JPH0736750B2 - 光培養反応槽及び培養方法 - Google Patents
光培養反応槽及び培養方法Info
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- JPH0736750B2 JPH0736750B2 JP4080225A JP8022592A JPH0736750B2 JP H0736750 B2 JPH0736750 B2 JP H0736750B2 JP 4080225 A JP4080225 A JP 4080225A JP 8022592 A JP8022592 A JP 8022592A JP H0736750 B2 JPH0736750 B2 JP H0736750B2
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- Japan
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- culture
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- reaction tank
- transparent container
- sponge
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/08—Means for providing, directing, scattering or concentrating light by conducting or reflecting elements located inside the reactor or in its structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS 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
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光培養反応槽に係り、
特に光合成微生物を培養し、その反応を利用する光合成
培養槽と培養方法に関する。
特に光合成微生物を培養し、その反応を利用する光合成
培養槽と培養方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、クロレラなどの藻類を代表とする
光合成微生物を大量培養するために、広大な面積の水深
が浅い池が使われている。この方法は、設置スペースが
広大となるという重大な欠点があるため、最近、培養槽
の水深を深くし、設置面積を減らそうとする試みがなさ
れている。しかし、藻類など光合成微生物の培養を始め
ると短期間（数日）のうちに光を照射する面に、多量の
微生物が付着してしまい槽内の液部への光の照射量が激
減してしまうため深槽型の光培養反応槽は実用性に疑念
が抱かれている。
光合成微生物を大量培養するために、広大な面積の水深
が浅い池が使われている。この方法は、設置スペースが
広大となるという重大な欠点があるため、最近、培養槽
の水深を深くし、設置面積を減らそうとする試みがなさ
れている。しかし、藻類など光合成微生物の培養を始め
ると短期間（数日）のうちに光を照射する面に、多量の
微生物が付着してしまい槽内の液部への光の照射量が激
減してしまうため深槽型の光培養反応槽は実用性に疑念
が抱かれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解決できる実用性に富んだ光培養反応槽と培
養方法を提供することを課題とする。すなわち、光照射
面の汚染をきわめて簡単な手段で効果的に解消すること
のできる新技術を提供することを課題とするものもであ
る。
術の欠点を解決できる実用性に富んだ光培養反応槽と培
養方法を提供することを課題とする。すなわち、光照射
面の汚染をきわめて簡単な手段で効果的に解消すること
のできる新技術を提供することを課題とするものもであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、光合成微生物の培養液及び該培養液中
を自由に流動して発光部を摩擦清掃するよう配備された
スポンジ状浮遊粒体を収容した反応槽と、該培養液及び
スポンジ状浮遊粒体を攪拌する攪拌手段と、該反応槽の
内部又は反応槽壁に接して配置され光ファイバによって
光源に連通される発光部と、該発光部を収容する透明容
器とを有する光培養反応槽としたものである。また、本
発明では、反応槽の内部又は反応槽壁に接して配置され
透明容器に収容された発光部から光を照射すると共に、
反応槽内の培養液中にスポンジ状浮遊粒体を入れてこれ
を攪拌流動させ、前記透明容器の光照射面を摩擦清掃さ
せることを特徴とする光合成微生物培養方法としたもの
である。前記透明容器は、容器中に水などの透明物質を
