JP2000139444A - 藻類培養装置 - Google Patents

藻類培養装置

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JP2000139444A
JP2000139444A JP10315211A JP31521198A JP2000139444A JP 2000139444 A JP2000139444 A JP 2000139444A JP 10315211 A JP10315211 A JP 10315211A JP 31521198 A JP31521198 A JP 31521198A JP 2000139444 A JP2000139444 A JP 2000139444A
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culture
gas
culture solution
algal
culture apparatus
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JP10315211A
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English (en)
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Toshi Otsuki
利 大月
Norihide Kurano
憲秀 藏野
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Marine Biotechnology Institute Co Ltd
IHI Corp
Research Institute of Innovative Technology for the Earth RITE
Original Assignee
Marine Biotechnology Institute Co Ltd
IHI Corp
Research Institute of Innovative Technology for the Earth RITE
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 藻類培養装置において、直達光と散乱光の両
者を利用でき、単位面積当たりの培養液量を多くでき、
さらに安価にすること。 【解決手段】 微細藻類を培養液Ｌ中で培養する複数の
リアクタモジュール６を備えた藻類培養装置１であっ
て、リアクタモジュールは、互いに平行状態に離間させ
て支持されているとともに互いの間に微細藻類の培養空
間Ｋを形成する一対の透明板８、８と、培養空間に培養
液および炭酸ガスを含むガスＧを流通可能に一対の透明
板の周縁部を密閉状態に支持する枠状の支持部材９、１
０、１１とを備え、複数のリアクタモジュールは、互い
の透明板を平行状態に離間させて立設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細藻類を培養液
中で培養し、その光合成機能によって排ガス中の炭酸ガ
スを除去することが可能な藻類培養装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、クロレラ等の微細藻類の光合成機
能を利用し、発電所等の排ガス中に含まれるＣＯ2（二
酸化炭素）を藻体に固定して、排ガスから除去し、か
つ、増殖した藻体を有効利用する生物学的ＣＯ2固定シ
ステムとしての藻類培養装置が考案されている。
【０００３】従来の藻類培養装置には、数多くの型があ
るが、代表的なものとしては次の２つがある。 直接受光型：オープンポンドと言われるものであり、
円形や長円形で水深は浅く（１５〜３０ｃｍ）、液面で
空気と接触しているものである。直達光と散乱光の両者
を利用することができ、クロレラの培養に実用化されて
いるものである。 集光型：レンズ又はミラーによって太陽光を集光し、
光ファイバーで微細藻類を培養するリアクタ内に光を照
射するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の藻類培養装置では、以下のような課題が残されてい
た。すなわち、上記の場合では、直達光と散乱光の両
者を用いるが、平面的に広大な敷地面積を必要とし、大
気開放のため周囲からのコンタミの混入、降雨による培
養液の希釈および温度制御ができないといった欠点があ
る。また、光を通す必要から、水深を深く設定すること
ができないという不都合もあった。また、上記の場合
では、太陽光の直達光を集光するため、この直達光のみ
しか利用できないという問題がある。すなわち、晴天時
では直達光と散乱光とがあるが、曇天時や雨天時には散
