WO2016052174A1 - 培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法 - Google Patents

培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016052174A1
WO2016052174A1 PCT/JP2015/076146 JP2015076146W WO2016052174A1 WO 2016052174 A1 WO2016052174 A1 WO 2016052174A1 JP 2015076146 W JP2015076146 W JP 2015076146W WO 2016052174 A1 WO2016052174 A1 WO 2016052174A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
algae water
algae
filter
water
concentration
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/076146
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
木崎原　稔郎
基祐 鈴木
Original Assignee
近藤工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015037507A external-priority patent/JP6441118B2/ja
Priority claimed from JP2015066612A external-priority patent/JP6441145B2/ja
Application filed by 近藤工業株式会社 filed Critical 近藤工業株式会社
Priority to MYPI2017701152A priority Critical patent/MY182767A/en
Priority to AU2015325779A priority patent/AU2015325779B2/en
Priority to US15/512,667 priority patent/US10508261B2/en
Priority to EP15848036.8A priority patent/EP3202886B1/en
Priority to CN201580053543.2A priority patent/CN107075436B/zh
Priority to ES15848036T priority patent/ES2763572T3/es
Publication of WO2016052174A1 publication Critical patent/WO2016052174A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • 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
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/26—Inoculator or sampler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor

Definitions

  • the present invention relates to an algae water concentration system for concentrating algae water containing algae, an operating method thereof, and a method for concentrating algae water containing cultured algae.
  • Nannochloropsis is 5 ⁇
  • Botryococcus is about 50 ⁇
  • the size varies greatly depending on the type.
  • the algae are cultured in the culture pond, and the algae that have grown up are collected and sent to the next process for drying and oil extraction.
  • the algae collected together with water from the culture pond contains algae of less than specified size, and there is too much water to be used in the drying and oil extraction process.
  • the algae water concentration is generally performed by a method of separating and concentrating with a centrifugal separator, or a method of separating and concentrating algae and water with a flat membrane, a hollow fiber membrane or an RO membrane. (For example, refer to Patent Document 1).
  • the culture algae of all sizes are captured due to the characteristics of the opening structure of the membrane, and the algae having a size less than the standard is separated and re-released to the culture pond. Therefore, there is a problem that it is difficult to culture and the production efficiency of algae culture is reduced.
  • Non-Patent Document 1 When algae secretes mucus, there is a concern that the mucus gets entangled with the filter and the filter becomes clogged. Therefore, it is desirable to remove mucus from the algae algae concentrated by the algae concentration system.
  • the literature regarding algae mucus was not found, there is a detailed report about coral mucus (for example, refer nonpatent literature 2).
  • Self-defense includes defense against the growth of organisms and bacteria attached to the coral surface, protection from ultraviolet rays, defense from pollutants, and protection from drying when exposed to air at low tide.
  • mucus is secreted also by interlocking with predation and photosynthesis of zooxanthellae symbiotic in corals.
  • the present invention provides an algae water concentration system that efficiently concentrates algae water in a culture pond to algae water containing algae of a desired size with a simple structure and low cost, and an operation method thereof. Objective. Furthermore, when concentrating the algae water in the culture pond to the algae water containing the algae of the desired size using a filter, the culture algae water concentration system, the culture algae water concentration, which can reduce the influence of algae mucus It is an object of the present invention to provide a method for operating a system and a method for concentrating algae water containing cultured algae.
  • the culture algae water concentration system 100 receives the algae water 10 containing the culture algae from the culture pond and stores it as shown in FIG.
  • the supply unit 17 includes an algae water supply container 18 that stores the algae water 10, a supply container intake 21 through which the algae water supply container 18 takes in the algae water 10, and a supply that extracts the algae water 10 from the algae water supply container 18.
  • An algae water supply unit 17 having a container outlet 19; and an algae water concentration unit 16 for concentrating the algae water 10 supplied from the algae water supply unit 17, the concentration container for receiving and concentrating the algae water 10 1, a filter 3 that divides the concentration container 1 into upper and lower spaces, a filter 3 that does not allow algae of a predetermined size or more to pass through, a vibration device 5 that vibrates the filter 3 in an out-of-plane direction, and a supply container outlet Concentrated container A concentration container algae water intake 7 into which the algae water 10 is taken in, a concentration container algae water intake 7 disposed below the filter 3 of the concentration container 1, and a position below the filter 3 of the concentration container 1, A concentrated algae water outlet 9 for taking out the algae water 13 concentrated in the concentration container 1 and a filtered water outlet 8 disposed above the filter 3 of the concentration container 1 and discharging filtered water 12 that has passed through the filter 3. And an algae water concentrating unit 16.
  • the algae water containing the cultured algae from the culture pond is guided to the space below the filter of the concentration container through the algae water supply container.
  • the algae and water smaller than a predetermined size pass through the filter and are discharged from the filtrate outlet.
  • Algae larger than the predetermined size does not pass through the filter and remains in the lower space.
  • the filter vibrates in the out-of-plane direction by the vibration device, large algae are reflected by the filter and do not adhere to the filter surface. Therefore, an apparatus for cleaning the filter surface is unnecessary.
  • the cultured algae water concentration system according to the second aspect of the present invention is concentrated in the cultured algae water concentration system 100 according to the first aspect, for example, as shown in FIG.
  • a concentrated algae water flow rate adjusting device 40 for adjusting the amount of the algae water 13 is provided. If comprised in this way, the quantity of the concentrated algae water which flows out out of a concentrated algae water outlet can be adjusted with respect to the quantity of the algae water supplied to a concentration container from a culture pond via an algae water supply container. Therefore, it is possible to prevent the amount of the algae water flowing out from the concentrated algae water outlet from excessively increasing the level of the algae water from the filter in the concentration container. Furthermore, adjusting the amount of the algae water flowing out from the concentrated algae water outlet will adjust the amount of the filtered water discharged from the filtered water outlet, so that the algae water can be concentrated to a desired concentration. .
  • the cultured algae water concentration system includes, for example, a cultured algae water concentration system 100 according to the first or second aspect, as shown in FIGS.
  • a liquid level gauge 24 for measuring the liquid level of the stored algal water 10 is provided; according to the liquid level measured by the liquid level gauge 24, the flow rate of the algal water 10 sent from the culture pond to the algal water supply container 18 is adjusted.
  • the alga water flow rate adjusting device 25/29 is provided. If comprised in this way, the difference of the height of the liquid level of the algae water in an algae water supply container and the filter surface of a concentration container (henceforth "water level difference") can be made into a desired value. That is, it is possible to adjust the force with which the concentrated algae water pushes up the filter of the concentration container. Therefore, it is possible to prevent the algal water from pushing up the filter with such a large force that the vibration device cannot vibrate the filter.
  • the cultured algal water concentration system includes a filtered water discharge port 8 in the cultured algal water concentration system 100 according to any one of the first to third aspects.
  • the filter 3 that vibrates by the vibration device 5 is disposed at a position higher than the highest position. If comprised in this way, a filter will not become above the liquid level of concentrated algae water or filtered water. Therefore, it is possible to prevent the filter from being exposed to air, and the algal water remaining in the filter opening from blocking the opening, thereby preventing the filter from functioning.
  • the cultured algal water concentration system includes a filter 3 in the cultured algal water concentration system 100 according to any of the first to fourth aspects.
  • the vibration device 5A is held by a filter frame 4 ′ having an annular outer frame 4A and a reinforcing plate 4B extending in the radial direction at an equal central angle from the center 4C to the annular outer frame 4A.
  • 5B and 5C are provided for each reinforcing plate 4B, and the vibration devices 5A, 5B, and 5C are connected to the reinforcing plate 4B of the filter frame 4 ′ or the intersection of the reinforcing plate 4B and the annular outer frame 4A.
  • the vibration device 5A, 5B, and 5C are supplied with three-phase AC R-phase, S-phase, and T-phase currents in order in the circumferential direction, and vibrate out of phase.
  • the filter vibrates with a phase difference in the circumferential direction, so that the algae water below the filter in the concentration container generates a flow parallel to the filter, thereby preventing the filter from being clogged by algae. be able to.
  • the cultured algal water concentration system is a frequency converter 52 that converts a three-phase alternating current frequency in the cultured algal water concentration system 100 according to the fifth aspect.
  • the speed at which the filter vibrates with a phase difference in the circumferential direction can be changed, so the flow velocity of the flow in the direction parallel to the filter of the algae water below the filter in the concentration vessel can be changed. Can do.
  • the operating method of the cultured algal water concentration system according to the seventh aspect of the present invention is an operating method of the cultured algal water concentration system 100 according to any one of the first to sixth aspects as shown in FIG. Then, after operating the vibration device 5, the algae water 10 is supplied from the algae water supply unit 17 to the algae water concentration unit 16. If comprised in this way, since algae water will be supplied after a filter is vibrated with a vibration apparatus and will come to be filtered with a filter, it can prevent that algae adheres to a filter.
  • FIG. 1 the method of concentrating the algae water containing the culture algae which concerns on the 8th aspect of this invention is shown in FIG. 1, FIG. 7, FIG. 10 is a process of storing light for 10 minutes in a state where there is no water flow and no nutrients and no nutrients are provided; a concentration container in which the stored algae water 10 is divided into upper and lower spaces by a filter 3 The step of introducing the space below 1; the step of vibrating the filter 3 in an out-of-plane direction to filter the algae water 10 introduced into the concentration vessel 1; and the separation of the algae water 11 that has passed through the filter 3 Recovering the algae water 13 containing algae that does not pass through the filter 3.
  • the algae water containing cultured algae shields light, has no water flow, and does not feed nutrients and is stored for a predetermined time, so even in algae that easily secretes mucus, The secretion of mucus from the algae stops, resulting in an algae without mucus. Then, it is guided to the space below the filter of the concentration container.
  • the algae and water smaller than a predetermined size pass through the filter and are discharged from the filtrate outlet. Algae larger than the predetermined size does not pass through the filter and remains in the lower space.
  • the method for concentrating algae water containing cultured algae according to the ninth aspect of the present invention is the method according to the eighth aspect, wherein the predetermined time is between 3 and 5 days.
  • the algae are stored for 3 to 5 days with light blocking, no water flow, no nutrients, and no mucus secretion from the algae.
  • the algae is completely free of mucus.
  • a cultured algae water concentration system 101 is an algae water storage unit 62 for storing algae water 10 containing cultured algae, for example, as shown in FIGS.
  • the algae water storage unit 62 that stores light for a predetermined period of time in a state where there is no water flow and no water flow; and algae that concentrates the algae water 10 supplied from the algae water storage unit 62
  • a water concentrating unit 16 for receiving and concentrating the algae water 10; and a filter 3 for dividing the concentrating container 1 into upper and lower spaces, wherein the filter 3 does not pass algae of a predetermined size or larger.
  • the vibration device 5 that vibrates the filter 3 in the out-of-plane direction and the algae water intake 7 for taking in the algae water 10 stored in the concentration container 1, and the algae water disposed below the filter 3 in the concentration container 1.
  • Intake 7 and filter 3 of concentration container 1 The concentrated algae water outlet 9 for taking out the algae water 13 concentrated in the concentration container 1 and the filtered water 12 that has been disposed above the filter 3 of the concentration container 1 and passed through the filter 3 are discharged.
  • An algae water concentrating section 16 having a filtered water discharge port 8.
  • the algae water containing the cultured algae is stored in the algae water storage part for a predetermined time without light, and without nutrients, so that mucus is secreted. Even in an algae that is easy to do, secretion of mucus from the algae stops, resulting in an algae without mucus. Then, it is guided to the space below the filter of the concentration container. Among the algae water in the space below the filter of the concentration container, the algae and water smaller than a predetermined size pass through the filter and are discharged from the filtrate outlet. Algae larger than the predetermined size does not pass through the filter and remains in the lower space.
  • the cultured algal water concentration system according to the eleventh aspect of the present invention is used for the concentrated algae water 13 flowing out from the concentrated algae water outlet 9.
  • a flow rate adjusting device 40 for adjusting the amount is provided. If comprised in this way, the quantity of the concentrated algae water which flows out from a concentrated algae water outlet can be adjusted with respect to the quantity of the algae water supplied to a concentration container from a culture pond via an algae water storage part. Therefore, it is possible to prevent the amount of the algae water flowing out from the concentrated algae water outlet from excessively increasing the level of the algae water from the filter in the concentration container. Furthermore, adjusting the amount of the algae water flowing out from the concentrated algae water outlet will adjust the amount of the filtered water discharged from the filtered water outlet, so that the algae water can be concentrated to a desired concentration. .
  • the cultured algae water concentration system according to the twelfth aspect of the present invention is stored in the algae water storage section 62 in the cultured algae water concentration system 101 according to the tenth or eleventh aspect, for example, as shown in FIG.
  • the algae water supply unit 17 that receives and stores the algae water 10, the algae water supply container 18 that stores the algae water 10, the supply container intake 21 through which the algae water supply container 18 takes in the algae water 10, and the algae water
  • the algae water supply part 17 which has the supply container outlet 19 which takes out the algae water 10 from the supply container 18 is further provided. If comprised in this way, the algae water containing the culture algae from a culture pond will be guide
  • the force with which the concentrated algae water pushes up the filter of the concentration container can be adjusted. Therefore, it is possible to prevent the algal water from pushing up the filter with such a large force that the vibration device cannot vibrate the filter.
  • the cultured algae water concentration system according to the thirteenth aspect of the present invention is stored in the algae water supply container 18 in the cultured algae water concentration system 101 according to the twelfth aspect, for example, as shown in FIGS.
  • a flow rate adjusting device 25 or 29 for adjustment is provided.
  • the cultured algae water concentration system according to the fourteenth aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, in the cultured algae water concentration system 101 according to any of the tenth to thirteenth aspects,
