JP6943003B2 - Culture equipment and culture system - Google Patents
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Description
本発明は、液体中で生物を培養するための装置及びシステムに関する。 The present invention relates to devices and systems for culturing organisms in liquids.
近年、藻類を培養して空気中に二酸化炭素として含まれる炭素分を固定させ、バイオマス燃料として用いる技術に注目が集まっている。このようなバイオマス燃料の製造に利用される藻類としては、例えば体長が数μm〜数mm程度の群体形成性の藻類、具体的には、ユーグレナ、クロレラ、スピルリナ、ドナリエラ、ボツリオコッカス、シュードコリスチス等が挙げられる。こういった微細藻類以外にも、活性汚泥に含まれる好気性微生物、酵母、有用物質を産生する遺伝子組換え大腸菌等の細菌類、抗生物質等の有用物質を産生する黴等の菌類、魚類の飼料となるワムシのようなプランクトンあるいはベントス、さらには魚類や甲殻類といった大型の動物等、様々な生物が工業的に培養されている。 In recent years, attention has been focused on a technique for culturing algae to fix carbon contained as carbon dioxide in the air and using it as a biomass fuel. Examples of algae used for producing such biomass fuel include colonial algae having a body length of several μm to several mm, specifically, Euglena, Chlorella, Spirulina, Dunaliella, Botuliococcus, and Pseudocholis. Examples include chis. In addition to these microalgae, aerobic microorganisms contained in activated sludge, yeast, bacteria such as recombinant Escherichia coli that produce useful substances, fungi such as mold that produce useful substances such as antibiotics, and fish. Various organisms are industrially cultivated, such as plankton or bentos such as worms that serve as feed, and large animals such as fish and shellfish.
こうした生物の培養は、例えば培養槽内に培養液を貯留した培養装置にて行われ、該培養装置においては、必要に応じて培養液を撹拌したり、培養液中にガスを送り込むといった措置が取られる。 Culturing of such organisms is carried out, for example, in a culture device in which the culture solution is stored in a culture tank. In the culture device, measures such as stirring the culture solution and sending gas into the culture solution are taken as necessary. Taken.
この種の培養装置に関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献1等がある。
Prior art documents related to this type of culture apparatus include, for example, the following
上述の如き培養装置を設置するには、例えば屋外の開放環境下に、培養槽としての池を造成する。こうした池の造成にあたっては、例えば、底や壁をコンクリートにより構成することができる。また例えば、平地の地面を浅く削って窪地を造るか、或いは盛り土により底面を囲むように壁を造り、そこへ遮水性のシートを被せて培養液を貯留しても良い。窪地を造った際の残土を壁の盛り土に用いる場合もある。 In order to install the culture device as described above, for example, a pond as a culture tank is created in an open outdoor environment. In the construction of such a pond, for example, the bottom and walls can be made of concrete. Further, for example, a depression may be formed by shallowly cutting the ground of a flat ground, or a wall may be formed so as to surround the bottom surface by embankment, and a water-impervious sheet may be placed on the wall to store the culture solution. In some cases, the surplus soil from the depression is used as the embankment for the wall.
ところで、こうした培養槽を屋外に設置すれば、該培養槽は日光に曝されることになる。底面に関しては、貯留した培養液により紫外線がある程度遮られるが、壁の表面は日光の照射を直接受けてしまう。したがって、壁や底面をシートで被覆したタイプの培養槽では、壁を覆うシートが日光により劣化するので、該シートの頻繁な交換を余儀なくされ、メンテナンスの手間や費用が生じてしまう。一方、培養槽をコンクリートで造成すれば、シートを交換するような必要もなく、また清掃等のメンテナンスも容易であるが、造成時、コンクリートに係る材料費や輸送費等が高くついてしまうという欠点がある。 By the way, if such a culture tank is installed outdoors, the culture tank will be exposed to sunlight. As for the bottom surface, the stored culture solution blocks ultraviolet rays to some extent, but the surface of the wall is directly exposed to sunlight. Therefore, in the type of culture tank in which the wall and the bottom surface are covered with a sheet, the sheet covering the wall is deteriorated by sunlight, and the sheet must be frequently replaced, resulting in labor and cost for maintenance. On the other hand, if the culture tank is made of concrete, there is no need to replace the sheet and maintenance such as cleaning is easy, but there is a drawback that the material cost and transportation cost related to concrete are high at the time of construction. There is.
