JPH08116960A - 光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式 - Google Patents
光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式Info
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- JPH08116960A JPH08116960A JP6284499A JP28449994A JPH08116960A JP H08116960 A JPH08116960 A JP H08116960A JP 6284499 A JP6284499 A JP 6284499A JP 28449994 A JP28449994 A JP 28449994A JP H08116960 A JPH08116960 A JP H08116960A
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- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
Abstract
(57)【要約】
【構成】 光合成微生物を用いるリアクターＡの上面
に、冷却水を流すことによって冷却するタイプの冷却器
１を設ける。 【効果】 閉鎖系において、太陽光を用いてリアクター
内で反応を行っても、光合成微生物が高温のために死滅
したりすることなく、水素ガスをはじめ各種の産物を工
業的に製造できる。
に、冷却水を流すことによって冷却するタイプの冷却器
１を設ける。 【効果】 閉鎖系において、太陽光を用いてリアクター
内で反応を行っても、光合成微生物が高温のために死滅
したりすることなく、水素ガスをはじめ各種の産物を工
業的に製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光合成微生物を用いた
有用物質の産生にかかわるリアクターにおいて、微生物
の代謝活動を最適に維持するための冷却及び必要ある場
合には加温する新規な温度調節方式に関するものであ
る。
有用物質の産生にかかわるリアクターにおいて、微生物
の代謝活動を最適に維持するための冷却及び必要ある場
合には加温する新規な温度調節方式に関するものであ
る。
【０００２】したがって、本発明は、今後一層の進展が
予想される光合成バイオリアクターの分野において大き
な貢献をなすものである。
予想される光合成バイオリアクターの分野において大き
な貢献をなすものである。
【０００３】
【従来の技術】光合成微生物を用いて有用物質を産生せ
しめる技術としては、スピルリナおよびクロレラ等の藻
類の培養技術はよく知られているが、現状では極めて極
限された適用例の他、水素ガス産生系に関しては、実験
室規模で行われる技術が知られているにすぎず、大規模
な工業的プロセスを確立するまでには至っておらず、ま
してやリアクターの構造やそれに付随する付属設備など
に至っては本格的な考慮が及んでいないのが技術の現状
である。
しめる技術としては、スピルリナおよびクロレラ等の藻
類の培養技術はよく知られているが、現状では極めて極
限された適用例の他、水素ガス産生系に関しては、実験
室規模で行われる技術が知られているにすぎず、大規模
な工業的プロセスを確立するまでには至っておらず、ま
してやリアクターの構造やそれに付随する付属設備など
に至っては本格的な考慮が及んでいないのが技術の現状
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光合成リアクターは、
通常、太陽光を反応に利用するものであるが、太陽熱に
よりリアクター内の温度が過度に上昇することがあり、
その場合、産生物の種類やそれに伴う微生物の種類によ
っては、この太陽熱によるリアクター内の温度上昇を抑
制する必要が生じる。
通常、太陽光を反応に利用するものであるが、太陽熱に
よりリアクター内の温度が過度に上昇することがあり、
その場合、産生物の種類やそれに伴う微生物の種類によ
っては、この太陽熱によるリアクター内の温度上昇を抑
制する必要が生じる。
【０００５】この場合、リアクターが開放系であれば、
温度上昇を抑制することは比較的容易であるが、閉鎖系
のリアクターの場合は非常に困難である。
温度上昇を抑制することは比較的容易であるが、閉鎖系
のリアクターの場合は非常に困難である。
【０００６】しかるに、光合成リアクターとして実用化
が検討されている光合成細菌による例えば水素ガスの製
