JP6820511B2 - Algae-containing liquid concentration method, algae recovery method, algae concentration system, and algae recovery system - Google Patents
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Description
本発明は、藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム、及び藻類回収システムに関する。 The present invention relates to an algae-containing liquid concentration method, an algae recovery method, an algae concentration system, and an algae recovery system.
近年、バイオマス燃料や食品の材料等として藻類が注目され、大規模プラントでの藻類培養が盛んに行われている。一方、藻類培養を行う際には培養液から藻類を回収する必要があり、この藻類を回収する方法として遠心分離、凝集剤を利用して藻類を沈降させる手法(例えば、特許文献1参照)、多孔質フィルターを用いて濾過する手法(例えば、特許文献2参照)等が提案、実用化されている。 In recent years, algae have attracted attention as a material for biomass fuels and foods, and algae culture in large-scale plants has been actively carried out. On the other hand, when culturing algae, it is necessary to recover the algae from the culture solution, and as a method for recovering the algae, a method of centrifuging and precipitating the algae using a flocculant (see, for example, Patent Document 1). A method of filtering using a porous filter (see, for example, Patent Document 2) has been proposed and put into practical use.
しかしながら、遠心分離機によって処理する手法は大量の培養液を処理するために多大な時間と労力を要し、凝集剤を添加して処理する手法は、回収した藻類に凝集剤が含まれてしまい、その結果、藻類を食品用途に適用することが難くなるなど、用途に制限が生じるという問題があった。 However, the method of processing with a centrifuge requires a great deal of time and labor to process a large amount of culture solution, and the method of adding and processing a flocculant causes the collected algae to contain the flocculant. As a result, there is a problem that the use of algae is limited, such as difficulty in applying the algae to food use.
また、多孔質フィルターを用いて処理する手法においても、多孔質フィルターに目詰りした藻体の除去(フィルターの洗浄)に多大な時間と労力を要するという問題があった。 Further, even in the method of treating using a porous filter, there is a problem that it takes a lot of time and labor to remove the algae that are clogged in the porous filter (cleaning the filter).
これに対し、濾過面にプレコート材をプレコートしたバネ式フィルターを用い、このバネ式フィルターで培養液を濾過処理することにより藻類を濃縮し、濃縮後に藻体とプレコート材の比重差を利用して、すなわち、プレコート材の比重が1より大きく且つ藻体よりも大きいことを利用して、濃縮液中からプレコート材を分離して藻類を回収する手法が提案されている(特許文献3、特許文献4参照)。
On the other hand, a spring type filter in which a precoat material is precoated on the filtration surface is used, and the algae are concentrated by filtering the culture solution with this spring type filter, and after the concentration, the difference in specific gravity between the algae and the precoat material is used. That is, a method has been proposed in which the precoat material is separated from the concentrate and the algae are recovered by utilizing the fact that the specific gravity of the precoat material is larger than 1 and larger than that of the algae (
このバネ式フィルターとプレコート材を用いた処理手法によれば、分離処理の労力、用途の制限、メンテナンスなどの上記従来手法の課題を解決でき、藻類の濃縮/回収を効率的に行うことが可能になる。 According to the treatment method using this spring type filter and precoat material, it is possible to solve the problems of the above-mentioned conventional method such as labor of separation processing, limitation of use, maintenance, etc., and it is possible to efficiently concentrate / recover algae. become.
ここで、藻類には非常に小さな形状(粒径)のものが多く、このような藻類をフィルターで確実に捕捉して取り除くためには粒径の小さなプレコート材を用いることが必要になる。しかしながら、微粒のプレコート材を用いると、濃縮液中でプレコート材と藻体を分離する際にプレコート材が速やかに沈降せず、プレコート材の沈降・分離に要する時間が多くかかってしまう(なかなか分離できない)。 Here, many algae have a very small shape (particle size), and it is necessary to use a precoat material having a small particle size in order to reliably capture and remove such algae with a filter. However, when a fine-grained precoat material is used, the precoat material does not settle quickly when separating the algae from the precoat material in the concentrate, and it takes a long time to settle and separate the precoat material (it is quite difficult to separate). Can not).
一方、より比重が大きなプレコート材を用いることにより、プレコート材の沈降・分離に要する時間を短くすることも考えられる。 On the other hand, it is also conceivable to shorten the time required for sedimentation and separation of the precoat material by using a precoat material having a larger specific gravity.