乱光しかなく、集光型ではこの散乱光を利用できず、天
候に大きく影響されていた。また、集光した光をリアク
タ内に導入するために高額な光ファイバーケーブルを必
要としていた。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、直達光と散乱光の両者を利用でき、単位面積当た
りの培養液量を多くでき、さらに安価な藻類培養装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の藻類培養装置では、微細藻類を培養液中で培養
する複数のリアクタモジュールを備えた藻類培養装置で
あって、前記リアクタモジュールは、互いに平行状態に
離間させて支持されているとともに互いの間に前記微細
藻類の培養空間を形成する一対の透明板と、前記培養空
間に前記培養液および炭酸ガスを含むガスを流通可能に
前記一対の透明板の周縁部を密閉状態に支持する枠状の
支持部材とを備え、前記複数のリアクタモジュールは、
互いの前記透明板を平行状態に離間させて立設されてい
る技術が採用される。
【０００７】この藻類培養装置では、リアクタモジュー
ルが、互いに平行状態に離間させて支持されているとと
もに互いの間に微細藻類の培養空間を形成する一対の透
明板と、培養空間に培養液および炭酸ガスを含むガスを
流通可能に一対の透明板の周縁部を密閉状態に支持する
枠状の支持部材とを備え、複数のリアクタモジュール
が、互いの透明板を平行状態に離間させて立設されてい
るので、直達光および散乱光が各リアクタモジュールの
間から透明板を透過して培養空間内に入射され、培養液
およびガスが供給された培養空間で藻類による光合成、
すなわち炭酸ガスの固定が行われる。また、リアクタモ
ジュールは密閉構造であるため、培養液内へのコンタミ
等の混入が防止される。
【０００８】請求項２記載の藻類培養装置では、請求項
１記載の藻類培養装置において、前記透明板は、プラス
チック材料またはガラスで形成されている技術が採用さ
れる。
【０００９】この藻類培養装置では、透明板がプラスチ
ック材料またはガラスで形成されているので、適度な強
度があるとともに、安価に構成可能である。
【００１０】請求項３記載の藻類培養装置では、請求項
１または２記載の藻類培養装置において、前記一対の透
明板の中間部分には、冷却水または温水が流通可能な温
度調整水流通管が透明板に沿って配設されている技術が
採用される。
【００１１】この藻類培養装置では、一対の透明板の中
間部分に、冷却水または温水が流通可能な温度調整水流
通管が透明板に沿って配設されているので、該温度調整
水流通管に冷却水を流すと周囲の培養空間における培養
液を冷却することができ、また、温度調整水流通管に温
水を流すと培養液を加温することができる。
【００１２】請求項４記載の藻類培養装置では、請求項
３記載の藻類培養装置において、前記温度調整水流通管
は、透明材料で形成されている技術が採用される。
【００１３】この藻類培養装置では、温度調整水流通管
が透明材料で形成されているので、入射された光は温度
調整水流通管を透過可能であって、温度調整水流通管に
よって光が遮られることがない。
【００１４】請求項５記載の藻類培養装置では、請求項
３記載の藻類培養装置において、前記支持部材の内部に
は、前記培養空間に前記培養液および前記ガスをそれぞ
れ供給および排出する培養液流路およびガス流路と、前
記温度調整水流通管に接続され該温度調整水流通管に前
記冷却水または前記温水を供給および排出する温度調整
水流路とが形成されている技術が採用される。
【００１５】この藻類培養装置では、支持部材の内部
に、培養空間に培養液および前記ガスをそれぞれ供給お
よび排出する培養液流路およびガス流路と、温度調整水
流通管に接続され該温度調整水流通管に冷却水または温
水を供給および排出する温度調整水流路とが形成されて
いるので、支持部材がマニホールド構造となって配管と
強度部材の機能を兼ね備えることが可能になり、コンパ
クト化が可能となる。また、露出する外部配管を低減す
ることができる。
【００１６】請求項６記載の藻類培養装置では、請求項
５記載の藻類培養装置において、前記培養空間に前記培
養液を供給する前記培養液流路内には、該培養液流路に
前記ガスを供給するガス供給管が挿入されている技術が
採用される。
【００１７】この藻類培養装置では、培養空間に培養液
を供給する培養液流路内に、該培養液流路に前記ガスを
供給するガス供給管が挿入されているので、培養液流路
内にガス供給管からガスが供給されて、ガスが培養液中
に分散された状態で培養空間に供給される。また、ガス
供給管が目づまり等を起こしても、管の引抜、挿入が容
易となる。
【００１８】請求項７記載の藻類培養装置では、請求項
