(57)【要約】【課題】プランクトン藻類の回収性、作業性、コスト性に有利なプランクトン藻類の回収装置を提供すること。【解決手段】培養液中で培養されたプランクトン藻類を当該培養液から回収するための回収装置１００であって、プランクトン藻類を含む培養液の流路を形成する管路１１０と、管路１１０のうち第２管路１３０を流れる培養液からプランクトン藻類を分離するためのベルトコンベア１４０と、を備える。例えば、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１を網目状のメッシュ地にて形成し、第２管路１３０の培養液から所定の大きさ以上のプランクトン藻類を取り出せる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養液中で培養されたプランクトン藻類を当該培養液から回収するための回収装置であって、
前記プランクトン藻類を含む前記培養液の流路を形成する管路と、
前記管路を流れる前記培養液から前記プランクトン藻類を分離するための分離手段と、
を備えることを特徴とするプランクトン藻類の回収装置。
【請求項２】
前記分離手段は、前記管路の前記培養液から所定の大きさ以上の前記プランクトン藻類を取り出す選別手段を備えること、
を特徴とする請求項１に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【請求項３】
前記選別手段は、前記プランクトン藻類を前記管路の長手方向に沿う方向に連続的に搬送するベルトコンベアを備え、
当該ベルトコンベアのベルト部の少なくとも一部を、前記所定の大きさよりも小さい網目のメッシュ地で形成すると共に、前記管路の通水断面と対向する位置に配置したこと、
を特徴とする請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【請求項４】
前記選別手段は、前記プランクトン藻類を前記管路の長手方向に対して略直交する方向に連続的に搬送するスクリューコンベアを備えること、
を特徴とする請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【請求項５】
前記選別手段は、前記培養液において前記所定の大きさ以上の前記プランクトン藻類を沈殿させるための沈殿手段を備え、当該沈殿手段に沈殿させた前記プランクトン藻類を取り出すこと、
を特徴とする請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【請求項６】
前記選別手段は、当該選別手段に付着した前記プランクトン藻類を、当該選別手段から剥離するための剥離手段を備えること、
を特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【請求項７】
前記培養液に含まれる所定の気体を、前記管路から外部へ漏洩することを防止するための気体漏洩防止手段を備えること、
を特徴とする請求項１から６のいずれか一項にプランクトン藻類の回収装置。
【請求項８】
前記気体漏洩防止手段は、前記管路の側壁と前記培養液の液面に囲繞された空間部を、密閉状に仕切るための仕切り材を備えること、
を特徴とする請求項７に記載のプランクトン藻類の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培養液中のプランクトン藻類を連続的に回収できる回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からプランクトン藻類を培養するための培養システムには、培養したプランクトンを回収するための回収装置が設けられている。例えば、導入管及び導出管によって培養槽と接続された回収装置がある（例えば特許文献１参照）。導入管は、培養液を培養槽から回収装置へ導入するためのもので、導出管は、培養液を回収装置から培養槽へ導出するためのものである。これら導入管及び導出管を用いることで、培養槽と回収装置を、プランクトン藻類を含んだ培養液が循環する循環路を形成していた。
【０００３】
この回収装置による処理工程は、プランクトン藻類を培養する培養工程と、培養したプランクトン藻類を濃縮する濃縮工程と、プランクトン藻類を回収する採集工程の３つに大別される。
【０００４】
まず、培養工程では、導入管及び導出管が開放された状態で、回収装置と培養槽との相互間で培養液が循環される。この工程は、培養槽のプランクトン藻類が所定量培養されるまで繰り返される。
【０００５】
次に、濃縮工程では、導入管が開放されると共に、導出管が閉鎖された状態で、培養槽から回収装置へ培養液が導入される。導入された培養液は、回収装置内に設けられたプランクトンネットによって、培養液とプランクトン藻類とに分離される。そして、回収装置内で余剰になった培養液が、回路装置の外部に設けられた排水設備に排水されることで、回路装置内のプランクトン藻類が濃縮される。
【０００６】
最後に、採集工程では、導入管及び導出管が閉鎖された状態で、プランクトン藻類が培養液と共に回収装置外へ排出される。排出された培養液は、排水設備へ排水され、プランクトン藻類は、回収装置外に設置された採集ネットによって回収される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２６１３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このように培養槽と接続された回収装置には、プランクトン藻類の回収性、作業性、及びコスト性について種々の問題が生じ得る。
【０００９】
まず、プランクトン藻類の回収性に関して、採集工程では、回収装置内の培養液のプランクトン藻類の回収は、導入管及び導出管が閉鎖された状態で行われていた。すなわち、回収装置と培養装置とが相互に非連続的な処理によって回収が行われていたので、プランクトン藻類の回収効率を高めることが困難であった。
【００１０】
また、作業性に関して、採集工程では、プランクトン藻類を回収する際、回収装置内の培養液は、プランクトン藻類と共に回収装置の外部へ導出されて排水溝に排出される。これにより、回収装置へ培養液を送り続けている培養槽では、培養槽の水量が回収前と比べて大幅に減少していた。よって、プランクトン藻類の回収後、再び培養工程を開始するために培養槽の水量を所定の状態に戻すには、多大な時間を要するという問題があった。
【００１１】
また、コスト性に関しては、濃縮工程及び採集工程では、回収装置の培養液を回収装置の外部へ排水しなければならず、当該回収装置とは別に排水設備を設ける必要があった。よって、回収装置以外の設備の設置コストが生じるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プランクトン藻類の回収性、作業性、コスト性に有利なプランクトン藻類の回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載のプランクトン藻類の回収装置は、培養液中で培養されたプランクトン藻類を当該培養液から回収するための回収装置であって、前記プランクトン藻類を含む前記培養液の流路を形成する管路と、前記管路を流れる前記培養液から前記プランクトン藻類を分離するための分離手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項１に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記分離手段は、前記管路の前記培養液から所定の大きさ以上の前記プランクトン藻類を取り出す選別手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記選別手段は、前記プランクトン藻類を前記管路の長手方向に沿う方向に連続的に搬送するベルトコンベアを備え、当該ベルトコンベアのベルト部の少なくとも一部を、前記所定の大きさよりも小さい網目のメッシュ地で形成すると共に、前記管路の通水断面と対向する位置に配置したこと、を特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記選別手段は、前記プランクトン藻類を前記管路の長手方向に対して略直交する方向に連続的に搬送するスクリューコンベアを備えること、を特