JP7233052B2 - Algae culture system and algae culture method - Google Patents

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Description

本発明は藻類培養システム及び藻類の培養方法に関し、特に火力発電所等の事業所から排出される排ガス及び排温水を利用した亜熱帯性及び熱帯性の藻類培養システム及び藻類の培養方法に関する。 The present invention relates to an algae culture system and an algae culture method, and more particularly to a subtropical and tropical algae culture system and algae culture method using exhaust gas and waste water discharged from a business establishment such as a thermal power plant.

近年、地球温暖化などの環境保全の見地から、石炭や石油等の化石燃料を使用する事業所から排出される排ガスに含まれる二酸化炭素の処理が問題になっている。特に、火力発電所から排出される排ガス中の二酸化炭素濃度は訳１４％と非常に高く、大気中の二酸化炭素濃度０．０３４％に対して約４０倍となっている。このような排ガスに含まれる二酸化炭素の除去・回収方法として、生物の光合成能力を利用して太陽エネルギーによって生物体内に固定化する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。 BACKGROUND ART In recent years, from the standpoint of environmental conservation such as global warming, the treatment of carbon dioxide contained in exhaust gases emitted from businesses that use fossil fuels such as coal and petroleum has become a problem. In particular, the concentration of carbon dioxide in the exhaust gas emitted from thermal power plants is very high, about 14%, which is about 40 times the concentration of carbon dioxide in the atmosphere, which is 0.034%. As a method for removing and recovering carbon dioxide contained in such exhaust gas, a technique is known in which the photosynthetic ability of the organism is used to fix it in the organism using solar energy (for example, Patent Documents 1 and 2). .

特許文献１に記載された処理排ガスのリサイクル方法では、工場に微細藻類培養地を併設し、光合成を利用して工場から排出される排ガスから分離される炭酸ガスを微細藻類に固定している。得られた微細藻類の乾燥は、１００℃以上の排ガスを熱風ガスとして利用することにより行う。乾燥された微細藻類は、藻類固化装置によってペレット状に形成され火力発電所のボイラに燃料として投入される。 In the method for recycling treated exhaust gas described in Patent Document 1, a microalgae culture area is installed in the factory, and carbon dioxide separated from the exhaust gas discharged from the factory using photosynthesis is fixed to the microalgae. Drying of the obtained microalgae is performed by utilizing exhaust gas of 100° C. or higher as hot air gas. The dried microalgae are formed into pellets by an algae solidification device and put into a boiler of a thermal power plant as fuel.

特許文献２に記載された植物栽培施設では、燃料電池の排ガスに含まれる二酸化炭素を植物栽培のＣＯ２源にするとともに燃料電池からの排熱を植物育成の暖房熱源として利用し、電気出力を温室の電力源として利用している。具体的には、植物栽培施設に設けられた熱交換手段によって、排ガスが冷却されてＣＯ２ガスと水とに分離される。分離されたＣＯ２ガスは、流量制御部によって温室内のＣＯ２ガス濃度が３００ｐｐｍ以上となるように制御され、温室内に供給される。 In the plant cultivation facility described in Patent Document 2, the carbon dioxide contained in the exhaust gas of the fuel cell is used as a CO2 source for plant cultivation, and the exhaust heat from the fuel cell is used as a heating heat source for growing plants, and the electric output is used as a greenhouse. used as a power source for Specifically, the exhaust gas is cooled and separated into CO2 gas and water by heat exchange means provided in the plant cultivation facility. The separated CO2 gas is controlled by the flow controller so that the CO2 gas concentration in the greenhouse is 300 ppm or more, and supplied to the greenhouse.

特開平９－２７６６４８号公報JP-A-9-276648 特開２００３－２５０３５８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-250358

特許文献１に記載の炭酸ガスのリサイクル方法では、藻類培養槽で培養した藻類を藻類回収装置によって回収し、藻類固化装置でペレット状に成型し燃料として火力発電所のボイラでリサイクルされる。よって、一旦は二酸化炭素が藻類に固定されるが、当該藻類で形成されたペレットを燃やすことで再び二酸化炭素が発生するため、二酸化炭素のリサイクル効率が良いとは言えなかった。また、藻類を培養する施設や、乾燥しペレット状にするための設備など、多くの設備投資が必要となりコストが増大していた。さらに、藻類培養槽にはＣＯ２回収装置によって排ガスから回収された二酸化炭素が供給されているが、温度管理等がなされていないため培養することができる藻類が限定的であった。 In the carbon dioxide recycling method described in Patent Document 1, algae cultivated in an algae culture tank are recovered by an algae recovery device, formed into pellets by an algae solidification device, and recycled as fuel in a boiler of a thermal power plant. Therefore, although carbon dioxide is temporarily fixed by algae, carbon dioxide is generated again by burning pellets formed by the algae, so it cannot be said that the recycling efficiency of carbon dioxide is good. In addition, a large amount of capital investment was required, such as facilities for culturing algae and facilities for drying and pelletizing, resulting in increased costs. Furthermore, the algae culture tank is supplied with carbon dioxide recovered from the exhaust gas by a CO2 recovery device, but the algae that can be cultured is limited due to the lack of temperature control or the like.

特許文献２に記載された植物栽培施設では、家庭用の燃料電池の排ガスに含まれる二酸化炭素のリサイクルであって、大型の火力発電所など二酸化炭素を含んだ排ガスが大量に排出される設備に適用することは膨大なコストがかかるため困難であった。一般的に、陸上植物の成長速度は藻類などの海洋植物の成長速度の１／１０程度であるため、植物栽培施設によって栽培される植物は成長に時間がかかり効率が良いとは言えなかった。 The plant cultivation facility described in Patent Document 2 recycles the carbon dioxide contained in the exhaust gas of household fuel cells, and is used in facilities such as large thermal power plants that emit a large amount of exhaust gas containing carbon dioxide. It has been difficult to apply due to the enormous cost involved. In general, the growth rate of terrestrial plants is about 1/10 that of marine plants such as algae, so plants cultivated in plant cultivation facilities take a long time to grow and are not efficient.

そこで、本発明は、事業所からの温排水及び排ガスを利用して効率的に亜熱帯性及び熱帯性の藻類を培養することができる藻類培養システム及び藻類の培養方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an algae culture system and an algae culture method capable of efficiently culturing subtropical and tropical algae using warm waste water and exhaust gas from a business establishment. .

