JPH0838158A

JPH0838158A - 微細藻類によるｃｏ２固定化装置

Info

Publication number: JPH0838158A
Application number: JP6176468A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Tsutsumi; 正彦堤; Kyozo Kawachi; 内恭三河
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】設置コストおよび運転コストの削減を図り、
排ガス中のＣＯ₂を効率的に除去する。【構成】内部への光の照射が可能な密閉型反応槽２４
内に、担体２８が配置されている。担体２８上に微細藻
類２９が保持されている。反応槽２４内に供給管２３か
らＣＯ₂を含む排ガス２１が供給され、同時に管２７か
ら液体培地２５が供給される。微細藻類２９に光が照射
され、微細藻類２９の光合成反応によりＣＯ₂が固定化
され、処理ガス３１となって排出管３２から排出され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微細藻類を用いて、大
気中のＣＯ₂を直接固定化したり、火力発電所、ボイ
ラ、ゴミ処理場、水処理プラント、および自動車等の排
ガス中に含まれるＣＯ₂を固定化するＣＯ₂固定化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＯ₂固定化方法を図１６に示
す。図１６において、火力発電所等のＣＯ₂を含む排ガ
ス１がブロア２によってガス管３を介して反応槽５内の
散気管４に供給される。反応槽５内には、液体培地６と
微細藻類７が投入されて培養液８を形成している。微細
藻類７は、供給されたＣＯ₂を炭素源とし、また液体培
地中のミネラルを栄養源とし、さらに照射された光９の
光エネルギーをエネルギー源として式（１）に示す光合
成反応を起こし、排ガス１中のＣＯ₂をＣ₆Ｈ₁₂Ｏ
₆（有機物）として固定化する。ＣＯ₂を固定化してＣ
Ｏ₂濃度が減少したガスは、処理ガス１０としてガス管
１１を介して排出される。また、随時開閉弁１２が開と
なり、液体培地６が管１３を介して反応槽５内に供給さ
れる。

【０００３】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
微細藻類によるＣＯ₂固定化方法では、以下のような問
題がある。

【０００５】すなわち運転を継続していくと、微細藻類
７の濃度が高くなり、光９が培養液８の内部、例えば液
体表面から１０cm以下には到達されにくくなる。また微
細藻類７の濃度が高くなるに伴って光９の照射が遮断さ
れ、ＣＯ₂固定化速度が低下する。

【０００６】同様に、運転を継続していくと、光９は培
養液８の内部に到達されにくくなるので、垂直方向に大
型化プラントを製作するのが困難となり、そのため水平
方向に拡大してプラントを作らなければならない。この
ため、反応槽５の設置面積が大きくなる。

【０００７】また培養液８（水、栄養塩類、微細藻類）
を用いて液相中で光合成反応を行うので、水や栄養塩類
が多量に必要となり、それらの供給コストが高くなる。

【０００８】さらに排ガス１を培養液８（水、栄養塩
類、微細藻類）内に供給して液相中で光合成反応を行う
ので、反応槽５を大型化した場合、光照射面積を拡大し
なければならないが、大型化した場合、気泡を発生させ
るブロア２、ガス管３、散気管４が多量に必要となり、
建設費が高くなる。また、ブロア２の電気コストが莫大
なものとなり、実プラントにするのが困難である。

【０００９】また、反応槽５を大型化した場合、液相内
を撹拌する必要があるが、ブロア２によるバブリングの
みでは反応槽５の液相内を均一に撹拌することはでき
ず、このため撹拌の電気コストが高なる。

【００１０】また、増殖した微細藻類７を回収して燃
料、薬品等に利用する場合、その微細藻類７を沈澱分
離、遠心分離等の濃縮工程を行う必要があるが、この濃
縮工程の設置面積が大きくなり、その工程による電気コ
ストが高くなる。

【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、光の利用効率を向上させてＣＯ₂固定化速
度を高くすることによって設置面積を縮小化し、かつ水
・栄養塩類の使用、ブロアの運転、培養液の撹拌、微細
藻類の濃縮・回収、等のランニングコストおよび建設費
を削減することによって、排ガスもしくは大気中のＣＯ
₂を効率的かつ実用的に固定化することができる微細藻
類によるＣＯ₂固定化方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＣＯ₂ガスを固定化処理する微細藻類を微細藻類への光
の照射が可能な状態で保持する密閉型反応槽と、この反
応槽内へＣＯ₂ガスを含む排ガスを供給する手段と、前
記反応槽から処理ガスを排出する手段と、前記反応槽内
の微細藻類へ水分を供給する手段と、を備えたことを特
徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化装置である。

【００１３】請求項２記載の発明は、反応槽内の排ガス
供給空間容積に対する水分容積の比を１以下としたこと
を特徴とする請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定
化装置である。

【００１４】請求項３記載の発明は、反応槽内の側壁に
おいて、微細藻類が保持されることを特徴とする請求項
１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置である。

【００１５】請求項４記載の発明は、反応槽内において
微細藻類は板状担体により保持され、この担体は反応槽
内に多段に水平方向に配置されていることを特徴とする
請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置であ
る。

【００１６】請求項５記載の発明は、反応槽内において
微細藻類は板状担体により保持され、この担体は、傾斜
して配置され、この担体上に隔壁を設けたことを特徴と
する請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置で
ある。

【００１７】請求項６記載の発明は、反応槽内において
微細藻類は担体により保持され、この担体は搬送手段上
に配置されるとともに、搬送手段駆動用の駆動装置を設
けたことを特徴とする請求項１記載の微細藻類によるＣ
Ｏ₂固定化装置である。

