JP4993672B2 - Algae cultivation apparatus and algae cultivation method - Google Patents
Algae cultivation apparatus and algae cultivation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4993672B2 JP4993672B2 JP2006197072A JP2006197072A JP4993672B2 JP 4993672 B2 JP4993672 B2 JP 4993672B2 JP 2006197072 A JP2006197072 A JP 2006197072A JP 2006197072 A JP2006197072 A JP 2006197072A JP 4993672 B2 JP4993672 B2 JP 4993672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seawater
- carbon dioxide
- algae
- cultivation
- microbubbles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 title claims description 30
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 title claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 128
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 64
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 64
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 62
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000002101 nanobubble Substances 0.000 claims description 16
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 3
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 2
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 241000584629 Aosa Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000195628 Chlorophyta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 241000658379 Manihot esculenta subsp. esculenta Species 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 241001474791 Proboscis Species 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 241001261506 Undaria pinnatifida Species 0.000 description 1
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Landscapes
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
Description
この発明は、藻類を栽培するための藻類栽培装置及びその藻類栽培方法に関するものである。 The present invention relates to an algae cultivation apparatus and an algae cultivation method for cultivating algae.
従来、特許文献1に示すように、海藻に二酸化炭素を供給して栽培を促成する方法が考えられている。 Conventionally, as shown in Patent Document 1, a method of promoting cultivation by supplying carbon dioxide to seaweed has been considered.
しかしながら、本発明者は単純に二酸化炭素を供給、溶解するものであると、海水のpHが酸性になってしまい、藻類が枯れてしまうという問題があることを発見した。
そこで本発明は、海水に二酸化炭素を供給して藻類の栽培を効率化させると共に、二酸化炭素を供給した際に生じる不具合を解消した藻類栽培装置及びその方法を提供することをその主たる所期課題とするものである。 Accordingly, the present invention aims to provide an algae cultivation apparatus and method for solving the problems that occur when supplying carbon dioxide to seawater to increase the efficiency of algae cultivation and at the same time providing carbon dioxide. It is what.
すなわち本発明に係る藻類栽培装置は、海水を貯えて藻類を栽培するための栽培槽と、前記栽培槽内の海水に二酸化炭素をナノバブル又はマイクロバブルにして供給するためのバブル発生器を有する二酸化炭素供給機構と、前記栽培槽内の海水を電気分解する電気分解機構と、を備え、前記バブル発生器が、微細孔を有する中空構造体に二酸化炭素を通気することでナノバブル又はマイクロバブルが発生するものであることを特徴とする。ここで「海水」とは、海から採取した天然海水及び人工的に生成した人工海水を含む概念である。「藻類」とは、主として海水に生息する海藻であり、例えば、コンブ、ワカメ、ヒジキやモズク等の褐藻類、アサクサノリやテングサ等の紅藻類、アオサやアオノリ等の緑藻類がある。 That is, the algal cultivation apparatus according to the present invention includes a cultivation tank for storing seawater to grow algae, and a bubble generator for supplying carbon dioxide to the seawater in the cultivation tank as nanobubbles or microbubbles. A carbon supply mechanism and an electrolysis mechanism that electrolyzes seawater in the cultivation tank, and the bubble generator generates nanobubbles or microbubbles by aerating carbon dioxide through a hollow structure having fine pores. It is a thing to do. Here, “seawater” is a concept including natural seawater collected from the sea and artificially generated seawater. The “algae” are seaweeds mainly inhabiting seawater, and examples thereof include brown algae such as kombu, wakame, hijiki and mozuku, red algae such as cassava and proboscis, and green algae such as aosa and aonori.
