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JP2015146788A - Algae culture method and algae culture apparatus - Google Patents

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JP2015146788A
JP2015146788A JP2014022787A JP2014022787A JP2015146788A JP 2015146788 A JP2015146788 A JP 2015146788A JP 2014022787 A JP2014022787 A JP 2014022787A JP 2014022787 A JP2014022787 A JP 2014022787A JP 2015146788 A JP2015146788 A JP 2015146788A
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Japan
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synthetic resin
algae
resin container
container
containers
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JP2014022787A
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Japanese (ja)
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中谷 正樹
Masaki Nakaya
正樹 中谷
秀斗 相川
Hideto Aikawa
秀斗 相川
英利 千葉
Hidetoshi Chiba
英利 千葉
美恵 榊
Mie Sakaki
美恵 榊
尊信 松井
Takanobu Matsui
尊信 松井
義仁 黒岩
Yoshihito Kuroiwa
義仁 黒岩
正己 越村
Masami Koshimura
正己 越村
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To culture algae inexpensively in high yield without mixing impurities.SOLUTION: Algae and a liquid culture medium are enclosed into a synthetic resin container 2 consisting of a blow molded polyester and the like, the inside of the synthetic resin container 2 is set at positive pressure with respect to the outside, the synthetic resin container 2 enclosing them are connected to construct a floating structure, the floating structure floated on the sea are moored, thereby algae are cultured in the synthetic resin container 2 while floating the synthetic resin container 2, the synthetic resin container 2 is collected after cultivation, and an oil and fat content is extracted and purified.

Description

本発明は、藻類を樹脂製容器に収容して培養する藻類培養方法及びその方法に用いられる藻類培養装置に関する。   The present invention relates to an algae culture method for accommodating algae in a resin container and culturing, and an algae culture apparatus used in the method.

枯渇が危惧される石油のような化石燃料の代替品として、バイオ燃料への関心が高まっている。バイオ燃料とは、植物などの生物資源を原料として製造される燃料である。代表的なバイオ燃料としては、トウモロコシやサトウキビなどの糖質をアルコール発酵させて得られるバイオエタノールや、植物油などの油脂を改質して得られるバイオディーゼルが知られている。しかし、従来のバイオ燃料の製造においては、原料の確保が問題となる。特に、バイオエタノールの原料は食糧にもなる場合が多く、バイオエタノールの製造の拡大が食糧及び飼料価格の高騰を引き起こし、大きな社会問題となっている。そのため、食糧供給に影響を及ぼさないバイオ燃料の製造方法が模索されている。   There is growing interest in biofuels as a substitute for fossil fuels such as petroleum, which are feared to be depleted. Biofuel is a fuel that is produced from biological resources such as plants. As typical biofuels, bioethanol obtained by subjecting sugars such as corn and sugarcane to alcohol fermentation and biodiesel obtained by modifying fats and oils such as vegetable oil are known. However, in the production of conventional biofuels, securing raw materials becomes a problem. In particular, bioethanol raw materials are often used as food, and the expansion of the production of bioethanol causes a rise in food and feed prices, which is a major social problem. Therefore, biofuel production methods that do not affect food supply are being sought.

新たなバイオ燃料の原料として、光合成により油脂を生産する性質を有する微細藻類が注目されている。微細藻類を利用したバイオ燃料生産は、実質的に食糧生産と競合することがないどころか油脂回収後の藻体を食糧・飼料とすることもできる、高等植物よりも単位面積あたりの生産性が高い、高等植物の栽培に適さない土地でも利用できる、大気中の二酸化炭素固定への寄与を高めやすい、などの利点を有する。
例えば、特許文献1には、バイオリアクターにより屋外で藻類を培養し、そこからオイルを抽出してバイオディーゼルを製造する方法が開示されている。
As a new biofuel raw material, microalgae having the property of producing fats and oils by photosynthesis has attracted attention. Biofuel production using microalgae has higher productivity per unit area than higher plants, which can be used as food and feed after the collection of fats and oils, as opposed to virtually competing with food production. It can be used even on land that is not suitable for the cultivation of higher plants, and has the advantage of being easy to increase the contribution to carbon dioxide fixation in the atmosphere.
For example, Patent Document 1 discloses a method for producing biodiesel by culturing algae outdoors in a bioreactor and extracting oil therefrom.