しかしながら、比重が大きなプレコート材を用いると、プレコート材を分散させた分散液をバネ式フィルターで濾過してその濾過面にプレコート材をプレコートしてプレコート層を形成する際に、プレコート材が分散液の下方に多く、上方に少なくなり、分散液中でプレコート材を均等に分散させることが難しくなる。これにより、バネ式フィルターの濾過面にプレコート材をプレコートした際に、下方の濾過面に厚いプレコート層が形成され、この下方の濾過面よりも上方の濾過面のプレコート層が薄くなり、濾過面のプレコート層が不均一な状態で形成されてしまう。 However, when a precoat material having a large specific gravity is used, the precoat material is a dispersion liquid when the dispersion liquid in which the precoat material is dispersed is filtered by a spring type filter and the precoat material is precoated on the filtered surface to form a precoat layer. It becomes difficult to evenly disperse the precoat material in the dispersion liquid because it is more in the lower part and less in the upper part. As a result, when the precoat material is precoated on the filtration surface of the spring type filter, a thick precoat layer is formed on the lower filtration surface, the precoat layer on the filtration surface above the lower filtration surface becomes thinner, and the filtration surface becomes thinner. The precoat layer is formed in a non-uniform state.
そして、このようなプレコート層の状態が濾過面の上方と下方で不均一なバネ式フィルターを用いて藻類の濃縮操作を行うと、培養液を効率的且つ好適に濾過処理することができなくなってしまう。 Then, if the algae concentration operation is performed using a spring type filter in which the state of the precoat layer is non-uniform above and below the filtration surface, the culture solution cannot be efficiently and suitably filtered. It ends up.
上記事情に鑑み、本発明は、バネ式フィルターの濾過面に好適に(均等に)プレコート材をプレコートすることができるとともに、培養液などの藻類含有液をバネ式フィルターで濃縮した後にプレコート材を効率的に回収することを可能にする藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム、及び藻類回収システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, according to the present invention, the precoat material can be suitably (evenly) precoated on the filtration surface of the spring type filter, and the precoat material is prepared after concentrating the algae-containing liquid such as the culture solution with the spring type filter. It is an object of the present invention to provide an algae-containing liquid concentration method, an algae recovery method, an algae concentration system, and an algae recovery system that enable efficient recovery.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 To achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の藻類含有液の濃縮方法は、プレコート材を分散させた分散液を濾過し筒状のバネ式フィルターの濾過面にプレコート層を積層形成するプレコート層形成工程と、前記プレコート材で濾過面が覆われたバネ式フィルターを用いて藻類含有液を濾過し、前記プレコート層の表面に藻体を集積する藻体集積工程と、前記バネ式フィルターに流体を逆流させて前記プレコート材及び前記藻体を前記濾過面から剥がし、前記藻体を回収する藻体回収工程とを備え、磁性を有する前記プレコート材を用い、前記プレコート層形成工程で前記バネ式フィルターの内部に設けた磁性体によって前記分散液中の前記プレコート材を引き付け、前記磁性体には浮体が一体に取り付けられ、前記流体の量に応じて前記磁性体が進退することで、前記濾過面に前記プレコート層を積層形成するようにしたことを特徴とする。 The method for concentrating the algae-containing liquid of the present invention includes a precoat layer forming step of filtering a dispersion liquid in which a precoat material is dispersed and laminating a precoat layer on the filtration surface of a tubular spring filter, and a filtration surface using the precoat material. The algae-containing liquid is filtered using a spring-type filter covered with, and the algae accumulation step of accumulating the algae on the surface of the precoat layer, and the fluid is made to flow back through the spring-type filter to cause the precoat material and the algae The precoat material is provided with a step of recovering the algae by peeling the body from the filtration surface and recovering the algae, and the magnetic material provided inside the spring filter in the step of forming the precoat layer is used. A floating body is integrally attached to the magnetic material by attracting the precoat material in the dispersion liquid, and the magnetic material advances and retreats according to the amount of the fluid so that the precoat layer is laminated on the filtration surface. It is characterized by the fact that it was set to.