１から６のいずれかに記載の藻類培養装置において、前
記一対の透明板と前記支持部材とは、ねじ止めまたはク
ランプによって互いに固定されている技術が採用され
る。
【００１９】この藻類培養装置では、一対の透明板と支
持部材とがねじ止めまたはクランプによって互いに固定
されているので、分解・組立が容易になるとともに、接
着剤を用いた場合に比べて、紫外線等が原因となる接着
剤の経年変化による劣化がほとんどない。
【００２０】請求項８記載の藻類培養装置では、請求項
１から７のいずれかに記載の藻類培養装置において、前
記複数のリアクタモジュールは、白色系の色彩に塗装さ
れた床面上に設置されている技術が採用される。
【００２１】この藻類培養装置では、複数のリアクタモ
ジュールが白色系の色彩に塗装された床面上に設置され
ているので、床面から効率よく光を反射・散乱させるこ
とができ、この散乱光をもリアクタモジュール内に導入
させることができる。
【００２２】請求項９記載の藻類培養装置では、請求項
１から８のいずれかに記載の藻類培養装置において、前
記リアクタモジュールは、その内底面が中央部分に向か
って下方に傾斜する傾斜面とされ、前記枠状の支持部材
は、前記ガスを前記中央部分から前記培養空間に供給す
るように設定されている技術が採用される。
【００２３】この藻類培養装置では、リアクタモジュー
ルの内底面が中央部分に向かって下方に傾斜する傾斜面
とされ、枠状の支持部材が、ガスを前記中央部分から培
養空間に供給するように設定されているので、ガスの供
給を止めて藻体が沈殿しても前記内底面の傾斜によって
最下部となる中央部分に集まりやすくなるとともに、再
びガス供給を始めた場合に、前記中央部分からのガスの
供給によって藻体が再び浮上し易い。また、藻体を培養
空間全体にわたって撹拌することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る藻類培養装置
の第１実施形態を、図１から図１０を参照しながら説明
する。これらの図にあっては、符号１は藻類培養装置、
２はタービン建屋、３はリアクタユニットを示してい
る。
【００２５】図１および図２は、本実施形態の藻類培養
装置１を発電所のタービン建屋２屋上に適用した場合の
配置の一例を示したものであり、藻類培養装置１は、複
数のリアクタユニット３が配列されて構成されている。
なお、タービン建屋２屋上には、リアクタユニット３以
外に複数のタービン建屋換気ファン４および培地リサイ
クル槽５が設置されている。
【００２６】前記リアクタユニット３は、図３および図
４に示すように、互いに平行状態に離間させて立設され
ている複数のリアクタモジュール６（本実施形態では、
１４モジュール）と、これらのリアクタモジュール６を
床面７ａ上に載置するとともに側部で支持するサポート
フレーム７とから構成されている。各リアクタモジュー
ル６の間隔は、スペース効率を考慮しつつ、互いの影に
よって光の不利用が極力少なく、光が効率的に入射でき
るような所定の距離に設定されている。
【００２７】前記リアクタモジュール６は、図５から図
７に示すように、互いに平行状態に離間させて支持され
ているとともに互いの間に微細藻類の培養空間Ｋを形成
する一対の透明板８、８と、培養空間Ｋに培養液Ｌおよ
び発電所の排ガス、すなわち炭酸ガスを含むガスＧを流
通可能に一対の透明板８、８の周縁部を密閉状態に支持
する下部マニホールド９、側部マニホールド１０および
上部マニホールド（枠状の支持部材）１１と、一対の透
明板８、８の中間部分に透明板８に沿って配設され冷却
水Ｗまたは温水Ｗが流通可能な温度調整水流通管１２と
を備えている。
【００２８】一対の透明板８、８と下部マニホールド
９、側部マニホールド１０および上部マニホールド１１
とは、それぞれこれらを組み合わせた状態で貫通するボ
ルト１３と、該ボルト１３に螺着されたナット１４とに
よって各マニホールドが枠状にネジ止めされて組み立て
られている。また、温度調整水流通管１２は、その周縁
部が下部マニホールド９、側部マニホールド１０および
上部マニホールド１１にそれぞれ形成された支持溝部９
ａ、１０ａ、１１ａにはめ込まれた状態で、培養空間Ｋ
を２分するように支持されている。
【００２９】さらに、下部マニホールド９、側部マニホ
ールド１０および上部マニホールド１１には、透明板８
および温度調整水流通管１２の周縁部に沿ってシール用
溝部９ｂ、１０ｂ、１１ｂがそれぞれ形成され、これら
シール用溝部９ｂ、１０ｂ、１１ｂと透明板８および温
度調整水流通管１２との間には、Ｏリング１５が挟持状
態に組み込まれており、培養空間Ｋおよび温度調整水流
通管１２を密閉状態にしている。
【００３０】前記一対の透明板８、８は、強度を有し、