特開2012−239423号公報JP 2012-239423 A

ところで、微細藻類を大量培養する場合、培養コストの低減は必須の課題である。例えば、ポトリオコッカス・ブラウニー等の微細藻類を効率的に培養するためには、適性な栄養素や光といった生育条件が必要となる。このため、屋外のプールなどで培養するオープンボンド法(開放系)が提案されているが、供給される栄養素のばらつき、藻の生育を妨げる他の生物を含む不純物の混入による影響や、更には環境への負荷などが懸念される。
特許文献1記載の方法は、殺菌処理した栄養塩含有液を培養液としているが、コスト増の要因になる。
一方、恒温槽中等の閉じられた環境で培養する閉鎖系の場合は、培養される藻類が外気と直接接触しないため、開放系のような問題がないが、品質管理コストが増大し、生産量も限定されやすい。
By the way, when culturing a large amount of microalgae, reduction of culture cost is an essential issue. For example, in order to efficiently cultivate microalgae such as Potriococcus brownie, growth conditions such as appropriate nutrients and light are required. For this reason, an open bond method (open system) for culturing in an outdoor pool or the like has been proposed, but there are variations in the nutrients supplied, the effects of contamination with other organisms that interfere with the growth of algae, and There are concerns about environmental impact.
The method described in Patent Document 1 uses a sterilized nutrient-containing solution as a culture solution, which causes an increase in cost.
On the other hand, in the case of a closed system that is cultivated in a closed environment such as in a thermostatic bath, there is no problem like an open system because the cultured algae do not come into direct contact with the outside air, but the quality control cost increases and the production volume It is easy to be limited.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、不純物が混入せず、高効率で安価に藻類を培養することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to cultivate algae with high efficiency and low cost without impurities being mixed therein.

本発明の藻類培養方法は、合成樹脂容器内に藻類と液状培地とを封入し、これらを封入した前記合成樹脂容器を多数集合させた状態で水上又は水中に浮遊させ、前記合成樹脂容器内で前記藻類を培養することを特徴とする。   The algae culture method of the present invention encloses algae and a liquid medium in a synthetic resin container, and floats on the water or in water in a state where a large number of the synthetic resin containers in which these are encapsulated are assembled. The algae is cultured.

多数の合成樹脂容器を水上又は水中に浮遊させた状態で培養するので、開放系と同様、屋外プール、海、湖等で培養することが可能である。一方、各合成樹脂容器は、藻類等を個々に封入しているので、内部の藻類が外気と直接接触しない閉鎖系の環境となる。   Since many synthetic resin containers are cultured in the state of being floated on water or in water, they can be cultured in an outdoor pool, the sea, a lake, etc. as in the open system. On the other hand, since each synthetic resin container individually encloses algae and the like, it becomes a closed environment in which the algae inside do not come into direct contact with the outside air.

この場合、適切な樹脂素材の容器を選定することにより、藻類と液状培地とを封入した合成樹脂容器内を外部に対して陽圧にし、衝撃等の外部影響が生じた際にも、外気の侵入を有効に防止することが好ましい。また、合成樹脂容器内を外部に対して陽圧にすることで、他の微生物が培地に混入した場合であっても、その増殖を抑制することができる。合成樹脂容器内を陽圧にするには、液状培地に炭酸ガスを含有させることが容易かつ経済的であり、好ましい手段となる。特に、炭酸ガスは光合成する微細藻類を培養する場合には、光合成の炭素源にもなり、増殖速度を有効に高めることにも活用できる。この場合、液状培地が含有する炭酸ガス濃度は、市販の装置や培地に配合する原料により調整することができるため、培養に適した容器内ガス組成を選択することができる。   In this case, by selecting a container made of an appropriate resin material, the inside of the synthetic resin container in which the algae and the liquid medium are sealed is made positive with respect to the outside. It is preferable to effectively prevent intrusion. Moreover, even if it is a case where other microorganisms mix in a culture medium by making the inside of a synthetic resin container into a positive pressure with respect to the exterior, the growth can be suppressed. In order to make the inside of the synthetic resin container positive, it is easy and economical to contain carbon dioxide in the liquid medium, which is a preferable means. In particular, when cultivating microalgae for photosynthesis, carbon dioxide can also be used as a carbon source for photosynthesis and effectively increase the growth rate. In this case, since the concentration of carbon dioxide contained in the liquid medium can be adjusted by a commercially available apparatus or a raw material blended in the medium, a gas composition in the container suitable for culture can be selected.

