JP3514827B2 - 噴流式光培養装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、噴流式光培養装置に係
り、特に、太陽光を効率よく利用することができ、大型
化および大量処理に十分対応することができる噴流式光
培養装置に関するものである。
り、特に、太陽光を効率よく利用することができ、大型
化および大量処理に十分対応することができる噴流式光
培養装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二酸化炭素（以下、炭酸ガスまたはＣＯ
2という）を固定化する方法として、例えば太陽光の照
射下、藻類等の菌体を培養してＣＯ2を固定化する菌体
の光培養法があり、従来から、平面培養装置を用いた方
法が知られている。このような菌体の培養に用いられる
光培養装置において、太陽光を効率よく取り込むことは
最も重要な要件の一つであり、最近では、菌体を含む培
養液を薄膜化して太陽光を取り込み易くしたものがあ
る。
2という）を固定化する方法として、例えば太陽光の照
射下、藻類等の菌体を培養してＣＯ2を固定化する菌体
の光培養法があり、従来から、平面培養装置を用いた方
法が知られている。このような菌体の培養に用いられる
光培養装置において、太陽光を効率よく取り込むことは
最も重要な要件の一つであり、最近では、菌体を含む培
養液を薄膜化して太陽光を取り込み易くしたものがあ
る。
【０００３】図５は、このような従来の光培養装置（特
開平５−３３７３６１号公報）を示す説明図である。こ
の装置は、培養槽２１と、該培養槽２１の上部空間部に
設けられ、支柱２７でそれぞれ支持された複数の半球状
カプセル２５と、前記培養槽２１の液溜部３０に蓄えら
れた培養液２２を移送管２４を介して前記カプセル２５
の外表面に送液するポンプ２３と、前記移送管２４にＣ
Ｏ2含有ガスを導入するＣＯ2導入管２８とから主として
構成されている。
開平５−３３７３６１号公報）を示す説明図である。こ
の装置は、培養槽２１と、該培養槽２１の上部空間部に
設けられ、支柱２７でそれぞれ支持された複数の半球状
カプセル２５と、前記培養槽２１の液溜部３０に蓄えら
れた培養液２２を移送管２４を介して前記カプセル２５
の外表面に送液するポンプ２３と、前記移送管２４にＣ
Ｏ2含有ガスを導入するＣＯ2導入管２８とから主として
構成されている。
【０００４】培養槽２１で培養した藻類を含む培養液２
２は、液溜部３０からポンプ２３によって汲み出され、
ＣＯ2導入管２８を経て導入される、処理対象であるＣ
Ｏ2含有ガスと混合してＣＯ2を溶解した後、移送管２４
を通って半球状カプセル２５の上部に供給され、該カプ
セル２５の外表面に沿って流下する液膜２６を形成し、
ここで、例えば太陽光３１の照射を受け、培養液に含ま
れる藻類が増殖し、ＣＯ2が固定化される。増殖した藻
類を含んだ培養液２２は前記カプセル２５の外周端から
環状液膜２９として流下し、前記培養槽２１に循環され
る。
２は、液溜部３０からポンプ２３によって汲み出され、
ＣＯ2導入管２８を経て導入される、処理対象であるＣ
Ｏ2含有ガスと混合してＣＯ2を溶解した後、移送管２４
を通って半球状カプセル２５の上部に供給され、該カプ
セル２５の外表面に沿って流下する液膜２６を形成し、
ここで、例えば太陽光３１の照射を受け、培養液に含ま
れる藻類が増殖し、ＣＯ2が固定化される。増殖した藻
類を含んだ培養液２２は前記カプセル２５の外周端から
環状液膜２９として流下し、前記培養槽２１に循環され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＯ2排出
源として火力発電所や各種工場を想定した場合、菌体の
光培養装置は、大量のＣＯ2を固定化することができる
大型の装置であることが必要となる。しかしながら上記
従来技術は、培養液の薄膜を形成する手段として半球状
のカプセルを利用したものであるために、該カプセルの
大型化が困難となり、単一槽としての拡張性に乏しく、
大型化するためには、多槽構造としなければならない。