本発明の藻類回収方法は、プレコート材により濾過面が覆われた筒状のバネ式フィルターを用い、藻類含有液を前記バネ式フィルターで濾過し、前記プレコート材の表面に藻体を集積する藻体集積工程と、前記バネ式フィルターに流体を逆流させて前記プレコート材及び前記藻体を前記濾過面から剥がし、前記藻体を回収する藻体回収工程と、前記藻体回収工程で得られた前記プレコート材と前記藻体を含む回収液を処理して前記プレコート材と前記藻体とを分離する藻体分離工程とを備え、磁性を有する前記プレコート材を用い、前記藻体分離工程で前記回収液に磁性体を接触させて前記回収液中の前記プレコート材を前記磁性体で収着し、前記プレコート材と前記藻体を分離するようにし、前記バネ式フィルターの内部には、浮体が一体に取り付けられた磁性体が配設されていることを特徴とする。 The algae recovery method of the present invention uses a tubular spring-type filter whose filtration surface is covered with a precoat material, filters the algae-containing liquid with the spring-type filter, and accumulates algae on the surface of the precoat material. Obtained in the body accumulation step, the algae recovery step of collecting the algae by causing the fluid to flow back through the spring filter to peel off the precoat material and the algae from the filtration surface, and the algae recovery step. The precoat material is provided with an algae separation step of treating the recovery liquid containing the precoat material and the algae to separate the precoat material and the algae, and the magnetic precoat material is used, and the algae separation step is performed. A magnetic material is brought into contact with the recovery liquid to collect the precoat material in the recovery liquid with the magnetic material so as to separate the precoat material and the algae body , and a floating body is formed inside the spring type filter. It is characterized in that a magnetic material attached integrally is arranged .
本発明の藻類濃縮システムは、筒状のバネ式フィルターと、前記バネ式フィルターの濾過面を覆ってプレコート層を形成するためのプレコート材と、前記バネ式フィルターで濾過された藻体を回収する回収部とを備えるとともに、前記プレコート材が磁性を有し、且つ、前記バネ式フィルターの内部に配される磁性体を備え、前記磁性体は前記バネ式フィルターの内部に配設され、浮体が一体に取り付けられていることを特徴とする。 The algae concentration system of the present invention collects a tubular spring filter, a precoat material for covering the filtration surface of the spring filter to form a precoat layer, and algae filtered by the spring filter. The precoat material has a magnetic material and is provided with a magnetic material arranged inside the spring-type filter, and the magnetic material is arranged inside the spring-type filter to form a floating body. It is characterized by being integrally attached .
また、本発明の藻類濃縮システムにおいては、前記磁性体が前記バネ式フィルターの中心軸方向に進退可能に設けられていることが望ましい。 Further, in the algae concentration system of the present invention, it is desirable that the magnetic material is provided so as to be able to advance and retreat in the central axis direction of the spring type filter.
本発明の藻類回収システムは、筒状のバネ式フィルターと、前記バネ式フィルターの濾過面を覆ってプレコート層を形成するためのプレコート材と、前記バネ式フィルターで濾過された藻体を前記プレコート材とともに回収する回収部と、回収した前記プレコート材と前記藻体とを分離する分離部とを備えるとともに、前記プレコート材が磁性を有し、且つ、前記分離部に、前記プレコート材を収着して前記藻体と分離するための磁性体が具備されており、前記磁性体は前記バネ式フィルターの内部に配設され、浮体が一体に取り付けられていることを特徴とする。
The algae recovery system of the present invention comprises a tubular spring filter, a precoat material for covering the filtration surface of the spring filter to form a precoat layer, and the algae filtered by the spring filter. A recovery unit for collecting the material and a separation unit for separating the collected precoat material and the algae are provided, and the precoat material has magnetism, and the precoat material is collected in the separation unit. A magnetic body for separating from the algae body is provided, and the magnetic body is disposed inside the spring type filter, and the floating body is integrally attached .
本発明の藻類含有液の濃縮方法及び藻類濃縮システムにおいては、磁性を持つプレコート材と、筒状のバネ式フィルターの内部に配される磁性体とを備えることにより、分散液中のプレコート材を磁性体で引き寄せ、バネ式フィルターの濾過面に好適にプレコート層を形成することができる。 In the method for concentrating the algae-containing liquid and the algae concentrating system of the present invention, the precoat material in the dispersion liquid is provided by providing a magnetic precoat material and a magnetic material arranged inside a tubular spring-type filter. It can be attracted by a magnetic material to form a precoat layer suitable for the filtration surface of the spring type filter.
本発明の藻類含有液の藻類回収方法及び藻類回収システムにおいては、磁性を持つプレコート材と、分離部に具備された磁性体とを備えることにより、分離部に送られた回収液中のプレコート材を磁性体で収着し、藻体と分離することができる。 In the algae recovery method and the algae recovery system of the algae-containing liquid of the present invention, the precoat material in the recovery liquid sent to the separation part is provided by providing the magnetic precoat material and the magnetic material provided in the separation part. Can be sequestered with a magnetic material and separated from the algae body.
よって、本発明の藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム、及び藻類回収システムによれば、大量の培養液(藻類含有液)を従来よりも簡便且つ効率的に処理して藻体を濃縮/回収(生産)することが可能になる。 Therefore, according to the algae-containing liquid concentration method, the algae recovery method, the algae concentration system, and the algae recovery system of the present invention, a large amount of culture solution (algae-containing liquid) can be treated more easily and efficiently than before. It becomes possible to concentrate / recover (produce) the body.
