JP4284116B2 - Biomass culture tank and biomass culture method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種プラントから排出される排気ガス等に含まれる二酸化炭素を生物的に固定するバイオマス培養槽およびバイオマス培養方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年における地球温暖化現象の主要原因の1つとして、産業活動における化石燃料燃焼に由来する二酸化炭素の排出が指摘されている。これまでに様々な方法での対策が検討されているが、その1つに光合成生物の培養による二酸化炭素の固定が挙げられる。過去には、フォトバイオリアクターと呼ばれる外界と完全に遮断された閉鎖系システムにおける単一種植物の高効率培養等も検討されている。
【0003】
光合成生物の培養による二酸化炭素の固定は、例えば栄養素を含む培養液を入れた培養槽中に藻体を分散させ、培養槽の底部から二酸化炭素を送り込み、太陽光や人工光を利用して藻体を増殖させることにより行われている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
また、光合成生物が浮遊性菌体であり、液中の光合成生物の濃度が低く、光合成生物単体では十分に二酸化炭素を固定できないことから、光合成生物を無機性または有機性の担持体に付着させることも検討されている(例えば、特許文献2参照。)。
【0005】
さらに、上述したような液相中での光合成生物の培養に対して、気相中で光合成生物を培養し、二酸化炭素を固定することも検討されている(例えば、特許文献3、4参照。)。
【0006】
しかしながら、上述したような光合成生物の培養方法においては要求される二酸化炭素の固定量とそれに必要なコストとの折り合いをつけることが容易でなく、光合成生物の培養により二酸化炭素を固定するプラントの商用的な運用は未だ実現されていない。
【0007】
一方、一般ごみの焼却によって生じる焼却灰や、石炭火力発電により生じる石炭灰については、その処理方法が問題とされている。特に焼却灰については、その殆どが産業廃棄物として埋め立て処理されており、土地の確保や土壌汚染の問題等により、埋め立て以外の処理方法、出来れば付加価値のある製品への利用が求められている。
【0008】
例えば、上記灰類の焼結体は植物や微細藻類、菌類の生育に適当な材料組成や表面状態を有することから、各種菌類、淡水性および海洋性植物の担持体としての応用が検討されている。
【0009】
石炭灰については漁礁や藻類養殖の培地として既存のコンクリートブロックの代用として海中に沈める等の活用も提案されているが、より積極的な活用、例えば二酸化炭素の効率的な固定等への活用が期待されている。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−231538
【特許文献2】
特願平6−319520
【特許文献3】
特開平7−213276
【特許文献4】
特開平8−38158
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、光合成生物を用いた二酸化炭素の生物的固定においては、単位時間、面積あたりの二酸化炭素の固定量を向上させ、稼動コストを低減することが求められている。また、産業廃棄物として処理されている焼却灰や石炭灰を資源として有効利用することも求められている。
【0012】
本発明は上記したような課題を解決するためになされたものであり、空気中あるいは排気ガス中の二酸化炭素を効率的かつ低コストに生物固定することが可能なバイオマス培養槽およびバイオマス培養方法を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明のバイオマス培養槽は、光合成生物および液体培地を保持する培養槽と、前記培養槽に炭酸イオンを含有する培養液を供給する培養液供給手段と、前記培養槽に前記光合成生物の培養に必要な補助栄養素を供給する補助栄養素供給手段と、前記培養槽から液体培地を排出する排出手段とを具備するバイオマス培養槽であって、前記炭酸イオンを含有する培養液が、石炭灰または焼却灰と水とを接触させて得られる溶液に二酸化炭素を接触させて生成した炭酸イオンを含むことを特徴とする。
【0014】
また本発明のバイオマス培養方法は、焼却灰および石炭灰から選択される少なくとも1種と水とを接触させた後、これに二酸化炭素を接触させて炭酸イオンを含有する培養液を作製し、この培養液を用いて光合成生物の培養を行うことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバイオマス培養槽について、図面を参照して説明する。
【0016】