満たし水圧相当に与圧するのがよい。
に、本発明では、光合成微生物の培養液及び該培養液中
を自由に流動して発光部を摩擦清掃するよう配備された
スポンジ状浮遊粒体を収容した反応槽と、該培養液及び
スポンジ状浮遊粒体を攪拌する攪拌手段と、該反応槽の
内部又は反応槽壁に接して配置され光ファイバによって
光源に連通される発光部と、該発光部を収容する透明容
器とを有する光培養反応槽としたものである。また、本
発明では、反応槽の内部又は反応槽壁に接して配置され
透明容器に収容された発光部から光を照射すると共に、
反応槽内の培養液中にスポンジ状浮遊粒体を入れてこれ
を攪拌流動させ、前記透明容器の光照射面を摩擦清掃さ
せることを特徴とする光合成微生物培養方法としたもの
である。前記透明容器は、容器中に水などの透明物質を
満たし水圧相当に与圧するのがよい。
【０００５】また、スポンジ状浮遊粒体としては、特に
三次元網目構造のポリウレタンフォームの粒状片が卓越
した効果を示す。ポリウレタンフォームはスポンジ状の
ざらざらとした表面をもっているので、藻類の除去効果
が高い。また球状の粒状物よりも角状（たとえばサイコ
ロ状）の粒状物のほうが透明容器表面の汚染防止効果が
良い。この理由は、球状物よりも角状物の方が透明容器
の表面に接触するときの接触面積が大きくなるためであ
る。さらに、発光部とそれを収容する透明容器は、反応
槽内に設置してもよいし、また、反応槽の槽壁に内接又
は外接して設置してもよく、反応槽の形状、大きさ等に
より適宜選定すればよい。
三次元網目構造のポリウレタンフォームの粒状片が卓越
した効果を示す。ポリウレタンフォームはスポンジ状の
ざらざらとした表面をもっているので、藻類の除去効果
が高い。また球状の粒状物よりも角状（たとえばサイコ
ロ状）の粒状物のほうが透明容器表面の汚染防止効果が
良い。この理由は、球状物よりも角状物の方が透明容器
の表面に接触するときの接触面積が大きくなるためであ
る。さらに、発光部とそれを収容する透明容器は、反応
槽内に設置してもよいし、また、反応槽の槽壁に内接又
は外接して設置してもよく、反応槽の形状、大きさ等に
より適宜選定すればよい。
【０００６】
【作用】本発明では、培養液にスポンジ状浮遊粒体を入
れて攪拌する構成としたことにより、光培養反応槽の光
照射面すなわち透明容器表面に藻類などの微生物が付着
することによる光の照射量を減少させることがなくな
り、これによりはじめて光培養反応槽の深槽化が実現で
き、長期間にわたる効率的培養が可能となった。また、
本発明は、光照射面のほかに培養反応槽内に設置される
各種センサー（ｐＨ計、ＤＯ計など）に藻類などが付着
して、誤差及び誤作動の原因になるという現象も未然に
防止できる。
れて攪拌する構成としたことにより、光培養反応槽の光
照射面すなわち透明容器表面に藻類などの微生物が付着
することによる光の照射量を減少させることがなくな
り、これによりはじめて光培養反応槽の深槽化が実現で
き、長期間にわたる効率的培養が可能となった。また、
本発明は、光照射面のほかに培養反応槽内に設置される
各種センサー（ｐＨ計、ＤＯ計など）に藻類などが付着
して、誤差及び誤作動の原因になるという現象も未然に
防止できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を図面により具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１は本発明の装置の一例を示す概略断面図である。図
１を用いてクロレラの培養を例にあげて説明する。図１
において、１は水深が深い（例えば１０ｍ）光培養反応
槽であり、該槽内には筒状などの光照射面を有する透明
容器２が深さ方向に設けられており、その中に光拡散用
の光ファイバー束３が入っている。光照射面を形成する
透明容器内には、藻類発生を防止する薬剤が添加された
水が満たされ、外部から水圧がかからないようになって
いる。この光照射面を有する透明容器は水圧に耐えられ
れば良く、容器内は気体によって与内されてもかまわな
い。こうすることで内部からの与圧により容器壁材を薄
く作れ、該壁材での光エネルギーの減衰を少なくでき
る。
が、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１は本発明の装置の一例を示す概略断面図である。図
１を用いてクロレラの培養を例にあげて説明する。図１
において、１は水深が深い（例えば１０ｍ）光培養反応
槽であり、該槽内には筒状などの光照射面を有する透明
容器２が深さ方向に設けられており、その中に光拡散用
の光ファイバー束３が入っている。光照射面を形成する
透明容器内には、藻類発生を防止する薬剤が添加された
水が満たされ、外部から水圧がかからないようになって
いる。この光照射面を有する透明容器は水圧に耐えられ
れば良く、容器内は気体によって与内されてもかまわな
い。こうすることで内部からの与圧により容器壁材を薄