以下、図1から図5を参照し、本発明の一実施形態に係る藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム、及び藻類回収システムについて説明する。 Hereinafter, a method for concentrating an algae-containing liquid, a method for recovering algae, a method for concentrating algae, and a system for recovering algae according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
なお、本実施形態は、例えば、バイオマス燃料や食品の材料等として利用される藻類を大規模プラントで培養するにあたり、培養した藻類をバネ式フィルターを用いて濃縮、回収する方法、システムに関するものである。 The present embodiment relates to a method and a system for culturing algae used as biomass fuel, food material, etc. in a large-scale plant by concentrating and recovering the cultivated algae using a spring filter. is there.
(藻類濃縮システム)
はじめに、本実施形態の藻類濃縮システムについて説明する。
(Algae concentration system)
First, the algae concentration system of the present embodiment will be described.
本実施形態の藻類濃縮システム10は、図1に示すように、濾過処理対象の藻類培養液(藻類含有液)を貯留する容器を有するバケット部1と、濾過処理手段である円筒状のバネ式フィルター3と、バネ式フィルター3が内部に配置される容器を有する回収部2と、バケット部1及び回収部2の各容器に接続されたポンプP1と、バネ式フィルター3の一方の端部に接続されたコンプレッサーP2と、各部を接続する配管やバルブとを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ここで、図1に示した藻類濃縮システム10の一例においては、ポンプP1を駆動によって配管1aを通じてバケット部1の容器から回収部2の容器に液体が流入するとともに、回収部2の容器の内圧が高まり、この液体がバネ式フィルター3の濾過面を透過して内空部に流通し濾過されるように構成されている。また、濾過液は、配管3aを通じてバネ式フィルター3の一方の端部から外部へ排出され、さらにコンプレッサーP2の駆動によって配管3bを通じてバネ式フィルター3の内空部にエアを供給できるように構成されている。
Here, in the example of the
回収部2の容器は、バネ式フィルター3の濾過面(外周面)で濾過された藻体が濾過面から剥がされて落下したときに、この藻体を収容保持できるように構成されている。また、本実施形態の回収部2の容器はバケット部1の容器よりも小さな容積で形成されている。回収部2の容器の底部には、容器内の液体(流体)を外部へ搬出するためのバルブや配管2aが接続されている。
The container of the
バネ式フィルター3としては、例えば、特許第3124901号に開示されているような断面が略円形又は多角形の線材をコイル状に巻き回し、線材同士の隣接する外周面を円弧形状にし、且つ隣接する線材の間に微小な間隙が形成されたものが挙げられる。なお、微小な間隙のサイズ、すなわちフィルターの目のサイズは、濾過する藻体の大きさに合わせて適宜設定される。
As the
さらに、本実施形態の藻類濃縮システム10においては、図2に示すように、円筒状のバネ式フィルター3の内部に、磁石等の磁性体6がバネ式フィルター3の中心軸O1方向の上下方向に進退可能に設けられている。また、本実施形態では、磁性体6に浮体7が一体に取り付けられており、この浮体7によってバネ式フィルター3の内部に配された磁性体6が回収部2の容器内に流入した液体の量(液位)に応じて進退するように構成されている。
Further, in the
(藻類回収システム)
次に、本実施形態の藻類回収システムについて説明する。
(Algae recovery system)
Next, the algae recovery system of the present embodiment will be described.
