(57)【要約】【課題】藻類の育成効率を向上させることができる、藻類育成装置および藻類育成方法を提供する。【解決手段】藻類育成装置１は、育成水１７およびスピルリナを収容可能な藻類槽２と、藻類槽本体２Ａの内部の略中央に配置されたＬＥＤ３と、内部で育成水１７に、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを溶解可能であり、二酸化炭素溶解水、酸素溶解水および混合溶解水を藻類槽２へ供給可能な気体溶解機４とを備える。育成水１７およびスピルリナが収容された藻類槽２の内部で、ＬＥＤ３を用いて発光する。二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた溶解機本体４Ａへ藻類槽２から育成水１７を流入して、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを育成水１７に溶解する。そして、得られた二酸化炭素溶解水、酸素溶解水または混合溶解水を、藻類槽２へ供給する。発電部７がメタンを利用して発電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体および藻類を収容可能な藻類槽と、
該藻類槽の内部に配置される、かつ、発光可能な発光体と、
前記藻類槽と連通される、かつ、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた雰囲気へ同二酸化炭素の圧力および同酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて同藻類槽から流入される液体に、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つを溶解可能であり、かつ、同二酸化炭素が溶解した液体である二酸化炭素溶解液、同酸素が溶解した液体である酸素溶解液、または同二酸化炭素と同酸素が溶解した液体である混合溶解液を同藻類槽へ供給可能な気体溶解機とを備える
藻類育成装置。
【請求項２】
前記藻類槽に収容される液体中の二酸化炭素濃度と酸素濃度を検知可能な濃度検知部と、
該濃度検知部が検知した二酸化炭素濃度が所定の値より小さい場合、前記気体溶解機に前記二酸化炭素溶解液を前記藻類槽へ供給させ、かつ、同濃度検知部が検知した酸素濃度が所定の値より小さい場合、同気体溶解機に前記酸素溶解液を同藻類槽へ供給させる制御が可能な制御部とを備える
請求項１に記載の藻類育成装置。
【請求項３】
前記気体溶解機が溶解可能な二酸化炭素は、メタン発酵ガスに含有されたものであり、
前記気体溶解機は、前記メタン発酵ガス中の二酸化炭素を前記液体に溶解し前記メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られた、同メタン発酵ガスの残部を排出可能である
請求項１または請求項２に記載の藻類育成装置。
【請求項４】
前記メタン発酵ガスの残部を利用して発電可能な発電部を備え、
前記発光体は、該発電部が発電した電気を利用して発光可能である
請求項３に記載の藻類育成装置。
【請求項５】
液体および藻類が収容された藻類槽の内部で発光する発光工程と、
前記藻類槽と連通された機器へ二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを供給し、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つで満たされた同機器へ、同二酸化炭素の圧力および同酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持した液体を同藻類槽から流入して、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つを同液体に溶解する気体溶解工程と、
二酸化炭素が溶解した液体である二酸化炭素溶解液、酸素が溶解した液体である酸素溶解液、または二酸化炭素と酸素が溶解した液体である混合溶解液を前記藻類槽へ供給する溶解液供給工程とを備える
藻類育成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は藻類育成装置および藻類育成方法に関する。詳しくは、例えば微細藻類を育成するための藻類育成装置および藻類育成方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
藻類、例えば海苔の育成すなわち養殖は、河口近くの海に海苔ヒビを設置して行われている。ここで「海苔ヒビ」とは、胞子を付着させ、発芽そして成長させるための道具である。
【０００３】
