(57)【要約】【課題】本発明は藻類培養槽の培養液のｐＨ値調整と炭酸ガス供給及び養液濃度を自動制御する藻類の培養装置と培養方法を提供する。【解決手段】藻類培養装置での炭酸ガス溶解液の製造にせん断方法による気液混合器を使用し、藻類培養槽内にガス収集容器を設置し、その容器内の上部に開閉バルブ付きの炭酸ガス供給配管のガス供給口と気液混合器のガス吸気口を設置し、気液混合器の吐出口は溶解しきれなかった炭酸ガスが吐出された時に容器内の上部に溜まる場所に設置し、培養液を気液混合器に循環用ポンプで循環させ、炭酸ガスを効率的に溶解させ、また養液供給タンクの養液を給液ポンプで供給し、それらの供給制御のため、開閉バルブと循環用ポンプ及び給液ポンプを培養液内に設置したｐＨセンサー、電導度センサーとつながるシーケンサーで制御して、所定範囲内のｐＨ値と養液濃度を維持する藻類の培養装置と培養方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
藻類培養装置での炭酸ガス溶解液の製造に、アスピレータやマイクロバブル発生用ノズル等の気液混合せん断方法による気液混合器を使用し、藻類培養槽内にガス収集容器を設置し、そのガス収集容器内の上部に開閉バルブ付きの炭酸ガス供給配管のガス供給口と、気液混合器のガス吸気口を設置し、気液混合器の吐出口は溶解しきれなかった炭酸ガスが吐出された時にガス収集容器内の上部に炭酸ガスが溜まる場所に設置し、気液混合器の吸液口は培養液循環用ポンプの吐液配管と接続し、培養液循環用ポンプの吸液配管の吸液口と給液ポンプ付きの養液供給タンクからの供給配管の供給口を培養液内に設置し、炭酸ガス供給配管の開閉バルブと培養液循環用ポンプ及び養液供給タンクの給液ポンプはシーケンサーで制御するものとし、培養液内には、シーケンサーにつながれたｐＨセンサー、電導度センサーを設置し、ガス収集容器の構造は底部分のみが開放され、上部及び周辺部から炭酸ガスが流出しないような構造としたことを特徴とする藻類培養装置。
【請求項２】
ｐＨセンサーによりｐＨ値が一定値より上昇したことを検知するとシーケンサーの制御により炭酸ガス供給配管の開閉バルブが開き炭酸ガスが供給され、気液混合器の培養液循環用ポンプが稼動し、ガス収集容器内で炭酸ガス溶解液が製造され培養液に供給され、ｐＨ値が一定値より低下すると炭酸ガスの供給停止と培養液循環用ポンプが停止する設計であり、また、電導度センサーによりＥＣ値が一定値より低下したことを検知するとシーケンサーの制御により養液供給タンクの給液ポンプが稼動し供給配管の供給口より養液が供給され、ＥＣ値が一定値より上昇すると給液ポンプが停止する設計となっており、所定範囲内のｐＨ値と養液濃度を維持することができることを特徴とする請求項１記載の藻類培養装置の藻類培養方法。
【請求項３】
ガス収集容器内で、気液混合器より吐出した溶解しきれなかった炭酸ガスがガス収集容器内の上部に溜まり炭酸ガス供給配管のガス供給口からの炭酸ガスと一緒となり、気液混合器に吸気され培養液に溶解されることと、気液混合器より吐出した炭酸ガス溶解液がガス収集容器の底部より広く培養液内に供給され、藻類に炭酸ガスを供給するようになっていることを特徴とする請求項１、２記載の藻類培養装置の藻類培養方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は藻類培養のための炭酸ガスと養液の効率的な供給方法及び培養装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  藻類の培養槽に流入させる培養液中に微細気泡化した炭酸ガスのバブルを供給し、その炭酸ガスのバブルを含有した培養液を培養槽に流入させ、また、培養槽から培養液を流出させ、その流入及び流出させた培養液中のバブル量を測定し、その差から培養装置を制御する藻類培養装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９５１６２号公報
