JP2827106B2 - 微細藻類による排ガス処理方法 - Google Patents
微細藻類による排ガス処理方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細藻類による排
ガス処理方法に係り、特に燃焼排ガス等の中の炭酸ガス
を微細藻類を用いて固定化する処理方法に関するもので
ある。
ガス処理方法に係り、特に燃焼排ガス等の中の炭酸ガス
を微細藻類を用いて固定化する処理方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化の原因とされる温室効果ガス
の中で、ＣＯ2 は最も寄与率が高いと言われている。Ｃ
Ｏ2 除去技術の一つとして微細藻類等の光合成を利用し
たＣＯ2 の固定化が提唱され、従来から良く知られたク
ロレラ等の適用が進められている。また、反応器として
種々の培養装置が製作されており、常に最適培養条件を
整えられるような通気流動式光反応槽も試作されてい
る。
の中で、ＣＯ2 は最も寄与率が高いと言われている。Ｃ
Ｏ2 除去技術の一つとして微細藻類等の光合成を利用し
たＣＯ2 の固定化が提唱され、従来から良く知られたク
ロレラ等の適用が進められている。また、反応器として
種々の培養装置が製作されており、常に最適培養条件を
整えられるような通気流動式光反応槽も試作されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】プラントの排ガス処理
においては、脱硝、脱硫や熱回収等が行なわれている。
しかしながら、排ガスの温度は白煙防止の目的等から通
常百数十度以上の高温である。また、水蒸気分圧等の関
係から、排ガス温度を４０〜５０℃以下に下げるために
は多大なエネルギーを要することになり、この場合熱回
収の効果も期待できない。従って、実用上可能な最終排
ガス温度は４０〜５０℃が下限と推定される。これに対
し、従来のクロレラ等を利用する場合、反応温度を２０
〜２５℃に調整する必要があり、流入排ガス又は反応器
の冷却温度管理に困難があった。
においては、脱硝、脱硫や熱回収等が行なわれている。
しかしながら、排ガスの温度は白煙防止の目的等から通
常百数十度以上の高温である。また、水蒸気分圧等の関
係から、排ガス温度を４０〜５０℃以下に下げるために
は多大なエネルギーを要することになり、この場合熱回
収の効果も期待できない。従って、実用上可能な最終排
ガス温度は４０〜５０℃が下限と推定される。これに対
し、従来のクロレラ等を利用する場合、反応温度を２０
〜２５℃に調整する必要があり、流入排ガス又は反応器
の冷却温度管理に困難があった。
【０００４】この様に、処理環境の調整に問題があるこ
とが、微細藻類を用いたＣＯ2 固定技術の実用化を困難
ならしめる原因の１つであった。本発明は、上記問題点
に鑑み、排ガスを通気することで発生する高温の条件下
でも安定して炭酸ガスや窒素酸化物を除去することので
きる微細藻類を利用した排ガス処理方法を提供すること
を課題とするものである。
とが、微細藻類を用いたＣＯ2 固定技術の実用化を困難
ならしめる原因の１つであった。本発明は、上記問題点
に鑑み、排ガスを通気することで発生する高温の条件下
でも安定して炭酸ガスや窒素酸化物を除去することので
きる微細藻類を利用した排ガス処理方法を提供すること
を課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、液体培地と微細藻類としての好高温性
微細藻類の単一種又は複数種とを共存させた培養液に、
光の供給下、４０〜８０℃に維持しながら高温排ガスを
通気して、少なくとも該排ガス中の炭酸ガスを除去する
排ガス処理方法としたものである。
に、本発明では、液体培地と微細藻類としての好高温性
微細藻類の単一種又は複数種とを共存させた培養液に、
光の供給下、４０〜８０℃に維持しながら高温排ガスを
通気して、少なくとも該排ガス中の炭酸ガスを除去する
排ガス処理方法としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】上記のように、本発明は、排ガス
に想定される高温の状況に対し、特定の生理的特性を有
する微細藻類群を適用するものである。即ち、好高温性
微細藻類の単一種または複数種を、該排ガス通気下で高
温下（４０〜８０℃）に維持し、ＮＯｘを栄養源として
該排ガス中のＣＯ2 を藻体に固定し除去する。この場
合、排ガス中にＮＯｘ、ＳＯｘが存在する場合には、ｐ
Ｈが酸性となるので中性に調整するようにする。このた
め、ＮＯｘ、ＳＯｘが存在してもよいが、なるべく脱
硝、脱硫設備のあとに設けるのがよい。例えば、マステ
ィゴクラダス・ラミノサス（ Mastigocladus laminosus
)は、最高７０〜８０℃で生育し、また高温下でも良好