造リアクターにおいては、光合成細菌が嫌気性であるた
め、大気と接触させることができないし、また、産生物
が気体であるという理由からも、開放系を採用すること
ができない。また、雑菌による汚染の防止や純株系での
培養のためにも、開放系は採用することができず、した
がって閉鎖系リアクターが必要となる。
が検討されている光合成細菌による例えば水素ガスの製
造リアクターにおいては、光合成細菌が嫌気性であるた
め、大気と接触させることができないし、また、産生物
が気体であるという理由からも、開放系を採用すること
ができない。また、雑菌による汚染の防止や純株系での
培養のためにも、開放系は採用することができず、した
がって閉鎖系リアクターが必要となる。
【０００７】そこで、本発明においては、開放系に比し
て特に困難な閉鎖系リアクターにおける冷却システムな
いし温度調節システム、しかも工業的大規模プロセスに
も対応できる新規方式を新たに開発することを、本発明
の目的として設定した。
て特に困難な閉鎖系リアクターにおける冷却システムな
いし温度調節システム、しかも工業的大規模プロセスに
も対応できる新規方式を新たに開発することを、本発明
の目的として設定した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のように
新たに設定した技術課題を解決するためになされたもの
であって、各方面から研究した結果、リアクター上面に
間接冷却装置ないし間接温度調節装置を設け、しかも該
装置は温度をコントロールした媒体を流動せしめるタイ
プのものが好適であるとの新知見を得、この新知見を基
礎として完成されたものである。
新たに設定した技術課題を解決するためになされたもの
であって、各方面から研究した結果、リアクター上面に
間接冷却装置ないし間接温度調節装置を設け、しかも該
装置は温度をコントロールした媒体を流動せしめるタイ
プのものが好適であるとの新知見を得、この新知見を基
礎として完成されたものである。
【０００９】すなわち、本発明の基本は、間接冷却（温
度調節）によって、リアクター系は閉鎖系に保持するこ
とにある。重要な点は、太陽光によって光合成を行なう
とリアクターの上表層の温度が最も上りやすいため、リ
アクターの上面を最も効果的に冷却する必要があり、例
えば図１に示すようにリアクター上面の受光面に接し
て、リアクターの上側に冷却器（温度調節機能を含む）
を設置する。冷却器の形状としてはリアクターの受光面
全面に冷却器が密着されるようにし、冷却器の中に冷媒
（多くの場合、水）を通して冷却する。又必要に応じて
冷媒の温度を調節してリアクターの温度コントロールを
行なう。但し加温の場合は、リアクターの底面に別途設
置して加温する方が望ましい。
度調節）によって、リアクター系は閉鎖系に保持するこ
とにある。重要な点は、太陽光によって光合成を行なう
とリアクターの上表層の温度が最も上りやすいため、リ
アクターの上面を最も効果的に冷却する必要があり、例
えば図１に示すようにリアクター上面の受光面に接し
て、リアクターの上側に冷却器（温度調節機能を含む）
を設置する。冷却器の形状としてはリアクターの受光面
全面に冷却器が密着されるようにし、冷却器の中に冷媒
（多くの場合、水）を通して冷却する。又必要に応じて
冷媒の温度を調節してリアクターの温度コントロールを
行なう。但し加温の場合は、リアクターの底面に別途設
置して加温する方が望ましい。
【００１０】以下、本発明を、ひとつの実施例として図
示した図１について更に詳しく説明する。
示した図１について更に詳しく説明する。
【００１１】図１に示すように、リアクターＡ上面の受
光面Ｂに接して、リアクターＡの上側に冷却器（クーラ
ー）１を設置する。冷却器１の形状としては、リアクタ
ーの受光面Ｂ全面を被覆する大きさ、形状とする。受光
面Ｂを一部被覆する形状としてもよいが、その場合は冷
却効果が低減される。冷却器１は、受光面Ｂに対して密
着せしめるが、リアクターＡに対しては着脱自在に設置
してもよいし、固着してもよい。
光面Ｂに接して、リアクターＡの上側に冷却器（クーラ
ー）１を設置する。冷却器１の形状としては、リアクタ
ーの受光面Ｂ全面を被覆する大きさ、形状とする。受光
面Ｂを一部被覆する形状としてもよいが、その場合は冷
却効果が低減される。冷却器１は、受光面Ｂに対して密
着せしめるが、リアクターＡに対しては着脱自在に設置
してもよいし、固着してもよい。
【００１２】冷却器１は、媒体（冷媒）を通すことによ
って冷却するタイプのものであればすべてのタイプが使
用できる。媒体としては、通常は水を用いるが、炭化水