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項２に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記選別手段は、前記培養液において所定の大きさ以上の前記プランクトン藻類を沈殿させるための沈殿手段を備え、当該沈殿手段に沈殿させた前記プランクトン藻類を取り出すことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項２から５のいずれか一項に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記選別手段は、当該選別手段に付着した前記プランクトン藻類を、当該選別手段から剥離するための剥離手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項１から６のいずれか一項に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記培養液に含まれる所定の気体を、前記管路から外部へ漏洩することを防止するための気体漏洩防止手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載のプランクトン藻類の回収装置は、請求項７に記載のプランクトン藻類の回収装置において、前記気体漏洩防止手段は、前記管路の側壁と前記培養液の液面に囲繞された空間部を、密閉状に仕切るための仕切り材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、管路と分離手段を用いることで、当該回収装置による回収処理と培養槽による培養処理とを連続的に行うことができ、プランクトン藻類の回収効率を向上させることができる。また、培養槽と管路を接続して循環路を形成するように配置することで、培養液を循環させながらプランクトン藻類を回収することができ、プランクトン藻類回収後の作業性を向上させることができる。さらに、プランクトン藻類を回収する際に、当該回収装置外への排水を伴わないので、排水設備を設ける必要はなく、設置コストを低減することができる。
【００２２】
また、請求項２に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、分離手段に選別手段を備えたことで、所定の大きさ以上のプランクトン藻類を取り出すことができ、ユーザの目的に合ったプランクトン藻類の回収ができる。
【００２３】
また、請求項３に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、選別手段にベルトコンベアを備えたことで、当該ベルトコンベアのベルト部が回転することで、当該ベルトコンベアのベルト部に付着したプランクトン藻類を連続的に回収することができる。例えば、プランクトン藻類を管路から搬送することが容易となり、管路に多量のプランクトン藻類が導入された場合でも、ベルトコンベアのベルト部を回転させることで、効率よく回収することができる。また、ベルトコンベアのベルト部が回転することで、当該ベルトコンベアのベルト部の網目に目詰まりが発生した場合でも、回収効率の低下を抑制することができる。
【００２４】
また、請求項４に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、選別手段にスクリューコンベアを備えたことで、当該スクリューコンベアを回転させることで管路の底に堆積したプランクトン藻類を漏れなく回収することができ、回収効率を向上することができる。また、スクリューコンベアは垂直方向に沿って配置できるため、回収装置のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００２５】
また、請求項５に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、選別手段に沈殿手段を備えたことで、プランクトン藻類の比重による選別が可能となるため、動力を用いることなく所望の大きさのプランクトン藻類を回収することができ、エネルギー効率を高めることができる。
【００２６】
また、請求項６に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、選別手段に剥離手段を備えたことで、ベルトコンベアに付着したプランクトン藻類を容易に剥離することができ、更に回収率を向上させることができると共に、ベルトコンベアのベルト部の目詰まりを防止することができる。
【００２７】
また、請求項７に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、気体漏洩防止手段を備えたことで、管路の空間部の密閉性を向上させることができ、培養液の性状を維持することができると共に、培養液中に含まれる所定の気体が逸散することを防止することができる。
【００２８】
また、請求項８に係るプランクトン藻類の回収装置によれば、気体漏洩防止手段に仕切り材を備えたことで、管路内の空間を仕切る簡易な構造によって気体漏洩を防止できる。また、特別な部材等を備える必要がなく、設置コストも抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るプランクトン藻類の回収装置の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念を説明した後、〔II〕各実施の形態の具体的内容について説明し、〔III〕最後に、各実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、各実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３０】
〔I〕各実施の形態に共通の基本的概念
まず、各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係るプランクトン藻類の回収装置は、管路を流れる培養液中のプランクトン藻類を回収するものである。
【００３１】
ここで、本実施形態で回収の対象とするプランクトン藻類とは、光合成をするプランクトン及び藻類の総称である。プランクトンは、水中又は水面を浮遊している浮遊生物であり、例えば、珪藻類・藍藻類といった植物プランクトンや、光合成する動物プランクトンが該当する。藻類は、光合成を行う生物のうち、主に水中又は水面に生息している生物であり、地上に生息するコケ植物、シダ植物、種子植物を除いたものである。例えば、緑藻といった微細藻類や、高濃度二酸化炭素に耐性を有する新規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が該当する。
【００３２】
各実施の形態に係るプランクトン藻類の回収装置の設置範囲は任意であり、例えば、プランクトン藻類を培養する培養槽、又はプランクトン藻類が異常繁殖した海、河川、湖沼等に当該プランクトン藻類の回収装置が設置される。そして、この回収装置は、培養槽等と流路を形成するように接続され、培養槽の培養液等を回収装置へ導入させながらプランクトン藻類の回収を行う。
【００３３】
各実施の形態に係るプランクトン藻類の回収装置の特徴の一つは、プランクトン藻類を含む培養液の流路を形成する管路と、前記管路を流れる前記培養液から前記プランクトン藻類を分離するための分離手段とを備えている点にある。これにより、管路と分離手段を用いることで、当該回収装置から培養槽に至る連続的な処理ができ、プランクトン藻類の回収効率を向上させることができる。また、培養槽と管路を接続して循環路を形成するように配置することで、培養液を循環させながらプランクトン藻類を回収することができ、プランクトン藻類回収後の作業性を向上させることができる。さらに、プランクトン藻類を回収する際に、当該回収装置外への排水を伴わないので、排水設備を設ける必要がなく、設置コストを低減することができる。
【００３４】
〔II〕各実施の形態の具体的内容
次に、本発明に係る各実施の形態の具体的内容について説明する。これら各実施形態は、分離手段として、ベルトコンベアを設けた形態である。まず、二酸化炭素回生システムの全体構成の概略を説明する。次に、各実施の形態に係る二酸化炭素回生システムの特徴である、プランクトン藻類の回収装置の構成について詳細を説明する。