したがって、開放系の形態でありながら、閉鎖系と同様に不純物の混入がなく高品質で培養できる。また、合成樹脂容器を水中又は水上に浮遊させているので、合成樹脂容器内で液状培地が適度に撹拌され、藻類を新鮮な培地に接触させて成長を促進することができ、効率がよい。
ポトリオコッカス・ブラウニー等の光合成により増殖する藻類の場合は、合成樹脂容器を透明等、光を透過する素材で形成すればよい。
万一、特定の合成樹脂容器に不純物混入等が生じたとしても、その特定の合成樹脂容器の内容物のみを廃棄すればよく、他の合成樹脂容器での培養には影響を及ぼさない。
Therefore, although it is an open system, it can be cultured with a high quality without impurities as in the closed system. Further, since the synthetic resin container is suspended in water or on water, the liquid medium is appropriately stirred in the synthetic resin container, and the growth can be promoted by bringing the algae into contact with a fresh medium, which is efficient.
In the case of algae growing by photosynthesis, such as Potriococcus brownie, the synthetic resin container may be formed of a transparent material such as a transparent material.
Even if impurities are mixed in a specific synthetic resin container, only the contents of the specific synthetic resin container have to be discarded, and the culture in other synthetic resin containers is not affected.

この場合、合成樹脂容器を繋いで浮体構造物を構築し、浮体構造物を洋上に浮かべた状態に係留することが好ましい。
浮体構造物として洋上で浮遊させておくことにより、ほぼ一定の温度で培養することができ、自然培養により大量に培養することができる。また、光合成により増殖する藻類を培養する場合も、十分な太陽光を得ることができる。
In this case, it is preferable to construct a floating structure by connecting synthetic resin containers and moor the floating structure floating on the ocean.
By floating on the ocean as a floating structure, it can be cultured at a substantially constant temperature, and can be cultured in large quantities by natural culture. Also, sufficient sunlight can be obtained when culturing algae that grow by photosynthesis.

さらに、本発明において、前記合成樹脂容器として、ブロー成形されたポリエステル製容器を用いることが好ましい。
ブロー成形は中空成形品の経済的な大量生産に好適な方法であり、容器を安価に作製することができる。
Further, in the present invention, it is preferable to use a blow-molded polyester container as the synthetic resin container.
Blow molding is a method suitable for economical mass production of hollow molded articles, and can produce containers at low cost.

本発明の藻類培養装置は、藻類と液状培地とが充填される多数の合成樹脂容器と、これら合成樹脂容器を集合させた状態に保持する漂流防止手段とを備えることを特徴とする。
漂流防止手段としては、個々の合成樹脂容器が離脱しないように集合させることができれば、特に限定されるものではなく、ワイヤや鎖等の索状具、網、多数の合成樹脂容器を一括して囲む枠状浮体などを適用することができるが、合成樹脂容器を繋いで洋上に浮かべた状態に係留する浮体構造物を構築するとよい。
また、合成樹脂容器と漂流防止手段は、1回の培養が終わったら、新たな藻類と炭酸培地とを封入してリサイクルすることができる。
The algae culture apparatus of the present invention includes a large number of synthetic resin containers filled with algae and a liquid medium, and drift prevention means for holding these synthetic resin containers in an aggregated state.
The drift prevention means is not particularly limited as long as the individual synthetic resin containers can be assembled so as not to be detached. Wires, chains, and the like, nets, and a large number of synthetic resin containers An enclosing frame-like floating body or the like can be applied, but a floating structure that is moored in a state of floating on the ocean by connecting synthetic resin containers may be constructed.
Moreover, the synthetic resin container and the drift prevention means can be recycled by enclosing new algae and a carbonic acid medium after one culture.

この場合、合成樹脂容器の内容積は、10リットル〜200リットルであることが好ましい。この範囲の容器が飲料用容器等に一般に用いられており、その製造技術も確立しているため、これを用いることにより安価に容器を作製することができる。
また、光合成により増殖する藻類の培養には、上述したように、合成樹脂容器が光透過性材料により形成されていることが好ましい。
In this case, the internal volume of the synthetic resin container is preferably 10 liters to 200 liters. Containers in this range are generally used for beverage containers and the like, and their manufacturing technology has been established. By using these containers, containers can be produced at low cost.
In addition, as described above, the synthetic resin container is preferably formed of a light-transmitting material for culturing algae grown by photosynthesis.