素、アルコール、油等液状の媒体のほか、空気、炭酸ガ
ス、不活性ガスその他のガス類も使用可能である。
って冷却するタイプのものであればすべてのタイプが使
用できる。媒体としては、通常は水を用いるが、炭化水
素、アルコール、油等液状の媒体のほか、空気、炭酸ガ
ス、不活性ガスその他のガス類も使用可能である。
【００１３】冷却器１は、本実施例においては、冷却
（冷却水）が冷却水入口２から本体３を通って冷却水出
口４から外部へ出るように構成する。冷却器１が小さい
場合は、本体３は中空の箱体としても充分であるが、工
業用リアクター等のようにその受光面Ｂの面積が大きい
場合には、冷却水の偏流を防止するために、冷却器を数
個に分割したり、あるいは図示するように偏流防止板お
よび補強材としての仕切板５を適宜数設置するのがよ
い。冷却水は、冷却器１の一方の端部に設けた入口２か
ら他方の端部に設けた出口４から出るようにし、この間
にリアクターＡからの均一な除熱が達成されるようにす
る。そのためには、上記タイプのクーラーのほか、冷却
器本体３内に蛇管その他を配管し、その中に冷媒を通す
ようにしてもよい。
（冷却水）が冷却水入口２から本体３を通って冷却水出
口４から外部へ出るように構成する。冷却器１が小さい
場合は、本体３は中空の箱体としても充分であるが、工
業用リアクター等のようにその受光面Ｂの面積が大きい
場合には、冷却水の偏流を防止するために、冷却器を数
個に分割したり、あるいは図示するように偏流防止板お
よび補強材としての仕切板５を適宜数設置するのがよ
い。冷却水は、冷却器１の一方の端部に設けた入口２か
ら他方の端部に設けた出口４から出るようにし、この間
にリアクターＡからの均一な除熱が達成されるようにす
る。そのためには、上記タイプのクーラーのほか、冷却
器本体３内に蛇管その他を配管し、その中に冷媒を通す
ようにしてもよい。
【００１４】また、必要ある場合には、リアクターＡの
底面、側面、及び／又は端面にも同様の冷却器を設置し
て、除熱量を大きくすることも可能であるし、除熱を均
一化することも可能である。このためにも、そしてまた
リアクターでの反応促進のためにも、冷却器の材質は、
太陽光を充分に透過させるよう、透明なプラスチックや
ガラスを用いるのがよい。
底面、側面、及び／又は端面にも同様の冷却器を設置し
て、除熱量を大きくすることも可能であるし、除熱を均
一化することも可能である。このためにも、そしてまた
リアクターでの反応促進のためにも、冷却器の材質は、
太陽光を充分に透過させるよう、透明なプラスチックや
ガラスを用いるのがよい。
【００１５】冷却器の形状は、リアクターの受光面を被
覆すれば、その機能を達成できるものであるから、冷却
器の上面の透明板は必らずしも必要ではなく、特に媒体
として水を用いる場合は、リアクターの上面に冷却水を
流すか散布することでもよく、必要に応じてリアクター
の上面に冷却水を保持しうる構造として所定の水層の深
さが得られるようにし、これを流水状態にして除熱また
は給熱を行なってもよい。
覆すれば、その機能を達成できるものであるから、冷却
器の上面の透明板は必らずしも必要ではなく、特に媒体
として水を用いる場合は、リアクターの上面に冷却水を
流すか散布することでもよく、必要に応じてリアクター
の上面に冷却水を保持しうる構造として所定の水層の深
さが得られるようにし、これを流水状態にして除熱また
は給熱を行なってもよい。
【００１６】また、夜間、雨天、曇天、あるいは冬期等
において、リアクター内の温度が微生物代謝活動の適温
を下まわる場合には、温度低下を避けるために、冷媒に
かえて所要温度にコントロールした水等の媒体を供給し
て、冷却器を加温器ないし温度調節装置として使用し、
リアクターＡを常に太陽による光合成反応の最適条件下
に保持できるよう、温度コントロールできるようにして
おく。
において、リアクター内の温度が微生物代謝活動の適温
を下まわる場合には、温度低下を避けるために、冷媒に
かえて所要温度にコントロールした水等の媒体を供給し
て、冷却器を加温器ないし温度調節装置として使用し、
リアクターＡを常に太陽による光合成反応の最適条件下
に保持できるよう、温度コントロールできるようにして
おく。
【００１７】本発明のキーポイントは、リアクターの上
面から冷却することにある。太陽光を減衰なくリアクタ
ーに受光できる底面からの冷却には２つの致命的な問題
がある。すなわちその１つは、リアクター内の液（大抵
の場合水系）に対流作用が殆んど生せず、伝熱が悪いこ
と。２つは、入射太陽エネルギーは上面程大きく、底面
へは僅かしか達しないため、供給熱量は上面で大で、底