上記課題を解決するために第１の発明は、海の沿岸に立設された事業所から排出される二酸化炭素を含む排ガスと、前記事業所によって海から取り込まれ昇温されて排出される海水からなる温排水と、を利用することによりキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサのいずれかの藻類を培養する藻類培養システムであって、前記排ガスの少なくとも一部から二酸化炭素を含む処理排ガスを精製する精製部と、前記温排水の少なくとも一部が供給され、前記処理排ガスの一部をイジェクターによって前記温排水に溶解させることにより二酸化炭素濃度の高い培養水とする溶解部と、前記処理排ガスの残部と前記培養水が供給されて前記藻類が培養される培養部と、を有し、前記溶解部は、前記イジェクターから排出された前記培養水が通る送水管を有し、前記送水管には、前記イジェクターで発生した前記処理排ガスの気泡を細分化するための螺旋状の羽根部が設けられていることを特徴とする藻類培養システムである。 In order to solve the above problems, the first invention is to provide an exhaust gas containing carbon dioxide discharged from a business establishment established on the coast of the sea, and sea water taken in from the sea by the business establishment, heated and discharged. An algae culture system for cultivating any of algae of Eucheuma muricatum, Spinosum, Crab Creeper, and Stinging nettle by using warm waste water consisting of, purification for purifying treated waste gas containing carbon dioxide from at least a part of the waste gas a dissolution unit to which at least a portion of the warm waste water is supplied, dissolving a portion of the treated waste gas in the warm waste water using an ejector to obtain culture water having a high carbon dioxide concentration; and the remainder of the treated waste gas. a culturing unit in which the culture water is supplied to culture the algae, the dissolving unit has a water pipe through which the culture water discharged from the ejector passes, and the water pipe includes the The algae culture system is characterized in that a helical vane is provided for subdividing bubbles in the treated exhaust gas generated by the ejector.

本発明のうち第２の発明に係る藻類培養システムは、第１の発明に係る藻類培養システムであって、前記培養部は水深０．５メートル以上１０メートル以下であって、前記藻類は、前記培養部の水面から水深５メートルの間で培養されていることを特徴としている。 An algae culture system according to a second aspect of the present invention is the algae culture system according to the first aspect, wherein the culture unit has a water depth of 0.5 meters or more and 10 meters or less, and the algae It is characterized by being cultivated at a depth of 5 meters from the water surface of the culture section.

本発明のうち第３の発明は、海の沿岸に立設された事業所から排出される二酸化炭素を含む排ガスと、前記事業所によって海から取り込まれ昇温されて排出される海水からなる温排水と、を利用することによりキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサのいずれかの藻類を培養する藻類の培養方法であって、前記排ガスの少なくとも一部から二酸化炭素を含む処理排ガスを精製する処理排ガス精製工程と、前記温排水の少なくとも一部が供給され、前記処理排ガスの一部をイジェクターによって前記温排水に溶解させることにより二酸化炭素濃度の高い培養水とする溶解工程と、前記藻類が培養される培養部に前記処理排ガスの残部と前記培養水を供給する供給工程と、を有し、前記イジェクターから排出された前記培養水が通る送水管には、螺旋状の羽根部が設けられており、該羽根部によって前記イジェクターで発生した処理排ガスの気泡を細分化することを特徴とする藻類の培養方法である。 A third aspect of the present invention is a temperature control system consisting of exhaust gas containing carbon dioxide discharged from a business establishment standing on the coast of the sea and seawater taken in from the sea by the business establishment, heated and discharged. A method for cultivating algae of any one of Eucheuma muricatum, spinosum, constrictor ivy, and human egusa by using waste water, wherein the treated exhaust gas is purified from at least a part of the exhaust gas to produce a treated exhaust gas containing carbon dioxide. a dissolution step of supplying at least a portion of the warm waste water, dissolving a portion of the treated exhaust gas in the warm waste water using an ejector to obtain culture water having a high carbon dioxide concentration, and culturing the algae. a supply step of supplying the remainder of the treated exhaust gas and the culture water to the culture unit, wherein a water pipe through which the culture water discharged from the ejector passes is provided with a helical vane, The method for culturing algae is characterized in that air bubbles in the treated exhaust gas generated by the ejector are subdivided by the blades.

前記第１の発明に係る藻類培養システムによると、二酸化炭素濃度の高い培養水を培養部に供給することにより、排ガス中に含まれる二酸化炭素を藻類に固定化することができる。これにより、温暖化の原因となる二酸化炭素を藻類の培養に有効利用することができる。また、温排水を用いて培養水を製造するため、排熱として捨てる温排水の熱を藻類の培養に有効利用することができる。さらに、海水からなる温排水を藻類の栽培に利用することで、海水に含まれる窒素、リンを含む栄養塩類を藻類が吸収して成長が促進されるとともに、別途肥料等を添加する必要がないため、低コストで藻類の培養を行うことができる。 According to the algae culture system according to the first invention, the carbon dioxide contained in the exhaust gas can be fixed to the algae by supplying culture water with a high carbon dioxide concentration to the culture unit. As a result, carbon dioxide, which causes global warming, can be effectively used for culturing algae. In addition, since the culture water is produced using warm waste water, the heat of the warm waste water, which is discarded as waste heat, can be effectively used for culturing algae. Furthermore, by using warm effluent from seawater for the cultivation of algae, the algae absorb nutrients containing nitrogen and phosphorus contained in the seawater, promoting their growth and eliminating the need to add fertilizers separately. Therefore, algae can be cultured at low cost.

さらに、イジェクターから発生した処理排ガスの気泡が送水管の羽根部によって細分化されるため、処理排ガスを効率的に培養水に溶解させて培養水の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。これにより、培養部で培養される藻類に効率的に二酸化炭素を供給することができる。 Furthermore, since the air bubbles in the treated exhaust gas generated from the ejector are subdivided by the blades of the water pipe, the treated exhaust gas can be efficiently dissolved in the culture water to increase the carbon dioxide concentration in the culture water. Thereby, carbon dioxide can be efficiently supplied to algae cultured in the culture section.

また、第１の発明に係る藻類培養システムよると、培養されるキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサはいずれも食品原料として用いることが可能であるため、これらの藻類によって新たに温暖化ガスを発生させることがなく環境への負荷を低減することができる。In addition, according to the algae culture system according to the first invention, all of the cultured Eucheuma muricatum, spinosum, constrictor ivy, and human egusa can be used as food raw materials, so these algae newly generate greenhouse gases. It is possible to reduce the burden on the environment without

前記第２の発明に係る藻類培養システムによると、藻類は水面から５メートルの間で培養されているため、十分な自然光を受けることができ、光合成によって藻類の成長が促進され、さらに、藻類の生産維持管理及び収穫等が容易となり安定した培養ができる。 According to the algae culture system according to the second invention, since the algae are cultured at a distance of 5 meters from the water surface, they can receive sufficient natural light and promote the growth of the algae through photosynthesis. Production maintenance and management, harvesting, etc. are facilitated, and stable culture can be performed.

前記第３の発明に係る藻類の培養方法によると、溶解工程において排ガスから精製した二酸化炭素を含む処理排ガスを温排水に溶解させ培養水として培養部に供給するため、排ガス中に含まれる二酸化炭素を藻類に固定化することができる。これにより、温暖化の原因となる二酸化炭素を藻類の培養に有効利用することができる。また、供給工程において温排水の熱を培養部に伝えるため、排熱として捨てる熱を藻類の培養に有効利用することができる。さらに、海水からなる温排水を藻類の栽培に利用することで、海水に含まれる窒素、リンを含む栄養塩類を藻類が吸収して成長が促進されるとともに、別途肥料等を添加する必要がないため、低コストで藻類の培養を行うことができる。 According to the method for cultivating algae according to the third invention, in the dissolution process, the treated exhaust gas containing carbon dioxide purified from the exhaust gas is dissolved in the warm waste water and supplied to the culture unit as culture water. can be immobilized on algae . As a result, carbon dioxide, which causes global warming, can be effectively used for culturing algae. In addition, since the heat of the hot waste water is transferred to the culturing unit in the supplying process, the heat that is discarded as waste heat can be effectively used for culturing the algae. Furthermore, by using warm effluent from seawater for the cultivation of algae, the algae absorb nutrients containing nitrogen and phosphorus contained in the seawater, promoting their growth and eliminating the need to add fertilizers separately. Therefore, algae can be cultured at low cost.