本発明は、開放系の形態でありながら、閉鎖系と同様に不純物の混入がなく高品質で培養でき、また、合成樹脂容器を浮遊させているので、合成樹脂容器内で適度に撹拌され、藻類を新鮮な培地に接触させて成長を促進することができ、効率がよい。しかも、ブロー成形された合成樹脂容器内に藻類と培地を封入して放置することで培養可能であるので、初期費用、維持費用ともにコストを低減することができる。   Although the present invention is in the form of an open system, it can be cultured with high quality without impurities as in the closed system, and since the synthetic resin container is suspended, it is appropriately stirred in the synthetic resin container, Algae can be brought into contact with fresh medium to promote growth and is efficient. Moreover, since the culture can be performed by enclosing the algae and the medium in the blow molded synthetic resin container and leaving them to stand, the initial cost and the maintenance cost can be reduced.

本発明の一実施形態の藻類培養方法の工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process of the algal culture method of one Embodiment of this invention. 一実施形態の藻類培養装置を洋上に浮体構造物として係留した状態を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the state where the algal culture device of one embodiment was moored on the ocean as a floating structure. 図2の藻類培養装置の一部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows a part of algae culture apparatus of FIG. 合成樹脂容器を複数群に分けて培養し、個々に回収する形態を模式化して示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the form which divides | segments a synthetic resin container into several groups, culture | cultivates, and collect | recovers individually.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
一実施形態の藻類培養装置1は、藻類(種藻)11と液状培地12とが封入される多数の合成樹脂容器2と、これらを集合させた状態に保持する漂流防止手段3とを備えており、洋上に人工浮体構造物を構築している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
An algae culture apparatus 1 according to an embodiment includes a large number of synthetic resin containers 2 in which algae (seed algae) 11 and a liquid medium 12 are enclosed, and drift prevention means 3 that holds these in an aggregated state. And an artificial floating structure is constructed on the ocean.

合成樹脂容器2は、藻類等が貯留される容器本体21と、この容器本体21の口部21aを密閉するためのキャップ22とからなる構成である。容器本体21は、生産性の面でブロー成形(中空成形、吹き込み成形ともいう)によって形成されたものが好ましい。ブロー成形の一つの態様は、押出成形や射出成形で作った筒状のパリソンを金型(ともに図示略)で挟み、内部に加圧空気を吹き込んで、金型内面に沿った中空の成形品を得る方法であり、中空成形品の経済的な大量生産に好適な代表的方法である。   The synthetic resin container 2 includes a container main body 21 in which algae and the like are stored, and a cap 22 for sealing the mouth portion 21a of the container main body 21. The container body 21 is preferably formed by blow molding (also referred to as hollow molding or blow molding) in terms of productivity. One aspect of blow molding is a hollow molded product along the inner surface of the mold by sandwiching a cylindrical parison made by extrusion molding or injection molding between molds (both not shown) and blowing pressurized air inside. This is a typical method suitable for economical mass production of hollow molded articles.

合成樹脂容器2の材料としては、ブロー成形できる合成樹脂で、気候の変化に対応できる程度の耐候性、機械的強度、および合成樹脂容器2の内部を陽圧にする場合には適度な耐圧性、耐クリープ性を発揮できるものであればよく、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリ乳酸(PLA)、ポリエチレンフランカルボン酸(PEF)をはじめとするポリエステル類、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)をはじめとするポリオレフィン類、ポリアミド類(PA)などを適用することができる。容器の成型性及び経済性から、ポリエステル類、特に、ポリエチレンテレフタレートが好適である。
この合成樹脂容器2の大きさとしては、10リットル〜200リットルの容量のものを適用することができる。この範囲の容器は飲料用等に一般に用いられており、ブロー成形を含めた製造技術だけでなく、後述する充填技術も確立されている。例えば、直径30cmm、高さが35cmで、約100リットルのものが適用される。
The material of the synthetic resin container 2 is a synthetic resin that can be blow-molded. The weather resistance, mechanical strength to the extent that it can cope with climate change, and moderate pressure resistance when the inside of the synthetic resin container 2 is positive pressure Polyesters including polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polylactic acid (PLA), polyethylene furancarboxylic acid (PEF), and polypropylene (PP) may be used as long as they can exhibit creep resistance. Polyolefins including polyethylene (PE), polyamides (PA), and the like can be applied. Polyesters, particularly polyethylene terephthalate, is preferred because of the moldability and economy of the container.
As the size of the synthetic resin container 2, one having a capacity of 10 liters to 200 liters can be applied. Containers in this range are generally used for beverages and the like, and not only manufacturing techniques including blow molding but also filling techniques described later have been established. For example, a diameter of 30 cm, a height of 35 cm, and about 100 liters is applied.