すなわち、スケールアップが困難であるという欠点があ
る。また、ある程度大型化できたとしても、カプセル上
面に均一培養液膜を形成するための工夫がされておら
ず、均一な液膜を形成して十分な光照射率を確保するこ
とが難しいという問題がある。培養液膜を均一に形成す
るためには、カプセルの材質に由来する物性と培養液と
のインターラクション、または培養液自体の物性をも加
味し、かつカプセル形状、液膜流下速度等を因子として
検討されなければならない。
源として火力発電所や各種工場を想定した場合、菌体の
光培養装置は、大量のＣＯ2を固定化することができる
大型の装置であることが必要となる。しかしながら上記
従来技術は、培養液の薄膜を形成する手段として半球状
のカプセルを利用したものであるために、該カプセルの
大型化が困難となり、単一槽としての拡張性に乏しく、
大型化するためには、多槽構造としなければならない。
すなわち、スケールアップが困難であるという欠点があ
る。また、ある程度大型化できたとしても、カプセル上
面に均一培養液膜を形成するための工夫がされておら
ず、均一な液膜を形成して十分な光照射率を確保するこ
とが難しいという問題がある。培養液膜を均一に形成す
るためには、カプセルの材質に由来する物性と培養液と
のインターラクション、または培養液自体の物性をも加
味し、かつカプセル形状、液膜流下速度等を因子として
検討されなければならない。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、均一な培養液膜を形成して太陽光を効率よく利
用するとともに、多量のＣＯ2処理に対応することがで
き、容易にスケールアップすることができる噴流式光培
養装置を提供することにある。
解決し、均一な培養液膜を形成して太陽光を効率よく利
用するとともに、多量のＣＯ2処理に対応することがで
き、容易にスケールアップすることができる噴流式光培
養装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）中空容器の上部を形成する半円筒状の透明な壁面
と、前記中空容器の下部を形成する培養槽と、該培養槽
内に設けられた内部照射装置および二酸化炭素含有ガス
導入管と、前記培養槽の長さ方向の中心軸に沿って多数
並設され、培養槽の培養液を前記半円筒状の壁面頂部に
向かって噴出するドラフトチューブと、該ドラフトチュ
ーブの上部開口部に設けられ、前記半円筒状の壁面の曲
率と同様の曲率を有し、かつ前記壁面とは所定のクリア
ランスを備えた噴流支持板を有することを特徴とする噴
流式光培養装置。 （２）請求項１記載の噴流式光培養装置を１単位として
複数列設し、前記内部照射装置、二酸化炭素含有ガス導
入管、および前記ドラフトチューブに圧縮した二酸化炭
素含有ガスを供給する気体供給管をそれぞれ共有するよ
うに設けたことを特徴とする噴流式光培養装置。
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）中空容器の上部を形成する半円筒状の透明な壁面
と、前記中空容器の下部を形成する培養槽と、該培養槽
内に設けられた内部照射装置および二酸化炭素含有ガス
導入管と、前記培養槽の長さ方向の中心軸に沿って多数
並設され、培養槽の培養液を前記半円筒状の壁面頂部に
向かって噴出するドラフトチューブと、該ドラフトチュ
ーブの上部開口部に設けられ、前記半円筒状の壁面の曲
率と同様の曲率を有し、かつ前記壁面とは所定のクリア
ランスを備えた噴流支持板を有することを特徴とする噴
流式光培養装置。 （２）請求項１記載の噴流式光培養装置を１単位として
複数列設し、前記内部照射装置、二酸化炭素含有ガス導
入管、および前記ドラフトチューブに圧縮した二酸化炭
素含有ガスを供給する気体供給管をそれぞれ共有するよ
うに設けたことを特徴とする噴流式光培養装置。
【０００８】
【作用】中空容器の上部壁面を半円筒状、すなわち蒲鉾
型に湾曲させたことにより、中空容器の長さ方向への拡
張が容易となり、スケールアップに対する自由度が大き
くなる。また、半円筒状の上部壁面を有する中空容器は