く作れ、該壁材での光エネルギーの減衰を少なくでき
る。
【０００８】４は光を伝送する光ファイバーであり、太
陽が出ている時間帯には太陽光を集光し、夜間は人工光
を集光できる。容器２内は外部より光ファイバーにより
伝送された光を発散する発光部になっている。５は培養
液等の原液流入管であり、６は増殖生産されたクロレラ
などの光合成微生物を含んだ混合液の流出部であり、Ｕ
Ｆ膜などの固液分離部８に連結され、培養液は光合成微
生物９と分離液１０とに分離され、分離液１０は必要に
応じて返送配管１０′により培養反応槽１にリサイクル
される。
陽が出ている時間帯には太陽光を集光し、夜間は人工光
を集光できる。容器２内は外部より光ファイバーにより
伝送された光を発散する発光部になっている。５は培養
液等の原液流入管であり、６は増殖生産されたクロレラ
などの光合成微生物を含んだ混合液の流出部であり、Ｕ
Ｆ膜などの固液分離部８に連結され、培養液は光合成微
生物９と分離液１０とに分離され、分離液１０は必要に
応じて返送配管１０′により培養反応槽１にリサイクル
される。
【０００９】７はＣＯ2 ガスなどの気体送入管、１１は
ブロワ、１２は散気板である。そして、本発明の光培養
反応槽１内には、比重が水に近い軽量のスポンジ状粒状
固体１３が収容されており、浮遊流動するようになって
いる。該スポンジ状粒状固体は粒径１０〜２０mmのもの
が好適である。スポンジ状粒状固体１３は散気板１２か
ら散気されるガス気泡の上昇運動により激しく運動し、
上下、左右方向などランダムで複雑な運動をしながら透
明容器２の表面に接触しては離れ、再び接触しては離れ
るという動きを繰り返す。それによって、透明容器２の
表面に藻類が付着することができなくなり、また、たま
たま付着しても、粒状物１３がその面に接触すると除去
される。その結果、培養反応槽１の透明容器２の表面の
汚染が全く起きないことが確認された。その結果は実験
を１年間連続して行っても光照射面２の汚染がなんら生
じなかったことから、ほぼ永久的なものであると考えら
れる。
ブロワ、１２は散気板である。そして、本発明の光培養
反応槽１内には、比重が水に近い軽量のスポンジ状粒状
固体１３が収容されており、浮遊流動するようになって
いる。該スポンジ状粒状固体は粒径１０〜２０mmのもの
が好適である。スポンジ状粒状固体１３は散気板１２か
ら散気されるガス気泡の上昇運動により激しく運動し、
上下、左右方向などランダムで複雑な運動をしながら透
明容器２の表面に接触しては離れ、再び接触しては離れ
るという動きを繰り返す。それによって、透明容器２の
表面に藻類が付着することができなくなり、また、たま
たま付着しても、粒状物１３がその面に接触すると除去
される。その結果、培養反応槽１の透明容器２の表面の
汚染が全く起きないことが確認された。その結果は実験
を１年間連続して行っても光照射面２の汚染がなんら生
じなかったことから、ほぼ永久的なものであると考えら
れる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 光照射面の汚染をきわめて効果的に防止できるので、
光エネルギーの利用率が向上する。 従来、不可能と考えられていた光培養反応槽の深槽化
（水深を深くする）が実現でき省面積型となり著しく土
地の利用率が高まった。 特定の性質をもつ粒状固体を光培養反応槽に投入し、
攪拌によって流動化するだけでよいので、装置の製作費
が安価であり、故障要因が全くない。
ることができる。 光照射面の汚染をきわめて効果的に防止できるので、
光エネルギーの利用率が向上する。 従来、不可能と考えられていた光培養反応槽の深槽化
（水深を深くする）が実現でき省面積型となり著しく土
地の利用率が高まった。 特定の性質をもつ粒状固体を光培養反応槽に投入し、
攪拌によって流動化するだけでよいので、装置の製作費
が安価であり、故障要因が全くない。
【図１】本発明の装置の一例を示す概略断面図。
【符号の説明】 １：光培養反応槽、２：透明容器、３：光ファイバ束
（発光部）、４：光ファイバ、５：原液流入管、６：流
出部、７：気体送入管、８：固液分離部、９：光合成微
生物、１０：分離液、１１：ブロワ、１２：散気板、１
３：スボンジ状粒状固体。
（発光部）、４：光ファイバ、５：原液流入管、６：流
出部、７：気体送入管、８：固液分離部、９：光合成微
生物、１０：分離液、１１：ブロワ、１２：散気板、１
３：スボンジ状粒状固体。
Claims (3)
- 【請求項１】 光合成微生物の培養液及び該培養液中を
自由に流動して発光部を摩擦清掃するよう配備されたス
ポンジ状浮遊粒体を収容した反応槽と、該培養液及びス
ポンジ状浮遊粒体を攪拌する攪拌手段と、該反応槽の内
部又は反応槽壁に接して配置される光ファイバによって
光源に連通される発光部と、該発光部を収容する透明容
器とを有する光培養反応槽。 - 【請求項２】 反応槽内部又は反応槽壁に接して配置さ