軽量でかつ光を透過するポリカーボネート製の板が用い
られている。なお、透明板の他の材質としては、アクリ
ル板等の他のプラスチックやガラス板を適用しても構わ
ない。前記温度調整水流通管１２は、透明板８と同様
に、透明なポリカーボネートで形成され、図７に示すよ
うに、複数の仕切部１２ａによって２重構造中空板とな
っている。なお、温度調整水流通管１２は、透明板８よ
り肉厚が薄く形成されており、伝熱効果が大きくなるよ
うに設定されている。
【００３１】前記下部マニホールド９は、図６の（ｂ）
に示すように、その内部に培養空間Ｋに接続され該培養
空間Ｋに培養液Ｌを供給する一対の培養液供給流路（培
養液流路）９ｃが形成されている。これらの培養液供給
流路９ｃには、ガスＧを供給するガス供給管（ガス流
路）１６がそれぞれ挿入されて２重管構成となってお
り、該ガス供給管１６に形成された微細孔から、ガスＧ
が培養液供給流路９ｃ内に噴出し、培養液Ｌとともにガ
スＧも培養空間Ｋに供給される。また、下部マニホール
ド９は、その内部に、温度調整水流通管１２に接続され
該温度調整水流通管１２に冷却水Ｗまたは温水Ｗを供給
する温度調整水供給流路９ｄが形成されている。
【００３２】前記側部マニホールド１０は、図７の
（ａ）に示すように、その内部に、培養空間Ｋ内のガス
Ｇを排出させるガス排出流路１０ｃと、図７の（ｂ）に
示すように、培養空間Ｋ内のオーバーフローした培養液
Ｌを排出させる培養液排出流路１０ｄとがそれぞれ培養
空間Ｋに接続されて形成されている。
【００３３】前記上部マニホールド１１は、図６の
（ａ）に示すように、その内部に、温度調整水流通管１
２に接続され該温度調整水流通管１２から冷却水Ｗまた
は温水Ｗを排出させる温度調整水排出流路１１ｃが形成
されている。
【００３４】前記サポートフレーム７は、その床面７ａ
が白色（白色系の色彩）で塗装されている。なお、床面
７ａは、他の白色系の色彩とされていても構わず、例え
ば、乱反射する塗料（例えば、一般道路の横断歩道の表
示に用いられるもの）を用いてもよい。また、前記微細
藻類としては、強光下でも光阻害を起こしにくいとされ
るらんそうの一種である「Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ
（シネコキスティス）」を一例として用いている。
【００３５】この藻類培養装置１のリアクタモジュール
６では、培養液Ｌが培養液供給流路９ｃから温度調整水
流通管１２の両側にある２つの培養空間Ｋに供給され、
藻体の培養に供された後、オーバーフローした分が培養
液排出流路１０ｄから排出される。また、ガスＧは、ガ
ス供給管１６から培養液供給流路９ｃ内に分散供給さ
れ、培養液Ｌとともに培養空間Ｋに供給される。このと
き、透明板８の周囲から直達光および散乱光が入射され
ることにより、ガスＧ中のＣＯ2成分は、培養液Ｌ中の
藻体による光合成によって固定される。このとき、温度
調整水流通管１２の両側に培養空間Ｋが形成されている
ので、外部からの光の吸収効果を大きくすることができ
る。その後、処理されたガスＧは、ガス排出流路１０ｃ
によって外部に排出される。
【００３６】また、冷却水Ｗまたは温水Ｗは、温度調整
水供給流路９ｄによって温度調整水流通管１２内に下部
から供給され、該温度調整水流通管１２を流通するとと
もに周囲の培養液Ｌとの間で熱交換をした後、上部の温
度調整水排出流路１１ｃから排出される。
【００３７】この藻類培養装置１は、図１、図２および
図８に示すように、複数のリアクタユニット３（本実施
形態では、１７ユニット）を一つのブロック２０とし、
複数のブロック２０（本実施形態では、３４ブロック）
を全体として管理している。図８は、藻類培養装置１全
体のシステムとして、培養液Ｌの流れを例示したもので
あり、培養液Ｌの本管２１と各ブロック２０は、本管２
１から分岐した枝管２２を介して接続され、各ブロック
２０は培養液Ｌの排出側に培地リサイクル槽５が接続さ
れている。
【００３８】培地リサイクル槽５は、培養液Ｌを枝管２
２に戻す培地循環ポンプ２３に接続され、該培地循環ポ
ンプ２３は、接続管２４を介して枝管２２に接続されて
いる。また、該接続管２４には、遠心分離機２５へ培養
液Ｌを供給する切換弁２６が途中に設けられている。す
なわち、新鮮な培養液Ｌは、本管２１から枝管２２を通
って各ブロック２０に流れ、各ブロック２０に送られた
培養液Ｌは、いわゆるタービドスタッド方式の培養方法
によって、ブロック２０毎に培養液Ｌ中の藻体濃度が一
定に保たれるように設定されている。
【００３９】このシステムでは、一旦、ブロック２０に
新鮮な培養液Ｌが仕込まれると、その後は、ブロック２
０と培地リサイクル槽５との間で培養液Ｌを循環させ
る。培地リサイクル槽５では、藻体増殖後の藻体濃度を