さらに、イジェクターで発生した処理排ガスの気泡が送水管の羽根部によって細分化されるため、処理排ガスを培養水に溶解させて培養水の二酸化炭素濃度を上昇させることができる。これにより、培養部で培養される藻類に効率的に二酸化炭素を供給することができる。 Furthermore, since the air bubbles in the treated exhaust gas generated by the ejector are subdivided by the vanes of the water pipe, the treated exhaust gas can be dissolved in the culture water to increase the carbon dioxide concentration of the culture water. Thereby, carbon dioxide can be efficiently supplied to algae cultured in the culture section.

また、第３の発明に係る藻類培養システムよると、培養されるキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサはいずれも食品原料として用いることが可能であるため、これらの藻類によって新たに温暖化ガスを発生させることがなく環境への負荷を低減することができる。In addition, according to the algae culture system according to the third invention, all of the cultured Eucheuma muricatum, spinosum, constrictor ivy, and human worm can be used as food raw materials, so these algae newly generate greenhouse gases. It is possible to reduce the burden on the environment without

本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムの概略図。1 is a schematic diagram of an algae culture system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムにおける泡沫分離装置の説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a foam separator in the algae culture system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムにおけるイジェクター及び送水管の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of an ejector and a water pipe in the algae culture system according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムの培養槽の平面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The top view of the culture tank of the algae culture system by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムの培養槽の中央断面図。1 is a central cross-sectional view of a culture tank of an algae culture system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１の実施の形態による藻類培養システムの培養フロー図。1 is a culture flow diagram of an algae culture system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第２の実施の形態による藻類培養システムの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of an algae culture system according to a second embodiment of the invention; 本発明の第２の実施の形態による藻類培養システムの概略図。Schematic diagram of an algae culture system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態による藻類培養システムにおける培養ユニットの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a culture unit in the algae culture system according to the second embodiment of the present invention;

本実施の形態の藻類培養システム１は、火力発電所等の事業所から排出される排ガスに含有される二酸化炭素を藻類に固定化するものである。ここで、二酸化炭素を含有する排ガスの種類や発生源は、火力発電所から発生する排ガスに限らず、ごみ焼却施設の燃焼ガス、自家発電システムによる排ガス、その他の産業活動によって発生する二酸化炭素を含有するガスが該当する。 The algae culture system 1 of the present embodiment fixes carbon dioxide contained in exhaust gas discharged from a business establishment such as a thermal power plant to algae. Here, the types and sources of exhaust gas containing carbon dioxide are not limited to exhaust gas generated from thermal power plants, but include combustion gas from waste incineration facilities, exhaust gas from private power generation systems, and carbon dioxide generated by other industrial activities. Contained gas is applicable.

本発明の第１の実施の形態による藻類培養システム１を図１から図６に基づき説明する。藻類培養システム１では、火力発電所１０から排出される温排水１１に、排ガス１２を精製した処理排ガス１３を当該温排水１１に溶解させることによって製造される培養水１４を、培養槽４で培養される藻類２１（図４）に供給している。火力発電所１０は冷却用の海水１００Ａを確保するために海１００の沿岸に立設される。１００万Ｋｗの出力を有する火力発電所における温排水の排出量は４０～６０ｔ／秒であり、１００万ｋｗの出力を有する石炭火力発電所の炭酸ガス排出量は５００万ｔ／年であり、１００万ｋｗの出力を有する天然ガス火力発電所の炭酸ガス排出量は２５０万ｔ／年である。培養槽４は、本発明の培養部に相当する。 An algae culture system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 6. FIG. In the algae culture system 1, the culture water 14 is produced by dissolving the treated exhaust gas 13 obtained by purifying the exhaust gas 12 into the thermal waste water 11 discharged from the thermal power plant 10, and the culture water 14 is cultured in the culture tank 4. feeding the algae 21 (Fig. 4). The thermal power plant 10 is erected on the coast of the sea 100 in order to secure seawater 100A for cooling. A thermal power plant with an output of 1,000,000 Kw emits 40 to 60 t/sec of thermal waste water, and a coal-fired power plant with an output of 1,000,000 kW emits 5,000,000 t/year of carbon dioxide. A natural gas-fired power plant with an output of 1,000,000 kW emits 2,500,000 t/year of carbon dioxide. The culture tank 4 corresponds to the culture section of the present invention.

藻類培養システム１は、温熱供給部２と、処理排ガス供給部３と、培養槽４と、溶解部５と、混合水槽２０と、から主に構成される。火力発電所１０では、復水器１０Ａの冷却のために海水１００Ａを利用しており、排出される温排水１１は地先海水温よりも７℃以上上昇している。取水口から取り込まれた海水１００Ａは、復水器１０Ａからの熱を受け取って所定の温度まで上昇し、温熱供給部２に供給される。取水口は海１００の底層近傍に設けられた底層取水形式であり、比較的温度の低い海水を取り込む。これにより、中層から海水を取り込む中間取水と比較して設備コストを削減することができる。 The algae culture system 1 is mainly composed of a heating supply section 2 , a treated exhaust gas supply section 3 , a culture tank 4 , a dissolution section 5 and a mixing tank 20 . In the thermal power plant 10, the seawater 100A is used for cooling the condenser 10A, and the temperature of the discharged thermal wastewater 11 is 7°C or more higher than the local seawater temperature. The seawater 100A taken in from the water intake receives heat from the condenser 10A, rises to a predetermined temperature, and is supplied to the thermal heat supply section 2 . The water intake is a bottom layer water intake type provided near the bottom layer of the sea 100, and takes in relatively low-temperature seawater. As a result, facility costs can be reduced compared to intermediate water intake, which takes in seawater from the middle layer.

温熱供給部２は、温排水１１の少なくとも一部を溶解部５に供給するとともに、残りを混合水槽２０に供給する。混合水槽２０には、温排水１１と、海水１００Ａと、溶解部５からの培養水１４とが供給されて混合される。混合水槽２０は、供給される海水１００Ａの流量を調整することにより、貯えられる培養水１４の温度を所定の範囲内に保っている。 The hot water supply unit 2 supplies at least part of the hot waste water 11 to the dissolving unit 5 and the rest to the mixing water tank 20 . The warm waste water 11, the seawater 100A, and the culture water 14 from the dissolving section 5 are supplied to the mixing tank 20 and mixed. The mixing water tank 20 keeps the temperature of the stored culture water 14 within a predetermined range by adjusting the flow rate of the supplied seawater 100A.