【００３５】
〔実施の形態１〕
（二酸化炭素回生システムの構成）
二酸化炭素回生システムは、火力発電所の排出ガス等の二酸化炭素を含有するガスを、プランクトン藻類に固定化するものである。この二酸化炭素回生システムは、プランクトン藻類培養工程と、バイオ燃料製造工程に大別される。ここで、バイオ燃料とは、１）プランクトン藻類を脱水乾燥させることで製造された燃料、２）脂質を生成するプランクトン藻類を利用して、エステル化反応を利用して製造されたバイオディーゼルフューエル、或いは３）プランクトン藻類をエタノール発酵させて製造されたバイオエタノールを含む。なお、本実施形態で回生の対象とする二酸化炭素を包含するガスの種類やその発生源は任意であり、ここでは火力発電所の排出ガスを例にとって説明しているが、その他にも、ゴミ焼却施設の燃焼ガス、その他の各種の産業活動により発生する二酸化炭素を含有するガスを回生の対象とすることができる。
【００３６】
プランクトン藻類培養工程は、二酸化炭素回生システムに投入された二酸化炭素の固定化を行うための処理工程であり、二酸化炭素を所定の液体に溶解する溶解工程、及び二酸化炭素を溶解した培養液と自然光等を用いてプランクトン藻類を培養する増殖工程を含む。
【００３７】
また、バイオ燃料製造工程は、バイオエタノール工程である場合について説明すると、増殖工程の培養液とプランクトン藻類とを分離する分離工程、プランクトン藻類を糖化する糖化工程、糖化したプランクトン藻類を酵母を用いて発酵させる発酵工程、及び発酵工程で生成されたエタノールを蒸留する蒸留工程を含む。ここで、本発明に係る回収装置は、プランクトン藻類培養工程に設置されるため、以下ではプランクトン藻類培養工程について詳細に説明する。
【００３８】
（プランクトン藻類培養工程の構成）
次に、各実施の形態に係るプランクトン藻類培養工程１の構成について詳細に説明する。図１は、実施の形態１に係る二酸化炭素回生システムのプランクトン藻類培養工程１を示した概略図である。図１に示すように、プランクトン藻類培養工程１の内、溶解工程は、エリミネータ２０、貯留タンク３０、コンプレッサ４０、溶解装置５０、及び調整槽６０を備えて構成され、増殖工程は、培養槽７０を備えて構成されている。また、これら各部は管路にて図示のように接続されている。
【００３９】
（溶解工程）
エリミネータ２０は、燃焼装置１０の排ガスを気液分離するものである。貯留タンク３０は、エリミネータ２０から管路を介して導入された排ガスを貯留するものである。コンプレッサ４０は、貯留タンク３０から送られた排ガスを圧縮して、溶解装置５０へ導出するものである。溶解装置５０は、排ガスを所定の液体に溶解させて、二酸化炭素調整用液体を生成するものである。調整槽６０は、培養槽７０の培養液の二酸化炭素を所定の濃度に管理するための貯留槽である。
【００４０】
（増殖工程）
培養槽７０は、プランクトン藻類を増殖させるための貯留槽である。培養槽７０には、蓋７１、ＬＥＤ７２、反射板７３、栄養素供給装置７４、還水口７５、フィルタ７６、７７、及び回収装置１００が設けられている。ここで、回収装置１００の構成については後述する。
【００４１】
蓋７１は、培養槽７０の開放口を覆う位置に設けられており、培養槽７０の培養液から放出された二酸化炭素を閉じ込め、培養槽７０を密閉容器とする。ＬＥＤ７２は、日射量が少ない夜間等にプランクトン藻類に光を照射するものであり、蓋７１の内側面に配置されている。反射板７３は、培養槽７０の下部に自然光等の光を導光させるためのものであり、培養槽７０の壁部下方や底面に配置されている。栄養素供給装置７４は、培養槽７０に栄養素としての栄養塩を供給するものであり、培養槽７０の蓋７１部又は壁部に配置されている。還水口７５は、培養槽７０の培養液と海水とを循環させるための開放口であり、培養槽７０の壁部に配置されている。フィルタ７６、７７は、培養槽７０内のプランクトン藻類が流出することを防ぐためのもので、還水口７５の近傍や調整槽６０に至る連結口の近傍に設けられている。
【００４２】
（回収装置の構成全体）
図２は、実施の形態１に係るプランクトン藻類の回収装置の構成を示す斜視図であり、図３は、図２の横断面図である。このプランクトン藻類の回収装置１００は、管路１１０及びベルトコンベア１４０を備えて構成されている。
【００４３】
（回収装置の構成−管路）
管路１１０は、プランクトン藻類を含む培養液の流路を形成するものである。管路１１０の設置方法は任意であるが、例えば、当該管路１１０が培養槽７０との間で循環路を形成するように配置されている。この管路１１０は、第１管路１２０、及び第２管路１３０を備えている。
【００４４】
第１管路１２０は、プランクトン藻類を含む培養液を搬送するためのものである。この第１管路１２０は、略円形状の縦断面を有する中空円筒体で形成され、当該第１管路１２０の両端部が培養槽７０と接続されている。図１に示すように、第１管路１２０の両端部のうち、一方の端部には、培養槽７０から当該第１管路１２０へ培養液を導入するための導入口１２１が設けられ、もう一方の端部には、当該第１管路１２０から培養槽７０へ培養液を導出するための導出口１２２が設けられており、培養槽７０及び当該第１管路１２０が連続している。また図２、３に示すように、この第１管路１２０の内部には、当該第１管路１２０の側壁と培養液の液面によって囲繞される空間部１２３が形成されている。
【００４５】
第２管路１３０は、プランクトン藻類の回収作業を行うための空間を形成するものである。この第２管路１３０は、略方形状の縦断面を有する中空体で、上壁、下壁、及び一対の側壁から形成されており、第１管路１２０の間に配置されている。第２管路１３０の大きさは任意であるが、例えば、プランクトン藻類を回収するためのスペースを確保するために、当該第２管路１３０の縦断面又は当該第２管路１３０の長手方向の長さが、第１管路１２０よりも大きく設定される。この第２管路１３０の内部には、第２管路１３０の一対の側壁、上壁及び培養液の液面によって囲繞される空間部１３１が形成されている。
【００４６】
この第２管路１３０の一対の側壁のうち、一方の側壁には、第１管路１２０から当該第２管路１３０へ培養液を導入するための導入口１３２が設けられ、もう一方の側壁には、当該第２管路１３０から第１管路１２０へ培養液を導出するための導出口１３３が設けられており、第１管路１２０及び当該第２管路１３０が連続している。また、この第２管路１３０の上壁には、プランクトン藻類を第２管路１３０の外部へ搬送するための回収口１３４が設けられている。
【００４７】
また、第２管路１３０の回収口１３４近傍には、仕切り材１３６が設けられている。仕切り材１３６は、第２管路１３０の上壁、側壁、及び培養液との液面によって囲繞された空間部１３１を密閉状態に仕切るための部材であり、特許請求の範囲における気体漏洩防止手段に対応する。この仕切り材１３６は、略板状体で形成されており、当該仕切り材１３６の面方向が第２管路１３０の縦断面に沿うように配置され、第２管路１３０の上壁又は側壁に固着されている。
【００４８】
仕切り材１３６の大きさは任意であるが、空間部１２３、１３１を密閉状に維持する大きさとする。すなわち、空間部１２３、１３１を密閉状に維持するためには、仕切り材１３６を、第２管路１３０の内部上面から下方に連続的に至るように形成すると共に、この仕切り材１３６の下端を、第２管路１３０の最低水位よりも常に下に位置させる。また、空間部１２３、１３１を密閉状に維持するためには、第２管路１３０の水位を調節するようにしてもよく、例えば、第２管路１３０に水位センサを設け、この水位センサの出力に応じて調整槽６０から培養槽７０に導入される培養液の流量を制御することで、第２管路１３０の水位を、仕切り材１３６の下端より上に位置させてもよい。なお、仕切り材１３６の固着方法は任意であるが、例えば、当該仕切り材１３６を第２管路１３０の上壁又は側壁に対して溶接等に固着し、或いは、第２管路１３０の側壁に凹部を設けて、当該仕切り材１３６を嵌合固定してもよい。また、仕切り材１３６の種類は任意であるが、当該仕切り材１３６が培養液にさらされるため、防錆に優れた材料であることが望ましく、例えば、防錆処理された鋼材、ステンレス鋼材、高強度プラスチック材等が該当する。