しかし、このような養殖方法では、天候や、気温や、海水汚染などの影響を受け、安定した養殖を行なうことが困難であった。
【０００４】
そこで、このような海上養殖の問題点を解決すべく、自然環境の影響を受け難い陸上での藻類の養殖が提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、図３に示された海藻類養殖装置が記載されている。
すなわち、特許文献１に記載された海藻類養殖装置１０１は、その本体として上部に開口部が形成された、有底で円筒形の水槽１０２を備える。
また、水槽１０２の上部開口部付近には、注水管１０３が連通して取付けられている。
【０００６】
また、略裁頭円錐形の筒状部材である筒状体１０５が水槽１０２の内部に配置されている。
また、筒状体１０５の上下方向の全体にわたって、複数の開孔１０６が形成されている。
【０００７】
また、図示していない外部のエアーポンプと接続されたエアーストーン１０７が、筒状体１０５の外周近傍かつ水槽１０２の下部に配置されている。ここで、エアーストーン１０７は曝気機構である。
また、水槽１０２の底部であり、かつ、筒状体１０５の内側には、吸水口１０８が形成されている。
【０００８】
また、吸水口１０８には、配管１０９が連通されている。水槽１０２中の海水の水位が所望の水位に達すると、配管１０９を通じた排水が行なわれ、水槽中の水位が一定に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−０３６５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の曝気方式では、充分に二酸化炭素もしくは酸素が水に溶解していなかった。なぜなら、曝気方式では気泡が発生するが、気体が充分に水に溶解していないので気泡が発生するからである。
また、気泡は底層部には滞留しないので、槽の底層部の藻類に充分に二酸化炭素もしくは酸素が供給されていなかった。
その結果、藻類の育成効率が充分ではなかった。
【００１１】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、藻類の育成効率を向上させることができる、藻類育成装置および藻類育成方法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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の藻類育成装置は、液体および藻類を収容可能な藻類槽と、該藻類槽の内部に配置される、かつ、発光可能な発光体と、前記藻類槽と連通される、かつ、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた雰囲気へ同二酸化炭素の圧力および同酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて同藻類槽から流入される液体に、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つを溶解可能であり、かつ、同二酸化炭素が溶解した液体である二酸化炭素溶解液、同酸素が溶解した液体である酸素溶解液、または同二酸化炭素と同酸素が溶解した液体である混合溶解液を同藻類槽へ供給可能な気体溶解機とを備える。
【００１３】
ここで、藻類槽の内部に配置される、かつ、発光可能な発光体と、二酸化炭素溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解機とによって、藻類槽内において光合成を促進できる。
また、酸素溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解液によって、好気性微生物を活性化させ、藻類が排出する有機物を分解して、藻類の栄養塩となる無機塩を生成しやすくなる。
【００１４】
また、混合溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解機によって、光合成と好気性微生物の活性化の両方を行ない易くなる。
【００１５】
