WO2021125204A1 - 好塩性微細藻類培養用の人工池の製造方法及び人工池 - Google Patents

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WO2021125204A1
WO2021125204A1 PCT/JP2020/046882 JP2020046882W WO2021125204A1 WO 2021125204 A1 WO2021125204 A1 WO 2021125204A1 JP 2020046882 W JP2020046882 W JP 2020046882W WO 2021125204 A1 WO2021125204 A1 WO 2021125204A1
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artificial pond
water
seawater
microalgae
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PCT/JP2020/046882
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みどり 倉橋
泰彦 森田
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国立大学法人東京大学
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an artificial pond for culturing halophilic microalgae, and more specifically, it is preferable to provide a water-impermeable structure on the bottom surface or side surface of the artificial pond using a mixed particle group having a specific composition.
  • the present invention relates to a method for producing an artificial pond for culturing salty microalgae, an artificial pond produced by the production method, and a method for producing halophilic microalgae to be cultivated in the artificial pond.
  • Patent Documents 3 and 4 describe a method in which halophilic blue-green algae are cultured at a high salt concentration to a stationary stage and then cultured at a low salt concentration for several hours to several days to produce polysaccharides, and the polysaccharides are separated and purified.
  • Patent Document 4 describes a method for solvent-extracting ⁇ -carotene from an aqueous algae biomass suspension.
  • Patent Document 5 describes a tarpaulin in which granular fine pieces of clay such as bentonite are adhered to a sheet such as high-density polyethylene with an adhesive such as polyisobutylene or butyl polyacrylate.
  • Patent Document 6 describes a waterproof sheet obtained by applying a bentonite elastomer obtained by kneading bentonite with water to the back surface of a "sheet material such as a vinyl chloride sheet" on which a fiber aggregate is fixed.
  • Patent Document 7 describes an admixture made by adding an inorganic substance such as bentonite to an emulsion of synthetic rubber or synthetic resin in the concave surface of the excavation pond.
  • the "method of forming a water blocking film in the concave surface of the finely cut pond" that allows the material to penetrate to a predetermined depth is described.
  • Patent Document 8 in a water-impervious method for the ground, a solidifying material such as cement and bentonite are sprayed on the ground almost at the same time, and then the target soil of the ground, bentonite and the solidifying material are mixed to form a water-impervious layer.
  • the impermeable construction method to be formed is described.
  • Patent Document 9 describes an artificial greening method in which a mixed soil layer of bentonite and locally generated soil is provided on the inner surface of a recess of an artificial waterway, a crushed stone layer is provided on the mixed soil layer, and a waterproof mortar is provided on the crushed stone layer. Has been done.
  • the present invention has been made in view of the above background technology, and the problem is to solve the above-mentioned problems, such as petroleum-derived products such as synthetic polymers, artificial substances such as solidifying agents and coagulants, mortar, cement, and the like. It is an object of the present invention to provide a method for producing an artificial pond for culturing salt-philic microalgae, which does not use a caking agent such as silica and is free from various contaminations.
  • the present inventor has caused a structure (layer) in which a group of particles containing bentonite powder is pressed to swell due to subsequent water absorption, salt precipitation, or the like.
  • the present invention has been completed by finding that it is suitable as a side surface and / or a bottom surface of an artificial pond for culturing halophilic microalgae, and that it can be easily and inexpensively performed.
  • the present invention is for culturing halophilic microalgae, and is a method for producing at least the halophilic microalgae and an artificial pond for storing seawater or artificial seawater.
  • the present invention provides a method for producing an artificial pond, which comprises pressurizing a group of particles containing bentonite powder on the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond to provide a water-impermeable structure.
  • the present invention is for culturing halophilic microalgae, and is a method for producing at least the halophilic microalgae and an artificial pond for storing seawater or artificial seawater.
  • the present method provides the above-mentioned method for producing an artificial pond, in which a mixed particle group containing bentonite powder and sand is pressed on the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond to provide a water-impermeable structure.
  • an artificial pond is manufactured in a place originally sandy, and bentonite is added to the sand constituting the sandy ground from the outside and mixed to obtain the mixed particle group, and the mixed particle group is obtained.
  • the present invention provides the above-mentioned method for manufacturing an artificial pond, which is pressurized to provide a water-impermeable structure.
  • the present invention also provides a method for producing the artificial pond in which the seawater is deep sea water.
  • the present invention is for culturing halophilic microalgae produced by using the method for producing an artificial pond, and at least the halophilic microalgae and seawater or artificial seawater are contained therein.
  • an artificial pond for Provided is an artificial pond characterized in that the water-impermeable structure is formed on a side surface and / or a bottom surface in a state of absorbing water.
  • the present invention is a method for producing halophilic microalgae, which comprises putting halophilic microalgae and seawater or artificial seawater into the artificial pond and culturing the halophilic microalgae. Is to provide.
  • the present invention also provides a method for producing a useful organic substance, which comprises obtaining a useful organic substance from "the halophilic microalgae produced by using the above-mentioned method for producing halophilic microalgae”. ..
  • an artificial pond for culturing halophilic microalgae at low cost and without risk of pollution by depetroleum removal.
  • synthetic polymers or synthetic polymer laminates such as vinyl sheets and bentonite sheets; independent of synthetic chemicals such as solidifying agents and flocculants; artificial solids such as mortar, cement, concrete and silica Since it does not depend on the binder, there is no need to worry about various contaminations from it.
  • an artificial pond can be manufactured from safe natural products that are all general-purpose on the earth, there is no risk of organic matter contamination or heavy metal contamination.
  • an artificial pond can be produced by "de-oiling", and fuel oil, useful organic matter, etc. can be obtained from salt-philic microalgae by "de-oiling", so that the said purpose can be fulfilled.
  • the present invention since a large amount of bentonite exists on the earth, it is possible to further reduce the cost by manufacturing an artificial pond where bentonite can be obtained, for example. On the contrary, if a sandy area is used as the installation location and bentonite is added to the sand of the sandy area to manufacture an artificial pond, the cost can be further reduced. Further, in the present invention, it is preferable to cultivate halophilic microalgae in "seawater, deep sea water, or artificial seawater in which the components are adjusted, etc.” Is preferable to be near the sea, and since the vicinity of the sea is often sandy, it is possible to further reduce costs due to the synergistic effect.
  • halophilic microalgae The growth of halophilic microalgae is surprisingly higher when the water-impermeable structure is composed of "mixed particles containing sand and bentonite" than when it is composed of "sand only".
  • the proliferative property also depends on the type of bentonite. Therefore, by using a kind of bentonite suitable for "halophilic microalgae to be cultivated", an artificial pond having further excellent proliferative potential can be produced.
  • the sand of the desert may be used as sand of a water-impermeable structure, but if the sand contains a large amount of silica sand (SiO 2 ), the introduced seawater is underground. It is difficult to permeate and store. In that case, by mixing bentonite with desert sand, an artificial pond with low permeability can be produced.
  • silica sand SiO 2
  • halophilic microalgae Various pollutions interfere with the cultivation of halophilic microalgae, but according to the present invention, the above-mentioned basic performance as a pond is achieved, and all natural products are used. Since the use of non-natural products can be avoided, an artificial pond suitable for culturing halophilic microalgae can be provided.
  • an artificial pond suitable for culturing halophilic microalgae can be provided.
  • the artificial pond in the present invention which does not use non-natural products, is contaminated by either other organisms or non-natural products. It is more suitable for culturing halophilic microalgae.
  • microalgae becomes possible with reality, and non-petroleum energy and low-cost useful organic matter can be obtained. That is, the acquisition of fuel oil contained in microalgae is sufficient in terms of cost, efficiency, and the like. In addition, the acquisition of useful organic matter from microalgae is also sufficient in terms of energy consumption, recovery rate of microalgae, cost, efficiency, and the like.
  • FIG. 1 It is a schematic cross-sectional view which shows the process of manufacturing an artificial pond by providing a water-impermeable structure on the side surface and the bottom surface of a fallow field and putting seawater into the structure, and an example of the manufactured artificial pond.
  • A Fallow field used for production
  • b Water-impermeable structure before adding seawater
  • c Artificial pond produced by adding seawater containing halophilic microalgae, before and after the introduction of seawater, etc. When the thickness of the water-impermeable structure does not change
  • the method for producing an artificial pond of the present invention is for culturing halophilic microalgae, and is a method for producing an artificial pond for containing at least the halophilic microalgae and seawater or artificial seawater.
  • a water-impermeable structure is provided on the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond by pressurizing a group of particles containing bentonite powder.
  • a water-impermeable structure is provided on the side surface and / or bottom surface of the artificial pond by a group of particles containing at least bentonite powder.
  • Bentonite is a general term for clays containing montmorillonite as a main component, and mainly contains layered silicate minerals (mainly containing aluminum phyllosilicate). In addition to aluminum (Al), there are cations containing sodium (Na), calcium (Ca), potassium (K), magnesium (Mg), etc., and there are many types depending on these cation species. .. Most of the volcanic ash is formed by metamorphism by water.
  • montmorillonite may be acidic clay showing acidity, or it may be neutral to alkaline.
  • Interlayer cations of montmorillonite include Na + , Ca 2+ , K + , Mg 2+, etc., and some bentonites contain a large amount of any of them. May be sodium bentonite containing a large amount of Na + and having a high swelling power, or calcium bentonite containing a large amount of Ca 2+ and having a low swelling power.
  • the bentonite used in the present invention is excellent in the ease of producing an artificial pond when mixed with sand, the performance of the obtained artificial pond, etc., and the proliferative property of halophilic microalgae is bentonite. Since it depends on the type of the algae, those suitable for the halophilic microalgae to be cultivated (those having excellent proliferative properties) are selected. Bentonite used in the present invention has a suitable chemical composition (composition formula), swelling power, pH, particle size, structural viscosity (thixotropy), bulk density (apparent specific gravity), dispersibility in water (dispersion stability), etc. As a standard, the suitable one is determined mainly by taking into consideration the above two points (property / manufacturability of artificial pond and growth of algae).
  • the type of bentonite powder used in the present invention is not particularly limited, that is, in the case of bentonite, the place of origin, chemical composition (cationic species, etc.), ratio of main components, crystal structure (degree of crystallinity). , Average particle size, particle size distribution, acidic / alkaline, and the like are not particularly limited.
  • a low swelling bentonite having a swelling power of 13 mL / 2 g or less, a medium swelling bentonite having a swelling power of 13 to 18 mL / 2 g, and a high swelling bentonite having a swelling power of 18 mL / 2 g or more are preferably used.
  • “Swelling power” is defined as the volume (mL) of water absorbed by 2 g of bentonite.
  • the production area is not particularly limited to North America, Central America, South America, Europe, China, Japan, India, Africa, etc., and any production area can be used.
  • the upper limit of the volume average particle size is preferably a particle size generally called "clay", specifically, 5 ⁇ m or less is preferable, 4 ⁇ m or less is more preferable, 3 ⁇ m or less is further preferable, and 2 ⁇ m or less is particularly preferable. ..
  • volume average particle size When the upper limit of the volume average particle size is less than or equal to the above, there is an effect that the effect of volume expansion is easily exerted by swelling with water. Further, when the “mixed particle group containing bentonite powder and sand" described later is used as the “particle group containing bentonite powder", the bentonite powder is sufficiently fine to easily enter the gaps in the sand. Water impermeability is improved.
  • the bentonite used has a swelling rate of preferably 5 times or more and 16 times or less, and particularly preferably 7 times or more and 13 times or less when it comes into contact with seawater.
  • a swelling rate preferably 5 times or more and 16 times or less, and particularly preferably 7 times or more and 13 times or less when it comes into contact with seawater.
  • the swelling efficiency in the water impermeable structure is good due to the introduction of seawater or the like.
  • the water-impermeable structure is provided by adjusting the bentonite to 10% by mass with respect to the total mass of the bentonite powder and sand, the volume of the water-impermeable structure or the volume of the water-impermeable structure is increased by introducing seawater or the like.
  • the thickness is calculated to be about double.
  • Knigel registered trademark
  • the present invention is for culturing halophilic microalgae, and is a method for producing at least the halophilic microalgae and an artificial pond for containing seawater or artificial seawater. It is also the method for producing the artificial pond described above, in which a mixed particle group containing bentonite powder and sand is pressed on the side surface and / or the bottom surface to provide a water-impermeable structure.
  • ⁇ Sand In the present invention, it is preferable to provide a water-impermeable structure on the side surface and / or bottom surface of the artificial pond by a mixed particle group containing at least bentonite powder and sand, but here, “sand” is used. , Of the debris, those having an average particle size of 2 mm (2000 ⁇ m) to 1/16 mm (62.5 ⁇ m).