  • the filter 3 that vibrates by the vibration device 5 is disposed at a position higher than the highest position. If comprised in this way, a filter will not become above the liquid level of concentrated algae water or filtered water. Therefore, it is possible to prevent the filter from being exposed to air, and the algal water remaining in the filter opening from blocking the opening, thereby preventing the filter from functioning.
  • the culture algae water concentration system according to the fifteenth aspect of the present invention is the culture algae water concentration system 101 according to any of the tenth to fourteenth aspects, wherein the predetermined time is between 3 days and 5 days.
  • the predetermined time is between 3 days and 5 days.
  • the culture algae water concentration system according to the sixteenth aspect of the present invention is the culture algae water concentration system 101 according to any of the tenth to fifteenth aspects, wherein the algae water storage unit receives the algae water from the culture pond 60. 10 is a container 62 for storing 10. If comprised in this way, since algae water storage part is a container, it will be easy to store without blocking light, without giving a nutrient, and without a water flow.
  • the cultured algal water concentration system 101 in the cultured algal water concentration system 101 according to any of the tenth to fifteenth aspects, for example, as shown in FIG.
  • This is a pond 62 for storing the algae water 10 received from the culture pond 60. If comprised in this way, since an algae water storage part is a pond, an algae water storage part can be created largely cheaply.
  • the operating method of the cultured algal water concentration system according to the eighteenth aspect of the present invention is the cultured algal water concentration system 101 according to any of the tenth to seventeenth aspects, wherein the vibration device 5 is operated and then the algal water is operated.
  • the algae water 10 is supplied from the storage unit 62 to the algae water concentration unit 16. If comprised in this way, since algae water will be supplied after a filter is vibrated with a vibration apparatus and will come to be filtered with a filter, it can prevent that algae adheres to a filter.
  • an algae water supply unit that receives and stores algae water containing cultured algae from a culture pond, wherein the algae water supply container that stores algae water and the algae water supply container are algae.
  • An algae water supply unit having a supply container inlet for taking in water and a supply container outlet for taking out algae water from the algae water supply container; and an algae water concentration unit for concentrating the algae water supplied from the algae water supply unit.
  • There are a concentration container for receiving and concentrating the algae water a filter that divides the concentration container into upper and lower spaces, a filter that does not allow the passage of algae over a predetermined size, and a vibration that vibrates the filter in an out-of-plane direction.
  • a concentrating container algae water intake port that communicates with the apparatus and the supply container outlet and takes in the algae water into the concentration container, the concentration container algae water intake port disposed below the filter of the concentration container; Placed below the filter
  • the algae water having a concentrated algae water outlet for taking out the algae water concentrated in the concentration container, and a filtrate outlet that is disposed above the filter of the concentration container and that discharges the filtered water that has passed through the filter Since the concentration part is provided, the algae water in the culture pond can be efficiently concentrated to algae water containing algae of a desired size with a simple structure and low cost.
  • the algae water is supplied from the algae water supply unit to the algae water concentration unit after the vibration device is operated, thereby preventing the algae from adhering to the filter. it can.
  • the algae water containing the cultured algae from the culture pond blocks light, is free of water flow, and provides nutrients.
  • the secretion of mucus from the algae stops and the algae without mucus is obtained.
  • the filter since the filter is vibrated in the out-of-plane direction, the filter is not attached to the filter surface, and the filter can be prevented from being clogged with mucus from the algae.
  • the algae water containing the cultured algae from the culture pond is blocked by the algae water reservoir, in a state where there is no water flow, and no nutrients are supplied for a predetermined time. Since it is stored, secretion of mucus from algae stops, and algae without mucus is obtained. Then, it is guided to the space below the filter of the concentration container and concentrated by a filter that vibrates in the out-of-plane direction. Therefore, the filter can be prevented from being clogged with mucus from algae without adhering to the filter surface.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the algae water concentration unit 16 and the algae water supply unit 17.
  • the algae water concentration system 100 concentrates and concentrates algae water supply unit 17 that receives algae water 10 containing cultured algae from a culture pond (not shown) for culturing algae, and algae water 10 supplied from the algae water supply unit.
  • the concentrated algae water 13 is supplied to a downstream process, and the algae water concentration unit 16 is provided for discharging filtered water 12 containing algae and water smaller than a predetermined size.
  • the concentrated algae water flow rate adjusting device 40 that adjusts the flow rate of the concentrated algae water 13 flowing out from the algae water concentration unit 16 is provided.
  • the algae water supply unit 17 includes an algae water supply container 18 that stores the algae water 10, a supply container inlet 21 that takes the algae water 10 from the culture pond into the algae water supply container 18, and the algae water supply container 18 from the algae water supply container 18. And a supply container outlet 19 for taking out the water into the algae water concentrating unit 16.
  • the algae water supply container 18 is a container that can store the algae water 10, and is opened to the atmosphere so that the internal pressure is atmospheric pressure.
  • the supply container inlet 21 may be a nozzle installed on the side wall, ceiling, or bottom plate of the algae water supply container 18.
  • a tube 26 (see FIG. 2) for conveying the algae water 10 from the culture pond is connected to the supply container inlet 21.
  • the “tube” may be a pipe or a hose.
  • the supply container outlet 19 is a nozzle fixed to the side wall or bottom plate of the algae water supply container 18 and is installed below the lowest liquid level during operation of the algae water 10 in the algae water supply container 18. In order to extract all the algae water 10 from the algae water supply container 18 for maintenance or the like, the supply container outlet 19 may be provided at the lowest position of the algae water supply container 18 or a drain nozzle may be provided separately. Good.
  • a tube 20 for conveying the algae water 10 to the algae water concentration unit 16 is connected to the supply container outlet 19.
  • a liquid level gauge 24 for measuring the liquid level of the stored algae water 10 is arranged in the algae water supply container 18.
  • a pump 25 is disposed in a tube 26 that conveys the algae water 10 from the culture pond to the algae water supply container 18.
  • the algae water 10 is pumped from the culture pond to the algae water supply container 18 by the pump 25.
  • the number of rotations of the pump 25 is adjusted to adjust the amount of the algae water 10 conveyed.
  • the water level control device 29 and the pump 25 constitute an alga water flow rate adjusting device.
  • the configuration of the algae water flow control device is not limited to the above.
  • a flow rate control valve may be provided in the tube 26 and the flow rate may be adjusted by the flow rate control valve.
  • the flow rate may be adjusted by other means.
  • the algae water concentration unit 16 is a concentration container 1 for receiving and concentrating the algae water 10, a filter for dividing the concentration container 1 into upper and lower spaces, a filter 3 that does not pass algae of a predetermined size or more, and a filter 3 is a concentrating container algae water intake 7 that communicates with a vibrating device 5 that vibrates 3 in an out-of-plane direction and a supply container outlet 19 and takes in the algae water 10 into the concentration container 1, below the filter 3 of the concentration container 1.
  • the concentration container 1 is a container that can store the algae water 10 and is opened to the atmosphere, so that the internal pressure is atmospheric pressure. Typically, it is a cylindrical container, but other shapes are possible. Inside the concentration container 1, there is disposed a filter 3 that divides the internal space (when the upper portion is open, it is a space when the upper portion is closed) into upper and lower spaces. .
  • the filter 3 has an opening through which algae smaller than the predetermined size do not pass and alga and water smaller than the predetermined size and other substances smaller than the predetermined size pass.
  • the predetermined size varies depending on the type of algae to be cultured, but is usually about 1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • an electroformed sheet filter or a mesh is used as the filter 3.
  • a metal electroformed sheet filter that is not corroded by the algae water 10 is particularly suitable.
  • the electroformed sheet filter is less entangled with algae than the mesh.
  • algae are less likely to be entangled compared to fibers.
  • the filter 3 include the following.
  • Metal mesh material Stainless steel, etc.
  • Aperture diameter 30-50 ⁇ m Manufacturing method: Electroformed mesh material that weaves fine lines: Nickel, nickel alloy, etc.
  • Aperture diameter 1-50 ⁇ m Manufacturing method: Mesh patterning and electroforming by lithography (UV, X-ray, etc.)
  • the filter 3 is sandwiched and held together with the flexible sealing material 2 by two filter frames 4 from above and below.
  • the flexible sealing material 2 is an annular plate formed of, for example, a stainless sheet.
  • the outer periphery of the flexible sealing material 2 is fixed to the concentration container 1 as shown in FIG. 3 is a plan view for explaining the configuration of the filter 3.
  • FIG. 4 shows the concentrated container 1, concentrated container algae water intake 7, filtered water discharge port 8, concentrated algae water of the algae water concentrating unit 16.
  • 4 is a vertical cross-sectional view showing the outlet 9, the filter 3, the flexible sealing material 2, the filter frame 4, the vibration device 5, the coupling mechanism 6, and the filter drive arm 45.
  • FIG. Further, the algae water 10 is prevented from passing between the concentration container 1 and the flexible sealing material 2.
  • the filter frame 4 is an annular plate that is formed of, for example, a stainless sheet and has substantially the same outer shape as the filter 3. Furthermore, in order to suppress excessive deformation at the time of vibration of the filter 3, it is preferable to have a reinforcing plate that connects the inner periphery of the circular ring of the filter frame 4 to the cross. If comprised in this way, the filter 3 will be hard to receive damage with the force pushed up with the algae water 10. FIG. When the filter 3 is fixed to the concentration container 1 via the flexible sealing material 2, the flexible sealing material 2 is deformed, so that the filter 3 is likely to vibrate in the out-of-plane direction. In addition, since the filter is held between two filter frames 4, the filter 3 can be easily replaced. Therefore, by exchanging the filter 3 with the same algae water concentration system 100, the algae water of various sizes can be easily concentrated.
  • the configuration for holding the filter 3 is not limited to the above. Any structure may be used as long as the algae water 10 does not pass between the filter 3 and the concentration container 1 and the filter 3 can vibrate in the out-of-plane direction.
  • the periphery of the filter 3 may be fixed by an annular ring that slides on the inner surface of the concentration container 1.
  • the shape of the filter 3 is not limited to a circle, and may be a polygon or other shapes.
  • a vibration device 5 for vibrating the filter 3 out of the plane is disposed above the concentration container 1.
  • the position of the vibration device 5 is not limited to the upper side of the concentration container 1, the vibration device 5 is not exposed to the droplets of the algae water 10 or the filtered water 12, and maintenance is easy. Is preferred. In particular, it is suitable when the upper part of the concentration container 1 is opened.
  • To vibrate the filter 3 out of the plane means that the vibration of the filter 3 arranged almost horizontally includes a vertical component, and includes a case where the filter 3 vibrates in an oblique direction including the horizontal component.
  • the vibration device 5 is typically an electromagnetic vibration generator, but may be another vibration generator.
  • an electromagnetic vibration generator When an electromagnetic vibration generator is used as the vibration device 5, it is preferable to generate electromagnetic vibration at a commercial power supply voltage (100 V or 200 V) and frequency (50 Hz to 60 Hz). This is because the filter 3 can exhibit the effects described later with vibrations having a frequency of about 50 Hz to 60 Hz, eliminates the need for an inverter for frequency conversion, and simplifies the apparatus. Furthermore, since it has a relatively low frequency of about 50 Hz to 60 Hz, the algae are not damaged by vibration.
  • the amplitude is about 0.1 to 1 mm, for example.
  • the vibration generated in the vibration device 5 is transmitted to the filter 3 through the coupling mechanism 6.
  • the coupling mechanism 6 includes, for example, a vertical rod that is coupled to the output shaft of the vibration device 5 and a filter drive arm 45 that disperses and transmits the vibration of the rod to the filter frame 4.
  • the filter drive arm 45 includes an upper portion connected to a rod and four arms that connect the upper portion and the annular portion of the filter frame 4. Further, the lower portion of the rod is connected to the center of the cross reinforcing plate of the filter frame 4. If comprised in this way, a vibration force will be transmitted uniformly to the filter frame 4, and the filter 3 will be easy to vibrate uniformly.
  • the structure of the connection mechanism 6 is not restricted above.
  • the number of arms may be 3 or 5 or more. Further, another known configuration that can transmit the vibration generated in the vibration device 5 to the filter 3 may be used.
  • the concentration container algae water intake 7 is disposed below the filter 3 of the concentration container 1.
  • a tube 20 is connected to the concentrated container algae water inlet 7 and communicates with the supply container outlet 19. Therefore, the algae water 10 in the algae water supply container 18 can be taken into the concentration container 1.
  • a supply alga water flow meter 36 that measures the flow rate of the algae water flowing from the algae water supply container 18 to the concentration container 1 through the tube 20 between the supply container outlet 19 and the concentration container algae water intake 7. Is installed.
  • the concentrated algae water outlet 9 is disposed below the filter 3 of the concentration container 1. As will be described later, the algae water 10 taken into the concentration container 1 from the concentration container algae water intake 7 is filtered by the filter 3, and the algae water in the space below the filter 3 is concentrated with algae over a predetermined size. Therefore, the concentrated algae water 13 is removed from the concentration container 1.
  • a concentrated algae water tube 41 is connected to the concentrated algae water outlet 9 to convey the concentrated algae water 13 to the next step.
  • a concentrated algae water tube 41 is connected to the concentrated algae water outlet 9, and the concentrated algae water tube 41 measures the flow rate of the concentrated algae water 13 conveyed from the algae water concentration system 100 to the next process.
  • a total of 43 is provided.
  • the flow control valve 42 which adjusts the flow volume of the concentrated algae water 13 conveyed from the algae water concentration system 100 to the next process is provided.
  • the amount of concentrated algae water 13 taken out from the concentration container 1 can be adjusted by adjusting the opening of the flow rate adjustment valve 42 based on the flow rate measured by the concentrated algae water flow meter 43 by the concentrated algae water control device 44. That is, the concentrated algae water flow rate adjustment device 40 can be configured by the concentrated algae water flow meter 43, the flow rate adjustment valve 42, the concentrated algae water control device 44, and the like.
  • the structure of the concentrated algae water flow control apparatus 40 is not restricted above.
  • the flow rate may be adjusted by changing the height at which the concentrated algae water 13 is conveyed, or by preparing a plurality of paths having different flow path resistances and selecting an appropriate path to flow.
  • other known flow rate adjusting means can be used.
  • the filtered water discharge port 8 is disposed above the filter 3 of the concentration container 1 and discharges the filtered water 12 that has passed through the filter 3 from the concentration container 1.