また、藻類槽と連通される、かつ、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた雰囲気へ二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて藻類槽から流入される液体に、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを溶解可能な気体溶解機によって、空気を液体中に送り込むよりも、二酸化炭素溶存量や酸素溶存量が高い液体を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の藻類育成装置は、藻類槽に収容される液体中の二酸化炭素濃度と酸素濃度を検知可能な濃度検知部と、濃度検知部が検知した二酸化炭素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機に二酸化炭素溶解液を藻類槽へ供給させ、かつ、濃度検知部が検知した酸素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機に酸素溶解液を藻類槽へ供給させる制御が可能な制御部とを備えるものとすることができる。
【００１７】
この場合、一定の二酸化炭素濃度および酸素濃度を維持できるので、光合成と有機物の分解とを効率よく行うことができる。
【００１８】
さらに、本発明の藻類育成装置において、気体溶解機が溶解可能な二酸化炭素は、メタン発酵ガスに含有されたものであり、気体溶解機は、メタン発酵ガス中の二酸化炭素を液体に溶解しメタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られた、メタン発酵ガスの残部を排出可能であるものとすることができる。
【００１９】
この場合、メタン発酵ガスを精製することができ、かつ、メタン発酵ガスから光合成に必要な二酸化炭素を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の藻類育成装置は、メタン発酵ガスの残部を利用して発電可能な発電部を備え、発光体は、発電部が発電した電気を利用して発光可能であるものとすることができる。
【００２１】
この場合、二酸化炭素を分離して得られた、メタン発酵ガスの残部すなわちメタンを有効利用することができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の藻類育成方法は、液体および藻類が収容された藻類槽の内部で発光する発光工程と、前記藻類槽と連通された機器へ二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを供給し、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つで満たされた同機器へ、同二酸化炭素の圧力および同酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持した液体を同藻類槽から流入して、同二酸化炭素および同酸素のうち少なくとも一つを同液体に溶解する気体溶解工程と、二酸化炭素が溶解した液体である二酸化炭素溶解液、酸素が溶解した液体である酸素溶解液、または二酸化炭素と酸素が溶解した液体である混合溶解液を前記藻類槽へ供給する溶解液供給工程とを備える。
【００２３】
藻類槽と連通された機器へ二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを供給し、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた機器へ、二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持した液体を同藻類槽から流入して、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを液体に溶解する気体溶解工程によって、空気を液体中に送り込む方法よりも、二酸化炭素溶存量が高い液体または酸素溶存量が高い液体を得ることができる。
【００２４】
また、液体および藻類が収容された藻類槽の内部で発光する発光工程と、二酸化炭素が溶解した液体である二酸化炭素溶解液、酸素が溶解した液体である酸素溶解液、または二酸化炭素と酸素が溶解した液体である混合溶解液を藻類槽へ供給する溶解液供給工程とによって、藻類の光合成を促進したり、液体中の好気性微生物を活性化させて有機物を分解し、藻類の栄養塩である無機塩を生成したり、光合成と好気性微生物の活性化の両方を行ない易くしたりすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る藻類育成装置は、藻類の育成効率を向上させることができる。
本発明に係る藻類育成方法は、藻類の育成効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した藻類育成装置の一例を示す概略部分断面図である。
【図２】本発明を適用した藻類育成装置を利用した資源循環システムの一例を示す概略図である。