な増殖（即ちＣＯ2 固定）を示す。同種の他、好高温性
微細藻類は藍藻類、緑藻類、紅藻類等種々の分類群に知
られている（文献１、微生物科学 ４．生態 柳田友道
, 89（株）学会出版センター）。例としてシネココッ
カス・エロンガタス（ Synechococcus elongatus）、フ
ォルミディウム ラムノサス（ Phormidium lamunosus
) 等がある。
に想定される高温の状況に対し、特定の生理的特性を有
する微細藻類群を適用するものである。即ち、好高温性
微細藻類の単一種または複数種を、該排ガス通気下で高
温下（４０〜８０℃）に維持し、ＮＯｘを栄養源として
該排ガス中のＣＯ2 を藻体に固定し除去する。この場
合、排ガス中にＮＯｘ、ＳＯｘが存在する場合には、ｐ
Ｈが酸性となるので中性に調整するようにする。このた
め、ＮＯｘ、ＳＯｘが存在してもよいが、なるべく脱
硝、脱硫設備のあとに設けるのがよい。例えば、マステ
ィゴクラダス・ラミノサス（ Mastigocladus laminosus
)は、最高７０〜８０℃で生育し、また高温下でも良好
な増殖（即ちＣＯ2 固定）を示す。同種の他、好高温性
微細藻類は藍藻類、緑藻類、紅藻類等種々の分類群に知
られている（文献１、微生物科学 ４．生態 柳田友道
, 89（株）学会出版センター）。例としてシネココッ
カス・エロンガタス（ Synechococcus elongatus）、フ
ォルミディウム ラムノサス（ Phormidium lamunosus
) 等がある。
【０００７】なお、これらの微細藻類は、付着性、浮遊
性いずれの生活様態のものも利用できるが、近年通気流
動層式の効率的な光反応槽が試作され、その利用が提唱
されていることから光利用性の良い浮遊性藻類の利用が
好ましい。また、反応槽の設定にあたっては、反応槽内
の培地に該藻類を接種し内部で増殖させる方法、別途大
量培養した緑藻類と培地を反応槽に供給する方法、のい
ずれによっても良い。また、培地は該藻類の増殖に必要
な成分を適宜供給できれば良く、さらに排ガス、排液等
により供給される成分を利用することが好ましく、例え
ば窒素源は排ガス中のＮＯｘを利用でき、別途添加を必
要としない。
性いずれの生活様態のものも利用できるが、近年通気流
動層式の効率的な光反応槽が試作され、その利用が提唱
されていることから光利用性の良い浮遊性藻類の利用が
好ましい。また、反応槽の設定にあたっては、反応槽内
の培地に該藻類を接種し内部で増殖させる方法、別途大
量培養した緑藻類と培地を反応槽に供給する方法、のい
ずれによっても良い。また、培地は該藻類の増殖に必要
な成分を適宜供給できれば良く、さらに排ガス、排液等
により供給される成分を利用することが好ましく、例え
ば窒素源は排ガス中のＮＯｘを利用でき、別途添加を必
要としない。
【０００８】微細藻類を含む植物は光合成を営み、ＣＯ
2 を藻体及び生産物へ固定し、窒素、リン等の化合物を
吸収することで藻体を構築していることは公知である。
また、海洋中の動植物プランクトンと栄養塩の間には、
おおむね次の関係が見出されている。 この関係はほとんどすべての海域で成立しており、植物
プランクトンという生物体と栄養塩という化学成分の間
を元素の流れでみる場合、極めて便利であることも知ら
れている。
2 を藻体及び生産物へ固定し、窒素、リン等の化合物を
吸収することで藻体を構築していることは公知である。
また、海洋中の動植物プランクトンと栄養塩の間には、
おおむね次の関係が見出されている。 この関係はほとんどすべての海域で成立しており、植物
プランクトンという生物体と栄養塩という化学成分の間
を元素の流れでみる場合、極めて便利であることも知ら
れている。
【０００９】排ガス中のＮＯｘは水中に溶けると次の様
にＮＯ3 を生じる。 微細藻類はこのＮＯ3 - 態窒素を利用し、これを窒素源
として増殖が可能である。また、通常の微細藻類は、常
温付近、ｐＨもほぼ中性付近で良好な生長を示すが、特
殊環境下で良好な生長を示す微細藻類群が知られてお
り、本発明で利用する好高温性の微細藻類もその１つで
ある。これらは排ガスの通気により生じる高温の条件下
でも機能を維持するため、温度調整の負担を軽減でき
る。なお、これらの藻類の余剰藻体及び代謝産物は処理
装置から分離され、有用物質の回収、肥料化等資源とし
て利用することができる。
にＮＯ3 を生じる。 微細藻類はこのＮＯ3 - 態窒素を利用し、これを窒素源
として増殖が可能である。また、通常の微細藻類は、常
温付近、ｐＨもほぼ中性付近で良好な生長を示すが、特
殊環境下で良好な生長を示す微細藻類群が知られてお
り、本発明で利用する好高温性の微細藻類もその１つで
ある。これらは排ガスの通気により生じる高温の条件下
でも機能を維持するため、温度調整の負担を軽減でき