濁度として濁度計５ａによって常時検出し、所定の濃度
（例えば、２ｇ／ｌ）になったら、切換弁２６を操作
し、培養液Ｌの半分を引き抜いて遠心分離機２５に供給
する。引き抜いた培養液Ｌは、後段の遠心分離機２５等
で固液分離され、藻体が回収される。その後、新鮮な培
養液Ｌが、引抜量と同量補給されて、培養、すなわちＣ
Ｏ2固定処理が再開される。この藻類培養装置１では、
排ガスＧ中のＣＯ2濃度が５〜１０％、液温度４０℃
で、設置面積当たり約１００ｇＣＯ2／ｍ2・ｄのＣＯ2
の固定化が得られている。
【００４０】なお、他の運転の例として、夜間は光合成
せずＣＯ2を固定しないので、ガスの供給と培養液の循
環とを両方あるいは一方の流量を極力低下させても構わ
ない。
【００４１】本実施形態の藻類培養装置１では、リアク
タモジュール６が、互いの間に微細藻類の培養空間Ｋを
形成する一対の透明板８、８と、培養空間Ｋに培養液Ｌ
および炭酸ガスを含むガスＧを流通可能に一対の透明板
８、８の周縁部を密閉状態に支持する下部マニホールド
９、側部マニホールド１０および下部マニホールド９と
を備え、複数のリアクタモジュール６が、互いの透明板
８を平行状態に離間させて立設されているので、直達光
および散乱光を各リアクタモジュール６の間から透明板
８を透過して培養空間Ｋ内に入射させることができ、単
位面積当たりの培養液量を大幅に増やすことができると
ともに、透明板８の周囲から光を入射させることで、藻
類による光合成、すなわち炭酸ガスの固定を高効率化す
ることができる。また、リアクタモジュール６は密閉構
造であるため、培養液Ｌ内へのコンタミ物質等の混入が
防止される。
【００４２】さらに、透明板８がプラスチック材料また
はガラス板で形成されているので、適度な強度があり、
分解・組立等のメンテナンスが容易であるとともに、安
価に構成することができる。
【００４３】また、一対の透明板８、８の中間部分に、
冷却水Ｗまたは温水Ｗが流通可能な温度調整水流通管１
２が透明板８に沿って配設されているので、該温度調整
水流通管１２に冷却水Ｗを流すと周囲の培養空間Ｋにお
ける培養液Ｌを冷却することができ、また、温度調整水
流通管１２に温水Ｗを流すと培養液Ｌを加温することが
できる。さらに、温度調整水流通管１２が透明材料で形
成されているので、入射された光は温度調整水流通管１
２を透過可能であって、温度調整水流通管１２によって
光が遮られることがない。
【００４４】下部マニホールド９には、培養液供給流路
９ｃ、ガス供給管１６および温度調整水供給流路９ｄが
形成され、側部マニホールド１０には、培養液排出流路
１０ｄおよびガス排出流路１０ｃが形成され、さらに上
部マニホールド１１には、温度調整水排出流路１１ｃが
形成されているので、各マニホールドは、配管および強
度部材の機能を兼ね備え、全体がコンパクトとなって分
解・組立が容易となる。また、露出する外部配管が減る
ため、メンテナンス用の作業スペースが確保できるとと
もに外観性が向上する。
【００４５】また、培養液供給流路９ｃ内に、該培養液
供給流路９ｃにガスＧを供給するガス供給管１６が挿入
されているので、培養液供給流路９ｃ内にガス供給管１
６からガスＧが供給されて、ガスＧが培養液Ｌ中に分散
された状態で培養空間Ｋに供給されるため、ガスＧと微
細藻類との反応効率を高めることができる。また、ガス
供給管１６が目づまり等を起こしても、管の引抜、挿入
が容易であり、メンテナンス性に優れている。
【００４６】そして、一対の透明板８、８と各マニホー
ルドとがねじ止めまたはクランプによって互いに固定さ
れているので、分解・組立が容易でメンテナンス性が良
好になるとともに、接着剤を用いた場合に比べて、紫外
線等が原因となる経年変化による劣化がほとんどない。
複数のリアクタモジュール６が、白色系の色彩に塗装さ
れた床面７ａ上に設置されているので、床面７ａから効
率よく光を反射・散乱させることができ、この散乱光を
もリアクタモジュール６内に導入させて、光合成に利用
することができる。
【００４７】なお、各リアクタモジュール６は、一定の
間隔で配列されているため、リアクタモジュール６の間
に補助灯を設置しても構わない。すなわち、夜間にも光
合成反応を利用してＣＯ2を固定することもできる。こ
の場合、発電所からの夜間電力を補助灯に利用すること
ができ、夜間の照明により、光合成によるＣＯ2固定を
夜間でも行うことが可能になる。また、発電所の空地で
あるタービン建屋２屋上に藻類培養装置１のシステムを
設置するので、温暖化の原因であるＣＯ2をオンサイト
で除去することができる。
【００４８】次に、本発明に係る藻類培養装置の第２実
施形態を、図９を参照しながら説明する。
【００４９】第２実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態ではリアクタモジュール６の内底面が