【００４９】
なお、ここでは、第１管路１２０を円筒状に形成すると共に、第２管路１３０を角筒状に形成しているが、これら第１管路１２０や第２管路１３０の縦断面形状、平面形状（配置）、及び構造は基本的に任意である。例えば、第１管路１２０や第２管路１３０については、円形を含む任意の縦断面形状の管路を用いて形成することができる。第１管路１２０や第２管路１３０の内部に培養液の滞留箇所を生じさせないためには、縦断面形状を円形とすることがより好ましいが、縦断面形状を矩形とした場合であっても、滞留が生じ易い隅部の周辺に誘導羽根を設けて乱流を生成することで、培養液の滞留を防止することができる。また、第１管路１２０や第２管路１３０を管路状に形成する場合には、これら第１管路１２０や第２管路１３０の平面形状（配置）を円環状や角環状とすることで、第１管路１２０や第２管路１３０の内部において培養液と共にプランクトン藻類を流動的に循環させることとし、この循環過程においてプランクトン藻類を生育することができる。この生育方法では、第２管路１３０に設けた回収装置１００で回収対象にならなかった小さなプランクトン藻類が、さらに培養槽７０を１周から数周（この周回数はプランクトン藻類の種類に応じた生育速度により異なり得る）する間に、回収対象になる大きさに成長して回収装置１００で回収されるため、プランクトン藻類を生育のために１箇所に滞留させておく必要がなくなり、効率的である。また、第１管路１２０や第２管路１３０の平面形状（配置）は、当該培養槽７０の設置場所に合致した形状とすることができる。また、第１管路１２０や第２管路１３０を、上部を開放させた水路状に形成してもよいが、第１管路１２０や第２管路１３０の密閉性を維持するためには、上部を閉鎖した管路状とすることが好ましい。
【００５０】
（回収装置の構成−ベルトコンベア）
ベルトコンベア１４０は、培養液からプランクトン藻類を連続的に取り出すためのものであり、特許請求の範囲における選別手段に対応する。このベルトコンベア１４０は、第２管路１３０の内部から回収口１３４を介して当該第２管路１３０の外部にかけて設けられている。このベルトコンベア１４０は、第２管路１３０の導入口１３２から第２管路１３０の導出口１３３へ向かう方向に対して斜め上方に配置されたベルトコンベア斜方部１４０ａと、このベルトコンベア斜方部１４０ａの上端から略水平状に折り曲げられたベルトコンベア上部１４０ｂとを一体に備えて構成されている。このベルトコンベア１４０は、ベルト部１４１及び駆動ローラ部１４２を備えている。
【００５１】
ベルト部１４１は、培養液から所定の大きさ以上のプランクトン藻類を取り出すためのものである。このベルト部１４１は、網目状のメッシュ地にて形成されており、ベルトコンベア斜方部１４０ａ又はベルトコンベア上部１４０ｂの長手方向を長軸とする楕円方向に沿うように配置されている。このベルト部１４１の網目の大きさは、回収するプランクトン藻類の所望の大きさによって決定される。プランクトン藻類の所望の大きさは、プランクトン藻類の種類、又はプランクトン藻類の回収サイクルによって異なり得るため、これらのパラメータに応じて、ベルト部１４１の網目の大きさを変更するようにしてもよい。ベルト部１４１の種類は任意あるが、プランクトン藻類が当該ベルト部１４１に押しつけられたり、或いは、当該ベルト部１４１が培養液にさらされた状態であることから、剛性が高く防錆に強い材料が好ましく、例えば、ステンレス鋼、銅、又は高強度ポリエステル繊維等が該当する。
【００５２】
駆動ローラ部１４２は、ベルト部１４１を回転させるため円柱体で、環状のベルト部１４１の内側に設けられている。この駆動ローラ部１４２は、図示しないモータ部を備えている。
【００５３】
また、このベルトコンベア１４０には、ブレード１５０ａ、１５０ｂとサブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂが設けられている。ブレード１５０ａ，１５０ｂは、ベルトコンベア１４０に付着したプランクトン藻類を、当該ベルトコンベア１４０から剥離するためのもので、特許請求の範囲における剥離手段に対応する。
【００５４】
ブレード１５０ａは、略板状体のもので、ベルトコンベア上部１４０ｂの上方において、当該ベルトコンベア上部１４０ｂのベルト部１４１の面方向に対して略直交するように、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１と接触状に立設されている。このブレード１５０ａは、ベルトコンベア１４０の長手方向に対して斜めに配置されている。これにより、剥離後のプランクトン藻類が当該ブレード１５０ａ近傍に堆積することを防止できる。
【００５５】
ブレード１５０ｂは、略板状体のもので、ベルトコンベア上部１４０ｂの下方において、当該ブレード１５０ｂの板面がベルトコンベア１４０のベルト部１４１の面方向に対して略直交するように、このベルトコンベア１４０のベルト部１４１と接触状に立設されている。これにより、ブレード１５０ｂによって剥離したプランクトン藻類がベルトコンベア上部１４０ｂから落下させられて、サブベルトコンベア１６０ｂにスムーズに送り出すことができる。
【００５６】
このブレード１５０ａ，１５０ｂの種類は任意であるが、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１に損傷等を与えない材料が好ましく、例えば、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１より強度が低いステンレス鋼、銅、又は高強度ポリエステル繊維等が該当する。また、ブレード１５０ａ，１５０ｂの具体的形状は任意であるが、例えば、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１に付着するプランクトン藻類を効果的に剥離させるために、ブレード１５０ａ，１５０ｂの先端部が、ブラシ状にて形成されることが該当する。
【００５７】
サブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂは、ベルトコンベア１４０によって取り出されたプランクトン藻類を次工程へ搬送するためのものである。サブベルトコンベア１６０ａは、ベルトコンベア１４０の長手方向に沿うように、当該ベルトコンベア１４０と略平行になる位置に並設されている。また、サブベルトコンベア１６０ｂは、ベルトコンベア１４０の長手方向に沿うように、ベルトコンベア上部１４０ｂの下方に設けられている。
【００５８】
このサブベルトコンベア１６０ａには、ベルト部１６１ａ、図示しない駆動ローラ部、図示しないモータ部が設けられ、サブベルトコンベア１６０ｂには、ベルト部１６１ｂ、駆動ローラ部１６２ｂ、図示しないモータ部が設けられている。ベルト部１６１ａ、１６１ｂは、プランクトン藻類を積載するものである。このベルト部１６１ａ、１６１ｂは、平面状の面材で形成され、サブベルトコンベア１６０ａの長手方向を長軸とする楕円方向に沿うように配置されている。ベルト部１６１ａ、１６１ｂの種類は任意あるが、プランクトン藻類は水分を含んでいるため、防錆に強い材料が好ましく、例えば、ステンレス鋼板、ゴム板、プラスチック板等が該当する。
【００５９】
（回収装置の機能）
このように構成された回収装置１００の機能は以下の通りである。まず、第２管路１３０の回収口１３４が開放され、ベルトコンベア１４０及びサブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂの図示しないモータ部が駆動されることで、ベルトコンベア１４０及びサブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂが回転する。
【００６０】
次に、培養槽７０から管路１１０へ培養液が導入される。この管路１１０がプランクトン藻類を培養する培養槽７０と循環路を形成するように配置されているので、プランクトン藻類を含む培養液は、培養槽７０から第１管路１２０を介して第２管路１３０に搬送され、第２管路１３０から第１管路１２０を介して培養槽７０へ搬送される。プランクトン藻類の回収を行う第２管路１３０では、第２管路１３０の導入口１３２から導入された培養液が、第２管路１３０の通水断面に対向する位置に設けられたベルトコンベア斜方部１４０ａを通過して、第２管路１３０の導出口１３３へ導出される。ここで、第２管路１３０の培養液の流量は、第２管路１３０の上壁又は側壁に固着された仕切り材１３６の一部に培養液が浸る程度に設定されることで、第１管路１２０の空間部１２３及び第２管路１３０の空間部１３１を密閉状態に保つことができる。
