JPH05236935A - 閉鎖型藻類培養装置 - Google Patents

閉鎖型藻類培養装置

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JPH05236935A
JPH05236935A JP3979992A JP3979992A JPH05236935A JP H05236935 A JPH05236935 A JP H05236935A JP 3979992 A JP3979992 A JP 3979992A JP 3979992 A JP3979992 A JP 3979992A JP H05236935 A JPH05236935 A JP H05236935A
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JP
Japan
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light receiving
algae
culture
floating
absorption tower
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JP3979992A
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Tatsuo Nakatani
龍男 中谷
Akio Hayashi
彰男 林
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02Photobioreactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 培養装置の温度を藻類の最適培養温度に制御
し、長期間連続して高密度培養を行うことができる閉鎖
型藻類培養装置を提供する。 【構成】 鉄製の架台とその裏面に設けられたブイ7か
らなる、水面に浮遊する浮遊体構造物4と、これに搭載
された受光部1と、受光部1が搭載された浮遊体構造物
とは別の浮遊体構造物4に搭載されたCO2 吸収塔2
と、このCO2 吸収塔2と受光部1とを連結する培養液
循環ポンプ8と、CO2 吸収塔2が搭載された浮遊体構
造物4の循環ライン8に設けられた循環ポンプ3とで閉
鎖型藻類培養装置を構成し、受光部1が搭載された浮遊
体構造物の裏面のブイ7に自然界水系の水を導入または
排出するポンプを設けたこと。 【効果】 受光部1を自然界水系と同一温度に保持する
ことができるので、藻類を最適培養温度で効率よく培養
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、閉鎖型藻類培養装置に
係り、特に最適培養温度で藻類を効率よく培養すること
ができる閉鎖型藻類培養装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】藻類培養技術および培養装置は、例えば
Microalgal Biotechnology
Cambridge University Pres
s、特公昭55−8151号公報、または特開昭63−
123378号公報に記載されている。
【0003】太陽光エネルギーを利用した藻類培養装置
は、池方式等の開放型培養装置と、円筒状のチューブ等
を用いた閉鎖型培養装置とに大別される。開放型培養装
置は、実機培養装置としても応用されており、比較的確
実に藻類を培養することができるが、最適培養条件を設
定することが難しく、生産性は低い。一方、閉鎖型培養
装置は、培養液中の炭酸ガス(CO2 )濃度を制御する
ことができ、高密度培養が可能であり、また、雑菌汚染
を防止することができるという利点がある。しかし閉鎖
型藻類培養装置は、太陽熱が装置内に蓄積するので、温
度制御を行わなければならないという問題がある。すな
わち、閉鎖型培養装置は、雑菌汚染が発生し易い微細藻
類、例えば多糖類を生産するP.cruentumを培
養する場合等に有効であるが、培養液温度が太陽光を受
けて上昇し易いので、培養液温度を最適培養条件に維持
することが困難である。このような問題を解決するため
に、従来から(1)培養装置内に冷却部分を設ける方
法、(2)スプリンクラー等で冷却水を散布する方法、
または(3)水槽内に培養装置を設置する方法等が試み
られていた。
【0004】しかしながら、このような従来の閉鎖型藻
類培養装置は最適培養温度を得るために、多大の設備費
および運転費が必要となり、実用性に乏しかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題点を解決し、培養装置の温度を藻類の最