水平状に形成されているのに対し、図９に示すように、
第２実施形態のリアクタモジュール３０の内底面３０
ａ、すなわち下部マニホールド３１の上面が中央部分３
０ｂに向けて下方に傾斜した断面Ｖ字状の傾斜面とさ
れ、さらにガスＧを中央部分３０ｂから培養空間Ｋに供
給するように設定されている点である。すなわち、第２
実施形態では、下部マニホールド３１内に形成されたガ
ス供給管（図示略）を内挿した培養液供給流路３２が、
中央部分３０ｂから培養液ＬとともにガスＧを培養空間
Ｋ内に供給するように配設されている。
【００５０】したがって、第１実施形態の場合では、リ
アクタモジュール６の内底面が水平形状であるため、例
えば、夜間に通気（ガスＧおよび培養液Ｌ供給）を止め
たときに藻体が沈殿し、朝等に再び通気した際に、場所
によって藻体が再び浮上し難くなるおそれがあるが、第
２実施形態では、上記構成によって、ガスＧの供給を止
めて藻体が沈殿しても、内底面３０ａの傾斜によって最
下部となる中央部分３０ｂに集まり易くなるとともに、
再びガス供給を始めた場合に、中央部分３０ｂからのガ
スＧおよび培養液Ｌの供給によって藻体が舞い上がって
分散し再び浮上する。また、中央部分３０ｂからのガス
Ｇの上昇によって、図９に示すような対流が生じ、培養
空間Ｋ全体を均一に撹拌することができる。
【００５１】なお、本実施形態では、前記内底面３０ａ
の角度θを３０度に設定している。また、内底面３０ａ
の断面形状をＶ字状にしたが、中央部分に向けて下方に
傾斜した傾斜面ならば、他の形状にしても構わない。例
えば、断面Ｕ字状にしてもよい。
【００５２】次に、本発明に係る藻類培養装置の第３実
施形態を、図１０および図１１を参照しながら説明す
る。
【００５３】第３実施形態と第１実施形態との異なる点
は、第１実施形態ではポリカーボネート製の透明板８と
各マニホールドとをボルト１３とナット１４でネジ止め
して互いに固定しているのに対し、第３実施形態では、
図１０および図１１に示すように、ガラス製の透明板４
０と各マニホールドとをクランプ４１、４２で互いに固
定している点で異なる。
【００５４】すなわち、第３実施形態では、透明板４０
と各マニホールドとを組み合わせた状態で、図１０の
（ａ）（ｂ）に示すように、下部マニホールド４３およ
び上部マニホールド４４の側面に、透明板４０を挟んだ
状態でベルト状のクランプ４１を巻回してネジ止めし、
また図１１の（ａ）（ｂ）に示すように、側部マニホー
ルド１０の側面に、透明板４０を挟んだ状態で断面コ字
状のクランプ４２をはめ込んで側部マニホールド１０に
ネジ止めしている。
【００５５】したがって、第３実施形態では、第１実施
形態と同様に、接着剤を使用しないため、接着剤の経年
変化による劣化を防止することができ、さらに、第１実
施形態に比べて、ボルト用の孔を透明板に形成する必要
が無い。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。 （１）請求項１記載の藻類培養装置によれば、リアクタ
モジュールが、互いに平行状態に離間させて支持されて
いるとともに互いの間に微細藻類の培養空間を形成する
一対の透明板と、培養空間に培養液および炭酸ガスを含
むガスを流通可能に一対の透明板の周縁部を密閉状態に
支持する枠状の支持部材とを備え、複数のリアクタモジ
ュールが、互いの透明板を平行状態に離間させて立設さ
れているので、太陽光の直達光および散乱光が各リアク
タモジュールの間から透明板を透過して培養空間内に入
射され、単位面積当たりの培養液量を大幅に増やすこと
ができ、炭酸ガスの固定を高効率化することができる。
また、リアクタモジュールは密閉構造であるため、培養
液内へのコンタミ物質等の混入を防止することができ、
培養液の汚れや濁り等を防ぐことができる。さらに、集
光装置が不要であるため、安価に構成することができ
る。
【００５７】（２）請求項２記載の藻類培養装置によれ
ば、透明板がプラスチック材料またはガラスで形成され
ているので、適度な強度があり、分解・組立等のメンテ
ナンスが容易であるとともに、安価に構成することがで
きる。
【００５８】（３）請求項３記載の藻類培養装置によれ
ば、一対の透明板の中間部分に、冷却水または温水が流
通可能な温度調整水流通管が透明板に沿って配設されて
いるので、該温度調整水流通管に冷却水または温水を流
すことにより培養液の温度を制御することができ、藻類
による光合成機能を好適に維持することができる。ま
た、一対の透明板の中間部分に温度調整水流通管が配設
され、培養空間がサンドイッチ構造となるので、光の吸
収を無駄なく行うことができ、一つの温度調整水流通管