図1は本発明のバイオマス培養槽の一例を示した概略図である。本発明のバイオマス培養槽における培養槽1には、例えば光合成生物2、必要に応じて光合成生物2を表面に付着固定できる無機物または有機物からなる担持体3が液体培地4中に分散されている。
【0017】
そして、培養槽1には光合成生物2の培養に主として用られる炭酸イオンを含有する培養液が培養液供給手段5より供給される。また、光合成生物2の培養に必要なその他の補助栄養素が補助栄養素供給手段6より供給される。さらに、培養槽1にはこれら培養液、補助栄養素の供給により過剰となった液体培地4を排出するための排出手段7が設けられている。
【0018】
上述した培養槽1内の液体培地4は淡水または海水に相当するものであり、光合成生物2の種類によって適宜選択されるものである。
【0019】
培養液供給手段5より供給される炭酸イオンを含む培養液は、石炭灰または焼却灰と水とを接触させて得られる溶液に二酸化炭素を接触させて得られるものを少なくとも含むものである。すなわち、石炭灰または焼却灰にはアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物が含まれており、これと水とを接触させたものにさらに二酸化炭素を接触させることで炭酸イオンを生成させることができる。
【0020】
上述した炭酸イオンの生成は例えば以下のような反応式で表すことができる。なお、下記反応式では炭酸塩として表しているが、これらの炭酸塩は液中で電離して炭酸イオンを生成するものである。
K2O + H2O → 2KOH
2KOH+ CO2 → K2CO3 + H2O
または
Na2O + H2O → 2NaOH
2NaOH+ CO2 → Na2CO3 + H2O
【0021】
具体的には例えば図2に示すように、培養液生成槽8に、一般ごみの焼却所で生じた焼却灰、石炭火力発電所で生じた石炭灰等の灰類9aおよびこれらのものに必要に応じて重金属を除去する処理を行って得られる処理スラグ9bの中から選ばれる少なくとも1種を充填し、水分供給手段10により水分を供給して溶液を調整する。さらに、この培養液生成槽8内の溶液中に焼却所や火力発電所等から排出された二酸化炭素を含む排ガスを二酸化炭素供給手段11により放出し、炭酸イオンを生成させる。
【0022】
上述したような方法により炭酸イオンを含む培養液を作製することで、焼却所、火力発電所から排出される二酸化炭素だけでなく、これらのものから排出される焼却灰や石炭灰を処理することもでき、二酸化炭素の効率的な生物的固定だけでなく、廃棄物量を減らし資源の有効利用が可能となる。また、このような方法により得られた炭酸イオンを含む培養液を主として用いて光合成生物2の培養を行うことで、光合成生物2の培養も促進させることができる。
【0023】
このような培養液については微細藻類の増殖速度を高くするため、その炭酸イオン濃度、水素イオン濃度を所定の濃度に調整することが好ましい。また、炭酸イオン濃度、水素イオン濃度以外の光合成生物の成長に必要な無機成分および有機成分の濃度についても調整することが好ましい。培養液中の炭酸イオン濃度は培養する光合成生物の種類によっても異なるが、例えば最終的な調整が行われた培養液において0.001[mol/l]〜0.01[mol/l]程度であることが好ましい。
【0024】
炭酸イオン濃度、水素イオン濃度の調整は、例えば培養液を製造する際の炭酸イオン等の生成量を調整することにより行ってもよいし、一旦培養液を作製した後、所定の成分を添加することにより調整してもよい。
【0025】
培養液を製造する際の炭酸イオン、水素イオンの生成量を調整することにより濃度を調整する方法としては、例えば培養液生成槽8に充填する灰類9a、処理スラグ9bの量、水分供給手段10により供給する水分の量、二酸化炭素供給手段11により放出する二酸化炭素の量等を適宜調整することにより行う。
【0026】
また、培養液を製造した後における炭酸イオン濃度、水素イオン濃度の調整は、例えば補助栄養素供給手段6等から炭酸イオン濃度、水素イオン濃度を上昇または低下させることのできる物質を添加して行う。
【0027】
炭酸イオン、水素イオン以外の光合成生物の成長に必要な無機成分および有機成分の濃度についても、例えば補助栄養素供給手段6から所定の成分(補助栄養素)を供給して調整する。補助栄養素としては、例えば硫酸マグネシウム、硫酸銅および硫酸亜鉛等が挙げられる。
【0028】
このような炭酸イオン、水素イオン、その他光合成生物の成長に必要な無機成分および有機成分の濃度の調整は、例えば培養液供給手段5の途中にこれらの濃度を測定する濃度測定手段であるセンサ12を設け、このセンサ12の測定結果を基に所定の濃度、組成となるように組成調整手段13で培養液生成槽8における炭酸イオン等の生成量の調整、その後の補助栄養素供給手段6による各成分の添加量の調整を行うことによりなされる。
【0029】