面で小となり、従って温度上昇も上面で大で、底面では
小さくなる。そのため、底面からの冷却では上面の大き
い温度上昇を抑えることが極めて困難となる。
面から冷却することにある。太陽光を減衰なくリアクタ
ーに受光できる底面からの冷却には２つの致命的な問題
がある。すなわちその１つは、リアクター内の液（大抵
の場合水系）に対流作用が殆んど生せず、伝熱が悪いこ
と。２つは、入射太陽エネルギーは上面程大きく、底面
へは僅かしか達しないため、供給熱量は上面で大で、底
面で小となり、従って温度上昇も上面で大で、底面では
小さくなる。そのため、底面からの冷却では上面の大き
い温度上昇を抑えることが極めて困難となる。
【００１８】これに対し上面から冷却すると若干の対流
効果が作用するだけでなく、リアクターの上層部の大き
い温度上昇を、冷却器をリアクター上面に密着させるか
あるいは直接リアクター上面に水を流すことにより、極
めて効果的に抑えることが出来るのである。
効果が作用するだけでなく、リアクターの上層部の大き
い温度上昇を、冷却器をリアクター上面に密着させるか
あるいは直接リアクター上面に水を流すことにより、極
めて効果的に抑えることが出来るのである。
【００１９】この点に関し、太陽エネルギーは微生物に
吸収されるのであるが、１例ではリアクター上面からの
深さ１ｃｍ毎に光強度はほぼ半減するのである。このこ
とは、表面１ｃｍの表面層でリアクターによる吸収エネ
ルギーのほぼ半分が吸収されることを意味しており、こ
れが熱の発生に結びついている訳であるから、上面から
の冷却方式をとることにより、共通の冷却水を用いて、
極めて効率的に除熱ができ、リアクター温度を微生物の
活動適温内に収めることが出来ることを見出したのであ
る。
吸収されるのであるが、１例ではリアクター上面からの
深さ１ｃｍ毎に光強度はほぼ半減するのである。このこ
とは、表面１ｃｍの表面層でリアクターによる吸収エネ
ルギーのほぼ半分が吸収されることを意味しており、こ
れが熱の発生に結びついている訳であるから、上面から
の冷却方式をとることにより、共通の冷却水を用いて、
極めて効率的に除熱ができ、リアクター温度を微生物の
活動適温内に収めることが出来ることを見出したのであ
る。
【００２０】リアクター内で気体の発生を伴なう場合
は、該気体の滞留による熱伝導の阻害を避けるため、リ
アクターと冷却器の間の透明仕切板は、傾斜をつけて設
置し気体の滞留を生じないようにし、良好な熱伝導を確
保することが重要である。
は、該気体の滞留による熱伝導の阻害を避けるため、リ
アクターと冷却器の間の透明仕切板は、傾斜をつけて設
置し気体の滞留を生じないようにし、良好な熱伝導を確
保することが重要である。
【００２１】最も簡便な冷却法は、媒体として冷水塔に
よる冷却水を用いる方法であるが、その冷却水の温度
は、一般に２０〜３０℃程度である。一方、微生物の代
謝活動適温は、一般的には２０〜３５℃であるから、２
０〜３０℃の冷却水を用いてリアクター内のすべての部
位を微生物の活動適温の範囲におくことができるという
点で、本発明は極めて優れた特徴を有している。
よる冷却水を用いる方法であるが、その冷却水の温度
は、一般に２０〜３０℃程度である。一方、微生物の代
謝活動適温は、一般的には２０〜３５℃であるから、２
０〜３０℃の冷却水を用いてリアクター内のすべての部
位を微生物の活動適温の範囲におくことができるという
点で、本発明は極めて優れた特徴を有している。
【００２２】また、リアクター上面からの冷却方式の優
位性として、太陽光がリアクターに入射する前に水層を
通することにより、入射エネルギーの一部をカットでき
るということがある。そのカット率は、通過冷却水層の
厚さによるが、３〜５ｃｍ程度の水層により、約２割の
入射エネルギーがカットできることを見出した。中でも
熱作用の著しい１μｍ以上の赤外線は殆んど完全に除去
できるという利点をもっている。赤外線は微生物にとっ
て温度上昇を与えるだけでその代謝活動には役立たない
からである。微生物に有用な波長は１μｍ以下にある
が、この波長帯は、全体としては水をよく透過するが、
０．８〜０．９μｍ付近の波長帯ではかなり水への吸収
を伴なうのであまり水層を厚くすることは微生物の代謝
活動に不利となるので注意を要する。この関係は、微生
物にとって有用な波長帯が０．７μｍ以下にあれば、水
層を深くとっても殆ど問題がなく、厚い水層の方が除熱
面から有利になってくる。実際面では、微生物の菌種に
もよるが、水層の深さは、０．２〜６０ｃｍ、好ましく
は２〜２０ｃｍにとるのが望ましい。しかし、日射量が
過大で、日射量のカットが、産生物の減少よりも優先す