【図３】従来の海藻類養殖装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用した藻類育成装置の一例を示す概略部分断面図である。
【００２８】
図１に示す本発明の藻類育成装置１は、地下水である育成水１７およびスピルリナを収容可能な藻類槽２を備える。
ここで、地下水は液体の一例であり、スピルリナは単細胞微細藻類であり、藻類の一例である。
【００２９】
また、藻類槽２は、両側に開口部が形成され、開口部を介して内部と外部が連通する藻類槽本体２Ａを有する。
また、藻類槽本体２Ａは、衝撃に強く、光を透過させるため透明度が高い、ポリカーボネートまたはアクリルで構成されているが、これに限定されるものではないことは勿論である。
また、開口部に対して略平行な面における藻類槽本体２Ａの断面形状は略円形である。すなわち、藻類槽本体２Ａの形状は略円筒形状である。
【００３０】
また、藻類槽２は、藻類槽本体２Ａの両側の開口部をそれぞれ囲んで、外側表面に突出して設けられたフランジ２Ｂを有する。
【００３１】
ここで、必ずしも開口部は藻類槽本体２Ａの両側に形成されていなくてもよく、片側でもよいことは勿論である。
【００３２】
また、藻類槽２は、藻類槽本体２Ａの両側の開口部をそれぞれ閉塞可能な蓋部２Ｃを有する。
ここで、フランジ２Ｂと蓋部２Ｃは、ボルト２Ｄおよびナット２Ｅを用いて互いに着脱可能に結合されている。
【００３３】
また、藻類槽２は、支持台１８に固定されている。
すなわち、支持台１８の外側表面から突出した一対の接続板１８Ａと、藻類槽２のフランジ２Ｂと、藻類槽２の蓋部２Ｃとが、ボルト２Ｄおよびナット２Ｅを用いて着脱可能に結合されている。
【００３４】
また、本発明の藻類育成装置１は、藻類槽本体２Ａの内部の略中央に配置され、両端が蓋部２Ｃに固定された、長手方向を有するＬＥＤ３を備える。
ここで、ＬＥＤは発光体の一例であり、発光可能なものであればどのようなものでもよいことは勿論である。
【００３５】
また、本発明の藻類育成装置１は、藻類槽２と連通された気体溶解機４を備える。
ここで、気体溶解機４は、二酸化炭素を含有するメタン発酵ガス、酸素および育成水１７が供給されて、内部で育成水１７に、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを溶解可能な溶解機本体４Ａを有する。
【００３６】
また、溶解機本体４Ａには、溶解機本体４Ａの内部にメタン発酵ガスを供給するためのメタン発酵ガス供給管４Ｂが連通して取付けられている。
また、溶解機本体４Ａには、溶解機本体４Ａの内部に酸素を供給するための酸素供給管４Ｃが連通して取付けられている。
【００３７】
また、気体溶解機４は、育成水１７を藻類槽２から吸引し、溶解機本体４Ａを通って溶解水として再び藻類槽２へ供給するためのポンプ４Ｄを有する。
【００３８】
また、ポンプ４Ｄは、育成水供給管４Ｆを介して溶解機本体４Ａと連通されている。
また、育成水供給管４Ｆには、育成水の供給流量を調整可能な育成水供給用弁１２が取付けられている。
【００３９】
また、溶解機本体４Ａは、溶解水送出管４Ｅを介して藻類槽２と連通されている。
すなわち、溶解水送出管４Ｅの一端は、溶解機本体４Ａに連通して取付けられており、溶解水送出管４Ｅの他端は分岐して、第１の溶解水供給管１４および第２の溶解水供給管１５として藻類槽本体２Ａに連通して取付けられている。
【００４０】
ここで、図１に示すように第１の溶解水供給管１４は藻類槽本体２Ａの一方側に連通して取付けられており、第２の溶解水供給管１５は藻類槽本体２Ａの他方側に連通して取付けられている。
【００４１】
また、溶解水送出管４Ｅには、溶解水の送出流量を調整可能な溶解水送出用弁１３が取付けられている。
【００４２】
また、メタン発酵ガス供給管４Ｂは、例えば供給圧０．５ＭＰａで溶解機本体４Ａ内へメタン発酵ガスを供給できるよう、図示していない供給圧調整機構を有する。
また、酸素供給管４Ｃは、例えば供給圧０．２ＭＰａで溶解機本体４Ａ内へ酸素を供給できるよう、図示していない供給圧調整機構を有する。
【００４３】
一方、ポンプ４Ｄは、吸引した育成水１７を、例えば供給圧０．１ＭＰａで溶解機本体４Ａ内へ供給できるよう、図示していない供給圧調整機構を有する。すなわち、メタン発酵ガス中の二酸化炭素の圧力や酸素の圧力より育成水１７の圧力が小さくなるような供給圧とする。
【００４４】
ここで、メタン発酵ガスで満たされた、すなわちメタン発酵ガスに含まれた二酸化炭素で満たされた溶解機本体４Ａ内の雰囲気へ、この二酸化炭素の圧力より低い圧力に維持されて藻類槽２から育成水１７を流入させて二酸化炭素と接触させ、二酸化炭素を育成水１７に溶解するのである。