処理排ガス供給部３は、排ガス１２から処理排ガス１３を精製する精製部３０を有している。精製部３０は、ＮＯｘ・ＳＯｘ除去工程３１により排ガス１２から有害物質を除去して二酸化炭素濃度の高い処理排ガス１３を精製する。 The treated exhaust gas supply unit 3 has a refining unit 30 that purifies the treated exhaust gas 13 from the exhaust gas 12 . The refining unit 30 removes harmful substances from the exhaust gas 12 in a NOx/SOx removal step 31 to refine the treated exhaust gas 13 having a high carbon dioxide concentration.

ＮＯｘ・ＳＯｘ除去工程３１では、触媒フィルターを通過させることにより窒素化合物及び硫黄酸化物の除去を行う。なお、排煙脱硝装置によってアンモニアと窒素化合物とを反応させて除去し、排煙脱硫装置によって石灰石と硫黄酸化物とを反応させて除去してもよい。処理排ガス供給部３によって精製された処理排ガス１３は、一部が直接培養槽４に供給され、残りが溶解部５に供給される。 In the NOx/SOx removal step 31, nitrogen compounds and sulfur oxides are removed by passing through a catalyst filter. Alternatively, ammonia and nitrogen compounds may be reacted and removed by a flue gas denitration device, and limestone and sulfur oxides may be reacted and removed by a flue gas desulfurization device. A portion of the treated exhaust gas 13 purified by the treated exhaust gas supply unit 3 is directly supplied to the culture tank 4 and the rest is supplied to the dissolving unit 5 .

溶解部５は、処理排ガス１３に含まれる二酸化炭素を温排水１１に溶解するために設けられ、処理排ガス供給部３からの処理排ガス１３が供給され、温熱供給部２から温排水１１が供給される。溶解部５は、図２に示すように、気泡の気液界面に有機物を吸着させた安定泡沫を水面上に形成することによって有機物の分離・除去を行うとともに、温排水１１に処理排ガス１３に含まれる二酸化炭素を溶解させる泡沫分離装置５１を有している。 The dissolving unit 5 is provided for dissolving the carbon dioxide contained in the treated exhaust gas 13 into the warm waste water 11, and is supplied with the treated exhaust gas 13 from the treated waste gas supply unit 3 and with the warm waste water 11 from the thermal heat supply unit 2. be. As shown in FIG. 2, the dissolving unit 5 separates and removes organic matter by forming stable foam on the water surface, in which the organic matter is adsorbed on the gas-liquid interface of the bubbles, and also separates and removes the organic matter. It has a foam separator 51 for dissolving the contained carbon dioxide.

泡沫分離装置５１は、泡沫分離槽５２と、ポンプ５３と、イジェクター５４と、水位調整槽５５と、を備えている。泡沫分離槽５２は、最上部を漏斗状に狭めてその中央に開口部５２ａを設け、底部は隣接する水位調整槽５５と連通している。泡沫分離槽５２の内部には、初期反応槽５２Ａが設けられている。ポンプ５３は、温熱供給部２から供給される温排水１１を泡沫分離槽５２に圧送するために設けられている。 The foam separation device 51 includes a foam separation tank 52 , a pump 53 , an ejector 54 and a water level adjustment tank 55 . The foam separation tank 52 has an opening 52a in the center of which the uppermost portion is narrowed into a funnel shape, and the bottom communicates with the adjacent water level adjustment tank 55 . An initial reaction tank 52A is provided inside the foam separation tank 52 . A pump 53 is provided for pumping the hot waste water 11 supplied from the hot heat supply unit 2 to the foam separation tank 52 .

イジェクター５４は、ポンプ５３の出口側の送水管５８に設けられていて、処理排ガス供給部３から処理排ガス１３が所定の圧力で供給される処理排ガス投入部５４Ａを備えている。イジェクター５４の吐出側の送水管５８には、多数の貫通孔５６ａが形成された螺旋状の羽根からなる羽根部５６が設けられている。羽根部５６は、送水管５８の屈曲部５７を挟んで３個と２個ずつ合計５個取り付けられている。 The ejector 54 is provided in the water pipe 58 on the exit side of the pump 53 and has a treated exhaust gas input portion 54A to which the treated exhaust gas 13 is supplied from the treated exhaust gas supply portion 3 at a predetermined pressure. A water pipe 58 on the discharge side of the ejector 54 is provided with a wing portion 56 which is a helical wing having a large number of through holes 56a formed therein. A total of five vanes 56 are attached with each of three vanes and two vanes sandwiching the bent portion 57 of the water pipe 58 .

ポンプ５３を起動すると、温排水１１が圧送されてイジェクター５４を通過する。このとき処理排ガス投入部５４Ａから処理排ガス１３が所定の圧力で供給されることにより多量の処理排ガス１３が混入した気泡を含む気液混合水を生成する。気液混合水は、多数の貫通孔５６ａが形成された螺旋状の羽根からなる５つの羽根部５６を通過することによって激しく撹拌され、渦巻き状の乱流が生じて気泡の細分化が促進される。さらに、微細化した気泡を含む気液混合水は、送水管５８の屈曲部を経るときに内壁への衝突を繰り返し、急激な乱流を発生させ、気泡の細分化が促進される。 When the pump 53 is activated, the hot waste water 11 is pressure-fed and passes through the ejector 54 . At this time, the treated exhaust gas 13 is supplied at a predetermined pressure from the treated exhaust gas inlet 54A, thereby generating gas-liquid mixed water containing bubbles in which a large amount of the treated exhaust gas 13 is mixed. The gas-liquid mixed water is vigorously agitated by passing through five spiral blades 56 having a large number of through-holes 56a formed therein, and a spiral turbulent flow is generated to promote the fragmentation of bubbles. be. Furthermore, the gas-liquid mixed water containing fine bubbles repeatedly collides with the inner wall when passing through the bent portion of the water pipe 58, generating rapid turbulence and promoting the fragmentation of the bubbles.

多量の微細な気泡をともなって加圧状態下で初期反応槽５２Ａに圧送された気液混合水は、初期反応槽５２Ａ内で一気に加圧状態から開放され、気液混合水の乱流状態はさらに強まり、激しく撹拌されながら上昇するとともに気泡は膨張して大きくなり、活性化されて旋回しながら上方へ浮上していく。このとき、処理排ガス１３に含まれる二酸化炭素が温排水１１に溶解する。初期反応槽５２Ａから浮上した泡沫は、泡沫分離槽５２へ流入するが、泡沫分離槽５２は、その最上部を漏斗状に狭めてあるため、上昇速度はさらに鈍化してしばらくの間滞留し、隣接する泡沫同士が互いに接合と合一を繰り返して大きくなり、安定泡沫に成長する。最終的に泡沫は、泡沫分離槽５２の最上部に設けられた開口部５２ａから吸着した有機物と共に系外へ排出される。 The gas-liquid mixed water pressure-fed to the initial reaction tank 52A under pressure accompanied by a large amount of fine air bubbles is released from the pressurized state at once in the initial reaction tank 52A, and the turbulent state of the gas-liquid mixed water becomes The air bubbles further intensify and rise while being vigorously stirred, and the bubbles expand, become larger, become activated, and float upward while swirling. At this time, carbon dioxide contained in the treated exhaust gas 13 dissolves in the warm waste water 11 . The foam that rises from the initial reaction tank 52A flows into the foam separation tank 52, but since the top of the foam separation tank 52 is narrowed like a funnel, the rising speed is further slowed down and stays for a while. Adjacent bubbles repeat bonding and coalescence to grow larger and grow into stable bubbles. Finally, the foam is discharged out of the system together with the adsorbed organic matter through an opening 52a provided at the top of the foam separation tank 52.