【００６１】
この第２管路１３０において、導入口１３２から導入された培養液中のプランクトン藻類の進行ルートは、当該プランクトン藻類の大きさの違いによって、通過ルートと回収ルートに大別される。
【００６２】
まず、通過ルートでは、プランクトン藻類が所定の大きさを有しない場合、このプランクトン藻類は、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１の網目を通過して、培養液と共に導出口１３３へ導出される。
【００６３】
次に、回収ルートは、以下の通りとなる。まず、プランクトン藻類が所定の大きさを有する場合、このプランクトン藻類は、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１に付着する。付着したプランクトン藻類は、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１の回転によって、ベルトコンベア斜方部１４０ａからベルトコンベア上部１４０ｂへ搬送される。ベルトコンベア１４０のベルト部１４１に付着したプランクトン藻類は、ベルトコンベア上部１４０ｂに設置されたブレード１５０ａ，１５０ｂと接触することで、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１から剥離される。最後に、剥離されたプランクトン藻類は、ブレード１５０ａ，１５０ｂによってサブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂへ送り出され、このサブベルトコンベア１６０ａ、１６０ｂによって次工程に搬送される。
【００６４】
以上の動作により、所定の大きさのプランクトン藻類が回収される。この動作が連続して行われ、培養槽７０の培養液中のプランクトン藻類が所定量回収されるまで繰り返される。なお、ベルトコンベア１４０の運転方法は任意であるが、ベルト部１４１の目詰まりを防止したり、このベルト部１４１に付着した所定の大きさ以下のプランクトン藻類を分離して通過ルートに流す。例えば、設定間隔毎にベルトコンベア１４０のベルト部１４１を順回転と逆回転を繰り返すことで、又はベルトコンベア１４０のベルト部１４１を振動させてもよい。
【００６５】
（実施の形態１の効果）
このように実施の形態１によれば、管路１１０とベルトコンベア１４０を備えることで、回収装置１００による回収処理と培養槽７０による培養処理とを連続的に行うことができ、回収効率を向上させることができる。特に、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１が回転することで、プランクトン藻類の搬送が容易となり、管路１１０に多量のプランクトン藻類が導入された場合、効率よく回収することができると共に、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１の網目に目詰まりが発生した場合、回収効率の低下を抑制することができる。また、培養槽７０と管路１１０を接続して循環路を形成するように配置することで、回収装置１００の外部へ培養液を排水させることなく、プランクトン藻類を回収することができ、プランクトン藻類培養工程の作業性を向上させることができる。さらに、管路１１０とベルトコンベア１４０を用いた構造であるため、大掛な装置を必要とせず、設置環境にも柔軟に対応することができる等、設置コストを低減することができる。
【００６６】
また、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１を網目状のメッシュ地にて形成することで、当該ベルトコンベア１４０のベルト部１４１の網目を所定の大きさに設定されることができ、回収するプランクトン藻類の種類やプランクトン藻類の回収サイクルに応じて柔軟な選別ができる。
【００６７】
また、ベルトコンベア１４０にブレード１５０ａ、１５０ｂを備えることで、当該ブレード１５０ａ、１５０ｂによってベルトコンベア１４０のベルト部１４１に付着したプランクトン藻類を容易に剥離することができる。また、プランクトン藻類の回収率を向上することができる共に、ベルトコンベア１４０のベルト部１４１の目詰まりによる回収効率の低下を防止できる。
【００６８】
また、仕切り材１３６を備えることで、第１管路１２０の空間部１２３及び第２管路１３０の空間部１３１の密閉性が保たれ、培養液の性状を維持することができると共に、培養液中に含まれる所定の気体が逸散することを防止することができる。また、管路１１０の上壁又は側壁と固着する構造なので設置が容易であり、特別な部材等を備える必要がなく、設置コストも抑えることができる。
【００６９】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態２は、分離手段として、スクリューコンベアを設けた形態である。実施の形態２の構成は、特記する場合を除いて実施の形態１の構成と略同一であり、実施の形態１の構成と略同一の構成についてはこの実施の形態１で用いたのと同一の名称又は符号を必要に応じて付して、その説明を省略する（実施の形態３においても同じ）。
【００７０】
（構成）
図４は、実施の形態２に係るプランクトン藻類の回収装置の斜視図であり、図５は、図４の横断面図である。このプランクトン藻類の回収装置２００は、管路２１０、スクリューコンベア２６０、及びベルトコンベア２７０を備えて構成されている。
【００７１】
（管路の構成）
管路２１０は、プランクトン藻類を含む培養液の流路を形成するものである。この管路２１０は、第１管路２２０及び第２管路２３０を備えており、培養槽７０から引き出された後で再び培養槽７０に導入されることで、培養槽７０の培養液を回収装置２００に連続的に循環させる。
【００７２】
第１管路２２０は、プランクトン藻類を含む培養液を搬送するためのものであり、略円形状の縦断面を有する中空円筒体で形成され、当該第１管路２２０の両端部が培養槽７０と接続されて循環路を形成するように配置されている。図１に示すように、第１管路２２０の両端部のうち、一方の端部には導入口２２１が設けられ、もう一方の端部には導出口２２２が設けられており、培養槽７０及び当該第１管路２２０が連続している。また図４、５に示すように、この第１管路２２０の内部には、第１管路２２０の側壁と培養液の液面によって囲繞される空間部２２３が形成されている。
【００７３】
また、第１管路２２０には、第２管路２３０の近傍に仕切り材２２４が設けられている。仕切り材２２４は、第１管路２２０の側壁と培養液とで囲繞された空間部２２３を密閉状態に仕切るための部材である。仕切り材２２４は、略板状体で形成されており、第１管路２２０の縦断面に沿うように配置され、第１管路２２０の側壁に固着されている。仕切り材２２４の大きさは任意であるが、空間部２２３を密閉状に維持する大きさとする。すなわち、空間部２２３を密閉状に維持するためには、仕切り材２２４を、第１管路２２０の内部上面から下方に連続的に至るように形成すると共に、この仕切り材２２４の下端を、第１管路２２０の最低水位よりも常に下に位置させる。また、空間部２２３を密閉状に維持するためには、第１管路２２０の水位を調節するようにしてもよく、例えば、第１管路２２０に水位センサを設け、この水位センサの出力に応じて調整槽６０から培養槽７０に導入される培養液の流量を制御することで、第１管路２２０の水位を、仕切り材２２４の下端より上に位置させてもよい。特に、この実施の形態２では、スクリューコンベア２６０によってプランクトン藻類と共に培養液を上方へ搬送するので、第１管路２２０の水位の変動が生じ易いと考えられるため、上述のように第１管路２２０の水位を調節することが好ましい。
【００７４】
第２管路２３０は、プランクトン藻類の回収作業を行う空間を形成するものであり、第１管路２２０間に設けられている。この第２管路２３０は、第２管路外管２４０及び第２管路内管２５０を備えている。