平面的には矩形であり、例えば設置面積を有効に利用し
て多数列設することができるので、列設した複数の光培
養装置において、内部照射装置、ＣＯ2含有ガス導入
管、およびドラフトチューブに圧縮二酸化炭素含有ガス
を供給する気体供給管をそれぞれ共有するように設ける
ことにより、容易に大型の光培養装置を構成することが
できる。
型に湾曲させたことにより、中空容器の長さ方向への拡
張が容易となり、スケールアップに対する自由度が大き
くなる。また、半円筒状の上部壁面を有する中空容器は
平面的には矩形であり、例えば設置面積を有効に利用し
て多数列設することができるので、列設した複数の光培
養装置において、内部照射装置、ＣＯ2含有ガス導入
管、およびドラフトチューブに圧縮二酸化炭素含有ガス
を供給する気体供給管をそれぞれ共有するように設ける
ことにより、容易に大型の光培養装置を構成することが
できる。
【０００９】また、培養槽の長さ方向の中心軸に沿って
ドラフトチューブを多数並設したことにより、前記湾曲
した上部壁面の内壁面に培養液を均一に噴射し、前記上
部壁面の内壁面に沿って流通する均一な培養液膜を形成
することができるので、菌体が高濃度となった場合でも
十分な光照射効率が確保され、培養到達濃度が向上す
る。
ドラフトチューブを多数並設したことにより、前記湾曲
した上部壁面の内壁面に培養液を均一に噴射し、前記上
部壁面の内壁面に沿って流通する均一な培養液膜を形成
することができるので、菌体が高濃度となった場合でも
十分な光照射効率が確保され、培養到達濃度が向上す
る。
【００１０】本発明において、半円筒状の上部壁面の曲
率を変えることにより、光照射面積／培養槽容積＝（Ａ
／Ｖ）を自由に選択することができるので、ＣＯ2同定
能を改善することができる。本発明において、半円筒状
の上部壁面とは、例えば蒲鉾状に湾曲した断面円弧状の
壁面であり、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート等
の透明のプラスチック板で構成される。培養槽は、培養
液の貯溜槽であり、その形状は平面的には矩形である
が、長さ方向に沿った中心部の液深が最も深くなるよう
に両端部から前記中心部に向かって傾斜する傾斜底面を
有するものであることが好ましい。これによって、同一
設置面積当たりの光照射面積に対する培養槽の容積効率
を効果的に増大させることができる。またこの形状は構
造的にも安定で、かつ施工も容易である。但し、これに
限定されるものではなく、例えば傾斜底面を有しない箱
型の培養槽であってもよい。
率を変えることにより、光照射面積／培養槽容積＝（Ａ
／Ｖ）を自由に選択することができるので、ＣＯ2同定
能を改善することができる。本発明において、半円筒状
の上部壁面とは、例えば蒲鉾状に湾曲した断面円弧状の
壁面であり、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート等
の透明のプラスチック板で構成される。培養槽は、培養
液の貯溜槽であり、その形状は平面的には矩形である
が、長さ方向に沿った中心部の液深が最も深くなるよう
に両端部から前記中心部に向かって傾斜する傾斜底面を
有するものであることが好ましい。これによって、同一
設置面積当たりの光照射面積に対する培養槽の容積効率
を効果的に増大させることができる。またこの形状は構
造的にも安定で、かつ施工も容易である。但し、これに
限定されるものではなく、例えば傾斜底面を有しない箱
型の培養槽であってもよい。
【００１１】本発明において、内部照射装置としては、
例えばハロゲンランプ、螢光ランプ、白熱ランプ等が用
いられ、太陽光の補助光源として使用される。ＣＯ2含
有ガスの導入管としては、例えば公知の散気管が使用さ
れる。本発明において、ドラフトチューブとは、培養槽
内の培養液を半円筒状の上部壁面に向かって噴射する管
路であり、例えば圧縮ＣＯ2含有ガスの圧力を利用して
培養液を上方に噴出するものが好適に使用されるが、ポ
ンプを用いてもよい。ドラフトチューブ内のガス／液比
は、例えば０〜９であり、好ましくは０．２〜０．８で