このようにして成分調整が行われた培養液は培養槽1へ供給される。この際の培養液の供給量は、例えば排出手段7に培養槽1から排出される液体培地4中の含有有機物濃度を測定する含有有機物濃度測定手段14を設け、この含有有機物濃度測定手段14の測定結果に応じて供給量を調整する供給量調整手段15により行われることが好ましい。このようにして培養液の供給量を調整することで、培養液の過不足を抑制し、光合成生物2を効率的に培養することができる。
【0030】
本発明における光合成生物2としては上述したような培養液に含まれる炭酸イオンを栄養源として培養できるものであれば特に制限されるものではなく、例えば藻類、微細藻類のような液体培地中で培養するものの他、水耕栽培により培養可能な野菜等であってもよい。二酸化炭素の効率的な処理、すなわち生物的固定という観点からは増殖速度の高いものが好ましく、このようなものとしては微細藻類が好適に用いられる。
【0031】
微細藻類としては、例えばクロレラ、スピルリナ等の微細藻類が増殖速度が高いため好ましく、具体的にはSynechocystis sp.PCC6803、Anabaena Cylindrica等を用いることができる。
【0032】
上述したような光合成生物2として藻類、微細藻類を用いる場合には、これらのものが付着できるように担持体3を用いることが好ましい。担持体3は、例えば一般ごみの焼却所で生じた焼却灰もしくは石炭火力発電所で生じた石炭灰等の灰類またはこれらのものに必要に応じて重金属除去処理を施して得られる処理スラグ等から選ばれる少なくとも1種と、ポリエチレン等のバインダとを混合し、所定の形状に成形することにより得られるものである。
【0033】
このような焼却灰や石炭灰を用いることで、廃棄物として処理されている焼却灰や石炭灰の量を減らすことができるとともに、これら焼却灰や石炭灰には光合成生物2の培養に必要な成分も含まれているため、光合成生物2の培養を促進することもできる。
【0034】
この担持体3には予め培養対象となる光合成生物2の種子、胞子もしくは株を内部に包含または表面に付着させておくことが好ましい。光合成生物2の培養過程で担持体3には光合成生物2が付着するが、予め内部または表面に光合成生物2の種子、胞子もしくは株等を包含または付着しておくことで、より効率的に培養を行うことが可能となる。
【0035】
また、担持体3には培養対象となる光合成生物2の生育に必要な栄養素を内部に包含または表面に付着させておくことが好ましい。光合成生物2の培養過程では培養液供給手段5および栄養素供給手段6により光合成生物2の生育に必要な栄養素が供給されるが、予め内部または表面に光合成生物2の生育に必要な栄養素を包含または付着しておくことで、より効率的に培養を行うことが可能となる。
【0036】
上述したように担持体3の内部に光合成生物2の種子、胞子もしくは株またはその生育に必要な栄養素を含有させるには、例えば一般ごみの焼却所で生じた焼却灰もしくは石炭火力発電所で生じた石炭灰等の灰類またはこれらのものに必要に応じて重金属除去処理を施して得られる処理スラグ等から選ばれる少なくとも1種と、ポリエチレン等のバインダと、光合成生物2の種子、胞子もしくは株またはその生育に必要な栄養素とを混合した後、所定の形状に成形することにより行う。
【0037】
また、担持体3の表面に光合成生物2の種子、胞子もしくは株またはその生育に必要な栄養素を付着させるには、例えば上述したような灰類または処理スラグ等から選ばれる少なくとも1種とポリエチレン等のバインダとを混合し所定の形状に成形した後、その表面に光合成生物2の種子、胞子もしくは株、またはその生育に必要な栄養素を付着させることにより行う。
【0038】
このようにして得られる担持体3は、例えば最大直径2cm以下のペレット状にして培養槽1内の液体培地4に分散させてもよいし、プラスチック、植物繊維または金属等からなる網状またはかご状の構造物の内部に保持してもよいし、そのような構造物に固定してもよい。
【0039】
担持体3をこのような網状またはかご状の構造物の内部に保持または固定することで、培養後における光合成生物2が付着した担持体3の回収が容易になると共に、培養中においても担持体3へ液体培地4を十分に循環させることができ、培養、回収を効率的に行うことができる。
【0040】
光合成生物2の培養は、培養槽1への人工光や太陽光の照射により行われる。光合成生物2は液体培地4に分散したまま成長する他、液体培地4に担持体3が分散されている場合にはその表面でも高密度に成長する。
【0041】
培養槽1中の液体培地4は、光合成生物2およびこれを付着した担持体3を平均的に日光や栄養分と接触させて効率的に培養するために循環させることが好ましい。このような液体培地4の循環は、例えば培養槽1への培養液の流入により、あるいは、焼却所、火力発電所等から排出される排気ガスの培養槽1内への放出により、または、モータ、ポンプ、水車等の利用により行われる。