また、いずれのタイプの培養槽でも、壁面には培養液が接触すると共に日光が当たり、その結果、該壁面に付着性の生物が繁殖してしまう場合がある。こうした生物は、前記培養槽で培養される目的の生物ではないことが多く、効率的且つ安定した培養のためには、前記壁面を定期的に清掃する必要がある。また、仮に前記壁面に目的とする生物が繁殖していたとしても、乾燥した該目的生物が壁面にこびりついてしまうため、やはり前記壁面の定期的な清掃が必要である。 Further, in any type of culture tank, the wall surface may come into contact with the culture solution and be exposed to sunlight, and as a result, adherent organisms may propagate on the wall surface. These organisms are often not the organisms of interest to be cultivated in the culture tank, and it is necessary to regularly clean the walls for efficient and stable culture. Further, even if the target organism propagates on the wall surface, the dried target organism sticks to the wall surface, so that the wall surface needs to be cleaned regularly.
本発明は、斯かる実情に鑑み、壁の表面に対する日光の影響を低減し得る培養装置及び培養システムを提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide a culture apparatus and a culture system capable of reducing the influence of sunlight on the surface of a wall.
本発明は、底と壁とを備えて構成された空間に培養液を貯留する培養槽と、前記壁の上面及び壁面の上に設置された遮光材とを備え、前記遮光材は、前記壁の上方に該壁の内側又は外側のいずれかに向かって下り勾配をなすよう傾斜配置された遮光板であり、前記壁面と直交する方向に複数の前記遮光板が配置され、各該遮光板は、前記壁の内側又は外側のいずれかに向かって一様に下り勾配をなすよう傾斜し、且つ該傾斜の下側にあたる遮光板の上端は、上側にあたる遮光板の下端よりも下方に位置するよう配置されると共に、前記各遮光板は、上端に該遮光板に沿った面をなす導水部を備え、前記壁面と直交する方向に隣接する前記遮光板同士は、前記傾斜の下側にあたる遮光板の前記導水部と、前記傾斜の上側にあたる遮光板の下端とで互いに上下に重なり合うよう配置された藻類の培養装置にかかるものである。 The present invention includes a culture tank for storing a culture solution in a space provided with a bottom and a wall, and a light-shielding material installed on the upper surface and the wall surface of the wall, and the light-shielding material is the wall. It is a light-shielding plate that is inclined so as to form a downward slope toward either the inside or the outside of the wall above the wall surface, and a plurality of the light-shielding plates are arranged in a direction orthogonal to the wall surface, and each of the light-shielding plates is The upper end of the light-shielding plate, which is inclined so as to form a uniform downward slope toward either the inside or the outside of the wall, and which is the lower side of the inclination, is located below the lower end of the light-shielding plate which is the upper side. Each of the light-shielding plates is arranged, and each of the light-shielding plates is provided with a water guiding portion forming a surface along the light-shielding plate at the upper end, and the light-shielding plates adjacent to each other in a direction orthogonal to the wall surface are light-shielding plates on the lower side of the inclination. It is applied to an algae cultivating device arranged so as to vertically overlap each other at the water conducting portion of the above and the lower end of the light-shielding plate corresponding to the upper side of the inclination.
本発明の培養装置において、前記壁は土嚢により形成され、前記底と前記壁の表面は遮水性のシートにより被覆されていることが好ましい。 In the culture apparatus of the present invention, it is preferable that the wall is formed of sandbags, and the bottom and the surface of the wall are covered with a water-impervious sheet.
本発明の培養装置において、前記遮光材は、日光を利用して発電を行う発電部を備えることができる。 In the culture apparatus of the present invention, the light-shielding material may include a power generation unit that generates electricity using sunlight.
また、本発明は、前記発電部で発電した電力を前記培養装置の運転に利用するよう構成した、上述の培養装置を備えた培養システムにかかるものである。 Further, the present invention relates to a culture system provided with the above-mentioned culture device, which is configured to utilize the electric power generated by the power generation unit for the operation of the culture device.