ある。圧縮ガスとしては、例えば窒素、空気、ＣＯ2 、
燃焼排ガスまたはこれらの混合ガスが用いられる。圧縮
ガスの流速は、例えば０．５〜６ｃｍ／秒である。ドラ
フトチューブは上部壁面の近傍まで延びており、その上
部開口部には前記半円筒状の上部壁面と同じ曲率を有す
る噴流支持板が設けられており、該噴流支持板と前記上
部壁面との間には所定のクリアランスが設けられてい
る。このような噴流支持板を設けることにより、上部壁
面の内面に沿って培養液の均一な液膜が形成され易くな
る。噴流支持板は全ドラフトチューブに共通に設けるこ
ともできる。各ドラフトチューブの下方側壁面には培養
液が流入する複数の、例えば２〜６個の培養液流入孔が
設けられている。
例えばハロゲンランプ、螢光ランプ、白熱ランプ等が用
いられ、太陽光の補助光源として使用される。ＣＯ2含
有ガスの導入管としては、例えば公知の散気管が使用さ
れる。本発明において、ドラフトチューブとは、培養槽
内の培養液を半円筒状の上部壁面に向かって噴射する管
路であり、例えば圧縮ＣＯ2含有ガスの圧力を利用して
培養液を上方に噴出するものが好適に使用されるが、ポ
ンプを用いてもよい。ドラフトチューブ内のガス／液比
は、例えば０〜９であり、好ましくは０．２〜０．８で
ある。圧縮ガスとしては、例えば窒素、空気、ＣＯ2 、
燃焼排ガスまたはこれらの混合ガスが用いられる。圧縮
ガスの流速は、例えば０．５〜６ｃｍ／秒である。ドラ
フトチューブは上部壁面の近傍まで延びており、その上
部開口部には前記半円筒状の上部壁面と同じ曲率を有す
る噴流支持板が設けられており、該噴流支持板と前記上
部壁面との間には所定のクリアランスが設けられてい
る。このような噴流支持板を設けることにより、上部壁
面の内面に沿って培養液の均一な液膜が形成され易くな
る。噴流支持板は全ドラフトチューブに共通に設けるこ
ともできる。各ドラフトチューブの下方側壁面には培養
液が流入する複数の、例えば２〜６個の培養液流入孔が
設けられている。
【００１２】本発明において、噴流式光培養装置は、所
定の大きさのものを１ユニットとして多数列設し、大型
化することができる。すなわち、所定の大きさの噴流式
光培養装置を多数配列し、内部照射装置、ＣＯ2 含有ガ
ス導入管、およびドラフトチューブに圧縮ＣＯ2 含有ガ
スを供給する気体供給管をそれぞれ共有するように設け
ることにより任意の大きさ、任意の処理能力を有する噴
流式光培養装置を形成することができる。
定の大きさのものを１ユニットとして多数列設し、大型
化することができる。すなわち、所定の大きさの噴流式
光培養装置を多数配列し、内部照射装置、ＣＯ2 含有ガ
ス導入管、およびドラフトチューブに圧縮ＣＯ2 含有ガ
スを供給する気体供給管をそれぞれ共有するように設け
ることにより任意の大きさ、任意の処理能力を有する噴
流式光培養装置を形成することができる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す噴流式光培
養装置の説明図、図２は、図１のII−II線矢示方向断面
図、図３は、図１の III−III 線矢示方向断面図であ
る。この培養装置は、中空容器２の上部を形成する半円
筒状の透明な壁面としての照射壁面１と、該照射壁面１
を支持する支持フレーム５と、前記中空容器２の下部を
形成し、その長さ方向の中心軸に沿った中央部ほど液深
が深くなる傾斜底面を有する培養槽３と、該培養槽３に
内臓され、中空容器２の長さ方向７に沿って延びる内部
照射装置４、および培養槽３の最深部近傍に配置され、
前記中空容器２の長さ方向７に沿って延びるＣＯ2 導入
管８と、前記培養槽３の長さ方向の最深部に沿って等間
隔に多数設けられ、それぞれ前記照射壁面１の最高部近
傍まで延びるドラフトチューブ９と、該ドラフトチュー
ブ９に圧縮ＣＯ2 含有ガスを供給するＣＯ2 含有ガス供
給管１３と、前記ドラフトチューブ９の上部開口部に、
全ドラフトチューブに共通に設けられ、前記照射壁面１
の曲率と同様の曲率を有するとともに、照射壁面１と所
定のクリアランスを有する噴流支持板１２とから主とし