るような場合は、水層を６０ｃｍを上回って大きくとる
ことも可能で、水層の深さを可変にすることも有力な手
段である。
位性として、太陽光がリアクターに入射する前に水層を
通することにより、入射エネルギーの一部をカットでき
るということがある。そのカット率は、通過冷却水層の
厚さによるが、３〜５ｃｍ程度の水層により、約２割の
入射エネルギーがカットできることを見出した。中でも
熱作用の著しい１μｍ以上の赤外線は殆んど完全に除去
できるという利点をもっている。赤外線は微生物にとっ
て温度上昇を与えるだけでその代謝活動には役立たない
からである。微生物に有用な波長は１μｍ以下にある
が、この波長帯は、全体としては水をよく透過するが、
０．８〜０．９μｍ付近の波長帯ではかなり水への吸収
を伴なうのであまり水層を厚くすることは微生物の代謝
活動に不利となるので注意を要する。この関係は、微生
物にとって有用な波長帯が０．７μｍ以下にあれば、水
層を深くとっても殆ど問題がなく、厚い水層の方が除熱
面から有利になってくる。実際面では、微生物の菌種に
もよるが、水層の深さは、０．２〜６０ｃｍ、好ましく
は２〜２０ｃｍにとるのが望ましい。しかし、日射量が
過大で、日射量のカットが、産生物の減少よりも優先す
るような場合は、水層を６０ｃｍを上回って大きくとる
ことも可能で、水層の深さを可変にすることも有力な手
段である。
【００２３】本発明に係るシステムにおいては、光合成
微生物であればすべての微生物が使用でき、光合成細菌
のほか、アナベナ・サイクリンドリカ等のラン藻、クラ
ミドモナス・ラインハーディやセネデスムス・オブリク
ス等の緑藻等が使用できる。
微生物であればすべての微生物が使用でき、光合成細菌
のほか、アナベナ・サイクリンドリカ等のラン藻、クラ
ミドモナス・ラインハーディやセネデスムス・オブリク
ス等の緑藻等が使用できる。
【００２４】光合成細菌としては例えば、Rhodospirill
um rubrum等のRhodospirillum属菌；Rhodopseudomonus
spheroides，同capusulata、同viridis等のRhodopseudo
monas属菌；Rhodobacter sphearoides, 同capusulatus
等のRhodobacter属菌を使用することができる。またAna
baena属、Chlamydomonas属、Scenedesmus属その他のラ
ン藻や緑藻も使用することでがきる。
um rubrum等のRhodospirillum属菌；Rhodopseudomonus
spheroides，同capusulata、同viridis等のRhodopseudo
monas属菌；Rhodobacter sphearoides, 同capusulatus
等のRhodobacter属菌を使用することができる。またAna
baena属、Chlamydomonas属、Scenedesmus属その他のラ
ン藻や緑藻も使用することでがきる。
【００２５】本発明は、上記のように水素ガスの産生に
有利に利用できるだけでなく、光合成微生物を用いる各
種物質の製造しかも工業的製造にも有利に利用すること
ができる。もちろん本発明に係るシステムは、閉鎖系の
みでなく、開放系リアクターにも適用することが可能で
ある。
有利に利用できるだけでなく、光合成微生物を用いる各
種物質の製造しかも工業的製造にも有利に利用すること
ができる。もちろん本発明に係るシステムは、閉鎖系の
みでなく、開放系リアクターにも適用することが可能で
ある。
【００２６】本装置の操作例について、以下に詳述す
る。先ず、長さ１００ｃｍ、幅８０ｃｍのリアクターＡ
の冷却器１を、無色透明の厚さ５ｍｍのＭＭＡ板を用い
て、図１に図示するように深さ５ｃｍになるように平行
に設置し、上部の箱状本体３に冷却水入口２から冷水を
通すことからなる冷却器１とし、下部の箱状体に光合成
菌の懸濁液を充填し、これをリアクターＡとした。リア
クターＡとクーラー１の仕切りは、厚さ１ｍｍのＭＭＡ
板を用い、冷却器は水の偏流を防ぎ、均一に流れるよう
にマニホールドにより給水し、冷却器本体３の内部に
は、流れた平行に仕切板５を等間隔に６枚入れた。
る。先ず、長さ１００ｃｍ、幅８０ｃｍのリアクターＡ
の冷却器１を、無色透明の厚さ５ｍｍのＭＭＡ板を用い
て、図１に図示するように深さ５ｃｍになるように平行
に設置し、上部の箱状本体３に冷却水入口２から冷水を
通すことからなる冷却器１とし、下部の箱状体に光合成
菌の懸濁液を充填し、これをリアクターＡとした。リア
クターＡとクーラー１の仕切りは、厚さ１ｍｍのＭＭＡ