この合成樹脂容器2内で培養される藻類11としては、ボトリオコッカス・ブラウニー、オーランチオキトリウム、ユーグレナ、クロレラ、スプルリナ、デュナリエア、ヘマトコッカス、ナンノクロロプシス、シュードコリシスチスなどが挙げられる。
液状培地12は、炭酸水に栄養素を混入したもので、栄養素としては、公知の糖質、脂質、ビタミン、ミネラルなどを組み合わせることができる。廃糖蜜などの農作物廃棄物を利用すると、栄養素のほかに、経済性ならびに食糧生産との非競合という観点で好ましい。
そして、藻類が0.01〜1g/l、糖質が5〜50g/l、CO濃度が0〜10g/l、pHが3〜10となるように、藻類、栄養素、炭酸水を混合して合成樹脂容器に充填する。この充填には、飲料容器内に飲料を充填する設備と同様のものを用いることができる。この充填システムは、飲料用として無菌充填の技術が確立しており、これを本発明に活用することがで、合成樹脂容器内への藻類の充填時に雑菌等が混入することを防止できる。なお、炭酸水をベースにした場合には、合成樹脂容器2には0.01〜0.7MPa程度の内圧が作用する。
Examples of the algae 11 cultured in the synthetic resin container 2 include Botryococcus brownie, Aurantiochytrium, Euglena, Chlorella, Sprulina, Dunaliea, Hematococcus, Nannochloropsis, Pseudocollistis and the like.
The liquid medium 12 is a mixture of nutrients in carbonated water, and as the nutrients, known carbohydrates, lipids, vitamins, minerals, and the like can be combined. Use of crop waste such as molasses is preferable from the viewpoint of economic efficiency and non-competition with food production in addition to nutrients.
Then, algae, nutrients and carbonated water are mixed so that the algae is 0.01 to 1 g / l, the carbohydrate is 5 to 50 g / l, the CO 2 concentration is 0 to 10 g / l, and the pH is 3 to 10. And fill the plastic container. For this filling, the same equipment as that used to fill the beverage in the beverage container can be used. This filling system has established aseptic filling technology for beverages, and by utilizing this in the present invention, it is possible to prevent contamination of bacteria when filling algae into a synthetic resin container. When carbonated water is used as a base, an internal pressure of about 0.01 to 0.7 MPa acts on the synthetic resin container 2.

漂流防止手段3としては、図2に示すような浮体構造物を構築することができる。
この図2に示す浮体構造物3の例では、合成樹脂容器2がワイヤ、ロープ、チェーン等の索状体31により多数連結されて集合されるとともに、これら合成樹脂容器2の集合体の外側全体が枠状浮体32によって囲まれ、この枠状浮体32に索状体31が固定されることにより、枠状浮体32内に多数の合成樹脂容器2が集合された状態に保持されている。藻類11がボトリオコッカス・ブラウニーのような光合成により増殖する場合は、枠状浮体32の内側で合成樹脂容器2が面状に並ぶようにするとよい。また、各合成樹脂容器2の間は、相互に自由に運動できるように索状具31に弛みを持たせておくとよい。そして、枠状浮体32の四隅部が海底5に固定用索状具33によって固定され、海流に流されないようになっている。
図2及び図3中、符号6は海面を示している。
なお、本実施形態では漂流防止手段3として浮体構造物を構築した例を示しているが、必ずしも浮体構造物でなくてもよい。
As the drift prevention means 3, a floating structure as shown in FIG. 2 can be constructed.
In the example of the floating structure 3 shown in FIG. 2, the synthetic resin containers 2 are assembled by being connected together by a large number of cords 31 such as wires, ropes, chains, etc., and the entire outside of the assembly of these synthetic resin containers 2. Is surrounded by a frame-like floating body 32, and the rope-like body 31 is fixed to the frame-like floating body 32, whereby a large number of synthetic resin containers 2 are held in the frame-like floating body 32. When the algae 11 grows by photosynthesis such as Botryococcus brownie, the synthetic resin containers 2 are preferably arranged in a plane inside the frame-like floating body 32. Moreover, it is good to give slack to the cord-shaped tool 31 between each synthetic resin container 2 so that it can move freely mutually. Then, the four corners of the frame-like floating body 32 are fixed to the seabed 5 by the fixing rope-like tool 33 so as not to flow into the ocean current.
2 and 3, reference numeral 6 indicates the sea surface.
In this embodiment, an example in which a floating structure is constructed as the drift prevention means 3 is shown, but the floating structure is not necessarily required.