  • Very coarse grain sand (2 mm to 1 mm), coarse grain sand (1 mm to 1/2 mm (1000 ⁇ m to 500 ⁇ m), medium grain sand (1/2 mm to 1/4 mm (500 ⁇ m to 250 ⁇ m), fine grain sand (1/4 mm to 4 mm) It may be either 1/8 mm (250 ⁇ m to 125 ⁇ m) or ultrafine sand (1/8 mm to 1/16 mm (125 ⁇ m to 62.5 ⁇ m)).
  • fine-grained sand (1/4 mm to 1/8 mm (250 ⁇ m to 125 ⁇ m)) and / or ultrafine-grained sand (1/8 mm to 1/16 mm (125 ⁇ m to 62.5 ⁇ m)) are particularly preferable.
  • "And” also means a mixture of fine-grained sand and ultra-fine-grained sand.
  • Rocks and the like may be artificially crushed to meet the above definition, but it is preferable to use natural sand in order to reduce the cost of the material.
  • seawater, deep sea water, or those artificially salt-adjusted as a medium (culture solution), but it is preferable to obtain them in a place near the sea or a salt lake. .. Therefore, in such a place, the ground is often sandy, and by using the sand of the sandy ground, the cost can be further reduced by a synergistic effect.
  • seawater / deep sea water used as a medium (culture solution) and a water-impermeable structure are used.
  • a large synergistic effect can be obtained with respect to availability with sand used as a material.
  • the mass of the bentonite powder in the mixed particle group is not particularly limited, but is relative to the total mass of the bentonite powder and sand in the mixed particle group.
  • the lower limit of the content of the bentonite powder is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, further preferably 4% by mass or more, particularly preferably 6% by mass or more, and most preferably 8% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the bentonite powder is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, further preferably 40% by mass or less, and particularly preferably 18% by mass or less, based on the above total mass. It is preferably 15% by mass or less, and most preferably 15% by mass or less.
  • the mass of the bentonite powder (content ratio of the bentonite powder) in the mixed particle group is too small, if the water impermeability of the obtained water impermeable structure is inferior, water absorption can be expected to sufficiently expand the volume. There are cases where there is no such thing.
  • the value is too large, bentonite is more expensive than sand, so if it becomes expensive as a mixed particle group (manufacturing material), the viscosity of the mixed particle group becomes too high and the energy applied for stirring becomes excessive. There are cases.
  • the particle group in the present invention contains "other particles (powder)" having a particle size smaller than that of sand, for example, generally referred to as soil, mud, clay and the like. May be.
  • the "other particles (powder)” may be used in an amount of preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, based on the entire particle group. However, it is most preferable that the "other particles (powder)" are not substantially used.
  • the production method of the present invention is characterized in that a water-impermeable structure is provided on the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond by pressurizing a mixed particle group.
  • the place that is the basis of the production of "artificial pond” is a mere flat land in the natural world, a place that is almost as it is in the natural world, or a place that is specially processed, changed, reworked, separated, reinforced, etc., or artificially. It may be either made or artificially made and specially processed, changed, reworked, separated, reinforced, or the like.
  • Examples of the above-mentioned “mere flat land in the natural world” include deserts, sandy beaches, fields, and natural lands.
  • Examples of the above-mentioned “things that are almost as they are in the natural world” include seas, rivers, lakes and marshes, salt lakes, ponds and the like.
  • Specific examples of the above-mentioned “artificially made” include artificial reservoirs, pools, tanks, dedicated culture containers, rice fields, aquaculture ponds, tourist ponds, and the like. Paddy fields such as fallow fields are particularly preferable because of their ridges and suitable depth.
  • FIG. 1 using an unused paddy field C, a "mixed particle group containing bentonite powder and sand" is added to the side surface (ridge B) and the bottom surface of the paddy field C (for example, pasted). After that, pressure is applied to provide a water-impermeable structure 11a, and seawater 12 (seawater, artificial seawater, deep sea water) is put therein to form a water-impermeable structure 11b during culturing.
  • a schematic cross-sectional view of the “process of manufacturing the artificial pond 10 for culturing 13” (FIG. 1) and the “manufactured artificial pond 10” (FIG. 1 (c)) is shown.
  • FIG. 1 shows an artificial pond (see FIG. 1 (a)) using a fallow field (see FIG. 1 (a)) having a length of 10 m, a width of 10 m, and a ridge height (depth) of 30 cm.
  • FIG. 1 shows that the thickness of the water impermeable structure 11a after pressurization and before the addition of seawater 12 is 5 cm (FIG. 1 (b)), and the thickness does not increase after the addition of seawater 12.
  • FIG. 1 (b) shows that the thickness of the water impermeable structure 11a after pressurization and before the addition of seawater 12 is 5 cm (FIG. 1 (b)), and the thickness does not increase after the addition of seawater 12.
  • FIG. 1 shows that the thickness of the water impermeable structure 11a after pressurization and before the addition of seawater 12 is 5 cm (FIG. 1 (b)), and the thickness does not increase after the addition of seawater 12.
  • FIG. 1 (b) shows that the thickness of the water impermeable structure 11
  • Area of one artificial pond when those made artificially from the beginning, is preferably 1 m 2 or more 1000 m 2 or less, more preferably 3m 2 or more 300 meters 2 or less, 10 m 2 or more 100 m 2 The following is particularly preferable. Further, when a material in the natural world is used, it is preferably 10 m 2 or more and 10000 m 2 or less, more preferably 30 m 2 or more and 3000 m 2 or less, and particularly preferably 100 m 2 or more and 1000 m 2 or less.
  • the volume of one artificial pond is preferably 1 m 3 or more, more preferably 3 m 3 or more and 10000 m 3 or less, further preferably 10 m 3 or more and 3000 m 3 or less, and particularly preferably 30 m 3 or more and 1000 m 3 or less. Is. It is desirable that the volume of one artificial pond is not less than the above lower limit or not more than the above upper limit because the same effect as in the case of the above area is obtained.
  • the average depth of the artificial pond is preferably 0.07 m or more and 1.5 m or less, more preferably 0.10 m or more and 1.2 m or less, and particularly preferably 0.12 m or more and 0.8 m or less.
  • there are effects such as sunlight easily hitting halophilic microalgae, no risk of drying up, and easy recovery of halophilic microalgae.
  • the production method of the present invention is characterized in that a water-impermeable structure is provided on the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond by pressurizing a particle group such as a mixed particle group.
  • the original ground compaction operation can be performed before the bentonite powder-containing particle group is applied, and then the particle group can be pressurized to provide a water-impermeable structure having a uniform thickness.
  • the original compacted part of the ground also contributes to water impermeability, and is preferable.
  • the “compacting” can be carried out in the same manner as the pressurization of the water impermeable structure described later.
  • the particle group such as the mixed particle group is applied to the side surface and / or the bottom surface of the artificial pond, it is preferable to use a dispersion medium to make it into a slurry and then put it in. It is also preferable to make only bentonite into a slurry and then add sand to make a slurry.
  • the dispersion medium is not limited, and examples thereof include pure water and seawater.
  • the amount of the dispersion medium is not particularly limited as long as a slurry having a suitable viscosity is finally produced, but the amount is preferably 1.5 times or more and 15 times or less, and 2 times or more and 10 times the amount of the mass of bentonite. The following is more preferable, and the amount of 3 times or more and 7 times or less is particularly preferable.
  • the method of pressurization is not particularly limited, and may be manually compacted with a weight, a plate, or the like, compacted with a roller, a grader, or the like, or tapped with a rammer to pressurize. It is also preferable to determine the pressurization method according to the size (scale) of the artificial pond.
  • the degree of pressurization is not particularly limited, but is preferably 15 kPa or more and 150 kPa or less.
  • the thickness of the water-impermeable structure after pressurization is determined in consideration of durability, manufacturing cost, etc., and is not particularly limited, but depends on the location of the artificial pond at the stage before adding seawater or artificial seawater.
  • the average value is preferably 0.5 cm or more and 25 cm or less, more preferably 1.0 cm or more and 20 cm or less, further preferably 2 cm or more and 15 cm or less, and particularly preferably 3 cm or more and 8 cm or less.
  • the thickness of the water-impermeable structure may be increased by adding (artificial) seawater or deep sea water, which is a culture solution. It is preferable to adjust the content ratio of the bentonite powder so that the expansion ratio of the thickness is in the range of 1.0 times to 3.0 times in order to obtain water impermeability. It is more preferably in the range of 1.1 times to 2.6 times, and particularly preferably in the range of 1.2 times to 2.2 times.
  • the thickness of the water-impermeable structure is an average value depending on the location of the artificial pond that has become thicker by absorbing water in a steady state in which seawater or artificial seawater is added to cultivate halophilic microalgae. It is preferable to provide a water-impermeable structure so as to be 1.0 cm or more and 50 cm or less, more preferably 2 cm or more and 30 cm or less, and particularly preferably 3 cm or more and 15 cm or less.
  • the thickness of the water-impermeable structure after pressurization and before the addition of (artificial) seawater or deep sea water, and the thickness in the steady state in which halophilic microalgae are cultivated with them are small. If it is too large, water impermeability may be poor and water may leak. On the contrary, if it is too large, materials and construction may be wasted.
  • a water-impermeable structure is provided by pressurizing a particle group such as a mixed particle group, and then an "other layer" is provided on the structure.
  • a soil layer by pouring soil onto the water-impermeable structure and compacting it after providing the water-impermeable structure and before adding seawater or artificial seawater. It is preferable from the viewpoint that the opaque structure can be physically (mechanically) protected (see Example 9 and FIG. 2).
  • the soil of the soil layer is not particularly limited, but the soil originally present at the place where the artificial pond of the present invention is provided is preferable from the viewpoint of nature conservation, reduction of manufacturing cost and the like.
  • the "compacting" of the soil layer can be carried out in the same manner as the pressurization of the water-impermeable structure described later.
  • the soil layer is not essential, but when the soil layer is provided, the thickness thereof is preferably 1.0 cm or more and 60 cm or less, more preferably 2 cm or more and 50 cm or less, further preferably 5 cm or more and 40 cm or less, and 10 cm or more. 30 cm or less is particularly preferable.
  • the artificial pond produced by the production method of the present invention is for culturing halophilic microalgae, and at least for containing the halophilic microalgae and seawater or deep sea water.
  • seawater and deep seawater may be collectively abbreviated as "seawater”.
  • seawater and deep sea water may be artificially prepared from the beginning, or seawater or deep sea water may be used as a raw material to artificially adjust the components, which may be abbreviated as "artificial seawater”. Therefore, "artificial seawater” includes “artificial deep sea water”.
  • Culturing is carried out in artificial ponds such as seawater, deep sea water, and artificial seawater. That is, in the method for producing an artificial pond, it is particularly preferable that the seawater is deep sea water or deep sea water for the following reasons.
  • Seawater has an average salinity of about 3.5% by mass, and mainly contains cations such as sodium ion, magnesium ion, potassium ion and calcium ion; and anion such as chlorine ion and sulfate ion.
  • Deep sea water is suitable for culturing halophilic microalgae, such as no artificial pollution, low temperature, so few germs, and no contamination of living phytoplankton because it was not exposed to sunlight. Is in place. Further, in addition to them, nitrogen (N) as a nitrate or the like, phosphorus (P) as a phosphate or the like, silicon (Si) as a silicate or the like, etc. are abundant. In addition, since the salt concentration is high, it is difficult (small) for bacteria and the like that interfere with the culture of halophilic microalgae to survive. Therefore, deep sea water is particularly preferable as a culture solution for culturing halophilic microalgae in the present invention.
  • Seawater and / or deep sea water increase the concentration of nitrogen (N) source and phosphorus (P) source required for culturing halophilic microalgae by evaporating and concentrating water using solar heat or the like. be able to.
  • N nitrogen
  • P phosphorus
  • the salt (sodium chloride) concentration in seawater and deep-sea water also increases (for example, up to about 15% by mass), but many (for example, microalgae belonging to the genus Dunaliella) (for example) Highly) halophilic microalgae can also be cultivated at high salt (sodium chloride) concentrations (eg, about 15% by mass).
  • N nitrogen
  • P phosphorus
  • a high salt (sodium chloride) concentration for example, about 15% by mass
  • Seawater, deep sea water, and raw water for culturing which is obtained by evaporating and concentrating water using solar heat or the like, are inexpensive and have economies of scale in the present invention. It is particularly suitable for making the best use of.
  • the "artificial seawater” may be prepared by artificially adding all nutrients (including essential elements) and salts (including salt in seawater) from the beginning, or to natural seawater or deep seawater. , Such nutrients, salts, etc. may be artificially additionally blended and prepared.
  • halophilic microalgae examples include microalgae belonging to the genus Dunaliella.
  • One or more halophilic microalgae can be cultivated.