【００１８】請求項７記載の発明は、反応槽内において
微細藻類は、燃焼灰もしくは燃焼炭を加工した材料と接
触した状態で保持されることを特徴とする請求項１記載
の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置である。

【００１９】請求項８記載の発明は、反応槽の排ガス供
給空間内のガスを循環させるため、反応槽に循環配管を
設けたことを特徴とする請求項１記載の微細藻類による
ＣＯ₂固定化装置である。

【００２０】請求項９記載の発明は、排ガスの供給手段
に、排ガス温度を６０℃以下に冷却する冷却装置を設け
たことを特徴とする請求項１記載の微細藻類によるＣＯ
₂固定化装置である。

【００２１】請求項１０記載の発明は、内部に光が照射
される密閉型反応槽と、この密閉型反応槽内の気相中を
浮游するとともに、ＣＯ₂ガスを固定化処理する微細藻
類を保持する粒状担体と、前記反応槽内の気相中へＣＯ
₂ガスを含む排ガスを供給する手段と、前記反応槽から
処理ガスを排出する手段と、を備えたことを特徴とする
微細藻類によるＣＯ₂固定化装置である。

【００２２】請求項１１記載の発明は、ＣＯ₂ガスを固
定化処理する微細藻類を微細藻類への光の照射が可能な
状態で保持する大気開放型反応槽と、この反応槽内へＣ
Ｏ₂ガスを含む排ガスを供給する手段と、前記反応槽か
ら処理ガスを排出する手段と、前記反応槽内の微細藻類
へ水分を供給する手段と、を備えたことを特徴とする微
細藻類によるＣＯ₂固定化装置である。

【００２３】請求項１２記載の発明は、水分を供給する
手段は、雨水または海水の貯水槽に接続されていること
を特徴とする請求項１１記載の微細藻類によるＣＯ₂固
定化装置である。

【００２４】請求項１３記載の発明は、ＣＯ₂ガスを固
定化処理する微細藻類を微細藻類への光の照射が可能な
状態で保持する密閉型反応槽と、この反応槽内へＣＯ₂
ガスを含む排ガスを供給する手段と、前記反応槽から処
理ガスを排出する手段と、前記反応槽内の微細藻類へ水
分を供給する手段と、反応槽内の水分を測定する手段お
よび微細藻類の光合成活性を測定する手段のうち、少な
くとも一方の測定手段と、この測定手段からの測定値に
基づいて微細藻類への水分の供給を制御する手段と、を
備えたことを特徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置である。

【００２５】

【作用】請求項１記載の発明によれば、反応槽内に排ガ
ス供給手段によりＣＯ₂を含む排ガスを供給し、水分供
給手段から水分を供給すると、反応槽内に保持された微
細藻類にＣＯ₂および水分を接触させることができ、反
応槽に光を照射することにより、排ガス中のＣＯ₂を微
細藻類により固定化して排ガス中のＣＯ₂を低減させる
ことができる。そのガスは処理ガスとして排出される。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、気相の容積
に対する液相の容量が液ガス比１以下になるように設定
し、また微細藻類にＣＯ₂を含む排ガスを接触させ光を
照射することによって、水分供給を少なくして排ガス中
のＣＯ₂を固定化してＣＯ₂を低減させることができ
る。

【００２７】請求項３記載の発明によれば、反応槽側に
保持した数多くの微細藻類を排ガス中のＣＯ₂と水分と
接触させ光を照射させることによって光合成を行い、効
率よく排ガス中のＣＯ₂を固定化することができる。

【００２８】請求項４記載の発明によれば、多段に配設
した担体の表面に保持した微細藻類に排ガス中のＣＯ₂
と水分を接触させると同時に、光を使用して光合成を行
い、効率よく排ガス中のＣＯ₂を固定化することができ
る。

【００２９】請求項５記載の発明によれば、担体の表面
に配設した隔壁により水分を担体の表面に均一に保持さ
せて、微細藻類によって光合成を行うことができる。ま
た隔壁を配設することにより排ガス中のＣＯ₂と微細藻
類との接触機会を多くし、微細藻類のＣＯ₂固定化速度
を向上させ、排ガス中のＣＯ₂をより多く低減させた
後、処理ガスとして排出することができる。

【００３０】請求項６記載の発明によれば、通常の運転
時、駆動装置を停止させ、一定の期間毎、微細藻類の表
面の水分が減少した時または微細藻類の光合成能力が低
下した時に、水分を供給する手段と搬送手段の駆動装置
を同時に作動させて、担体の表面に水分を均一に拡散し
て保持させ、その微細藻類で光合成を行う。

【００３１】請求項７記載の発明によれば、燃焼灰もし
くは燃焼灰を加工した材料は、微細藻類の保持能力が優
れており、強固かつ迅速に担体に微細藻類を保持でき
る。また、燃焼灰はＳｉＯ₂（シリカ）、Ａｌ₂Ｏ
₃（アルミナ）等を主成分としており、微細藻類のみな
らず排ガス中のＣＯ₂もしくは他の不純物質（ＳＯｘ、
ＮＯｘ、ＳＰＭ等）も付着除去させて、処理ガスとして
排出させる。

【００３２】請求項８記載の発明によれば、反応槽内の
ガスを循環することによって反応槽内の撹拌強度、乱流
強度を増加させて、排ガス中のＣＯ₂と微細藻類との接
触機会を増加させ、ＣＯ₂固定化速度を向上させ、ＣＯ
₂をより多く減少させた処理ガスを排出させる。