泡沫を分離・除去した水は初期反応槽５２Ａから溢れて、その側壁の外側にそって泡沫分離槽５２の下方へ流下し、泡沫分離槽５２から水位調整槽５５へと流入する。処理排ガス１３に含まれる二酸化炭素が溶解した培養水１４は、水位調整槽５５に形成された排水口５５ａから混合水槽２０へと供給される。 The water from which the foam has been separated and removed overflows the initial reaction tank 52A, flows down the foam separation tank 52 along the outside of the side wall, and flows from the foam separation tank 52 into the water level adjustment tank 55. The culture water 14 in which the carbon dioxide contained in the treated exhaust gas 13 is dissolved is supplied to the mixing tank 20 from the drain port 55 a formed in the water level adjustment tank 55 .

図４及び図５に示すように、培養槽４は、藻類２１を高密度で培養する培養ユニット４０と、処理排ガス１３が噴霧されるエアリフト管４１と、培養水１４が流入する流入口４２と、排水口４３と、ＬＥＤ４４と、を備えている。培養槽４は、直径８メートル、深さ２．５メートルであって、１００ｋＬの容量を有している。培養槽４は、藻類２１が培養できる程度の深さである深さ０．５メートル以上であって、維持管理の容易化のために深さ１０メートル以下であることが望ましい。培養ユニット４０は、センターフロート４５と、ループフロート４６と、培養ロープ４７と、培養ネット４８と、から構成される。 As shown in FIGS. 4 and 5, the culture tank 4 includes a culture unit 40 for culturing algae 21 at a high density, an air lift pipe 41 for spraying the treated exhaust gas 13, and an inlet 42 for inflowing the culture water 14. , a drain port 43 and an LED 44 . The culture tank 4 has a diameter of 8 meters, a depth of 2.5 meters, and a capacity of 100 kL. The culture tank 4 has a depth of 0.5 m or more, which is a depth at which the algae 21 can be cultured, and preferably has a depth of 10 m or less for easy maintenance. The culture unit 40 is composed of a center float 45 , a loop float 46 , a culture rope 47 and a culture net 48 .

センターフロート４５はＰＶＣ管と発泡ポリスチレンとにより構成され、培養槽４の中央に浮遊している。ループフロート４６はＰＶＣ管と発砲ポリスチレンとにより構成され、直径７メートルの円形をなし培養槽４の周縁に沿うように配置される。センターフロート４５とループフロート４６とは、８本の培養ロープ４７によって繋がれている。 The center float 45 is composed of a PVC pipe and foamed polystyrene and floats in the center of the culture tank 4 . The loop float 46 is composed of a PVC pipe and polystyrene foam, has a circular shape with a diameter of 7 meters, and is arranged along the periphery of the culture tank 4 . The center float 45 and loop float 46 are connected by eight culture ropes 47 .

培養ロープ４７には、複数の培養ネット４８が半径方向外方に並んで吊下げられている。培養ネット４８の網糸は、２から４ミリメールのナイロン、クレモナ、混紡のいずれかの素材から構成され、目合は２０ミリメートル×２０ミリメートルから５０ミリメートル×５０ミリメートルの範囲で培養する藻類２１の種類に応じて任意に設定することができる。
なお、培養ネット４８は、プラスチック製のかごなど、藻類が培養水１４から窒素やリンなどの栄養分を取り込むことができ光合成が可能な構成のものと代替することができる。 A plurality of culture nets 48 are hung from the culture rope 47 so as to be aligned radially outward. The net threads of the culture net 48 are made of either nylon, cremona, or blended material of 2 to 4 mm, and the mesh size is in the range of 20 mm x 20 mm to 50 mm x 50 mm. It can be arbitrarily set according to the type.
The culture net 48 can be replaced with a basket made of plastic or the like, which enables the algae to take in nutrients such as nitrogen and phosphorus from the culture water 14 and perform photosynthesis.

藻類２１は、本実施の形態ではキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ又はヒトエグサであるが、これに限定されず紅藻類、緑藻類、褐藻類、珪藻類、藍藻類といった光合成を行う生物であって水中又は水面に生息している生物であればよい。また、高濃度二酸化炭素に耐性を有する微細藻類クロロコックム、ドルシベントラレ、又はガルディエリア属に属する微細藻類であってもよい。 The algae 21 are Eucheuma muricatum, spinosum, constrictor ivy or human worm in the present embodiment, but are not limited thereto. Any living organism can be used. Microalgae belonging to the genus Chlorococcus, Drusciventrare, or Gardieria, which are resistant to high-concentration carbon dioxide, may also be used.

エアリフト管４１は培養槽４の周縁に円周方向等間隔に４つ設けられていて、処理排ガス供給部３から処理排ガス１３が供給される。エアリフト管４１によって、処理排ガス１３に含まれる二酸化炭素が培養槽４に溶解するとともに培養槽４内において上層水と下層水とを撹拌する。エアリフト管４１は、口径５０ミリメートルから１００ミリメートルのＰＶＣ管であって、口径６ミリメートルから１０ミリメートルのエアー管４１Ａから処理排ガス１３が供給される。エアー管４１Ａには、図示せぬ流量調整バルブが設けられている。 Four air lift pipes 41 are provided at equal intervals in the circumferential direction around the periphery of the culture tank 4 , and the treated exhaust gas 13 is supplied from the treated exhaust gas supply unit 3 . Carbon dioxide contained in the treated exhaust gas 13 is dissolved in the culture tank 4 by the air lift pipe 41 and the upper layer water and the lower layer water are agitated in the culture tank 4 . The air lift pipe 41 is a PVC pipe with a diameter of 50 mm to 100 mm, and the treated exhaust gas 13 is supplied from an air pipe 41A with a diameter of 6 mm to 10 mm. The air pipe 41A is provided with a flow control valve (not shown).

流入口４２は培養槽４の周縁に設けられていて、混合水槽２０から培養水１４が供給されることにより培養槽４に緩やかな旋回流を発生させ培養ユニット４０が培養槽４内を回転する。排水口４３は培養槽４の中央に設けられていて上端が開口し、培養槽４のオーバーフロー水を海１００に排出する。培養槽４の換水量は、１００から５００キロリットル／日であって、７０から３５０リットル／分の培養水１４が供給される。 The inflow port 42 is provided at the periphery of the culture tank 4, and when the culture water 14 is supplied from the mixing tank 20, a gentle swirling flow is generated in the culture tank 4, causing the culture unit 40 to rotate inside the culture tank 4. . The drain port 43 is provided in the center of the culture tank 4 and has an open upper end to discharge the overflow water of the culture tank 4 to the sea 100 . The water exchange rate of the culture tank 4 is 100 to 500 kiloliters/day, and the culture water 14 is supplied at 70 to 350 liters/minute.