  • so-called "highly halophilic microalgae” are also particularly preferable.
  • halophilic microalgae examples include the following. From salt-philic microalgae, carbohydrates or sugars; oligopeptides, polypeptides or proteins; vitamins or vitamin precursors; polyhydric alcohols; fats and oils; glycolipids, phospholipids or lipoproteins; or; useful organic substances such as hydrocarbons. It can be obtained; it can be used with carbon sources other than carbon dioxide; it is rich in highly salt-philic algae (marine microalgae); it has a wide range of adaptive growth temperature; it is not affected by strong light inhibition; etc. In addition, carbon dioxide in the atmosphere can be recycled by halophilic microalgae.
  • halophilic microalgae include microalgae belonging to the genus Dunaliella from the above points and the like.
  • the genus Dunaliella does not have a cell wall, which facilitates oil extraction.
  • the genus Dunaliella stores glycerin in cells for osmotic pressure regulation, the glycerin can be recovered and effectively used. Since the glycerin is pure glycerin that does not contain a solvent, a catalyst, or the like, it has high utility value from use in cosmetics and foods and drinks to use as a fermentation substrate.
  • the genus Dunaliella does not require bubbling (aeration of carbon dioxide), and the culture cost can be suppressed.
  • the genus Dunaliella is one of the few microalgae that can accumulate lipids while growing.
  • ⁇ -carotene By accumulating ⁇ -carotene, it can be cultured without causing strong light inhibition. In addition, since the adaptive growth temperature range is wide, culturing can be performed without artificial temperature control, so that the culturing cost can be significantly reduced.
  • microalgae belonging to the genus Dunaliella examples include Dunaliella salina, Dunaliella viridis, Dunaliella bioculata, Dunaliella primolecta, Dunaliella tertiolecta, Dunaliella bardawil and the like. Culturing Dunaliella salina because it can survive and grow at low and high temperatures, with a viable temperature range of 4 to 60 ° C, and can withstand high temperatures under high osmotic pressure conditions. Is particularly preferable.
  • one or more kinds of halophilic microalgae belonging to the genus Dunaliella can be cultured at the same time.
  • each grain of bentonite powder is swelled by seawater to densely close the gap between adjacent bentonite powders. Further, when bentonite powder and sand are used in combination, it is considered that the bentonite powder swollen by seawater densely closes the gap between one sand grain and the sand grain adjacent thereto. Then, it is considered that the seawater is less likely to permeate due to the denseness of the water-impermeable structure as a whole.
  • the culture water to be put into the artificial pond was more water impermeable than pure water, but it was because salt was deposited as ultrafine particles between the sand and / or bentonite particles. However, it is considered that the water impermeability was further improved because the gaps between the particles were closed more precisely.
  • the present invention is for culturing halophilic microalgae produced by using the method for producing an artificial pond, and at least for storing the halophilic microalgae and seawater or artificial seawater. It is also an artificial pond, characterized in that the water impermeable structure is formed on the side surface and / or the bottom surface in a state of absorbing water.
  • the water impermeability is increased due to the swelling of bentonite due to the presence of seawater, but the chemical structure of such swelled bentonite, the shape of bentonite powder, and the gap between sands due to bentonite.
  • the burial method, the morphology of the water-impermeable structure (after contact with seawater), etc. cannot be directly specified by its shape, parameters, etc., and it is not possible to make quantitative measurements to identify it. Possible or almost impractical.
  • the present invention is also a method for producing halophilic microalgae, which is obtained by putting halophilic microalgae and seawater or artificial seawater into an artificial pond produced by the above method and culturing the halophilic microalgae. .. Production by culturing halophilic microalgae is not particularly limited, and known methods can be used. Since the present invention is preferably carried out outdoors from the viewpoint of cost reduction and the like, it is preferable to use sunlight as the light energy for breeding.
  • halophilic microalgae culture solution (medium solution)
  • seed solution medium solution
  • culturing temperature and culturing time according to the type of halophilic microalgae to be produced so that the productivity and the performance of the produced product are suitable.
  • continuous culture is preferable, and terraced rice field type continuous culture is also preferable.
  • the produced halophilic microalgae are recovered by a known method.
  • the recovery method is not particularly limited, and is filtration; evaporation of water by heating, depressurization, air drying, etc .; centrifugation; method of sedimentation using a flocculant or an electrode; gas such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc.
  • the present invention is also a method for producing a useful organic substance, which comprises obtaining a useful organic substance from the halophilic microalgae produced by using the above-mentioned "method for producing halophilic microalgae".
  • a method for obtaining the above-mentioned useful organic substance a known method may be used, and examples thereof include exploitation, fractional distillation, separation by various extraction methods; utilization of residue after separation; separation after reaction; and the like.
  • the useful organic matter is not particularly limited as long as it is obtained from the produced salt-philic microalgae, but is not limited to carbohydrates or sugars; oligopeptides, polypeptides or proteins; vitamins or vitamin precursors; polyhydric alcohols; fats and oils; sugars. It is preferably a lipid, phospholipid or lipoprotein; or; a hydrocarbon.
  • Oligopeptides such as glutathione; carotenoids such as ⁇ -carotene; polyhydric alcohols such as glycerin; fats and oils such as glycerin fatty acid esters; etc. are particularly preferable, but are not limited thereto.
  • ⁇ -carotene has a high antioxidant activity and can be used in, for example, pharmaceuticals, foods, food additives, supplements and the like.
  • Glutathione has a high antioxidant activity and can be used in, for example, pharmaceuticals, foods, supplements, fertilizers, feeds and the like.
  • Glycerin can be suitably used as, for example, as a raw material for cosmetics, pharmaceuticals, etc., and as a fuel.
  • the fats and oils can be used for, for example, food oils, feed oils, fuel oils and the like.
  • the protein can be used, for example, as a feed, a fermentation raw material, or the like.
  • Example 1 Comparison with other manufacturing methods> The method for producing an artificial pond of the present invention, the method for producing an artificial pond using a vinyl chloride sheet, and the method for producing an artificial pond using concrete were compared.
  • Bentonite sheets for water shielding are known in the field of civil engineering, and the bentonite sheets are obtained by preliminarily imparting bentonite to a synthetic polymer such as polyvinyl chloride.
  • a synthetic polymer such as polyvinyl chloride.
  • this uses a petroleum-derived and expensive synthetic polymer, and has a large environmental load.
  • the construction cost of the bentonite sheet is lower than that of the concrete described below, it cannot be used costly for culturing halophilic microalgae in terms of the environmental load and cost (about 1000 yen / m 2) of the material. ..
  • the method of manufacturing an artificial pond using concrete requires preparation and leveling for concrete, and a long construction period is required. If you want to make an artificial pond from concrete, you need 10,000 to 30,000 yen / m 2. In addition, trace components contained in concrete (including mortar, cement, etc.) may impair the culture of halophilic microalgae. Moreover, it is necessary to remove the concrete at the time of abandonment or disposal, and if it is left unremoved, it will take an extremely long time to weather. In addition, although the environmental load caused by chemical substances is small, the structural environmental destruction is large because it is a large artificial pond (Table 1).
  • the sand when the artificial pond is created in a sandy place from the beginning, the sand is extremely easy to obtain and the material cost is low.
  • seawater used as water for artificial ponds (water for growth)
  • a site such as a paddy field (which is extremely suitable in terms of depth)
  • it is not necessary to create the land so that the creation cost is almost zero.
  • the manufacturing cost of the artificial pond is extremely low because the (artificial) seawater added after completion swells the bentonite powder to form a water-impermeable structure simply by pressurizing with a roller or the like. It is suppressed to.
  • the manufacturing cost per unit area is lower in the manufacturing method of the present invention than in the case of using the polymer sheet such as the vinyl chloride sheet described above and in the case of using the concrete described above.
  • the water-impermeable structure of the artificial pond obtained by the present invention does not cause any environmental damage even if it is left as it is. Moreover, since they are all natural products (natural sand and clay), there is no environmental burden. In the case of synthetic organic polymers, it goes without saying that if left untreated, the environmental load will be large, but even inorganic substances such as cement are artificially selected, concentrated, and separated, so trace harmful components are unnaturally concentrated. May have been.
  • Example 2 Preparation of mixed particle group containing bentonite powder and sand> Bentonite powder and sand were mixed as follows to obtain a mixed particle group. Pure water was added so that the bentonite powder was 5 times by mass as a whole, and the mixture was stirred and dispersed well to prepare a "bentonite slurry". Next, the above-mentioned "bentonite slurry” and sand were mixed in a container so as to have the composition shown in Table 2 below, and stirred with a stainless steel spatula until uniform. In this way, the following three types of "mixed particle groups in which the ratio of bentonite powder and sand was changed" were prepared.
  • the obtained mixed particle group was compacted with a roller or a grader in the field, but in the laboratory, the sample was placed in a special compaction instrument (iron mold) and beaten with a 2.5 kg rammer.
  • the water permeability is the same regardless of whether the pressure is applied using the rammer or "the plate is strongly pressed by hand and then dried at 35 to 40 ° C.”
  • the result was obtained. That is, after separately confirming that the method in "" above can obtain the same result as the method of compacting with a dedicated device such as a rammer, a roller, or a grader, the following examination was conducted using the above method.
  • Example 3 Preparation of water-impermeable structure> Using a large funnel (funnel) as follows, the above No. The water impermeableness of the sample of the mixed particle group of 11 to 13 was determined respectively.
  • the outlet of the large funnel is closed with a rubber stopper, and the above No. 150 g of each of the 11 to 13 mixed particle groups was put in, and the surface was uniformly pressed from the top of the mixed particle groups by hand using a flat plate. Then, it was dried in an oven (in the air) at 35 ° C. for 3 hours. Since some cracks were observed on the way, the cracks were filled by further compacting by hand using the above plate.
  • Example 4 ⁇ Examination of water impermeability 1 (using funnel)> On top of the water-impermeable structure obtained in Example 3, 150 g of deep sea water or artificial seawater containing Dunaliella salina (adjusted to 12% by mass of salts containing sodium chloride) (hereinafter , This is simply abbreviated as "culture solution”).
  • a culture solution having the same mass (150 g) as the water-impermeable structure obtained by pressurizing the "mixed particle group consisting of bentonite powder and sand" was added and allowed to stand.
  • the water level of the culture solution that had permeated the water-impermeable structure decreased by only 2 mm.
  • the hydraulic conductivity at this time was 3.3 ⁇ 10-9 [m / s].
  • the mixed particle group No. of Example 2 The same results as above were obtained for all of 11, 12, and 13.
  • Example 5 ⁇ Examination of water impermeableness 2 (using funnel)> The scale of Example 4 was doubled for examination. Specifically, 300 g of "mixed particle group composed of bentonite powder and sand" was used, and 300 g of "culture solution” was injected. After 1 week and 2 weeks, when water was confirmed to drip from under the funnel (funnel), no water had fallen. Water permeation could not be confirmed. The mixed particle group No. of Example 2 The same results as above were obtained for all of 11, 12, and 13.
  • Example 6 ⁇ Examination of water impermeableness 3 (using syringe)>
  • a large syringe was used instead of the large funnel. That is, in the syringe, the mixed particle group No. 2 of Example 2 was added. 11, 12, 13 were packed and compacted by hand. Specifically, 100 g of the mixed particle group (height 5.0 cm in the syringe) and 200 g of the same culture solution as in Example 4 (height 10.0 cm in the syringe) are vertically erected, and two weeks later. , Water leakage was observed from under the syringe.
  • Example 7 ⁇ Examination of reduction of salt concentration in culture solution>
  • Example 4 instead of “deep sea water or artificial seawater (adjusted to 12% by mass of salts containing sodium chloride)" which is a culture solution containing Dunaliella salina, "seawater (salinity)”
  • a water-impermeable structure was prepared on the funnel in the same manner as in Example 4 except that "3.5% by mass)” and "fresh water containing no Dunaliella (salinity 0.0% by mass)” were used. , Water permeability was observed.
  • Example 8 ⁇ Examination of differences in cultureability depending on the presence and type of bentonite> 20 g of the following three types of bentonite powder and 180 g of silica sand were mixed to obtain a mixed particle group of 200 g. Moreover, 200 g of silica sand was prepared.
  • Bentonite TB-S (manufactured by Tachibana Material Co., Ltd .; swelling power 23.0 mL / 2 g (American, sodium bentonite)
  • Bentonite TB-250 (manufactured by Tachibana Material Co., Ltd .; swelling power 9.0 mL / 2 g (calcium bentonite from Gunma, Japan)
  • Bentonite Kniger (registered trademark) V1 (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd .; swelling power 16 mL / 2 g (made in India))
  • Bentonite / None (Silica sand only)
  • the first 3 days were the induction phase and the cell density did not increase.