【００７５】
第２管路外管２４０は、第１管路２２０から導入された培養液を貯留するためのものである。第２管路外管２４０は、略円形状の縦断面を有する中空円筒体で、下壁及び側壁から形成されており、当該第２管路外管２４０の長手方向が第１管路２２０の長手方向に対して略直交するように配置されている。また、第２管路外管２４０の大きさは任意であるが、例えば、当該第２管路外管２４０の内径や鉛直長さは、プランクトン藻類の大きさや種類による沈殿速度の違いを考慮して、所定の大きさのプランクトン藻類が第２管路外管２４０の底に沈殿するように設定される。
【００７６】
また、この第２管路外管２４０の側壁には、第１管路２２０から当該第２管路外管２４０へ培養液を導入するための導入口２４１、及び当該第２管路外管２４０から第１管路２２０へ培養液を導出するための導出口２４２が設けられており、第１管路２２０及び当該第２管路外管２４０が連続している。また、第２管路外管２４０の上端には、プランクトン藻類の搬送時にこぼれ落ちた培養液を、第２管路外管２４０へ戻すための受水口２４３が設けられている。
【００７７】
第２管路内管２５０は、第２管路外管２４０に蓄えられたプランクトン藻類を外部へ搬送するためのものである。第２管路内管２５０は、縦断面が略円形状を有する中空円筒体で形成されており、第２管路外部２４０の内部から受水口２４３を介して第２管路外部２４０の外部に至るように設けられ、当該第２管路内管２５０の長手方向が第２管路外管２４０の長手方向に沿うように配置されている。具体的には、第２管路内管２５０は、当該第２管路内管２５０の下端が、第２管路外管２４０の下壁と非接触状に配置され、当該第２管路内管２５０の側壁が、第２管路外管２４０の側壁から張り出された複数の連結材２５５に対して溶接等により固着されている。第２管路内管２５０の大きさは任意であるが、例えば、当該第２管路内管２５０の内径は、所定量のプランクトン藻類を搬送できる搬送量から設定される。また、第２管路内管２５０の鉛直長さは、当該第２管路内管２５０の設置時において、第２管路外管２４０に対して上方に位置するように設定される。
【００７８】
また、この第２管路内管２５０には、第１回収口２５１と第２回収口２５２が設けられている。第１回収口２５１は、第２管路外管２４０の内部の培養液を第２管路内管２５０の内部へ搬送するためのもので、第２管路内管２５０の下端に設けられている。第２回収口２５２は、培養液と共にプランクトン藻類を第２管路内管２５０の内部から当該第２管路内管２５０の外部へ搬送するためのもので、第２管路内管２５０の上端からスクリューコンベア２６０の上方に至るような位置及び形状で設けられている。
【００７９】
（スクリューコンベアの構成）
スクリューコンベア２６０は、培養液から所定の大きさ以上のプランクトン藻類を連続的に取り出すためのものであり、第２管路内管２５０の内部において、第２管路内管２５０の長手方向に沿って設けられている。このスクリューコンベア２６０は、スクリュー部２６１と図示しないモータ部を備えている。
【００８０】
スクリュー部２６１は、第２管路外管２４０の底に堆積したプランクトン藻類を第２管路内管２５０の外部へ搬送するためのものである。このスクリュー部２６１は、網目状でない面材にて形成されており、第２管路内管２５０の長手方向に沿って螺旋状に配置されている。このスクリュー部２６１の大きさは任意であるが、例えば、当該スクリュー部２６１の外径は、第２管路内管２５０の内部に取り込まれたプランクトン藻類を漏れなく回収するために、当該第２管路内管２５０の内径とほぼ同じに設定される。また、スクリュー部２６１の鉛直長さは、第２管路内管２５０の第２回収口２５２からプランクトン藻類を搬出する際に、第２管路内管２５０近隣にプランクトン藻類が飛散しないように、当該第２管路内管２５０の鉛直長さに対して短く設定される。
【００８１】
（ベルトコンベアの構成）
ベルトコンベア２７０は、スクリューコンベア２６０から取り出されたプランクトン藻類を選別するためのものであり、第２管路内管２５０の第２回収口２５２の下方から当該第２管路内管２５０の外部に至るように略水平状に配置されている。このベルトコンベア２７０は、網目状のメッシュ地にて形成されたベルト部２７１と、駆動ローラ部２７２とを備えている。なお、駆動ローラ部２７２は、図示しないモータ部を備えている。ここで、スクリューコンベア２６０とベルトコンベア２７０の組み合わせは、特許請求の範囲における選別手段に対応する。
【００８２】
このベルトコンベア２７０には、ブレード２８０ａ、２８０ｂが設けられている。これらブレード２８０ａ、２８０ｂは、ベルトコンベア２７０のベルト部２７１に付着したプランクトン藻類を剥離するためのもので、略板状体として形成され、ベルトコンベア２７０の上方及び下方において、当該ベルトコンベア２７０のベルト部２７１の面方向に対して略直交するように、当該ベルトコンベア２７０のベルト部２７１と接触状に立設されている。このブレード２８０ｂは、ベルトコンベア２７０の長手方向に対して斜めに配置されている。
【００８３】
このベルトコンベア２７０には、サブベルトコンベア２９０が設けられている。サブベルトコンベア２９０は、ベルトコンベア２７０によって選別されたプランクトン藻類を次工程へ搬送するためのもので、ベルトコンベア２７０の長手方向に沿うように、当該ベルトコンベア２７０と略平行になる位置に並設されている。このサブベルトコンベア２９０は、平面状のベルト部２９１、図示しない駆動ローラ部、及び図示しないモータ部を備えている。
【００８４】
（回収装置の機能）
このように構成された回収装置２００の機能は以下の通りである。まず、第２管路外管２４０の受水口２４３、及び第２管路内管２５０の第２回収口２５２が開放され、スクリューコンベア２６０、ベルトコンベア２７０、及びサブベルトコンベア２９０の図示しないモータ部が駆動されることで、当該スクリューコンベア２６０及びサブベルトコンベア２９０が回転する。
【００８５】
次に、培養槽７０から管路２１０へ培養液が導入されることで、プランクトン藻類を含む培養液は、培養槽７０から第１管路２２０を介して第２管路２３０に搬送され、第２管路２３０から第１管路２２０を介して培養槽７０へ搬送される。プランクトン藻類の回収を行う第２管路２３０では、第２管路外管２４０の導入口２４１から導入された培養液が、第２管路内管２５０を介して第２管路外管２４０の導出口２４２へ導出され、又は第２管路内管２５０を介さずに第２管路外管２４０の導出口２４２へ導出される。ここで、第１管路２２０を流れる培養液の流量は、第１管路２２０の側壁に立設した仕切り材２２４の一部に培養液が浸る程度の流量に設定されることで、第１管路２２０の空間部２２３を密閉状態に保つことができる。
【００８６】
この第２管路２３０において、第２管路外管２４０の導入口２４１から導入された培養液中のプランクトン藻類の進行ルートは、当該プランクトン藻類の大きさの違いによって、通過ルートと回収ルートに大別される。
【００８７】
まず、通過ルートは、プランクトン藻類が所定の大きさを有しない場合、このプランクトン藻類は、当該第２管路外管２４０の液面（水表面）の近傍を流れ、培養液と共に第２管路外管２４０の導出口２４２へ導出される。
【００８８】
次に、回収ルートは、以下の通りとなる。まず、プランクトン藻類が所定の大きさを有する場合、このプランクトン藻類は、第２管路外管２４０に流入した後で、自重によって当該第２管路外管２４０の内部に沈殿する。沈殿したプランクトン藻類は、第２管路外管２４０の底に堆積し、スクリューコンベア２６０のスクリュー部２６１の回転によって、培養液と共に第２管路内管２５０の下方から上方へ汲み上げられる。第２管路内管２５０の上方に汲み上げられたプランクトン藻類は、培養液と共に第２回収口２５２を介してベルトコンベア２７０へ送り出される。このとき、所定の大きさを有さないプランクトン藻類と培養液は、網目状のベルトコンベア２７０のベルト部２７１によって、当該ベルトコンベア２７０の下方に落ち、第２管路外管２４０の上壁の受水口２４３を介して第２管路外管２４０へ戻される。ベルトコンベア２７０のベルト部２７１に付着したプランクトン藻類は、ベルトコンベア２７０に設置されたブレード２８０ａ、２８０ｂと接触することで、当該ベルトコンベア２７０のベルト部２７１から剥離される。最後に、剥離されたプランクトン藻類は、ブレード２８０ｂによってサブベルトコンベア２９０へ送り出され、このサブベルトコンベア２９０によって次工程に搬送される。
