JPH0690735A - 光合成微生物の培養装置とその運転方法 - Google Patents
光合成微生物の培養装置とその運転方法Info
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】寒冷地での培養液の冷却を防ぎ、ミジンコ、ワ
ムシ等の大量発生を防ぎ、自然光と人工光の効果的な併
用が可能となる光合成微生物の培養装置およびその運転
方法を提供する。 【効果】光合成微生物の安定的かつ効率的な培養が可能
となる。 【構成】浅く広い平面池１と平面池の懸濁液を収納する
深くて狭い格納槽２の２槽よりなる培養装置で、夜間に
は格納槽に懸濁液を収納して冷却を軽減し、ミジンコ、
ワムシ等の大量発生の際には格納槽に収納し嫌気状態に
しミジンコ、ワムシ等を死滅させ、また、夜間には格納
槽に懸濁液を収納して人工光を照射する。
ムシ等の大量発生を防ぎ、自然光と人工光の効果的な併
用が可能となる光合成微生物の培養装置およびその運転
方法を提供する。 【効果】光合成微生物の安定的かつ効率的な培養が可能
となる。 【構成】浅く広い平面池１と平面池の懸濁液を収納する
深くて狭い格納槽２の２槽よりなる培養装置で、夜間に
は格納槽に懸濁液を収納して冷却を軽減し、ミジンコ、
ワムシ等の大量発生の際には格納槽に収納し嫌気状態に
しミジンコ、ワムシ等を死滅させ、また、夜間には格納
槽に懸濁液を収納して人工光を照射する。
Description
【発明の詳細な説明】
［０００１］
［産業上の利用分野］本発明は光合成細菌、微細藻類藻
類等光合成微生物を培養するための装置とその運転方法
に関する。 ［０００２］ ［従来の技術］一般に光合成微生物の培養は、クロレラ
培養に代表されるように、屋外に建設された浅い平面池
で行なわれている。このため、（１）寒冷地においては
広大な水面からの熱損失が大きく、特に夜間に培養液が
冷却され光合成微生物の増殖速度が小さくなる、（２）
ミジンコ、ワムシ等の侵入を防ぐことが困難であり、こ
の大量発生を防ぐには、人体に有害な薬品を使用せざる
をえない、（３）自然光と人工光の効果的な併用ができ
ない、などの問題点があった。 ［０００３］ ［発明が解決しようとする課題］そこで本発明は、開放
系での光合成微生物の培養における、前記（１）、
（２）、（３）の問題点を解決すること、すなわち、寒
冷地での培養液の冷却を防ぎ、ミジンコ、ワムシ等の大
量発生を防ぎ、自然光と人工光の効果的な併用が可能と
なる光合成微生物の培養装置およびその運転方法を提供
し、かつこれによって光合成微生物の安定的かつ効率的
な培養を可能ならしめることを目的とする。 ［０００４］ ［問題を解決するための手段］すなわち、本発明は、第
１に光合成細菌、微細藻類藻類等光合成微生物を培養す
るための装置において、太陽光の照射を受けかつ大気と
接触する大きな表面積を有する、前記光合成微生物と培
養液の懸濁液を満すための平面池と、前記懸濁液と大気
との接触を避けるよう前記懸濁液を収納するための格納
槽を有し、前記平面池と格納槽の間の前記懸濁液の移動
を行なうための液移動装置を備えることを特徴とする光
合成微生物の培養装置であり、第２に、前記装置を用
い、夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納し、該懸濁
液を保温し、昼間には該懸濁液を前記平面池に移動し、
太陽光の照射を受けさせることを特徴とする光合成微生
物の培養装置の運転方法であり、第３に、前記装置を用
い、懸濁液を前記平面池にて太陽光の照射を受けさせ、
光合成微生物を増殖させるとともに、適宜に前記懸濁液
を前記格納槽に移動収納し、懸濁液を嫌気状態に保ち、
これにより、ミジンコ、ワムシ等の光合成微生物を捕食
する微小動物を死滅させることことを特徴とする光合成
微生物の培養装置の運転方法であり、第４に、前記装置
を用い、夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納し、該
懸濁液に人工光を照射し、昼間には該懸濁液を前記平面
池に移動し、太陽光の照射を受けさせることを特徴とす
る光合成微生物の培養装置の運転方法である。 ［０００５］ ［実施例と作用］次に、実施例に基いて本発明を更に詳
しく説明する。図１乃至図５は本発明の装置の一実施例
を示す図面であり、図１は平面図、図２及び図３はＡ−
Ａ縦断面図、図４はＢ−Ｂ縦断面図、図５はＣ−Ｃ縦断
面図である。本装置は、上方から太陽光の照射を受ける