【0042】
循環方向は特に制限されるものではなく、例えば培養槽1の垂直方向の中心軸を中心として渦を形成するような平面方向の循環方向としてもよいし、培養槽1の底面中心から上方へ湧き上り、周辺部で底部へ沈降するような垂直方向の循環方向としてもよい。
【0043】
また培養槽1は、例えば図3に示すように、その採光部を選択的透光性フィルムもしくはガラス16で覆うことが好ましい。この選択的透光性フィルムもしくはガラス16は、例えば培養槽1に入射する可視光、特に光合成生物2の光合成に用いられる波長の光を透過し、培養槽1内から培養槽1外へ向かう光は透過させず、培養槽1内に反射させるものである。このような選択的透光性フィルムもしくはガラス16で採光部を覆うことで入射光の有効利用が可能となる。
【0044】
また、培養槽1内の側面や底面は鏡面17とすることが好ましい。培養槽1内の側面や底面を鏡面17とすることで、培養槽1内に入射した光が培養槽1内の側面や底面に吸収されることを抑制し、入射光の有効利用が可能となる。
【0045】
さらに、このような鏡面17の表面上には光触媒層18を設けることが好ましい。光触媒層18としては、例えば酸化チタンからなるものが挙げられる。このような光触媒層18を設けることで、鏡面17における光合成生物2、汚れ等の付着を抑制し、鏡面17の反射効率の低下を抑制することができる。
【0046】
培養槽1の液体培地中を浮遊する光合成生物2もしくはこれが付着した担持体3は、適当な回収手段を用いて回収される。回収手段としては、例えばフィルタが好適に用いられる。
【0047】
フィルタは、光合成生物2を担持した担持体3を回収するための比較的目の粗いフィルタと、水中に分散したまま成長した光合成生物2を回収するための目の細かいフィルタとを併用することで、より効率的に光合成生物2を回収することができる。
【0048】
担持体3を回収するためのフィルタとしては、担持体3の最大径よりも目の細かい網目構造や格子構造を有する平面あるいは袋状の構造物が用いられる。また、光合成生物2を回収するためのフィルタとしては、光合成生物2の最大径よりも目の細かい網目・格子構造を有する平面あるいは袋状の構造物、例えば布、紙もしくはプラスチック製のろ紙、不織布、または、多孔質構造を有するスポンジもしくは軽石等を用いることができる。
【0049】
培養槽1内におけるろ過操作により光合成生物2およびこれが付着した担持体3を捕獲したフィルタは、光合成生物2および担持体3と共に液体培地4から引き上げられる。担持体3の表面に付着した光合成生物2は、機械的処理あるいは化学的処理により分離、回収される。光合成生物2が分離され再生された担持体3は適当な返送手段を用いて再度培養槽1中に投入し、光合成生物2の培養に役立ててもよい。
【0050】
また、ろ過操作によりフィルタに付着した光合成生物2は、担持体3の表面に付着した光合成生物2と同様、機械的処理あるいは化学的処理により回収する。フィルタが有機物の場合には、フィルタごとバイオマスとして活用してもよい。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、光合成生物の培養に炭酸イオンを含有する培養液を用いることで、光合成生物の培養を促進し二酸化炭素の効率的な生物的固定が可能になる。また、炭酸イオンを含有する培養液の製造に二酸化炭素および従来廃棄されていた石炭灰もしくは焼却灰を用いることで、環境への負荷の低減、資源の有効利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバイオマス培養槽の一例を示した概略図
【図2】本発明のバイオマス培養槽の他の例を示した概略図
【図3】本発明のバイオマス培養槽における培養槽の一例を示した断面図
【符号の説明】
1…培養槽 2…光合成生物 3…担持体 4…液体培地 5…培養液供給手段 6…補助栄養素供給手段 7…排出手段 8…培養液生成槽 9a…灰類 9b…処理スラグ 10…水分供給手段 11…二酸化炭素供給手段 12…濃度測定手段 13…組成調整手段 14…含有有機物濃度測定手段 15…供給量調整手段 16…選択的透光性フィルムまたはガラス 17…鏡面 18…光触媒層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biomass culture tank and a biomass culture method for biologically fixing carbon dioxide contained in exhaust gas discharged from various plants.
[0002]
[Prior art]