【００８９】
以上の動作により、所定の大きさのプランクトン藻類が回収される。この動作が連続して行われ、培養槽７０の培養液中のプランクトン藻類が所定量回収されるまで繰り返される。
【００９０】
この他にも、スクリューコンベア２６０は、所定の大きさのプランクトン藻類を選別することができるかぎりにおいて、任意の構造にて構成可能である。図６は、変形例に係るスクリューコンベア２６０の一例を示す斜視図であり、図７は、図６の横断面図である。図６に示すように、第２管路内管２５０及びスクリューコンベア２６０のスクリュー部２６１は、第２管路外管２４０の長手方向に対して斜めに配置されている。第２管路内管２５０及びスクリューコンベア２６０のスクリュー部２６１の設置角度は任意であるが、例えば、設置面に対して４５度に設定してもよい。
【００９１】
この構造によれば、培養液及びプランクトン藻類の搬送時において、スクリューコンベア２６０のスクリュー部２６１の負荷を軽減でき、当該培養液及びプランクトン藻類の搬送性を向上することができる。
【００９２】
（実施の形態２の効果）
このように実施の形態２によれば、実施の形態１と略同様の効果に加えて、スクリューコンベア２６０を備えることで、第２管路外管２４０の底に堆積したプランクトン藻類を漏れなく回収することができ、プランクトン藻類の回収効率を向上させることができる。また、第２管路外管２４０の大きさや、スクリューコンベア２６０の設置位置を調整することで、プランクトン藻類の大きさや種類の違いによる沈殿速度に対応でき、プランクトンの大きさの選別精度を向上させることができる。また、スクリューコンベア２６０は垂直方向に沿って配置できるため、回収装置２００のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００９３】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３について説明する。この実施の形態３は、分離手段として、沈殿手段を設けた形態である。
【００９４】
（構成）
図８は、実施の形態３に係るプランクトン藻類の回収装置の斜視図であり、図９は、図８の横断面図である。このプランクトン藻類の回収装置３００は、管路３１０、及びベルトコンベア３７０を備えて構成されている。
【００９５】
（管路の構成）
管路３１０は、プランクトン藻類を含む培養液の流路を形成するものである。この管路３１０は、第１管路３２０、及び第２管路３３０を備えている。
【００９６】
第１管路３２０は、プランクトン藻類を含む培養液を搬送するためのものであり、略円形状の縦断面を有する中空円筒体で形成され、当該第１管路３２０の両端部が培養槽７０と接続されて循環路を形成するように配置されている。図１に示すように、第１管路３２０の両端部のうち、一方の端部には導入口３２１が設けられ、もう一方の端部には導出口３２２が設けられており、培養槽７０及び当該第１管路３２０が連続している。また図８、９に示すように、この第１管路３２０の内部には、当該第１管路３２０の側壁及び培養液の液面によって囲繞される空間部３２３が形成されている。
【００９７】
第２管路３３０は、プランクトン藻類の回収作業を行うための空間を形成するものである。この第２管路３３０は、略方形状の縦断面を有する中空体で形成され、第１管路３２０の間に配置されている。この第２管路３３０は、沈殿部３４０、連結部３５０、及び回収部３６０を備えて構成されている。
【００９８】
沈殿部３４０は、培養液に含まれるプランクトン藻類を沈殿させるものであり、特許請求の範囲における沈殿手段に対応する。この沈殿部３４０は、上壁、下壁、及び一対の側壁から形成されており、当該一対の側壁が第１管路３２０と接続する位置に配置されている。沈殿部３４０の大きさは任意であるが、例えば、回収するプランクトン藻類の大きさの範囲を広くした場合、第１管路３２０と当該沈殿部３４０との接続方向の長さが大きくなり、又は回収するプランクトン藻類の大きさの範囲を狭くした場合、第１管路３２０と当該沈殿部３４０との接続方向の長さが小さくなる。この沈殿部３４０の内部には、当該沈殿部３４０の上壁、一対の側壁、及び培養液の液面によって囲繞される空間部３４１が形成されている。
【００９９】
第１管路３２０と接続されている沈殿部３４０の一対の側壁のうち、一方の側壁には、第１管路３２０から当該第２管路３３０へ培養液を導入するための導入口３４２が設けられ、もう一方の側壁には、当該第２管路３３０から第１管路３２０へ培養液を導出するための導出口３４３が設けられており、第１管路３２０及び当該第２管路３３０が連続している。
【０１００】
連結部３５０は、沈殿部３４０と回収部３６０を連結するためのものであり、特許請求の範囲における気体漏洩防止手段に対応する。この連結部３５０は、上壁、下壁、及び一対の側壁から形成されており、第１管路３２０と沈殿部３４０との接続方向に対して略直交する方向に配置され、当該連結部３５０の側壁が沈殿部３４０の側壁に対して溶接等により接続されている。この連結部３５０の大きさは任意であるが、第１管路３２０の空間部３２３及び沈殿部３４０の空間部３４１の密閉性を維持する大きさとする。すなわち、空間部３２３、３４１を密閉状に維持するためには、連結部３５０の上壁を、沈殿部３４０の最低水位よりも常に下に位置させて、連結部３５０が培養液で満水状態となるようにする。また、空間部３２３、３４１を密閉状に維持するためには、沈殿部３４０の水位を調節するようにしてもよく、例えば、沈殿部３４０に水位センサを設け、この水位センサの出力に応じて調整槽６０から培養槽７０に導入される培養液の流量を制御することで、沈殿部３４０の水位を、連結部３５０の上壁より上に位置させる。
【０１０１】
この連結部３５０の側壁には、沈殿部３４０の培養液と当該連結部３５０の培養液を循環するための連結口３５１が設けられている。
【０１０２】
回収部３６０は、プランクトン藻類の回収作業を行う空間を形成するものである。この回収部３６０は、下壁、及び一対の側壁から形成されており、第１管路３２０と沈殿部３４０との接続方向に対して略直交する方向に設けられ、当該回収部３６０の側壁が連結部３５０の側壁に対して溶接等により接続されている。この回収部３６０の大きさは任意であるが、例えば、プランクトン藻類を回収作業するためのスペースを確保できる大きさに設定される。
【０１０３】
この回収部３６０の側壁には、連結部３５０の培養液と当該回収部３６０の培養液を循環するための連結口３６２が設けられている。また、この回収部３６０の上端には、プランクトン藻類を第２管路３３０の外部へ搬送するための回収口３６３が備えられている。
【０１０４】
（ベルトコンベアの構成）
ベルトコンベア３７０は、培養液からプランクトン藻類を連続的に取り出すためのものであり、特許請求の範囲における選別手段に対応する。ベルトコンベア３７０は、第２管路３３０の内部から回収口３６３を介して当該第２管路３３０の外部にかけて設けられている。具体的には、ベルトコンベア３７０は、沈殿部３４０の底から連結部３５０へ略水平状に配置されたベルトコンベア下部３７０ａと、このベルトコンベア下部３７０ａから回収部３６０の上端へ向かう方向に対して斜め上方に折り曲げられたベルトコンベア斜方部３７０ｂと、このベルトコンベア斜方部３７０ｂの上端から略水平状に折り曲げられたベルトコンベア上部３７０ｃとを一体に備えて構成されている。このベルトコンベア３７０は、網目状のメッシュ地にて形成されたベルト部３７１及び駆動ローラ部３７２を備えている。なお、この駆動ローラ部３７２は、図示しないモータ部を備えている。
【０１０５】
このベルトコンベア３７０には、ブレード３８０と、サブベルトコンベア３９０が設けられている。ブレード３８０は、ベルトコンベア３７０のベルト部３７１に付着したプランクトン藻類を剥離するためのものである。このブレード３８０は、略板状体のもので、ベルトコンベア上部３７０ｃの上方において、当該ブレード３８０の板面がベルトコンベア３７０のベルト部３７１の面方向に対して略直交するように、ベルトコンベア３７０のベルト部３７１と接触状に立設されている。また、このブレード３８０は、ベルトコンベア３７０の長手方向に対して斜めに配置されている。