ＬＥＤ４４は培養槽４の底面に４カ所配置され、自然光又は光合成促進波長ランプが用いられる。ＬＥＤ４４を藻類２１に照射することにより、水中照度を強化して光合成を促進させる。培養槽４では自然光とＬＥＤ４４とが併用されるため、水面ＷＬ近傍の藻類２１には自然光が照射されて底面付近の藻類２１にはＬＥＤ４４が照射される。これにより、藻類２１の光合成が促進される。また、培養ユニット４０が培養槽４内を回転するため、培養ユニット４０で培養される藻類２１の照度ムラが少ない。 Four LEDs 44 are arranged on the bottom surface of the culture tank 4, and natural light or photosynthesis promoting wavelength lamps are used. By irradiating the algae 21 with the LEDs 44, the illuminance in the water is enhanced to promote photosynthesis. Since natural light and the LED 44 are used together in the culture tank 4, the algae 21 near the water surface WL are irradiated with natural light, and the algae 21 near the bottom surface are irradiated with the LED 44. This promotes photosynthesis of algae 21 . In addition, since the culture unit 40 rotates inside the culture tank 4, the algae 21 cultured in the culture unit 40 has little unevenness in illuminance.

本実施の形態における藻類２１であるキリンサイ及びスピノサムの培養条件及び炭素固定量は、以下の表１に示す通りである。

Figure 0007233052000001
The culture conditions and carbon fixation amounts of Eucheuma muricatum and spinosum, which are algae 21 in the present embodiment, are as shown in Table 1 below.
Figure 0007233052000001

キリンサイを表１の条件で培養したときの炭素固定量は、乾燥後において２０．７～４３．１質量％となり、スピノサムを表１の条件で培養したときの炭素固定量は、乾燥後において１８～４０質量％となる。 The amount of carbon fixation when Eucheuma muricatum is cultured under the conditions in Table 1 is 20.7 to 43.1% by mass after drying, and the carbon fixation amount when spinosum is cultured under the conditions in Table 1 is 18 after drying. ~40% by mass.

藻類培養システム１では、表１に示された培養条件を満たすために、図６に示すような培養フローに従って、培養槽４を制御管理している。 In the algae culture system 1, in order to satisfy the culture conditions shown in Table 1, the culture tank 4 is controlled and managed according to the culture flow shown in FIG.

藻類培養システム１では、培養槽４に設けられたＣＯ２濃度計に基づいて、培養槽４のＣＯ２濃度が基準値である３４０ｐｐｍ以下であるか否かを判断する（Ｓ１）。ＣＯ２濃度が基準値以下である場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、混合水槽２０から培養槽４に供給される培養水１４及び処理排ガス供給部３から培養槽４に供給される処理排ガス１３の少なくとも一方の流量を増加させる（Ｓ２）。培養槽４のＣＯ２濃度が基準値を超えると（Ｓ１：ＮＯ）、次のプロセスへと進む。なお、基準値とは別に処理排ガス１３及び培養水１４の供給を停止する供給停止値を設定してもよい。この場合の供給停止値は５００ｐｐｍが好ましいが、これに限定されず藻類２１の種類に応じて任意の値を設定することができる。 In the algae culture system 1, based on the CO2 concentration meter provided in the culture tank 4, it is determined whether or not the CO2 concentration in the culture tank 4 is equal to or less than the reference value of 340 ppm (S1). When the CO2 concentration is equal to or less than the reference value (S1: YES), at least the culture water 14 supplied from the mixing tank 20 to the culture tank 4 and the treated exhaust gas 13 supplied from the treated exhaust gas supply unit 3 to the culture tank 4 One flow rate is increased (S2). When the CO2 concentration in the culture tank 4 exceeds the reference value (S1: NO), the process proceeds to the next step. A supply stop value for stopping the supply of the treated exhaust gas 13 and the culture water 14 may be set separately from the reference value. In this case, the supply stop value is preferably 500 ppm, but is not limited to this, and any value can be set according to the type of algae 21 .

次に、培養槽４に設けられた水温計に基づいて、培養槽４の水温が基準値である３２℃以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。培養槽４の海水温が基準値以上である場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、混合水槽２０への海水１００Ａの投入量を増やして培養槽４に供給する培養水１４を所定の水温まで下げる。培養槽４の水温が基準値を下回ると（Ｓ４：ＹＥＳ）、次のプロセスへと進む。なお、培養槽４の水温管理を下限値だけでなく上限値で管理してもよい。また、冬場など外気温が低下して培養槽４の水温が２０℃よりも低下する場合は、培養槽４の上部を保温性のシートで覆ってもよい。 Next, based on the water thermometer provided in the culture tank 4, it is determined whether or not the water temperature in the culture tank 4 is equal to or higher than the reference value of 32° C. (S3). If the seawater temperature in the culture tank 4 is equal to or higher than the reference value (S3: YES), the amount of seawater 100A supplied to the mixing tank 20 is increased to lower the temperature of the culture water 14 supplied to the culture tank 4 to a predetermined water temperature. When the water temperature in the culture tank 4 falls below the reference value (S4: YES), the process proceeds to the next step. Incidentally, the water temperature of the culture tank 4 may be controlled not only by the lower limit value but also by the upper limit value. In addition, when the temperature of the water in the culture tank 4 drops below 20° C. due to a drop in outside air temperature such as in winter, the upper part of the culture tank 4 may be covered with a heat insulating sheet.

次に、培養槽４に設けられた日照計に基づいて、藻類２１への日照時間が基準値以下であるか否かを判断する（Ｓ５）。ここでの基準値とは予め定められた一日あたりの日照時間であって、日照時間が基準値以下である場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＬＥＤ４４を所定時間点灯する（Ｓ６）。ＬＥＤ４４での日照時間と自然光での日照時間との合計が基準値を超えると（Ｓ５：ＮＯ）、ＬＥＤ４４が消灯する（Ｓ７）。藻類培養システム１では、Ｓ１からＳ７のステップを繰り返し実行することにより、表１に示す条件で藻類２１を高密度で培養することが可能となる。藻類２１の種類に応じて、Ｓ５からＳ７のステップを省略しＬＥＤ４４を常時点灯させてもよい。 Next, based on the sunshine meter provided in the culture tank 4, it is determined whether or not the time of sunshine on the algae 21 is equal to or less than a reference value (S5). The reference value here is a predetermined sunshine duration per day, and when the sunshine duration is equal to or less than the reference value (S5: YES), the LED 44 is lit for a predetermined time (S6). When the sum of the sunshine duration of the LED 44 and the sunshine duration of natural light exceeds the reference value (S5: NO), the LED 44 is turned off (S7). In the algae culture system 1, the algae 21 can be cultured at a high density under the conditions shown in Table 1 by repeatedly performing steps S1 to S7. Depending on the type of algae 21, the steps S5 to S7 may be omitted and the LED 44 may be turned on all the time.