本実施形態の藻類回収システム20は、図3に示すように、藻類濃縮システム10と同様の構成に加え、回収部2で濃縮した回収液からプレコート材4を分離するための分離部5を備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the
具体的に、本実施形態の藻類回収システム20は、例えば、プレコート材4で濾過面を覆い、濾過面にプレコート層が積層形成されたバネ式フィルター3と、バネ式フィルター3で濾過された藻体及びプレコート材4を回収する回収部2と、回収したプレコート材4と藻体とを分離する分離部5とを備えて構成されている。分離部5は、回収部2に接続され、回収部2から回収液を受け入れて保持する容器を備えている。
Specifically, in the
ここで、バネ式フィルター3の濾過面を覆うプレコート層(プレコート材4の層)の厚さとしては、例えば1〜5mm程度が好ましい。1mm以上の厚さであることにより、プレコート層を設けたことによる藻体の濾過漏れ(濾過面の通過)の防止、濾過面の目詰まりの防止/遅延等の効果を充分に得ることができる。また、5mm以下の厚さであることにより、濾過に要する吸引力が過度に高まることを抑制できる。
Here, the thickness of the precoat layer (layer of the precoat material 4) covering the filtration surface of the
また、本実施形態では、磁性を有するプレコート材4を用い、分離部5で、藻体とプレコート材4の比重差ではなく、磁性を利用してプレコート材4と藻体とを分離するように構成されている。すなわち、本実施形態では、図4に示すように、分離部5に具備された磁性体8に、磁性を有するプレコート材4を収着させることによって藻体と分離するように構成されている。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態のプレコート材4は、磁性を有するとともに、その比重を1.5〜3.5、より好ましくは2.0〜2.5となるようにして形成されている。このように磁性を有し、比重が1.5〜3.5であるプレコート材4は、例えば、磁性を持った素材の周りを比重の小さいプラスチックでコーティングするなどして形成される。すなわち、鉄(比重7.87)を、磁性を持った内側素材とし、ポリエチレン(比重0.94)を外側比重調整材とするなどして形成することができる。また、例えば、内側磁性体の鉄の粒径を約22μm、ポリエチレンのコーティング厚を16μmにすれば、確実に所望の粒径、比重のプレコート材4を形成できる。なお、比重がさらに小さくなっても問題ないので、鉄の粒径は22μmよりも小さく、ポリエチレンのコーティング厚を16μm以上としてもよく、このようにするとプレコート材の製作がより容易となる。
The
磁性を持つプレコート材4の比重を1.5〜3.5にするための手段としては、上記の他、外側を磁性体とし、内側を軽量材(比重調整材)で構成してもよい。また、中空構造でプレコート材4を形成してもよい。さらに、軽量材をベース材とし、その外側の一部に磁性体を設けて形成してもよい。軽量材に鉄芯を埋め込んで形成してもよい。
In addition to the above, as a means for adjusting the specific gravity of the
なお、本発明に係るプレコート材4は、必ずしも比重が1.5〜3.5でなくてもよく、この範囲よりも小さな比重であっても、大きな比重であっても、後述のように、磁性体6、8によって、好適にプレコート層を形成したり、好適にプレコート材4を分離、回収することが可能である。
The
(藻類含有液の濃縮方法/藻類回収方法)
次に、本実施形態の藻類含有液の濃縮方法及び藻類回収方法について説明する。
(Algae-containing liquid concentration method / Algae recovery method)
Next, a method for concentrating the algae-containing liquid and a method for recovering the algae of the present embodiment will be described.
本実施形態の藻類含有液の濃縮方法では、図5(a)〜図5(e)に示すように、プレコート材4を分散させた分散液を濾過しバネ式フィルター3の濾過面にプレコート層を積層形成するプレコート層形成工程(図5(a)、図5(b))と、プレコート材4で濾過面が覆われたバネ式フィルター3を用いて藻類含有液を濾過し、プレコート層の表面に藻体を集積する藻体集積工程(図5(c))と、バネ式フィルター3に流体を逆流させてプレコート材4及び藻体を濾過面から剥がし、藻体を回収する(藻類含有液を濃縮する)藻体回収工程(図5(d)、図5(e))とを実施する。
In the method for concentrating the algae-containing liquid of the present embodiment, as shown in FIGS. 5A to 5E, the dispersion liquid in which the
この濃縮方法の具体例として、以下に藻類濃縮システム10を用いて実施する場合を図5(a)〜図5(d)、図2を参照して説明する。
As a specific example of this concentration method, a case where the
図5(a)に示すように、まず、プレコート材4を分散して含有する分散液をバケット部1の容器に導入する。次に、ポンプP1によって、バケット部1から配管1aを介して回収部2の容器内へ分散液を送液する。
As shown in FIG. 5A, first, a dispersion liquid containing the