適培養温度に制御し、長期連続して高密度培養を行うこ
とができる閉鎖型藻類培養装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、水面に浮遊する浮遊体構造物に搭載した閉鎖
型藻類培養装置であって、光を受ける受光部と炭酸ガス
を吸収する炭酸ガス吸収塔をそれぞれ別の浮遊体構造物
に搭載し、該受光部と炭酸ガス吸収塔を培養液循環ライ
ンで連結し、前記炭酸ガス吸収塔が搭載された浮遊体構
造物上の前記培養液循環ラインに培養液を循環する循環
ポンプを配置するとともに、前記受光部が搭載された浮
遊体構造物に、該浮遊体構造物を前記受光部を搭載した
まま水面下に沈降または浮上させる、水面に対する垂直
方向位置を変更する手段を設けたことを特徴とする。
【0007】
【作用】閉鎖型藻類培養装置の受光部と炭酸ガス吸収塔
を別々の浮遊体構造物に搭載し、受光部と炭酸ガス吸収
塔を培養液循環ラインで連結するとともに、前記炭酸ガ
ス吸収塔が載置された浮遊体構造物の前記培養液循環ラ
インに循環ポンプを配置し、かつ前記受光部が搭載され
た浮遊体構造物に、垂直方向位置変更手段を設けたこと
により、藻類を含んだ培養液を循環ポンプおよび循環ラ
インを経て前記炭酸ガス吸収塔と受光部の間で循環さ
せ、CO2 吸収塔で前記藻類を含んだ培養液にCO2
吸収させ、その後、受光部で太陽光を受光させることに
より、培養液中の藻類が光合成反応によって酸素を放出
して増殖する。このとき、前記受光部は、該受光部が搭
載された浮遊体構造物に設けられた垂直方向位置変更手
段によって浮遊体構造物とともに水面下に没せられて培
養装置が浮遊する自然界水系と同温度に維持されるの
で、藻類は最適培養温度で増殖する。
【0008】本発明において、受光部またはCO2 吸収
塔を搭載した浮遊体構造物は、例えば鉄製の架台の下面
に、該架台を水面に浮遊させることができる中空のブイ
を配置したものからなり、受光部を搭載した浮遊体構造
物を水面下に沈降させる、垂直方向位置変更手段は、例
えば前記ブイと、該ブイに自然界水系の水を取り入れ、
または排出するポンプを組合わせたものからなる。
【0009】本発明において、培養液中の藻類が太陽光
エネルギーを受ける受光部は、例えば螺旋状に配置され
た、光透過性の材料で構成されたパイプからなり、培養
液は前記パイプ内を流通する間に太陽光エネルギーを取
り入れる。受光部の材質としては光透過性の、例えばポ
リカーボネートが使用され、その断面形状は、例えば円
形、楕円形または矩形であるが、他の形状であってもよ
い。また受光部の太陽光を受ける表面だけを光透過性の
材質で構成し、他の部分は別の材質で構成することもで
きる。
【0010】本発明において、天候が悪化した荒天時に
は、前記浮遊体構造物の垂直方向位置変更手段によって
前記受光部を浮遊体構造物ごと水面下深くまで沈めるこ
とにより、波等の作用による装置の破損を防止すること
ができる。
【0011】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。図1は、本発明の一実施例を示す閉鎖型藻類培養
装置の平面図、図2は、図1のII−II線矢視方向断面
図、図3は、図1のIII −III 線矢視方向断面図であ
る。図において、この藻類培養装置は浮遊体構造物4
と、該浮遊体構造物4に搭載された、ポリカーボネート
で構成された螺旋状の受光部1と、該受光部1が搭載さ
れた浮遊体構造物とは別の浮遊体構造物4に搭載された
CO2 吸収塔2と、該CO2 吸収塔2と前記受光部1と
を連結する培養液循環ライン8と、該循環ライン8に設
けられた培養液循環ポンプ3とから主として構成されて
おり、前記浮遊体構造物4は、図2に示されるように鉄
製の架台5と、該架台5の裏面に設けられた、該架台5
を水面に浮遊させることができる中空のブイ7とからな
り、浮遊体構造物4を水面下に沈降させる垂直方向位置
変更手段は、前記ブイ7と該ブイ7に自然界水系の水を
導入し、または排出するポンプ(図示省略)とで構成さ
れている。なお6は、前記受光部1が搭載された浮遊体
構造物の架台5の周囲に設けられた防護網である。
【0012】このような構成において、受光部1を搭載
した浮遊体構造物4の架台5の裏面に設けられたブイ7
に、図示省略したポンプによって該培養装置が浮遊する
自然界水系の水が導入されると、その導入量が増大する
につれて前記ブイ7が架台5を持ち上げる浮力が次第に
小さくなり、前記浮遊体構造物4は、受光部1を搭載し