浅い平面池１と、その下方に設けられた格納槽２からな
る。平面池１は、隔壁３で２つに区画され、一端は隔壁
３を平面池１の側壁から離すことにより連通し、他端は
平面池１底部に開口し下方に伸び、屈曲し、再び上方に
伸び、平面池底部に開口する水路４で連通し、１つの無
終端水路に構成されている。水路４の一方の垂直部分の
下方には、炭酸ガス強化空気または空気等の気体を圧入
るするための通気管５が開口配備され、通気管５の開口
部には散気装置６が備えられ、通気管４は流量調節弁７
を経てブロワー８に連絡されている。光合成微生物と培
養液の懸濁液を収納するための格納槽２は、平面池１の
下方で、水路４に接した一に設けられ、その下方で水路
４と連絡されている。格納槽の上部には気体をぬくため
の脱気管９が開閉弁１０とともに設けられている。ま
た、格納槽２の下部には、気体を圧入するための通気管
１１が開口配備され、これにより、平面池１と格納槽２
の間の懸濁液の移動を行なう液移動装置が構成されてい
る。開閉弁１０を閉じ、通気管１１を介して気体を圧入
した状態では、懸濁液は平面池１に存在し、ブロワー８
の作動により、通気管５より気体を圧入すると、平面池
１内に矢印の方向の流れが生じる。開閉弁１２を閉じ、
開閉弁１０を開けた状態では、懸濁液は自然落差により
格納槽２内に収納される。格納槽２は平面池１の下方で
ない別の一に独立して設けることもできるが、本実施例
のように平面池１の下方に設ければ敷地の節約になり、
平面池１から格納槽２への懸濁液の移動を自然落差を利
用して行なえ、エネルギーを節約できる。また、格納層
２から平面池１への懸濁液の移動に揚水ポンプを利用し
てもよいが、本実施例のように平面池の流動攪拌に利用
するブロワー８を利用した格納層２から平面池１への懸
濁液の移動は、懸濁液の移動が迅速であり、操作が簡単
で、機器類の節約にもなる。寒冷地で光合成微生物を培
養する場合、夜間は格納槽２内に懸濁液を収納し、昼間
は、平面池１に懸濁液を移動し、太陽光をあて、光合成
微生物を増殖させる。格納槽２の表面積は平面池１のそ
れと比較して小さく、格納槽２の上表面は外気と遮断さ
れているので、夜間の懸濁液の冷却を軽減できる。この
保温効果に関する実施例をあげれば下記のとおりであ
る。 実施例１ 図１乃至図５に示した装置２基を用いて、１９９０年１
月１１日から１月２７日まで保温効果に関する実験を行
なった。装置ＮＯ．１では、午前８時から午後５時まで
平面池１（長さ２２ｍ、幅０．９ｍ、側壁１０ｃｍコン
クリートブロック１段積み、水深１２ｃｍ）で懸濁液を
循環させ、午後５時から翌日の午前８時まで格納槽２
（側壁１０ｃｍコンクリートブロック９段積み）に懸濁
液を収納した。装置ＮＯ．２では、同様の平面池１にお
いて実験期間中懸濁液を循環させた。実験期間中は午後
１時に水温を測定した。その結果、装置ＮＯ．１での水
温が装置ＮＯ．２での水温より平均摂氏１．５度高く保
温効果が認められた。また、本装置を利用して、懸濁液
を平面池１にて太陽光の照射を受けさせ、光合成微生物
を増殖させ、適宜に懸濁液を格納槽２に移動収納し、懸
濁液を嫌気状態に保ち、これにより、ミジンコ、ワムシ
等の光合成微生物を捕食する微小動物を死滅させること
ができ、光合成微生物を薬品を使用することなく安定的
に効率よく培養できる。格納槽２に収納する際に糖類な
どの有機物を添加すると更に効果がある。この殺虫効果
に関する実施例をあげれば下記のとおりである。 実旋例２ 豚舎排水を培養液としてクロレラを培養し、ミジンコの
発生により緑色が退色し始めた、懸濁液を、前記装置Ｎ
Ｏ，１及びＮＯ．２にそれぞれ分配した。装置ＮＯ，１
では昼間平面池１で循環させながら培養し、夜間は格納
槽２に収納した。装置ｎｏ．２では実験期間中平面池１
に懸濁液を循環して培養した。その結果、装置ＮＯ．１
では、ミジンコ個体数の減少が観察されると同時に緑色
が回復した。装置ＮＯ．２ではミジンコ個体数は減少せ
ず、懸濁液は透明化した状態が約１ケ月間続いた。ま
た、本装置を利用して、夜間には懸濁液を格納槽２に収
納し、該懸濁液に人工光を照射し、昼間には該懸濁液を
平面池１に移動し、太陽光の照射を受けさせることで夜
間余剰電力の有効利用が可能となる。この場合、格納槽
２の上部壁面下端が密封された透明パイプを挿入設置
し、ここから格納槽２内の懸濁液に人工光を照射すれば
よく、照明装置が平面池１の上部を覆うこともない。 ［０００６］ ［発明の効果］以上、本発明の利点を挙げれば下記のと