このようなものであれば、海水に二酸化炭素を供給するので、藻類の成長を促進することができる。また、海水に二酸化炭素を溶解させることによって、海水のpHが酸性になってしまうが、海水を電気分解することによって、このpHを海水のpHである弱アルカリに維持することができるようになる。したがって、海水に二酸化炭素を供給して藻類の栽培を効率化させると共に、二酸化炭素を供給した際に生じる不具合を解消することができる。 If it is such, since carbon dioxide is supplied to seawater, the growth of algae can be promoted. Moreover, by dissolving carbon dioxide in seawater, the pH of the seawater becomes acidic, but by electrolyzing the seawater, this pH can be maintained at a weak alkali which is the pH of the seawater. . Therefore, carbon dioxide is supplied to seawater to increase the efficiency of algae cultivation, and problems caused when carbon dioxide is supplied can be solved.
ここで、二酸化炭素が海水中に溶解したときの化学反応式を以下に示す。まず、海水中に溶解した二酸化炭素は、海水中に解離し、水素イオンを放出して炭酸水素イオン(HCO3 −)あるいは炭酸イオン(CO3 2−)になる。このことから、海水に二酸化炭素を溶解させると海水中に水素イオンが増加して、そのpHが酸性に変化することがわかる。 Here, the chemical reaction formula when carbon dioxide is dissolved in seawater is shown below. First, carbon dioxide dissolved in seawater is dissociated in seawater and releases hydrogen ions to become bicarbonate ions (HCO 3 − ) or carbonate ions (CO 3 2− ). From this, it is understood that when carbon dioxide is dissolved in seawater, hydrogen ions increase in the seawater and the pH changes to acidic.
CO2+H2O→H2CO3 ・・・(1)
H2CO3 →H++HCO3 − ・・・(2)
HCO3 − →H++CO3 − ・・・(3)
CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3 (1)
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 − (2)
HCO 3 − → H + + CO 3 − (3)
具体的には、前記電気分解機構が前記海水のpHを藻類の生長に適したpH7.5〜8.5に調節することが望ましい。 Specifically, it is desirable that the electrolysis mechanism adjusts the pH of the seawater to pH 7.5 to 8.5 suitable for algae growth.
前記電気分解機構の具体的な実施の態様としては、前記電気分解機構が、前記海水に浸漬される電極と、その電極に電流を流す電源とを備えていることが考えられる。 As a specific embodiment of the electrolysis mechanism, it is conceivable that the electrolysis mechanism includes an electrode immersed in the seawater and a power source for supplying current to the electrode.
このようなものであれば、陽極及び陰極ではそれぞれ以下の電極反応が生じ、海水をpH7.5〜8.5に調節することができるようになる。 If it is such, the following electrode reaction will arise in an anode and a cathode, respectively, and seawater can be adjusted now to pH7.5-8.5.
陽極の電極反応:
2H2O=O2+4H++4e− ・・・(4)
2Cl−=Cl2+2e− ・・・(5)
2HOCl+2H++2e−=Cl2+2H2O ・・・(6)
Anode electrode reaction:
2H 2 O = O 2 + 4H + + 4e − (4)
2Cl − = Cl 2 + 2e − (5)
2HOCl + 2H + + 2e − = Cl 2 + 2H 2 O (6)
陰極の電極反応:
2H2O+2e−=H2+2OH− ・・・(7)
O2+2H2O+2e−=H2O2+2OH− ・・・(8)
H2O2+2e−=2OH− ・・・(9)
Cathode electrode reaction:
2H 2 O + 2e − = H 2 + 2OH − (7)
O 2 + 2H 2 O + 2e − = H 2 O 2 + 2OH − (8)
H 2 O 2 + 2e − = 2OH − (9)
微量な電流であっても電気分解を行うことができることを考慮すると、前記電源の具体的な実施の態様としては、前記電源が太陽電池や風力発電機などの自然力を利用して発電するものであることが望ましい。 In consideration of the fact that electrolysis can be performed even with a very small amount of current, as a specific embodiment of the power source, the power source generates power using natural power such as a solar cell or a wind power generator. It is desirable to be.