で両側の２つの培養空間の培養液を、同時に温度調整す
ることができる。
【００５９】（４）請求項４記載の藻類培養装置によれ
ば、温度調整水流通管が透明材料で形成されているの
で、温度調整水流通管によって光が遮られることがな
く、温度調整水流通管の周囲のおいて良好なＣＯ2固定
化を得ることができる。
【００６０】（５）請求項５記載の藻類培養装置によれ
ば、支持部材の内部に、培養空間に培養液および前記ガ
スをそれぞれ供給および排出する培養液流路およびガス
流路と、温度調整水流通管に接続され該温度調整水流通
管に冷却水または温水を供給および排出する温度調整水
流路とが形成されているので、支持部材がマニホールド
構造となって配管と強度部材の機能を兼ね備え、全体が
コンパクトとなって分解・組立が容易となる。また、マ
ニホールド構造の支持部材を採用するので、複数のリア
クタモジュールをユニット化してユニット毎に培養液お
よびガス等の供給・排出ができ、床面に露出する配管を
極力少なくすることができる。したがって、外観性を向
上させることができるとともに、配管削減により生じた
スペースを補助灯の設置等に有効利用することができ
る。さらに、支持部材内の流路断面積を大きくとること
ができるため、培養空間との接続部分が小孔であって
も、培養液の流れを均一にでき、偏流が生じにくくな
る。
【００６１】（６）請求項６記載の藻類培養装置によれ
ば、培養空間に培養液を供給する培養液流路内に、該培
養液流路に前記ガスを供給するガス供給管が挿入されて
いるので、培養液流路内にガス供給管からガスが供給さ
れて、ガスが培養液中に分散された状態で培養空間に供
給されるため、ガスと微細藻類との反応効率を高めるこ
とができる。また、ガス供給管が目づまり等を起こして
も、管の引抜、挿入が容易であり、メンテナンス性に優
れている。
【００６２】（７）請求項７記載の藻類培養装置によれ
ば、一対の透明板と支持部材とがねじ止めまたはクラン
プによって互いに固定されているので、分解・組立が容
易でメンテナンス性が良好になるとともに、接着剤を用
いた場合に比べて、紫外線等が原因となる接着剤の経年
変化による劣化を防止することができ、優れた耐久性を
備えることができる。
【００６３】（８）請求項８記載の藻類培養装置によれ
ば、複数のリアクタモジュールが白色系の色彩に塗装さ
れた床面上に設置されているので、床面から効率よく光
を反射・散乱させることができ、この散乱光をもリアク
タモジュール内に導入させて太陽光をあまねく光合成に
利用することができる。
【００６４】（９）請求項９記載の藻類培養装置によれ
ば、リアクタモジュールの内底面が中央部分に向かって
下方に傾斜する傾斜面とされ、枠状の支持部材が、ガス
を前記中央部分から培養空間に供給するように設定され
ているので、沈殿した藻体を前記中央部分に集めること
ができ、さらに中央部分からのガス供給によって沈殿藻
体の再浮上を容易に行うことができるとともに、藻体を
培養空間全体にわたって撹拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態を
発電所のタービン建屋屋上に設置した一例を示す鳥瞰図
である。
【図２】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態を
発電所のタービン建屋屋上に設置した一例を示す要部の
鳥瞰図である。
【図３】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態に
おけるリアクタユニットを示す斜視図である。
【図４】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態に
おけるリアクタユニットを示す平面図、正面図および側
面図である。
【図５】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態に
おけるリアクタモジュールを示す下部の側面図である。
【図６】 図４の側面図におけるＡ−Ａ断面図およびＢ
−Ｂ断面図である。
【図７】 図４の側面図におけるＣ−Ｃ断面図および図
５のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】 本発明に係る藻類培養装置の第１実施形態に
おけるシステム全体の概略的なブロック図である。
【図９】 本発明に係る藻類培養装置の第２実施形態に
おけるリアクタモジュールを示す縦断面図である。
【図１０】 本発明に係る藻類培養装置の第３実施形態
において、第１実施形態の図６に対応した部分の断面図
である。
【図１１】 本発明に係る藻類培養装置の第３実施形態
において、第１実施形態の図７に対応した部分の断面図
である。
【符号の説明】