このように構成した藻類培養装置1は、図1に示すように、まず、個々の合成樹脂容器2内に藻類11と液状炭酸培地12とを充填してキャップ22により密閉し、これら合成樹脂容器2を洋上に投入して浮体構造物として海底5に係留した状態に設置する。その状態で所定期間放置され、その間に各合成樹脂容器2内で藻類11が培養される。
この場合、洋上等での培養であるので、オープンボンド法と同様の開放系であるが、各合成樹脂容器2は、藻類等を貯留した容器本体21の口部21aがキャップ22により密閉されており、内部の藻類11が外気と接触しない閉鎖系の環境となる。また、培地として炭酸水を用いているので、炭酸ガスにより合成樹脂容器2内が外気よりも高い陽圧になっており、外部衝撃等により瞬間的に蓋の密封が損なわれたような場合であっても、外気の侵入を有効に防止することができる。したがって、開放系の形態でありながら、閉鎖系と同様に不純物の混入がなく高品質で培養することができる。
As shown in FIG. 1, the algae culture apparatus 1 configured in this way is first filled with algae 11 and a liquid carbonic acid medium 12 in each synthetic resin container 2 and sealed with a cap 22. 2 is put on the ocean and installed in a state moored on the seabed 5 as a floating structure. In this state, the algae 11 are cultivated in each synthetic resin container 2 during a predetermined period.
In this case, since the culture is performed on the ocean or the like, it is an open system similar to the open bond method. However, each synthetic resin container 2 has the mouth portion 21a of the container body 21 storing algae and the like sealed with a cap 22. Thus, the environment is a closed system in which the algae 11 inside do not come into contact with the outside air. In addition, since carbonated water is used as the culture medium, the inside of the synthetic resin container 2 is at a positive pressure higher than the outside air due to carbon dioxide gas, and the sealing of the lid is momentarily impaired due to external impact or the like. Even if it exists, the invasion of outside air can be effectively prevented. Therefore, although it is an open system form, it can culture | cultivate with high quality without an impurity mixing like a closed system.

また、各合成樹脂容器2は、洋上に浮遊した状態であるとともに、内部には液状の炭酸培地等が封入されており、波の影響等により揺れ動くので、合成樹脂容器2内が撹拌される。このため、内部に封入された藻類11を新鮮な炭酸培地12に接触させて成長を促進させることができ、効率がよい。
さらに、ボトリオコッカス・ブラウニーのような光合成により増殖する藻類の場合には、透明な合成樹脂容器2により、洋上で十分な太陽光を浴びて成長する。
In addition, each synthetic resin container 2 is in a state of floating on the ocean, and a liquid carbonic acid medium or the like is enclosed therein, and shakes due to the influence of waves or the like, so the inside of the synthetic resin container 2 is agitated. For this reason, the algae 11 enclosed inside can be brought into contact with the fresh carbonic acid culture medium 12 to promote growth, which is efficient.
Furthermore, in the case of algae that proliferate by photosynthesis such as Botryococcus brownies, the transparent synthetic resin container 2 grows in the sun under sufficient sunlight.

そして、所定期間、例えば2か月間、洋上に放置した後、図1に示すように、合成樹脂容器2を回収し、藻類から油脂分を抽出して精製する。得られた油脂分は重油等の製品として利用することができる。また、油脂分が抽出された藻類の残渣は、飼料等に利用することができる。ボトリオコッカス・ブラウニーの場合は、油脂分を体外産生するので、油脂分が藻体と分離しており、その回収が容易である。オーランチオキトリウムは、体内産生の藻類であり、藻類から精製して油脂分を回収する。
藻類を回収した合成樹脂容器2は、内部を洗浄した後に、再び、藻類11と炭酸培地12とを充填して、浮体構造物1の一部として再利用される。この場合、一部の合成樹脂容器に破損等が生じていた場合には、その合成樹脂容器のみを新しい合成樹脂容器2に代えればよく、他の健全な合成樹脂容器はそのまま再利用することができる。
And after leaving on the sea for a predetermined period, for example, two months, as shown in FIG. 1, the synthetic resin container 2 is collect | recovered, and fats and oils are extracted from algae and refine | purified. The obtained fats and oils can be used as products such as heavy oil. Moreover, the algal residue from which the fats and oils are extracted can be used for feed and the like. In the case of Botryococcus brownie, oil and fat are produced in vitro, so that the oil and fat are separated from the alga and can be easily recovered. Aulanthiochytrium is an algae produced in the body, which is refined from algae and recovers fats and oils.
The synthetic resin container 2 from which the algae has been collected is refilled with the algae 11 and the carbonic acid medium 12 and then reused as a part of the floating structure 1 after washing the inside. In this case, if some of the synthetic resin containers are damaged, only the synthetic resin container may be replaced with a new synthetic resin container 2, and other healthy synthetic resin containers may be reused as they are. it can.