As one of the main causes of the global warming phenomenon in recent years, the emission of carbon dioxide derived from fossil fuel combustion in industrial activities has been pointed out. Various measures have been studied so far, one of which is fixing carbon dioxide by culturing photosynthetic organisms. In the past, high-efficiency culture of single-species plants in a closed system called a photobioreactor that is completely blocked from the outside world has been studied.
[0003]
For example, carbon dioxide is fixed by culturing photosynthetic organisms. For example, algal bodies are dispersed in a culture tank containing a culture solution containing nutrients, carbon dioxide is fed from the bottom of the culture tank, and sunlight or artificial light is used to algae. It is carried out by growing the body (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In addition, the photosynthetic organism is attached to an inorganic or organic carrier because the photosynthetic organism is a floating cell, the concentration of the photosynthetic organism in the liquid is low, and the photosynthesis organism alone cannot fix carbon dioxide sufficiently. (For example, see Patent Document 2).
[0005]
Furthermore, in contrast to culturing photosynthetic organisms in the liquid phase as described above, it has been studied to culture photosynthetic organisms in the gas phase and fix carbon dioxide (see, for example,
[0006]
However, in the method for culturing photosynthetic organisms as described above, it is not easy to strike a balance between the required amount of carbon dioxide to be fixed and the cost required for it, and commercial use of a plant that fixes carbon dioxide by culturing photosynthetic organisms. Operation has not been realized yet.
[0007]
On the other hand, regarding incineration ash produced by incineration of general waste and coal ash produced by coal-fired power generation, the treatment method is considered a problem. In particular, most of incineration ash is landfilled as industrial waste, and due to problems such as securing land and soil contamination, it is required to use treatment methods other than landfill, and if possible, products with added value. Yes.