本発明の培養装置及び培養システムによれば、壁の表面に対する日光の影響を低減し得るという優れた効果を奏し得る。 According to the culturing apparatus and culturing system of the present invention, it is possible to exert an excellent effect that the influence of sunlight on the surface of the wall can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1、図2は本発明の参考例としての培養装置の形態を示している。本第一参考例の培養装置では、底1の周囲に土嚢2aを積んで壁2を形成し、さらに底面1a及び壁2の上面2bと壁面2cを遮水性のシート3で覆って培養槽4を構成している。底1と壁2により形成される培養槽4内の空間には水等である培養液5が貯留され、該培養液5内で藻類等の目的生物が培養される。
1 and 2 show a form of a culture apparatus as a reference example of the present invention. In the culture apparatus of the first reference example,
そして、本第一参考例の場合、培養槽4の上面2b及び壁面2cを遮光材としての遮光シート6で覆い、該遮光シート6により、上面2bと壁面2cに照射される日光を低減するようにしている。ここで、上面2bとは、培養槽4を構成する壁2の表面のうち、壁2の上側の面を指し、壁面2cとは、壁2の表面のうち、壁2の底1に向かい合う側の面を指す。また、底面1aとは、底1の上面を指す。
Then, in the case of the first reference example, the
遮光材6は、例えば黒色の樹脂製のシートであっても良いし、また、例えばアルミニウム等を用いた薄い金属製のシートとしても良い。上面2b及び壁面2cより上に配置され、該上面2bや壁面2cに照射される日光をシート3の手前で低減し、あるいは遮ることができれば良い。遮光材6に覆われたシート3は、日光に直接曝されないので、シート3の日光による劣化は低減され、また、壁面2cを覆うシート3における生物の繁殖も抑制される。
The light-shielding
遮光材6自体は日光に曝されるため、遮光材6が日光により劣化したり、あるいは壁面2cを覆う遮光材6の表面に生物が繁殖してしまうことは防止できないが、遮光材6をシート3よりも安価に交換が可能な素材により構成することはできる。このようにすれば、遮光材6が劣化したり、遮光材6に生物が繁殖したりしても、遮光材6を交換するだけで手間や費用をさほどかけずに培養槽4のメンテナンスを行うことができる。
Since the light-shielding
また、本第一参考例の場合、培養槽4の製造にあたり、壁2の形成に土嚢2aを用いており、この点にも費用面及び機能面でのメリットがある。
Further, in the case of the first reference example, the
すなわち、培養槽の底や壁をコンクリートにより製造した場合には、上述の如く材料費や輸送費が高くついてしまうが、本第一参考例の培養装置では壁2に土嚢2aを用いており、また底1についてもシート3で覆って培養液5を貯留する構成としているため、製造費が安価で済む。
That is, when the bottom and the wall of the culture tank are manufactured from concrete, the material cost and the transportation cost are high as described above. However, in the culture device of the first reference example, the
一方、図3に第二参考例として示す如く、培養槽7の壁2を盛り土により造成することもできるが、この第二参考例と比較すると、本第一参考例では盛り土の代わりに土嚢2aを使用している分、材料費が余分にかかってしまうことは否めない。しかしながら、本第一参考例において土嚢2aに使用する袋としては、例えば薄いポリエチレン製のシートや麻袋等、土砂を保持できる程度の強度を備えた素材を採用すれば十分である。したがって、図3に示す第二参考例と比較しても、土嚢2aを用いることによる費用の増加は最小限で済む。
On the other hand, as shown in FIG. 3 as a second reference example, the
また、図3に示す第二参考例では、盛り土により構成される壁2は山なりの断面をなしており、壁2付近の底面1aは、一部に壁2に向かって上り勾配をなす斜面1bを有した形状を取らざるを得ない。盛り土は崩れやすいからである。そして、このような培養槽7では、斜面1bの部分では十分な水深を確保できず、培養槽7の設置に要する土地の面積や材料の量に対し、培養液5の容量が小さくなってしまう。
Further, in the second reference example shown in FIG. 3, the