このように回収部2に分散液を送液するとともに回収部2の容器の内圧が高まり、分散液が円筒状のバネ式フィルター3の濾過面(外側の表面)で濾過される。このとき、図5(b)に示すように、バネ式フィルター3の濾過面を分散液の液体成分が内空部に濾過されるとともに、プレコート材4が濾過面に捕捉されて留まる。これにより、分散液を継続して濾過することにより、バネ式フィルター3の濾過面にプレコート材4が順次堆積し、プレコート層が形成される。
In this way, the dispersion liquid is sent to the
ここで、本実施形態では、バネ式フィルター3の内部に浮体7と一体化して磁性体6が上下方向に進退可能に設けられている。このため、図2に示すように、回収部2に分散液が送液されると、磁性体6によって分散液中のプレコート材4が引き付けられ、バネ式フィルター3の濾過面にプレコート材4が堆積してゆく。さらに、このとき、分散液の量(液位)が増大するとともに磁性体6が自動的に上昇移動してゆく。
これにより、バネ式フィルター3の濾過面全体に好適に(均一に)プレコート材4が堆積し、プレコート層を好適に濾過面に積層形成することが可能になる。
Here, in the present embodiment, the magnetic body 6 is provided inside the
As a result, the
このようにバネ式フィルター3の濾過面にプレコート層を積層形成した段階で、図5(c)に示すように、藻類を含む藻類培養液をバケット部1の容器に導入する。そして、ポンプP1の駆動により、バケット部1から配管1aを介して回収部2の容器内に藻類培養液を送液する。
At the stage where the precoat layer is laminated on the filtration surface of the
この送液により回収部2の容器の内圧が上がり、円筒状のバネ式フィルター3の濾過面(外側の表面)に接触した藻類培養液が濾過される。また、このとき、液体成分が内空部に吸引されるとともに、藻類等の比較的大きい固体成分はバネ式フィルター3の濾過面に積層形成されたプレコート層の表面の微細な間隙を通過せず、このプレコート層の表面に留まる。
By this liquid feeding, the internal pressure of the container of the
これにより、図5(d)に示すように、藻類培養液を継続して濾過するとともにバネ式フィルター3の濾過面(プレコート層の表面)に藻類が集積することになる。
As a result, as shown in FIG. 5D, the algae culture solution is continuously filtered, and the algae are accumulated on the filtration surface (surface of the precoat layer) of the
適当量の藻類培養液を濾過した後、図5(e)に示すように、バケット部1から藻類培養液の供給を停止し、コンプレッサーP2によってバネ式フィルター3の内空部へエアを送り込み、濾過面側へ少量のエアを逆流させる(濾過方向と逆方向に流す)。このエアは、その他の流体で代替可能であり、水などの液体であってもよい。
After filtering an appropriate amount of the algae culture solution, as shown in FIG. 5 (e), the supply of the algae culture solution is stopped from the bucket portion 1, and air is sent to the inner space of the
この逆流(逆洗)によって、バネ式フィルター3の濾過面に積層形成されたプレコート層(プレコート材4)及びプレコート層の表面に集積した藻体(藻類)の塊がバネ式フィルター3から剥がれ、回収部2の容器内に回収される。このとき、逆洗によって比較的容易にプレコート層をバネ式フィルター3から剥離させることができ、プレコート材4とともに藻体を容易にフィルターから剥がして回収できる。
Due to this backflow (backwashing), the precoat layer (precoat material 4) laminated on the filtration surface of the
これにより、藻類培養液が濃縮され、回収した藻類を含む回収液を回収部2の搬出バルブから配管2aを介し、外部へ搬出すれば、藻類の濃縮液が得られる。なお、上記の本実施形態の藻類濃縮方法によれば、バケット部1から供給してバネ式フィルター3で濾過した藻類含有液の総体積(例えば20体積部)を、回収部2で回収した回収液の体積(例えば1体積部)で除算した倍率(本例では20倍)で、藻類含有液を濃縮することができる。
As a result, the algae culture solution is concentrated, and if the recovered solution containing the recovered algae is carried out from the carry-out valve of the
また、従来の多孔質フィルターの目詰まりを洗浄して解消することは手間であったが、本実施形態の藻類濃縮方法によれば、バネ式フィルター3の濾過面が一時的に目詰まりしても、逆洗によってプレコート層及び藻類の塊を剥がすことで、バネ式フィルター3の濾過面の目詰りを容易に(瞬時に)解消することができる。
Further, it was troublesome to clean and clear the clogging of the conventional porous filter, but according to the algae concentration method of the present embodiment, the filtration surface of the
次に、本実施形態の藻類回収方法について説明する。 Next, the algae recovery method of the present embodiment will be described.
