JPH0856648A - 新規微細藻類株及びそれを用いてco2を固定する方法 - Google Patents

新規微細藻類株及びそれを用いてco2を固定する方法

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JPH0856648A
JPH0856648A JP6196663A JP19666394A JPH0856648A JP H0856648 A JPH0856648 A JP H0856648A JP 6196663 A JP6196663 A JP 6196663A JP 19666394 A JP19666394 A JP 19666394A JP H0856648 A JPH0856648 A JP H0856648A
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JP
Japan
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gas
synechocystis
exhaust gas
concentration
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JP6196663A
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English (en)
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Atsushi Hirano
篤 平野
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59Biological synthesis; Biological purification

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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 高増殖性、塩耐性、SO2ガス耐性及びNOガス
耐性能を有するSynechocystis sp. 及びSynechocystis
sk−1株、並びにSynechocystis属に属する微細藻類
を使用して、排ガス中のCO2を固定する方法。 【効果】 高増殖性、塩耐性、SO2ガス耐性及びNOガス
耐性能を有する微細藻類の新規株を提供することがで
き、この微細藻類を用いることにより、火力発電所等の
排ガスに含まれるCO2を小さい処理プラントで効率良
く固定化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CO2を効率良く吸収
し、大量培養が可能なSynechocystis属に属する新規微
細藻類及びそれを用いてCO2を固定する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、地球温暖化等の環境保全の見地か
ら、石炭、石油等の化石燃料を使用する燃焼炉から排出
される排ガス中のCO2の処理が問題になっている。N
OX、SOXについては有効な回収方法が開発されて、一応
満足できる成果が得られているが、CO2については現
在のところ未解決である。
【0003】地球上で行われているCO2の固定は、そ
のほとんど全部の量が、緑色植物の光合成によっている
ことは周知の事実であり、しかもそのうちの大部分は、
海水中に存在する植物性プランクトンである微細藻類が
行っていることも知られている。微細藻類の中でも、C
2を効率的に固定する種類として、藍藻が挙げられ
る。しかしながら、一般的な藍藻の倍加時間は8〜12hr
sであり、大量培養に適していなかった。
【0004】CO2の吸収固定能力が高いのみならず、
大量培養に適している微生物を発見できれば、例えば火
力発電所、製鉄工場、発酵工場、セメント工場等の大型
の施設における処理プラントにも利用することができ、
その処理プラントの大きさ、面積を縮小して経済性を高
めることもできる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、CO
2の吸収固定能力が高く、なおかつ大量培養に適してい
る新規微細藻類株及びそれを利用してCO2の固定を行
う方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、多数の地域から種々の微細藻類を採
取し、そのCO2の吸収固定能力及び倍加時間を調べた
結果、伊豆七島・式根島で採取した特定の藍藻が、CO
2の吸収固定能力に優れるとともに、増殖速度が大き
く、さらに海水でも培養でき、SO2ガス耐性及びNOガス
耐性能をも有することを見出し、本発明を完成した。
【0007】即ち、本発明は、高増殖性、塩耐性、SO2
ガス耐性及びNOガス耐性能を有するSynechocystis sp.