【０１０６】
また、サブベルトコンベア３９０は、ベルトコンベア３７０によって取り出されたプランクトン藻類を次工程へ搬送するためのもので、ベルトコンベア３７０の長手方向に沿って、当該ベルトコンベア３７０と略平行になる位置に並設されている。このサブベルトコンベア３９０は、平面状のベルト部３９１、図示しない駆動ローラ部、及び図示しないモータ部を備えている。
【０１０７】
（回収装置の機能）
このように構成された回収装置３００の機能は以下の通りである。まず、回収部３６０の回収口３６３が開放され、ベルトコンベア３７０、及びサブベルトコンベア３９０の図示しないモータ部が駆動されることで、ベルトコンベア３７０及びサブベルトコンベア３９０が回転する。
【０１０８】
次に、培養槽７０から管路３１０へ培養液が導入されることで、プランクトン藻類を含む培養液は、培養槽７０から第１管路３２０を介して第２管路３３０に搬送され、第２管路３３０から第１管路３２０を介して培養槽７０へ搬送される。プランクトン藻類の回収を行う第２管路３３０では、沈殿部３４０の導入口３４２から導入された培養液が、沈殿部３４０を介して沈殿部３４０の導出口３４３へ導出され、又は沈殿部３４０、連結部３５０、及び回収部３６０を介して沈殿部３４０の導出口３４３へ導出される。ここで、第２管路３３０を流れる培養液の流量は、連結部３５０が満水となる流量に設定されることで、第１管路３２０の空間部３２３、及び沈殿部３４０の空間部３４１を密閉状態に保つことができる。
【０１０９】
この第２管路３３０において、沈殿部３４０の導入口３４２から導入された培養液中のプランクトン藻類の進行ルートは、当該プランクトン藻類の大きさの違いによって、通過ルートと回収ルートに大別される。
【０１１０】
まず、通過ルートは、プランクトン藻類が所定の大きさを有しない場合、このプランクトン藻類は、当該沈殿部３４０の液面（水表面）の近傍を流れ、培養液と共に沈殿部３４０の導出口３４３へ導出される。
【０１１１】
次に、回収ルートは、以下の通りとなる。まず、プランクトン藻類が所定の大きさを有する場合、このプランクトン藻類は、自重により沈殿部３４０の底に沈殿し、沈殿部３４０の底に配置されたベルトコンベア下部３７０ａに堆積する。この堆積したプランクトン藻類は、ベルトコンベア３７０のベルト部３７１の回転によって、ベルトコンベア下部３７０ａからベルトコンベア斜方部３７０ｂを介してベルトコンベア上部３７０ｃに搬送される。ベルトコンベア上部３７０ｃに搬送されたプランクトン藻類は、ブレード３８０と接触することで、ベルトコンベア３７０のベルト部３７１から剥離される。最後に、この剥離されたプランクトン藻類は、ブレード３８０によってサブベルトコンベア３９０へ送り出され、このサブベルトコンベア３９０によって次工程に搬送される。
【０１１２】
以上の動作により、所定の大きさのプランクトン藻類が回収される。この動作が連続して行われ、培養槽７０の培養液中のプランクトン藻類が所定量回収されるまで繰り返される。
【０１１３】
（実施の形態３の効果）
このように実施の形態３によれば、実施の形態１と略同様の効果に加えて、第２管路３３０に沈殿部３４０を備えることで、プランクトン藻類の比重による選別が可能となる。例えば、同じ種類のプランクトン藻類の場合、所定の大きさ以上のものを選別することができると共に、プランクトン藻類の比重による選別が可能となるため、動力を用いることなく所望の大きさのプランクトン藻類を回収することができ、エネルギー効率を高めることができる。また、沈殿部３４０とベルトコンベア３７０を組み合わせることで、所定の大きさを有しないプランクトン藻類がベルトコンベア３７０のベルト部３７１に付着することが抑制され、ベルトコンベア３７０のプランクトン藻類の選別精度が向上する。
【０１１４】
また、連結部３５０を備えることで、回収部３６０の回収口３６３を開放した場合でも第１管路３２０の空間部３２３及び沈殿部３４０の空間部３４１の密閉性が保たれ、培養液の性状を維持することができると共に、培養液中に含まれる所定の気体が逸散することを防止することができる。
【０１１５】
〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【０１１６】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【０１１７】
（各実施の形態の組合せ）
各実施の形態に示した構成は、相互に組合せることができ、実施の形態１の回収装置１００と実施の形態２の回収装置２００（又は実施の形態３の回収装置３００）を直列に接続した構造としてもよい。例えば、培養液は、回収装置２００から回収装置１００への方向へ流れるものとして、同一の大きさで２種類のプランクトン藻類が回収される場合、まず、比重が重いプランクトン藻類が実施の形態２の回収装置２００で回収されて、もう一方の種類のプランクトン藻類を実施の形態１の回収装置１００で回収される。
【０１１８】
（剥離手段について）
剥離手段は、ブレードに限られず、高圧力で空気や液体を噴射するエアノズルとしてもよい。例えば、空気や液体の噴射量を調整できるエアノズルがベルトコンベアに設置されており、プランクトン藻類の大きさや種類に応じてエアノズルの噴射量が調整されることで、ベルトコンベアのベルト部に付着したプランクトン藻類が効果的に剥離される。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
この発明に係るプランクトン藻類の回収装置は、培養液中のプランクトン藻類を回収する回収装置に適用でき、プランクトン藻類の回収性、作業性、コスト性を向上させることに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態１に係る二酸化炭素回生システムのプランクトン藻類培養工程を示した概略図である。
【図２】実施の形態１に係るプランクトン藻類の回収装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の横断面図である。
【図４】実施の形態２に係るプランクトン藻類の回収装置の斜視図である。
【図５】図４の横断面図である。
【図６】変形例に係るスクリューコンベアの一例を示す斜視図である。
【図７】図６の横断面図である。
【図８】実施の形態３に係るプランクトン藻類の回収装置の斜視図である。
【図９】図８の横断面図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  プランクトン藻類培養工程
１０  燃焼装置
２０  エリミネータ
３０  貯留タンク
４０  コンプレッサ
５０  溶解装置
６０  調整槽
７０  培養槽
７１  蓋
７２  ＬＥＤ
７３  反射板
７４  栄養素供給装置
７５  還水口
７６、７７  フィルタ
１００、２００、３００  回収装置
１１０、２１０、３１０  管路
１２０、２２０、３２０  第１管路
１２１、１３２、２２１、２４１、３２１、３４２  導入口
１２２、１３３、２２２、２４２、３２２、３４３  導出口
１２３、１３１、２２３、３２３、３４１  空間部
１３０、２３０、３３０  第２管路
１３４、３６３  回収口
１３６、２２４  仕切り材
１４０、２７０、３７０  ベルトコンベア
１４０ａ、３７０ｂ  ベルトコンベア斜方部
１４０ｂ、３７０ｃ  ベルトコンベア上部
１４１、１６１ａ、１６１ｂ、２７１、２９１、３７１、３９１  ベルト部
１４２、１６２ｂ、２７２、３７２  駆動ローラ部
１５０ａ、１５０ｂ、２８０ａ、２８０ｂ、３８０  ブレード
１６０ａ、１６０ｂ、２９０、３９０  サブベルトコンベア
２４０  第２管路外管
２４３  受水口
２５０  第２管路内管
２５１  第１回収口
２５２  第２回収口
２５５  連結材
２６０  スクリューコンベア
２６１  スクリュー部
３４０  沈殿部
３５０  連結部
３５１、３６２  連結口
３６０  回収部
３７０ａ  ベルトコンベア下部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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