  • the filter 3 is disposed at a position that is too high, the weight of the filtered water 12 on the filter 3 increases, and the vibration device 5 does not easily vibrate the filter 3 in the out-of-plane direction. Therefore, for example, the filter 3 is disposed at a position 1 to 5 mm higher, preferably 1 to 2 mm higher.
  • a tube is connected to the filtrate outlet 8 and the filtrate 12 is returned to the culture pond (not shown).
  • the filtered water 12 may be used for other purposes or discarded.
  • the filtrate water discharge port 8 allows the filtrate water 12 to flow at a flow rate larger than a necessary flow rate so that the liquid level of the filtrate water 12 that has passed through the filter 3 coincides with the height of the filtrate water discharge port 8. .
  • a filtered water drainage flow meter 37 that measures the flow rate of the filtered water 12 flowing out from the filtered water discharge port 8 is provided, and the flow rate of the filtered water 12 is transmitted to the concentrated algae water control device 44. Therefore, the concentrated algae water control device 44 can calculate the total flow rate of the concentrated algae water 13 and filtered water 12 flowing out from the concentration container 1.
  • the algae water 10 is taken into the algae water supply container 18 from the culture pond. Then, the algae water 10 is taken into the concentration container 1 from the algae water supply container 18. In the concentration container 1, the algae water is taken in until the filter 3 is immersed in the algae water 10.
  • the algae water concentration system 100 is operated and then stopped, if the filter 3 is at a position higher than the liquid level of the filtered water 12, the filter 3 is exposed to air. Then, surface tension is generated in the algae water 10 remaining in the opening of the filter 3. Therefore, the algal water 10 remaining in the opening closes the opening, and the air that has entered between the filter 3 and the concentrated algal water 13 or the algal water 10 below the filter 3 cannot be removed.
  • the concentrated algae water 13 or the algae water 10 cannot contact the filter 3. Therefore, the concentration operation of the algae water cannot be resumed. That is, it is preferable that the filter 3 is always immersed in the algae water 10 or the filtered water 12. Therefore, the filtered water discharge port 8 is disposed at a position higher than the highest position of the vibrating filter 3.
  • the vibration device 5 is activated to vibrate the filter 3.
  • the filter 3 vibrates, it is possible to prevent the algae from adhering to the filter 3, but when the vibration is stopped, the algae adheres and the opening is blocked. This is the operation preparation stage.
  • the liquid level 22 of the algae water 10 in the algae water supply container 18 is made higher than the height of the filter 3 by a predetermined water level difference 23. Since the height of the filter 3 is substantially determined, the liquid level 22 of the algae water 10 in the algae water supply container 18 may be adjusted as described with reference to FIG. If the water level difference 23 is too large, the force by which the algal water 10 pushes the filter 3 (including the filter frame 4 and the like) upward increases. Then, the force is transmitted from the coupling mechanism 6 to the vibration device 5, and a large driving force is required to vibrate the vibration device 5. In some cases, the vibration device 5 does not operate.
  • the predetermined water level difference 23 varies depending on conditions such as the type of algae and the size of the opening of the filter 3, but is often about 100 mm to 300 mm.
  • the algae water 10 is taken into the concentration container 1 from the concentration container algae water intake 7 through the tube 20 from the algae water supply container 18.
  • the flow rate is measured by the supply alga water flow meter 36.
  • the measured flow rate of the algae water 10 taken into the concentration container 1 is transmitted to the concentration algae water control device 44.
  • a part of the algae water 10 taken into the concentration container 1 reaches the filter 3.
  • algae and other suspended substances having a size smaller than the opening of the filter 3 and water 11 flow as filtered water 12 through the opening and above the filter 3.
  • the filtered water 12 flowing above the filter 3 is discharged out of the concentration container 1 from the filtered water discharge port 8.
  • the flow rate is measured by the filtered water drainage flow meter 37 and transmitted to the concentrated algae water control device 44.
  • the algae 15 having a size larger than the opening of the filter 3 in the algae water 10 reaching the filter 3 cannot pass through the opening and remains in the space below the filter 3. At that time, even if the filter 3 is reached, the filter 3 vibrates out of the plane and is reflected by the filter 3 and does not adhere to the filter 3. Therefore, the opening is not clogged. That is, it is not necessary to clean the filter 3.
  • the concentration rate in the concentration container 1 is calculated from the flow rate of the algae water 10 entering the concentration container 1, the flow rate of the filtered water 12 discharged from the concentration container 1, and the flow rate of the concentrated algae water 13 flowing out of the concentration container 1. can do.
  • the flow rate of the concentrated algae water 13 flowing out of the concentration container 1 can be adjusted by the concentrated algae water flow rate adjusting device 40 so that the concentrated algae water 13 having a desired concentration is obtained.
  • the algae water concentration system 100 it is possible to obtain concentrated algae water 13 having a desired concentration by continuous operation. Furthermore, from the flow rate of the algae water 10 flowing into the concentration container 1 and the flow rates of the filtered water 12 and the concentrated algae water 13 flowing out from the concentration container 1, it can be confirmed whether or not a leak has occurred in the algae water concentration system 100.
  • Concentrated algae water 13 in the space below the filter 3 of the concentration container 1 is agitated by the flow of the algae water 10 flowing from the concentration container algae water intake 7, and the degree of concentration becomes uniform.
  • the degree of concentration may be uneven depending on the capacity of the concentration container 1, the flow rate or flow rate of the flowing algal water 10, the size of the algae, and the like.
  • a stirring device (not shown) may be installed in the space below the filter 3 of the concentration container 1.
  • the flow rate of the concentrated algae water 13 flowing out from the concentration container 1 measured by the concentrated algae water flow meter 43 is received by the concentrated algae water control device 44 and measured by the liquid level meter 24.
  • the liquid level was received by the water level control device 29.
  • one control device may receive all of these measured values and adjust the water level difference 23 and the concentration factor.
  • the concentrated algae flowing out of the concentrated container 1 measured by the concentrated water flowmeter 43 and the flow rate of the filtered water 12 discharged from the concentrated container 1 to the outside of the concentrated container 1 measured by the filtered water drainage flow meter 37.
  • both the flow rates of the water 13 are measured, only one of them may be measured to adjust the concentration ratio.
  • the concentration test of the algae water was performed using the following apparatus.
  • Filter Electroformed sheet with an opening diameter of 30 ⁇ m
  • Filter area 150 cm 2
  • Vibration device Electromagnetic vibration generator AC100V, 50Hz
  • Water level difference between the liquid level of the algae water supply container and the filter 150 mm
  • Filter vibration Vertical direction, amplitude 0.5mm, frequency 50Hz (Test results)
  • Filtration rate (during vibration) 28 cc / cm 2 / min (Vibration stop) After the vibration stops, filtered water stops flowing in about 1 minute.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a filter 3 according to another embodiment
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the filter 3 and the vibration devices 5A, 5B, and 5C.
  • the filter 3 itself is not different from that shown in FIG.
  • the filter frame 4 ' is different in that it includes three reinforcing plates 4B that connect the annular outer frame 4A and the center 4C.
  • the reinforcing plates 4C are arranged at equal central angles, that is, at 120 ° intervals.
  • the three vibration devices 5A, 5B, and 5C are coupled to the reinforcing plates 4B via the coupling mechanisms 6A, 6B, and 6C.
  • connection mechanisms 6A, 6B, 6C are connected to each reinforcing plate 4B is not particularly limited, but is preferably arranged on the circumference.
  • the position may be an intersection of the reinforcing plate 4B and the annular outer frame 4A (that is, inside the annular outer frame 4A).
  • the filter 3 When connected to the annular outer frame 4A or a close portion, the filter 3 can be vibrated with a small force.
  • the entire filter 3 can be vibrated even with a small vibration.
  • the connecting mechanisms 6A, 6B, 6C are connected to a portion relatively close to the annular outer frame 4A of the reinforcing plate 4B.
  • the vibration of the reinforcing plate 4B is caused by vibration applied to the reinforcing plate 4B from the coupling mechanisms 6A, 6B, and 6C.
  • Large distortion may occur at the connection with the outer frame 4A. Therefore, three second reinforcing plates 4D for connecting the intersections between the annular outer frame 4A and the reinforcing plate 4B are further provided.
  • the second reinforcing plate 4D is not essential.
  • the vibration devices 5A, 5B, and 5C receive the R phase, the S phase, and the T phase from the three-phase AC power source 50. Therefore, a current having a phase difference of 120 ° is supplied to the vibration devices 5A, 5B, and 5C. Therefore, the vibrations of the vibration devices 5A, 5B, and 5C have a phase difference of 120 °. Therefore, the filter frame 4 ′ and the filter 3 vibrate so as to wave in the circumferential direction.
  • the filter frame 4 ′ and the filter 3 vibrate so as to wave, a flow F parallel to the filter 3 is generated in the concentrated algae water 13 on the lower surface of the filter 3.
  • the flow F in the parallel direction prevents the algae from adhering to the lower surface of the filter 3. That is, in addition to the vertical vibration, the flow F in the parallel direction further prevents the algae from attaching.
  • a frequency converter (so-called three-phase inverter) 52 that converts the frequency of the current from the power supply 50 to the vibration devices 5A, 5B, and 5C is provided to change the vibration speed of the vibration devices 5A, 5B, and 5C. preferable.
  • the vibration speed of the vibration devices 5A, 5B, and 5C By changing the vibration speed of the vibration devices 5A, 5B, and 5C, the flow velocity of the flow F in the direction parallel to the filter 3 can be changed, and further the strength of the flow F can be changed, further enhancing the function of preventing the adhesion of algae. be able to.
  • the number of the reinforcing plates 4C is three, and the vibration devices 5A, 5B, and 5C are also described as three coupling mechanisms 6A, 6B, and 6C. However, these may be multiples of three. For example, if the area of the filter 3 is increased, the number of reinforcing plates 4C may be six, the vibration device 5 and the coupling mechanism 6 may be six, or nine and nine. If it is a multiple of 3, the filter 3 can be vibrated with a phase difference using a three-phase alternating current.
  • a filter support mechanism (not shown) connected to the center 4C may be provided so that the filter frame 4 'and the filter 3 do not bend in the vicinity of the center 4C.
  • the filter support mechanism may be provided with a vibration device to vibrate the center 4C.
  • the vibration frequency or phase may be different from that of other vibration devices, or may be the same as any vibration device.
  • the center 4C vibrates up and down, thereby preventing algae from adhering to the filter 3 near the center 4C.
  • the algae water concentration system 101 is an algae water storage unit that stores algae water containing cultured algae with respect to the algae water concentration system 100 described so far, in which the algae water is blocked from light and has no water flow.
  • an algae water storage unit that stores no nutrients for a predetermined time is further provided on the upstream side of the algae water supply unit 17.
  • FIG. 7 shows an example in which a shading roof 64 is installed in the culture pond 60.
  • the culture pond 60 is provided with a light-shielding roof 64 that covers the upper surface and shields sunlight.
  • the shading roof 64 is openable and closable.
  • the light-shielding roof 64 can be opened and closed by sliding the light-shielding roof 64 on a rail (not shown) laid on the culture pond 60, or a plurality of plates, like a camera shutter, having an axis at one end thereof. It may be opened and closed by swinging around and may be opened and closed by other known methods.
  • a water flow generator 66 for generating a water flow in the culture pond 60 is installed in the culture pond 60.
  • the nutrients are distributed uniformly, the growth is made uniform, and the distribution of the grown algae is made uniform.
  • the shading roof 64 is opened and sunlight is taken into the culture pond 60. Further, the water flow generator 66 is operated to generate a water flow, and the necessary nutrients are provided to culture the algae.
  • the light-shielding roof 64 is closed and light-shielded, and the water flow generator 66 is stopped so that there is no water flow and no nutrient is applied. That is, the culture pond 60 is used as the algae water reservoir. Then, when a predetermined time, for example, about one week from three days elapses, the algae water 10 is sent from the tube 68 to the algae water supply unit 17 via the pump 25.
  • FIG. 8 shows another example of an apparatus for storing algae water 10 containing cultured algae for a predetermined time without light, without water flow, and without nutrients.
  • a stress-free pond 62 that stores the algae water 10 is provided in a tube 68 that extends from the culture pond 60 to the algae water supply unit 17.
  • the no-stress pond 62 stores the algal water 10 for a predetermined period of time without light, without water flow, and without providing nutrients. That is, it is an algae water storage part.
  • the unstressed pond 62 is provided with a light-shielding roof 64 that covers the top surface and shields sunlight.
  • the structure of the shading roof 64 is the same as that described for the culture pond 60.
  • the algal water 10 may be sent from the culture pond 60 to the stress-free pond 62 by a pump (not shown) or may be sent by a height difference.
  • a valve or a sluice (not shown) for stopping the flow of the algae water 10 is installed.
  • the tube 68 extending from the culture pond 60 to the algae water supply unit 17 may be a groove through which the algae water 10 flows.
  • a container may be installed as the algae water reservoir.
  • the container lid or roof may be opened and closed.
  • the shape of the container is arbitrary.
  • a container is used as the algae water storage section, it is easy to store light without blocking water, without any water flow, and without giving nutrients, and further, it is easy to install the shading roof 64 or the lid.
  • the stress-free pond 62 is used, the algae water reservoir can be made large at low cost.
  • algae water concentration system 101 that is, a method for concentrating algae water including a culture book will be described.
  • algae are cultured in the culture pond 60.
  • the algae grows, the algae water 10 is concentrated.
  • the algae water 10 is stored for a predetermined period of time with no light flow, no water flow, and no nutrients.
  • the light-shielding roof 64 of the culture pond 60 is closed to shield it from light, and the water flow generator 66 is stopped so that there is no water flow, so that no nutrient is applied.
  • the algal water 10 is stored in the no-stress pond 62, the light-shielding roof 64 is closed and light-shielded, and no nutrients are provided in the absence of water flow. You may store in a container instead of the stress-free pond 62.
  • the predetermined time is preferably within 3 months to 1 month. When stored for 3 days, mucus almost disappears.
  • the storage period is preferably shorter, for example, within 2 weeks, within 1 week, or even within 5 days.
  • the algae water 10 When the algae water 10 is stored for a predetermined period of time without light, without water flow, and without nutrients, it is taken into the algae water supply container 18.
  • the intake of the algae water 10 into the algae water supply container 18 may be performed by a pump (not shown) or by a height difference.
  • Concentration container 2 Flexible sealing material 3: Filter 4, 4 ': Filter frame 4A: Toroidal outer frame 4B: Reinforcement plate 4C: Center 4D: Second reinforcement plates 5, 5A, 5B, 5C: Vibrating device 6, 6A, 6B, 6C: Connection mechanism 7: Concentrated container algae water inlet 8: Filtrated water outlet 9: Concentrated algae water outlet 10: Algae water 11: Algae and other floating substances smaller in size than the opening And water 12: filtered water 13: algae concentrated water 15: algae larger than the opening 16: algae water concentration unit 17: algae water supply unit 18: algae water supply container 19: supply container outlet 20: tube 21: supply container Inlet 22: Algae water level 23 in the algae water supply container 23: Water level difference 24: Level gauge 25: Pump 26: Tube 29: Water level controller 36: Supply alga water flow meter 37: Filtrated water drainage flow meter 40: Concentrated algae water flow control device 41: Concentrated algae water