１ 藻類培養装置 ６、３０ リアクタモジュール ７ａ サポートフレームの床面 ８、４０ 透明板 ９、３１、４３ 下部マニホールド（支持部材） ９ｃ、３２ 培養液供給流路（培養液流路） ９ｄ 温度調整水供給流路（温度調整水流路） １０ 側部マニホールド（支持部材） １０ｃ ガス排出流路（ガス流路） １０ｄ 培養液排出流路（培養液流路） １１、４４ 上部マニホールド（支持部材） １１ｃ 温度調整水排出流路（温度調整水流路） １２ 温度調整水流通管 １６ ガス供給管（ガス流路） ３０ａ リアクタモジュールの内底面 ３０ｂ 内底面の中央部分 ４１、４２ クランプ Ｇ ガス Ｌ 培養液 Ｋ 培養空間 Ｗ 冷却水または温水
フロントページの続き (72)発明者 大月 利 東京都港区西新橋２−８−11 財団法人地 球環境産業技術研究機構内 (72)発明者 藏野 憲秀 東京都港区西新橋２−８−11 財団法人地 球環境産業技術研究機構内 Ｆターム(参考） 2B104 EF03 4B029 AA02 DA04 DB11 DB19 DD01 DF01 DF06 DG06 DG08 4D002 AA09 AC10 BA02 BA20 CA06 DA70 FA10 GA03 GB11

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 微細藻類を培養液中で培養する複数のリ
    アクタモジュールを備えた藻類培養装置であって、 前記リアクタモジュールは、互いに平行状態に離間させ
    て支持されているとともに互いの間に前記微細藻類の培
    養空間を形成する一対の透明板と、 前記培養空間に前記培養液および炭酸ガスを含むガスを
    流通可能に前記一対の透明板の周縁部を密閉状態に支持
    する枠状の支持部材とを備え、 前記複数のリアクタモジュールは、互いの前記透明板を
    平行状態に離間させて立設されていることを特徴とする
    藻類培養装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の藻類培養装置において、 前記透明板は、プラスチック材料またはガラスで形成さ
    れていることを特徴とする藻類培養装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の藻類培養装置に
    おいて、 前記一対の透明板の中間部分には、冷却水または温水が
    流通可能な温度調整水流通管が透明板に沿って配設され
    ていることを特徴とする藻類培養装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載の藻類培養装置において、 前記温度調整水流通管は、透明材料で形成されているこ
    とを特徴とする藻類培養装置。
  5. 【請求項５】 請求項３記載の藻類培養装置において、 前記支持部材の内部には、前記培養空間に前記培養液お
    よび前記ガスをそれぞれ供給および排出する培養液流路
    およびガス流路と、 前記温度調整水流通管に接続され該温度調整水流通管に
    前記冷却水または前記温水を供給および排出する温度調
    整水流路とが形成されていることを特徴とする藻類培養
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の藻類培養装置において、 前記培養空間に前記培養液を供給する前記培養液流路内
    には、該培養液流路に前記ガスを供給するガス供給管が
    挿入されていることを特徴とする藻類培養装置。
  7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の藻類
    培養装置において、 前記一対の透明板と前記支持部材とは、ねじ止めまたは
    クランプによって互いに固定されていることを特徴とす
    る藻類培養装置。
  8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の藻類
    培養装置において、 前記複数のリアクタモジュールは、白色系の色彩に塗装
    された床面上に設置されていることを特徴とする藻類培
    養装置。
  9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれかに記載の藻類
    培養装置において、 前記リアクタモジュールは、その内底面が中央部分に向
    かって下方に傾斜する傾斜面とされ、 前記枠状の支持部材は、前記ガスを前記中央部分から前
    記培養空間に供給するように設定されていることを特徴
    とする藻類培養装置。
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