JP6208167B2 - 藻類育成装置 - Google Patents
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Description
すなわち、特許文献1に記載された海藻類養殖装置101は、その本体として上部に開口部が形成された、有底で円筒形の水槽102を備える。
また、水槽102の上部開口部付近には、注水管103が連通して取付けられている。
また、筒状体105の上下方向の全体にわたって、複数の開孔106が形成されている。
また、水槽102の底部であり、かつ、筒状体105の内側には、吸水口108が形成されている。
また、気泡は底層部には滞留しないので、槽の底層部の藻類に充分に二酸化炭素もしくは酸素が供給されていなかった。
その結果、藻類の育成効率が充分ではなかった。
また、酸素溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解液によって、好気性微生物を活性化させ、藻類が排出する有機物を分解して、藻類の栄養塩となる無機塩を生成しやすくなる。
図1は、本発明を適用した藻類育成装置の一例を示す概略部分断面図である。
ここで、地下水は液体の一例であり、スピルリナは単細胞微細藻類であり、藻類の一例である。
また、藻類槽本体2Aは、衝撃に強く、光を透過させるため透明度が高い、ポリカーボネートまたはアクリルで構成されているが、これに限定されるものではないことは勿論である。
また、開口部に対して略平行な面における藻類槽本体2Aの断面形状は略円形である。すなわち、藻類槽本体2Aの形状は略円筒形状である。
ここで、フランジ2Bと蓋部2Cは、ボルト2Dおよびナット2Eを用いて互いに着脱可能に結合されている。
すなわち、支持台18の外側表面から突出した一対の接続板18Aと、藻類槽2のフランジ2Bと、藻類槽2の蓋部2Cとが、ボルト2Dおよびナット2Eを用いて着脱可能に結合されている。
ここで、LEDは発光体の一例であり、発光可能なものであればどのようなものでもよいことは勿論である。
ここで、気体溶解機4は、二酸化炭素を含有するメタン発酵ガス、酸素および育成水17が供給されて、内部で育成水17に、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを溶解可能な溶解機本体4Aを有する。
また、溶解機本体4Aには、溶解機本体4Aの内部に酸素を供給するための酸素供給管4Cが連通して取付けられている。
また、育成水供給管4Fには、育成水の供給流量を調整可能な育成水供給用弁12が取付けられている。
すなわち、溶解水送出管4Eの一端は、溶解機本体4Aに連通して取付けられており、溶解水送出管4Eの他端は分岐して、第1の溶解水供給管14および第2の溶解水供給管15として藻類槽本体2Aに連通して取付けられている。
また、酸素供給管4Cは、例えば供給圧0.2MPaで溶解機本体4A内へ酸素を供給できるよう、図示していない供給圧調整機構を有する。
これにより、二酸化炭素溶存量が高い二酸化炭素溶解水が得られる。
これにより、メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離することができ、メタン発酵ガスを精製することができる。
これにより、酸素溶存量が高い酸素溶解水が得られる。
すなわち、二酸化炭素溶存量と酸素溶存量が高い混合溶解水を得ることもできる。
また、第1の育成水採取管8の他端と第3の育成水採取管10の他端は、互いに連結管11を介して連通されている。
また、連結管11は、ポンプ4Dに連通して取付けられている。
また、育成水貯留槽16には、育成水貯留槽16に貯留された育成水17を排出するための育成水排出管19の一端が連通して取付けられている。
また、育成水排出管19の他端はポンプ4Dに連通して取付けられている。
図1に示す例では、濃度検知部5は、LED3を挟んで一方側と他方側の藻類槽本体2Aの内側面に取付けられている。
また、制御部6は、溶解機本体4Aに取付けられている。
また、制御部6は、濃度検知部5が検知した二酸化炭素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機4に二酸化炭素溶解水を藻類槽2へ供給させ、かつ、濃度検知部5が検知した酸素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機4に酸素溶解水を藻類槽2へ供給させる制御が可能である。
ここで、メタン排出管4Gは、メタン発酵ガス供給管4Bから供給されたメタン発酵ガス中の二酸化炭素が育成水17に溶解しメタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られた、メタン発酵ガスの残部すなわちメタンを排出するための管である。