Abstract

培養池の藻水を、簡易な構造で、低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮する藻水濃縮システムおよびその運転方法を提供することを目的とする。培養藻水濃縮システム１００は、培養池からの藻水を貯留する藻水供給容器１８と、藻水供給容器から藻水を取り出す供給容器取出口１９とを有する、藻水供給部１７と、藻水供給部から藻水を受け入れ濃縮する濃縮容器１と、濃縮容器を上下の空間に区分けし、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルター３と、フィルターを面外方向に振動させる振動装置５と、濃縮容器に藻水を取り入れ、濃縮容器のフィルターより下方に配置された濃縮容器藻水取入口７と、濃縮容器のフィルターより下方に配置され、濃縮容器で濃縮された藻水を取り出す濃縮藻水取出口９と、濃縮容器のフィルターより上方に配置され、フィルターを通過した濾過水を排出する濾過水排出口８とを有する藻水濃縮部とを備える。

Description

培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法
　本発明は、藻類を含む藻水を濃縮するための藻水濃縮システム、その運転方法および培養藻を含む藻水を濃縮する方法に関する。
近年、ＥＰＡやＤＨＡ等のサプリメントの原料として藻類が注目されている。また、食品としての藻類にも関心が高まっている。さらに、化石燃料の代替エネルギーとして、藻をバイオ燃料とすることが研究されている。このように、藻類に対する需要の増加が見込まれており、国内外で藻類の生産プラントの建設も進められている。２０２０年からは、ＥＵを始め各国がジェット燃料に２０％のバイオ燃料を混合することを義務付けているが、培養藻水から精製されるジェット燃料については、現状の藻水濃縮方法では生産コストが高くなり、コスト面で化石燃料より劣るという問題点がある。
藻には多くの種類があり、大きさも様々である。ナンノクロロプシスは５μ、ボトリオコッカス、オーランチオキトリウムは５０μ程度と、種類によりサイズも大きく違う。
藻水プラントでは、培養池で藻が培養され、大きく育った藻を採収し、次工程の乾燥、油分抽出へと送られる。しかし、培養池から水と共に採収した藻には、規定に満たないサイズの藻が含まれ、かつ、乾燥、油分抽出工程で用いるには水分が多すぎるので、培養池で培養した藻を分別しつつ藻水を濃縮する必要がある。現状、藻水濃縮は、遠心分離装置で分離濃縮する方式、あるいは、平膜や中空糸膜またはＲＯ膜で藻と水を分離濃縮する方式で行われるのが一般的である。（たとえば、特許文献１参照）。
　遠心分離装置による分離濃縮方式の場合、設備投資額が大きく、設備メンテナンス費、運転費が大きくなる。また、平膜や中空糸膜またはＲＯ膜による分離濃縮方式の場合、分離濃縮に高圧を印加する必要がある。また、定期的に膜を高圧水やガスで洗浄(逆洗)しなくてはならず、高圧コンプレサー等の高圧設備が必要になる。結果として、設備投資額、設備メンテナンス費、運転費が大きくなる。
また、上記中空糸膜、ＲＯ膜の場合、膜の開口部構造の特性上、全てのサイズの培養藻を捕獲してしまい、規定に満たないサイズの藻を分離し、培養池に再放流して培養することが困難となり、藻培養の生産効率が低下するという課題がある。
　さらに、藻類が粘液を分泌することは知られている（例えば、非特許文献１参照）。藻が粘液を分泌すると、粘液がフィルターに絡まり、フィルターが目詰まりする懸念が生ずる。そこで、藻水濃縮システムで濃縮される藻水の藻から粘液を予め除去しておくことが望まれる。藻の粘液に関する文献は見つからなかったが、サンゴの粘液については、詳細な報告がある（例えば、非特許文献２参照）。
サンゴでは、粘液を分泌するのは、自己防衛のためと言われている。自己防衛とは、サンゴ表面に付着する生物や細菌の増殖に対する防衛、紫外線からの防衛、汚染物質からの防衛、干潮時に空気中に露出した際の乾燥からの防衛などである。ほかに、捕食やサンゴ内に共生する褐虫藻の光合成との連動によっても粘液を分泌すると考えられている。
　発明者らは、藻が粘液を分泌するのは、サンゴと同様であるとの推定に基づき、サンゴが粘液を分泌しない環境を藻に与えることにより、粘液がフィルターに絡まり、フィルターが目詰まりすることのない藻水濃縮システムを提供できるとの考えに至った。
特開２０１４－７６０１６号公報
堀輝三・大野正夫・堀口健雄編「21世紀初頭の藻学の現況」，2002日本藻類学会，山形，p. 57-58 中嶋亮太・田中泰章「サンゴ礁生態系の物質循環におけるサンド粘液の役割」，2014,日本サンゴ礁学会誌、第１６巻p.3-27
　そこで、本発明は、培養池の藻水を、簡易な構造および低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮する藻水濃縮システムおよびその運転方法を提供することを目的とする。さらに、フィルターを用いて培養池の藻水を所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮する場合において、藻類の粘液の影響を低減することができる、培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法および培養藻を含む藻水を濃縮する方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る培養藻水濃縮システム１００は、例えば図１に示すように、培養藻を含む藻水１０を培養池から受け入れ、貯留する藻水供給部１７であって、藻水１０を貯留する藻水供給容器１８と、藻水供給容器１８が藻水１０を取り入れる供給容器取入口２１と、藻水供給容器１８から藻水１０を取り出す供給容器取出口１９とを有する、藻水供給部１７と；藻水供給部１７から供給された藻水１０を濃縮する藻水濃縮部１６であって、藻水１０を受け入れ濃縮するための濃縮容器１と、濃縮容器１を上下の空間に区分けするフィルター３であって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルター３と、フィルター３を面外方向に振動させる振動装置５と、供給容器取出口１９と連通し、濃縮容器１に藻水１０を取り入れる濃縮容器藻水取入口７であって、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置された濃縮容器藻水取入口７と、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置され、濃縮容器１で濃縮された藻水１３を取り出すための濃縮藻水取出口９と、濃縮容器１のフィルター３より上方に配置され、フィルター３を通過した濾過水１２を排出する濾過水排出口８とを有する藻水濃縮部１６とを備える。
　このように構成すると、培養池からの培養藻を含む藻水は、藻水供給容器を経て、濃縮容器のフィルターの下方の空間に導かれる。濃縮容器のフィルターの下方の空間の藻水のうちフィルターに至った藻水において、所定のサイズより小さな藻と水は、フィルターを通過して、濾過水排出口から排出される。所定のサイズより大きな藻は、フィルターを通過せず下方の空間に留まる。その際に、フィルターが振動装置により面外方向に振動しているので、大きな藻はフィルターに反射されて、フィルター表面に付着することがない。よって、フィルター面を洗浄する装置は不要である。このようにして、所定のサイズより小さな藻と水を減少させることにより濃縮した藻水を濃縮藻水取出口より取り出すことが可能となる。したがって、培養池の藻水を、簡易な構造および低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮する藻水濃縮システムとなる。
　本発明の第２の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１に示すように、第１の態様に係る培養藻水濃縮システム１００において、濃縮藻水取出口９から流出する濃縮された藻水１３の量を調整する濃縮藻水流量調整装置４０を備える。このように構成すると、培養池から藻水供給容器を経て濃縮容器へ供給される藻水の量に対し、濃縮藻水取出口から流出する濃縮された藻水の量を調整することができる。よって、濃縮藻水取出口から流出される藻水の量が増えすぎて、濃縮容器中で、藻水の水面がフィルターより下がることを防止できる。さらに、濃縮藻水取出口から流出する藻水の量を調整することは濾過水排出口から排出される濾過水の量を調整することになり、藻水を所望の濃度に濃縮することができる。
　本発明の第３の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１および図２に示すように、第１または第２の態様に係る培養藻水濃縮システム１００において、藻水供給容器１８に貯留される藻水１０の液面を計測する液面計２４を備え；液面計２４で計測した液面に応じて、培養池から藻水供給容器１８に送られる藻水１０の流量を調整する藻水流量調整装置２５・２９を備える。このように構成すると、藻水供給容器での藻水の液面と濃縮容器のフィルター面との高さの差、（以降「水位差」）を所望の値とすることができる。すなわち、濃縮容器のフィルターを濃縮藻水が押し上げる力を調整することができる。よって、振動装置でフィルターを振動させられなくなるほど大きな力で、藻水がフィルターを押し上げることを防止できる。
　本発明の第４の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１に示すように、第１ないし第３のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１００において、濾過水排出口８は、振動装置５により振動するフィルター３の最高位置より高い位置に配置される。このように構成すると、フィルターが濃縮藻水あるいは濾過水の液面より上になることがない。よって、フィルターが空気に曝され、フィルターの開口に残った藻水が開口を閉塞し、フィルターが機能しなくなることを防止できる。
　本発明の第５の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図５および図６に示すように、第１ないし第４いずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１００において、フィルター３を、円環状の外枠４Ａと、中央４Ｃから円環状の外枠４Ａまで等中心角で半径方向に延びて枚数が３の倍数の補強板４Ｂとを有するフィルター枠４’で保持し、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃを補強板４Ｂ毎に備え、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、フィルター枠４’の補強板４Ｂまたは補強板４Ｂと円環状の外枠４Ａとの交点に連結されてフィルター枠４’を介してフィルター３を振動させ、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、円周方向の順に三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電流が供給されて、位相がずれて振動する。このように構成すると、フィルターが円周方向に位相差を持って振動するので、濃縮容器内のフィルターの下方の藻水にフィルターと平行方向の流れを生じ、藻によるフィルターの目詰まりを防止することができる。
　本発明の第６の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図６に示すように、第５の態様に係る培養藻水濃縮システム１００において、三相交流の周波数を変換する周波数変換器５２をさらに備える。このように構成すると、フィルターが円周方向に位相差を持って振動する速さを変えることができるので、濃縮容器内のフィルターの下方の藻水のフィルターと平行方向の流れの流速を変えることができる。
　本発明の第７の態様に係る培養藻水濃縮システムの運転方法は、例えば図１に示すように、第１ないし第６のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１００の運転方法であって、振動装置５を稼働させた後に、藻水供給部１７から藻水濃縮部１６に藻水１０を供給する。このように構成すると、フィルターが振動装置により振動させられてから藻水が供給され、フィルターで濾過されるようになるので、藻がフィルターに付着することが防止できる。
　また、上記課題を解決するために、本発明の第８の態様に係る培養藻を含む藻水を濃縮する方法は、例えば図１および図７、８に示すように、培養藻を含む藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する工程と；貯留された藻水１０を、フィルター３で上下の空間に区分けされた濃縮容器１の下方の空間に導入する工程と；フィルター３を面外方向に振動させて、濃縮容器１に導入された藻水１０をフィルター処理する工程と；フィルター３を通過した藻水１１を分離し、フィルター３を通過しない藻を含む藻水１３を回収する工程とを備える。
　このように構成すると、培養藻を含む藻水は、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留されるので、粘液を分泌し易い藻においても、藻からの粘液の分泌が止まり、粘液のない藻となる。その上で、濃縮容器のフィルターの下方の空間に導かれる。濃縮容器のフィルターの下方の空間の藻水のうちフィルターに至った藻水において、所定のサイズより小さな藻と水は、フィルターを通過して、濾過水排出口から排出される。所定のサイズより大きな藻は、フィルターを通過せず下方の空間に留まる。その際に、フィルターが振動装置により面外方向に振動しているので、大きな藻はフィルターに反射されて、フィルター表面に付着することがない。さらに、粘液が除去されているので、粘液によるフィルターの目詰まりを生じない。よって、フィルター面を洗浄する装置は不要である。このようにして、所定のサイズより小さな藻と水を減少させることにより濃縮した藻水を濃縮藻水取出口より取り出すことが可能となる。したがって、培養池の藻水を、簡易な構造および低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮する方法となる。