である。また、本発明は、高増殖性、塩耐性、SO2ガス
耐性及びNOガス耐性能を有するSynechocystis sk−1
株である。さらに、本発明は、Synechocystis属に属す
る微細藻類を使用して、排ガス中のCO2を固定する方
法である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。発明者ら
は、伊豆七島・式根島の海岸に湧出する温泉から微細藻
類を採取し、その中から倍加時間の小さい細藻類sk−
1株を分離した。この微細藻類sk−1株 (以下、本株
ともいう) の藻類学的性質は次の通りである。 1. 形態的性状 (1) 球形細胞(直径3μm程度) (2) 二分裂増殖 2. 生理学的性状 (1) 生育温度域 30℃〜50℃ (至適生育温度45
℃) (2) 生育照度域 5〜35klux (3) CO2濃度 生育は0.03〜100% (4) 倍加時間 3.9〜4.5hrs (5) 炭素含有率 52% (6) N2源資化能力 なし (7) クロロフィル、フィコビリン含有 以上のように、sk−1株は温泉に生息し、単細胞性、
球形細胞、二分裂増殖、フィコビリン含有などの特徴を
有する。この形質はSynechocystis属の特徴と一致する
ものであり、このことから本株はSynechocystis属に属
するものと結論づけた。なお、Synechocystisに似た他
の属に、Synechococuss属がある。しかしながら、これ
らとは細胞形状が異なる。本株は、倍加時間が短いとい
う点で、特異な資質を備えた新規微細藻類株である。
【0009】sk−1株の培養に使用することのできる
培地としては、BG−11培地、MN培地、人工海水等
が挙げられる。BG−11培地及びMN培地の組成を、
それぞれ表1及び表2に示す。
【0010】
【表1】
【0011】
【表2】
【0012】3.本株の増殖特性 a)本株は、排気ガスを培養液に通気した場合の条件で
良好な生育を示す。排気ガスを通気した際の、各環境要
因と本株の増殖との関係について以下に述べる。 (1) 二酸化炭素 本株は、CO2濃度が0.03〜100%の条件で生育が可能で
あり、排気ガス中におけるCO2濃度 (約10%) 条件下
にその増殖の至適濃度範囲がある。
【0013】(2) 温度 本株は、30〜50℃の温度条件で良好な生育を示す。脱硫
脱硝後の排気ガス温度が50℃程度であることから、本株
は排気ガス通気温度条件下で良好に生育する。また、本
株の至適温度条件は45℃である。以下の条件の下、温度
を変化させて本株を培養した結果を、図1のグラフに示
す。
【0014】培地:BG−11 温度:30℃,40℃,45℃,50℃ 照度:15klux CO2 濃度:5% (3) SO2ガス 本株は、6mMの濃度までの亜硫酸イオンを添加しても、
増殖速度に影響はない。脱硫脱硝前の排気ガスには 600
ppm 程度のSOXガスが含まれる。SOXのうちSO2が溶解す
ると亜硫酸イオン(SO3 2-)を生じ、既存の藻類は増殖
しない。しかし本株は亜硫酸イオンに対して特異的な耐
性能を有することから、SO2を含む排気ガス通気条件下
でも良好に生育する。
【0015】以下の条件の下、亜硫酸イオンの濃度を変
化させて本株を培養した結果を、図2のグラフに示す。 培地:BG−11 温度:45℃ 照度:15klux CO2 濃度:5% SO3 2-:0mM,0.1mM,1mM (4) NOガス 本株は、6mMの濃度までの亜硝酸イオンを添加しても、
増殖速度に影響はない。脱硫脱硝前の排気ガスには100p
pm程度のNOXガスが含まれる。NOXのうち、NOが溶解する
と亜硝酸イオン(NO2 -)を生じ、既存の藻類は増殖し
ない。しかし本株は亜硝酸イオンに対して特異的な耐性
能を有することから、NOを含む排気ガス通気条件下でも
良好に生育する。
【0016】以下の条件の下、亜硝酸イオンの濃度を変
化させて本株を培養した結果を、図3のグラフに示す。 培地:BG−11 温度:45℃ 照度:15klux CO2 濃度:5% NO2 - :0mM,3mM,6mM b)本株は、3%(W/V) の濃度までの塩化ナトリウムを
添加しても、増殖速度に影響はない。従って、大量培養
する場合に必要となる培養水を海水で賄うことができ、
コストを低く抑えることができる。
【0017】以下の条件の下、塩化ナトリウムの濃度を
変化させて本株を培養した結果を、図4のグラフに示
す。 培地:BQ 温度:40℃ 照度:15klux CO2 濃度:5% NaCl濃度:0%,1.5%,3.0% c)本株は、以下の条件のもとでは、倍加時間が3.9〜
4.5hrsであり、既存の藻類の倍加時間が8〜12hrsであ