海水に二酸化炭素を供給して藻類が生長しやすくするだけでなく、さらに海水の温度を低下させて藻類が生長するのに好適な水温にするためには、前記二酸化炭素供給機構が、液化した二酸化炭素を供給するものであることが望ましい。これならば、液化二酸化炭素自体の温度によって、供給途中で温度が上昇するとはいっても依然として低い温度なので、海水の温度上昇を防ぐこと、又は水温を低下させることができる。 In order not only to supply carbon dioxide to seawater to make algae easy to grow, but also to reduce the temperature of seawater to a water temperature suitable for algae to grow, the carbon dioxide supply mechanism is liquefied. It is desirable to supply carbon dioxide. If this is the case, the temperature of the liquefied carbon dioxide itself increases even during the supply, but it is still a low temperature, so it is possible to prevent the temperature of the seawater from rising or to lower the water temperature.
二酸化炭素を海水中に溶解しやすくするためには、前記二酸化炭素供給機構が、前記海水に供給される二酸化炭素をナノバブル又はマイクロバブルにするバブル発生器を備えていることが望ましい。また、マイクロバブルとは直径が50μm以下の微小気泡をいい、ナノバブルとは直径が1μmに満たない超微小気泡をいう。マイクロバブル及びナノバブルには、藻類細胞中への気体吸収率の向上作用だけでなく、殺菌作用や水質浄化作用がある。したがって、分子状二酸化炭素を海水中に分散しやすくすることにより細胞への二酸化炭素の取り込みを促進し、光合成を活性化させるだけでなく、藻類の栽培環境をクリーンにすることができる。 In order to facilitate the dissolution of carbon dioxide in seawater, the carbon dioxide supply mechanism preferably includes a bubble generator that converts carbon dioxide supplied to the seawater into nanobubbles or microbubbles. Microbubbles are microbubbles having a diameter of 50 μm or less, and nanobubbles are ultrafine bubbles having a diameter of less than 1 μm. Microbubbles and nanobubbles have not only an action of improving the gas absorption rate into algal cells but also a bactericidal action and a water quality purification action. Therefore, by making it easy to disperse molecular carbon dioxide in seawater, it is possible not only to promote the uptake of carbon dioxide into cells and activate photosynthesis, but also to clean the algae cultivation environment.
また、本発明に係る藻類栽培方法は、海水を貯えて藻類を栽培するための栽培槽に二酸化炭素をナノバブル又はマイクロバブルにして供給するとともに、前記栽培槽内の海水を電気分解して海水中のpHを調整する藻類栽培方法であり、前記バブル発生器が、微細孔を有する中空構造体に二酸化炭素を通気することでナノバブル又はマイクロバブルが発生するものであることを特徴とする。 In addition, the algal cultivation method according to the present invention supplies carbon dioxide as nanobubbles or microbubbles to a cultivation tank for storing seawater and cultivating algae, and electrolyzes the seawater in the cultivation tank in the seawater. The algae cultivation method of adjusting the pH of the algae is characterized in that the bubble generator generates nanobubbles or microbubbles by aeration of carbon dioxide through a hollow structure having fine pores .
このようなものであれば、海水に二酸化炭素を供給することによって、藻類の栽培を促進することができるとともに、二酸化炭素を供給することで海水が酸性になってしまい、藻類が枯れてしまうことを防ぐことができる。 If it is such, while supplying carbon dioxide to seawater, cultivation of algae can be promoted, and by supplying carbon dioxide, seawater becomes acidic and the algae wither. Can be prevented.
栽培方法に用いる二酸化炭素としては、液化した二酸化炭素が好ましい。これによって、海水の温度を低下させることができ、藻類の生長に好適な環境にすることができる。 As carbon dioxide used for the cultivation method, liquefied carbon dioxide is preferable. Thereby, the temperature of seawater can be reduced and it can be set as the suitable environment for growth of algae.
また、二酸化炭素の具体的な供給方法としては、前記二酸化炭素をナノバブル又はマイクロバブルにして供給することが望ましい。このようなものであれば、分子状二酸化炭素を海水中に分散しやすくなり、藻類細胞に吸収利用されやすくなる。 As a specific method for supplying carbon dioxide, it is desirable to supply the carbon dioxide as nanobubbles or microbubbles. If it is such, it will become easy to disperse | distribute molecular carbon dioxide in seawater, and it will become easy to be absorbed and utilized by the algal cell.