板を用い、冷却器は水の偏流を防ぎ、均一に流れるよう
にマニホールドにより給水し、冷却器本体３の内部に
は、流れた平行に仕切板５を等間隔に６枚入れた。
【００２７】これを地上に水平に設置し、上面より太陽
光Ｓを受光し得るようにした。太陽光Ｓは、上部の冷却
器１を透過した後、受水面Ｂを透過して、リアクターＡ
内に入り、ここで光合成細菌に作用するのである。本実
施例においては、水素発生光合成細菌 Rhodobacter sph
earoidesを用いた。
光Ｓを受光し得るようにした。太陽光Ｓは、上部の冷却
器１を透過した後、受水面Ｂを透過して、リアクターＡ
内に入り、ここで光合成細菌に作用するのである。本実
施例においては、水素発生光合成細菌 Rhodobacter sph
earoidesを用いた。
【００２８】冷却器１には２３℃の冷水を１００Ｌ／ｈ
ｒ流し、夏の快晴日に本システムを稼動せしめたとこ
ろ、冷水の出口４における水温は２８℃、リアクターＡ
の表面温度は３５℃でバランスした。この温度は、本 R
hodobacter sphearoidesの代謝活動の最適温度の範囲内
におけることが確認された。
ｒ流し、夏の快晴日に本システムを稼動せしめたとこ
ろ、冷水の出口４における水温は２８℃、リアクターＡ
の表面温度は３５℃でバランスした。この温度は、本 R
hodobacter sphearoidesの代謝活動の最適温度の範囲内
におけることが確認された。
【００２９】
【発明の効果】本発明を実施することにより菌体をその
代謝機能上の最適温度に保つことが出来、菌体による生
産物の生産性を最高値に保持することが出来るようにな
った。もし本装置の適用がなければ、夏期の快晴の昼間
のように太陽の日射エネルギーが十分豊富になった場
合、温度上昇のために却って微生物を衰弱ないし死滅に
至らしむような事故につながり、大きい損害を受ける可
能性がある。又冬季の低温による微生物の不活性による
生産性の低下も免れられない。
代謝機能上の最適温度に保つことが出来、菌体による生
産物の生産性を最高値に保持することが出来るようにな
った。もし本装置の適用がなければ、夏期の快晴の昼間
のように太陽の日射エネルギーが十分豊富になった場
合、温度上昇のために却って微生物を衰弱ないし死滅に
至らしむような事故につながり、大きい損害を受ける可
能性がある。又冬季の低温による微生物の不活性による
生産性の低下も免れられない。
【００３０】これに対して、本装置によれば、適切な冷
却或は温度保持によって初めて、バイオリアクターは安
定に稼動することが出来、工業的な意義をもちうるので
ある。
却或は温度保持によって初めて、バイオリアクターは安
定に稼動することが出来、工業的な意義をもちうるので
ある。
【図１】本方式の１実施例を図示したものである。
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】この点に関し、太陽エネルギーは微生物に
吸収されるのであるが、１例ではリアクター上面からの
深さ１ｃｍ毎に光強度はほぼ半減するのである。このこ
とは、表面１ｃｍの表面層でリアクターによる吸収エネ
ルギーのほぼ半分が吸収されることを意味しており、こ
れが熱の発生に結びついている訳であるから、上面から
の冷却方式をとることにより、普通の冷却水を用いて、
極めて効率的に除熱ができ、リアクター温度を微生物の
活動適温内に収めることが出来ることを見出したのであ
る。
吸収されるのであるが、１例ではリアクター上面からの
深さ１ｃｍ毎に光強度はほぼ半減するのである。このこ
とは、表面１ｃｍの表面層でリアクターによる吸収エネ
ルギーのほぼ半分が吸収されることを意味しており、こ
れが熱の発生に結びついている訳であるから、上面から
の冷却方式をとることにより、普通の冷却水を用いて、
極めて効率的に除熱ができ、リアクター温度を微生物の
活動適温内に収めることが出来ることを見出したのであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 なほ子 東京都調布市飛田給二丁目19番１号 鹿島 建設株式会社技術研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 温度をコントロールした媒体を通して温
度調節を行う温度調節装置を、光合成微生物を用いたリ
アクターの上面に固着又は着脱自在に設け、温度調節装
置を作動せしめて、通常は該リアクターを冷却しそして
必要ある場合にはこれを加温することにより該リアクタ
ーの温度を調節すること、を特徴とする光合成微生物を