また、生物の培養にあたっては培養液5を適宜撹拌することで、培養槽7の全域にわたって栄養や空気等の物質を均一に行き渡らせるようにすることが一般的である。この際、図3に示す第二参考例においては、斜面1bの部分における水深が異なる結果、撹拌強度が底1の他の部分とは異なってしまうため、安定した培養を妨げる要因にもなり得る。培養にあたっては、水深が均一な培養槽7の中心部において培養環境が最適となるように培養装置の運転が行われるので、壁2付近の斜面1bを有するエリアは最適化されない条件に曝されてしまい、培養槽7の全面積を効率的に利用することが難しい。
Further, when culturing an organism, it is common to appropriately stir the
さらに、斜面1bの部分は水深が浅いので、底面1aの他の箇所よりも強い日光に曝される。このため、シート3の劣化や、目的外の生物の繁殖といった問題も生じやすい。
Further, since the water depth of the
この点、図1、図2に示す第一参考例では、土嚢2aにより壁2を構成しているので、盛り土を用いた場合と比較して垂直に近い壁面2cを容易に形成することができる。したがって、底面1aを壁2近傍まで平らにし、培養槽4の全域にわたって水深を均一にすることが容易となり、培養槽4の設置に関し、土地の面積や材料の量に対する培養液5の容量を最大限とすることができる。また、培養に際し、培養槽4の全面積を均一な水深で効率的に利用することができる。底面1aにおけるシート3の劣化や生物の繁殖も抑制できる。
In this regard, in the first reference example shown in FIGS. 1 and 2, since the
この際、土嚢2aに収容するための土砂のうち少なくとも一部は、底1とする地面を削って出た残土で賄っても良い。底面1aをなるべく平らにし、培養槽4の水深の均一化に資することに加え、壁2の材料としての土砂を他から移送する費用や手間も節減できる。
At this time, at least a part of the earth and sand to be stored in the
また、土嚢2aに収容する土砂には、適宜コンクリートのような増粘材や固化材を混合して強度を増しても良い。壁2の全体をコンクリートで製造した場合と比較すれば強度は劣るが、仮に壁2を構成する土嚢2aの内部に多少の亀裂や変形等が発生したとしても、培養液5の貯留に関して特に問題は生じない。また、土砂を増粘材や固化材で固めることにより、土嚢2aの表面の袋を通して細かい土が周囲に散逸することを抑える効果も期待できる。
Further, the earth and sand contained in the
尚、図1、図2に示す第一参考例や図3に示す第二参考例の代替例として、壁をコンクリートブロックや煉瓦等の硬い物質で構成することも考えられる。しかしながら、本第一参考例の如く土嚢2aを使用することと比較すれば、やはり製造に係る費用が高くなってしまう。また、培養液の貯留のためには本第一参考例同様、前記壁の表面をシートで覆う必要があるので、該シートの劣化や、該シートの表面における生物の繁殖を抑えるためには、いずれにしても本第一参考例の遮光材6の如き遮光シートや、あるいは後述する第三参考例、実施例の遮光材8,10の如き遮光板を備えることが好ましい。
As an alternative to the first reference example shown in FIGS. 1 and 2 and the second reference example shown in FIG. 3, it is conceivable that the wall is made of a hard substance such as a concrete block or brick. However, as compared with the use of
以上のように、上記本第一参考例の培養装置は、底1と壁2とを備えて構成された空間に培養液5を貯留する培養槽4と、前記壁2の上面2b及び壁面2cの上に設置された遮光材6とを備えているので、壁2の上面2b及び壁面2cに日光が直接当たることを防止できる。
As described above, in the culture apparatus of the first reference example, the
また、本第一参考例において、前記壁2は土嚢2aにより形成され、前記底1と前記壁2の表面は遮水性のシート3により被覆されているので、培養槽4を安価にて製造することができ、また、培養に際して培養槽4の全面積を効率的に利用することができる。
Further, in the first reference example, since the
また、本第一参考例において、前記遮光材6は、前記壁2の上面2b及び壁面2cを覆う遮光シートであるので、遮光材6が劣化したり、遮光材6に生物が繁殖したりしても、遮光材6を交換することで培養槽4のメンテナンスを行うことができる。
Further, in the first reference example, since the light-shielding
したがって、上記本第一参考例によれば、壁の表面に対する日光の影響を低減し得る。 Therefore, according to the first reference example of the present, the influence of sunlight on the surface of the wall can be reduced.