おりである。 （１）夜間の懸濁液の冷却を軽減できる。 （２）ミジンコ、ワムシ等の大量発生を防げる。 （３）自然光と人工光の効果的な併用も可能となる。 これらによって、光合成微生物の安定的かつ効率的な培
養が可能となる。 ［０００７］
類等光合成微生物を培養するための装置とその運転方法
に関する。 ［０００２］ ［従来の技術］一般に光合成微生物の培養は、クロレラ
培養に代表されるように、屋外に建設された浅い平面池
で行なわれている。このため、（１）寒冷地においては
広大な水面からの熱損失が大きく、特に夜間に培養液が
冷却され光合成微生物の増殖速度が小さくなる、（２）
ミジンコ、ワムシ等の侵入を防ぐことが困難であり、こ
の大量発生を防ぐには、人体に有害な薬品を使用せざる
をえない、（３）自然光と人工光の効果的な併用ができ
ない、などの問題点があった。 ［０００３］ ［発明が解決しようとする課題］そこで本発明は、開放
系での光合成微生物の培養における、前記（１）、
（２）、（３）の問題点を解決すること、すなわち、寒
冷地での培養液の冷却を防ぎ、ミジンコ、ワムシ等の大
量発生を防ぎ、自然光と人工光の効果的な併用が可能と
なる光合成微生物の培養装置およびその運転方法を提供
し、かつこれによって光合成微生物の安定的かつ効率的
な培養を可能ならしめることを目的とする。 ［０００４］ ［問題を解決するための手段］すなわち、本発明は、第
１に光合成細菌、微細藻類藻類等光合成微生物を培養す
るための装置において、太陽光の照射を受けかつ大気と
接触する大きな表面積を有する、前記光合成微生物と培
養液の懸濁液を満すための平面池と、前記懸濁液と大気
との接触を避けるよう前記懸濁液を収納するための格納
槽を有し、前記平面池と格納槽の間の前記懸濁液の移動
を行なうための液移動装置を備えることを特徴とする光
合成微生物の培養装置であり、第２に、前記装置を用
い、夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納し、該懸濁
液を保温し、昼間には該懸濁液を前記平面池に移動し、
太陽光の照射を受けさせることを特徴とする光合成微生
物の培養装置の運転方法であり、第３に、前記装置を用
い、懸濁液を前記平面池にて太陽光の照射を受けさせ、
光合成微生物を増殖させるとともに、適宜に前記懸濁液
を前記格納槽に移動収納し、懸濁液を嫌気状態に保ち、
これにより、ミジンコ、ワムシ等の光合成微生物を捕食
する微小動物を死滅させることことを特徴とする光合成
微生物の培養装置の運転方法であり、第４に、前記装置
を用い、夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納し、該
懸濁液に人工光を照射し、昼間には該懸濁液を前記平面
池に移動し、太陽光の照射を受けさせることを特徴とす
る光合成微生物の培養装置の運転方法である。 ［０００５］ ［実施例と作用］次に、実施例に基いて本発明を更に詳
しく説明する。図１乃至図５は本発明の装置の一実施例
を示す図面であり、図１は平面図、図２及び図３はＡ−
Ａ縦断面図、図４はＢ−Ｂ縦断面図、図５はＣ−Ｃ縦断
面図である。本装置は、上方から太陽光の照射を受ける
浅い平面池１と、その下方に設けられた格納槽２からな
る。平面池１は、隔壁３で２つに区画され、一端は隔壁
３を平面池１の側壁から離すことにより連通し、他端は
平面池１底部に開口し下方に伸び、屈曲し、再び上方に
伸び、平面池底部に開口する水路４で連通し、１つの無
終端水路に構成されている。水路４の一方の垂直部分の
下方には、炭酸ガス強化空気または空気等の気体を圧入
るするための通気管５が開口配備され、通気管５の開口
部には散気装置６が備えられ、通気管４は流量調節弁７
を経てブロワー８に連絡されている。光合成微生物と培
養液の懸濁液を収納するための格納槽２は、平面池１の
下方で、水路４に接した一に設けられ、その下方で水路
４と連絡されている。格納槽の上部には気体をぬくため
の脱気管９が開閉弁１０とともに設けられている。ま
た、格納槽２の下部には、気体を圧入するための通気管
１１が開口配備され、これにより、平面池１と格納槽２
の間の懸濁液の移動を行なう液移動装置が構成されてい
る。開閉弁１０を閉じ、通気管１１を介して気体を圧入
した状態では、懸濁液は平面池１に存在し、ブロワー８
の作動により、通気管５より気体を圧入すると、平面池
１内に矢印の方向の流れが生じる。開閉弁１２を閉じ、
開閉弁１０を開けた状態では、懸濁液は自然落差により
格納槽２内に収納される。格納槽２は平面池１の下方で