このように本発明によれば、海水に二酸化炭素を供給するので、藻類の成長を促進することができる。また、海水に二酸化炭素を溶解させることによって、海水のpHが酸性になり藻類が枯れてしまうが、海水を電気分解することによって、このpHを海水のpHである弱アルカリに維持することができる。 Thus, according to the present invention, since carbon dioxide is supplied to seawater, the growth of algae can be promoted. In addition, when carbon dioxide is dissolved in seawater, the pH of the seawater becomes acidic and the algae die, but by electrolyzing the seawater, this pH can be maintained at a weak alkali that is the pH of the seawater. .
次に、本発明に係る藻類栽培装置の一実施形態ついて図面を参照して説明する。 Next, an embodiment of the algal cultivation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の藻類栽培装置1は、図1に示すように、ワカメ等の海藻Sを栽培するための栽培槽2と、前記栽培槽2内の海水に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給機構3と、前記栽培槽2内の海水を電気分解する電気分解機構4と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the algal cultivation apparatus 1 of the present embodiment includes a cultivation tank 2 for cultivating seaweed S such as seaweed, and a carbon dioxide supply mechanism 3 that supplies carbon dioxide to seawater in the cultivation tank 2. And an electrolysis mechanism 4 for electrolyzing seawater in the cultivation tank 2.
栽培槽2は海藻Sを栽培するものであり、海水を貯めるとともに海藻Sを収容している。そして栽培槽2は例えば海中あるいは海上に設置される。なお、海藻Sは、栽培槽2から外部に取り出し可能な栽培床SHに保持されている。 The cultivation tank 2 is for cultivating seaweed S, and stores seawater while storing seawater. And the cultivation tank 2 is installed in the sea or the sea, for example. In addition, the seaweed S is hold | maintained on the cultivation bed SH which can be taken out from the cultivation tank 2 outside.
栽培槽2に収容された海藻Sの上部あるいは下部には、赤色、緑色、青色のLED群51を有する照明装置5が設けられている。これによって、太陽光とLED等の人工光との併用あるいは閉鎖系では太陽光を用いることなく人工光のみによって海藻Sを栽培することができる。また、栽培槽2の外部に設けたLED等の人工光源からの人工光又は太陽光を、光ファイバを用いて栽培槽2内に導光して照射するようにしても良い。 An illuminating device 5 having red, green, and blue LED groups 51 is provided above or below the seaweed S accommodated in the cultivation tank 2. Thereby, the seaweed S can be cultivated only by artificial light without using sunlight in combined use of sunlight and artificial light such as LED or in a closed system. Further, artificial light or sunlight from an artificial light source such as an LED provided outside the cultivation tank 2 may be guided and irradiated into the cultivation tank 2 using an optical fiber.
さらに、栽培槽2の底には、LED群51からの光を検出する光検出器6が設けられている。この光検出器6は、光検出信号を制御装置7の光制御部71(図2参照)に出力する。そして、光制御部71はその光検出信号に基づいて、照明装置5のLED群51の光量などを調節する。 Furthermore, a photodetector 6 that detects light from the LED group 51 is provided at the bottom of the cultivation tank 2. The photodetector 6 outputs a light detection signal to the light control unit 71 (see FIG. 2) of the control device 7. And the light control part 71 adjusts the light quantity etc. of the LED group 51 of the illuminating device 5 based on the light detection signal.
二酸化炭素供給機構3は、液体二酸化炭素を貯蔵する液体二酸化炭素貯蔵タンク31と、そのタンク31から液体二酸化炭素を栽培槽2に流通させる流通管32と、その流通管32上に設けられ、二酸化炭素をナノバブルにして供給するバブル発生器33とを備えている。流通管32上には、液体二酸化炭素をタンク31から栽培槽2に流通させるためのポンプ34が設けられている。 The carbon dioxide supply mechanism 3 is provided on a liquid carbon dioxide storage tank 31 that stores liquid carbon dioxide, a distribution pipe 32 that distributes liquid carbon dioxide from the tank 31 to the cultivation tank 2, and the distribution pipe 32. And a bubble generator 33 for supplying carbon in nanobubbles. On the distribution pipe 32, a pump 34 for distributing liquid carbon dioxide from the tank 31 to the cultivation tank 2 is provided.