　本発明の第９の態様に係る培養藻を含む藻水を濃縮する方法は、第８の態様に係る方法において、所定の時間が３日から５日の間である。このように構成すると、藻は、３日から５日の間、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、貯留されるので、藻からの粘液の分泌が止まり、ほぼ完全に粘液のない藻となる。
　本発明の第１０の態様に係る培養藻水濃縮システム１０１は、たとえば図１および図８に示すように、培養藻を含む藻水１０を貯留する藻水貯留部６２であって、藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する、藻水貯留部６２と；藻水貯留部６２から供給された藻水１０を濃縮する藻水濃縮部１６であって、藻水１０を受け入れ濃縮するための濃縮容器１と、濃縮容器１を上下の空間に区分けするフィルター３であって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルター３と、フィルター３を面外方向に振動させる振動装置５と、濃縮容器１に貯留された藻水１０を取り入れる藻水取入口７であって、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置された藻水取入口７と、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置され、濃縮容器１で濃縮された藻水１３を取り出すための濃縮藻水取出口９と、濃縮容器１のフィルター３より上方に配置され、フィルター３を通過した濾過水１２を排出する濾過水排出口８とを有する藻水濃縮部１６とを備える。
　このように構成すると、培養藻を含む藻水は、藻水貯留部で、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留されるので、粘液を分泌し易い藻においても、藻からの粘液の分泌が止まり、粘液のない藻となる。その上で、濃縮容器のフィルターの下方の空間に導かれる。濃縮容器のフィルターの下方の空間の藻水のうちフィルターに至った藻水において、所定のサイズより小さな藻と水は、フィルターを通過して、濾過水排出口から排出される。所定のサイズより大きな藻は、フィルターを通過せず下方の空間に留まる。その際に、フィルターが振動装置により面外方向に振動しているので、大きな藻はフィルターに反射されて、フィルター表面に付着することがない。さらに、藻は粘液のない状態であるので、粘液によりフィルターが目詰まりすることがない。よって、フィルター面を洗浄する装置は不要である。このようにして、所定のサイズより小さな藻と水を減少させることにより濃縮した藻水を濃縮藻水取出口より取り出すことが可能となる。したがって、培養池の藻水を、簡易な構造および低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮するシステムとなる。
　本発明の第１１の態様に係る培養藻水濃縮システムは、たとえば図１に示すように、第１０の態様に係るシステム１０１において、濃縮藻水取出口９から流出する濃縮された藻水１３の量を調整する流量調整装置４０を備える。このように構成すると、培養池から藻水貯留部を経て濃縮容器へ供給される藻水の量に対し、濃縮藻水取出口から流出する濃縮された藻水の量を調整することができる。よって、濃縮藻水取出口から流出される藻水の量が増えすぎて、濃縮容器中で、藻水の水面がフィルターより下がることを防止できる。さらに、濃縮藻水取出口から流出する藻水の量を調整することは濾過水排出口から排出される濾過水の量を調整することになり、藻水を所望の濃度に濃縮することができる。
　本発明の第１２の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１に示すように、第１０または第１１の態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、藻水貯留部６２に貯留された藻水１０を受け入れ、貯留する藻水供給部１７であって、藻水１０を貯留する藻水供給容器１８と、藻水供給容器１８が藻水１０を取り入れる供給容器取入口２１と、藻水供給容器１８から藻水１０を取り出す供給容器取出口１９とを有する、藻水供給部１７をさらに備える。このように構成すると、培養池からの培養藻を含む藻水は、藻水供給容器を経て、濃縮容器のフィルターの下方の空間に導かれる。藻水供給容器での藻水の液面を調整することで、濃縮容器のフィルターを濃縮藻水が押し上げる力を調整することができる。よって、振動装置でフィルターを振動させられなくなるほど大きな力で、藻水がフィルターを押し上げることを防止できる。
　本発明の第１３の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１、２及び８に示すように、第１２の態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、藻水供給容器１８に貯留される藻水１０の液面を計測する液面計２４を備え；液面計２４で計測した液面に応じて、藻水貯留部６２から藻水供給容器１８に送られる藻１０水の流量を調整する流量調整装置２５・２９を備える。このように構成すると、正確に藻水供給容器での藻水の液面を調整できるので、振動装置でフィルターを振動させられなくなるほど大きな力で、藻水がフィルターを押し上げることを確実に防止できる。
　本発明の第１４の態様に係る培養藻水濃縮システムは、例えば図１に示すように、第１０ないし第１３のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、濾過水排出口８は、振動装置５により振動するフィルター３の最高位置より高い位置に配置される。このように構成すると、フィルターが濃縮藻水あるいは濾過水の液面より上になることがない。よって、フィルターが空気に曝され、フィルターの開口に残った藻水が開口を閉塞し、フィルターが機能しなくなることを防止できる。
　本発明の第１５の態様に係る培養藻水濃縮システムは、第１０ないし第１４のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、所定の時間が３日から５日の間である。このように構成すると、藻は、３日から５日の間、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、貯留されるので、藻からの粘液の分泌が止まり、ほぼ完全に粘液のない藻となる。
　本発明の第１６の態様に係る培養藻水濃縮システムは、第１０ないし第１５のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、藻水貯留部が、培養池６０から受け入れた藻水１０を貯留する容器６２である。このように構成すると、藻水貯留部が容器であるので、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、貯留するのが容易である。
　本発明の第１７の態様に係る培養藻水濃縮システムは、第１０ないし第１５のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、たとえば図８に示すように、藻水貯留部が、培養池６０から受け入れた藻水１０を貯留する池６２である。このように構成すると、藻水貯留部が池であるので、藻水貯留部を安価に大きく作成することができる。
　本発明の第１８の態様に係る培養藻水濃縮システムの運転方法は、第１０ないし第１７のいずれかの態様に係る培養藻水濃縮システム１０１において、振動装置５を稼働させた後に、藻水貯留部６２から藻水濃縮部１６に藻水１０を供給する。このように構成すると、フィルターが振動装置により振動させられてから藻水が供給され、フィルターで濾過されるようになるので、藻がフィルターに付着することが防止できる。
　本発明の藻水濃縮システムによれば、培養藻を含む藻水を培養池から受け入れ、貯留する藻水供給部であって、藻水を貯留する藻水供給容器と、藻水供給容器が藻水を取り入れる供給容器取入口と、藻水供給容器から藻水を取り出す供給容器取出口とを有する、藻水供給部と、藻水供給部から供給された藻水を濃縮する藻水濃縮部であって、藻水を受け入れ濃縮するための濃縮容器と、濃縮容器を上下の空間に区分けするフィルターであって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルターと、フィルターを面外方向に振動させる振動装置と、供給容器取出口と連通し、濃縮容器に藻水を取り入れる濃縮容器藻水取入口であって、濃縮容器のフィルターより下方に配置された濃縮容器藻水取入口と、濃縮容器の前記フィルターより下方に配置され、濃縮容器で濃縮された藻水を取り出すための濃縮藻水取出口と、濃縮容器の前記フィルターより上方に配置され、フィルターを通過した濾過水を排出する濾過水排出口とを有する藻水濃縮部とを備えるので、培養池の藻水を、簡易な構造および低コストで、効率よく、所望のサイズの藻を含有する藻水に濃縮することができる。
　本発明の藻水濃縮システムの運転方法によれば、振動装置を稼働させた後に、藻水供給部から前記藻水濃縮部に前記藻水を供給するので、藻がフィルターに付着することを防止できる。
　本発明の培養池から培養藻を含む藻水を受け入れて濃縮する方法によれば、培養池からの培養藻を含む藻水は、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留されるので、藻からの粘液の分泌が止まり、粘液のない藻となる。その上で、面外方向に振動するフィルター処理するので、フィルター表面に付着することがなく、藻からの粘液によりフィルターが藻詰まりすることを防止できる。
　本発明の藻水濃縮システムによれば、培養池からの培養藻を含む藻水は、藻水貯留部で、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留されるので、藻からの粘液の分泌が止まり、粘液のない藻となる。その上で、濃縮容器のフィルターの下方の空間に導かれ、面外方向に振動するフィルターで濃縮される。よって、フィルター表面に付着することがなく、藻からの粘液によりフィルターが藻詰まりすることを防止できる。
　この出願は、日本国で２０１４年１０月３日に出願された特願２０１４－２０４７４３号、２０１５年２月２７日に出願された特願２０１５－０３７５０７号、および２０１５年３月２７日に出願された特願２０１５－０６６６１２号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
　また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
　出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
　本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
本発明に係る藻水濃縮システムの実施形態の藻水濃縮部と藻水供給部との構成の概略図である。 培養池から藻水供給容器に送られる藻水の流量を調整する流量調整装置の実施形態の概略図である。 フィルターの構成を説明する平面図である。 藻水濃縮部の構成を説明する鉛直断面図である。 図３とは別のフィルターの構成を説明する平面図である。 図５に示すフィルターの振動装置を説明する概念図である。 本発明に係る藻水濃縮システムの培養池の概略図であり、培養池に遮光屋根を備える例を示す。 本発明に係る藻水濃縮システムの培養池と藻水貯留部の概略図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
　先ず図１を参照して、本発明の第一の実施の形態に係る藻水濃縮システム１００について説明する。図１は、藻水濃縮部１６と藻水供給部１７の構成を示す概略図である。
藻水濃縮システム１００は、藻を培養する培養池（不図示）から培養藻を含む藻水１０を受け入れる藻水供給部１７と、藻水供給部から供給された藻水１０を濃縮し、濃縮した濃縮藻水１３を下流側の工程に供給すると共に、所定のサイズより小さな藻と水を含む濾過水１２を排出する藻水濃縮部１６を備える。さらに、藻水濃縮部１６から流出する濃縮藻水１３の流量を調整する濃縮藻水流量調整装置４０を備える。
　藻水供給部１７は、藻水１０を貯留する藻水供給容器１８と、培養池から藻水１０を藻水供給容器１８に取り入れる供給容器取入口２１と、藻水供給容器１８から藻水１０を藻水濃縮部１６に取り出す供給容器取出口１９とを備える。藻水供給容器１８は、藻水１０を貯留できる容器であり、大気開放されて内圧は大気圧になっている。供給容器取入口２１は、藻水供給容器１８の側壁、天井あるいは底板に設置されたノズルでよい。供給容器取入口２１には、培養池から藻水１０を搬送するチューブ２６（図２参照）が接続される。なお、「チューブ」という場合は、配管であってもホースであってもよい。供給容器取出口１９は、藻水供給容器１８の側壁あるいは底板に固定されたノズルで、藻水供給容器１８内の藻水１０の運転中の最低液面より下方に設置される。なお、メンテナンス等のために藻水供給容器１８から全ての藻水１０を抜き出すため、供給容器取出口１９を藻水供給容器１８の最も低い位置に設けてもよいし、ドレンノズルを別に設けてもよい。供給容器取出口１９には、藻水１０を藻水濃縮部１６に搬送するチューブ２０が接続される。
　図２に示すように、藻水供給容器１８には貯留されている藻水１０の液面を計測する液面計２４が配置される。そして、培養池から藻水供給容器１８に藻水１０を搬送するチューブ２６にはポンプ２５が配設される。ポンプ２５により藻水１０を培養池から藻水供給容器１８に圧送する。そこで、水位制御装置２９により液面計２４で計測した液面に基づき、ポンプ２５の回転数を調節して、藻水１０を搬送する量を調整する。水位制御装置２９とポンプ２５が藻水流量調整装置を構成する。しかし、藻水流量調整装置の構成は上記には限られない。培養池が藻水供給容器１８より高い位置にあり、重力流れで流れる場合には、チューブ２６に流量制御弁を設けて、流量制御弁で流量を調整してもよい。その他の手段で流量を調整してもよい。
