JPH0654630A - 排気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法 - Google Patents

排気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法

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JPH0654630A
JPH0654630A JP3125670A JP12567091A JPH0654630A JP H0654630 A JPH0654630 A JP H0654630A JP 3125670 A JP3125670 A JP 3125670A JP 12567091 A JP12567091 A JP 12567091A JP H0654630 A JPH0654630 A JP H0654630A
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carbon dioxide
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Toshiro Sekine
敏朗 関根
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2

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  • Cultivation Of Seaweed (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 米の安定的多収穫のため、開放系でありかつ
広大な面積の水稲群落内に多量の二酸化炭素を安価にか
つ効果的に供給する方法及び装置を提供する。 【構成】 水路上の水槽1は、隔壁2により上下に区画
され、この上下が両端で連通され、1つの無端状流路と
して構成される。隔壁2の上面に付着面tが形成され、
これに緑藻類糸状体gが、自着により固定化され、隔壁
2の上方を藻類部b、下方を返送部rとする。培養液の
満たされた水槽1内に散気管を介して炭酸ガスを添加さ
れた空気を圧入すると、流路内に循環流が形成され、炭
酸ガスが培養液に溶解する。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野]本発明は、藻類によって排気ガス
中の炭酸ガスを固定化する方法に関する。 [従来の技術]近年、地球環境問題の一つとして地球温
暖化が懸念されている。地球温暖化の原因の一つとして
大気炭酸ガス濃度の上昇が挙げられている。このため、
炭酸ガス固定化技術の開発が緊急な課題となっている。
わが国においても、人工光合成、クロレラ等微細藻類の
大量培養、メタノール化等の炭酸ガス固定化技術が堤案
されている。この中で、クロレラ等微細藻類の大量培養
による炭酸ガス固定化は、通産省によれば、比較的短期
間で実用化できるであろうとしている。これは、炭酸ガ
スを微細藻類に固定したのち、この藻体を原料としてア
ルコールをつくり、これを液体燃料として再利用するこ
とにより化石燃料の使用量を減少せしめようとするもの
である。炭酸ガスを炭素源とした微細藻類の培養、特に
クロレラ、スピルリナの培養は歴史があり、よく研究さ
れている。微細藻類の栽培作物としての利点は、第1に
増殖が速い点、第2に収穫が簡単で自動化し易い点にあ
る。逆に欠点としては、藻体が微小であり、かつ分散し
ているので、自然沈降による分離が困難であり機械的分
離が必要なため、分離のための費用が高価となる点、一
昼夜にして池が透明化することもあるなど、藻体が微小
なため、ミジンコ・ワムシ等増殖の速い微小動物に捕食
されやすい点が挙げられる。 [発明が解決しようとする問題点]本発明はこれら上述
の点に鑑みなされたものであり、培養液からの藻体の分
離が容易であり、ミジンコ・ワムシ等増殖の速い微小動
物に捕食されにくく、収穫が簡単な藻類を用いた炭酸ガ
ス固定化方法を提供することを目的とする。 [問題を解決するための手段]すなわち本発明は、燃料
の燃焼、醸造、有機性固形廃棄物の堆肥化、セメント製
造等により生成する炭酸ガス含有排気ガス中の炭酸ガス
を藻類に吸収同化させることにより、該排気ガス中の炭
酸ガスを固定化する方法において、多細胞性藻類の1種
または数種を無端状流路内に固定化し、前記排気ガス中
の炭酸ガスが溶解せしめられた藻類培養液を、明条件下
該流路に沿って循環して流動させ、該炭酸ガスを前記多
細胞性藻類に吸収同化させることを特徴とする排気ガス
中の炭酸ガスを固定化する方法に構成してある。 [実施例と作用]つぎに本発明を図面により、さらに詳