バブル発生器33としては、加圧溶解による方法(加圧して気体をより多く溶解した状態からキャビテーションなどを用いて発生させる方法)、超音波による方法(超音波を与えることにより気泡を加振させて分裂させる方法)、剪断による方法(激しい流れの中に気体を吹き込んで気体を引きちぎって気泡を細かくする方法)、衝撃波による方法(ベンチェリ管による衝撃波を用いて発生させる方法)を用いたものが考えられる。本実施形態では、微細孔のある中空構造体に二酸化炭素を通気させることによって、二酸化炭素をナノバブルにしている。 As the bubble generator 33, a method by pressure dissolution (a method in which a larger amount of gas is dissolved by pressurization to generate by using cavitation, etc.), a method by ultrasonic waves (bubbles are excited by applying ultrasonic waves) Using a shearing method (a method of blowing a gas into a violent flow and tearing the gas to make bubbles fine), a method using a shock wave (a method using a shock wave generated by a Benchery tube) Conceivable. In this embodiment, carbon dioxide is made into nanobubbles by allowing carbon dioxide to pass through a hollow structure having fine pores.
そして二酸化炭素供給機構3は、栽培槽2内の海水中の水素イオン濃度を検出する水素イオン濃度検出器35を備えている。この水素イオン濃度検出器35は、濃度検出信号を制御装置7の濃度制御部72(図2参照)に出力する。濃度制御部72は、その濃度検出信号に基づいて二酸化炭素供給機構3のポンプ34を制御して二酸化炭素の供給量を制御する、あるいは電気分解機構4の電源42を制御する。さらに、水面直上の大気中の二酸化炭素濃度をモニターして、二酸化炭素の通気量を調節する。 The carbon dioxide supply mechanism 3 includes a hydrogen ion concentration detector 35 that detects the hydrogen ion concentration in the seawater in the cultivation tank 2. The hydrogen ion concentration detector 35 outputs a concentration detection signal to the concentration control unit 72 (see FIG. 2) of the control device 7. The concentration control unit 72 controls the pump 34 of the carbon dioxide supply mechanism 3 based on the concentration detection signal to control the supply amount of carbon dioxide, or controls the power source 42 of the electrolysis mechanism 4. In addition, the carbon dioxide concentration in the atmosphere just above the water surface is monitored to adjust the amount of carbon dioxide aeration.
電気分解機構4は、栽培槽2内の海水を電気分解して、そのpHを弱アルカリ性に調節するものであり、栽培槽2内の海水に浸漬される一対の電極41と、その電極41に電流を流す電源42とを備えている。具体的には、海藻Sが成長するのに適したpH(pH7.5〜8.3)に調節する。 The electrolysis mechanism 4 electrolyzes the seawater in the cultivation tank 2 and adjusts its pH to be weakly alkaline, and a pair of electrodes 41 immersed in the seawater in the cultivation tank 2 and the electrodes 41 And a power supply 42 for supplying current. Specifically, the pH is adjusted to a pH (pH 7.5 to 8.3) suitable for the seaweed S to grow.
本実施形態では、一対の電極41は陰極、陽極共に白金、イリジウム等の導電体を用いている。電源42は直流電源である太陽電池を用いている。これにより装置外部からの電力を必要とすることなく海藻Sを栽培することができる。また、直流電源を用いているので一対の電極41に直流電流を流すのに整流器を必要としない。 In the present embodiment, the pair of electrodes 41 uses a conductor such as platinum or iridium for both the cathode and the anode. The power source 42 uses a solar cell that is a DC power source. Thereby, the seaweed S can be cultivated without requiring electric power from the outside of the apparatus. In addition, since a direct current power source is used, a rectifier is not required to pass a direct current through the pair of electrodes 41.