【０００４】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、特許文献１の藻類培養装置は、藻類増殖のために培養槽内の培養液をポンプにより循環させることから、藻類が循環ポンプ内を通過することによる一部死滅が起こる。また、ポンプの培養液の循環でバブル供給部に藻類を含んだ培養液を取り入れ、加圧溶解による方法、超音波による方法、せん断による方法、衝撃波による方法により炭酸ガスのバブルを供給する方法は培養液の藻類の一部死滅が起こるとともに、バブル供給部内の培養液量が培養槽より少ないため、溶解させられる炭酸ガス量が少なくなる。【０００６】  そこで本発明は、炭酸ガス供給時の培養液中の藻類の死滅量を低減させ、炭酸ガスの溶解を効率的に行い、炭酸ガス供給による培養液のｐＨ値の調整と養液濃度の調整を効率的に行う藻類培養装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は上記目的を達成するため、炭酸ガス溶解液の製造は、アスピレータやマイクロバブル発生用ノズル等の気液混合せん断方法による気液混合器を使用し、藻類培養槽内で炭酸ガスを溶解させることとし、培養槽内にガス収集容器を設置し、そのガス収集容器内の上部に開閉バルブ付きの炭酸ガス供給配管のガス供給口と、気液混合器のガス吸気口を設置し、気液混合器の吐出口は溶解しきれなかった炭酸ガスが吐出された時にガス収集容器内の上部に炭酸ガスが溜まる場所に設置し、気液混合器の吸液口は培養液循環用ポンプの吐液配管と接続し、培養液循環用ポンプの吸液配管の吸液口と給液ポンプ付きの養液供給タンクからの供給配管の供給口を培養液内に設置する。炭酸ガス供給配管の開閉バルブと培養液循環用ポンプ及び養液供給タンクの給液ポンプはシーケンサーで制御するものとし、培養液内には、シーケンサーにつながれたｐＨセンサー、電導度センサーを設置する。ガス収集容器の構造は底部分のみが開放され上部及び周辺部から炭酸ガスが流出しないような構造とする。【０００８】  藻類は生育すると、培養液中の溶存炭酸ガスや養液成分を吸収し、ｐＨ値は上昇し、ＥＣ値は低下する。ｐＨセンサーによりｐＨ値が一定値より上昇したことを検知するとシーケンサーの制御により炭酸ガス供給配管の開閉バルブが開き炭酸ガスが供給され、気液混合器の培養液循環用ポンプが稼動し、ガス収集容器内で炭酸ガス溶解液が製造され培養液に供給され、ｐＨ値が一定値より低下すると炭酸ガスの供給停止と培養液循環用ポンプが停止する設計である。また、電導度センサーによりＥＣ値が一定値より低下したことを検知するとシーケンサーの制御により養液供給タンクの給液ポンプが稼動し供給配管の供給口より養液が供給され、ＥＣ値が一定値より上昇すると給液ポンプが停止する設計となっており、所定範囲内のｐＨ値と養液濃度を維持することができるようになっている。【０００９】  ガス収集容器内では、気液混合器より吐出した溶解しきれなかった炭酸ガスがガス収集容器内の上部に溜まり炭酸ガス供給配管のガス供給口からの炭酸ガスと一緒となり、気液混合器の吸気口より吸気され培養液に溶解され、また、気液混合器より吐出した炭酸ガス溶解液はガス収集容器の底部より広く培養液内に供給され、藻類に炭酸ガスを供給する。
【発明の効果】
【００１０】  以上の説明から明らかなように本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。【００１１】  本ガス収集容器と気液混合器とシーケンサーとｐＨセンサーを使用することにより藻類培養槽のｐＨ値の調整と炭酸ガスの供給を自動化することができる。【００１２】  給液ポンプ付きの養液供給タンクとシーケンサーと電導度センサーを使用することにより藻類培養槽の養液の濃度調整を自動化することができる。【００１３】  本ガス収集容器と気液混合器を使用することにより、循環ポンプでバブル供給部に培養液を供給し、加圧溶解による方法、超音波による方法、せん断による方法、衝撃波による方法により炭酸ガスのバブルを供給する方法よりも、藻類の死滅量を低減できる。【００１４】  本ガス収集容器と気液混合器を使用することにより、供給した炭酸ガスを効率よく培養液に溶解させることができ、気体状態の炭酸ガスの培養液の外への流出を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】藻類培養装置全体図