て構成されており、前記ドラフトチューブ９の培養槽３
内に位置する側壁面には培養液１４が流入する複数、例
えば２〜６個の開口部が設けられている。なお、１０は
排ガスノズル、１１はセンサー取り付けノズルである。
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す噴流式光培
養装置の説明図、図２は、図１のII−II線矢示方向断面
図、図３は、図１の III−III 線矢示方向断面図であ
る。この培養装置は、中空容器２の上部を形成する半円
筒状の透明な壁面としての照射壁面１と、該照射壁面１
を支持する支持フレーム５と、前記中空容器２の下部を
形成し、その長さ方向の中心軸に沿った中央部ほど液深
が深くなる傾斜底面を有する培養槽３と、該培養槽３に
内臓され、中空容器２の長さ方向７に沿って延びる内部
照射装置４、および培養槽３の最深部近傍に配置され、
前記中空容器２の長さ方向７に沿って延びるＣＯ2 導入
管８と、前記培養槽３の長さ方向の最深部に沿って等間
隔に多数設けられ、それぞれ前記照射壁面１の最高部近
傍まで延びるドラフトチューブ９と、該ドラフトチュー
ブ９に圧縮ＣＯ2 含有ガスを供給するＣＯ2 含有ガス供
給管１３と、前記ドラフトチューブ９の上部開口部に、
全ドラフトチューブに共通に設けられ、前記照射壁面１
の曲率と同様の曲率を有するとともに、照射壁面１と所
定のクリアランスを有する噴流支持板１２とから主とし
て構成されており、前記ドラフトチューブ９の培養槽３
内に位置する側壁面には培養液１４が流入する複数、例
えば２〜６個の開口部が設けられている。なお、１０は
排ガスノズル、１１はセンサー取り付けノズルである。
【００１４】このような構成において、処理対象である
ＣＯ2 含有ガスはＣＯ2 導入管８を経て培養槽３に供給
され、該培養槽３の培養液１４に溶解する。ＣＯ2 が溶
解した培養液１４は、ドラフトチューブ９の下部側壁面
に設けられた、図示省略した開口部からドラフトチュー
ブ９に流入し、ＣＯ2 含有ガス供給管１３を経てドラフ
トチューブ９に流入する圧縮ＣＯ2 含有ガス流に伴っ
て、ドラフトチューブ９内を上昇し、該ドラフトチュー
ブ９の上部開口部から噴出されて照射壁面１の内壁面に
衝突し、該照射壁面１とドラフトチューブ９の上部開口
部に設けられた噴流支持板１２との間隙から流出し、液
膜１５となって照射壁面１の内壁面に沿って流下する。
このとき液膜１４内に懸濁した菌体は、透明の照射壁面
１を通過する太陽光を受けて培養液中のＣＯ2 を固定化
し、増殖する。増殖した菌体を含む培養液膜１５は照射
壁面１の内壁面に沿って流下して再び培養槽３に戻り、
以下同様に中空容器２内を循環し、菌体の培養、すなわ
ちＣＯ2 の固定が行われる。培養槽３内の溶存ＣＯ2 濃
度、酸素濃度または培養液温度はセンサー取り付けノズ
ル１１に取り付けられた公知のセンサーでモニタリング
され、菌体の培養に適した条件に調整される。
ＣＯ2 含有ガスはＣＯ2 導入管８を経て培養槽３に供給
され、該培養槽３の培養液１４に溶解する。ＣＯ2 が溶
解した培養液１４は、ドラフトチューブ９の下部側壁面
に設けられた、図示省略した開口部からドラフトチュー
ブ９に流入し、ＣＯ2 含有ガス供給管１３を経てドラフ
トチューブ９に流入する圧縮ＣＯ2 含有ガス流に伴っ
て、ドラフトチューブ９内を上昇し、該ドラフトチュー
ブ９の上部開口部から噴出されて照射壁面１の内壁面に
衝突し、該照射壁面１とドラフトチューブ９の上部開口
部に設けられた噴流支持板１２との間隙から流出し、液
膜１５となって照射壁面１の内壁面に沿って流下する。
このとき液膜１４内に懸濁した菌体は、透明の照射壁面
１を通過する太陽光を受けて培養液中のＣＯ2 を固定化
し、増殖する。増殖した菌体を含む培養液膜１５は照射
壁面１の内壁面に沿って流下して再び培養槽３に戻り、
以下同様に中空容器２内を循環し、菌体の培養、すなわ
ちＣＯ2 の固定が行われる。培養槽３内の溶存ＣＯ2 濃
度、酸素濃度または培養液温度はセンサー取り付けノズ
ル１１に取り付けられた公知のセンサーでモニタリング