以上の合成樹脂容器への藻類等の充填から培養、回収、油脂分の抽出精製までの一連のシステムにおいて、充填及び洋上までの運搬、培養後の回収、油脂分の抽出精製等の作業を除けば、全工程の大半が藻類等を貯留した合成樹脂容器を洋上に浮遊させておくだけであるので、培養期間中は、新規の投入エネルギーは不要である。したがって、培養装置として安価に製作できることと相俟って、閉鎖系の培養システムであるにもかかわらず、大幅にコストを低減することができる。   In the series of systems from filling algae etc. into the above synthetic resin containers to culturing, recovery, extraction and purification of fats and oils, excluding work such as filling and transportation to the ocean, recovery after cultivation, extraction and purification of fats and oils, etc. For example, since most of the entire process simply floats a synthetic resin container storing algae or the like on the ocean, no new input energy is required during the culture period. Therefore, coupled with the fact that it can be manufactured inexpensively as a culture device, the cost can be greatly reduced despite the fact that it is a closed culture system.

なお、洋上から合成樹脂容器2を回収する場合、すべてを一括して回収して油脂分等を抽出した後、使用済の合成樹脂容器2をリサイクルして、新たな藻類により再培養してもよいが、複数個ずつ場所を変えながら順次回収して、再培養するようにしてもよい。この場合、図2に示すように一群として洋上に浮遊させた中から、複数個ずつ回収、再培養してもよいし、複数群に分けた状態で洋上に浮遊させて、群ごとに回収、再培養するようにしてもよい。
図4は、合成樹脂容器を複数群に分けて培養し、個々に回収、再培養する形態を模式化して示している。この図4に示す例では、群ごとに漂流防止手段3〜3が設けられており、洋上に整然と配列されている。また、陸上には管理施設35が設けられており、矢印で示すように、群ごとに設置、回収がなされ、管理施設35において、合成樹脂容器2への藻類及び炭酸培地の充填、培養後の藻類の回収、油脂分の抽出が行われる。
このように、複数の群に分けて回収、再培養することにより、連続的に大量に油脂分を得ることができ、商業生産に適している。
In addition, when recovering the synthetic resin container 2 from the ocean, after collecting all of them and extracting the oil and fat, etc., the used synthetic resin container 2 can be recycled and re-cultured with new algae. However, it is also possible to sequentially collect and re-cultivate the cells while changing the location at a plurality of locations. In this case, as shown in FIG. 2, it may be collected and re-cultured several times from the suspension on the ocean as a group, or suspended on the ocean in a state of being divided into a plurality of groups, collected for each group, You may make it re-culture.
FIG. 4 schematically shows a form in which synthetic resin containers are cultured in a plurality of groups, and are individually collected and re-cultured. In the example shown in FIG. 4, drift prevention means 3 1 to 3 n are provided for each group, and are arranged in an orderly manner on the ocean. In addition, a management facility 35 is provided on land, and as indicated by the arrows, it is installed and collected for each group. In the management facility 35, the synthetic resin container 2 is filled with algae and carbonic acid medium, and after culture Algae collection and oil and fat extraction are performed.
In this way, by collecting and re-culturing in a plurality of groups, it is possible to obtain a large amount of oil and fat continuously, which is suitable for commercial production.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、藻類等を貯留した合成樹脂容器を洋上に浮遊させて培養することとしたが、湖、沼、河川等であってもよく、水上だけでなく、水中に浮遊させることも可能である。
漂流防止手段としても、実施形態以外に、水上又は水中に浮遊させた多数の合成樹脂容器の全体を網で覆う、などの手段も採用することができる。
人工の屋外プールを建設して、その水上、又は水中に配置してもよい。
また、合成樹脂容器の外面に、半径方向等に延びる羽根を一体に形成しておいてもよく、その羽根が洋上で波により圧力を受けて合成樹脂容器の揺れを大きくすることができる。
さらに、光合成により増殖する藻類の場合、LED等により人工的な照明を付与してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above embodiment, the synthetic resin container storing algae or the like is suspended and cultured on the ocean, but may be a lake, a marsh, a river, or the like, not only on the water but also suspended in water. Is also possible.
As the drift prevention means, in addition to the embodiment, it is also possible to adopt means such as covering the whole of a large number of synthetic resin containers suspended on water or in water with a net.
An artificial outdoor pool may be constructed and placed on the water or in the water.
In addition, a blade extending in the radial direction or the like may be integrally formed on the outer surface of the synthetic resin container, and the blade can be subjected to pressure by waves on the ocean to increase the shaking of the synthetic resin container.
Furthermore, in the case of algae that grow by photosynthesis, artificial lighting may be provided by LEDs or the like.