用いたリアクターの温度調節方式。 - 【請求項２】 請求項１において、該リアクターの上面
のみならず、更に下面、側面及び／又は端面にも該温度
調節装置を固着又は着脱自在に設けて該リアクターの温
度調節を行うことを、特徴とする同項記載の方式。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、該温度
調節装置内に仕切板を設けて媒体の偏流を防止し、もっ
て均一な温度調節を行うこと、を特徴とする同項記載の
方式。 - 【請求項４】 媒体として水を使用すること、を特徴と
する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の方式。 - 【請求項５】 冷媒として水を使用する場合、冷却装置
としての温度調節装置において、冷却水層の深さを０．
２〜６０ｃｍ好ましくは１〜２０ｃｍとすること、を特
徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の方
式。 - 【請求項６】 リアクターと冷却器の仕切板を傾斜をつ
けて設置すること、を特徴とする請求項１〜請求項５の
いずれか１項に記載の方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6284499A JPH08116960A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6284499A JPH08116960A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116960A true JPH08116960A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17679311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6284499A Pending JPH08116960A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 光合成微生物を用いたリアクターの冷却 ならびに温度調節の方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08116960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050384A1 (fr) * | 1998-03-31 | 1999-10-07 | Micro Gaia Co., Ltd. | Dispositif de culture pour algues fines |
| US6579714B1 (en) * | 1999-09-29 | 2003-06-17 | Micro Gaia Co., Ltd. | Method of culturing algae capable of producing phototrophic pigments, highly unsaturated fatty acids, or polysaccharides at high concentration |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP6284499A patent/JPH08116960A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050384A1 (fr) * | 1998-03-31 | 1999-10-07 | Micro Gaia Co., Ltd. | Dispositif de culture pour algues fines |
| US6348347B1 (en) * | 1998-03-31 | 2002-02-19 | Micro Gaia Co., Ltd. | Fine algae culture device |
| US6579714B1 (en) * | 1999-09-29 | 2003-06-17 | Micro Gaia Co., Ltd. | Method of culturing algae capable of producing phototrophic pigments, highly unsaturated fatty acids, or polysaccharides at high concentration |
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