され、菌体の培養に適した条件に調整される。
【００１５】本実施例によれば、中空容器２の上部を透
明な半円筒状の照射壁面１で構成したことにより、スケ
ールアップに対する自由度が向上する。また前記半円筒
状の照射壁面１の曲率を選択することにより、光照射面
積／培養槽容積＝（Ａ／Ｖ）を任意に選択してＣＯ2 固
定能を調整することができる。本実施例によれば、ＣＯ
2 を含んだ培養液をドラフトチューブ９を流通する加圧
ガスの上昇流を利用して照射壁面１に向かって噴出させ
ることにより、培養液１４に必要以上の物理的な力を作
用させることがないので、菌体のストレスを防止してそ
の増殖を促進することができるとともに、菌体の物理的
な衝撃による破壊を防止することができる。また、ドラ
フトチューブ９の上部開口部に噴流支持板１２を設けた
ことにより、前記ドラフトチューブ９を上昇して照射壁
面１の内壁面に衝突した培養液１４は該照射壁面１と噴
流支持板１２との間の間隙を流通し、湾曲した照射壁面
１の内壁面に沿って均一に流れる液膜１５となるので、
菌体濃度が高くなっても十分な照射効率を確保すること
ができ、培養到達濃度が向上する。
明な半円筒状の照射壁面１で構成したことにより、スケ
ールアップに対する自由度が向上する。また前記半円筒
状の照射壁面１の曲率を選択することにより、光照射面
積／培養槽容積＝（Ａ／Ｖ）を任意に選択してＣＯ2 固
定能を調整することができる。本実施例によれば、ＣＯ
2 を含んだ培養液をドラフトチューブ９を流通する加圧
ガスの上昇流を利用して照射壁面１に向かって噴出させ
ることにより、培養液１４に必要以上の物理的な力を作
用させることがないので、菌体のストレスを防止してそ
の増殖を促進することができるとともに、菌体の物理的
な衝撃による破壊を防止することができる。また、ドラ
フトチューブ９の上部開口部に噴流支持板１２を設けた
ことにより、前記ドラフトチューブ９を上昇して照射壁
面１の内壁面に衝突した培養液１４は該照射壁面１と噴
流支持板１２との間の間隙を流通し、湾曲した照射壁面
１の内壁面に沿って均一に流れる液膜１５となるので、
菌体濃度が高くなっても十分な照射効率を確保すること
ができ、培養到達濃度が向上する。
【００１６】また本実施例によれば、ＣＯ2 導入管８を
培養槽３の最深部に、培養槽３の長さ方向に沿って配置
したことにより、培養液の槽内循環流動を促し、菌体の
沈降および堆積を防止することができる。本実施例にお
いて、照射壁面１の円弧径は、例えば２００〜２０００
ｍｍである。また、ドラフトチューブの孔径は、例えば
１０〜１００ｍｍであり、該ドラフトチューブ先端部の
開口端に設けられた噴流支持板１２と照射壁面１との間
のクリアランスは、例えば１０〜５０ｍｍ、噴流支持板
１２の幅は、例えば５０〜３００ｍｍである。
培養槽３の最深部に、培養槽３の長さ方向に沿って配置
したことにより、培養液の槽内循環流動を促し、菌体の
沈降および堆積を防止することができる。本実施例にお
いて、照射壁面１の円弧径は、例えば２００〜２０００
ｍｍである。また、ドラフトチューブの孔径は、例えば
１０〜１００ｍｍであり、該ドラフトチューブ先端部の
開口端に設けられた噴流支持板１２と照射壁面１との間
のクリアランスは、例えば１０〜５０ｍｍ、噴流支持板
１２の幅は、例えば５０〜３００ｍｍである。
【００１７】本実施例において、図１の噴流式光培養装
置を１ユニットとして複数列設し、内部照射装置４、Ｃ
Ｏ2 導入管８、およびドラフトチューブ９に圧縮ＣＯ2
含有ガスを送るＣＯ2 含有ガス供給管１３を共通に設け
ることにより、より大型の光培養装置を構成することが
できる。このとき照射壁面１の連結は該照射壁面１を支
持する支持フレーム５を介して行われる。
置を１ユニットとして複数列設し、内部照射装置４、Ｃ
Ｏ2 導入管８、およびドラフトチューブ９に圧縮ＣＯ2
含有ガスを送るＣＯ2 含有ガス供給管１３を共通に設け
ることにより、より大型の光培養装置を構成することが
できる。このとき照射壁面１の連結は該照射壁面１を支
持する支持フレーム５を介して行われる。