たままで水面下に沈降しはじめる。このようにして前記
受光部1をその表面が水面下に埋没する位置まで沈降さ
せることによって該受光部1内の培養液温度が前記自然
界水系の水温と同様の温度に保持される。受光部1の培
養液温度が自然界水系と同温度に保持された後、培養液
循環ポンプ3が起動され、培養液が循環される。CO2
吸収塔2で所定量のCO2 を吸収した、藻類を含んだ培
養液は循環ライン8を経て前記受光部1に送られ、該受
光部1で、藻類は培養液中のCO 2 と太陽光のエネルギ
ーを取り入れて最適温度条件で光合成反応を行い、酸素
を放出して増殖する。
【0013】本実施例によれば、微細藻類培養装置を浮
遊体構造物に搭載したことにより、自然界水系の水面
上、例えば海水面または湖水面を利用して藻類を培養す
ることができるので、例えば海面または湖水面を有効に
利用することができる。また、受光部とCO2 吸収塔を
別々の浮遊体構造物に搭載し、受光部を搭載した浮遊体
構造物に、ブイ7と該ブイ7に水を導入または排出する
ポンプとで構成した垂直方向位置変更手段を設けたこと
により、該浮遊体構造物に搭載された受光部を自然界水
系の水面下まで沈降させて自然界水系と同一の温度に保
持することができるので、最適温度条件で藻類の培養を
行うことができる。
【0014】本実施例において、受光部1の表面を水面
下に沈めるために、浮遊体構造物4の下面に配置された
ブイ7に水を導入する操作を前記受光部の表面部に設け
た水位センサーとこれに連動させたポンプとによって自
動的に行うこともできる。次に本発明の具体的実施例を
説明する。受光部1の表面を自然界水系の水面下に沈め
て該受光部内の培養液温度を前記自然界水系と同一温度
(23〜27℃)に保持した状態の図1の装置を用い、
濾過、除菌した海水にNaNO3 5g/リットル、KH
2 PO4 0.3g/リットルおよび藻類としてP.cr
uentumを1g/リットル添加した培養液を受光部
とCO2 吸収塔の間を2400リットル/時間で循環
し、炭酸ガス吸収塔吹込みガス中CO2 濃度が10%と
なるようにして3週間藻類の培養を行ったところ、藻類
濃度が6.5g/リットルまで増殖した。
【0015】
【比較例】受光部を水面上に露出させた以外は、前記実
施例と同様にして同様の藻類培養試験を行ったところ、
培養液の温度が40℃以上に上昇してしまい、藻類が全
て死滅してしまった。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、受光部とCO2 吸収塔
をそれぞれ別々の浮遊体構造物に搭載するとともに、前
記受光部を搭載した浮遊体構造物を水面下に沈降させる
手段を設けたことにより、前記受光部を自然界水系の水
面下に沈めて藻類の最適培養温度である自然界水系の温
度に維持することができるので、藻類の増殖が促進さ
れ、高密度培養が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施例である閉鎖形藻類培
養装置の平面図である。
【図2】図2は、図1のII−II線矢視方向断面図であ
る。
【図3】図3は、図1のIII −III 線矢視方向断面図で
ある。
【符号の説明】
1…受光部、2…炭酸ガス吸収塔、3…培養液循環ポン
プ、4…浮遊体構造物、5…架台、6…防護網、7…ブ
イ、8…循環ライン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水面に浮遊する浮遊体構造物に搭載した
    閉鎖型藻類培養装置であって、光を受ける受光部と炭酸
    ガスを吸収する炭酸ガス吸収塔をそれぞれ別の浮遊体構
    造物に搭載し、該受光部と炭酸ガス吸収塔を培養液循環
    ラインで連結し、前記炭酸ガス吸収塔が搭載された浮遊
    体構造物上の前記培養液循環ラインに培養液を循環する
    循環ポンプを配置するとともに、前記受光部が搭載され
    た浮遊体構造物に、該浮遊体構造物を前記受光部を搭載
    したまま水面下に沈降または浮上させる、水面に対する
    垂直方向位置を変更する手段を設けたことを特徴とする
    閉鎖型藻類培養装置。
JP3979992A 1992-02-26 1992-02-26 閉鎖型藻類培養装置 Withdrawn JPH05236935A (ja)

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Cited By (5)

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