本実施形態の藻類回収方法では、図5(c)〜図5(f)に示すように、プレコート材4で濾過面が覆われたバネ式フィルター3を用いて藻類含有液を濾過し、プレコート層の表面に藻体を集積する藻体集積工程(図5(c))と、バネ式フィルター3に流体を逆流させてプレコート材4及び藻体を濾過面から剥がし、プレコート材4及び藻体を回収する(藻類含有液を濃縮する)藻体回収工程(図5(d)、図5(e))と、藻体回収工程で得られたプレコート材4と藻体を含む回収液を処理してプレコート材4と藻体とを分離する藻体分離工程(図5(f))とを実施する。
In the algae recovery method of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 (c) to 5 (f), the algae-containing liquid is filtered using the
すなわち、本実施形態の藻類回収方法においては、上記の藻類濃縮方法によって得られた回収液からプレコート材4を分離除去して濃縮した藻体(藻類)を得る。
That is, in the algae recovery method of the present embodiment, the
この回収方法の具体例として、藻類回収システム20を用いて実施する場合を図5(c)〜図5(f)、図4を参照して説明する。
As a specific example of this recovery method, a case where the
図5(c)〜図5(f)に示すように、前述の藻類濃縮方法と同様にして得られた藻類及びプレコート材4を含む回収液を回収部2の搬出バルブから配管2aを通じて分離部5の容器へ搬出する。
As shown in FIGS. 5 (c) to 5 (f), the recovery liquid containing the algae and the
ここで、従来のプレコート材(例えば、粒径38μm、真比重2.3のプレコート材)を利用した場合には、藻体とプレコート材の分離に沈降分離で1時間程度を要していた。すなわち、プレコート材の粒径を小さくするほど藻体の回収に多大な時間を要し、この分離処理が効率の低下を招く一要因となっていた。 Here, when a conventional precoat material (for example, a precoat material having a particle size of 38 μm and a true specific gravity of 2.3) is used, it takes about 1 hour for sedimentation separation to separate the algae and the precoat material. That is, the smaller the particle size of the precoat material, the longer it takes to recover the algae, and this separation treatment is one of the factors that cause a decrease in efficiency.
これに対し、本実施形態のプレコート材4が磁性を有し、且つ分離部5に磁性体8が設けられている。このため、図4に示すように、分離部5に具備された磁性体8を回収液に接触させることにより、プレコート材4を磁性体8に収着させ、藻体と分離して回収することができる。また、図4に示すように、磁性体8の収着面が回動・循環するように構成することで、順次回収液中のプレコート材4を分離部5の容器の外に搬送して効率的に回収することができる。
On the other hand, the
したがって、本実施形態の藻類含有液の濃縮方法及び藻類濃縮システム10においては、磁性を持つプレコート材4と、筒状のバネ式フィルター3の内部に配される磁性体6とを備えることにより、分散液中のプレコート材4を磁性体6で引き寄せ、バネ式フィルター3の濾過面に好適に(均等に)プレコート層を形成することができる。
Therefore, in the method for concentrating the algae-containing liquid and the
また、本実施形態の藻類含有液の藻類回収方法及び藻類回収システム20においては、磁性を持つプレコート材4と、分離部5の磁性体8とを備えることにより、分離部5に送られた回収液中のプレコート材4を磁性体8で収着し、藻体と分離することができる。
Further, in the algae recovery method and the
よって、本実施形態の藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム10、及び藻類回収システム20によれば、大量の培養液(藻類含有液)を従来よりも簡便且つ効率的に処理して藻体を濃縮/回収(生産)することが可能になる。
Therefore, according to the algae-containing liquid concentration method, the algae recovery method, the
以上、本発明に係る藻類含有液の濃縮方法、藻類回収方法、藻類濃縮システム、及び藻類回収システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although one embodiment of the algae-containing liquid concentration method, the algae recovery method, the algae concentration system, and the algae recovery system according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned one embodiment. It can be changed as appropriate without departing from the purpose.
例えば、本実施形態では、プレコート材4の磁性を利用し、分離部5でプレコート材4を藻体と分離するものとして説明を行ったが、プレコート材4の磁性を利用することに加え、プレコート材4と藻体の比重差を利用してプレコート材4を藻体と分離してもよい。すなわち、磁性体5aでプレコート材4を収集する手法と、プレコート材4を沈降させて収集する手法を併用してもよい。
For example, in the present embodiment, the
1 バケット部
2 回収部
3 バネ式フィルター
4 プレコート材
5 分離部
6 磁性体
7 浮体
8 磁性体
10 藻類濃縮システム
20 藻類回収システム
O1 バネ式フィルターの中心軸
1
Claims (5)
前記プレコート材で濾過面が覆われたバネ式フィルターを用いて藻類含有液を濾過し、前記プレコート層の表面に藻体を集積する藻体集積工程と、
前記バネ式フィルターに流体を逆流させて前記プレコート材及び前記藻体を前記濾過面から剥がし、前記藻体を回収する藻体回収工程とを備え、
磁性を有する前記プレコート材を用い、前記プレコート層形成工程で前記バネ式フィルターの内部に設けた磁性体によって前記分散液中の前記プレコート材を引き付け、前記磁性体には浮体が一体に取り付けられ、前記流体の量に応じて前記磁性体が進退することで、前記濾過面に前記プレコート層を積層形成するようにしたことを特徴とする藻類含有液の濃縮方法。 A precoat layer forming step of filtering a dispersion liquid in which a precoat material is dispersed and laminating and forming a precoat layer on the filtration surface of a tubular spring filter.