【００１８】次に本発明の具体的実施例を説明する。
実施例１
図１に示した装置において、培養液としてＭＣ培地を用
い、培養液温度を３５℃、ＣＯ2 含有ガスのＣＯ2 濃度
を２０％、通気量を１ｖｖｍ、培養液循環量を２．０リ
ットル／ｍｉｎ、照射強度（太陽光＋内部照射装置）を
４００μＥ／ｍ 2・ｓｅｃとして０．１ｋｇ／ｍ3のクロ
レラを培養したところ、培養開始１０日後の培養到達濃
度は１．９ｋｇ／ｍ3であった。
い、培養液温度を３５℃、ＣＯ2 含有ガスのＣＯ2 濃度
を２０％、通気量を１ｖｖｍ、培養液循環量を２．０リ
ットル／ｍｉｎ、照射強度（太陽光＋内部照射装置）を
４００μＥ／ｍ 2・ｓｅｃとして０．１ｋｇ／ｍ3のクロ
レラを培養したところ、培養開始１０日後の培養到達濃
度は１．９ｋｇ／ｍ3であった。
【００１９】比較例１
平面培養装置を用いた以外は上記実施例１と同様の条件
でクロレラの培養を行ったことろ、培養開始１０日後の
培養到達濃度は１．１ｋｇ／ｍ3であった。実施例１お
よび比較例１の培養結果を図４に合わせて示した。図４
において、本実施例装置を用いることにより、平面培養
装置に比べて培養到達濃度が著しく高くなることが分か
る。
でクロレラの培養を行ったことろ、培養開始１０日後の
培養到達濃度は１．１ｋｇ／ｍ3であった。実施例１お
よび比較例１の培養結果を図４に合わせて示した。図４
において、本実施例装置を用いることにより、平面培養
装置に比べて培養到達濃度が著しく高くなることが分か
る。
【００２０】
【発明の効果】本願の請求項１記載の発明によれば、培
養装置の上部壁面を半円筒状の湾曲面としたことによ
り、スケールアップの自由度が高くなるだけでなく、そ
の曲率を変更することにより、光照射面積／培養槽容積
＝（Ａ／Ｖ）を自由に選択してＣＯ2 同定能を調節する
ことができる。また、ドラフトチューブの上部開口部に
噴流支持板を設けたことにより、均一の液膜を形成して
培養到達濃度の向上を図ることができる。
養装置の上部壁面を半円筒状の湾曲面としたことによ
り、スケールアップの自由度が高くなるだけでなく、そ
の曲率を変更することにより、光照射面積／培養槽容積
＝（Ａ／Ｖ）を自由に選択してＣＯ2 同定能を調節する
ことができる。また、ドラフトチューブの上部開口部に
噴流支持板を設けたことにより、均一の液膜を形成して
培養到達濃度の向上を図ることができる。
【００２１】本願の請求項２記載の発明によれば、所定
の大きさの光培養装置を１ユニットとして多数連結する
ことができるので、装置の大型化および処理量の増大に
十分追従することができる。
の大きさの光培養装置を１ユニットとして多数連結する
ことができるので、装置の大型化および処理量の増大に
十分追従することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す噴流式光培養装置の斜
視図。
視図。
【図２】図１のII−II線矢示方向断面図。
【図３】図１の III−III 線矢示方向断面図。
【図４】実施例の効果を示す図。
【図５】従来技術を示す説明図。
１…照射壁面、２…中空容器、３…培養槽、４…内部照
射装置、５…支持フレーム、６…太陽光、８…ＣＯ2 導
入管、９…ドラフトチューブ、１０…排ガスノズル、１
１…センサー取り付けノズル、１２…噴流支持板、１３
…ＣＯ2 含有ガス供給管、１４…培養液、１５…液膜。
射装置、５…支持フレーム、６…太陽光、８…ＣＯ2 導
入管、９…ドラフトチューブ、１０…排ガスノズル、１
１…センサー取り付けノズル、１２…噴流支持板、１３
…ＣＯ2 含有ガス供給管、１４…培養液、１５…液膜。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ１２Ｍ 1/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
Ｃ１２Ｎ 1/00 １３５Ｚ