【００４５】
このとき、育成水１７の圧力と二酸化炭素の圧力との間に圧力差があることで、圧力の高い二酸化炭素が育成水１７の分子間の隙間に入り込み、逆に育成水１７の分子間の隙間に入り込んでいた窒素などが追い出されて気体の置換が行われる。
これにより、二酸化炭素溶存量が高い二酸化炭素溶解水が得られる。
【００４６】
なお、メタン発酵ガスにはメタンも含まれているが、メタンは水に溶解し難いので、メタン発酵ガスに含まれる気体のうち二酸化炭素が育成水に溶解する。
これにより、メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離することができ、メタン発酵ガスを精製することができる。
【００４７】
また、酸素で満たされた溶解機本体４Ａ内の雰囲気へ、この酸素の圧力より低い圧力に維持されて藻類槽２から育成水１７を流入させて酸素と接触させ、酸素を育成水に溶解するのである。
【００４８】
また、育成水の圧力と酸素の圧力との間の圧力差があることで、圧力の高い酸素が育成水の分子間の隙間に入り込み、逆に育成水の分子間の隙間に入り込んでいた窒素などが追い出されて気体の置換が行われる。
これにより、酸素溶存量が高い酸素溶解水が得られる。
【００４９】
また、必ずしも二酸化炭素を含んだメタン発酵ガスを溶解機本体４Ａの内部に供給しなくてもよく、例えば二酸化炭素ボンベから二酸化炭素を溶解機本体４Ａの内部に供給することもできる。
【００５０】
また、二酸化炭素と酸素をそれぞれ溶解機本体４Ａの内部に供給し、このような二酸化炭素と酸素で満たされた溶解機本体４Ａ内の雰囲気へ、この二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて藻類槽２から育成水１７を流入させて二酸化炭素および酸素と接触させ、二酸化炭素と酸素を育成水に溶解することもできる。
すなわち、二酸化炭素溶存量と酸素溶存量が高い混合溶解水を得ることもできる。
【００５１】
また、ここで示した育成水の圧力、メタン発酵ガスの圧力および酸素の圧力は一例であり、適宜設定できることは勿論である。
【００５２】
また、得られた二酸化炭素溶解水、酸素溶解水または混合溶解水は、溶解機本体４Ａから送出されて溶解水送出管４Ｅを通って、第１の溶解水供給管１４および第２の溶解水供給管１５から藻類槽２へ供給される。
【００５３】
また、第１の育成水採取管８の一端と第３の育成水採取管１０の一端が、藻類槽本体２Ａに連通して取付けられている。
また、第１の育成水採取管８の他端と第３の育成水採取管１０の他端は、互いに連結管１１を介して連通されている。
また、連結管１１は、ポンプ４Ｄに連通して取付けられている。
【００５４】
また、第２の育成水採取管９の一端が、藻類槽本体２Ａに連通して取付けられており、第２の育成水採取管９の他端が、ポンプ４Ｄに連通して取付けられている。
【００５５】
また、一方の蓋部２Ｃには、育成水１７を貯留可能な育成水貯留槽１６が取付けられている。
また、育成水貯留槽１６には、育成水貯留槽１６に貯留された育成水１７を排出するための育成水排出管１９の一端が連通して取付けられている。
また、育成水排出管１９の他端はポンプ４Ｄに連通して取付けられている。
【００５６】
また、本発明の藻類育成装置１は、藻類槽２に収容された育成水１７中の二酸化炭素濃度と酸素濃度を検知可能な濃度検知部５を備える。
図１に示す例では、濃度検知部５は、ＬＥＤ３を挟んで一方側と他方側の藻類槽本体２Ａの内側面に取付けられている。
【００５７】
また、本発明の藻類育成装置１は、濃度検知部５と通信可能な制御部６を備える。
また、制御部６は、溶解機本体４Ａに取付けられている。
また、制御部６は、濃度検知部５が検知した二酸化炭素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機４に二酸化炭素溶解水を藻類槽２へ供給させ、かつ、濃度検知部５が検知した酸素濃度が所定の値より小さい場合、気体溶解機４に酸素溶解水を藻類槽２へ供給させる制御が可能である。
【００５８】
また、制御部６は、所定の値を記録した記録領域を有しており、濃度検知部５から受信した二酸化炭素濃度や酸素濃度を、記録領域に記録された値と比較することができるよう構成されている。
【００５９】
また、溶解機本体４Ａには、メタン排出管４Ｇの一端が連通して取付けられている。
ここで、メタン排出管４Ｇは、メタン発酵ガス供給管４Ｂから供給されたメタン発酵ガス中の二酸化炭素が育成水１７に溶解しメタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られた、メタン発酵ガスの残部すなわちメタンを排出するための管である。