【発明を実施するための形態】
【００１６】  以下、本発明の形態を図１に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００１７】  図１において、１は藻類培養槽であり、藻類培養槽１内にガス収集容器２を設置し、そのガス収集容器２内の上部３に炭酸ガスボンベ４に接続された開閉バルブ５付きの炭酸ガス供給配管６のガス供給口７と、アスピレータ（気液混合器）８のガス吸気口９を設置し、アスピレータ８の吐出口１０は溶解しきれなかった炭酸ガスが吐出された時に炭酸ガスがガス収集容器２内の上部３に溜まる場所に設置し、アスピレータ８の吸液口１１は培養液循環用ポンプ１２の吐液配管１３と接続し、培養液循環用ポンプ１２の吸液配管１４の吸液口１５と給液ポンプ１６付きの養液供給タンク１７からの供給配管１８の供給口１９を培養液２０内に設置する。炭酸ガス供給配管６の開閉バルブ５と培養液循環用ポンプ１２及び養液供給タンク１７の給液ポンプ１６はシーケンサー２１で制御するものとし、培養液２０内には、シーケンサー２１につながれたｐＨセンサー２２、電導度センサー２３を設置する。ガス収集容器２の構造は底部分のみが開放され、上部及び周辺部からガスが流出しないような構造とする。
【００１８】  藻類は生育すると、培養液中の溶存炭酸ガスや養液成分を吸収し、ｐＨ値は上昇し、ＥＣ値は低下する。ｐＨセンサー２２によりｐＨ値が一定値より上昇したことを検知するとシーケンサー２１の制御により炭酸ガス供給配管６の開閉バルブ５が開き炭酸ガスがガス供給口７より供給され、アスピレータ８の培養液循環用ポンプ１２が稼動し、ガス収集容器２内で炭酸ガス溶解液が製造され培養液２０内に供給され、ｐＨ値が一定値より低下すると炭酸ガスの供給停止と培養液循環用ポンプ１２が停止する。また、電導度センサー２３によりＥＣ値が一定値より低下したことを検知するとシーケンサー２１の制御により養液供給タンク１７の給液ポンプ１６が稼動し供給配管１８の供給口１９より養液が供給され、ＥＣ値が一定値より上昇すると給液ポンプ１６が停止する。
【００１９】  ガス収集容器２内では、アスピレータ８より吐出した溶解しきれなかった炭酸ガスがガス収集容器２内の上部３に溜まり炭酸ガス供給配管６のガス供給口７からの炭酸ガスと一緒となり、アスピレータ８のガス吸気口９より吸気され培養液に溶解される。また、アスピレータ８より吐出した炭酸ガス溶解液はガス収集容器２の底部より広く培養液２０内に供給され、藻類に炭酸ガスを供給する。
【００２０】  本藻類培養装置全体図では省略したが、養液及び炭酸ガス溶解液の分散のための培養液の撹拌機や、太陽光、蛍光灯、ＬＥＤ等の光源の照射設備、加温器等を設置し、培養条件を制御することができ、また、藻類の取り出し用バルブを培養槽の下部に取り付け、藻類を取り出すことができる。
【符号の説明】
【００２１】１    藻類培養槽
２    ガス収集容器
３    ガス収集容器内の上部
４    炭酸ガスボンベ
５    炭酸ガスボンベの開閉バルブ
６    炭酸ガス供給配管
７    炭酸ガス供給配管のガス供給口
８    アスピレータ（気液混合器）
９    アスピレータのガス吸気口
１０  アスピレータの吐出口
１１  アスピレータの吸液口
１２  培養液循環用ポンプ
１３  培養液循環用ポンプの吐液配管
１４  培養液循環用ポンプの吸液配管
１５  培養液循環用ポンプの吸液配管の吸液口
１６  養液供給タンクの給液ポンプ
１７  養液供給タンク
１８  養液供給タンクの供給配管
１９  養液供給タンクの供給配管の供給口
２０  培養液
２１  シーケンサー
２２  ｐＨセンサー
２３  電導度センサー
【図１】
2012034670.tif 000003