　藻水濃縮部１６は、藻水１０を受け入れ濃縮するための濃縮容器１と、濃縮容器１を上下の空間に区分けするフィルターであって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルター３と、フィルター３を面外方向に振動させる振動装置５と、供給容器取出口１９と連通し、濃縮容器１に藻水１０を取り入れる濃縮容器藻水取入口７であって、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置された濃縮容器藻水取入口７と、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置され、濃縮容器１で濃縮された藻水１３を取り出すための濃縮藻水取出口９と、濃縮容器１のフィルター３より上方に配置され、フィルター３を通過した濾過水１２を排出する濾過水排出口８とを備える。
　濃縮容器１は、藻水１０を貯留できる容器であり、大気開放されて内圧は大気圧になっている。典型的には円筒形の容器であるが、その他の形状であってもよい。濃縮容器１の内部には、その内部空間（上方が開放されている場合には、上方が閉鎖されていると仮定した場合の空間である）を上下の空間に区分けするフィルター３が配置される。
　フィルター３は、所定のサイズ以上の藻は通さず、所定のサイズより小さな藻や水、その他、所定のサイズより小さな物質が通過する開口を有する。ここで、所定のサイズは、培養する藻の種類によっても異なるが、通常は１μｍ～５０μｍ程度である。フィルター３としては、例えば、電鋳シートフィルターやメッシュなどが用いられる。その中でも特に、藻水１０で腐食されない金属製の電鋳シートフィルターが好適である。電鋳シートフィルターは、メッシュに比較して藻が絡みにくい。また、金属製であると、繊維に比較して藻が絡み難い。さらに、後述するように、フィルター３を振動させても、塑性変形することがなく好適である。
　フィルター３の具体的な例として、下記が挙げられる。
金属メッシュ
素材　　：ステンレス鋼等
開口径　：３０～５０μｍ
　製造方法：微細線を織る
電鋳メッシュ
素材　　：ニッケル、ニッケル合金等
開口径　：１～５０μｍ
製造方法：リソグラフィー（紫外線、Ｘ線など）によるメッシュのパターンニングと電鋳
　図３および図４に示すように、フィルター３は、可撓性シール材２と共に上下から２枚のフィルター枠４で挟んで保持する。可撓性シール材２は、例えばステンレスシートで形成された円環板である。可撓性シール材２の外周は、図４に示すように、濃縮容器１に固定される。なお、図３は、フィルター３の構成を説明する平面図であり、図４は、藻水濃縮部１６の、濃縮容器１、濃縮容器藻水取入口７、濾過水排出口８、濃縮藻水取出口９、フィルター３、可撓性シール材２、フィルター枠４、振動装置５、連結機構６およびフィルター駆動アーム４５を示す鉛直断面図である。また、濃縮容器１と可撓性シール材２の間を藻水１０が通りぬけないようになされる。フィルター枠４は、例えばステンレスシートで形成され、フィルター３とほぼ同じ外形を有する円環板である。さらに、フィルター３の振動時の過剰な変形を抑制するために、フィルター枠４の円環の内周を十字につなぐ補強板を有するのが好ましい。このように構成すると、フィルター３は藻水１０で押し上げられる力により損傷を受けにくい。可撓性シール材２を介してフィルター３を濃縮容器１に固定すると、可撓性シール材２が変形するので、フィルター３が面外方向に振動しやすい。また２枚のフィルター枠４で挟んで保持しているので、フィルター３の交換が容易である。よって、同じ藻水濃縮システム１００で、フィルター３を交換することにより、種々の大きさの藻の藻水の濃縮が容易となる。
　なお、フィルター３を保持する構成は、上記に限られない。フィルター３と濃縮容器１の間を藻水１０が通過せず、かつ、フィルター３が面外方向に振動できる構成であればよい。例えば、フィルター３の周囲を、濃縮容器１の内面を摺動する円環で固定してもよい。また、フィルター３の形状は円形には限られず、多角形、その他の形状でもよい。
　濃縮容器１の上方にフィルター３を面外に振動させる振動装置５が配置される。振動装置５の位置は、濃縮容器１の上方には限られないが、振動装置５が藻水１０あるいは濾過水１２の飛沫を浴びず、また、メンテナンスが容易であるので、濃縮容器１の上方が好ましい。特に、濃縮容器１の上方が開放されている場合には、好適である。フィルター３を面外に振動させるとは、ほぼ水平に配置されたフィルター３の振動に鉛直成分が含まれることであり、水平成分も含んで斜め方向に振動する場合を含む。振動装置５は、典型的には電磁振動発生機であるが、その他の振動発生機であってもよい。振動装置５として電磁振動発生機を用いる場合には、商用電源の電圧（１００Ｖまたは２００Ｖ）および周波数（５０Ｈｚ～６０Ｈｚ）で電磁振動を発生するようにするとよい。フィルター３は、５０Ｈｚ～６０Ｈｚ程度の周波数の振動で、後述の効果を発揮でき、かつ、周波数変換のためのインバータ等が不要となり、装置を簡素化できるためである。さらに、５０Ｈｚ～６０Ｈｚ程度の比較的低周波数であるために、振動により藻を損傷することがない。なお、振幅は、例えば、０．１～１ｍｍ程度である。
　振動装置５で発生した振動は、連結機構６を介してフィルター３に伝達される。連結機構６は、例えば、振動装置５の出力軸に結合する鉛直方向のロッドと、ロッドの振動をフィルター枠４に分散して伝えるフィルター駆動アーム４５とで構成される。フィルター駆動アーム４５は、上部がロッドに連結され、その上部とフィルター枠４の円環部分を連結する４本のアームとを備える。さらに、ロッドの下部は、フィルター枠４の十字の補強板の中央に連結する。このように構成すると、フィルター枠４に均等に振動力が伝達され、フィルター３が均一に振動し易い。なお、連結機構６の構成は上記に限られない。アームの本数は３本でも、５本以上でもよい。また、振動装置５で発生した振動をフィルター３に伝達することができる他の公知の構成でよい。
濃縮容器藻水取入口７は、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置される。濃縮容器藻水取入口７にはチューブ２０が接続され、供給容器取出口１９と連通する。よって、藻水供給容器１８の藻水１０を濃縮容器１に取り入れることができる。供給容器取出口１９と濃縮容器藻水取入口７との間のチューブ２０に、チューブ２０を流れて藻水供給容器１８から濃縮容器１に流れる藻水の流量を測定する供給藻水流量計３６を設置する。
濃縮藻水取出口９は、濃縮容器１のフィルター３より下方に配置される。後述のように、濃縮容器藻水取入口７から濃縮容器１に取り入れた藻水１０は、フィルター３で濾過され、フィルター３の下方の空間の藻水は、所定のサイズ以上の藻が濃縮された濃縮藻水１３となるので、その濃縮藻水１３を濃縮容器１から取り出す。濃縮藻水取出口９には濃縮藻水チューブ４１が接続され、次工程へと濃縮藻水１３を搬送する。
　濃縮藻水取出口９には濃縮藻水チューブ４１が接続され、濃縮藻水チューブ４１には藻水濃縮システム１００から次工程へと搬送される濃縮藻水１３の流量を測定する濃縮藻水流量計４３を備える。また、藻水濃縮システム１００から次工程へと搬送される濃縮藻水１３の流量を調整する流量調整弁４２を備える。濃縮藻水制御装置４４により、濃縮藻水流量計４３で計測した流量に基づき、流量調整弁４２の開度を調節することで、濃縮容器１から取り出す濃縮藻水１３の量を調整できる。すなわち、濃縮藻水流量計４３、流量調整弁４２、濃縮藻水制御装置４４等で、濃縮藻水流量調整装置４０を構成できる。なお、濃縮藻水流量調整装置４０の構成は上記に限られない。例えば、濃縮藻水１３が搬送される先の高さを変化させて流量を調整してもよいし、流路抵抗の異なる経路を複数用意して、適切な経路を選択して流すことにより流量を調整してもよく、その他公知の流量調整手段を用いることができる。
濾過水排出口８は、濃縮容器１のフィルター３より上方に配置され、フィルター３を通過した濾過水１２を濃縮容器１から排出する。ただし、フィルター３より高すぎる位置に配置されると、フィルター３の上の濾過水１２の重量が増加し、振動装置５でフィルター３を面外方向に振動させにくくなる。そこで、例えばフィルター３より１～５ｍｍ高い位置、好ましくは、１～２ｍｍ高い位置に配置される。典型的には、濾過水排出口８にはチューブが接続され、濾過水１２を培養池（不図示）へ戻す。濾過水１２を他の用途に用いてもよいし、廃棄してもよい。濾過水排出口８は濾過水１２を必要な流量より大きな流量で流せるようにして、フィルター３を通過した濾過水１２の液面が濾過水排出口８の高さと一致するようにするのが好ましい。濾過水排出口８から流出する濾過水１２の流量を計測する濾過水排水流量計３７を備え、濾過水１２の流量を濃縮藻水制御装置４４に送信する。よって、濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３および濾過水１２の全流量を、濃縮藻水制御装置４４が算定できる。
　次に、藻水濃縮システム１００の運転について説明する。まず、培養池から藻水供給容器１８に藻水１０を取り入れる。そして、藻水供給容器１８から藻水１０を濃縮容器１に取り入れる。濃縮容器１では、フィルター３が藻水１０に浸るまで藻水を取り入れる。なお、藻水濃縮システム１００を運転し、その後停止するときに、フィルター３が濾過水１２の液面より高い位置にあると、フィルター３が空気に曝される。すると、フィルター３の開口に残った藻水１０に表面張力が生じる。そのため、開口に残った藻水１０が開口を塞ぎ、フィルター３とフィルター３の下方の濃縮藻水１３または藻水１０との間に入った空気が抜けなくなる。すると、濃縮藻水１３または藻水１０がフィルター３に接触できなくなる。そのため、藻水の濃縮運転が再開できなくなる。すなわち、フィルター３は、常時、藻水１０または濾過水１２に浸っているのが好ましい。そこで、濾過水排出口８は、振動するフィルター３の最高位置より高い位置に配置されている。
　フィルター３が藻水１０または濾過水１２に浸っている状態で、振動装置５を起動して、フィルター３を振動させる。フィルター３が振動することにより、フィルター３への藻の付着を防止できるが、振動を止めていると藻が付着し、開口が塞がれてしまうためである。ここまでが、運転準備段階である。
　運転を開始するには、藻水供給容器１８中の藻水１０の液面２２をフィルター３の高さより所定の水位差２３だけ高くするのが好ましい。フィルター３の高さは実質的に決まっているので、図２を参照して説明したように、藻水供給容器１８中の藻水１０の液面２２を調整すればよい。水位差２３が大きすぎると、藻水１０がフィルター３（フィルター枠４等を含む）を上方に押し上げる力が大きくなる。すると、その力が連結機構６から振動装置５へ力が伝わり、振動装置５を振動させるのに大きな駆動力が必要となり、場合によっては、振動装置５が稼働しなくなる。逆に水位差２３が小さすぎると、あるいは、藻水供給容器１８中の藻水１０の液面２２がフィルター３の高さより低いと、藻水供給容器１８からの藻水１０がフィルター３を通過しなくなる。よって、濃縮容器１での藻水１０の濃縮が行われなくなる。そこで所定の水位差２３は、藻の種類、フィルター３の開口の大きさ等の条件によって異なるが、１００ｍｍ～３００ｍｍ程度とすることが多い。
　水位差２３を所定の値に保つことにより、藻水供給容器１８からチューブ２０を通って藻水１０が濃縮容器藻水取入口７から濃縮容器１に取り入れられる。その流量を供給藻水流量計３６で計測する。計測した濃縮容器１に取り入れられる藻水１０の流量は、濃縮藻水制御装置４４に送信される。
　濃縮容器１に取り入れられた藻水１０の一部はフィルター３に達する。藻水１０のうち、フィルター３の開口よりサイズの小さな藻やその他の浮遊物質および水１１は開口を通ってフィルター３の上方へ濾過水１２として流れる。フィルター３の上方に流れた濾過水１２は、濾過水排出口８より濃縮容器１外へ排出される。その流量を濾過水排水流量計３７で計測し、濃縮藻水制御装置４４に送信する。
　フィルター３に達した藻水１０中のフィルター３の開口よりサイズの大きな藻１５は、開口を通過できず、フィルター３の下方の空間に留まる。その際に、フィルター３に達しても、フィルター３が面外に振動しているので、フィルター３に反射され、フィルター３に付着することがない。したがって、開口が目詰まりすることもない。すなわち、フィルター３の洗浄も不要である。
　このように、フィルター３の開口よりサイズの小さな藻やその他の浮遊物質および水１１は開口を通ってフィルター３の上方へ濾過水１２として流れ、開口よりサイズの大きな藻１５はフィルター３の下方の空間に留まるので、フィルター３の下の空間には、所定のサイズ以上の藻が濃縮された濃縮藻水１３が生成される。フィルター３の下方の空間の濃縮藻水１３は、濃縮藻水流量調整装置４０で流量を調整されつつ、濃縮藻水取出口９から取り出され、次の工程、例えば、乾燥工程や油分抽出工程へ送られる。なお、濃縮藻水取出口９から流出する濃縮藻水１３の流量を濃縮藻水流量計４３で計測し、濃縮藻水制御装置４４に送信する。
　濃縮藻水制御装置４４では、供給藻水流量計３６で計測した濃縮容器１に取り入れられる藻水１０の流量、濾過水排水流量計３７で計測した濃縮容器１から濃縮容器１外へ排出される濾過水１２の流量、および、濃縮藻水流量計４３で計測される濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３の流量を受信する。そこで、濃縮容器１に入る藻水１０の流量、濃縮容器１から排出される濾過水１２の流量、および濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３の流量から、濃縮容器１での濃縮倍率を算定することができる。つまり、所望の濃度の濃縮藻水１３となるように、濃縮藻水流量調整装置４０で濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３の流量を調整することができる。藻水濃縮システム１００によれば、所望の濃度の濃縮藻水１３を連続運転で得ることが可能となる。さらに、濃縮容器１へ流入する藻水１０の流量と、濃縮容器１から流出する濾過水１２および濃縮藻水１３の流量より、藻水濃縮システム１００で漏れが生じていないかを確認できる。
　濃縮容器１のフィルター３の下方の空間の濃縮藻水１３は、濃縮容器藻水取入口７から流入する藻水１０の流れにより撹拌され、濃縮度合いも均一になる。しかし、濃縮容器１の容量、流入する藻水１０の流量あるいは流速、藻のサイズなどにより、濃縮度合いが不均一になることもある。その場合には、濃縮容器１のフィルター３の下方の空間に撹拌装置（不図示）を設置してもよい。
　上記の説明では、供給藻水流量計３６で計測した濃縮容器１に取り入れられる藻水１０の流量、濾過水排水流量計３７で計測した濃縮容器１から濃縮容器１外へ排出される濾過水１２の流量、および、濃縮藻水流量計４３で計測される濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３の流量を濃縮藻水制御装置４４で受信し、液面計２４で計測した藻水供給容器１８の液面は水位制御装置２９で受信するとした。しかし、１つの制御装置で、これら全ての計測値を受信して、水位差２３の調整と濃縮倍率の調整とを行ってもよい。
　上記の説明では、濾過水排水流量計３７で計測した濃縮容器１から濃縮容器１外へ排出される濾過水１２の流量と濃縮藻水流量計４３で計測される濃縮容器１から流出する濃縮藻水１３の流量の両方を計測するものとしたが、いずれか一方だけを計測して、濃縮倍率の調整を行ってもよい。
　下記の装置を用いて、藻水の濃縮試験を行った。
（試験装置）
フィルター：　開口径３０μｍの電鋳シート
フィルター面積：　　１５０ｃｍ２
振動装置：　　電磁振動発生機　ＡＣ１００Ｖ，５０Ｈｚ
藻水供給容器の液面とフィルターとの水位差：　１５０ｍｍ
フィルターの振動：　　鉛直方向、振幅０．５ｍｍ、周波数５０Ｈｚ
（試験結果）
濾過速度：　　（振動中）　２８ｃｃ／ｃｍ２／ｍｉｎ
（振動停止）振動停止後、１分程度で濾過水が流れなくなる
　以上の試験では、フィルターを面外に振動することにより、フィルター面を濾過水が通過し、フィルターの振動を停止すると濾過水の通過も停止することが確認された。濾過水を顕微鏡観察すると、３０μｍ以上の藻は殆ど観察されなかった。フィルターを振動させることで、フィルターの開口よりサイズの大きな藻は、跳ね返されて、フィルターの開口に付着せず、フィルターの開口よりサイズの小さな藻および水はフィルターの開口を通過したものと考えられる。振動を停止すると、藻がフィルターの開口に付着し、開口を閉鎖して、濾過水がフィルターを通過しなくなったものと考えられる。
　次に、図５および図６を参照して、フィルター３および振動装置５の別の実施例を説明する。図５は、別の実施例のフィルター３を説明する平面図であり、図６は、フィルター３と振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃを説明する概念図である。フィルター３そのものは、図３に示すものと変わりはない。しかしフィルター枠４’は、円環状の外枠４Ａと中央４Ｃをつなぐ補強板４Ｂを３枚備えている点で異なる。補強板４Ｃは、等しい中心角、すなわち１２０°間隔で、配置される。なお、等しい中心角という場合には、厳密に等間隔である必要はなく、後述するように、フィルター３の下方の濃縮藻水１３にフィルター３と平行な方向の流れを生じさせ得る程度であればよい。そして、３台の振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃを介して各補強板４Ｂに連結される。
　連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃが各補強板４Ｂに連結される位置は、特に限定されないが、円周上に配置されるのが好ましい。その位置は、補強板４Ｂと円環状の外枠４Ａとの交点（すなわち、円環状の外枠４Ａ内）であってもよい。円環状の外枠４Ａもしくは近い部分に連結されると、小さな力でフィルター３を振動させることができる。中央４Ｃに近い位置に連結されると、小さな振動でもフィルター３全体を振動させることができる。
なお、図５に示す例では、連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃを補強板４Ｂの円環状の外枠４Ａに比較的近い部分に連結している。このように、連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃを補強板４Ｂの円環状の外枠４Ａに近い部分に連結すると、連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃから補強板４Ｂに加えられる振動により、補強板４Ｂの外枠４Ａとの接続部に大きなひずみが生ずることがある。そこで、円環状の外枠４Ａと補強板４Ｂとの交点間を連結する３枚の第２の補強板４Ｄをさらに設けている。ただし、第２の補強板４Ｄは必須ではない。
　振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃは、三相交流の電源５０から、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相を受電する。そのため、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃには、１２０°の位相差を持った電流が供給される。よって、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃの振動が、１２０°の位相差を有する。よって、フィルター枠４’およびフィルター３は円周方向に波打つように振動する。
　フィルター枠４’およびフィルター３が波打つように振動するために、フィルター３の下面では、濃縮藻水１３にフィルター３と平行方向の流れＦが生ずる。その結果、平行方向の流れＦによりフィルター３の下面の藻の付着が防止される。すなわち、上下振動に加え、平行方向の流れＦにより、藻の付着がより防止される。
　電源５０から振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃへの電流の周波数を変換する周波数変換器（いわゆる、三相インバータ）５２を備え、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃでの振動速度を変えるようにするのが好ましい。振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃの振動速度が変わることにより、フィルター３と平行方向の流れＦの流速を変え、さらに流れＦの強さを変えることもでき、藻の付着を防止する機能をさらに高めることができる。
　これまでの説明では、補強板４Ｃの枚数を３枚とし、振動装置５Ａ、５Ｂ、５Ｃも連結機構６Ａ、６Ｂ、６Ｃも３台として説明したが、これらは、３の倍数であればよい。例えば、フィルター３の面積が大きくなれば、補強板４Ｃの枚数を６枚、振動装置５も連結機構６も６台としてもよく、９枚と９台としてもよい。３の倍数であれば、３相交流を用いて、フィルター３に位相差のある振動を与えることができる。
　また、フィルター枠４’およびフィルター３が中央４Ｃ付近でたわまない様にするため、中央４Ｃに連結するフィルター支持機構（不図示）を備えてもよい。フィルター３の構造によって、中央４Ｃ付近でのフィルター３の上下振動が小さくなり、藻の付着の恐れがある場合には、フィルター支持機構にも振動装置を設け、中央４Ｃを振動させてもよい。その場合に、振動周波数あるいは位相を他の振動装置と違えてもよいし、いずれかの振動装置と同じであってもよい。中央４Ｃが上下振動することで、中央４Ｃ付近のフィルター３への藻の付着を防止できる。
　次に、図７を参照して、本発明の第二の実施の形態に係る藻水濃縮システム１０１について説明する。藻水濃縮システム１０１では、これまで説明した藻水濃縮システム１００に対して、培養藻を含む藻水を貯留する藻水貯留部であって、藻水を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する藻水貯留部を、藻水供給部１７の上流側にさらに備える。図７は培養池６０に遮光屋根６４を設置した例を示す。培養池６０には、その上面を覆い、日光を遮光する遮光屋根６４が設置される。遮光屋根６４は開閉可能であり、開かれたときには培養池６０に日光を取り入れ、閉じられたときには、日光を遮断する。遮光屋根６４の開閉は、培養池６０上に敷設されたレール（不図示）上を遮光屋根６４がスライドしてもよいし、カメラのシャッターのように、複数枚の板が、その一端の軸回りを振れ動くことにより、開閉をしてもよく、その他の公知な方法で開閉してもよい。
　培養池６０には、培養池６０内に水流を発生させる水流発生器６６が設置される。培養池６０内の水を循環することにより、養分が均等にいきわたり、生育が均等になるようにし、また、生育した藻の分布を均一にする。
培養池６０では、藻を培養している間は、遮光屋根６４を開き、培養池６０内に日光を取り込む。さらに、水流発生器６６を稼働して、水流を発生させ、また、必要な養分を与えて、藻を培養する。藻が所定の程度に培養されると、遮光屋根６４を閉じて遮光し、水流発生器６６を停止して水流のない状態とし、養分を与えないようにする。すなわち、培養池６０が藻水貯留部として用いられる。そして、所定の時間、たとえば３日から１週間程度経過したら、藻水１０は、チューブ６８からポンプ２５を経て、藻水供給部１７に送られる。
　図８は、培養藻を含む藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する装置の別の例を示す。図８に示す例では、培養池６０から藻水供給部１７に至るチューブ６８に藻水１０を貯留する無ストレス池６２を設ける。無ストレス池６２は、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、藻水１０を貯留する。すなわち、藻水貯留部である。無ストレス池６２には、その上面を覆い、日光を遮光する遮光屋根６４が設置される。遮光屋根６４の構造は、培養池６０用に説明したのと同様である。なお、無ストレス池６２を設ける場合であっても、水流発生器６６は培養池６０に設置される。よって、培養池６０からの藻水１０の流入および藻水供給部１７への藻水の流出が止まれば、水流のない状態となる。培養池６０から無ストレス池６２へ、不図示のポンプにより藻水１０を送っても、高低差により送ってもよい。高低差により藻水１０を送る場合には、藻水１０の流れを止める弁あるいは水門（不図示）を設置する。なお、培養池６０から藻水供給部１７に至るチューブ６８は、藻水１０の流れる溝であってもよい。
　無ストレス池６２に代えて、藻水貯留部として、容器を設置してもよい。容器の蓋あるいは屋根を開閉式にすればよい。容器の形状は任意である。藻水貯留部として容器を用いると、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、貯留するのが容易となり、さらに、遮光屋根６４あるいは蓋の設置が容易になる。一方、無ストレス池６２とすると、藻水貯留部を安価に大きく作成することができる。
次に、藻水濃縮システム１０１の運転、すなわち、培養簿を含む藻水を濃縮する方法について説明する。まず、培養池６０にて藻を培養する。培養する際には、日光を当て、養分を与え、水流発生器６６を稼働して、水流を発生させて水を循環するのがよい。藻が成長したら、藻水１０を濃縮する。
そこで先ず、藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する。図７に示すように、培養池６０の遮光屋根６４を閉じて遮光し、水流発生器６６を停止して水流のない状態とし、養分を与えないようにする。あるいは、図８に示すように、藻水１０を無ストレス池６２に貯留し、遮光屋根６４を閉じて遮光し、水流のない状態で、かつ、養分を与えないようにする。無ストレス池６２ではなく、容器に貯留してもよい。所定の時間は、３日から１カ月以内とするのが好ましい。３日間貯留すると、粘液がほとんど消滅する。より粘液を消滅させるには５日間程度貯留するのが好ましく、１週間貯留する方がさらに好ましい。貯留期間を長くし過ぎると、設備の稼働状況が悪くなり、経済的に好ましくない。そのため、貯留期間は、たとえば２週間以内、あるいは１週間以内、さらには５日以内と、短い方が好ましい。
藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留したら、藻水供給容器１８に取り入れる。藻水１０の藻水供給容器１８への取り入れは、不図示のポンプによって行っても、高低差によって行ってもよい。
　藻水１０を藻水供給容器１８に取り入れた後の運転は、藻水濃縮システム１００の運転と同様であるので、重複する説明は省略する。なお、藻水１０を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留することにより、藻の粘液も消滅しているので、粘液によるフィルター３の目詰まりも生じない。したがって、開口が目詰まりすることもない。すなわち、フィルター３の洗浄も不要である。よって、粘液を分泌し易い藻においても、好適に藻水を濃縮することができる。
　以下、本明細書で用いた主な符号をまとめて示す。
１：濃縮容器
２：可撓性シール材
３：フィルター
４、４’：フィルター枠
４Ａ：円環状の外枠
４Ｂ：補強板
４Ｃ：中央
４Ｄ：第２の補強板
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ：振動装置
６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ：連結機構
７：濃縮容器藻水取入口
８：濾過水排出口
９：濃縮藻水取出口
１０：藻水
１１：開口よりサイズの小さな藻やその他の浮遊物質および水
１２：濾過水
１３：藻濃縮水
１５：開口よりサイズの大きな藻
１６：藻水濃縮部
１７：藻水供給部
１８：藻水供給容器
１９：供給容器取出口
２０：チューブ
２１：供給容器取入口
２２：藻水供給容器の藻水の液面
２３：水位差
２４：液面計
２５：ポンプ
２６：チューブ
２９：水位制御装置
３６：供給藻水流量計
３７：濾過水排水流量計
４０：濃縮藻水流量調整装置
４１：濃縮藻水チューブ
４２：流量調整弁
４３：濃縮藻水流量計
４４：濃縮藻水制御装置
４５：フィルター駆動アーム
５０：電源
５２：周波数変換器
６０：培養池
６２：無ストレス池（藻水貯留部）
６４：遮光屋根
６６：水流発生器
６８：チューブ
１００、１０１：藻水濃縮システム
Ｆ：藻水のフィルターと平行方向の流れ