図4は本発明の参考例としての培養装置の別の形態を示している。底1の周囲に土嚢2aを積んで壁2を形成し、底面1a及び壁の上面2b、壁面2cを遮水性のシート3で覆って培養槽4を構成し、該培養槽4に培養液5を貯留した構成は上記第一参考例(図1及び図2参照)と共通しているが、本第三参考例の培養装置の場合、遮光材として、壁2の上面2bの直上から底1側へ水平方向に沿って張り出すように板状の遮光板8を備えた点を特徴としている。ここで、「遮光板8が水平方向に沿って」張り出すとは、遮光板8が厳密な水平を保っていることを意味するものではなく、「遮光板8のなす角度が水平方向に沿った成分を有して」張り出すことを指す。すなわち、以下に述べるように、遮光板8は、壁2の上面2b及び壁面2cへの日光を遮ることができる角度で設置されていれば十分であり、水平を厳密に保つ必要はない。
FIG. 4 shows another form of the culture apparatus as a reference example of the present invention. A
遮光板8は、例えばスチレンボードやベニヤ板といった硬く軽量で耐久性があり、且つ安価な素材により構成され、上方向からの日光を、壁2の上面2bより上の位置で遮るように配置される。このようにしても、培養液5の貯留のために壁2を覆うように備えられるシート3を日光から保護し、シート3の日光による劣化や、シート3における生物の繁殖も抑制することができる。一方、上記第一参考例(図1及び図2参照)の遮光材6とは異なり、遮光材8は培養液5と接触してはいないため、遮光材8と培養液5との接触部に生物が繁殖するような事態は生じない。
The light-shielding
ただし、遮光板8は日光に曝されるので、該遮光板8を日光による劣化から保護するため、遮光板8の上面に、該上面を遮光性のシートで被覆したり、前記上面に遮光性の塗料を塗布するなどして遮光層8aを形成することもできる。遮光層8aは、日光に晒されて劣化することがあるが、遮光層8aが遮光シートとして構成されている場合には、該遮光シートを剥がして交換すれば良いし、遮光層8aが塗膜として構成されている場合には、新たな塗料を塗り重ねれば良い。また、必ずしも遮光板8の上面に遮光層8aを形成する必要はなく、その場合、遮光板8が日光により劣化した際には、遮光板8自体を交換すれば良い。遮光板8を安価な素材で構成していれば、交換にかかる費用は抑えることができる。
However, since the light-shielding
以上のように、上記本第三参考例の培養装置において、前記遮光材は、前記壁2の上面2bの直上から前記底1側へ水平方向に沿って張り出した遮光板8としているので、壁2の上面2b及び壁面2cへの日光を遮ることができ、また、遮光材8と培養液5との接触部に生物が繁殖するような事態は生じない。
As described above, in the culture apparatus of the third reference example, the light-shielding material is a light-shielding
その他の構成や作用効果については上記第一参考例と同様であるため省略するが、上記本第三参考例によっても、壁の表面に対する日光の影響を低減し得る。 Other configurations and effects are the same as those in the first reference example, and thus are omitted. However, the influence of sunlight on the surface of the wall can also be reduced by the third reference example.
図5、図6は本発明の実施による培養装置の形態を示している。底1の周囲に土嚢2aを積んで壁2を形成し、底面1a及び壁2の上面2b、壁面2cを遮水性のシート3で覆って培養槽4を構成し、該培養槽4に培養液5を貯留した構成は上記第一及び第三参考例(図1、図2及び図4参照)と共通しているが、本実施例の培養装置の場合、遮光材として、壁2の上面2b及び壁面2cの上方に支柱9を介して板状の遮光板10を備えた点を特徴としている。
5 and 6 show the form of the culture apparatus according to the practice of the present invention. A
本実施例では、壁2の上方に、壁面2cと直交する方向に沿って複数の遮光板10を配置している。各遮光板10は、上面に日光を利用して発電を行う太陽光発電パネルを設置した発電部10aを備えているほか、各遮光板10の一端には、該遮光板10に沿った面をなす導水部10bを備えている。
In this embodiment , a plurality of light-shielding
複数の遮光板10は、壁2の外側に向かって一様に下り勾配をなすよう傾斜配置され、且つ、壁2の外側に位置する遮光板10ほど下方に位置している。また、導水部10bは、傾斜配置された各遮光板10に関し、各該遮光板10の上端側に配置される。この導水部10bは、太陽光発電パネルを備えておらず、発電には寄与しないが、後述するように雨水を導く機能を有している。
The plurality of light-shielding
そして、壁面2cに直交する方向に隣接する遮光板10同士は、互いに一部が上下方向に重なるように配置されている。つまり、隣接する遮光板10同士の間では、傾斜の下側にあたる遮光板10の上端が、傾斜の上側にあたる遮光板10の下端の下方に位置しており、下側に位置する遮光板10の導水部10bが設けられた上端と、上側に位置する遮光板10の導水部10bが設けられていない下端とが互いに上下方向に重なり合っている。
The light-shielding
ここで、「各遮光板10が壁2の外側に向かって一様に下り勾配をなしている」とは、各遮光板10が地面に対してなす角度が完全に一致していることを意味しない。ここでいう「一様な勾配」とは、培養装置を構成する各遮光板10のなす傾斜が、壁2の外側ほど低い下り勾配であることを指す。
Here, "each