(56)参考文献 特開 昭52−108082（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−370087（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−184348（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C12M 1/00 - 3/10
Claims (2)
- 【請求項１】 中空容器の上部を形成する半円筒状の透
明な壁面と、前記中空容器の下部を形成する培養槽と、
該培養槽内に設けられた内部照射装置および二酸化炭素
含有ガス導入管と、前記培養槽の長さ方向の中心軸に沿
って多数並設され、培養槽の培養液を前記半円筒状の壁
面頂部に向かって噴出するドラフトチューブと、該ドラ
フトチューブの上部開口部に設けられ、前記半円筒状の
壁面の曲率と同様の曲率を有し、かつ前記壁面とは所定
のクリアランスを備えた噴流支持板を有することを特徴
とする噴流式光培養装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の噴流式光培養装置を１単
位として複数列設し、前記内部照射装置、二酸化炭素含
有ガス導入管、および前記ドラフトチューブに圧縮した
二酸化炭素含有ガスを供給する気体供給管をそれぞれ共
有するように設けたことを特徴とする噴流式光培養装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18377894A JP3514827B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 噴流式光培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18377894A JP3514827B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 噴流式光培養装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0838155A JPH0838155A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3514827B2 true JP3514827B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=16141785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18377894A Expired - Fee Related JP3514827B2 (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 噴流式光培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514827B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL143421A0 (en) * | 1999-09-29 | 2002-04-21 | Micro Gaia Co Ltd | Method for culturing algae |
| KR101150903B1 (ko) * | 2010-03-05 | 2012-05-29 | 인하대학교 산학협력단 | 필터링된 태양광에너지를 이용한 미세조류 배양용 장치 |
| JP2012023978A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 光合成微生物培養装置および光合成微生物培養方法 |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP18377894A patent/JP3514827B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0838155A (ja) | 1996-02-13 |
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