Claims (13)

  1. 　培養藻を含む藻水を培養池から受け入れ、貯留する藻水供給部であって、
    　　藻水を貯留する藻水供給容器と、
    　　前記藻水供給容器が前記藻水を取り入れる供給容器取入口と、
    　　前記藻水供給容器から前記藻水を取り出す供給容器取出口とを有する、藻水供給部と；
    　前記藻水供給部から供給された藻水を濃縮する藻水濃縮部であって、
    　　藻水を受け入れ濃縮するための濃縮容器と、
    　　前記濃縮容器を上下の空間に区分けするフィルターであって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルターと、
    　　前記フィルターを面外方向に振動させる振動装置と、　　
    　　前記供給容器取出口と連通し、前記濃縮容器に前記藻水を取り入れる濃縮容器藻水取入口であって、前記濃縮容器の前記フィルターより下方に配置された濃縮容器藻水取入口と、
    　　前記濃縮容器の前記フィルターより下方に配置され、前記濃縮容器で濃縮された藻水を取り出すための濃縮藻水取出口と、
    　　前記濃縮容器の前記フィルターより上方に配置され、前記フィルターを通過した濾過水を排出する濾過水排出口とを有する藻水濃縮部とを備える；
    　培養藻水濃縮システム。
  2. 　培養藻を含む藻水を貯留する藻水貯留部であって、前記藻水を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する藻水貯留部を、前記藻水供給部の上流側にさらに備える；
    　請求項１に培養藻水濃縮システム。
  3. 　培養藻を含む藻水を貯留する藻水貯留部であって、前記藻水を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する、藻水貯留部と；
    　前記藻水貯留部から供給された藻水を濃縮する藻水濃縮部であって、
    　　前記藻水を受け入れ濃縮するための濃縮容器と、
    　　前記濃縮容器を上下の空間に区分けするフィルターであって、所定のサイズ以上の藻を通さないフィルターと、
    　　前記フィルターを面外方向に振動させる振動装置と、　　
    　　前記濃縮容器に前記貯留された藻水を取り入れる藻水取入口であって、前記濃縮容器の前記フィルターより下方に配置された藻水取入口と、
    　　前記濃縮容器の前記フィルターより下方に配置され、前記濃縮容器で濃縮された藻水を取り出すための濃縮藻水取出口と、
    　　前記濃縮容器の前記フィルターより上方に配置され、前記フィルターを通過した濾過水を排出する濾過水排出口とを有する藻水濃縮部とを備える；
    　培養藻水濃縮システム。
  4. 　前記濃縮藻水取出口から流出する濃縮された藻水の量を調整する濃縮藻水流量調整装置を備える；
    　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の培養藻水濃縮システム。
  5. 　前記藻水供給容器に貯留される藻水の液面を計測する液面計を備え；
    　前記液面計で計測した液面に応じて、前記培養池から前記藻水供給容器に送られる藻水の流量を調整する藻水流量調整装置を備える；
    　請求項４に記載の培養藻水濃縮システム。
  6. 　前記濾過水排出口は、前記振動装置により振動する前記フィルターの最高位置より高い位置に配置された；
    　請求項５に記載の培養藻水濃縮システム。
  7. 　前記フィルターを、円環状の外枠と、中央から円環状の外枠まで等中心角で半径方向に延びて枚数が３の倍数の補強板とを有するフィルター枠で保持し；
    　前記振動装置を前記補強板毎に備え；
    　前記振動装置は、前記フィルター枠の補強板または補強板と円環状の外枠との交点に連結されて前記フィルター枠を介してフィルターを振動させ；
    　前記振動装置は、円周方向の順に三相交流のＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電流が供給されて、位相がずれて振動する；
    　請求項６に記載の培養藻水濃縮システム。
  8. 　前記三相交流の周波数を変換する周波数変換器をさらに備える；
    　請求項７に記載の培養藻水濃縮システム。
  9. 　前記藻水貯留部が、培養池から受け入れた前記藻水を貯留する容器である；
    　請求項２または請求項３に記載の培養藻水濃縮システム。
  10. 　前記藻水貯留部が、培養池から受け入れた前記藻水を貯留する池である；
    　請求項２または請求項３に記載の培養藻水濃縮システム。
  11. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の培養藻水濃縮システムの運転方法であって、
    　前記振動装置を稼働させた後に、前記藻水供給部から前記藻水濃縮部に前記藻水を供給する；
    　培養藻水濃縮システムの運転方法。
  12. 　培養藻を含む藻水を濃縮する方法であって：
    前記培養藻を含む藻水を、光を遮断し、水流のない状態で、かつ、養分を与えず、所定の時間、貯留する工程と；
    前記貯留された藻水を、フィルターで上下の空間に区分けされた濃縮容器の下方の空間に導入する工程と；
    　前記フィルターを面外方向に振動させて、前記濃縮容器に導入された藻水をフィルター処理する工程と；
    前記フィルターを通過した藻水を分離し、前記フィルターを通過しない藻を含む藻水を回収する工程とを備える；
    方法。
  13. 　前記所定の時間が３日から５日の間である；
    　請求項１２に記載の方法。
PCT/JP2015/076146 2014-10-03 2015-09-15 培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法 WO2016052174A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MYPI2017701152A MY182767A (en) 2014-10-03 2015-09-15 Cultured algae water concentration system, method for operating cultured algae water concentration system, and method for concentrating algae water containing cultured algae
AU2015325779A AU2015325779B2 (en) 2014-10-03 2015-09-15 Cultured algae water concentration system, method for operating cultured algae water concentration system, and method for concentrating algae water containing cultured algae
US15/512,667 US10508261B2 (en) 2014-10-03 2015-09-15 Cultured algae water concentration system, method for operating cultured algae water concentration system, and method for concentrating algae water containing cultured algae
EP15848036.8A EP3202886B1 (en) 2014-10-03 2015-09-15 Cultured algae water concentration system, method for operating cultured algae water concentration system, and method for concentrating algae water containing cultured algae
CN201580053543.2A CN107075436B (zh) 2014-10-03 2015-09-15 培养藻水浓缩系统、培养藻水浓缩系统的运转方法、及对含有培养藻的藻水进行浓缩的方法
ES15848036T ES2763572T3 (es) 2014-10-03 2015-09-15 Sistema de concentración de agua de algas cultivadas, método para operar el sistema de concentración de agua de algas cultivadas, y método para concentrar agua de algas que contiene algas cultivadas

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014204743 2014-10-03
JP2014-204743 2014-10-03
JP2015-037507 2015-02-27
JP2015037507A JP6441118B2 (ja) 2015-02-27 2015-02-27 培養池から培養藻を含む藻水を受け入れて濃縮する方法、培養藻水濃縮システムおよび培養藻水濃縮システムの運転方法
JP2015-066612 2015-03-27
JP2015066612A JP6441145B2 (ja) 2014-10-03 2015-03-27 培養藻水濃縮システムおよび培養藻水濃縮システムの運転方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016052174A1 true WO2016052174A1 (ja) 2016-04-07

Family

ID=55630216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/076146 WO2016052174A1 (ja) 2014-10-03 2015-09-15 培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法

Country Status (2)

Country Link
MY (1) MY182767A (ja)
WO (1) WO2016052174A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998028407A2 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Eastman Chemical Company Method for rupturing microalgae cells
JP2009118780A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Ihi Corp 微生物検出方法およびろ過装置
WO2014057889A1 (ja) * 2012-10-11 2014-04-17 株式会社神鋼環境ソリューション 微細藻類の培養装置及び微細藻類の培養方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998028407A2 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Eastman Chemical Company Method for rupturing microalgae cells
JP2009118780A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Ihi Corp 微生物検出方法およびろ過装置
WO2014057889A1 (ja) * 2012-10-11 2014-04-17 株式会社神鋼環境ソリューション 微細藻類の培養装置及び微細藻類の培養方法

Also Published As

Publication number Publication date
MY182767A (en) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107075436B (zh) 培养藻水浓缩系统、培养藻水浓缩系统的运转方法、及对含有培养藻的藻水进行浓缩的方法
US8642326B1 (en) System for the production and harvesting of algae
CN201239611Y (zh) 膜分离单元用管座
CN204911253U (zh) 旋转式圆盘平板膜分离装置
CN1486210A (zh) 滤水器
JP6441118B2 (ja) 培養池から培養藻を含む藻水を受け入れて濃縮する方法、培養藻水濃縮システムおよび培養藻水濃縮システムの運転方法
US20110253646A1 (en) Algae filtration systems and methods
CN211394071U (zh) 一种污水处理用超滤膜过滤装置
CN206325269U (zh) 水平流连续砂滤设备
CN107998746A (zh) 一种水产养殖原位过滤方法与装置
WO2016052174A1 (ja) 培養藻水濃縮システム、培養藻水濃縮システムの運転方法、および培養藻を含む藻水を濃縮する方法
AU2015216570B2 (en) Air flow enhanced self-cleaning disc filter apparatus
JP6441145B2 (ja) 培養藻水濃縮システムおよび培養藻水濃縮システムの運転方法
CN102500165A (zh) 一种具有反冲再生功能的复合精密过滤介质及其应用
CN106984127B (zh) 空气净化器及空气净化系统
CN203327747U (zh) 鱼池景观水生化过滤器
CN101982217A (zh) 水产养殖系统水中固体颗粒物的清除装置
CN102642938A (zh) 高浊度塔形净水器
CN108373246B (zh) 生活污水处理设备
CN215828485U (zh) 低能耗粪水分离器
CN208454664U (zh) 一种净水器用前置组合滤芯
CN209367904U (zh) 一种漂浮式水产养殖水质净化装置
CN203763968U (zh) 一种分离装置
CN109111036A (zh) 高效天然水体净化过滤装置及其方法
CN202785795U (zh) 内循环生物滤池反应器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15848036

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15512667

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015325779

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20150915

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015848036

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015848036

Country of ref document: EP