上記第三参考例(図4参照)の遮光板8とは異なり、本実施例では、遮光板10を壁面2cと直交する方向に沿って複数に分割した構成としている。これは、特に発電部10aに備えた太陽光発電パネルの性質を考慮した場合に好都合である。太陽光発電パネルは、温度により大きく膨張と収縮を繰り返すので、あまり大きな面積の太陽光発電パネルを一枚もののパネルとして構成することは難しいからである。
Unlike the light-shielding
もっとも、太陽光発電パネルに限らず、どのような素材であってもある程度の膨張や収縮は免れないので、仮に太陽光発電パネルの性質を考慮せずとも、上述の分割構成は、遮光材として板状の遮光板10を壁2の上方に配置するにあたって有利と言える。そこで、本実施例では、数10cm〜1m程度の板状の発電部10aを備えた遮光板10を壁2の上方に複数並べるようにし、発電部10aないし遮光板10の熱膨張を遮光板10同士の隙間で吸収しているのである。その際、隣接する遮光板10同士の間には導水部10bを配置することで、後述する雨水の流れを導くにも支障がないようにしている。
However, not only the photovoltaic power generation panel but also any material is inevitably expanded or contracted to some extent, so even if the properties of the photovoltaic power generation panel are not taken into consideration, the above-mentioned divided configuration can be used as a light-shielding material. It can be said that it is advantageous to arrange the plate-shaped light-shielding
また、個々の遮光板10が大きければ、該遮光板10を支持するにあたり、遮光板10自体の重量のほか、遮光板10が受ける風圧等の影響も考慮して十分な強度の支柱9を設置しなくてはならず、設置に際し費用が嵩んでしまう。その意味でも、前記分割構成を採用し、各遮光板10を小さくすることは好適である。
Further, if each light-shielding
こうして、本実施例の培養装置では、発電部10aと導水部10bとを備えた遮光板10により、壁2の上面2bや壁面2cに照射される日光を遮るようにしている。こうすることで、上記第一及び第三参考例(図1、図2及び図4参照)と同様、上面2bや壁面2cを覆うシート3を日光から保護し、シート3の劣化を防ぐと共にシート3における生物の繁殖を抑えることができる。
In this way, in the culture apparatus of this embodiment , the light-shielding
同時に、本実施例では、発電部10aに照射される日光により発電を行い、培養装置の運転に必要な電力の少なくとも一部を賄うように培養システムを構築している。すなわち、生物の培養にあたっては、例えば図5中に示す如く、送気管11aやファン11bを備えたガス供給機11や、モータを備えた撹拌機12等を設置し、培養液5に対して空気等のガスを導入したり、培養液5を撹拌する必要がある。そして、ガス供給機11や撹拌機12の動力としては通常、電力が利用される。本実施例では、壁2の上面2bや壁面2cに対して照射される日光のエネルギーを遮光板10の発電部10aで電力Pに転換し、変電器13を介してガス供給機11や撹拌機12に供給している。
At the same time, in this embodiment , the culture system is constructed so as to generate electric power by the sunlight irradiating the
このような構成は、培養装置で使用するエネルギーの節減という観点のみならず、発電部10aで回収したエネルギーの有効利用という観点からも有利である。すなわち、発電部10aで得た電力Pは、そのまま同じ培養装置にて利用に供することができ、発電した電力Pを遠方に送るようなことを行わなくて良いので、電力Pを高圧電流化する必要がない。つまり、発電した電力Pを現地消費することで、電力Pをなるべく無駄にすることなく消費することができるほか、高圧電流化に係る設備等も不要である。
Such a configuration is advantageous not only from the viewpoint of saving energy used in the culture apparatus but also from the viewpoint of effective utilization of the energy recovered by the
ここで、特に培養液5中で藻類を培養する場合、必要とされるガスの供給量や培養液5の撹拌量は、日射が強いほど多い。日射が強ければ、藻類の光合成に使われる二酸化炭素の消費量も多いからである。そして、日射が強ければ、発電部10aにおける発電量も多くなり、該発電部10aで得た電力Pを培養システム内で効率良く消費することができる。
Here, particularly when culturing algae in the
さらに、遮光板10は、該遮光板10に降った雨水を培養槽4の外側へ導く機能も備えている。多量の降雨があった場合、過大な雨水が培養槽4へ流れ込むと、該培養槽4の水位が上昇し、さらには培養液5が壁2を超えて溢れ、培養物が散逸してしまう虞があるが、本実施例の場合、遮光板10に降り注いだ雨水Wは、壁2の外側に向かって下り勾配をなす遮光板10に沿って図5に示す如く流れる。この際、隣接する遮光板10同士の間は、上述の如く導水部10bにより上下に重なっているので、遮光板10を前記勾配に沿って流れた雨水Wは、次の遮光板10の導水部10bに受け渡され、さらに下流である壁2の外側へ向かって流れていくことになる。こうして、多量の降雨時には、遮光板10に降った分の雨水を培養槽4の外へ流し、培養槽4に流れ込む雨水の量を軽減できるようになっている。
Further, the light-shielding