[0008]
For example, since the sintered body of ash has a material composition and surface state suitable for the growth of plants, microalgae and fungi, its application as a carrier for various fungi, freshwater and marine plants has been studied. Yes.
[0009]
Coal ash has been proposed to be submerged in the sea as a substitute for existing concrete blocks as a medium for fishing reefs and algae culture, but more active use, for example, efficient fixation of carbon dioxide, etc. Expected.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2001-231538 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 6-319520
[Patent Document 3]
JP-A-7-213276
[Patent Document 4]
JP-A-8-38158
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the biological fixation of carbon dioxide using a photosynthetic organism, it is required to improve the fixed amount of carbon dioxide per unit time and area and reduce the operating cost. In addition, incineration ash and coal ash treated as industrial waste are also required to be effectively used as resources.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a biomass culture tank and a biomass culture method capable of biologically fixing carbon dioxide in air or exhaust gas efficiently and at low cost. It is intended to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The biomass culture tank of the present invention comprises a culture tank for holding a photosynthetic organism and a liquid medium, a culture solution supply means for supplying a culture solution containing carbonate ions to the culture tank, and a culture vessel for culturing the photosynthetic organism. A biomass culture tank comprising supplementary nutrient supply means for supplying necessary supplementary nutrients and discharge means for discharging a liquid medium from the culture tank , wherein the culture solution containing carbonate ions is coal ash or incinerated ash The solution obtained by bringing water into contact with water contains carbonate ions produced by bringing carbon dioxide into contact with the solution .
[0014]
In the biomass culture method of the present invention, after bringing water into contact with at least one selected from incineration ash and coal ash, carbon dioxide is brought into contact therewith to produce a culture solution containing carbonate ions. It is characterized by culturing a photosynthetic organism using a culture solution.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the biomass culture tank of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a biomass culture tank of the present invention. In the
[0017]
A culture solution containing carbonate ions mainly used for culturing the
[0018]
The liquid medium 4 in the
[0019]
Medium containing carbonate ions supplied from the culture medium supply means 5 includes at least those obtained by contacting carbon dioxide into the solution obtained by contacting the coal ash or ash and water. In other words, coal ash or incinerated ash contains an oxide of alkali metal or alkaline earth metal, and carbon dioxide can be generated by bringing carbon dioxide into contact with water in contact with this. it can.
[0020]
The production | generation of the carbonate ion mentioned above can be represented by the following reaction formula, for example. In addition, although it represents as carbonate in the following reaction formula, these carbonates ionize in a liquid and produce | generate a carbonate ion.
K 2 O + H 2 O → 2KOH
2KOH + CO 2 → K 2 CO 3 + H 2 O
Or Na 2 O + H 2 O → 2NaOH
2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O
[0021]
Specifically, as shown in FIG. 2, for example, as shown in FIG. 2,
[0022]
Treating not only carbon dioxide emitted from incinerators and thermal power plants, but also incinerated ash and coal ash emitted from these by producing a culture solution containing carbonate ions by the method described above In addition to efficient biological fixation of carbon dioxide, the amount of waste can be reduced and resources can be used effectively. Moreover, culture | cultivation of the
[0023]
In order to increase the growth rate of microalgae for such a culture solution, it is preferable to adjust its carbonate ion concentration and hydrogen ion concentration to predetermined concentrations. Moreover, it is preferable to adjust also the density | concentration of the inorganic component and organic component which are required for growth of photosynthetic organisms other than carbonate ion concentration and hydrogen ion concentration. The carbonate ion concentration in the culture solution varies depending on the type of photosynthetic organism to be cultivated. For example, in the culture solution in which final adjustment has been performed, it is about 0.001 [mol / l] to 0.01 [mol / l]. Preferably there is.
[0024]
The adjustment of the carbonate ion concentration and the hydrogen ion concentration may be carried out, for example, by adjusting the production amount of carbonate ions or the like when the culture solution is produced, or once the culture solution is prepared, predetermined components are added. You may adjust by.