【００６０】
また、本発明の藻類育成装置１は、メタンを利用して発電可能な発電部７を備える。
すなわち、メタン排出管４Ｇの他端は、発電部７に連通して取付けられている。
【００６１】
また、ＬＥＤ３と発電部７は、互いに電力ケーブル２０で電気的に接続されている。
また、ＬＥＤ３は、発電部７が発電した電気を利用して発光可能である。
【００６２】
また、本発明の藻類育成装置は、必ずしも濃度検知部と制御部を備えていなくてもよい。
しかし、本発明の藻類育成装置が、濃度検知部と制御部を備えていれば、一定の二酸化炭素濃度および酸素濃度を維持できるので、光合成と有機物の分解とを効率よく行うことができ、好ましい。
【００６３】
また、必ずしもメタン発酵ガスに含有された二酸化炭素を液体に溶解させ、メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られたメタン発酵ガスの残部を排出しなくてもよい。
しかし、この場合、メタン発酵ガスを精製することができ、かつ、メタン発酵ガスから光合成に必要な二酸化炭素を得ることができるので好ましい。
【００６４】
次に、本発明の藻類育成装置を用いた本発明の藻類育成方法を説明する。
なお、図１において、細い矢印は液体の流れを示し、太い矢印は気体の流れを示す。
【００６５】
一方の蓋部２Ｃで藻類槽本体２Ａの一方の開口部を閉塞した状態で、他方の開口部から藻類槽本体２Ａ内にスピルリナの種と育成水１７を注入する。
そして、スピルリナの種と育成水１７を注入した後、他方の開口部を他方の蓋部２Ｃで閉塞する。
【００６６】
また、育成水１７およびスピルリナが収容された藻類槽２の内部で、ＬＥＤ３を用いて発光する。すなわち発光工程を実施する。
【００６７】
また、藻類槽２と連通された気体溶解機４の溶解機本体４Ａへ、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを供給する。
【００６８】
一方、育成水１７をポンプ４Ｄの駆動力によって、第１の育成水採取管８、第２の育成水採取管９および第３の育成水採取管１０から採取する。
さらに、採取した育成水１７を、育成水供給管４Ｆを通して、二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持して溶解機本体４Ａへ供給する。
【００６９】
ここで、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた溶解機本体４Ａへ、二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持して藻類槽２から育成水１７を流入して、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを育成水１７に溶解する。
すなわち、気体溶解工程を実施する。
【００７０】
そして、得られた二酸化炭素溶解水、酸素溶解水または混合溶解水を、藻類槽２へ供給する。すなわち溶解液供給工程を実施する。
【００７１】
また、メタン発酵ガスに含有された二酸化炭素を育成水１７に溶解して二酸化炭素溶解水を得た場合、二酸化炭素が分離して得られた、メタン発酵ガスの残部すなわちメタンを、メタン排出管４Ｇを通して発電部７へ送出する。
【００７２】
そして、発電部７がメタンを利用して発電した電気を電力ケーブル２０でＬＥＤ３へ送る。
【００７３】
また、ＬＥＤ３を発光させているときは光合成で藻類が酸素を生成しているので、育成水１７中の酸素濃度を濃度検知部５が検知しても、酸素濃度が所定の値より小さいということはほとんどない。
【００７４】
一方、ＬＥＤ３の発光を停止しているときは藻類が光合成を行わないので、藻類が酸素を生成せず育成水１７中の酸素濃度を濃度検知部５が検知すると、酸素濃度が所定の値より小さいということがある。
その場合は、制御部６が気体溶解機４に酸素溶解水を藻類槽２へ供給させる。
【００７５】
また、ＬＥＤ３を発光させて藻類が光合成を行っているときは、二酸化炭素が大量に消費されるので、育成水１７中の二酸化炭素濃度を濃度検知部５が検知すると、二酸化炭素濃度が所定の値より小さいということがある。
その場合は、制御部６が気体溶解機４に二酸化炭素溶解水を藻類槽２へ供給させる。
【００７６】
また、藻類槽２以外からも、ポンプ４Ｄの駆動力によって育成水貯留槽１６から育成水１７を排出し、育成水排出管１９と育成水供給管４Ｆを通して溶解機本体４Ａへ供給する。
【００７７】
図２は、本発明を適用した藻類育成装置を利用した資源循環システムの一例を示す概略図である。
下水処理場２１から下水汚泥をメタン発酵処理装置２３へ送り、また、畜舎２２から家畜の糞尿をメタン発酵処理装置２３へ送る。