以上のように、本実施形態の藻類栽培装置1によれば、海水に二酸化炭素を供給溶解させるので、海藻Sの成長を促進することができる。また、電気分解機構4によって、海水を電気分解して弱アルカリ性(pH7.5〜8.2)に調整しているので、海水に二酸化炭素を供給し過ぎることによって海藻Sが枯れてしまうことを防ぐことができる。 As mentioned above, according to the algal cultivation apparatus 1 of this embodiment, since carbon dioxide is supplied and dissolved in seawater, the growth of seaweed S can be promoted. Moreover, since the seawater is electrolyzed by the electrolysis mechanism 4 and adjusted to weak alkalinity (pH 7.5 to 8.2), the seaweed S will wither by supplying too much carbon dioxide to the seawater. Can be prevented.
さらに、二酸化炭素をナノバブルにして供給しているので、二酸化炭素の海水への分子状分散が促進され、二酸化炭素の藻類細胞への吸収、光合成効率を高めることができる。 Furthermore, since carbon dioxide is supplied as nanobubbles, molecular dispersion of carbon dioxide in seawater is promoted, and absorption of carbon dioxide into algal cells and photosynthesis efficiency can be enhanced.
その上、電気分解機構4の電源42に太陽電池等の自然エネルギを利用した電源を用いているので、装置外部からの電力を必要とすることなく海藻Sを栽培することができる。 In addition, since a power source using natural energy such as a solar cell is used as the power source 42 of the electrolysis mechanism 4, the seaweed S can be cultivated without requiring power from the outside of the apparatus.
加えて、液体二酸化炭素を用いているので、その二酸化炭素自体の温度によって海水の温度を低下させることができ、海藻Sの成長に適したものとなる。さらに加えて、栽培槽2内で栽培しているので、海藻Sを外敵から守ることもできる。 In addition, since liquid carbon dioxide is used, the temperature of the seawater can be lowered by the temperature of the carbon dioxide itself, which is suitable for the growth of the seaweed S. In addition, since it is cultivated in the cultivation tank 2, the seaweed S can be protected from external enemies.
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、前記実施形態では栽培槽2は、海中に設置して海藻Sを栽培するものであったが、その他にも陸上に設置して栽培するようにしても良い。 For example, in the above-described embodiment, the cultivation tank 2 is installed in the sea to cultivate the seaweed S. However, the cultivation tank 2 may be installed on the land and cultivated.
また、前記実施形態では、電源は太陽電池であったが、その他にも、風力発電機、水力発電機又は潮の干満で海水が移動するエネルギを電力に変える潮力発電機等を用いたものであっても良い。あるいは商用電源を用いても良い。この場合には、交流電流を直流電流に変換する整流器が必要となる。 Moreover, in the said embodiment, although the power supply was a solar cell, what used the wind power generator, the hydroelectric generator, or the tidal power generator etc. which change the energy which seawater moves by tidal current etc. into others. It may be. Alternatively, a commercial power source may be used. In this case, a rectifier that converts alternating current into direct current is required.
さらに、前記実施形態では二酸化炭素は液体二酸化炭素であったが、その他にも排気二酸化炭素を用いるようにしても良い。これならば、大気中の二酸化炭素を減少させることができ、環境問題を解決することの一手となりうる。 Further, in the above embodiment, carbon dioxide is liquid carbon dioxide, but exhaust carbon dioxide may also be used. If this is the case, carbon dioxide in the atmosphere can be reduced, which can be one of the solutions to environmental problems.
その上、前記実施形態のバブル発生器は、ナノバブルを生成するものであったがマイクロバブルを生成するものであっても良い。 In addition, the bubble generator of the above embodiment generates nanobubbles, but may generate microbubbles.