The algae accumulation step of filtering the algae-containing liquid using a spring-type filter whose filtration surface is covered with the precoat material and accumulating the algae on the surface of the precoat layer.
The spring-type filter is provided with an algae recovery step in which a fluid is allowed to flow back to remove the precoat material and the algae from the filtration surface, and the algae are recovered.
Using the magnetic precoat material, the precoat material in the dispersion is attracted by the magnetic material provided inside the spring type filter in the precoat layer forming step, and the floating body is integrally attached to the magnetic material . A method for concentrating an algae-containing liquid, wherein the precoat layer is laminated on the filtration surface by advancing and retreating the magnetic material according to the amount of the fluid .
前記バネ式フィルターに流体を逆流させて前記プレコート材及び前記藻体を前記濾過面から剥がし、前記藻体を回収する藻体回収工程と、
前記藻体回収工程で得られた前記プレコート材と前記藻体を含む回収液を処理して前記プレコート材と前記藻体とを分離する藻体分離工程とを備え、
磁性を有する前記プレコート材を用い、前記藻体分離工程で前記回収液に磁性体を接触させて前記回収液中の前記プレコート材を前記磁性体で収着し、前記プレコート材と前記藻体を分離するようにし、
前記バネ式フィルターの内部には、浮体が一体に取り付けられた磁性体が配設されていることを特徴とする藻類回収方法。 Using a tubular spring-type filter whose filtration surface is covered with a precoat material, the algae-containing liquid is filtered by the spring-type filter, and the algae accumulation step of accumulating the algae on the surface of the precoat material.
The algae recovery step of regurgitating the fluid through the spring filter to peel off the precoat material and the algae from the filtration surface and recovering the algae.
It is provided with an algae separation step of treating the precoat material obtained in the algae recovery step and a recovery liquid containing the algae to separate the precoat material and the algae.
Using the magnetic precoat material, the magnetic material is brought into contact with the recovery liquid in the algae separation step, the precoat material in the recovery liquid is sorbed by the magnetic material, and the precoat material and the algae are combined. so as to separate,
A method for recovering algae, which comprises disposing a magnetic material to which a floating body is integrally attached inside the spring-type filter .
前記バネ式フィルターの濾過面を覆ってプレコート層を形成するためのプレコート材と、
前記バネ式フィルターで濾過された藻体を回収する回収部とを備えるとともに、
前記プレコート材が磁性を有し、且つ、前記バネ式フィルターの内部に配される磁性体を備え、
前記磁性体は前記バネ式フィルターの内部に配設され、浮体が一体に取り付けられていることを特徴とする藻類濃縮システム。 With a tubular spring filter,
A precoat material for covering the filtration surface of the spring filter to form a precoat layer, and
It is equipped with a collection unit that collects algae filtered by the spring filter, and also has a collection unit.
The precoat material has magnetism and includes a magnetic material arranged inside the spring type filter .
An algae concentration system in which the magnetic material is disposed inside the spring-type filter and a floating body is integrally attached .
前記磁性体が前記バネ式フィルターの中心軸方向に進退可能に設けられていることを特徴とする藻類濃縮システム。 In the algae concentration system according to claim 3.
An algae concentration system characterized in that the magnetic material is provided so as to be able to advance and retreat in the direction of the central axis of the spring type filter.
前記バネ式フィルターの濾過面を覆ってプレコート層を形成するためのプレコート材と、
前記バネ式フィルターで濾過された藻体を前記プレコート材とともに回収する回収部と、
回収した前記プレコート材と前記藻体とを分離する分離部とを備えるとともに、
前記プレコート材が磁性を有し、且つ、前記分離部に、前記プレコート材を収着して前記藻体と分離するための磁性体が具備されており、
前記磁性体は前記バネ式フィルターの内部に配設され、浮体が一体に取り付けられていることを特徴とする藻類回収システム。 With a tubular spring filter,
A precoat material for covering the filtration surface of the spring filter to form a precoat layer, and
A collection unit that collects the algae filtered by the spring filter together with the precoat material,
In addition to being provided with a separating portion for separating the recovered precoat material and the algae,
The precoat material has magnetism, and the separation portion is provided with a magnetic material for accommodating the precoat material and separating it from the algae .
An algae recovery system in which the magnetic material is arranged inside the spring-type filter and a floating body is integrally attached .
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