るのと比較すると、飛躍的に増殖速度が大きい。 培地:BG−11 温度:40℃ 照度:15klux CO2 濃度:5% d)本株のCO2の吸収固定量は、以下の条件のもとで
は、30g/日・m2 程度である。既存の藻類のCO2
収固定量が15g/日・m2 程度であるのと比較すると、
本株の方が2倍程度優れている。
【0018】培地:BG−11 温度:40℃ 照度:30klux CO2 濃度:5% 以上のように、本株は排ガスを通気させた場合のような
特異な条件下でも良好な生育を示すとともに、光エネル
ギーを用い、CO2を資化利用して有機物を効率良く生
産する特徴を有する。この微細藻類株を用いて、例えば
地球温暖化の原因の一つと目される火力発電所等の排ガ
ス中のCO2を直接吸収、固定化することができ、それ
らの装置をコンパクト化することもできる。
【0019】また、本発明は火力発電所等の排ガスの
他、CO2をその生産過程において一元集中的に放出す
る業種及び分野に応用可能であり、例えば、金属製造
業、セメント製造業、石油化学業、パルプ紙加工業、ゴ
ミ焼却業、発酵工業等から排出されるCO2を高濃度に
含むガス状物にも適用できる。さらに、本株は亜硝酸及
び亜硫酸を栄養分として吸収するため、酸性雨対策にも
適用することができる。
【0020】以上説明した微細藻類を使用したCO2
固定方法の一例を説明する。石炭火力発電所の排ガス
中、まず適当な吸着剤等を使用してNOX、SOXを吸着させ
る。脱硫脱硝後のガスは、CO2を10〜20%程度含有し
ている。このガスと空気とを適当な比で混合させ、CO
2の濃度が1〜5%程度になるように調整する。
【0021】一方、微細藻類をプラスチック屋根付きプ
ールや、培養液が流れるように構成された循環水路を有
する培養池に培養し、日光及び電球の光によって照射を
行う。これらのプールまたは培養池に、上記CO2含有
ガスを通気させ、微細藻類にCO2を吸収固定させる。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 (実施例1)内径30mm、高さ200mmの透明円筒形培養槽
内において、BG−11培地に亜硫酸イオン(SO3 2-
を6mM及び亜硝酸イオン(NO2 -)を6mM加えたものを
培養液(50ml)として、45℃の温度、35kluxの照度、pH
8.2の条件の下、Synechocystis sp. sk−1株を植株
した。通気ガスとしては、CO2を5%含有する空気を
使用し、その通気量は0.4vol/vol/min.とした。
【0023】Synechocystis sp. sk−1株のCO2
定能力を調べたところ、1リットルの培養液及び1日あ
たり炭素換算12gの速度でCO2を固定した。このと
き、本株は倍加時間4hrsで増殖した。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、高増殖性、塩耐性、SO
2ガス耐性及びNOガス耐性能を有する微細藻類の新規株
を提供することができる。また、この微細藻類はCO2
の吸収固定能力に優れるとともに大量培養が可能なた
め、この微細藻類を用いることにより、火力発電所等の
排ガスに含まれるCO2を小さい処理プラントで効率良
く固定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】sk−1株の高温耐性試験における増殖曲線を
示すグラフである。
【図2】sk−1株の亜硝酸耐性試験における増殖曲線
を示すグラフである。
【図3】sk−1株の亜硫酸耐性試験における増殖曲線
を示すグラフである。
【図4】sk−1株の塩耐性試験における増殖曲線を示
すグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C01B 31/20 ZAB Z C12N 1/00 ZAB Q 8828−4B //(C12N 1/12 C12R 1:89)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高増殖性、塩耐性、SO2ガス耐性及びNO
    ガス耐性能を有するSynechocystis sp. 。
  2. 【請求項2】 高増殖性、塩耐性、SO2ガス耐性及びNO
    ガス耐性能を有するSynechocystis sk−1株。
  3. 【請求項3】 Synechocystis属に属する微細藻類を使
    用して、排ガス中のCO2を固定する方法。
JP6196663A 1994-08-22 1994-08-22 新規微細藻類株及びそれを用いてco2を固定する方法 Pending JPH0856648A (ja)

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