る。なお、これらの藻類の余剰藻体及び代謝産物は処理
装置から分離され、有用物質の回収、肥料化等資源とし
て利用することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例１ 二酸化炭素の除去に関する実験を、高温性微細藻類であ
るマスティゴクラダスラミノサス（ Mastigocladus lam
inosus )を用いて行ない、一般的な藻類であるクロレラ
ピレノイドーサ（ Chlorella pyrenoidosa )を対照区
として、ｐＨ８．０、温度８０℃で培養した。培地は
（ＭＤＭ）培地を用いた。以下に組成を示す。 ＫＮＯ3 １ ｇ ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２５０ mg Ｋ2 ＨＰＯ4 ２５０ mg ＮａＣｌ １００ mg ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ １０ mg Fe 溶液 １ ml Ａ５溶液 １ ml 蒸留水 １ リットル
るが、本発明はこれらに限定されない。 実施例１ 二酸化炭素の除去に関する実験を、高温性微細藻類であ
るマスティゴクラダスラミノサス（ Mastigocladus lam
inosus )を用いて行ない、一般的な藻類であるクロレラ
ピレノイドーサ（ Chlorella pyrenoidosa )を対照区
として、ｐＨ８．０、温度８０℃で培養した。培地は
（ＭＤＭ）培地を用いた。以下に組成を示す。 ＫＮＯ3 １ ｇ ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２５０ mg Ｋ2 ＨＰＯ4 ２５０ mg ＮａＣｌ １００ mg ＣａＣｌ2 ・２Ｈ2 Ｏ １０ mg Fe 溶液 １ ml Ａ５溶液 １ ml 蒸留水 １ リットル
【００１１】図１に実験装置のフロー工程図を示す。図
１において、ＣＯ2 １と空気２は、ガス混合槽３で混合
されて光反応槽５の培養液６中に導入され、培養液６中
にＣＯ2 が固定されて処理ガスは７から排出される。培
養液は、８から抜き出され固液分離して、分離液は１０
から抜き取られ、余剰藻体は１１から引き抜かれ、藻体
は１３から反応槽に返送される。新しい培地は１２から
供給され、槽内藻体濃度を一定に保っている。１４は処
理ガス中のＣＯ2 及び／又はＮＯｘ等のガス測定器であ
る。
１において、ＣＯ2 １と空気２は、ガス混合槽３で混合
されて光反応槽５の培養液６中に導入され、培養液６中
にＣＯ2 が固定されて処理ガスは７から排出される。培
養液は、８から抜き出され固液分離して、分離液は１０
から抜き取られ、余剰藻体は１１から引き抜かれ、藻体
は１３から反応槽に返送される。新しい培地は１２から
供給され、槽内藻体濃度を一定に保っている。１４は処
理ガス中のＣＯ2 及び／又はＮＯｘ等のガス測定器であ
る。
【００１２】実験は連続系で行ない、空気にＣＯ2 を５
％混合したものを２００ml/l・min通気した。固液分離
により分離液を引き抜き、新しい培地を同量添加して槽
内培養液量を１リットルに保った。槽内藻体濃度は５ｇ
／ｌに一定とするため、余剰藻体は引き抜いた。結果を
表１に示す。
％混合したものを２００ml/l・min通気した。固液分離
により分離液を引き抜き、新しい培地を同量添加して槽
内培養液量を１リットルに保った。槽内藻体濃度は５ｇ
／ｌに一定とするため、余剰藻体は引き抜いた。結果を
表１に示す。
【表１】 上記の実施例において、対象としたクロレラ ピレノイ
ドーサ（ Chlorella pyrenoidosa )は全ての実験区にお
いて増殖せずに死滅してしまった。高温性微細藻類であ
るマスティゴクラダス ラミノサス（ Mastigocladus l
aminosus )苛酷な条件下でも極めて良好な増殖を示し
た。
ドーサ（ Chlorella pyrenoidosa )は全ての実験区にお
いて増殖せずに死滅してしまった。高温性微細藻類であ
るマスティゴクラダス ラミノサス（ Mastigocladus l
aminosus )苛酷な条件下でも極めて良好な増殖を示し
た。
【００１３】
【発明の効果】本発明には次のような効果がある。 （１）排ガスの冷却エネルギーの節約。好高温性微細藻
類を用いることにより、最高７０〜８０℃の温度下でも
運転が可能となる。 （２）排ガスの冷却エネルギーの節約が可能となる。
類を用いることにより、最高７０〜８０℃の温度下でも
運転が可能となる。 （２）排ガスの冷却エネルギーの節約が可能となる。
【図１】本発明の方法を実施する実験装置のフロー工程
図である。
図である。
１：ＣＯ2 、２：空気、３：ガス混合槽、４：ガス導入
管、５：光反応槽、６：培養液、７：ガス排出管、８：