以下に、表１の条件で培養した藻類２１の日間成長率[％]を示す。

Figure 0007233052000002
The daily growth rate [%] of algae 21 cultured under the conditions of Table 1 is shown below.
Figure 0007233052000002

キリンサイとスピノサムのいずれにおいても海水面から０．５ｍの範囲で培養することが望ましいが、自然光が効率的に届く海水面から５ｍの範囲であれば藻類２１の培養が可能である。 Both Eucheuma muricatum and spinosum are preferably cultured within a range of 0.5 m from the sea surface, but algae 21 can be cultured within a range of 5 m from the sea surface where natural light can efficiently reach.

上述した藻類培養システム１によると、二酸化炭素濃度の高い培養水１４を培養槽４に供給することにより、排ガス１２中に含まれる二酸化炭素を亜熱帯性又は熱帯性の藻類２１に固定化することができる。これにより、温暖化の原因となる二酸化炭素を藻類２１の培養に有効利用することができる。また、温排水１１を用いて培養水１４を製造するため、排熱として捨てる温排水１１の熱を藻類２１の培養に有効利用することができる。さらに、地先海域から取水して熱交換後に放流する火力発電所１０の温排水１１を藻類２１の栽培に利用することで、海水に含まれる窒素、リンを含む栄養塩類を吸収して成長が促進されることが見込まれるとともに、別途肥料等を添加する必要がない。これにより、低コストで藻類２１の培養を行うことができる。さらに、培養槽４で培養される藻類２１はバイオフィルターとしての水質浄化作用を有するため、火力発電所１０の温排水１１を浄化して海に排出することにより環境負荷を低減することができる。 According to the algae culture system 1 described above, the carbon dioxide contained in the exhaust gas 12 can be fixed in the subtropical or tropical algae 21 by supplying the culture water 14 with a high carbon dioxide concentration to the culture tank 4. can. As a result, carbon dioxide, which causes global warming, can be effectively used for culturing the algae 21 . In addition, since the culture water 14 is produced using the warm waste water 11 , the heat of the warm waste water 11 that is discarded as waste heat can be effectively utilized for culturing the algae 21 . Furthermore, by using the thermal wastewater 11 of the thermal power plant 10, which is taken from the coastal area and discharged after heat exchange, for the cultivation of the algae 21, the nutrients including nitrogen and phosphorus contained in the seawater are absorbed and the growth is facilitated. It is expected to be promoted, and there is no need to add fertilizer or the like separately. Thereby, algae 21 can be cultured at low cost. Furthermore, since the algae 21 cultured in the culture tank 4 have a water purification action as a biofilter, the environmental load can be reduced by purifying the thermal waste water 11 from the thermal power plant 10 and discharging it into the sea.

また、藻類２１は水面ＷＬから５メートルの間で培養されているため、十分な自然光を受けることができ、光合成によって藻類２１の成長が促進され、温排水１１含まれる窒素、リンも吸収する。また、藻類２１の培養槽４では水温、照度、温排水の安定供給による栄養塩類の補給によって、藻類２１の生産維持管理及び回収等が容易となり安定した培養ができる。 In addition, since the algae 21 are cultivated within 5 meters from the water surface WL, they can receive sufficient natural light, the growth of the algae 21 is promoted by photosynthesis, and the nitrogen and phosphorus contained in the warm waste water 11 are also absorbed. In addition, in the culture tank 4 for the algae 21, the water temperature, the illumination, and the supply of nutrient salts through the stable supply of hot wastewater facilitate the production, maintenance, management, recovery, etc. of the algae 21, enabling stable cultivation.

さらに、温熱供給部２による温排水１１の投入によって、亜熱帯性の藻類２１であるキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサを高密度で培養することができる。また、培養されたキリンサイやスピノサム、クビレヅタはいずれも食用として用いることが可能であるため、これらの藻類２１によって新たに温暖化ガスを発生させることがなく環境への負荷が低い。 Furthermore, by supplying the warm waste water 11 from the heat supply unit 2, subtropical algae 21 such as Eucheuma muricatum, spinosum, crest creeper, and human exa can be cultivated at high density. In addition, since all of the cultured Eucheuma muricatum, spinosum, and crested ivy can be used as food, these algae 21 do not newly generate greenhouse gases, and the burden on the environment is low.

また、培養槽４の水温が２０℃～３２℃となるように調整されるため、亜熱帯性の藻類２１の培養に適した環境条件を実現することができる。また、培養槽４の二酸化炭素濃度が３４０ｐｐｍ以上となるように培養水１４の投入量及び処理排ガス１３の供給量が調整されるため、藻類２１に効率的に二酸化炭素を固定化することができる。 In addition, since the water temperature of the culture tank 4 is adjusted to 20° C. to 32° C., environmental conditions suitable for culturing the subtropical algae 21 can be realized. In addition, since the input amount of the culture water 14 and the supply amount of the treated exhaust gas 13 are adjusted so that the carbon dioxide concentration in the culture tank 4 is 340 ppm or more, carbon dioxide can be efficiently fixed in the algae 21. .

次に、本発明の実施には該当しない参考形態の藻類培養システム１０１を、図７から図９を参照して説明する。第１の実施の形態と略同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。第１の実施の形態の藻類培養システム１では培養槽４で藻類２１を培養していたが、参考形態の藻類培養システム１０１では藻類２１を火力発電所１０近傍に設けられた培養プール１０４で高密度で培養する。培養プール１０４は、本発明の培養部に相当する。 Next, an algae culture system 101 of a reference form that does not correspond to the implementation of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. Approximately the same configuration as in the first embodiment is given the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the algae culture system 1 of the first embodiment, the algae 21 are cultured in the culture tank 4, but in the algae culture system 101 of the reference form , the algae 21 are cultivated in the culture pool 104 provided near the thermal power plant 10. Cultivate at high density. The culture pool 104 corresponds to the culture section of the present invention.

図７及び図８に示すように、取水口１１５から取り込まれた海水１００Ａは、復水器１０Ａからの熱を受け取って所定の温度まで上昇し、第１の実施の形態と同様に混合水槽２０を介して排水口１１６から培養プール１０４に放出される。排水口１１６から培養プール１０４に排出する培養水１４は、培養プール１０４内の水温＋７℃以内になるように調整される。 As shown in FIGS. 7 and 8, the seawater 100A taken in from the water intake port 115 receives heat from the condenser 10A, rises to a predetermined temperature, and is heated to the mixing tank 20 in the same manner as in the first embodiment. is discharged into culture pool 104 from outlet 116 via . The culture water 14 discharged into the culture pool 104 from the drain port 116 is adjusted so that the temperature of the water in the culture pool 104 is within +7°C.

