(57)【要約】      （修正有）【課題】藻類培養液への排ガス中に含まれる炭酸ガスの効率的な溶解方法と、養液の効率的な供給方法による培養方法と培養装置の提供。【解決手段】藻類培養装置での排ガスを利用した炭酸ガス溶解液の製造に、気液混合器４〜６を使用し、炭酸ガスを優先的に培養液に溶解吸収させ、吐出されたガスをガス収集容器２に回収し、再度ガス収集容器内のガスを別の気液混合器を通して、培養液に優先的に炭酸ガスを溶解吸収させ、吐出ガスを別のガス収集容器に回収する方法を繰り返すことで排ガス中の炭酸ガスを培養液に優先的に溶解吸収させ、また、養液タンク２６の養液供給を給液ポンプ２１で行い、排ガス供給配管２７の開閉バルブ７と気液混合器用の溶液循環用ポンプ及び給液ポンプは培養液内に設置したｐＨセンサー３０、電導度センサー３１とつながるシーケンサー２９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】
藻類培養装置での排ガスを利用した炭酸ガス溶解液の製造に、脱硝処理及び脱硫処理された炭酸ガスと窒素ガスが主成分の排ガスを培養槽内で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に通し、水に対する溶解度が窒素ガスより高い炭酸ガスを優先的に培養液に溶解吸収させ、気液混合器の吐出口より吐出されたガスをガス収集容器に回収し、再度ガス収集容器内のガスを別の気液混合器を通して、培養液に優先的に炭酸ガスを溶解吸収させ、そこから吐出されたガスを別のガス収集容器に回収する方法を繰り返すことで排ガス中の炭酸ガスを培養液に優先的に溶解吸収させ、最後は気液混合器より吐出した主成分が窒素ガスの排ガスをそのまま培養槽外に排出させ、また、養液タンクの養液供給を給液ポンプで行い、その排ガス供給配管の開閉バルブと気液混合器用の培養液循環用ポンプ及び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は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排ガス供給配管の開閉バルブが開き排ガスが供給され、気液混合器用の培養液循環用ポンプが作動し、気液混合器で炭酸ガスが優先的に培養液に溶解吸収される。逆にｐＨ値が一定値より低下すると排ガス供給配管の開閉バルブが閉じ排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作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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は藻類培養液への排ガス中に含まれる炭酸ガスの効率的な溶解方法と養液の効率的な供給方法による培養方法と培養装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  培養槽内の藻類に排ガス中に含まれる炭酸ガスを吸収させる方法として、培養槽とは別の容器に炭酸ガスを高濃度に含む排ガスを入れ、ポンプで培養液を前記容器内にあるスプレーノズルに供給し噴霧させ、炭酸ガスを溶解させた培養液を製造し、培養槽に戻す培養装置（例えば、実用新案１参照。）や、培養槽内に排ガスを通気して、炭酸ガスを培養液に溶解し、藻に吸収させる方法が提案されている。（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】  特許  第２８２７１０６号公報
【実用新案１】
実用新案  第２５４０４０３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、実用新案１のスプレーノズルによる培養液噴霧では排ガス中の炭酸ガスをすべて培養液に溶解させることは難しく、炭酸ガスが排ガスとして排出される。また、スプレーノズルで培養液を噴霧するため、スプレーノズルの詰まり等の問題が発生する。また、特許文献１の排ガスを培養液へ通気する方法では炭酸ガスが培養液の通過中に全量吸収されず排ガス中に残ったまま排出される。【０００６】  そこで本発明は、脱硝処理及び脱硫処理された炭酸ガスと窒素ガスが主成分の排ガス中に含まれる炭酸ガスの培養液への溶解を効率的に行うことと、炭酸ガスの溶解量を調整することによる培養液のｐＨ値の調整と培養液中の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、排ガスを培養槽内で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に通すことにより、水に対する溶解度が窒素ガスより高い炭酸ガスを優先的に溶解液に溶解吸収させ、気液混合器の吐出口より吐出されたガスをガス収集容器に回収し、再度ガス収集容器内のガスを別の気液混合器を通して、培養液に優先的に炭酸ガスを溶解吸収させ、そこから吐出されたガスを別のガス収集容器に回収する方法を繰り返すことで排ガス中の炭酸ガスを培養液に優先的に溶解吸収させ、最後は気液混合器より吐出した主成分が窒素ガスの排ガスをそのまま培養槽外に排出させる。排ガス供給配管の開閉バルブと気液混合器用の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、シーケンサーに接続した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はガスが流出しないような構造とする。【０００８】  藻類は生育により培養液中の溶存炭酸ガスや養液成分を吸収し、培養液の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排ガス供給配管の開閉バルブが開き高濃度の炭酸ガスを含んだ排ガスが供給され、気液混合器用の培養液循環用ポンプが作動し、気液混合器で炭酸ガスが優先的に培養液に溶解吸収される。逆にｐＨ値が一定値より低下すると排ガス供給配管の開閉バルブが閉じ排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作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。
【発明の効果】