加えて、前記実施形態では、一対の電極は、陽極及び陰極共に白金、イリジウム等の導電体を用いていたが、陰極にマグネシウム合金(Mg)、陽極に塩化銀(AgCl)を用いることもできる。 In addition, in the above-described embodiment, the pair of electrodes uses a conductor such as platinum or iridium for both the anode and the cathode. However, a magnesium alloy (Mg) can be used for the cathode, and silver chloride (AgCl) can be used for the anode. .
さらに加えて、前記実施形態では、バブル発生器と電気分解機構とを別々に設けるものであったが、前記実施形態におけるバブル発生器の中空構造体を導電性材料から形成して電極と兼用することもできる。 In addition, in the above-described embodiment, the bubble generator and the electrolysis mechanism are separately provided. However, the hollow structure of the bubble generator in the above-described embodiment is formed from a conductive material and is also used as an electrode. You can also
その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, some or all of the above-described embodiments and modified embodiments may be combined as appropriate, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
1 ・・・藻類栽培装置
2 ・・・栽培槽
3 ・・・二酸化炭素供給機構
31・・・バブル発生器
32・・・流通管
33・・・バブル発生器
34・・・ポンプ
35・・・濃度検出器
4 ・・・電気分解機構
41・・・電極
42・・・電源(太陽電池)
5 ・・・照明装置
51・・・LED群
6 ・・・光検出器
7 ・・・制御装置
71・・・光制御部
72・・・濃度制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Algal cultivation apparatus 2 ... Cultivation tank 3 ... Carbon dioxide supply mechanism 31 ... Bubble generator 32 ... Distribution pipe 33 ... Bubble generator 34 ... Pump 35 ... Concentration detector 4 ... Electrolysis mechanism 41 ... Electrode 42 ... Power source (solar cell)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Illuminating device 51 ... LED group 6 ... Photo detector 7 ... Control device 71 ... Light control part 72 ... Concentration control part
Claims (5)
前記栽培槽内の海水に二酸化炭素をナノバブル又はマイクロバブルにして供給するためのバブル発生器を有する二酸化炭素供給機構と、
前記栽培槽内の海水を電気分解する電気分解機構と、を備え、
前記バブル発生器が、微細孔を有する中空構造体に二酸化炭素を通気することでナノバブル又はマイクロバブルが発生するものである藻類栽培装置。 A cultivation tank for storing seawater and cultivating algae,
A carbon dioxide supply mechanism having a bubble generator for supplying carbon dioxide to the seawater in the cultivation tank as nanobubbles or microbubbles,
An electrolysis mechanism for electrolyzing seawater in the cultivation tank ,
An algae cultivation apparatus in which the bubble generator generates nanobubbles or microbubbles by aeration of carbon dioxide through a hollow structure having fine holes .
前記バブル発生器が、微細孔を有する中空構造体に二酸化炭素を通気することでナノバブル又はマイクロバブルが発生するものである藻類栽培方法。 While supplying carbon dioxide as nanobubbles or microbubbles to a cultivation tank for storing seawater and cultivating algae, it is an algae cultivation method that electrolyzes the seawater in the cultivation tank to adjust the pH in the seawater ,
An algae cultivation method in which the bubble generator generates nanobubbles or microbubbles by aeration of carbon dioxide through a hollow structure having fine pores.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006197072A JP4993672B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Algae cultivation apparatus and algae cultivation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006197072A JP4993672B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Algae cultivation apparatus and algae cultivation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008022740A JP2008022740A (en) | 2008-02-07 |
JP4993672B2 true JP4993672B2 (en) | 2012-08-08 |
Family
ID=39114041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006197072A Expired - Fee Related JP4993672B2 (en) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | Algae cultivation apparatus and algae cultivation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4993672B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101489510B1 (en) | 2008-06-05 | 2015-02-03 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Mass production equipment for marine algae by controlling a photosynthetic light source, a deep seaw |
JP5265458B2 (en) * | 2009-06-09 | 2013-08-14 | 学校法人光産業創成大学院大学 | Seawater CO2 concentration measuring device and algae breeding system |
JP5540656B2 (en) * | 2009-11-04 | 2014-07-02 | 株式会社Ihi | Aquatic plant growing apparatus and aquatic plant growing method |
JP5424207B2 (en) * | 2010-03-19 | 2014-02-26 | 益幸 鳴瀬 | Nori culture method and nori treatment method |