上述の如き遮光板10の分割配置は、壁面2cに直交する向きのみならず、壁面2cに沿った向きにも適用される。すなわち、図6に示す如く、壁面2cに沿った向きにも複数の遮光板10が配置されることになる。ここで、隣接する遮光板10同士の間には隙間が生じるが、ここには各遮光板10に沿った向きに雨樋14を設ければ、前記隙間に降る雨水を壁2の外側に導くことができる。尚、雨樋14は本発明に必須の構成ではない。壁面2cに沿った向きに隣接する遮光板10同士の隙間は数cm〜10cm程度と細いので、ここに降る雨水の量は少ないと見なし、培養槽4への流入を容認しても構わない。また、壁面2cに沿った向きに隣接する遮光板10同士の間で高さを互いに異ならしめることで、該隣接する遮光板10の一部同士を上下方向に重なるように配置しても良い。
The above-mentioned divisional arrangement of the light-shielding
また、上記とは逆に、降水量が少なく、降雨の際、少しでも多くの雨水を培養液5として培養槽4内に供給したい場合には、遮光板10から導水部10bを取り外せば、遮光板10に降り注いだ雨水のうち一部を壁2の上面2bや壁面2cに沿って培養液5側に導くことができる。
Contrary to the above, when the amount of precipitation is small and it is desired to supply as much rainwater as possible as the
遮光板10を支える支柱9は、例えば、土嚢2a同士の間に支柱9の基端部を埋設する形で設置することができる。また、壁2の外側の地面に支柱9を立設することもできる。あるいは、強風により遮光板10が吹き飛ぶような心配のない地域であれば、壁2の上面2bに対し支柱9の基端部を簡易的に取り付けるようにしても良い。その他、遮光板10を適切な位置及び姿勢で支持できる限りにおいて、支柱9としては種々の構成を採用し得る。
The
図7は上記実施例(図5、図6参照)の培養装置における別の配置例を示している。本配置例では、図5、図6に示した例とは逆に、壁2の内側に位置する遮光板10ほど下方に配置されており、且つ、各遮光板10のなす面が、壁2の内側に向かって一様に下り勾配をなしている。
FIG. 7 shows another arrangement example in the culture apparatus of the above embodiment (see FIGS. 5 and 6). In this arrangement example, contrary to the examples shown in FIGS. 5 and 6, the light-shielding
このような配置の場合、降水の少ない地域や季節において有利である。遮光板10に降り注いだ雨水Wを培養槽4内へ積極的に導くことができるからである。また、一時的に雨量が過大になった場合など、培養槽4に流入する雨水Wの量を少なくしたい時には、遮光板10から導水部10bを取り外せば良い。あるいは、支柱9を調整することにより、図5、図6に示す配置と、図7に示す配置との間で遮光板10の配置を切り替えることも可能である。
Such an arrangement is advantageous in areas and seasons with low precipitation. This is because the rainwater W that has poured onto the light-shielding
さらに、本実施例において説明したように、遮光板10に発電部10aを設け、発電した電力Pを培養装置の運転に利用する培養システムを、上記第一及び第三参考例(図1、図2及び図4参照)の培養装置に適用することも可能である。第一参考例(図1、図2参照)に適用する場合には、可撓性の太陽光発電パネルを遮光シートである遮光材6に加えて、あるいは遮光材6の代わりに配置して発電部とすれば良い。また、第三参考例(図4参照)に適用する場合には、遮光板8の上面に太陽光発電パネルを設置し、発電部とすれば良い。
Further, as described in this embodiment , the culture system in which the
以上のように、上記本実施例の培養装置において、前記遮光材は、前記壁2の上方に該壁2の内側又は外側のいずれかに向かって下り勾配をなすよう傾斜配置された遮光板10としているので、遮光板10に降った雨水Wを培養槽4の内側又は外側へ導くことができる。
As described above, in the culture apparatus of the present embodiment , the light-shielding material is inclined so as to form a downward slope above the
また、本実施例においては、前記壁面2cと直交する方向に複数の前記遮光板10が傾斜配置され、傾斜の下側にあたる遮光板10の上端は、上側にあたる遮光板10の下端よりも下方に位置するよう配置されると共に、前記各遮光板10は、上端に該遮光板10に沿った面をなす導水部10bを備え、隣接する前記遮光板10同士は、下側にあたる遮光板10の前記導水部10bと、上側にあたる遮光板10の下端とで互いに上下に重なり合うよう配置されているので、遮光板10の熱膨張を遮光板10同士の隙間で吸収しつつ、遮光板10に降った雨水Wを培養槽4の内側又は外側へ導くことができる。
Further, in the present embodiment , a plurality of the light-shielding
また、本実施例において、前記遮光材10は、日光を利用して発電を行う発電部10aを備えているので、発電部10aに照射される日光により発電を行うことができる。
Further, in the present embodiment , since the light-shielding
また、本実施例の培養システムにおいては、前記発電部10aで発電した電力Pを前記培養装置の運転に利用するよう構成しているので、日光を効率的に利用し、培養装置の運転に係るエネルギーを節減することができる。
