JP2001275654A - 食用藻類の生産方法及び装置並びにこれに用いるフィルタ - Google Patents
食用藻類の生産方法及び装置並びにこれに用いるフィルタInfo
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/14—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus with filters, sieves or membranes
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 食用藻類を２４時間無人運転にて回収可能に
して、生産性を大幅に向上すると共に、比較的簡単な設
備で最適な増殖条件を維持して、運動性を有するユーグ
レナでも増殖率を低下することなく、効率的に回収可能
にすることを課題とする。 【解決手段】 食用藻類を栽培槽で増殖し、栽培槽の増
殖液を収穫槽−オーバーフロー槽−栽培槽と循環し、一
定時間毎に作動・停止可能になしたフィルタで以て収穫
槽の増殖液を捕集して回収槽に移行し、そのフィルタを
回収槽で絞って濃縮液を自動的に回収して成る。
して、生産性を大幅に向上すると共に、比較的簡単な設
備で最適な増殖条件を維持して、運動性を有するユーグ
レナでも増殖率を低下することなく、効率的に回収可能
にすることを課題とする。 【解決手段】 食用藻類を栽培槽で増殖し、栽培槽の増
殖液を収穫槽−オーバーフロー槽−栽培槽と循環し、一
定時間毎に作動・停止可能になしたフィルタで以て収穫
槽の増殖液を捕集して回収槽に移行し、そのフィルタを
回収槽で絞って濃縮液を自動的に回収して成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、食糧タンパク質や
家畜飼料として利用できる食用藻類（クロレラ、ユーグ
レナ、スピルリーナ等）の生産方法及び装置及びこれに
用いるフィルタに関する。
家畜飼料として利用できる食用藻類（クロレラ、ユーグ
レナ、スピルリーナ等）の生産方法及び装置及びこれに
用いるフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、食用藻類は栽培槽の肥料液で増殖
されている。そして、スピルリーナ（長さ３００〜５０
０μｍ、幅８μｍ位）のように連藻を形成する比較的大
きな多細胞藻類は収穫槽を網で掬うという方法（単純な
濾過法）で回収されている。しかし、クロレラ（２〜１
０μｍの球形又は卵形）やユーグレナ（３０μｍ以下）
のような単細胞の微細藻類は、単純な濾過法では回収で
きないため、収穫槽の増殖液を採取して他の装置やタン
ク等にうつしかえて、圧縮濾過法、遠心分離法、自然沈
降法によって分離回収されている。
されている。そして、スピルリーナ（長さ３００〜５０
０μｍ、幅８μｍ位）のように連藻を形成する比較的大
きな多細胞藻類は収穫槽を網で掬うという方法（単純な
濾過法）で回収されている。しかし、クロレラ（２〜１
０μｍの球形又は卵形）やユーグレナ（３０μｍ以下）
のような単細胞の微細藻類は、単純な濾過法では回収で
きないため、収穫槽の増殖液を採取して他の装置やタン
ク等にうつしかえて、圧縮濾過法、遠心分離法、自然沈
降法によって分離回収されている。
【０００３】圧縮濾過法は、微細藻類より細かい網目
（開孔径３０μｍ以下）のシート（不織布、織物等）を
備えたフィルタプレス装置を用いて、フィルタのサエギ
リ効果を利用して微細藻類を濾過分離するものである。
また、遠心分離法は、採取した増殖液を所定の容器に入
れて、容器を高速回転して微細藻類を分離する方法であ
る。さらに、自然沈降法は、栽培槽から多量の増殖液を
沈降槽に汲み上げ、沈降槽で微細藻類を自然に沈降濃縮
して分離するものである。この方法は、安価であるた
め、一般に使用されている。
（開孔径３０μｍ以下）のシート（不織布、織物等）を
備えたフィルタプレス装置を用いて、フィルタのサエギ
リ効果を利用して微細藻類を濾過分離するものである。
また、遠心分離法は、採取した増殖液を所定の容器に入
れて、容器を高速回転して微細藻類を分離する方法であ
る。さらに、自然沈降法は、栽培槽から多量の増殖液を
沈降槽に汲み上げ、沈降槽で微細藻類を自然に沈降濃縮
して分離するものである。この方法は、安価であるた
め、一般に使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のうち、圧縮濾過法によるときは、装置に莫大な費用を
要するだけでなく、微細藻類がフィルタ上に捕集・堆積