れ透明容器に収容された発光部から光を照射すると共
に、反応槽内の培養液中にスポンジ状浮遊粒体を入れて
これを攪拌流動させ、前記透明容器の光照射面を摩擦清
掃させることを特徴とする光合成微生物培養方法。 - 【請求項３】 前記透明容器は、容器中に透明物質を満
たし水圧相当に与圧することを特徴とする請求項２記載
の光合成微生物培養方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080225A JPH0736750B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 光培養反応槽及び培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4080225A JPH0736750B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 光培養反応槽及び培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244930A JPH05244930A (ja) | 1993-09-24 |
| JPH0736750B2 true JPH0736750B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=13712422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4080225A Expired - Lifetime JPH0736750B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 光培養反応槽及び培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106399059A (zh) * | 2013-03-21 | 2017-02-15 | 微资源有限公司 | 用于光合作用微生物的批量生产的反应器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2762326B1 (fr) * | 1997-04-17 | 1999-07-09 | Ifremer | Procede pour ameliorer le rendement d'un photobioreacteur |
| DE69813042D1 (de) * | 1998-10-19 | 2003-05-08 | Ifremer | Verfahren zur verbesserung der ausgebeute eines photobioreaktors |
| KR100399977B1 (ko) * | 2001-08-27 | 2003-09-29 | 이철균 | 미세조류의 대량배양을 위한 단위 장치형 광생물 반응기 |
| US8470584B2 (en) * | 2006-05-10 | 2013-06-25 | Ohio University | Apparatus and method for growing biological organisms for fuel and other purposes |
| KR100987415B1 (ko) * | 2008-07-11 | 2010-10-12 | 한국건설기술연구원 | 조류발생실험장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695932B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1994-11-30 | 新菱冷熱工業株式会社 | 植物細胞の回転培養方法とその装置 |
| JPH0659203B2 (ja) * | 1989-12-19 | 1994-08-10 | 株式会社ピーシーシーテクノロジー | 培養装置 |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4080225A patent/JPH0736750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106399059A (zh) * | 2013-03-21 | 2017-02-15 | 微资源有限公司 | 用于光合作用微生物的批量生产的反应器 |
| CN106399059B (zh) * | 2013-03-21 | 2019-05-31 | 微资源有限公司 | 用于光合作用微生物的批量生产的反应器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05244930A (ja) | 1993-09-24 |
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