JP2011229402A (en) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Nec Soft Ltd | Growing system |
KR101254976B1 (en) | 2011-03-17 | 2013-04-17 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Apparatus for providing culture medium for marine plants |
JP5931684B2 (en) * | 2012-10-10 | 2016-06-08 | 共和コンクリート工業株式会社 | Seaweed seedling culture method |
JP7276772B2 (en) * | 2019-10-18 | 2023-05-18 | 日本製鉄株式会社 | Seaweed growing method and seaweed growing apparatus |
JP7519198B2 (en) | 2020-03-26 | 2024-07-19 | 太平洋セメント株式会社 | Liquid for promoting algae growth and method for growing algae |
JP7641780B2 (en) | 2021-03-18 | 2025-03-07 | 太平洋セメント株式会社 | Algae cultivation system and method for cultivating algae |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH099819A (en) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | Hazama Gumi Ltd | Breeding of marine life requiring carbon dioxide |
JP4525890B2 (en) * | 1997-12-30 | 2010-08-18 | 博文 大成 | Swivel type micro bubble generator |
JP3840246B2 (en) * | 2004-12-17 | 2006-11-01 | 株式会社陸上養殖工学研究所 | Closed circulation culture system and pH adjusting device |
-
2006
- 2006-07-19 JP JP2006197072A patent/JP4993672B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008022740A (en) | 2008-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4993672B2 (en) | Algae cultivation apparatus and algae cultivation method | |
CN103936109B (en) | Drinking-water Electrowinning device | |
JP5736037B2 (en) | Portable hydrogen-rich water production equipment | |
CA2809350C (en) | Carbon dioxide gas fixation method and carbon dioxide gas fixation apparatus | |
US7309441B2 (en) | Electrochemical sterilizing and bacteriostatic method | |
ES2437765T3 (en) | Installation and pretreatment procedure for raw water | |
JP3689541B2 (en) | Seawater electrolyzer | |
CN203938504U (en) | Drinking-water Electrowinning device and apply the equipment of this device | |
JP2002317287A (en) | Electrolytic cell for preparation of hydrogen peroxide and method for producing hydrogen peroxide | |
ES2884087T3 (en) | Method for the simultaneous production of chlorine and carbon neutral compounds by means of a bioelectrochemical system | |
CN106044960B (en) | A method of liquid being concentrated using three-diemsnional electrode processing landfill leachate | |
JP2011157580A (en) | Electrolytic synthesis method of ozone fine bubble | |
CN113371799B (en) | Electrochemical disinfection method based on singlet oxygen | |
CN104829034A (en) | Water body repairing system and water body repairing method | |
JP2018012086A (en) | Bottom mud purification device, bottom mud purification method, and bottom mud power generation method | |
CN207995835U (en) | Water purification system | |
JP2006218385A (en) | Hydrogen recovery type electrolytic water quality improvement device and hydrogen recovery type electrolytic water quality improvement method. | |
JP3561130B2 (en) | Electrolyzer for hydrogen peroxide production | |
JP5265458B2 (en) | Seawater CO2 concentration measuring device and algae breeding system | |
WO2005038091A2 (en) | Use of electrochemical cell to produce hydrogen peroxide and dissolved oxygen | |
CN215479925U (en) | Water treatment device | |
JP2008073189A (en) | Apparatus for producing carbonated spring using circulating bathtub water | |
JP2007014940A (en) | Deep water circulating photocatalytic purifier | |
KR20170063117A (en) | Apparatus for manufacturing sterilized water | |
JP5119557B2 (en) | Production method of carbonated water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20081020 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081029 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20081020 |
|
A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20090331 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090715 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110715 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110809 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111005 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120507 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150518 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4993672 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |