method for extracting grease from wet alga mud by using mixed organic solvent
Sayyar et al. Extraction of oil from Jatropha seeds-optimization and kinetics
US20110192792A1 (en) Method and Apparatus for Processing Algae
US8303818B2 (en) Method and apparatus using an active ionic liquid for algae biofuel harvest and extraction
CN102527709B (en) Supercritical fluid restoration treatment system of polluted soil
CN102281932A (en) Compositions and methods for dissolving oils
US20110217777A1 (en) Process for the Extraction of Lipids from Microalgae Using Ionic Liquids
KR20130033364A (en) Lipid removal from suspensions
Abdullah et al. Algae oil extraction from freshwater microalgae Chlorella vulgaris
CN109201025A (en) A kind of regeneration method of petroleum-type spent bleaching clay
Zeng et al. Jatropha curcas L. oil extracted by switchable solvent N, N-dimethylcyclohexylamine for biodiesel production
US20110192793A1 (en) Method and Apparatus for Lysing and Processing Algae
CN108059147A (en) A kind of method for preparing carbon material using discarded sunflower
CN113265300A (en) Method for extracting peony essential oil at low temperature by solvent method
CN101942357B (en) Method for isolating jatropha curcas oil polyunsaturated fatty acids
CN103540400A (en) Method for separating mixed water-soluble and liposoluble components by virtue of subcritical liquid-liquid extraction technology
CN103421600B (en) Method for extracting wet algae oil
CN202411085U (en) Supercutical fluid repair processing system for polluted soil
JP2009040980A (en) Method for liquefying and recovering fatty acid and oil-and-fat from waste oil-and-fat containing water and fatty acid
CN103613627B (en) The recycling method of food-grade oil during bioconversion production androstenedione
JP4941815B2 (en) Pollutant chemical adsorbent
JP6236350B2 (en) Oily component extraction method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120921

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20140319

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140715