しく説明する。第1図及び第2図及び第3図は、本発明
の方法を実施するための一つの装置の例を示し、第1図
は平面図、第2図はA−A縦断面図、第3図はB−B縦
断面図である。大気下に開放された水路状の水槽1は、
隔壁2により上下に区画され、この上下がその両端で連
通流路a1及びa2により連通され、1つの無端状流路
として構成されている。隔壁2の上面に波板状の付着面
tが形成され、これに細胞が単条単列で無分枝である緑
藻類糸状体g(以後糸状体と略す)が、自着により固定
化されている。これにより、隔壁2の上方を藻類部b、
下方を返送部rとしてある。連通流路a1は藻類部b底
面に開口し、鉛直下方に伸び、水槽1の底面より下方に
達したのち屈曲し、鉛直上方に伸び、返送部r底面に開
口されている。連通流路a2は、隔壁2が水槽1の側壁
からやや離れて設けられることにより、形成されてい
る。この連通流路a2には、脱離した糸状体を捕捉回収
するためのスクリーン3が設けられている。藻類部bの
流入部には、水面上に泡が浮遊するのを防ぐための、泡
ストッパー4が流路を横断して設けられている。連通流
路a1の鉛直に立設された一方の下方には、水の循環流
を起動させかつ培養液に排気ガス中の炭酸ガスを添加さ
れた空気を通気するための通気管5が開口配備され、こ
の開口に散気管6が設けられ、通気管5中には流量調節
弁7か設けられている。通気管5は送風機8に連絡さ
れ、送風機8は炭酸ガスをむ排気ガス9に連絡されてい
る。培養液の満たされた水槽1内に散気管6を介して廃
棄ガス中の炭酸がスを添加された空気を圧入すると、エ
アリフト効果により連通流路a1内に気液混合系の上昇
流が生じ矢印の方向の循環流が形成されるとともに、炭
酸ガスが培養液に溶解する。付着面tに自着した糸状体
gは、この循環流により、水面下で揺動しつつ、光の照
射を受け、炭酸ガス、窒素分、リン分等を吸収し、伸長
増殖する。ある長さに伸長した糸状体gは、循環流の摩
擦力により切断され、循環流により下流に運ばれ、スク
リーン3に捕捉される。藻類部bの水深は10〜50c
mでよく、20〜40cmが適切である。散気管6の設
置水深は深いほど単位通気量当りの循環量及び炭酸ガス
の溶解効率が高くなるが、通常1m以上が望ましい。藻
類部bにおける流速は10〜30cm/sが適当であ
る。糸状体gに光が照射されると、光合成により酸素が
発生し、この酸素の微細気泡が糸状体gに付着する。こ
のため糸状体gの先端部分は水面に浮上しようとする。
糸状体gが長時間水面に浮上していると、強光により黄
変不活化し、さらにこの不活化した糸状体gは下方への
光の透過を妨げる。このように糸状体gの水面への浮上
は、糸状体gの増殖、ひいては処理能力に悪影響を与え
る。流動条件下では、酸素微細気泡による浮力と、流れ
の摩擦力により、糸状体gは水面下で揺動するので、糸
状体gの増殖に対して好適な環境が保たれる。本発明に
使用する多細胞性藻類としては、細胞が単条単列の緑藻
類糸状体、すなわち分枝のない緑藻類糸状体が適する。
発明者は第1図乃至第3図に示した装置を用いて、種々
の糸状藻類の培養を試みたが、分枝のある糸状体は、枝
分れの部分に、水流の摩擦力が大きく働いたり、あるい
は脱離しこ浮遊している糸状体がからみつきさらに大き
な力を受ける等の理由で、切断され易く、長く伸長せ
ず、このため、付着面tの上を糸状体で全て覆うことが
難しく、光の損失が大きいことが判明した。この点につ
いて、細胞が単条単列の緑藻類糸状体では、長く伸長す
る(数メートル)ので、上下方向に重なり、容易に付着
面tの上を糸状体で全て覆うことができ、光の利用性が
著しく大きい利点がある。このような利点をもつ細胞が
単条単列の糸状緑藻類を挙げれば、下記の如くである。 ヒビミドロ属 Ulotrix sp. ホルミディウム属 Hormidium sp. サヤミドロ属 Oedogonium s
p. ヨコワミドロ属 Sphaeroplea s
p. ヒザオリ属 Mougeotia sp. ホシミドロ属 Zygnema sp. アオミドロ属 Spirogyra sp. これら藻類を付着面tに付着増殖させるには、これらの
糸状体を粉砕微細化して液中に散布すればよい。1〜2
週間で付着増殖した糸状体が肉眼で観察される。本発明
に使用する多細胞性藻類としては、他に海水性の紅藻
類、褐藻類、緑藻類、いわゆる海藻も用いることができ
る。また、多細胞性藻類を水路内に固定化するもう一つ
の方法として、藻体を水路内に突出する器物で拘束する
方法があり、第4図はこれを示す説明図であり、縦断面
図こある。図は第1図乃至第3図における藻類部bに相
当する部分を示し、隔壁2の上面に先端が曲られた棒状
の糸状体支持具10が立設されている。この糸状体支持