1 藻類培養装置
2 合成樹脂容器
3 漂流防止手段
5 海底
6 海面
11 藻類
12 液状培地
21 容器本体
21a 口部
22 キャップ
31 索状体
32 枠状浮体
33 固定用索状体
35 管理施設
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Algae culture apparatus 2 Synthetic resin container 3 Drift prevention means 5 Sea bottom 6 Sea surface 11 Algae 12 Liquid culture medium 21 Container main body 21a Mouth part 22 Cap 31 Cable body 32 Frame-like floating body 33 Fixation cable body 35 Management facility

Claims (9)

合成樹脂容器内に藻類と液状培地とを封入し、これらを封入した前記合成樹脂容器を多数集合させた状態で水上又は水中に浮遊させ、前記合成樹脂容器内で前記藻類を培養することを特徴とする藻類培養方法。   Algae and a liquid medium are enclosed in a synthetic resin container, and the algae are cultured in the synthetic resin container by suspending them in water or water in a state where a large number of the synthetic resin containers in which these are enclosed are assembled. Algae culture method. 前記合成樹脂容器を繋いで浮体構造物を構築し、前記浮体構造物を洋上に浮かべた状態に係留することを特徴とする請求項1記載の藻類培養方法。   2. The algal culture method according to claim 1, wherein a floating structure is constructed by connecting the synthetic resin containers, and the floating structure is moored in a floating state on the ocean. 前記藻類と液状培地とを封入した前記合成樹脂容器内を外部に対して陽圧にすることを特徴とする請求項1又は2記載の藻類培養方法。   The algal culture method according to claim 1 or 2, wherein the inside of the synthetic resin container in which the algae and the liquid medium are enclosed is set to a positive pressure with respect to the outside. 前記合成樹脂容器として、ブロー成形されたポリエステル製容器を用いることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の藻類培養方法。   The algae culture method according to any one of claims 1 to 3, wherein a blow-molded polyester container is used as the synthetic resin container. 藻類と液状培地とが封入される多数の合成樹脂容器と、これら合成樹脂容器を集合させた状態に保持する漂流防止手段とを備えることを特徴とする藻類培養装置。   An algae culture apparatus comprising a large number of synthetic resin containers in which algae and a liquid medium are enclosed, and drift prevention means for holding these synthetic resin containers in an aggregated state. 前記合成樹脂容器が、ブロー成形されたポリエステル製容器であることを特徴とする請求項5記載の藻類培養方法。   6. The algae culture method according to claim 5, wherein the synthetic resin container is a blow molded polyester container. 前記合成樹脂容器は、内容積が10リットル〜200リットルであることを特徴とする請求項5又は6記載の藻類培養装置。   The algal culture apparatus according to claim 5 or 6, wherein the synthetic resin container has an internal volume of 10 liters to 200 liters. 前記合成樹脂容器が光透過性材料により形成されていることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項記載の藻類培養装置。   The algae culture apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the synthetic resin container is formed of a light transmissive material. 前記合成樹脂容器を繋いで洋上に浮かべた状態に係留される浮体構造物を構築していることを特徴とする請求項5から8のいずれか一項記載の藻類培養装置。

The algae culture apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein a floating structure that is moored in a state of being floated on the ocean by connecting the synthetic resin containers is constructed.

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