Further, in the culture system of the present embodiment , since the electric power P generated by the
その他の構成や作用効果については上記第一及び第三参考例と同様であるため省略するが、上記本実施例によっても、壁の表面に対する日光の影響を低減し得る。 Other configurations and effects are the same as those in the first and third reference examples, and thus are omitted. However, the influence of sunlight on the surface of the wall can also be reduced by the present embodiment.
尚、本発明の培養装置及び培養システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The culturing apparatus and culturing system of the present invention are not limited to the above-mentioned examples, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 底
2 壁
2a 土嚢
2b 上面
2c 壁面
3 シート
4 培養槽
5 培養液
6 遮光材(遮光シート)
8 遮光材(遮光板)
10 遮光材(遮光板)
10a 発電部
10b 導水部
1
8 Light-shielding material (light-shielding plate)
10 Light-shielding material (light-shielding plate)
10a
Claims (4)
前記壁の上面及び壁面の上に設置された遮光材と
を備え、
前記遮光材は、前記壁の上方に該壁の内側又は外側のいずれかに向かって下り勾配をなすよう傾斜配置された遮光板であり、
前記壁面と直交する方向に複数の前記遮光板が配置され、
各該遮光板は、前記壁の内側又は外側のいずれかに向かって一様に下り勾配をなすよう傾斜し、且つ該傾斜の下側にあたる遮光板の上端は、上側にあたる遮光板の下端よりも下方に位置するよう配置されると共に、
前記各遮光板は、上端に該遮光板に沿った面をなす導水部を備え、
前記壁面と直交する方向に隣接する前記遮光板同士は、前記傾斜の下側にあたる遮光板の前記導水部と、前記傾斜の上側にあたる遮光板の下端とで互いに上下に重なり合うよう配置された藻類の培養装置。 A culture tank that stores the culture solution in a space that has a bottom and a wall,
It is provided with a light-shielding material installed on the upper surface of the wall and the wall surface.
The light-shielding material is a light-shielding plate that is obliquely arranged above the wall so as to form a downward slope toward either the inside or the outside of the wall.
A plurality of the light-shielding plates are arranged in a direction orthogonal to the wall surface, and the light-shielding plates are arranged.
Each of the light-shielding plates is inclined so as to form a uniform downward slope toward either the inside or the outside of the wall, and the upper end of the light-shielding plate corresponding to the lower side of the inclination is higher than the lower end of the light-shielding plate corresponding to the upper side. It is placed so that it is located below, and
Each of the light-shielding plates is provided with a water conducting portion forming a surface along the light-shielding plate at the upper end thereof.
The light-shielding plates adjacent to each other in the direction orthogonal to the wall surface are arranged so that the water-conducting portion of the light-shielding plate on the lower side of the slope and the lower end of the light-shielding plate on the upper side of the slope overlap each other . Culture device.
The culture system including the culture device according to claim 3, wherein the electric power generated by the power generation unit is used for operating the culture device.
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