具10により、糸状体gが捲着あるいは釣支され、水路
内に固定化されている。糸状体支持具10は水路底面の
やや上方に設けるのが適当であり、糸状体gは流れによ
り浮上しにくく、良好な増殖が可能となる。本実施態様
においては、糸状体g固定化量の増加を短時間で容易に
おこなえる利点がある。また、糸状体gを水路内に突出
する器物で拘束する方法においても、分枝のある糸状体
gは長く伸長しないため、藻類部b全面を糸状体gで覆
うには多くの糸状体支持具10が必要であり、支持する
ことも無分枝のものに比べて難しい、という欠点かあ
る。この点について、無分枝の糸状体gでは、長く伸長
するので、より少ない支持具10の設置で藻類部b全面
を糸状体gで覆うことができる。培養液としては、通常
の藻類培養に用いられている合成培養液、又は都市下
水、畜産廃水等有機性廃水の2次処理水を用いることが
できる。2次処理水を用いれば炭酸ガスの固定化と同時
に廃水の浄化も行なえる。第1図では1つの水槽1の態
様を示したが、通常、第5図のように、水槽1は多数を
並列させて用いる。また、第1図に示した実施例では、
垂直方向に循環する無端状水路を用いたが、水平方向に
循環する無端状水路を用いることもできる。 [発明の効果]以上、前述のように、本発明によれば、
多細胞性藻類は大型であるので、培養液からの分離が容
易でありかつミジンコ.ワムシに捕食されず、また、無
端状流路において培養するので一カ所で簡単に収穫で
き、経済的かつに安定的に炭酸ガスを藻体に固定でき
る。このような本発明の方法は、地球湿暖化の防止に大
きな役割を果す。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図及び第3図は、本発明の方法を実施す
るための装置の一例を示し、第1図は平面図、第2図は
A−A縦断面図、第3図はB−B縦断面図である。第4
図は藻体を水路内に突出する器物で拘束する方法を実施
するための装置の一部の縦断面図である。第5図は平面
図である。矢印は培養液の流れの方向を示す。 1は水槽、2は隔壁、3はスクリーン、4は泡ストッパ
ー、5は通気管、6は散気管、7は流量調節弁、8は送
風機、9は排気ガス、10は支持具、a1は連通流路、
a2は連通流路、bは藻類部、rは返送部、gは糸状
体、tは付着面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.燃料の燃焼、醸造、有機性固形廃棄物の堆肥化、セ
    メント製造等により生成する炭酸ガス含有排気ガス中の
    炭酸ガスを藻類に吸収同化させることにより、該排気ガ
    ス中の炭酸ガスを固定化する方法において、多細胞性藻
    類の1種または数種を無端状流路内に固定化し、前記排
    気ガス中の炭酸ガスが溶解せしめられた藻類培養液を、
    明条件下該流路に沿って循環して流動させ、該炭酸ガス
    を前記多細胞性藻類に吸収同化させることを特徴とする
    排気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法 2.前記多細胞性藻類が、細胞が単条単列で無分枝であ
    る糸状緑藻類であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の排気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法。 3.前記多細胞性藻類の形成する吸着器による自着によ
    り、前記多細胞性藻類を前記流路内に固定化したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の排
    気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法。 4.前記多細胞性藻類を流路内に突出する器物で拘束す
    ることにより、該多細胞性藻類を流路内に固定化したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載または第2項
    記載の排気ガス中の炭酸ガスを固定化する方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110558176A (zh) * 2019-09-29 2019-12-13 宁夏广银米业有限公司 一种有机水稻除草方法
CN111426809A (zh) * 2020-04-28 2020-07-17 四川省食品发酵工业研究设计院 一种测定大米包装中所需co2浓度的方法

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