藻類培養システム１０１の培養プール１０４は、水路１１７を介して海１００に繋がっていて、藻類２１を高密度で培養する複数の培養ユニット１４０を備えている。培養プール１０４の水深は、浅すぎると十分な海水量が確保できないため２メートル以上が好ましく、培養ユニット１４０の管理や藻類２１の回収を考慮すると１０メートル以下が好ましい。培養ユニット１４０は、図９に示すように、アンカー１４１と、アンカーロープ１４２と、培養ネット１４３と、ブランチロープ１４４と、フロート１４５と、から構成される。アンカー１４１は砂や砂利等が錘の役割を果たすサンドアンカーであって、培養ユニット１４０の両端に設けられている。培養ネット１４３は、アンカーロープ１４２に接続されていて、本実施の形態では直径１２ｍｍの合成繊維を用いている。培養ネット１４３内には多数の藻類２１が培養されている。ブランチロープ１４４の先端にはフロート１４５が固定されていて、フロート１４５の浮力によって培養ユニット１４０は水面から２メートルの位置に保持される。なお、図示していないが、培養プール１０４の底面にはＬＥＤ４４が設けられている。 The culture pool 104 of the algae culture system 101 is connected to the sea 100 via a channel 117 and includes a plurality of culture units 140 for culturing the algae 21 at high density. If the water depth of the culture pool 104 is too shallow, a sufficient amount of seawater cannot be secured, so it is preferably 2 meters or more. The culture unit 140 is composed of an anchor 141, an anchor rope 142, a culture net 143, a branch rope 144 and a float 145, as shown in FIG. Anchors 141 are sand anchors in which sand, gravel, or the like serves as a weight, and are provided at both ends of the culture unit 140 . The culture net 143 is connected to the anchor rope 142, and in this embodiment synthetic fibers with a diameter of 12 mm are used. A large number of algae 21 are cultured in the culture net 143 . A float 145 is fixed to the tip of the branch rope 144, and the buoyancy of the float 145 holds the culture unit 140 at a position 2 meters above the water surface. Although not shown, an LED 44 is provided on the bottom surface of the culture pool 104 .

上述した藻類培養システム１０１によると、第１の実施の形態の培養槽４と比較して大規模な藻類２１の培養が可能になる。また、藻類２１は培養ネット３４３によって保持されているため、培養ネット３４３を巻き上げることで藻類２１を一括して回収することができる。 According to the algae culture system 101 described above, it is possible to culture algae 21 on a large scale compared to the culture tank 4 of the first embodiment. In addition, since the algae 21 are held by the culture net 343, the algae 21 can be collectively collected by winding up the culture net 343. FIG.

本発明による藻類培養システム及び藻類の培養方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The algae culture system and algae culture method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims.

１、１０１ 藻類培養システム
２ 温熱供給部
３ 処理排ガス供給部
４ 培養槽
１０ 火力発電所
１１ 温排水
１２ 排ガス
１３ 処理排ガス
１４ 培養水
２１ 藻類
５１ 泡沫分離装置
５４ イジェクター
５６ 羽根部
５８ 送水管
１００ 海
１００Ａ 海水
１０４ 培養プール
1, 101 algae culture system 2 heat supply unit 3 treated exhaust gas supply unit 4 culture tank 10 thermal power plant 11 thermal waste water 12 exhaust gas 13 treated exhaust gas 14 culture water 21 algae 51 foam separator 54 ejector 56 vane 58 water pipe 100 sea 100A Seawater 104 culture pool

Claims (3)

海の沿岸に立設された事業所から排出される二酸化炭素を含む排ガスと、前記事業所によって海から取り込まれ昇温されて排出される海水からなる温排水と、を利用することによりキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサのいずれかの藻類を培養する藻類培養システムであって、
前記排ガスの少なくとも一部から二酸化炭素を含む処理排ガスを精製する精製部と、
前記温排水の少なくとも一部が供給され、前記処理排ガスの一部をイジェクターによって前記温排水に溶解させることにより二酸化炭素濃度の高い培養水とする溶解部と、
前記処理排ガスの残部と前記培養水が供給されて前記藻類が培養される培養部と、を有し、
前記溶解部は、前記イジェクターから排出された前記培養水が通る送水管を有し、
前記送水管には、前記イジェクターで発生した前記処理排ガスの気泡を細分化するための螺旋状の羽根部が設けられていることを特徴とする藻類培養システム。 Eucheuma muricatum by using exhaust gas containing carbon dioxide discharged from a business establishment established on the coast of the sea and thermal wastewater consisting of sea water taken in from the sea by the business establishment, heated and discharged. An algae culture system for culturing any one of algae of spinosum, constriction ivy, and human worm ,
a purification unit for purifying a treated exhaust gas containing carbon dioxide from at least part of the exhaust gas;
a dissolution unit to which at least part of the warm waste water is supplied, and dissolves a part of the treated exhaust gas in the warm waste water using an ejector to obtain culture water having a high carbon dioxide concentration;
a culture unit supplied with the remainder of the treated exhaust gas and the culture water to culture the algae;
The dissolution unit has a water pipe through which the culture water discharged from the ejector passes,
The algae culture system, wherein the water pipe is provided with a spiral vane for breaking up bubbles of the treated exhaust gas generated by the ejector. 前記培養部は水深０．５メートル以上１０メートル以下であって、
前記藻類は、前記培養部の水面から水深５メートルの間で培養されていることを特徴とする請求項１に記載の藻類培養システム。 The culture section has a water depth of 0.5 meters or more and 10 meters or less,
2. The algae culture system according to claim 1, wherein the algae are cultured at a depth of 5 meters from the water surface of the culture unit. 海の沿岸に立設された事業所から排出される二酸化炭素を含む排ガスと、前記事業所によって海から取り込まれ昇温されて排出される海水からなる温排水と、を利用することによりキリンサイ、スピノサム、クビレヅタ、ヒトエグサのいずれかの藻類を培養する藻類の培養方法であって、
前記排ガスの少なくとも一部から二酸化炭素を含む処理排ガスを精製する処理排ガス精製工程と、
前記温排水の少なくとも一部が供給され、前記処理排ガスの一部をイジェクターによって前記温排水に溶解させることにより二酸化炭素濃度の高い培養水とする溶解工程と、
前記藻類が培養される培養部に前記処理排ガスの残部と前記培養水を供給する供給工程と、を有し、
前記イジェクターから排出された前記培養水が通る送水管には、螺旋状の羽根部が設けられており、該羽根部によって前記イジェクターで発生した気泡を細分化することを特徴とする藻類の培養方法。 Eucheuma muricatum by using exhaust gas containing carbon dioxide discharged from a business establishment established on the coast of the sea and thermal wastewater consisting of sea water taken in from the sea by the business establishment, heated and discharged. A method for cultivating algae for culturing any one of spinosum, constriction ivy, and human egusa algae,
a treated exhaust gas purification step of purifying a treated exhaust gas containing carbon dioxide from at least part of the exhaust gas;
a dissolving step in which at least part of the warm waste water is supplied, and part of the treated exhaust gas is dissolved in the warm waste water by an ejector to obtain culture water having a high carbon dioxide concentration;
a supply step of supplying the remainder of the treated exhaust gas and the culture water to a culture unit in which the algae are cultured,
A method for culturing algae, wherein a water pipe through which the culture water discharged from the ejector passes is provided with a helical vane, and the vane subdivides air bubbles generated by the ejector. .
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