  • the 4th to 8th days were logarithmic phases, and the cell density increased logarithmically.
  • the 9th to 17th days were in the stationary phase, and the increase / decrease in cell density was small.
  • the growth (growth) of (2) TB-250 in the simulated artificial pond, which has the lowest swelling power is active, followed by (3) Kniger V, which is in the swelling power. It was (1) TB-S, which had high swelling power, that grew slowly.
  • Example 9 ⁇ Expanded test (using a group of particles consisting of bentonite powder)>
  • two artificial ponds of 3 m ⁇ 5 m ⁇ 0.2 m (20 cm) in depth were manufactured outdoors in Chiba Prefecture, Japan, as shown in the schematic cross section in FIG. Let them be "Pool A” and “Pool B” (see FIGS. 2 and 3).
  • a hole is dug in the soil (ground) of the farm, the soil (ground) is compacted, a group of particles composed of bentonite powder is added, and pressure is applied to form a water-impermeable structure as shown in FIG. Formed body 11a.
  • T-S As the bentonite powder, "TB-S” manufactured by Tachibana Material Co., Ltd. was used.
  • the "TB-S” used is a commercialized sodium (Na) bentonite ore calculated in Wyoming, USA, with a water content of 10% by mass or less and a particle size of 90% or more passing through 250 mesh.
  • the swelling power is 23 [mL / 2g] or more, the apparent specific gravity is 0.70 to 0.85g / cm 3 , and the pH of 1% by mass water is 9.0 to 10.5, absorbing 10 times by mass of water. It has such physical properties.
  • the thickness of the water-impermeable structure made of bentonite powder is in the range of 0.5 to 1 cm depending on the location.
  • the mass of the opaque structure per bottom area of the pond was in the range of 3.5 to 7.0 kg / m 2 depending on the location.
  • the thickness of the water-impermeable structure was in the range twice the above value (see FIG. 2).
  • FIG. 3 (a) the results in pool A are shown in FIG. 3 (a), and the results in pool B are shown in FIG. 3 (b).
  • the base of the logarithm on the vertical axis is "10".
  • the vertical axis is the numerical value of log 10 (cell density [cells / mL]), for example, "1.E + 05" and the like described on the vertical axis are "5" and the like.
  • the growth rate of the expanded test of Example 9 described above was faster than the growth rate of the laboratory test of Example 10 described below. That is, in the laboratory test of Example 10, it took about 7 to 10 days for the cell density to increase 10 times, but in the expanded test of Example 9, it took about 3 to 4 days for the cell density to increase 10 times. Met.
  • Example 10 ⁇ Lab test conducted for comparison with the expanded test of Example 9> A water-impermeable structure was prepared in the same manner as in Example 3 by using a particle group composed of bentonite powder used in Example 9 on a large funnel (funnel) similar to that in Example 3. That is, the water-impermeable structure is the same as in Example 3 except that the particle group made of bentonite powder used in Example 9 is used instead of "Mixed particle group Nos. 11 to 13" in Example 3. I set up my body.
  • Example 11 ⁇ Expanded test (using a mixed particle group consisting of bentonite powder and sand)> Instead of the particle group composed of bentonite powder used in Example 9, No. 2 in Examples 2 and 3 was used. An enlarged test was carried out in the same manner as in Example 9 except that a water-impermeable structure having a thickness of 3.0 cm was provided using 12 mixed particle groups.
  • the material cost and the production cost are reduced, and even if the production period is short, an artificial pond for culturing salt-philic microalgae can be suitably produced, and when the artificial pond is abandoned or discarded, Since there is no structural risk of environmental damage and no petroleum-derived materials are used, it does not impose a burden on the environment. Therefore, large-scale cultivation of microalgae becomes possible with reality, and it becomes possible to obtain depetroleum energy and low-cost useful organic matter. In addition, it will be a model of a sustainable society where industrial activities can be carried out while reducing carbon dioxide by realizing "greening of deserts" that could not be done before, so for example, energy supply field, chemical / chemical manufacturing field, etc. It is widely used in the civil engineering field.

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Abstract

石油由来品、人工物、固結剤等を使用せず、非汚染、コストダウン、製造の容易さ、培養の大規模化を達成し、好塩性微細藻類の培養に好適な人工池の製造方法、該製造方法で製造された人工池、該人工池を利用した好塩性微細藻類の生産方法、そこからの有用有機物の製造方法を提供することを課題とし、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける人工池の製造方法；該製造方法を使用して製造された人工池であって、側面及び／又は底面に、上記水不透過構造体が水を吸収した状態で形成されている人工池；該人工池で好塩性微細藻類を培養する好塩性微細藻類の生産方法；及び；生産した好塩性微細藻類から有用有機物を得る有用有機物の製造方法により課題を解決した。

Description

好塩性微細藻類培養用の人工池の製造方法及び人工池
　本発明は、好塩性微細藻類を培養するための人工池の製造方法に関し、更に詳しくは、人工池の底面や側面に特定の組成の混合粒子群を用いて水不透過構造体を設ける好塩性微細藻類培養用の人工池の製造方法、該製造方法で製造される人工池、及び、該人工池で培養する好塩性微細藻類の生産方法に関するものである。
　太陽エネルギーや風力エネルギー等の再生可能エネルギーによってエネルギー需要の多くを賄うことが求められているが、再生可能エネルギーはエネルギー密度が低く、化石エネルギーからの早急な転換はハードルが高い。
　そこで、微細藻類による燃料油生産によって該ハードルを下げるため、「微細藻類による燃料油生産」というアイデアが提案されている（例えば、特許文献１、２）。
　しかし、現状を鑑みると、実用化に関しては、培養方法、スケールメリットの享受、コスト等を含め、多くの問題点が解決できていない。
　また、培養・増殖させた微細藻類から有用有機物を得ることも提案され、糖、ポリペプチド、ビタミン等、種々の有用物に関し、具体的な検討もなされている（例えば、特許文献３、４）。
　特許文献３には、好塩性藍藻を、高塩濃度で定常期まで培養した後、低塩濃度で数時間～数日間培養して多糖類を生産させ、該多糖類を分離精製する方法が記載されている。
　また、特許文献４には、水性藻類バイオマス懸濁液から、β－カロテンを溶媒抽出する方法が記載されている。
　しかし、培養方法、スケールメリットの享受、コストの問題等を含め、多くの問題点が解決できていない。
　一方、ベントナイトを使用した防水シートが知られている。
　特許文献５には、高密度ポリエチレン等のシートに、ベントナイト等の粘土の顆粒状微小片を、ポリイソブチレン、ポリアクリル酸ブチル等の粘着剤で粘着させた防水シートが記載されている。
　特許文献６には、ベントナイトを水で混練したベントナイトエラストマーを、繊維集合体が固設されている「塩化ビニルシート等のシート材」の裏面に塗布してなる防水シートが記載されている。
　しかしながら、これらは、土木建築の分野において、防水のために用いられるシートである上に、大量に使用する該シートの材質は、石油由来のポリマーであり、再生可能エネルギーによってエネルギー需要を賄うと言った趣旨から外れるものであった。
　ベントナイトは用いるが、シート状にして用いるのではない技術として、特許文献７には、合成ゴム又は合成樹脂のエマルションに、ベントナイト等の無機物質を添加してなる混和物を、掘削池の凹面内へ所定深さに浸透せしめる「細削池凹面内への止水膜の形成方法」が記載されている。
　特許文献８には、地盤に対する遮水工法において、地盤上に、セメント等の固化材とベントナイトとをほぼ同時に散布した後、地盤の対象土とベントナイトと固化材とを混合して遮水層を形成する遮水工法が記載されている。
　特許文献９には、人工水路の凹部の内面に、ベントナイトと現地発生土との混合土層を設け、その上に砕石層を設け、該砕石層の上に防水モルタルを設ける人工緑化方法が記載されている。