ない別の一に独立して設けることもできるが、本実施例
のように平面池１の下方に設ければ敷地の節約になり、
平面池１から格納槽２への懸濁液の移動を自然落差を利
用して行なえ、エネルギーを節約できる。また、格納層
２から平面池１への懸濁液の移動に揚水ポンプを利用し
てもよいが、本実施例のように平面池の流動攪拌に利用
するブロワー８を利用した格納層２から平面池１への懸
濁液の移動は、懸濁液の移動が迅速であり、操作が簡単
で、機器類の節約にもなる。寒冷地で光合成微生物を培
養する場合、夜間は格納槽２内に懸濁液を収納し、昼間
は、平面池１に懸濁液を移動し、太陽光をあて、光合成
微生物を増殖させる。格納槽２の表面積は平面池１のそ
れと比較して小さく、格納槽２の上表面は外気と遮断さ
れているので、夜間の懸濁液の冷却を軽減できる。この
保温効果に関する実施例をあげれば下記のとおりであ
る。 実施例１ 図１乃至図５に示した装置２基を用いて、１９９０年１
月１１日から１月２７日まで保温効果に関する実験を行
なった。装置ＮＯ．１では、午前８時から午後５時まで
平面池１（長さ２２ｍ、幅０．９ｍ、側壁１０ｃｍコン
クリートブロック１段積み、水深１２ｃｍ）で懸濁液を
循環させ、午後５時から翌日の午前８時まで格納槽２
（側壁１０ｃｍコンクリートブロック９段積み）に懸濁
液を収納した。装置ＮＯ．２では、同様の平面池１にお
いて実験期間中懸濁液を循環させた。実験期間中は午後
１時に水温を測定した。その結果、装置ＮＯ．１での水
温が装置ＮＯ．２での水温より平均摂氏１．５度高く保
温効果が認められた。また、本装置を利用して、懸濁液
を平面池１にて太陽光の照射を受けさせ、光合成微生物
を増殖させ、適宜に懸濁液を格納槽２に移動収納し、懸
濁液を嫌気状態に保ち、これにより、ミジンコ、ワムシ
等の光合成微生物を捕食する微小動物を死滅させること
ができ、光合成微生物を薬品を使用することなく安定的
に効率よく培養できる。格納槽２に収納する際に糖類な
どの有機物を添加すると更に効果がある。この殺虫効果
に関する実施例をあげれば下記のとおりである。 実旋例２ 豚舎排水を培養液としてクロレラを培養し、ミジンコの
発生により緑色が退色し始めた、懸濁液を、前記装置Ｎ
Ｏ，１及びＮＯ．２にそれぞれ分配した。装置ＮＯ，１
では昼間平面池１で循環させながら培養し、夜間は格納
槽２に収納した。装置ｎｏ．２では実験期間中平面池１
に懸濁液を循環して培養した。その結果、装置ＮＯ．１
では、ミジンコ個体数の減少が観察されると同時に緑色
が回復した。装置ＮＯ．２ではミジンコ個体数は減少せ
ず、懸濁液は透明化した状態が約１ケ月間続いた。ま
た、本装置を利用して、夜間には懸濁液を格納槽２に収
納し、該懸濁液に人工光を照射し、昼間には該懸濁液を
平面池１に移動し、太陽光の照射を受けさせることで夜
間余剰電力の有効利用が可能となる。この場合、格納槽
２の上部壁面下端が密封された透明パイプを挿入設置
し、ここから格納槽２内の懸濁液に人工光を照射すれば
よく、照明装置が平面池１の上部を覆うこともない。 ［０００６］ ［発明の効果］以上、本発明の利点を挙げれば下記のと
おりである。 （１）夜間の懸濁液の冷却を軽減できる。 （２）ミジンコ、ワムシ等の大量発生を防げる。 （３）自然光と人工光の効果的な併用も可能となる。 これらによって、光合成微生物の安定的かつ効率的な培
養が可能となる。 ［０００７］
【図面の簡単な説明】
［図］］本発明の装置の１実施例を示す平面図である。
［図２］図１におけるＡ−Ａ縦断面図である。
［図３］図１におけるＡ−Ａ縦断面図であり、平面池１
の懸濁液を格納槽２へ移動した時の状態を示している。 ［図４］Ｂ−Ｂ縦断面図である。 ［図５］Ｃ−Ｃ縦断面図である。 ［符号の説明］ １は平面池、２は格納槽、３は隔壁、４は水路、５は通
気管、６は散気装置、７は流量調節弁、８はブロワー、
９は脱気管、１０は開閉弁、１１は通気管、１２は開閉
弁、１３は散気装置、矢印は流れの方向を示す。
の懸濁液を格納槽２へ移動した時の状態を示している。 ［図４］Ｂ−Ｂ縦断面図である。 ［図５］Ｃ−Ｃ縦断面図である。 ［符号の説明］ １は平面池、２は格納槽、３は隔壁、４は水路、５は通
気管、６は散気装置、７は流量調節弁、８はブロワー、
９は脱気管、１０は開閉弁、１１は通気管、１２は開閉
弁、１３は散気装置、矢印は流れの方向を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［請求項１］ 光合成細菌、微細藻類藻類等光合成微生