【０００９】  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。【００１０】  気液混合器とガス収集容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値の調整と排ガスの供給を自動化することができる。【００１１】  気液混合器とガス収集容器を繰り返し連続使用することで、供給した排ガス中の炭酸ガスを培養液に優先的に溶解吸収させることができ、スプレーノズルで培養液を噴霧する方法や培養槽内に排ガスを通気する方法より、最後に排出するガスの炭酸ガス濃度を減少させることができる。【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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】藻類培養装置全体図
【発明を実施するための形態】
【００１４】  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。
【００１５】  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−Ａ  ２、ガス収集容器−Ｂ  ３とアスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４、アスピレータ（気液混合器）−Ｄ  ５、アスピレータ（気液混合器）−Ｅ  ６を設置する。開閉バルブ７付きの排ガス供給配管８をアスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４のガス吸気口９に接続し、アスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４の吐出口１０は培養液１１に吐出されたガスがガス収集容器−Ａ  ２内の上部の気層部１２に溜まる位置に設置し、アスピレータ（気液混合器）−Ｄ  ５のガス吸気口１３をその溜まった気層部１２のガスを吸気する位置に設置する。アスピレータ（気液混合器）−Ｄ  ５の吐出口１４は培養液１１に吐出されたガスがガス収集容器−Ｂ  ３内の上部の気層部１５に溜まる位置に設置し、アスピレータ（気液混合器）−Ｅ  ６のガス吸気口１６をその溜まった気層部１５のガスを吸気する位置に設置する。アスピレータ（気液混合器）−Ｅ  ６の吐出口１７は培養液１１中で吐出したガスが培養槽１から出て行く位置に設置する。アスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４の吸液口１８、アスピレータ（気液混合器）−Ｄ５の吸液口１９、アスピレータ（気液混合器）−Ｅ  ６の吸液口２０は培養液循環用ポンプ２１の吐液配管２２と接続する。培養液循環用ポンプ２１の吸液配管２３の吸液口２４と給液ポンプ２５付きの養液供給タンク２６からの供給配管２７の供給口２８を培養液１１内に設置する。排ガス供給配管８の開閉バルブ７と培養液循環用ポンプ２１及び養液供給タンク２６の給液ポンプ２５はシーケンサー２９で制御するものとし、培養液１１内には、シーケンサー２９に接続したｐＨセンサー３０、電導度センサー３１を設置する。ガス収集容器−Ａ  ２、ガス収集容器−Ｂ  ３の構造は底部分のみが開放され、上部及び周辺部からはガスが流出しないような構造とする。
【００１６】  藻類は生育により培養液中の溶存炭酸ガスや養液成分を吸収し、培養液のｐＨ値は上昇し、ＥＣ値は低下する。ｐＨセンサー３０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２９の制御により排ガス供給配管８の開閉バルブ７が開き排ガスが供給され、アスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４のガス吸気口９に供給され、培養液循環用ポンプ２１が作動し、アスピレータ（気液混合器）−Ｃ  ４、アスピレータ（気液混合器）−Ｄ  ５、アスピレータ（気液混合器）−Ｅ  ６より、炭酸ガスが優先的に溶解吸収された培養液が吐出され、培養液１１内に分散し、ｐＨ値が一定値より低下すると排ガス供給配管８の開閉バルブ７を閉じ排ガスの供給停止と培養液循環用ポンプ２１が停止する。また、電導度センサー３１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２９の制御により養液供給タンク２６の給液ポンプ２５が作動し供給配管２７の供給口２８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２５が停止する。
【００１７】  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培養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】
【００１８】１      藻類培養槽
２      ガス収集容器−Ａ
３      ガス収集容器−Ｂ
４      アスピレータ（気液混合器）−Ｃ
５      アスピレータ（気液混合器）−Ｄ
６      アスピレータ（気液混合器）−Ｅ
７      排ガス供給配管の開閉バルブ
８      排ガス供給配管
９      アスピレータ（気液混合器）−Ｃのガス吸気口
１０    アスピレータ（気液混合器）−Ｃの吐出口
１１    培養液
１２    ガス収集容器−Ａ内の上部の気層部
１３    アスピレータ（気液混合器）−Ｄのガス吸気口
１４    アスピレータ（気液混合器）−Ｄの吐出口
１５    ガス収集容器−Ｂ内の上部の気層部
１６    アスピレータ（気液混合器）−Ｅのガス吸気口
１７    アスピレータ（気液混合器）−Ｅの吐出口
１８    アスピレータ（気液混合器）−Ｃの吸液口
１９    アスピレータ（気液混合器）−Ｄの吸液口
２０    アスピレータ（気液混合器）−Ｅの吸液口
２１    培養液循環用ポンプ
２２    培養液循環用ポンプの吐液配管
２３    培養液循環用ポンプの吸液配管
２４    培養液循環用ポンプの吸液配管の吸液口
２５    養液供給タンクの給液ポンプ
２６    養液供給タンク
２７    供給配管
２８    供給配管の供給口
２９    シーケンサー
３０    ｐＨセンサー
３１    電導度センサー
【図１】
2012105627.tif 000003