【００７８】
そして、メタン発酵処理装置２３は、下水汚泥の有機物や糞尿の有機物を、メタン菌などの嫌気性微生物に分解させてメタン発酵ガスを発生させる。
【００７９】
さらに、発生したメタン発酵ガスを本発明の藻類育成装置１へ供給する。
すなわち、発生したメタン発酵ガスを、メタン発酵ガス供給管４Ｂを通して溶解機本体４Ａへ供給する。
【００８０】
メタン発酵ガス中の二酸化炭素を育成水１７に溶解して二酸化炭素溶解水を生成し、この二酸化炭素溶解水を利用してスピルリナを育成する。
そして、育成されたスピルリナを食品工場２６へ送り、様々な食品を製造する。
【００８１】
一方、メタン発酵ガス中の二酸化炭素を育成水１７に溶解し、メタン発酵ガスから二酸化炭素を分離して得られたメタンを利用して、本発明の藻類育成装置１の発電部７が発電する。
【００８２】
そして、発電部７が発電した電気を下水処理場２１や畜舎２２に送り、下水処理や畜産に利用する。
【００８３】
また、下水汚泥の有機物や糞尿の有機物が分解されて、固形分と液体分で構成される消化液が生成されるが、この消化液を、固液分離装置２４が遠心分離などで固形分と液体分に分離する。
【００８４】
そして、消化液の固形分は栄養分を含むので肥料として利用でき、堆肥化して農家２５へ送る。
農家２５は、このような肥料を利用して農作物を生産し、農作物は食品工場２６へ送られる。
【００８５】
一方、消化液の液体分は、微細藻類の増殖に有用な無機塩類などの成分が含まれているので、本発明の藻類育成装置１の例えば育成水貯留槽１６内の育成水１７へ液肥として添加する。
【００８６】
また、本発明の藻類育成装置および本発明の藻類育成方法は、その他の藻類、例えばコンブ、ワカメ並びに海苔の育成効率を向上させることができることは明らかである。
【００８７】
以上のように、本発明の藻類育成装置は、藻類槽の内部に配置される、かつ、発光可能な発光体と、二酸化炭素溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解機を備えているので、藻類槽内において光合成を促進できる。
【００８８】
また、本発明の藻類育成装置は、酸素溶解液を藻類槽へ供給可能な気体溶解液を備えているので、好気性微生物を活性化させ、藻類が排出する有機物を分解して、藻類の栄養塩となる無機塩を生成しやすくなる。
【００８９】
また、本発明の藻類育成装置は、藻類槽と連通される、かつ、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つで満たされた雰囲気へ二酸化炭素の圧力および酸素の圧力それぞれより低い圧力に維持されて藻類槽から流入される液体に、二酸化炭素および酸素のうち少なくとも一つを溶解可能な気体溶解機を備えているので、空気を液体中に送り込むよりも、二酸化炭素溶存量や酸素溶存量が高い液体を得ることができる。
【００９０】
従って、本発明の藻類育成装置は、藻類の育成効率を向上させることができる。
また、本発明の藻類育成方法も、このような装置を利用して藻類を育成する方法であるので、藻類の育成効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１    藻類育成装置
２    藻類槽
２Ａ  藻類槽本体
２Ｂ  フランジ
２Ｃ  蓋部
２Ｄ  ボルト
２Ｅ  ナット
３    ＬＥＤ
４    気体溶解機
４Ａ  溶解機本体
４Ｂ  メタン発酵ガス供給管
４Ｃ  酸素供給管
４Ｄ  ポンプ
４Ｅ  溶解水送出管
４Ｆ  育成水供給管
４Ｇ  メタン排出管
５    濃度検知部
６    制御部
７    発電部
８    第１の育成水採取管
９    第２の育成水採取管
１０    第３の育成水採取管
１１    連結管
１２    育成水供給用弁
１３    溶解水送出用弁
１４    第１の溶解水供給管
１５    第２の溶解水供給管
１６    育成水貯留槽
１７    育成水
１８    支持台
１８Ａ  接続板
１９    育成水排出管
２０    電力ケーブル
２１    下水処理場
２２    畜舎
２３    メタン発酵処理装置
２４    固液分離装置
２５    農家
２６    食品工場
【図１】
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【図２】
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【図３】
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