物を培養するための装置において、太陽光の照射を受け
かつ大気と接触する大きな表面積を有する、前記光合成
微生物と培養液の懸濁液を満すための平面池と、前記懸
濁液と大気との接触を避けるよう前記懸濁液を収納する
ための格納槽を有し、前記平面池と格納槽の間の前記懸
濁液の移動を行なうための液移動装置を備えることを特
徴とする光合成微生物の培養装置。 ［請求項２］ 前記格納槽が前記平面池の下方に設けら
れることを特徴とする請求項１記載の光合成微生物の培
養装置。 ［請求項３］ 前記格納槽が脱気のための管および開閉
弁を備えた密閉容器であるとともに、該密閉容器内に気
体を圧入するための通気管を開口配備することにより、
前記液移動装置を構成したことを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の光合成微生物の培養装置。 ［請求項４］ 夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納
し、該懸濁液を保温し、昼間には該懸濁液を前記平面池
に移動し、太陽光の照射を受けさせることを特徴とする
請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光合成微生物
の培養装置の運転方法。 ［請求項５］ 前記懸濁液を前記平面池にて太陽光の照
射を受けさせ、光合成微生物を増殖させるとともに、適
宜に前記懸濁液を前記格納槽に移動収納し、懸濁液を嫌
気状態に保ち、これにより、ミジンコ、ワムシ等の光合
成微生物を捕食する微小動物を死滅させることことを特
徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光合
成微生物の培養装置の運転方法。 ［請求項６］ 夜間には前記懸濁液を前記格納槽に収納
し、該懸濁液に人工光を照射し、昼間には該懸濁液を前
記平面池に移動し、太陽光の照射を受けさせることを特
徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光合
成微生物の培養装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28214692A JP3458192B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 光合成微生物の培養装置とその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28214692A JP3458192B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 光合成微生物の培養装置とその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690735A true JPH0690735A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3458192B2 JP3458192B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=17648706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28214692A Expired - Fee Related JP3458192B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 光合成微生物の培養装置とその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458192B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998029531A1 (fr) * | 1996-12-30 | 1998-07-09 | Toshirou Sekine | Appareil de culture des microalgues |
| WO2003006629A1 (fr) * | 2001-07-11 | 2003-01-23 | Toshirou Sekine | Procede et dispositif de culture de microbes de photosynthese |
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