して、濾過速度が次第に低下するため、圧力を漸次アッ
プしなければならず、またバッチ運転のため、効率が悪
いという問題がある。また、遠心分離法によるときは、
処理能力が小さく、手間と時間を要して実用的でないば
かりか、装置に多額の費用を要するという問題がある。
さらに、自然沈降法によるときは、長い沈降時間と大き
な沈降槽とを要するだけでなく、栽培槽から大量（液量
の１／４程度）の増殖液を汲み上げるため、栽培槽内の
細胞数が大きく変動して増殖率が低下し、生産効率が低
下するという問題がある。特に、微細藻類の中でも運動
性を有するユーグレナの場合、所定培地の細胞数を一定
に維持しなければ、増殖が抑制されるため、この方法に
よるときは、最適細胞数の増殖に時間を要し、生産性が
悪かった。
のうち、圧縮濾過法によるときは、装置に莫大な費用を
要するだけでなく、微細藻類がフィルタ上に捕集・堆積
して、濾過速度が次第に低下するため、圧力を漸次アッ
プしなければならず、またバッチ運転のため、効率が悪
いという問題がある。また、遠心分離法によるときは、
処理能力が小さく、手間と時間を要して実用的でないば
かりか、装置に多額の費用を要するという問題がある。
さらに、自然沈降法によるときは、長い沈降時間と大き
な沈降槽とを要するだけでなく、栽培槽から大量（液量
の１／４程度）の増殖液を汲み上げるため、栽培槽内の
細胞数が大きく変動して増殖率が低下し、生産効率が低
下するという問題がある。特に、微細藻類の中でも運動
性を有するユーグレナの場合、所定培地の細胞数を一定
に維持しなければ、増殖が抑制されるため、この方法に
よるときは、最適細胞数の増殖に時間を要し、生産性が
悪かった。
【０００５】本発明は、食用藻類を２４時間無人運転に
て回収可能にして、生産性を大幅に向上すると共に、比
較的簡単な設備で最適な増殖条件を維持して、運動性を
有するユーグレナでも増殖率を低下することなく、効率
的に回収可能にすることを課題とする。
て回収可能にして、生産性を大幅に向上すると共に、比
較的簡単な設備で最適な増殖条件を維持して、運動性を
有するユーグレナでも増殖率を低下することなく、効率
的に回収可能にすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明である食用藻
類の生産方法は、食用藻類を栽培槽で増殖し、栽培槽の
増殖液を収穫槽−オーバーフロー槽−栽培槽と循環し、
一定時間毎に作動・停止可能になしたフィルタで以て収
穫槽の増殖液を捕集して回収槽に移行し、そのフィルタ
を回収槽で絞って濃縮液を自動的に回収するようにして
成る。
類の生産方法は、食用藻類を栽培槽で増殖し、栽培槽の
増殖液を収穫槽−オーバーフロー槽−栽培槽と循環し、
一定時間毎に作動・停止可能になしたフィルタで以て収
穫槽の増殖液を捕集して回収槽に移行し、そのフィルタ
を回収槽で絞って濃縮液を自動的に回収するようにして
成る。
【０００７】第２の発明である食用藻類の生産装置は、
食用藻類を増殖する栽培槽と、栽培槽の増殖液を汲み上
げて貯留する収穫槽と、収穫槽からオーバーフローした
増殖液を貯留して栽培槽に還流するオーバーフロー槽
と、収穫槽の少なくとも一側に並設した回収槽と、収穫
槽−回収槽間に走行可能に張設したフィルタと、フィル
タを一定時間毎に作動して収穫槽の増殖液を捕集して回
収槽で絞るようになしたロール群とから成る。
食用藻類を増殖する栽培槽と、栽培槽の増殖液を汲み上
げて貯留する収穫槽と、収穫槽からオーバーフローした
増殖液を貯留して栽培槽に還流するオーバーフロー槽
と、収穫槽の少なくとも一側に並設した回収槽と、収穫
槽−回収槽間に走行可能に張設したフィルタと、フィル
タを一定時間毎に作動して収穫槽の増殖液を捕集して回
収槽で絞るようになしたロール群とから成る。
【０００８】第３の発明である第１，２発明に用いるフ
ィルタは、合成繊維及び／又は天然繊維を合成樹脂バイ
ンダーで結着した目付５０〜８００ｇ／ｍ2 の不織布の
下面に、ネット状補強布を一体に設けて成る。不織布の
目付を５０〜８００ｇ／ｍ2 にしたのは、５０ｇ／ｍ2
未満のときはフィルタの長さを長くできるが、開孔径が
大きくなって捕集に時間を要するばかりか、捕集量も少
なくなって回収効率が低下する傾向となり、８００ｇ／
ｍ2 を越えると、フィルタの厚みが厚くなり、捕集量、
捕集率が向上するが、長さが短くなって頻繁に反転を繰
り返さなければならず、故障やフィルタの磨耗が激しく
なる傾向になるからであり、より好ましくは４００ｇ／
ｍ2 前後である。
ィルタは、合成繊維及び／又は天然繊維を合成樹脂バイ
ンダーで結着した目付５０〜８００ｇ／ｍ2 の不織布の
下面に、ネット状補強布を一体に設けて成る。不織布の
目付を５０〜８００ｇ／ｍ2 にしたのは、５０ｇ／ｍ2
未満のときはフィルタの長さを長くできるが、開孔径が
大きくなって捕集に時間を要するばかりか、捕集量も少
なくなって回収効率が低下する傾向となり、８００ｇ／
ｍ2 を越えると、フィルタの厚みが厚くなり、捕集量、
捕集率が向上するが、長さが短くなって頻繁に反転を繰
り返さなければならず、故障やフィルタの磨耗が激しく
なる傾向になるからであり、より好ましくは４００ｇ／
ｍ2 前後である。
【０００９】本発明によるときは、収穫槽の増殖液をオ
ーバーフローして栽培槽に還流するから、栽培槽におけ
る食用藻類の増殖条件が最適な状態に維持される。よっ
て、食用藻類が増殖率を低下することなく増殖され、２
４時間連続的に無人で収穫可能となる。また、フィルタ
の濾過速度を遅くすることができるから、比較的目の粗
いフィルタでも運動性を有しない微細藻類が捕集され
る。さらに、フィルタが収穫槽の増殖液中を走行するか
ら、運動性を有する微細藻類でも、衝突効果とブラウン
運動により効率的に捕集される。
ーバーフローして栽培槽に還流するから、栽培槽におけ
る食用藻類の増殖条件が最適な状態に維持される。よっ
て、食用藻類が増殖率を低下することなく増殖され、２
４時間連続的に無人で収穫可能となる。また、フィルタ
の濾過速度を遅くすることができるから、比較的目の粗
いフィルタでも運動性を有しない微細藻類が捕集され
る。さらに、フィルタが収穫槽の増殖液中を走行するか
ら、運動性を有する微細藻類でも、衝突効果とブラウン
運動により効率的に捕集される。
【００１０】また、何らかの異常により雑藻が発生した
場合でも、フィルタの遮り作用によって保持分離される
から、雑藻が収穫槽からオーバーフロー槽を経て還流す
る増殖液中に含まれることがなく、栽培槽の肥料液の養
分が雑藻にとられることなく、有効に活用することがで
きる。
場合でも、フィルタの遮り作用によって保持分離される
から、雑藻が収穫槽からオーバーフロー槽を経て還流す
る増殖液中に含まれることがなく、栽培槽の肥料液の養
分が雑藻にとられることなく、有効に活用することがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】本発明の食用藻類の生産装置は、図１に示
すように、肥料液を貯留して食用藻類を増殖する栽培槽
１と、栽培槽１の増殖液を汲み上げて貯留する収穫槽２
と、収穫槽２からオーバーフローする増殖液を貯留して
栽培槽１に還流するオーバーフロー槽３と、収穫槽２の
両側に設けた回収槽４、４とから成る。
すように、肥料液を貯留して食用藻類を増殖する栽培槽
１と、栽培槽１の増殖液を汲み上げて貯留する収穫槽２
と、収穫槽２からオーバーフローする増殖液を貯留して
栽培槽１に還流するオーバーフロー槽３と、収穫槽２の
両側に設けた回収槽４、４とから成る。
【００１３】上記回収槽４、４の上部には絞りロール
５、５設け、この絞りロール５、５にフィルタ６の両端
を夫々装着して、フィルタ６の一部が収穫槽２の増殖液
中に浸漬して走行するように張設して成る。上記絞りロ
ール５には、所定時間毎に作動・停止を繰り返してフィ
ルタ６の巻取り・停止を繰り返して所定のテンションで
反転するオートロール機構を内蔵して成る。なお、図
中、７は押さえロール、８はガイドロール、９は肥料液
補充タンク、１０は食用藻類濃縮タンク、１１は人工光
源、１２は炭酸ガスを投入するエアーレーションであ
る。
５、５設け、この絞りロール５、５にフィルタ６の両端
を夫々装着して、フィルタ６の一部が収穫槽２の増殖液
中に浸漬して走行するように張設して成る。上記絞りロ
ール５には、所定時間毎に作動・停止を繰り返してフィ
ルタ６の巻取り・停止を繰り返して所定のテンションで
反転するオートロール機構を内蔵して成る。なお、図
中、７は押さえロール、８はガイドロール、９は肥料液
補充タンク、１０は食用藻類濃縮タンク、１１は人工光
源、１２は炭酸ガスを投入するエアーレーションであ
る。
【００１４】この場合、絞りロール５のオートロール機
構は、栽培槽の細胞数に比例する色相を検知して、この
検知信号によって作動・停止を繰り返して反転するよう
にすると、栽培槽の最適細胞数が維持できるから好適で
ある。また、絞りロール５は、回収槽４、４に設けた
が、一方を繰り出しロールとして、フィルタ６を巻取っ
た後、テンションセンサーによって反転させて、フィル
タ６を繰り出しロールに巻き戻すようにすることもあ
る。さらに、上記フィルタ６は、絞りロール５、５間に
張設したが、絞りロール５、５にエンドレス状に張設す
ることもある。
構は、栽培槽の細胞数に比例する色相を検知して、この
検知信号によって作動・停止を繰り返して反転するよう
にすると、栽培槽の最適細胞数が維持できるから好適で
ある。また、絞りロール５は、回収槽４、４に設けた
が、一方を繰り出しロールとして、フィルタ６を巻取っ
た後、テンションセンサーによって反転させて、フィル
タ６を繰り出しロールに巻き戻すようにすることもあ
る。さらに、上記フィルタ６は、絞りロール５、５間に
張設したが、絞りロール５、５にエンドレス状に張設す
ることもある。
【００１５】ところで、上記実施の形態によるときは、
栽培槽の食用藻類を人工光源で増殖するようにしたが、
太陽光と併用したり、太陽光のみにすることも可能であ
る。
栽培槽の食用藻類を人工光源で増殖するようにしたが、
太陽光と併用したり、太陽光のみにすることも可能であ
る。
【００１６】上記フィルタ６としては、２〜２２ｄｔｅ
ｘのナイロン、ポリエステル等合成繊維及び／又はパー
ム、ジュート等の植物質繊維をアクリル、ＳＢＲラテッ
クス等の合成樹脂で結着した不織布を、片面が１．０ｃ
ｍ角前後の開口径を有する合成繊維製の寒冷紗等のネッ
ト状の補強布で補強したものを用いる。
ｘのナイロン、ポリエステル等合成繊維及び／又はパー
ム、ジュート等の植物質繊維をアクリル、ＳＢＲラテッ
クス等の合成樹脂で結着した不織布を、片面が１．０ｃ
ｍ角前後の開口径を有する合成繊維製の寒冷紗等のネッ
ト状の補強布で補強したものを用いる。
【００１７】上記フィルタ６について、具体的に説明す
る。
る。
【００１８】目付３０ｇ／ｍ2 ，５ｍｍ角ピッチのポリ
エステル繊維製の寒冷紗シートに、１６．５ｄｔｅｘ×
５１ｍｍのポリエステル繊維１２０ｇ／ｍ2 をランドウ
ェバーにより繊維ウェブを形成した後、一次配合樹脂液
（自己架橋ＳＢＲラテックス１００部、水、濃度２０
％）をスプレー散布（散布量：Ａ面２０ｇ／ｍ2 ，Ｂ面
２０ｇ／ｍ2 ）し、上がり目付１９０ｇ／ｍ2 、厚さ１
０ｍｍの一次原反を作製した。
エステル繊維製の寒冷紗シートに、１６．５ｄｔｅｘ×
５１ｍｍのポリエステル繊維１２０ｇ／ｍ2 をランドウ
ェバーにより繊維ウェブを形成した後、一次配合樹脂液
（自己架橋ＳＢＲラテックス１００部、水、濃度２０
％）をスプレー散布（散布量：Ａ面２０ｇ／ｍ2 ，Ｂ面
２０ｇ／ｍ2 ）し、上がり目付１９０ｇ／ｍ2 、厚さ１
０ｍｍの一次原反を作製した。
【００１９】次に、一次原反を二次配合詩液（自己架橋
ＳＢＲラテックス１００部、水、濃度４０％）に含浸加
工（付着量：２１０ｇ／ｍ2 ）、乾燥して、上がり目付
４００ｇ／ｍ2 、厚さ１０ｍｍの所望のフィルタを作製
した。
ＳＢＲラテックス１００部、水、濃度４０％）に含浸加
工（付着量：２１０ｇ／ｍ2 ）、乾燥して、上がり目付
４００ｇ／ｍ2 、厚さ１０ｍｍの所望のフィルタを作製
した。
【００２０】ところで、上記フィルタの重量、繊維重量
は、食用藻類の栽培槽の容量や本発明の装置の能力に応
じて調整することができる。すなわち、装置能力が小さ
い場合は、フィルタの目付をあげることにより、捕集効
率が向上し、回収時間を短縮することができる。
は、食用藻類の栽培槽の容量や本発明の装置の能力に応
じて調整することができる。すなわち、装置能力が小さ
い場合は、フィルタの目付をあげることにより、捕集効
率が向上し、回収時間を短縮することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によるときは、食糧タンパク質や
家畜飼料として利用できる食用藻類を効率よく増殖する
ことができ、無人運転が可能となり、生産性を大幅に向
上することができる。また、運動性を有する微細藻類
（ユーグレナ等）でも増殖率を低下することなく、効率
的に増殖して回収することができる。
家畜飼料として利用できる食用藻類を効率よく増殖する
ことができ、無人運転が可能となり、生産性を大幅に向
上することができる。また、運動性を有する微細藻類
（ユーグレナ等）でも増殖率を低下することなく、効率
的に増殖して回収することができる。
【図１】本発明の装置示す概略構成図である。