【００３３】請求項９記載の発明は、排ガスを熱交換器
に供給して、排ガスの温度を微細藻類が死滅する約１０
０℃から生存可能な約６０℃以下まで低下させる。温度
が下がったガスを反応槽内に供給することによって、反
応槽内を微細藻類が生存できる温度に維持する。微細藻
類は常に安定してＣＯ₂を固定化し、ＣＯ₂を常に低減
した処理ガスを排出させる。

【００３４】請求項１０記載の発明によれば、排ガスを
流した時、粒状担体を反応槽内に浮游させることによっ
て、排ガス中のＣＯ₂と担体の表面に保持された微細藻
類との接触機会が増加し、排ガス中のＣＯ₂をより多く
固定化させる。

【００３５】請求項１１記載の発明によれば、大気開放
型の反応槽内に自然に大気を混入させて、大気中のＣＯ
₂と、担体に保持した微細藻類と、水分と、光とを接触
させて光合成を行い、大気中のＣＯ₂を低減させる。

【００３６】請求項１２記載の発明によれば、微細藻類
の表面に雨水もしくは海水を供給するとともに、大気と
微細藻類と光を接触させることによって大気中のＣＯ₂
を固定化し大気中のＣＯ₂を低減させることができる。

【００３７】請求項１３記載の発明によれば、微細藻類
表面の水分濃度もしくは微細藻類のＣＯ₂固定化速度を
検知し、その値が設定値を下回った場合、水分を微細藻
類の表面に供給することによって、常に安定したＣＯ₂
固定化速度を維持することができる。

【００３８】

【実施例】第１の実施例以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。図１は本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１の実施例を示す図である。

【００３９】図１においてＣＯ₂固定化装置は密閉型反
応槽２４と、この反応槽２４内底部に水平方向に配設さ
れた板状担体２８とを備え、この担体２８は支持体に接
着されたポアサイズ１．０μｍのグラスファイバー槇紙
からなっている。このグラスファイバー槇紙からなる担
体２８の表面には、ＣＯ₂ガスを固定化処理する直径約
１０μｍの微細藻類２９が塗布されている。この微細藻
類２９としては、増殖力の高いクロレラケスレリーＣ−
５３１株が用いられ、この微細藻類２９は気相中に保持
される。

【００４０】また反応槽２４の壁面は光透過性となって
おり、光源３０からの太陽光が反応槽２４の壁面を透過
して微細藻類２９の表面に照射される。さらに排ガス２
１は、ブロア２２により供給管２３を介して反応槽２４
内に供給され、他方反応槽２４内の処理ガスは排出管３
２から外方へ排出される。

【００４１】また液体培地２５が、開閉弁２６を有する
管２７を介して反応槽２４内に供給されるようになって
いる。

【００４２】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。まずブロア２２により供給管２３
を介して排ガス２１が反応槽２４内に供給される。反応
槽２４内に供給された排ガス２１中のＣＯ₂は、微細藻
類２９の表面に供給された液体培地２５中の水および栄
養塩類と、微細藻類の表面に照射された光エネルギーと
により、式（１）に示す光合成反応を気相中で起こす。
この反応により排ガス２１中のＣＯ₂は、Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆
（有機物）とＯ₂に変換される。光合成反応して生じた
有機物は、微細藻類２９の細胞内もしくは細胞表面に貯
えられ、生成したＯ₂は未反応のＣＯ₂とともに処理ガ
ス３１として排出管３２から排出される。このようにし
て処理ガス３１中のＣＯ₂濃度は、微細藻類２９で固定
化した分だけ減少し、ＣＯ₂が低減された処理ガス３１
が得られる。

【００４３】次に微細藻類２９および液体培地２５につ
いて説明する。微細藻類２９は内部に水分が存在すれば
光合成反応を生じさせることができるので、必ずしも表
面が水分で覆われている必要はない。しかしながら、微
細藻類２９内部への水分の補給は、微細藻類２９表面か
ら行なわれる。

【００４４】本実施例では、開閉弁２６を有する管２７
から液体培地２５が反応槽２４内に供給されるが、この
液体培地２５として、表１に示すような組成のものが用
いられる。

【００４５】また表１中のＡ５溶液およびＦｅ溶液の組
成を、表２および表３に各々示す。

【００４６】次に、図１７および図１８により、クロレラケスレリー
Ｃ−５３１株からなる微細藻類２９中へ純水および液体
培地２５を供給した場合における、微細藻類２９のＣＯ
₂固定化量の変化を示す。

【００４７】図１７は微細藻類２９中へ純水または液体
培地２５のいずれかを供給した場合における微細藻類２
９のＣＯ₂固定化量の変化を示す。この場合、ＣＯ₂は
空気とともに反応槽２４内に流入する。図１７に示すよ
うに、純水または液体培地２５のいずれを供給した場合
でも、その後２日半経過すると水分がなくなりＣＯ₂固
定化量が０となる。

【００４８】また図１８は、微細藻類２９中へ純水また
は液体培地２５のいずれかを定期的に供給した場合にお
ける微細藻類２９のＣＯ₂固定化量の変化を示す。この
場合、ＣＯ₂は空気とともに反応槽２４内に流入する。
図１８に示すように、液体培地を定期的に供給した場
合、純水の場合に比較してＣＯ₂固定化能力の減少を押
えることができる。

【００４９】なお、図１８において、時間の経過ととも
に微細藻類２９が増殖する。純水を定期的に供給した場
合は、例えば表４に示すように微細藻類２９が増殖す
る。

【００５０】本実施例によれば、担体２８としてグラスファイバー槇
紙を用いているので、微細藻類２９の保持が容易とな
り、微細藻類２９の直径約１０μｍに比べてグラスファ
イバー槇紙のポアサイズは１．０μｍと小さいため、担
体２８を液体培地２５は通過するが微細藻類２９は通過
しない。

【００５１】また、微細藻類２９としてクロレラケスレ
リーＣ−５３１株を用いた場合、この微細藻類２９の細
胞は低水分に強いので、比較的雑に取り扱うことができ
る。したがって、水分量の変化に耐性があり、安定した
ＣＯ₂固定化速度が維持できる。

【００５２】さらに光源３０として太陽光を用い、エネ
ルギー源を太陽エネルギーとしたので、光合成反応すな
わちＣＯ₂固定化反応に必要なエネルギーを他からもっ
てくる必要がない。また反応槽２４は平板型であるの
で、簡単な構造となり、反応槽の建設費が低くなり、運
転管理方法も容易となる。

【００５３】さらに開閉弁２６の開閉のみで液体培地２
５を供給することができ、簡単かつ低コストの供給が可
能である。

【００５４】なお微細藻類２９表面への水分の補給とし
て液体培地２５を用いたが、純水と固形の栄養塩類を別
々に供給したり、それらを交互に供給したりすることも
できる。また、液体培地２５でなく、海水や雨水あるい
は、廃棄物関連の水例えば下水処理場の下水、処理水、
ゴミ処理場の処理水等の使用も可能である。

【００５５】次に本発明の変形例を示す。図１では、担
体２８としてグラスファイバー槇紙を用いたが、担体の
種類、数、粒径、形状、大きさは限定されない。すなわ
ちガラス、アクリル、セラミックス等の担体２８を使用
することができる。また、担体２８は必ずしも設ける必
要はなく、微細藻類２９を反応槽２４の壁面に直接設け
てもよい。

【００５６】また、微細藻類２９としてクロレラケスレ
リーＣ−５３１株を使用したが、同じクロレラ属の他の
種であるクロレラピレノイドーサや、他の緑藻ドナリエ
ラ、あるいはらん藻の仲間であるスピルリナ等生物学的
に定義される微細藻類であればいずれでも使用可能であ
る。また、微細藻類２９の担体保持量も特に限定されな
い。

【００５７】さらにエネルギー源として太陽光を用いた
が、太陽光以外の光を使用することもできる。例えば、
電気エネルギー由来の蛍光灯等の人工光や、熱エネルギ
ー由来の火の光等を用いてもよく、また、太陽光と太陽
光以外の光を混合して利用することも可能である。

【００５８】また反応槽２４の構造を平板型としたが、
反応槽２４の構造、形状、種類、数、大きさは限定され
ない。球形や円筒形の構造でもよいし、数も複数個並列
あるいは直列に配すことができる。

【００５９】また、液体培地２５および排ガス２１の供
給方法等も図１の方法に限定されない。例えば、液体培
地２５をポンプで反応槽２４内に供給することもでき
る。

【００６０】第２の実施例次に図２により本発明の第２の実施例について説明す
る。

【００６１】図２に示す第２の実施例は、反応槽２４内
の排ガス供給空間（気相部）３４の容積に対する、微細
藻類２９を囲む水分（液相部）３３容積の比率を１以
下、例えば０．１としたものであり、他は図１に示す第
１の実施例と略同一である。

【００６２】図１に示す第１の実施例と同一部分には同
一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００６３】図２において、適時、開閉弁２６を開ける
ことによって液体培地２５を反応槽２４内の微細藻類２
９表面に供給すると、この微細藻類２９の表面に液体培
地２５が接触する。この場合、接触する液体培地２５、
すなわち液相部３３の気相部３４に対する比率（液ガス
比）は０．１となっている。微細藻類２９は排ガス２１
中のＣＯ₂と、液体培地２５中の水とから光源３０の光
エネルギーを用いて式（１）に示す光合成反応を起こ
し、排ガス２１中のＣＯ₂を固定化する。固定化されず
に残存したＣＯ₂と固定化して発生したＣＯ₂と他のガ
ス成分を含む処理ガス３１はガス管３２から排出され
る。

【００６４】本実施例によれば、液ガス比を０．１とし
たので液体培地２５の使用量が低減でき、液体培地２５
の供給コストが低減される。また微細藻類２９と液体培
地２５は、微細藻類２９と担体２８との接触面以外全て
の部分で接触しているので、微細藻類２９の表面を液体
培地２５が大部分おおっており、微細藻類２９の生物活
性を高く維持することができ、ＣＯ₂固定化速度が安定
化する。

【００６５】なお、液ガス比を０．１としたが、その値
は限定されない。微細藻類２９の表面にわずかに水分が
存在する状態、つまり液ガス同比は１以下であればよ
い。

【００６６】微細藻類２９と液体培地２５との接触面
は、担体接触面を除いて全ての面である必要はなく、こ
の接触面の占有率に関しても限定されない。微細藻鋳２
９の表面の一部が液体培地２５に接触するだけで十分で
あり、また微細藻類２９の担体２８とを液体培地２５を
介して接触させてもよい。

【００６７】また、第１の実施例の場合と同様に、排ガ
ス２１、液体培地２５の供給方法、光源３０の種類、反
応槽２４と担体２８の構造、形状、種類、数、大きさ、
また微細藻類２９の種類、量等は限定されない。

【００６８】第３の実施例次に図３により本発明の第３の実施例を説明する。図３
に示す第３の実施例は反応槽２４の槽高を底部と略同一
長とし、反応槽２４内底部の担体２８に加えて反応槽２
４の側壁にグラスファイバー濾紙からなる担体２８ａを
設けたものであり、他は図１に示す第１の実施例と略同
一である。また液体培地を供給する管２７は連結点３５
で管３６と管３７に分岐し、それぞれの管３６，３７は
反応槽２４内の側壁上部に接続されている。

【００６９】図３において、ブロア２２を駆動して反応
槽２４内に供給された排ガス２１は担体２８，２８ａに
保持されている微細藻類２９と接触する。この時、微細
藻類２９表面に存在する液体培地２５の水と排ガス２１
中のＣＯ₂が光源３０の光エネルギーを用いて式（１）
に示す光合成反応を起こし、有機物とＯ₂に変換され
る。図３に示すように、反応槽２４内の底部のみならず
側壁にも微細藻類２９が保持されているので、光源３０
の照射面積が大きくなり、光合成反応が促進され排ガス
２１中のＣＯ₂をより多く固定化してＣＯ₂を低減し処
理ガス３１として排出する。

【００７０】本実施例によれば、液体培地２５は、連結
点３５で分岐し、管３６，３７により反応槽２４内の側
壁上方に供給されるので、開閉弁２６の開閉操作のみで
側壁部および底部に配置された微細藻類２９の表面を液
体培地２５で満たすことができる。

【００７１】また、反応槽２４ｂの槽高を長くしたの
で、より多くの微細藻類２９を担体２８ａの表面に保持
することができ、よってＣＯ₂固定化速度が向上する。

【００７２】なお排ガス２１、液体培地２５の供給方
法、光源３０の種類、反応槽２４および担体２８，２８
ａの構造、形状、種類、数、大きさ、また微細藻類２９
の種類、量等は特に限定されない。

【００７３】第４の実施例次に図４により本発明の第４の実施例を説明する。図４
に示す第４の実施例は、担体を水平方向に多段に配置し
たものであり、他は図１に示す第１の実施例と略同一で
ある。

【００７４】図４に示すように、反応槽２４内には上部
から順に各々アクリル製の第１の担体４０、第２の担体
４１、第３の担体４２が配設されており、それぞれの担
体４０，４１，４２には第１の微細藻類４３、第２の微
細藻類４４、第３の微細藻類４５が保持されている。こ
の微細藻類４３，４４，４５はいずれもクロレラケスレ
リーＣ−５３１株からなっている。また、ブロア２２を
有する供給管４６は、連結点４７において供給管４８と
供給管４９に分岐し、この供給管４９は連結点５０で更
に供給管５１と供給管５２に分岐されている。また、開
閉弁２６を有する管５３は、連結点５４で管５５と管５
６に分岐し、管５６は連結点５７で管５８と管５９に分
岐している。処理ガス３１を排出する排出管６０は、連
結点６１で排出管６２と排出管６３が合流したものであ
り、排出管６３は連結点６４で排出管６５と排出管６６
が合流したものである。

【００７５】図４において、開閉弁２６を開けることに
よって、液体培地２５は第１の微細藻類４３、第２の微
細藻類４４、第３の微細藻類４５それぞれの表面に供給
される。また、排ガス２１はブロア２２を駆動すること
によって、第１〜第３の微細藻類４３，４４，４５が存
在する気相部に供給され、それぞれの微細藻類４３，４
４，４５は光源３０から照射される光エネルギーを用い
てそれぞれの微細藻類４３，４４，４５の表面に接触す
る液体培地２５中の水と排ガス中のＣＯ₂とから光合成
を行い、排ガス２１中のＣＯ₂を固定化する。このとき
それぞれの微細藻類４３，４４，４５が光合成を行い、
ＣＯ₂が減じられた排ガスは連結点６１で混合し、排出
管６０を介して処理ガス３１として排出される。

【００７６】本実施例によれば、液体培地２５の供給が
１つの開閉弁２６の開閉操作のみで行われるので、運転
管理が容易となる。また、第１〜第３の担体４０，４
１，４２として光透過性のアクリルを用いたので、それ
ぞれの担体４０，４１，４２を光が通過し、第２および
第３の担体にまで光が届き、第１の微細藻類４３のみな
らず第２の微細藻類４４および第３の微細藻類４５も光
合成を行い、反応槽２４の面積当たりのＣＯ₂固定化速
度が向上する。したがって、処理ガス３１中のＣＯ₂濃
度が減少できる。

【００７７】なお第１の担体４０、第２の担体４１、第
３の担体４２の素材としてアクリルを用いたが、担体の
種類、素材、数、大きさ、形状、色等は限定されない。
素材は光透過性のものであれば使用することができる。

【００７８】排ガス２１および液体培地２５を反応槽２
４内に供給する方法および処理ガス３１を排出する方法
についても特に限定されない。それぞれの微細藻類４
３，４４，４５の表面に供給するブロアや開閉弁や配管
を設けることが可能である。

【００７９】微細藻類４３，４４，４５としていずれも
同じ種類のクロレラケスレリーを用いたが他の種類の微
細藻類を使用したり、種類の異なる微細藻類を各担体４
０，４１，４２の表面に保持して使用することも可能で
ある。

【００８０】また、光源３０の種類、反応槽２４の構
造、形状、種類、数、大きさは限定されなれい。

【００８１】第５の実施例次に図５により本発明の第５の実施例について説明す
る。図５に示す第５の実施例は、反応槽内において板状
担体が傾斜して設けられ、この担体上に隔壁を設けたも
のであり、他は図１に示す第１の実施例と略同一であ
る。

【００８２】図５に示すように、反応槽２４が反応槽支
持部７９により傾斜し、これにより反応槽２４内に設け
られた板状担体２８も傾斜する。この担体２８の表面
に、排ガス２１が流入する方向から順に傾斜方向と直交
して第１の隔壁７０、第２の隔壁７１、第３の隔壁７
２、第４の隔壁７３が配設されている。また、排ガス２
１の流入側にバイオマス回収部７８が設けられている。
さらに反応槽支持部７９は処理ガス３１の排出側に設け
られており、反応槽２４は水平方向から１０度に傾斜し
ている。なお、隔壁７０〜７３は反応槽２４側壁に固定
されている。

【００８３】図５において、予め微細藻類２９は各隔壁
７０，７１，７２，７３の間の担体２８の表面に保持さ
れている。液体培地２５は管２７を介して微細藻類２９
の表面に供給され、第４の隔壁７３で液体培地２５の液
面が形成される。さらに微細藻類２９の供給を続ける
と、液体培地２５は第４の隔壁７３を超えて第３の隔壁
７２に達する。同様に第２の隔壁７１と第１の隔壁７０
においても液体培地２５の液面が形成され、担体２８の
表面に保持されている微細藻類２９の全てが液体培地２
５でおおわれる。このような状態で排ガス２１を反応槽
２４ｄ内に供給すると、微細藻類２９はその表面をおお
っている液体培地２５中の水と排ガス２１中のＣＯ₂と
から光源３０の光エネルギーを利用して光合成を行う。
ＣＯ₂を固定化してＣＯ₂を低減したガスは、処理ガス
３１として排出管３２から排出される。また微細藻類２
９の増殖した分および微細藻類が分泌する有用物質等
は、バイオマス回収部７８に沈降して、排出管７７から
バイオマス８０として排出される。

【００８４】本実施例によれば、隔壁７０〜７３を反応
槽２４内の担体２８上に液体培地２５の流れ方向に対し
て直交して設けたので、液体培地２５が隔壁７０〜７３
間で滞留し微細藻類２９の表面を完全に満たすことがで
きる。また１つの管７６から液体培地２５を供給するの
で装置の構成が簡単になり、運転管理が容易となる。さ
らにまた反応槽支持部７９により反応槽２４を傾斜させ
ることにより担体２８を傾斜させることができるので、
液体培地２５を微細藻類２９の表面に自然落下により供
給することができ、供給動力が削減できる。またバイオ
マス回収部７８を設けたので、バイオマス８０の回収が
容易となる。

【００８５】なお隔壁７０〜７３は、反応槽２４内に液
体培地２５の流れ方向に対して直交して配設したが、隔
壁の数、設置の方向等は限定されない。すなわち、隔壁
を反応槽２４の側壁に連結せずに間隙部を設けたり、隔
壁７０〜７３を流れ方向に対して斜めにあるいは垂直に
配することも可能である。

【００８６】また、反応槽２４の反応槽支持部７９を設
けて反応槽２４を傾斜させたが、反応槽支持部７９を用
いないで、反応槽２４内で担体２８のみを傾けることも
可能である。また、傾斜の角度は０〜９０度いずれでも
使用でき、かつ自然落下作用を用いないでポンプ等で配
送することも可能である。

【００８７】バイオマス回収部７８を反応槽２４ｄ内部
に設置したが、内部に設置しないで、外部に設置しても
よい。

【００８８】また、排ガス２１、液体培地２５の供給方
法、光源３０の種類、反応槽２４と担体２８それぞれの
構造、形状、種類、数、大きさ、また微細藻類２９の種
類、量等は特に限定されない。

【００８９】第６の実施例次に図６により本発明の第６の実施例について説明す
る。図６に示す第６の実施例は、反応槽内の担体をベル
トコンベア上に配置したものであり、他は図１に示す第
１の実施例と略同一である。

【００９０】図６に示すように、反応槽２４内にベルト
コンベア８２が設けられ、ベルトコンベア８２上にグラ
スファイバー濾紙からなる担体２８が配置されている。
このベルトコンベア８２はモータ８１により駆動され
る。

【００９１】図６において、モータ８１を回転させベル
トコンベア８２を右方向に駆動させると同時に、液体培
地２５を管２７から処理ガス３１の排出側の微細藻類２
９に供給する。ベルトコンベア８２が駆動して液体培地
２５の摘下位置が変化し、担体２８の表面に保持された
微細藻類２９の全面が液体培地で満たされる。また、微
細藻類２９の増殖した分および有機物等、担体２８から
剥離されやすい成分は、バイオマス回収部７８の底部に
落とされ、排出管７７からバイオマス８０として回収さ
れる。微細藻類２９はベルトコンベア８２の一方の面の
みに配置され、他方の面には配置されていない。一方の
面の微細藻類２９に十分液体培地２５を供給した後、ベ
ルトコンベア８２の駆動および液体培地２５の供給を停
止する。

【００９２】本実施例によれば担体２８を移動する駆動
手段としてモータ８０とベルトコンベア８２を用いたの
で、比較的低コストで均一に微細藻類２９の表面に液体
培地２５を供給することができる。

【００９３】なお、担体２８を搬送する搬送手段は、ベ
ルトコンベア８２に限定されることはなく、また排ガス
２１と液体培地２５の供給方法、反応槽２４と担体２８
の構造、形状、数、大きさあるいは傾斜角度等も限定さ
れない。

【００９４】第７の実施例次に図７により本発明の第７の実施例について説明す
る。図７に示す第７の実施例は、密閉型反応槽内の気相
中に、微細藻類を保持する粒状担体を浮遊した状態で充
てんしたものである。図１に示す第１の実施例と同一部
分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００９５】図７において、反応槽２４は上部が円筒
状、下部が逆円錐状の構造をしており、その内部には粒
状担体９０として、空気比重１．０の球形プラスチック
担体が投入されている。この粒状担体９０の表面には微
細藻類２９として、クロレラケスレリーＣ−５３１株が
保持されている。光源３０として太陽光から照射される
光は反応槽２４の側方部から内部に入光する。

【００９６】図７においてブロア２２を駆動させること
によって、排ガス２１が反応槽２４内に供給される。反
応槽２４の内部において、微細藻類２９を保持した粒状
担体９０は、反応槽２４内で浮遊して流動する。また、
開閉弁２６を開けることによって管２７から液体培地２
５が反応槽２４内に供給され、微細藻類２９の表面に液
体培地２５が接触する。

【００９７】流動している粒状担体９０表面の微細藻類
２９は、排ガス２１中のＣＯ₂と接触し、微細藻類２９
の表面の液体培地中の水と光源３０の光エネルギーを利
用して、光合成反応を起こし、ＣＯ₂を固定化する。

【００９８】本実施例によれば、空気比重１．０のプラ
スチック粒状担体９０を使用したので、粒状担体９０を
排ガス２１の供給により容易に流動化することができ
る。したがって、微細藻類２９と排ガス２１との接触機
会が増加し、ＣＯ₂固定化速度が向上する。また光を反
応槽２４の側壁から入光させたので、光の照射面積が大
きくなりＣＯ₂固定化速度が向上する。さらに反応槽２
４の底部を円錐状としたので、粒状担体９０の流動状態
を良好に維持することができる。

【００９９】なお反応槽２４の形状、構造等は、図７に
限定されることはなく、例えば底部を円錐状にしないで
全体を円筒状にしてもよく、球状、方形状等可能であ
る。また粒状担体９０の種類、素材、性質、数等も限定
されない。排ガス２１を供給して流動化するものであれ
ばいずれのものも使用することができる。

【０１００】第８の実施例次に図８により本発明の第８の実施例について説明す
る。図８に示す第８の実施例は、燃焼灰の表面に微細藻
類２９を配置したものである。図１に示す第１の実施例
と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【０１０１】図８において、反応槽２４の内部にアクリ
ル製の担体２８が配設され、この担体２８の表面には燃
焼灰９１として火力発電所のフライアッシュが接着され
ている。担体２８の表面に接着した燃焼灰９１の上部お
よび間隙に、微細藻類２９としてクロレラケスレリーＣ
−５３１株が塗布されている。

【０１０２】担体２８の表面にコーティングされた燃焼
灰９１を構成するフライアッシュの組成の主成分は、Ｓ
ｉＯ₂（シリカ）とＡｌ₂Ｏ₃（アルミナ）であり、こ
の２成分は有機体を吸着する性質を有している。したが
って、微細藻類２９はこの燃焼灰９１の表面もしくは間
隙に迅速かつ強固に保持される。この微細藻類２９の光
合成作用により、排ガス２１中のＣＯ₂が固定化され
る。また、燃焼灰９１の主成分は、排ガス２１中で残存
するＳＰＭ（粒子性浮遊物質）やＳＯ_x、ＮＯ_xを取り
除くことができ、処理ガス３１として排出される。

【０１０３】本実施例によれば、燃焼灰９１としてフラ
イアッシュを用いたので、微細藻類２９を強固に担体２
８に保持することが可能となり、安定したＣＯ₂固定化
速度が得られる。

【０１０４】なお燃焼灰９１としてフライアッシュを用
いたが、それ以外の灰を用いることができる。例えば、
下水処理場の汚泥焼却灰やゴミ処理場の焼却灰等を用い
てもよい。また、燃焼灰のみならず燃焼灰を加工したも
のも使用することができる。例えば、フライアッシュを
焼成して透過性の高いガラスを製造し、これをコーティ
ング材として使用することも可能である。また、コーテ
ィング材だけでなく担体２８もしくは反応槽２４内壁そ
のものの材料として燃焼灰もしくは燃焼灰加工物を利用
することもできる。

【０１０５】第９の実施例次に図９により本発明の第９の実施例について説明す
る。図９に示す第９の実施例は、反応槽２４に循環配管
を設けたものである。図１に示す第１の実施例と同一部
分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１０６】図９において、反応槽２４の排出管３２よ
りも上部に、ブロア９２を有する循環配管９３の一端が
連結され、この循環配管９３の他端が供給管２３よりも
上部に連結されている。

【０１０７】図９において、ブロア２２を駆動して排ガ
ス２１を反応槽２４内に供給する。同時にブロア９２を
駆動して反応槽２４内の気相部内のガスを循環配管９３
を介して循環させる。この場合、式（２）に示すよう
に、この循環ガス流量Ｑ₂は、排ガス２１のガス流量Ｑ
₁の１０倍に設定される。反応槽２４内では、気相部の
乱流強度が増加し、ガス流量律速の場合、微細藻類２９
と排ガス２１中のＣＯ₂との接触機会が増加する。した
がって、ＣＯ₂固定化速度が向上し、よりＣＯ₂濃度を
低減した処理ガス３１が得られる。

【０１０８】Ｑ₂＝１０×Ｑ₁ 式(2) 本実施例によれば循環ガス流量Ｑ₂を式（２）のように
１０倍に設定したので、乱流強度が増加しＣＯ₂固定化
速度が向上する。循環配管９３を排ガスの供給管２３お
よび排出管３２より高く配設したので、ガスの混合効率
が向上し、微細藻類２９とＣＯ₂の接触効率を高くして
ＣＯ₂固定化速度を高くすることが可能となる。