培養液引抜管、９：固液分離器、１０：液引抜管、１
１：藻体引抜管、１２：培地供給管、１４：ガス測定器
管、５：光反応槽、６：培養液、７：ガス排出管、８：
培養液引抜管、９：固液分離器、１０：液引抜管、１
１：藻体引抜管、１２：培地供給管、１４：ガス測定器
フロントページの続き (72)発明者 滝沢 悦子 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社 荏原総合研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 53/62 B01J 19/00
Claims (1)
- 【請求項１】 液体培地と微細藻類としての好高温性微
細藻類の単一種又は複数種とを共存させた培養液に、光
の供給下、４０〜８０℃に維持しながら高温排ガスを通
気して、少なくとも該排ガス中の炭酸ガスを除去する排
ガス処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108690A JP2827106B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 微細藻類による排ガス処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8108690A JP2827106B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 微細藻類による排ガス処理方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206198A Division JP2557758B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 微細藻類による排ガス処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257356A JPH08257356A (ja) | 1996-10-08 |
| JP2827106B2 true JP2827106B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=14491189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8108690A Expired - Fee Related JP2827106B2 (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 微細藻類による排ガス処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827106B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009019206B4 (de) * | 2009-04-28 | 2012-07-19 | Thyssenkrupp Polysius Ag | Verfahren und Anlage zur Verwertung von gasförmigen und/oder festen Inhaltsstoffen in Abgasen |
| WO2011002419A1 (en) * | 2009-07-03 | 2011-01-06 | National University Of Singapore | Method and apparatus for reducing carbon dioxide concentration from flue gas |
| EP3173473B1 (en) | 2014-07-23 | 2020-06-10 | China Petroleum & Chemical Corporation | Method for culturing microalgae and method of combination of same with denitration |
| CN109876643B (zh) * | 2017-12-06 | 2021-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种含氮氧化物烟气的处理方法及装置 |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8108690A patent/JP2827106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08257356A (ja) | 1996-10-08 |
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