１・・・栽培槽 ２・・・収穫槽 ３・・・オーバーフロー槽 ４・・・回収槽 ５・・・絞りロール ６・・・フィルタ ７・・・押さえロール ８・・・ガイドロール ９・・・肥料液補充タンク １０・・・食用藻類濃縮タンク １１・・・人工光源 １２・・・炭酸ガスを投入するエアーレーション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） (Ｃ１２Ｍ 1/00 (Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｒ 1:89） Ｃ１２Ｒ 1:89） (Ｃ１２Ｍ 1/12 (Ｃ１２Ｍ 1/12 Ｃ１２Ｒ 1:89） Ｃ１２Ｒ 1:89）
Claims (3)
- 【請求項１】 食用藻類を栽培槽で増殖し、栽培槽の増
殖液を収穫槽−オーバーフロー槽−栽培槽と循環し、一
定時間毎に作動・停止可能になしたフィルタで以て収穫
槽の増殖液を捕集して回収槽に移行し、そのフィルタを
回収槽で絞って濃縮液を自動的に回収することを特徴と
する食用藻類の生産方法。 - 【請求項２】 食用藻類を増殖する栽培槽と、栽培槽の
増殖液を汲み上げて貯留する収穫槽と、収穫槽からオー
バーフローした増殖液を貯留して栽培槽に還流するオー
バーフロー槽と、収穫槽の少なくとも一側に並設した回
収槽と、収穫槽−回収槽間に走行可能に張設したフィル
タと、フィルタを一定時間毎に作動して収穫槽の増殖液
を捕集して回収槽で絞るようになしたロール群とから成
る食用藻類の生産装置。 - 【請求項３】 合成繊維及び／又は天然繊維を合成樹脂
バインダーで結着した目付５０〜８００ｇ／ｍ2 の不織
布の下面に、ネット状補強布を一体に設けて成る食用藻
類生産用フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096397A JP2001275654A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 食用藻類の生産方法及び装置並びにこれに用いるフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000096397A JP2001275654A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 食用藻類の生産方法及び装置並びにこれに用いるフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001275654A true JP2001275654A (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=18611169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000096397A Pending JP2001275654A (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | 食用藻類の生産方法及び装置並びにこれに用いるフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001275654A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130186347A1 (en) * | 2012-01-22 | 2013-07-25 | Jessica Ann Stephens | Cultivation of sustainable aquatic organisms using multitrophic closed systems |
| JP2015037812A (ja) * | 2011-03-08 | 2015-02-26 | ファナック株式会社 | 放電加工機の加工液濾過装置 |
| US9254455B2 (en) | 2009-12-15 | 2016-02-09 | Industrial Technology Research Institute | Method for filtering |
| US10265340B2 (en) | 2012-02-22 | 2019-04-23 | Kemin Industries, Inc. | Animal feed compositions and methods of using the same |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000096397A patent/JP2001275654A/ja active Pending
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