　しかしながら、これらの技術は、「土木建築の分野における防水」のために用いられる技術であって、好塩性微細藻類の培養用に特に好適であることに気付いての発明ではない上に、合成ゴム又は合成樹脂のエマルションや、セメント等の固化剤を追加配合したり、更にその上から砕石層を設けたり、防水モルタルを設けたりするものであった。
　「微細藻類による燃料油生産」にしても、「微細藻類を利用した有用有機物の生産」にしても、コストダウンを図ることは実用化に向けて必須である。
　特に、スケールメリットを享受してコストダウンを図るために、培養槽として極めて広い人工池を利用することは極めて重要であるが、好塩性微細藻類の培養用として適した人工池は存在しなかった。
　石油や天然ガスに代わって、「微細藻類に含まれる燃料油を獲得すること」に関しては、例えば、微細藻類の大規模培養等が好適には達成されていない；消費必要エネルギー量が大きい；等、コスト面・効率面から未だ十分ではなく、更なる改良が求められている。
　また、「微細藻類から有用有機物を獲得すること」に関しても、人工合成物、重金属、微量有害元素等による汚染の排除；微細藻類の大規模培養等、コスト面（効率面）等から更なる改良が求められている。
特開２０１５－２３１３６３号公報 特開２０１５－１４６７８５号公報 特開平５－０４９４９１号公報 特開平７－００２７６１号公報 特開平３－１３２５０８号公報 特開平９－２４８８７７号公報 特開昭５５－０８５７１７号公報 特開平１０－３３１１５２号公報 特開２００１－２２４２４３号公報
　本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、前記問題点を解決し、合成ポリマー等の石油由来品や、固化剤、凝集剤等の人工物や、モルタル、セメント、シリカ等の固結剤等を使用せず、そこからの種々の汚染がない、好塩性微細藻類の培養用の人工池の製造方法を提供することである。
　また、コストダウン、製造の容易さ、培養の大規模化（スケールメリットの享受）、好塩性微細藻類の培養に支障がない等の性能を満たした、好塩性微細藻類の培養用の人工池の製造方法を提供することである。
　本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧した構造体（層）が、その後の吸水による膨潤や、食塩析出等によって、好塩性微細藻類の培養用の人工池の側面及び／又は底面として好適なものになること、及び、安価で簡単にできること等を見出して、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、
　該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧して水不透過構造体を設けることを特徴とする人工池の製造方法を提供するものである。
　また、本発明は、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、
　該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける前記の人工池の製造方法を提供するものである。
　また、本発明は、本来砂地である場所に人工池を製造し、該砂地を構成している砂に外部からベントナイトを加えて混合することで前記混合粒子群を得て、該混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける前記の人工池の製造方法を提供するものである。
　また、本発明は、前記海水が海洋深層水である前記の人工池の製造方法を提供するものである。
　また、本発明は、前記の人工池の製造方法を使用して製造された、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池であって、
　側面及び／又は底面に、前記水不透過構造体が水を吸収した状態で形成されていることを特徴とする人工池を提供するものである。
　また、本発明は、前記の人工池に、好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れて、該好塩性微細藻類を培養することを特徴とする好塩性微細藻類の生産方法を提供するものである。
　また、本発明は、「前記の好塩性微細藻類の生産方法を使用して生産した好塩性微細藻類」から有用有機物を得ることを特徴とする有用有機物の製造方法を提供するものである。
　本発明によれば、前記問題点や課題を解決し、脱石油による、低コストで汚染の恐れのない、好塩性微細藻類培養用の人工池を製造できる。
　ビニルシート、ベントナイトシート等の「合成ポリマー若しくは合成ポリマー積層物」に依存せず；固化剤、凝集剤等の合成化学薬品にも依存せず；モルタル、セメント、コンクリート、シリカ等の人工的な固結剤にも依存しないので、そこからの種々の汚染の心配がない。本発明によれば、地球上に全て汎用的に存在する安全な天然物で人工池が製造できるので、有機物汚染や重金属汚染の恐れもない。
　また、（合成）ポリマー（シート）、（有機）凝集剤等の石油由来品を使用してしまっては、脱石油で燃料油や有用有機物等を得ようとする趣旨が没却されるところ、本発明によれば、全て「脱石油」で人工池が製造でき、かつ、「脱石油」で好塩性微細藻類から燃料油や有用有機物等が得られるので、かかる趣旨を全うできる。
　好塩性微細藻類を培養・増殖させて、そこから燃料油や有用物を得ようとすると、コストダウンが極めて大きな課題となる。
　本発明によれば、人工池の製造が容易である、人工池の材料費が安価である、好塩性微細藻類の培養の大規模化が容易である、該大規模化によるスケールメリットが享受できる、それによるコストダウンが可能である、等の効果がある。
　特に、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧しさえすれば、好ましくは、ベントナイト粉体と砂を混合して得られた混合粒子群を加圧しさえすれば、更に（海）水の存在・援助によって、極めて容易に完璧な水不透過構造体ができる。
　本発明によれば、ベントナイトは地球上に多く存在するので、例えばベントナイトが採れるところで人工池を製造すれば、更にコストダウンが可能である。
　逆に、砂地を設置場所とし、該砂地の砂にベントナイトを加えて人工池を製造すれば、更にコストダウンが可能である。
　また、本発明においては、好塩性微細藻類を「海水、海洋深層水、又は、それらを成分調整等した人工海水」中で培養することが好ましいが、その際には、人工池の設置場所は海の近傍であると好適で、海の近傍は砂地であることが多いので、相乗効果でますますコストダウンが可能である。
　好塩性微細藻類の増殖性は、水不透過構造体を「砂のみ」で構成したときより、「砂とベントナイトを含有する混合粒子群」で構成したときの方が意外にも高い。また、該増殖性は、ベントナイトの種類にも依存する。
　従って、「培養の対象である好塩性微細藻類」に適した種類のベントナイトを使用することにより、更に増殖性に優れた人工池が製造できる。
　また、砂漠に人工池を製造する場合、該砂漠の砂を水不透過構造体の砂として利用すればよいが、該砂に珪砂（ＳｉＯ２）が多く含まれる場合、導入した海水は地下に透過していき貯留させ難い。その場合は、砂漠の砂にベントナイトを混合すれば、透水性の低い人工池が製造できる。
　種々の汚染（コンタミネーション）があると、好塩性微細藻類の培養に支障がでるが、本発明によれば、上記した池としての基本性能が達成されると共に、全て天然物を使用しており非天然物の使用を避けることができるので、好塩性微細藻類の培養用として好適な人工池を提供できる。
　また、海水又は人工海水を入れた人工池で好塩性微細藻類を生産すると、「海水濃度程度又はそれ以上の塩が溶解していると生存できない（増殖できない）生物」によるコンタミネーション（他生物による汚染）がない。その点から、そもそも好塩性微細藻類を人工池で培養することは好ましいが、その中でも、非天然物をも使用していない本発明における人工池は、他生物と非天然物の何れによる汚染も少ないので、好塩性微細藻類の培養用として更に好適である。
　本発明によれば、実施例に具体的に記載したように、コストダウンと環境保全が達成される。そのため、微細藻類の大規模培養が現実性を持って可能となり、非石油エネルギーの獲得や低コスト有用有機物の獲得が可能となる。
　すなわち、微細藻類に含まれる燃料油の獲得に関しては、コスト面、効率面等の点で十分である。また、微細藻類から有用有機物の獲得に関しても、消費必要エネルギー量、微細藻類の回収率、コスト面、効率面等から十分である。
　好塩性微細藻類から、採算がとれるように有用有機物や油脂（燃料）を得るためには、ある程度以上の生産規模が必要であるが、本発明によれば、コストダウン、目的物の取得効率アップ、環境負荷殆ど皆無、等の点から、大規模生産に好適に対応可能である（大規模生産にマッチングしている）。
休耕田の側面と底面に水不透過構造体を設け、そこに海水を入れて人工池を製造する過程と製造された人工池の一例を示す概略断面図である。　（ａ）製造に利用した休耕田　（ｂ）海水を入れる前の水不透過構造体　（ｃ）好塩性微細藻類を含有する海水を入れて製造した人工池であって、海水等の導入前後で水不透過構造体の厚さが変わらなかった場合　（ｄ）好塩性微細藻類を含有する海水を入れて製造した人工池であって、海水等の導入前後で水不透過構造体の厚さが大きくなった場合 実施例９の拡大試験において製造して用いた人工池の概略断面図である。 実施例９の拡大試験における好塩性微細藻類の増殖速度を示すグラフである。 実施例１０のラボ試験における好塩性微細藻類の増殖速度を示すグラフである。
　以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の具体的形態に限定されるものではなく、技術的思想の範囲内で任意に変形することができる。
　本発明の人工池の製造方法は、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、
　該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧して水不透過構造体を設けることを特徴とする。
＜粒子群＞
　本発明では、上記人工池の側面及び／又は底面に、少なくともベントナイト粉体を含有する粒子群によって水不透過構造体を設ける。
＜＜ベントナイト＞＞
　ここで「ベントナイト」とは、モンモリロナイトを主成分とする粘土の総称であり、層状ケイ酸塩鉱物（主としてフィロケイ酸アルミニウムを含有）を主とするものである。陽イオンとしては、アルミニウム（Ａｌ）以外にも、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、マグネシウム（Ｍｇ）等を含むものがあり、これらの陽イオン種によって多くの種類がある。火山灰が水による変成作用を受けて生じたものが多い。酸性を示す酸性白土でもよく、中性からアルカリ性を示すものでもよい。
　モンモリロナイトの層間陽イオンとしては、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋等があり、ベントナイトには、それらのうちの何れかを多く含有するものがあるが、本発明に使用されるベントナイトとしては、Ｎａ＋を多く含み膨潤力が高いナトリウムベントナイトでも、Ｃａ２＋を多く含み膨潤力が低いカルシウムベントナイトでもよい。
　本発明で使用されるベントナイトは、砂と混合して使用したときの人工池の製造し易さ、得られた人工池の性能等に優れていると共に、好塩性微細藻類の増殖性はベントナイトの種類にも依存するので、培養の対象となる好塩性微細藻類に好適なもの（増殖性に優れているもの）を選択する。
　本発明で使用されるベントナイトは、好適な化学組成（組成式）、膨潤力、ｐＨ、粒度、構造粘性（チクソトロピー）、嵩密度（見かけ比重）、水への分散性（分散安定性）等を基準に、主に上記２点（人工池の性質・製造性と藻類の増殖性）を参酌して好適なものが決定される。
　本発明において用いるベントナイト（bentonite）粉体の種類は、特に限定されず、すなわち、ベントナイトであれば、産地、化学組成（陽イオン種等）、主成分の割合、結晶構造（結晶性の度合）、平均粒径、粒径分布、酸性・アルカリ性、等の態様には、特に限定はない。
　膨潤力が１３ｍＬ／２ｇ以下の低膨潤力ベントナイトでも、膨潤力が１３～１８ｍＬ／２ｇの中膨潤力ベントナイトでも、膨潤力が１８ｍＬ／２ｇ以上の高膨潤力ベントナイトでも好適に使用される。
　「膨潤力」は、ベントナイト２ｇが吸収する水の体積（ｍＬ）として定義される。
　人工的に変性したものでも、天然から採掘して変性していないものでもよいが、コストダウンの観点から、人工的に変性したものより、天然から採掘したもの自体やそれに粉砕を加えた程度のものが好ましい。
　また、産地は、北米、中米、南米、欧州、中国、日本、インド、アフリカ等、特に限定はなく、何れ産地のものも使用可能である。
　体積平均粒径の上限は、一般に「粘土」と言われる粒径であることが望ましく、具体的には、５μｍ以下が好ましく、４μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下が更に好ましく、２μｍ以下が特に好ましい。
　体積平均粒径の上限が上記以下であると、水による膨潤で体積拡大の効果を奏し易い等の効果がある。また、「ベントナイト粉体を含有する粒子群」として、後述する「ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群」を用いる場合には、ベントナイト粉体が十分に細かいので砂の隙間に入り込み易く、水不透過性が向上する。
　使用されるベントナイトは、海水に触れることで、膨潤率が、好ましくは５倍以上１６倍以下になるようなもの、特に好ましくは７倍以上１３倍以下に膨張するものが望ましい。そのようなものであると、海水等の導入により、水不透過構造体内での膨潤効率がよく、水不透過性、施工性等の点から好ましい。
　例えば、ベントナイト粉体と砂の合計質量に対して、ベントナイトが１０質量％となるように調整して水不透過構造体を設けた場合、海水等の導入により、水不透過構造体の体積又は厚さが計算上は約２倍となる。
　たとえ、ベントナイトと（人工）海水によって水不透過構造体の厚さが厚くならなくても、砂を併用する場合には、ベントナイト（粒子）が膨潤し粗い砂の粒子の間に入り込み、水不透過性を向上させる。
　市販品も好適に使用できる。該市販品としては、株式会社立花マテリアル製の、穂高；ＴＢ－２５０、ＴＢ－Ｓ、ＴＢ－２００等のＴＢシリーズ；ＴＳ－０１等のＴＳシリーズ；赤城；浅間；榛名；ネオクレイ、スーパークレイ等のクレイシリーズ；等が挙げられる。また、クニミネ工業株式会社製の、クニゲルＶ１、クニゲルＶ２、クニゲルＧＳ等のクニゲル（登録商標）シリーズ；等が挙げられる。
＜混合粒子群＞
　本発明において、「ベントナイト粉体を含有する粒子群」として、「ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群」を用いることが、コストダウンの点等から好ましい。
　すなわち、本発明は、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける前記の人工池の製造方法でもある。
＜＜砂＞＞
　本発明では、上記人工池の側面及び／又は底面に、少なくともベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群によって水不透過構造体を設けることが好ましいが、ここで「砂（sand）」とは、砕屑物のうち、平均粒径が２ｍｍ（２０００μｍ）～１／１６ｍｍ（６２．５μｍ）のものを言う。
　極粗粒砂（２ｍｍ～１ｍｍ）、粗粒砂（１ｍｍ～１／２ｍｍ（１０００μｍ～５００μｍ）、中粒砂（１／２ｍｍ～１／４ｍｍ（５００μｍ～２５０μｍ）、細粒砂（１／４ｍｍ～１／８ｍｍ（２５０μｍ～１２５μｍ）、極細粒砂（１／８ｍｍ～１／１６ｍｍ（１２５μｍ～６２．５μｍ）の何れでもよい。
　中でも、特に好ましくは、細粒砂（１／４ｍｍ～１／８ｍｍ（２５０μｍ～１２５μｍ）、及び／又は、極細粒砂（１／８ｍｍ～１／１６ｍｍ（１２５μｍ～６２．５μｍ）である。ここで、「及び」とは、細粒砂と極細粒砂の混合をも意味する。
　岩石等を人工的に破砕して、上記定義に該当するようにしたものでもよいが、材料のコストダウンを図るためにも、天然にあるままの砂を用いることが好ましい。
　また、人工池の製造場所に最初から存在する砂を用いることは、更にコストダウンを図るために好ましい。
　すなわち、本発明は、本来砂地である場所に人工池を製造し、該砂地を構成している砂に外部からベントナイトを加えて混合することで上記混合粒子群を得て、該混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける上記の人工池の製造方法でもある。
　本発明においては、海水や海洋深層水、又は、それらを人工的に塩分調整等したものを培地（培養液）として用いることが好ましいが、それらの入手には海又は塩湖に近い場所が好ましい。従って、そのような場所は、地面が砂地のことが多いので、該砂地の砂を用いることによって、更に相乗効果によりコストダウンが図れる。
　本発明の人工池の製造方法によれば、燃料油や有用有機物の生産に好塩性微細藻類を用いることで、培地（培養液）として用いる海水・海洋深層水と、水不透過構造体の材料として用いる砂との、入手容易性に関しても大きな相乗効果が得られる。
＜＜ベントナイトと砂の含有割合＞＞
　ベントナイト粉体と砂の混合粒子群を用いる場合、上記混合粒子群中のベントナイト粉体の質量は、特に限定はないが、上記混合粒子群中のベントナイト粉体と砂の合計質量に対して、ベントナイト粉体の含有下限は、２質量％以上であることが好ましく、３質量％以上がより好ましく、４質量％以上が更に好ましく、６質量％以上が特に好ましく、８質量％以上が最も好ましい。
　また、上記の合計質量に対して、ベントナイト粉体の含有上限は、８０質量％以下であることが好ましく、６０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下が更に好ましく、１８質量％以下が特に好ましく、１５質量％以下が最も好ましい。
　上記混合粒子群中のベントナイト粉体の質量（ベントナイト粉体の含有割合）が小さ過ぎると、得られた水不透過構造体の水不透過性が劣る場合、吸水して十分な体積拡大が見込めない場合等がある。
　一方、該値が多過ぎると、砂よりベントナイトの方が高価なので、混合粒子群として（製造材料）として高価になる場合、混合粒子群の粘性が高過ぎて、撹拌にかけるエネルギーが過大となる場合等がある。
＜＜その他の粒子（粉）＞＞
　本発明における粒子群には、前記したベントナイト粉体と前記した砂の他に、砂より粒径の細かい、例えば一般に土、泥、粘土等と言われる「その他の粒子（粉）」が含有されていてもよい。該「その他の粒子（粉）」は、粒子群全体に対して、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、更に好ましくは５質量％以下で用いてもよい。ただ、該「その他の粒子（粉）」は、実質的に用いないことが最も好ましい。
＜人工池の製造方法、及び、製造される人工池＞
　本発明の製造方法では、人工池の側面及び／又は底面に、混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設けることを特徴とする。
　ここで「人工池」の製造の基となる場所は、自然界にある単なる平地、自然界にほぼそのままある場所若しくはそれを専用に加工・変更・手直し・区切り・補強等したもの、又は、人工的に作ったもの若しくは人工的に作ってあったものを専用に加工・変更・手直し・区切り・補強等したもの、等の何れでもよい。
　上記「自然界にある単なる平地」としては、砂漠、砂浜、野原、自然の土地等が挙げられる。
　上記「自然界にほぼそのままあるもの」としては、例えば、海、川、湖沼、塩湖、池等が挙げられる。
　上記「人工的に作ったもの」としては、具体的には、例えば、人工貯水池、プール、槽、専用の培養容器、田圃、養殖池、観光用池等が挙げられる。休耕田等の田圃は、畦があること、深さが好適であること等のために特に好ましい。
　図１に、使用していない田圃Ｃを利用して、該田圃Ｃの、側面（畦Ｂ）と底面に、「ベントナイト粉体と砂を含有する混合粒子群」を付与し（例えば貼り付け）、その後、加圧して水不透過構造体１１ａを設け、そこに海水１２（海水、人工海水、海洋深層水）を入れ、培養時の水不透過構造体１１ｂを形成させる「好塩性微細藻類１３の培養用の人工池１０を製造する過程」（図１）と、「製造された人工池１０」（図１（ｃ））の概略断面図を示す。
　サイズについては図１に限定されるものではないが、図１は、縦１０ｍ、横１０ｍ、畦の高さ（深さ）３０ｃｍの休耕田（図１（ａ）参照）を利用して人工池（図１（ｃ）参照）を製造したときの例である。
　図１は、一例として、加圧後で海水１２を入れる前の水不透過構造体１１ａの厚さが５ｃｍ（図１（ｂ））であり、海水１２を入れた後に厚さが大きくならなかったとき（図１（ｃ））と、膨張して大きくなったとき（図１（ｄ））の水不透過構造体１１ｂと、人工池１０の概略断面図である。なお、ベントナイトは、膨潤して粗い粒子の間に入り込むが、水不透過構造体１１ａの体積や厚さが上記した図１（ｄ）のように大きくなるとは限らない。
　１つの人工池の面積は、最初から人工的に作ったものの場合には、１ｍ２以上１０００ｍ２以下であることが好ましく、３ｍ２以上３００ｍ２以下であることがより好ましく、１０ｍ２以上１００ｍ２以下であることが特に好ましい。
　また、自然界にあるものを利用したときには、１０ｍ２以上１００００ｍ２以下であることが好ましく、３０ｍ２以上３０００ｍ２以下であることがより好ましく、１００ｍ２以上１０００ｍ２以下であることが特に好ましい。
　１つの人工池の面積が上記下限以上であると、スケールメリットが得られる等の効果がある。
　一方、１つの「人工池」の面積が上記上限以下であると、設備投資がかかり過ぎない、作業性が良い、無駄に広くない等の効果がある。
　１つの人工池の体積は、１ｍ３以上であることが好ましく、より好ましくは３ｍ３以上１００００ｍ３以下であり、更に好ましくは１０ｍ３以上３０００ｍ３以下であり、特に好ましくは３０ｍ３以上１０００ｍ３以下である。
　１つの人工池の体積が上記下限以上であったり、上記上限以下であったりすると、前記した面積の場合と同様の効果があるので望ましい。
　人工池の平均深さは、０．０７ｍ以上１．５ｍ以下が好ましく、０．１０ｍ以上１．２ｍ以下がより好ましく、０．１２ｍ以上０．８ｍ以下が特に好ましい。
　上記範囲であると、太陽光が好塩性微細藻類に当たり易い、干上がる恐れがない、好塩性微細藻類の回収が容易である等の効果がある。
＜水不透過構造体の施工方法＞
　本発明の製造方法では、人工池の側面及び／又は底面に、混合粒子群等の粒子群を加圧して水不透過構造体を設けることを特徴とする。
　ベントナイト粉体を含有する粒子群を付与する前に、もともとの地面を締固める操作を行うことも、その後に該粒子群を加圧して均一な厚さに水不透過構造体を設けることができる、「もともとの地面を締固めた部分」も水不透過性に寄与する、等の点から好ましい。該「締固め」は、後記する水不透過構造体の加圧と同様の方法で実施できる。
　混合粒子群等の粒子群は、人工池の側面及び／又は底面に付与する際に、分散媒を使用して、一旦スラリー状にしてから入れることが好ましい。ベントナイトだけをスラリー状にしてから、そこに砂を入れてスラリーを作ることも好ましい。
　該分散媒としては、限定はなく、純水、海水等が挙げられる。
　該分散媒の量は、最終的に好適粘度のスラリーができれば、特に限定はないが、ベントナイトの質量に対して、１．５倍量以上１５倍量以下が好ましく、２倍量以上１０倍量以下がより好ましく、３倍量以上７倍量以下が特に好ましい。
　ここで加圧の方法は、特に限定はされず、人力で錘や板等で押し固めてもよく、ローラーやグレーダー等で押し固めても、ランマーで叩いて加圧してもよい。人工池の大きさ（スケール）によって、加圧方法を決めることも好ましい。
　加圧の程度は、特に限定はないが、１５ｋＰａ以上１５０ｋＰａ以下が好ましい。
　加圧後の上記水不透過構造体の厚さは、耐久性、製造コスト等を勘案して決定され、特に限定はないが、海水又は人工海水を入れる前の段階で、人工池の場所による平均値として、０．５ｃｍ以上２５ｃｍ以下が好ましく、１．０ｃｍ以上２０ｃｍ以下であることがより好ましく、２ｃｍ以上１５ｃｍ以下であることが更に好ましく、３ｃｍ以上８ｃｍ以下であることが特に好ましい。
　上記水不透過構造体の厚さは、培養液である（人工）海水や海洋深層水を入れると厚くなる場合もある。
　該厚さの拡大率が、１．０倍～３．０倍の範囲になるように、ベントナイト粉体の含有割合を調整することが、水不透過性を得るために好ましい。より好ましくは１．１倍～２．６倍の範囲であり、特に好ましくは１．２倍～２．２倍の範囲である。
　従って、上記水不透過構造体の厚さは、海水又は人工海水を入れて好塩性微細藻類を培養している定常状態で、吸水して厚さが厚くなった人工池の場所による平均値として、１．０ｃｍ以上５０ｃｍ以下になるように水不透過構造体を設けることが好ましく、２ｃｍ以上３０ｃｍ以下がより好ましく、３ｃｍ以上１５ｃｍ以下が特に好ましい。
　加圧後であって（人工）海水又は海洋深層水を入れる前の上記水不透過構造体の厚さや、それらを入れて好塩性微細藻類を培養している定常状態での厚さが小さ過ぎると、水不透過性が悪く水漏れする場合等があり、逆に大き過ぎると、材料や工事が無駄になる場合等がある。
　本発明においては、混合粒子群等の粒子群を加圧して水不透過構造体を設けた後、その上に「その他の層」を設けることを排除していない。
　本発明においては、水不透過構造体を設けた後、海水又は人工海水を入れる前に、該水不透過構造体の上に土壌を投入して締固めて土壌層を設けることも、該水不透過構造体を物理的（機械的）に保護できる等の点から好ましい（実施例９や図２を参照）。
　該土壌層の土壌は、特に限定はないが、本発明の人工池を設ける場所にもともとある土壌が、自然保護、製造コストダウン等の点から好ましい。
　該土壌層の「締固め」は、後記する水不透過構造体の加圧と同様の方法で実施できる。
　上記土壌層は必須ではないが、該土壌層を設ける場合には、その厚さは、１．０ｃｍ以上６０ｃｍ以下が好ましく、２ｃｍ以上５０ｃｍ以下がより好ましく、５ｃｍ以上４０ｃｍ以下が更に好ましく、１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下が特に好ましい。
＜培養のための原水、培養液、海水、海洋深層水、人工海水等＞
　本発明の製造方法で製造される人工池は、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は海洋深層水を入れておくためのである。
　本明細書等においては、海水と海洋深層水を総称して単に「海水」と略記することがある。また、海水や海洋深層水を最初から人工的に調製したり、海水や海洋深層水を原料として人工的に成分調整したりしたものを総称して単に「人工海水」と略記することがある。従って、「人工海水」には「人工海洋深層水」が含まれる。
　培養は人工池の、海水、海洋深層水、人工海水等の中で行われる。
　すなわち、人工池の製造方法においては、上記海水が海洋深層水又は人工海洋深層水であることが、下記する理由等から特に好ましい。
　海水は、平均的には塩分濃度が約３．５質量％であり、主に、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン等の陽イオン；塩素イオン、硫酸イオン等の陰イオンを含む。
　海洋深層水は、人工的な汚染がなく、低温であったため雑菌が少なく、太陽光が当たらなかったために生存植物性プランクトンの混入がない等の好塩性微細藻類を培養する上で好適な条件が整っている。
　更に、それらに加え、硝酸塩等での窒素（Ｎ）や、リン酸塩等でのリン（Ｐ）や、ケイ酸塩等でのケイ素（Ｓｉ）等が豊富である。また、塩濃度が高いので、好塩性微細藻類の培養に障害となる菌等が生存し難い（少ない）。
　そのため、海洋深層水は、本発明における好塩性微細藻類の培養のための培養液として特に好ましい。
　海水及び／又は海洋深層水は、太陽熱等を利用して水を蒸発させて濃縮させることによって、好塩性微細藻類の培養に必要な窒素（Ｎ）源やリン（Ｐ）源の濃度を上げることができる。水の蒸発と共に（同時に）、海水や海洋深層水の食塩（塩化ナトリウム）濃度も（例えば約１５質量％まで）上がってしまうが、例えば、デュナリエラ（Dunaliella）属に属する微細藻類等の多くの（高度）好塩性微細藻類は、高い食塩（塩化ナトリウム）濃度（例えば約１５質量％）でも培養可能である。
　その点からも、太陽熱を利用して、窒素（Ｎ）源やリン（Ｐ）源の濃度を上げることは好ましい。
　また、高い食塩（塩化ナトリウム）濃度（例えば約１５質量％）になると、雑菌が繁殖し難くなり、コンタミネーション（汚染）が少なくなるので、好塩性微細藻類の増殖に好都合である。
　海水や海洋深層水、及び、それらを、太陽熱等を利用して水を蒸発させて濃縮させた培養のための原水は、コスト的に安価であり、本発明にはスケールメリットがあるので、それを生かすためには特に好適である。
　前記「人工海水」は、最初から栄養分（必須元素等を含む）や塩（海水中の塩分を含む）を、全て人工的に加えて調製してもよいし、天然の海水や海洋深層水に、かかる栄養分や塩等を、人工的に追加配合して調製してもよい。
＜好塩性微細藻類＞
　本発明における好塩性微細藻類として、具体的には、例えば、デュナリエラ（Dunaliella）属に属する微細藻類等が挙げられる。１種又は２種以上の好塩性微細藻類を培養することができる。好塩性微細藻類としては、所謂「高度好塩性微細藻類」と言われているものも特に好ましい。
　好塩性微細藻類を、（人工）海水中で培養することで、特に高塩分濃度の海水中で培養することで、コンタミネーション（雑菌混入等）のリスク低減を低コストによって実現することが可能となる。
　培養の対象を「好塩性微細藻類」にする特徴としては、具体的には、例えば、以下が挙げられる。
　好塩性微細藻類からは、炭水化物若しくは糖；オリゴペプチド、ポリペプチド若しくはタンパク質；ビタミン若しくはビタミン前駆体；多価アルコール；油脂；糖脂質、リン脂質若しくはリポタンパク質；又は；炭化水素等の有用有機物を獲得できる；二酸化炭素以外の炭素源でも利用可能である；高度好塩性藻類（海洋性微細藻類）が多い；適応生育温度範囲が広い；強光阻害を受けない；等が挙げられる。また、好塩性微細藻類によって、大気中の二酸化炭素が資源化できる。
　中でも、特に好ましい好塩性微細藻類として、上記の点等から、デュナリエラ（Dunaliella）属に属する微細藻類が挙げられる。
　デュナリエラ（Dunaliella）属は、細胞壁をもたないので、油の抽出が容易である。
　また、デュナリエラ（Dunaliella)属は、グリセリンを浸透圧調整のために細胞中に貯蔵しているため、該グリセリンを回収して有効利用することができる。なお、該グリセリンは溶媒や触媒等を含まない純粋なグリセリンであるため、化粧品や飲食品への使用から発酵基質としての使用にも利用価値が高い。
　また、デュナリエラ（Dunaliella）属は、バブリング（二酸化炭素のエアレーション）が不要であり、培養コストを抑えることができる。
　また、デュナリエラ（Dunaliella）属は、増殖しながら脂質蓄積が可能な数少ない微細藻類である。
　また、β－カロテンを蓄積することで、強光阻害を起こさずに培養可能である。
　また、適応生育温度範囲が広いため、人為的な温度コントロールを行わずに培養可能なため、大幅に培養コストを低減することが可能となる。
　デュナリエラ（Dunaliella）属に属する微細藻類として、例えば、Dunaliella salina、Dunaliella viridis、Dunaliella bioculata、Dunaliella primolecta、Dunaliella tertiolecta、Dunaliella bardawil等が挙げられる。
　生存可能温度範囲が４～６０℃と低温でも高温でも生存・生育することができる点、高浸透圧状況下で高温に耐えることができる点等から、デュナリエラ・サリナ（Dunaliella salina）を培養することが特に好ましい。本発明では、１種又は２種以上のデュナリエラ（Dunaliella）属に属する好塩性微細藻類を同時に培養することもできる。
＜作用・原理＞
　本発明の製造方法で得られた「海水の存在下での水不透過構造体」が水不透過性を示す作用・原理、及び、本発明で得られた人工池が、水漏れがなく、長期に亘って使用となる作用・原理は、特に限定はされないが、以下のように考えられる。ただし、以下の作用・原理が当てはまる範囲に、本発明が限定される訳ではない。
　ベントナイト粉体の１粒１粒は、海水によって膨潤することによって、隣り合うベントナイト粉体同士の隙間を緻密に塞ぐと考えられる。また、ベントナイト粉体と砂とを併用する場合は、１粒の砂粒とそれに隣り合う砂粒との隙間を、海水によって膨潤したベントナイト粉体が緻密に塞ぐと考えられる。
　そして、水不透過構造体全体として緻密になることによって、海水が透過し難くなったものと考えらえる。
　また、人工池の中に入れる培養水が、純水より海水の方が、水不透過性が上がったが、それは、砂及び／又はベントナイトの粒子の間に、食塩が極微細な粒子として析出し、それが粒子間の隙間を更に緻密に塞いだために、水不透過性が更に向上したためと考えられる。
＜人工池＞
　本発明は、前記の人工池の製造方法を使用して製造された、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池であって、側面及び／又は底面に、上記水不透過構造体が水を吸収した状態で形成されていることを特徴とする人工池でもある。
　前記したように、海水の存在によるベントナイトの膨潤等によって、水不透過性が上がったものと考えられるが、そのような膨潤したベントナイトの化学構造、ベントナイト粉体の形状、ベントナイトによる砂同士の隙間の埋まり方、（海水に触れた後の）水不透過構造体の形態等は、その形状やパラメーター等で直接特定することは到底できないし、特定するために定量的測定をすることは、不可能であるか又はおよそ実際的ではない。
＜好塩性微細藻類の生産方法＞
　本発明は、前記の方法で製造された人工池に、好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れて、該好塩性微細藻類を培養する好塩性微細藻類の生産方法でもある。
　好塩性微細藻類の培養による生産は、特に限定されず、公知の方法が使用可能である。
　コスト削減等の点から、本発明は屋外で実施されることが好適なので、増殖のための光エネルギーとして太陽光を用いることが好ましい。
　好塩性微細藻類の海水等（培養液（培地の液））は、生産する好塩性微細藻類の種類によって、含有元素、その他を、好適な組成にする。
　培養温度や培養時間は、生産する好塩性微細藻類の種類によって、生産性と生産されたものの性能が好適となるように、適宜調節することが好ましい。生産量を増やして固定費を削減させるために、連続培養することも好ましく、棚田式の連続培養をすることも好ましい。
　生産された好塩性微細藻類は、公知の方法で回収する。
　該回収の方法は、特に限定はされず、濾過；加熱、減圧、風乾等による水の蒸発乾固；遠心分離；凝集剤や電極を用いて沈降させる方法；酸素、窒素、二酸化炭素等の気体を遮断して沈降させる方法；周囲の条件を変えて沈降させる方法；等が挙げられる。これらは、１種又は２種以上併用して使用される。
＜有用有機物の製造方法＞
　本発明は、上記の「好塩性微細藻類の生産方法」を使用して生産した好塩性微細藻類から有用有機物を得ることを特徴とする有用有機物の製造方法でもある。
　上記有用有機物を得る方法としては、公知の方法を用いればよく、搾取、分留、種々の抽出法等による分離；分離後の残渣利用；反応させてからの分離；等が挙げられる。
　上記有用有機物は、生産した好塩性微細藻類から得られるものならば、特に限定はないが、炭水化物若しくは糖；オリゴペプチド、ポリペプチド若しくはタンパク質；ビタミン若しくはビタミン前駆体；多価アルコール；油脂；糖脂質、リン脂質若しくはリポタンパク質；又は；炭化水素であることが好ましい。
　グルタチオン等のオリゴペプチド；β－カロテン等のカロテノイド；グリセリン等の多価アルコール；グリセリン脂肪酸エステル等の油脂；等が特に好ましいものとして挙げられるが、これらに限定されるものではない。
　β－カロテンは、高い抗酸化作用を有し、例えば、医薬品、食品、食品添加物、サプリメント等に利用することができる。
　グルタチオンは、高い抗酸化作用を有し、例えば、医薬品、食品、サプリメント、肥料、飼料等に利用することができる。
　グリセリンは、例えば、化粧品、医薬品等の原料としても、燃料としても、好適に利用することができる。
　油脂は、例えば、食料用油、飼料用油、燃料油等に利用することができる。
　タンパク質は、例えば、飼料、醗酵原料等として利用することができる。
　以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
＜他の製造方法との比較＞
　本発明の人工池の製造方法、塩化ビニルシートを用いた人工池の製造方法、及び、コンクリートを用いた人工池の製造方法を比較した。
　以下の表１に示したように、塩化ビニルシート等のポリマーシートを使用する人工池の製造方法では、該シートを敷き詰めるための造成と整地が必要であり、ポリマーシートは高価であるため、製造コストがかかり過ぎる。
　土木分野で遮水のためのベントナイトシートが知られているが、該ベントナイトシートは、ポリ塩化ビニル等の合成ポリマーに予めベントナイトを付与させたものである。しかし、これは、石油由来のしかも高価な合成ポリマーを使用するものであり、環境負荷も大きい。該ベントナイトシートは、下記するコンクリートに比べれば施工費用は安いが、材料の環境負荷と費用（約１０００円／ｍ２）の点で、好塩性微細藻類の培養用としてはコスト的に使用できない。
　合成ポリマーを使用するものは、放棄又は廃棄時には、ポリマーシートを全て撤去する必要があり、撤去しないと環境負荷が大きくなる。特に塩化ビニルシートを用いた場合は、環境破壊が起こり、廃棄する場合も廃棄処理が極めて高価となる（表１）。
　またコンクリートを使用する人工池の製造方法では、コンクリートを打つための造成と整地が必要であり、工期が長く必要である。コンクリートで人工池を製造しようとすると、１万～３万円／ｍ２が必要である。
　また、コンクリート（モルタル、セメント等を含む）に含有される微量成分が好塩性微細藻類の培養に障害を与える恐れもある。しかも、放棄又は廃棄時には、該コンクリートを撤去する必要があり、撤去しないで放置すると、その風化には極めて長期間を要する。また、化学物質による環境負荷は少ないものの、大きな人工池であるため構造的な環境破壊が大きくなる（表１）。
　一方、本発明では、人工池を最初から砂地の場所に作る場合には、砂の入手が極めて容易であり、材料コストがかからない。
　また、人工池の水（増殖の水）として海水を使用する場合には、設置（製造）場所は海の近くであることが好ましいので、海砂が、大量に、しかもほぼ平面状（表面が平ら）になって存在するので、土地の造成をする必要もなく、更にコストダウンとなる。
　特に、田圃等の跡地（深さ的に極めて好適である）に製造するときは、土地を造成する必要もないので、造成コストが殆どかからない。
　また、本発明によれば、ローラー等で加圧するだけで、完成後に入れる（人工）海水がベントナイト粉体を膨潤させて、水不透過構造体を形成するので、人工池の製造コストが極めて安価に抑えられる。
　上記した塩化ビニルシート等のポリマーシートを使用する場合と比較しても、上記したコンクリートを使用する場合と比較しても、単位面積当たりの製造コストは、本発明の製造方法の方が低い。
　また、本発明によって得られた人工池の水不透過構造体は、そのまま放置しても特に環境破壊がない。しかも、全て天然物（天然の砂と粘土）であるので環境負荷もない。
　合成有機ポリマーの場合には、放置すれば環境負荷が大きいのは勿論であるが、セメント等の無機物でも人工的に選択・濃縮・分離工程が入っているので、不自然に微量有害成分が濃縮されていることがある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例２
＜ベントナイト粉体と砂とを含有する混合粒子群の調製＞
　ベントナイト粉体と砂を以下のように混合して混合粒子群を得た。
　ベントナイト粉体が、全体として５質量倍になるように、純水を加え、良く撹拌・分散させて、「ベントナイトのスラリー」を作製した。
　次いで、以下の表２に示したような組成になるように、上記「ベントナイトのスラリー」と砂とを容器内で混合し、均一になるまで、ステンレス製の薬さじで撹拌した。
　そのようにして、以下の３種類の「ベントナイト粉体と砂の比率を変えた混合粒子群」を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　得られた混合粒子群は、現場ではローラーやグレーダーで押し固めるが、実験室では、専用の締固め器具（鉄製のモールド）内に試料を入れ、２．５ｋｇランマーで叩いた。
　ただ、該ランマーを用いて加圧しても、「平板を用いて手で強く加圧して、その後、３５～４０℃で乾燥」させても、水の透過性（不透過性）に関しては、同様の結果が得られた。
　すなわち、上記「　　」内の方法でも、ランマー、ローラー、グレーダー等の専用装置で押し固める方法と同様の結果が得られることを別途確かめた上で、上記方法を用いて以下の検討を行った。
実施例３
＜水不透過構造体の調製＞
　以下のようにして、大型のファネル（漏斗）を用いて、上記Ｎｏ．１１～１３の混合粒子群の試料の水不透過性をそれぞれ求めた。
　大型ファネルの出口をゴム製の栓で塞ぎ、上記Ｎｏ．１１～１３の混合粒子群を、それぞれ１５０ｇ入れて、平らな板を用いて手で混合粒子群の上から均一に表面を押し固めた。
　その後、オーブン中で（大気中で）、３５℃で３時間乾燥させた。途中、若干のひび割れが見られたので、上記板を用いて手で更に押し固めることで該ひびを埋めた。
　その結果、ファネル（漏斗）の上に、３．０ｃｍの厚さの水不透過構造体が、３種類（Ｎｏ．１１、１２、１３）得られた。該水不透過構造体については、ランマーで押し固めたのとほぼ同様の圧密性が得られた。