すなわち、メタン排出管4Gの他端は、発電部7に連通して取付けられている。
また、LED3は、発電部7が発電した電気を利用して発光可能である。
しかし、本発明の藻類育成装置が、濃度検知部と制御部を備えていれば、一定の二酸化炭素濃度および酸素濃度を維持できるので、光合成と有機物の分解とを効率よく行うことができ、好ましい。
しかし、この場合、メタン発酵ガスを精製することができ、かつ、メタン発酵ガスから光合成に必要な二酸化炭素を得ることができるので好ましい。
なお、図1において、細い矢印は液体の流れを示し、太い矢印は気体の流れを示す。
そして、スピルリナの種と育成水17を注入した後、他方の開口部を他方の蓋部2Cで閉塞する。
さらに、採取した育成水17を、育成水供給管4Fを通して、二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持して溶解機本体4Aへ供給する。
すなわち、気体溶解工程を実施する。
その場合は、制御部6が気体溶解機4に酸素溶解水を藻類槽2へ供給させる。
その場合は、制御部6が気体溶解機4に二酸化炭素溶解水を藻類槽2へ供給させる。
下水処理場21から下水汚泥をメタン発酵処理装置23へ送り、また、畜舎22から家畜の糞尿をメタン発酵処理装置23へ送る。
すなわち、発生したメタン発酵ガスを、メタン発酵ガス供給管4Bを通して溶解機本体4Aへ供給する。
そして、育成されたスピルリナを食品工場26へ送り、様々な食品を製造する。
農家25は、このような肥料を利用して農作物を生産し、農作物は食品工場26へ送られる。
また、本発明の藻類育成方法も、このような装置を利用して藻類を育成する方法であるので、藻類の育成効率を向上させることができる。
2 藻類槽
2A 藻類槽本体
2B フランジ
2C 蓋部
2D ボルト
2E ナット
3 LED
4 気体溶解機
4A 溶解機本体
4B メタン発酵ガス供給管
4C 酸素供給管
4D ポンプ
4E 溶解水送出管
4F 育成水供給管
4G メタン排出管
5 濃度検知部
6 制御部
7 発電部
8 第1の育成水採取管
9 第2の育成水採取管
10 第3の育成水採取管
11 連結管
12 育成水供給用弁
13 溶解水送出用弁
14 第1の溶解水供給管
15 第2の溶解水供給管
16 育成水貯留槽
17 育成水
18 支持台
18A 接続板
19 育成水排出管
20 電力ケーブル
21 下水処理場
22 畜舎
23 メタン発酵処理装置
24 固液分離装置
25 農家
26 食品工場
Claims (3)
- 育成水および藻類を収容可能な藻類槽と、
該藻類槽の内部に配置される、かつ、発光可能な発光体と、
前記藻類槽と連通される、かつ、二酸化炭素および酸素で満たされた雰囲気へ同二酸化炭素の圧力および同酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて同藻類槽から流入される育成水に、同二酸化炭素および同酸素を溶解可能であり、かつ、同二酸化炭素と同酸素が溶解した液体である混合溶解水を同藻類槽へ供給可能な気体溶解機と、
前記藻類槽に収容される育成水中の二酸化炭素濃度と酸素濃度を検知可能な濃度検知部と、
該濃度検知部が検知した二酸化炭素濃度が所定の値より小さい場合、前記気体溶解機に前記二酸化炭素溶解液を前記藻類槽へ供給させ、かつ、同濃度検知部が検知した酸素濃度が所定の値より小さい場合、同気体溶解機に前記酸素溶解液を同藻類槽へ供給させる制御が可能な制御部とを備え、
前記気体溶解機は、二酸化炭素および酸素を溶解可能な溶解機本体と、前記育成水を前記藻類槽から吸引し吸引した同育成水を前記溶解機本体へ供給し、前記溶解機本体を通って前記混合溶解水として再び同藻類槽へ供給するポンプとを有し、
前記溶解機本体には、同溶解機本体の内部に、二酸化炭素を含有するメタン発酵ガスを供給するための、供給圧調整機構を有するメタン発酵ガス供給管が連通して取付けられており、
前記溶解機本体には、同溶解機本体の内部に酸素を供給するための、供給圧調整機構を有する酸素供給管が連通して取付けられており、
前記ポンプは、供給圧調整機構を有する
藻類育成装置。 - 前記気体溶解機は、前記メタン発酵ガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解し前記メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られた、同メタン発酵ガスの残部を排出可能である
請求項1に記載の藻類育成装置。 - 前記メタン発酵ガスの残部を利用して発電可能な発電部を備え、
前記発光体は、該発電部が発電した電気を利用して発光可能である
請求項2に記載の藻類育成装置。
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