[0025]
As a method of adjusting the concentration by adjusting the production amount of carbonate ions and hydrogen ions when producing the culture solution, for example,
[0026]
Further, the adjustment of the carbonate ion concentration and the hydrogen ion concentration after the production of the culture solution is performed by adding a substance capable of increasing or decreasing the carbonate ion concentration and the hydrogen ion concentration from the supplementary nutrient supply means 6 or the like, for example.
[0027]
Concentrations of inorganic components and organic components necessary for the growth of photosynthetic organisms other than carbonate ions and hydrogen ions are also adjusted by, for example, supplying predetermined components (auxiliary nutrients) from the supplementary nutrient supply means 6. Examples of supplemental nutrients include magnesium sulfate, copper sulfate, and zinc sulfate.
[0028]
The adjustment of the concentrations of such carbonate ions, hydrogen ions, and other inorganic and organic components necessary for the growth of photosynthetic organisms is performed by, for example, a sensor 12 which is a concentration measuring means for measuring these concentrations in the middle of the culture solution supply means 5. And adjusting the production amount of carbonate ions and the like in the culture medium production tank 8 by the composition adjusting means 13 so as to obtain a predetermined concentration and composition based on the measurement result of the sensor 12, and each of the supplementary
[0029]
The culture solution whose components have been adjusted in this way is supplied to the
[0030]
The
[0031]
As the microalgae, for example, microalgae such as chlorella and spirulina are preferable because of their high growth rate, and specifically, Synechocystis sp. PCC6803, Anabaena Cylindrica and the like can be used.
[0032]
When using algae or microalgae as the
[0033]
By using such incineration ash and coal ash, the amount of incineration ash and coal ash treated as waste can be reduced, and these incineration ash and coal ash are necessary for culturing
[0034]
It is preferable that the
[0035]
Moreover, it is preferable that nutrients necessary for the growth of the
[0036]
As described above, in order to contain the seeds, spores or strains of the
[0037]
In order to attach seeds, spores or strains of the
[0038]
The
[0039]
By holding or fixing the
[0040]
The
[0041]
The liquid medium 4 in the
[0042]
The circulation direction is not particularly limited. For example, the circulation direction may be a planar circulation direction in which a vortex is formed around the central axis in the vertical direction of the
[0043]
In addition, as shown in FIG. 3, for example, the
[0044]
Further, the side surface and the bottom surface in the
[0045]
Furthermore, it is preferable to provide a
[0046]
The
[0047]
The filter uses a relatively coarse filter for recovering the
[0048]
As a filter for recovering the
[0049]
The filter that has captured the
[0050]
In addition, the
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using a culture solution containing carbonate ions for cultivation of photosynthetic organisms, the cultivation of photosynthetic organisms can be promoted and carbon dioxide can be efficiently biologically fixed. In addition, the use of carbon dioxide and coal ash or ash which has been conventionally discarded preparation of culture solution containing carbonate ions, reduce the load on the environment, it is possible to effectively utilize the resources.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a biomass culture tank of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of a biomass culture tank of the present invention. Sectional view showing an example [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記炭酸イオンを含有する培養液が、石炭灰または焼却灰と水とを接触させて得られる溶液に二酸化炭素を接触させて生成した炭酸イオンを含むことを特徴とするバイオマス培養槽。A culture tank for holding a photosynthetic organism and a liquid medium, a culture solution supply means for supplying a culture solution containing carbonate ions to the culture tank, and an auxiliary for supplying supplementary nutrients necessary for culturing the photosynthetic organism to the culture tank A biomass culture tank comprising nutrient supply means and discharge means for discharging a liquid medium from the culture tank,
A biomass culture tank, wherein the culture solution containing carbonate ions contains carbonate ions generated by bringing carbon dioxide into contact with a solution obtained by bringing coal ash or incineration ash into contact with water .
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