実施例４
＜水不透過性の検討１（ファネル使用）＞
　実施例３で得られた水不透過構造体の上に、デュナリエラ・サリナ（Dunaliella salina）を含有する１５０ｇの海洋深層水又は人工海水（塩化ナトリウムを含む塩類１２質量％に調整したもの）（以下、これを単に「培養液」と略記する）を注ぎ入れた。
　「ベントナイト粉体及び砂よりなる混合粒子群」を加圧して得た上記水不透過構造体と同質量（１５０ｇ）の培養液を入れて静置した。
　１週間経過後に観察したところ、水不透過構造体を透過した培養液の水位は、２ｍｍ減少したに過ぎなかった。このときの透水係数は、３．３×１０－９［ｍ／ｓ］であった。
　実施例２の混合粒子群Ｎｏ．１１、１２、１３共に、上記と同様の結果が得られた。
実施例５
＜水不透過性の検討２（ファネル使用）＞
　実施例４のスケールを２倍にして検討した。具体的には、「ベントナイト粉体及び砂よりなる混合粒子群」を３００ｇ使用し、「培養液」を３００ｇ注入した。
１週間経過及び２週間経過後に、ファネル（漏斗）の下からの水の滴下を確認したところ、全く水が落ちていなかった。水の透過が確認できなかった。
　実施例２の混合粒子群Ｎｏ．１１、１２、１３共に、上記と同様の結果が得られた。
実施例６
＜水不透過性の検討３（シリンジ使用）＞
　実施例４において、大型のファネル（漏斗）に代えて、大型のシリンジ（注射器）を使用した。すなわち、シリンジに、実施例２の混合粒子群Ｎｏ．１１、１２、１３を詰め、手で押し固めた。
　具体的には、混合粒子群１００ｇ（シリンジ内で高さ５．０ｃｍ）、及び、実施例４と同一の培養液２００ｇ（シリンジ内で高さ１０．０ｃｍ）を、垂直に立てかけ、２週間後に、シリンジの下から水の漏洩を観察した。
　その結果、水不透過構造体は、全く培養液を透過（漏洩）させなかった。
　実施例２の混合粒子群Ｎｏ．１１、１２、１３共に、上記と同様の結果が得られた。
実施例７
＜培養液の塩分濃度減少の検討＞
　実施例４において、デュナリエラ・サリナ（Dunaliella salina）を含有する培養液である「海洋深層水又は人工海水（塩化ナトリウムを含む塩類１２質量％に調整したもの）」に代えて、「海水（塩分濃度３．５質量％）」、及び、「デュナリエラを含まない淡水（塩分濃度０．０質量％）」を使用した以外は、実施例４と同様にファネルの上に水不透過構造体を調製し、水透過性を観察した。
　１週間経過後に観察したところ、水不透過性の順番は、海洋深層水又は人工海水（塩分１２質量％）、海水（塩分濃度３．５質量％）、淡水（塩分濃度０．０質量％）の順であり、塩分濃度が高い程、水の不透過性が高く、優れた水不透過構造体ができることが分かった。
　高濃度塩分がベントナイトと砂の間隙に行き渡り、水不透過の役目を果たすことが確認できた。ミクロに塩化ナトリウムの結晶が析出したためとも考えられた。
実施例８
＜ベントナイトの有無及び種類による培養性の相違の検討＞
　以下の３種のベントナイト粉体２０ｇと、珪砂１８０ｇを混合して、２００ｇの混合粒子群を得た。また、珪砂２００ｇを用意した。
（１）ベントナイト・ＴＢ－Ｓ（株式会社立花マテリアル製；膨潤力２３．０ｍＬ／２ｇ（アメリカ産、ナトリウムベントナイト）
（２）ベントナイト・ＴＢ－２５０（株式会社立花マテリアル製；膨潤力９．０ｍＬ／２ｇ（日本の群馬産、カルシウムベントナイト）
（３）ベントナイト・クニゲル（登録商標）Ｖ１（クニミネ工業株式会社製；膨潤力１６ｍＬ／２ｇ（インド産）
（４）ベントナイト・なし（珪砂のみ）
　３種類の混合粒子群と砂（珪砂のみ）の計４種各２００ｇを、１２００ｍＬの直方体の容器に入れ、乾燥・成型し、模擬人工池を作製した。
　これに、デュナリエラ・サリナ（Dunaliella salina）を含んだ１２質量％塩分培地（Red Sea Salt）９００ｍＬを加えた。静置して、１８日間にわたり、細胞密度（cells/mL
）を測定した。
　最初の３日間は誘導期であり、細胞密度は上がらなかった。４日目～８日目は対数期であり、対数的に細胞密度が増加した。９日目～１７日目は静止期であり、細胞密度の増減が少なかった。
　対数期（８日目まで）までは、膨潤力の最も低い（２）ＴＢ－２５０の模擬人工池での増殖（成長）が活発で、次が膨潤力中の（３）クニゲルＶであり、増殖（成長）が遅いのは膨潤力の高い（１）ＴＢ－Ｓであった。
　ベントナイトを使用しない（４）珪砂のみの模擬人工池での増殖（成長）は、ベントナイトを使用した（１）（２）（３）の何れよりも、対数期（８日目まで）の増殖（成長）が低かった。
　ベントナイトを使用した混合粒子群で製造した人工池は、砂のみで製造した人工池より、好塩性微細藻類の増殖性が高いことが示唆された。
　なお、下記する実施例９、１０の結果から、照度（光量子密度）や水温の高い屋外では、ラボ試験に比べて更に速い増殖（成長）が観察された。
実施例９
＜拡大試験（ベントナイト粉体からなる粒子群を使用）＞
　拡大試験を行うために、日本の千葉県の屋外に、図２にその概略断面を示すような、３ｍ×５ｍ×深さ０．２ｍ（２０ｃｍ）の人工池を２つ製造した。それらを、「プールＡ」、「プールＢ」とする（図２、３参照）。
　図２に示すように、ファームの土壌（地面）に穴を掘り、該土壌（地面）を締固め、ベントナイト粉末からなる粒子群を加え、加圧して、図２に示すような水不透過構造体１１ａを形成した。
　ベントナイト粉末としては、株式会社立花マテリアル製の「ＴＢ－Ｓ」を使用した。
　使用した「ＴＢ－Ｓ」は、アメリカのワイオミング州で算出されたナトリウム（Ｎａ）型ベントナイトの原鉱石を製品化したものであり、水分は１０質量％以下、粒度は２５０メッシュを９０％以上通過、膨潤力は２３［ｍＬ／２ｇ］以上、見掛け比重は０．７０～０．８５ｇ／ｃｍ３、１質量％水のｐＨは９．０～１０．５、１０質量倍の水を吸収する、といった物性を有するものである。
　更に、その上に、この土地の土壌を入れ、締め固めて厚さ２０ｃｍの土壌層を設けた。下から、加圧して締固めた「土壌（地面）＼水不透過構造体１１ａ＼土壌層」のサンドイッチ構造とした（図２参照）。
　海水（実施例９では海洋深層水）を上記人工池に導入する前の段階で、ベントナイト粉体からなる水不透過構造体の厚さは、場所により０．５～１ｃｍの範囲であり、水不透過構造体の池の底面積当たりの質量は、場所により３．５～７．０ｋｇ／ｍ２の範囲であった。
　海水（実施例９では海洋深層水）を上記人工池に導入した後の段階で、水不透過構造体の厚さは、上記値の２倍の範囲となった（図２参照）。
＜＜水不透過性の検討＞＞
　ベントナイトの見掛け比重（見掛け密度）は、０．７ｇ／ｃｍ３であるので、海水の導入によって、十分に密になった水不透過構造体が形成された。
　透水係数は、１．３×１０－９［ｍ／ｓ］～１．７ｘ１０－１０［ｍ／ｓ］の範囲であり、優れた水不透過性が実証された。
　また、食塩（ＮａＣｌ）を主体とする塩が結晶化したこともあって、水漏れが全くなかった。検討中の経時でも水漏れが全くなかった（優れた水不透過性を維持した）。
＜＜増殖速度の検討＞＞
　デュナリエラ・サリナ（Dunaliella salina）を、プールＡには、図３（ａ）の培養日数０日（左端）に示す細胞密度になるように入れ培養した。また、プールＢには、図３（ｂ）の培養日数０日（左端）に示す細胞密度になるように入れ培養した。
　屋外に設置したプールＡ、Ｂの人工池の海水表面の光量子密度［μｍｏｌ／ｍ２ｓ］と、海水の温度［℃］を、下記する実施例１０のラボ試験におけるそれらの測定値と共に、以下の表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　デュナリエラ・サリナの増殖速度について、プールＡにおける結果を図３（ａ）に、プールＢにおける結果を図３（ｂ）に示す。
　図３（ａ）（ｂ）及び図４の縦軸の目盛は、例えば「１．Ｅ＋０５」等は、１０５［cells／ｍＬ］等を示す。縦軸の対数の底は「１０」である。縦軸をｌｏｇ１０（細胞密度［cells／ｍＬ］）の数値とすれば、縦軸に記載の例えば「１．Ｅ＋０５」等は「５」等である。
　図３（ａ）（ｂ）に示したように、プールＡ、Ｂの何れでも、細胞密度は、３日で１０倍になった。屋外に設置された「３ｍ×５ｍ×深さ０．２ｍ（２０ｃｍ）の人工池」でも、良好な増殖速度を示した。検討に用いたベントナイトが優れていることが分かった。
　更に、下記する実施例１０のラボ試験の増殖速度に比較して、上記した実施例９の拡大試験の増殖速度の方が速かった。すなわち、実施例１０のラボ試験では、細胞密度が１０倍になるのに７～１０日程度かかったが、実施例９の拡大試験では、細胞密度が１０倍になるのに３～４日程度であった。
実施例１０
＜実施例９の拡大試験と比較するために行ったラボ試験＞
　実施例３と同様の大型のファネル（漏斗）の上に、実施例９で用いたベントナイト粉体よりなる粒子群を用いて、実施例３と同様にして水不透過構造体を調製した。すなわち、実施例３の「混合粒子群Ｎｏ．１１～１３」に代えて、実施例９で用いたベントナイト粉体よりなる粒子群を用いた以外は、実施例３と同様にして水不透過構造体を設けた。
　増殖速度を求めたところ、図４のグラフに示した結果が得られた。細胞密度が１０倍になるのに７～１０日程度であった。一方、上記した通り、実施例９の拡大試験では、細胞密度が１０倍になるのに３～４日程度であった。
実施例１１
＜拡大試験（ベントナイト粉体と砂からなる混合粒子群を使用）＞
　実施例９で用いたベントナイト粉体よりなる粒子群に代えて、実施例２、３におけるＮｏ．１２の混合粒子群を用い、３．０ｃｍの厚さの水不透過構造体を設けた以外は、実施例９と同様にして拡大試験を行った。
　実施例９と同様にして評価したところ、水不透過性、増殖速度、共に、実施例９と同様の良結果が得られた。
　本発明によれば、材料コストと製造コストが低減され、製造工期が短くても、好適に好塩性微細藻類の培養用の人工池が製造でき、また、該人工池の放棄・廃棄時には、構造的に環境破壊の恐れがなく、石油由来の材料を全く用いていないので、環境にも負荷を与えない。
　従って、微細藻類の大規模培養が現実性を持って可能となり、脱石油エネルギーの獲得や低コスト有用有機物の獲得が可能となる。
　また、これまでなし得なかった「沙漠の緑地化」が実現し、二酸化炭素を削減しながら産業活動が行える持続可能社会のモデルとなるので、例えば、エネルギー供給分野、化学品・薬品製造分野、土木分野、等に広く利用されるものである。
　１０　　　人工池
　１１ａ　　水不透過構造体（海水等の導入前）
　１１ｂ　　水不透過構造体（海水等の導入後、培養中）
　１２　　　海水又は人工海水
　１３　　　好塩性微細藻類
　　Ａ　　　地面
　　Ｂ　　　畦
　　Ｃ　　　田圃

 

Claims (12)

  1. 　好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、
    　該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体を含有する粒子群を加圧して水不透過構造体を設けることを特徴とする人工池の製造方法。
  2. 　好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池の製造方法であって、
    　該人工池の側面及び／又は底面に、ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける請求項１に記載の人工池の製造方法。
  3. 　前記混合粒子群中のベントナイト粉体の質量が、前記混合粒子群中のベントナイト粉体と砂の合計質量に対して、２質量％以上８０質量％以下である請求項２に記載の人工池の製造方法。
  4. 　加圧後の前記水不透過構造体の厚さが、海水又は人工海水を入れる前の段階で、人工池の場所による平均値として０．５ｃｍ以上２５ｃｍ以下である請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載の人工池の製造方法。
  5. 　前記水不透過構造体の厚さが、海水又は人工海水を入れて好塩性微細藻類を培養している定常状態で、吸水して人工池の場所による平均値として１．０ｃｍ以上５０ｃｍ以下になるように水不透過構造体を設ける請求項１ないし請求項４何れかの請求項に記載の人工池の製造方法。
  6. 　前記人工池の面積が、１０ｍ２以上である請求項１ないし請求項５の何れかの請求項に記載の人工池の製造方法。
  7. 　ベントナイト粉体及び砂を含有する混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける場合であって、
    　本来砂地である場所に人工池を製造し、該砂地を構成している砂に外部からベントナイトを加えて混合することで前記混合粒子群を得て、該混合粒子群を加圧して水不透過構造体を設ける請求項１ないし請求項６の何れかの請求項に記載の人工池の製造方法。
  8. 　前記海水が海洋深層水である請求項１ないし請求項７の何れかの請求項に記載の人工池の製造方法。
  9. 　請求項１ないし請求項８の何れかの請求項に記載の人工池の製造方法を使用して製造された、好塩性微細藻類の培養用であり、少なくとも該好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れておくための人工池であって、
    　側面及び／又は底面に、前記水不透過構造体が水を吸収した状態で形成されていることを特徴とする人工池。
  10. 　請求項９に記載の人工池に、好塩性微細藻類、及び、海水又は人工海水を入れて、該好塩性微細藻類を培養することを特徴とする好塩性微細藻類の生産方法。
  11. 　請求項１０に記載の好塩性微細藻類の生産方法を使用して生産した好塩性微細藻類から有用有機物を得ることを特徴とする有用有機物の製造方法。
  12. 　前記有用有機物が、炭水化物若しくは糖；オリゴペプチド、ポリペプチド若しくはタンパク質；ビタミン若しくはビタミン前駆体；多価アルコール；油脂；糖脂質、リン脂質若しくはリポタンパク質；又は；炭化水素である請求項１１に記載の有用有機物の製造方法。

     
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