【０１０９】なお循環ガス流量Ｑ₂は、式（２）の比率
に限定されることはない。また、循環配管９３の設置場
所、その数およびブロア９３の数、大きさ等も限定され
ない。循環配管９３を複数個設置することもできる。ま
た、排ガス２１と液体培地２５等の供給、光源３０の種
類、反応槽２４と担体２８と微細藻類２９の種類、形
状、数、大きさ等も特に限定されない。

【０１１０】第１０の実施例次に図１０により本発明の第１０の実施例について説明
する。図１０に示す第１０の実施例は、排ガスの供給管
に冷却装置を設けたものである。図１に示す第１の実施
例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【０１１１】図１０において、排ガスの供給管２３に熱
交換器９５が連結され、この熱交換器９５は微細藻類が
死滅する約１００℃の排ガスのガス温度を生存可能な３
０℃に低下させる性能を有している。

【０１１２】図１０において、火力発電所排ガス２１の
温度は約１００℃であり、この排ガス２１の温度は熱交
換器９５で冷却されて約３０℃に低下する。常温付近ま
で下がった排ガスは、供給管２３を介して反応槽２４内
に供給され、この反応槽２４内の担体２８に保持される
微細藻類２９の光合成作用によりＣＯ₂固定化され、処
理ガス３１として排出される。

【０１１３】本実施例によれば、排ガス２１の温度１０
０℃を熱交換器９５により３０℃まで冷却することによ
り反応槽２４内の微細藻類２９表面を低温度に維持でき
るので、微細藻類２９が死滅することなく高い光合成活
性を維持できる。

【０１１４】なお、熱交換器９５の性能、大きさ、数、
配置等は、図１０に限定されるものではない。熱交換器
９５およびブロア２２を直列あるいは並列に複数個配設
してもよい。また、熱交換器９５で排ガス２１の温度を
１００℃から３０℃まで冷却する例を示したが、これに
限らず生存可能な温度約６０℃程度まで冷却すればよ
い。

【０１１５】第１１の実施例次に図１１により本発明の第１１の実施例について説明
する。図１１に示す第１１の実施例は、密閉型反応槽の
代わりに大気開放型の反応槽を用いたものである。図１
に示す第１の実施例と同一部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略する。

【０１１６】図１１において、大気開放型の反応槽１０
０が設けられている。担体２８の表面に保持された微細
藻類２９は、反応槽２４上方から進入する大気１０１と
接触し、供給された液体培地２５中の水と、光源３０の
光エネルギーを用いてＣＯ₂が固定化される。大気１０
１は、ＣＯ₂を減少させた後、処理ガス１０２として大
気へ放散させる。

【０１１７】本実施例によれば、大気開放型の反応槽１
００を用いているので、ブロア等の動力が不要となり、
運転コストが安価となる。

【０１１８】なお反応槽１００の構造、大きさ、数、形
状等は図１１に限定されない。例えば、反応槽１００を
密閉構造にしてブロア等により強制的に大気１０１を反
応槽１００内に供給することも可能である。

【０１１９】第１２の実施例次に図１２により本発明の第１２の実施例について説明
する。図１２に示す第１２の実施例は、液体培地２５を
投入する代わりに大気開放型の貯留槽１０４内に雨水を
貯え、貯留槽１０４内にポンプ１０５を有する管１０６
の一端を連結し、管１０６の他端を反応槽１００に連結
したものである。他は、図１１に示す第１１の実施例と
略同一である。

【０１２０】図１２において、雨天時貯えられた貯留槽
１０４内の雨水は、適時、ポンプ１０５を駆動すること
によって、管１０６を介して反応槽１００内に供給され
る。反応槽１００内の担体２８表面に保持された微細藻
類２９は、供給された雨水中の水と大気中のＣＯ₂とか
ら光源３０の光エネルギーを利用してＣＯ₂を固定化す
る。固定化してＣＯ₂を減少させたガスは、処理ガス１
０２として大気中に放散させる。

【０１２１】本実施例によれば、大気開放型の貯留槽１
０４を用いたので、自然に降雨した時、雨水１０３が貯
留槽１０４に貯留される。ポンプ１０５により貯留槽１
０４から雨水を反応槽１００内に供給するので、運転管
理が容易となる。

【０１２２】なお、図１２では大気開放型の貯留槽１０
４を用いたが、雨天時開放し、それ以外の天候では閉鎖
する構造の貯留槽でもよいし、地下に埋設した貯留槽を
用いることも可能である。ポンプ１０５を用いて雨水を
反応槽１００内に供給したが、開閉弁やエアリフト等他
の手段を用いることもできる。また雨水に限らず海水を
用いてもよい。

【０１２３】第１３の実施例次に図１３により本発明の第１３の実施例について説明
する。図１３に示す第１３の実施例は、液体培地２５投
入用の管２７にタイマ１１２により開閉する開閉弁１１
０を設けたものであり、図１に示す第１の実施例と同一
部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１２４】図１３において、予めタイマ１１２に１日
に１回ｔ分間、開閉弁１１０を開けるように設定してお
く。設定時刻に達すると開閉弁１１０が開き、液体培地
２５が反応槽２４内の微細藻類２９の表面に供給され
る。ｔ分後開閉弁１１０を閉じて液体培地２５の供給を
停止する。

【０１２５】本実施例によれば制御手段としてタイマ１
１２を用いたので、安価な装置で運転管理が容易とな
る。また開閉弁１１０を用いて液体培地２５を供給する
ので、運転管理が容易である。

【０１２６】なお、制御手段としてタイマ１１２を用い
たが、それ以外の制御手段を用いることもできる。ま
た、開閉弁１１０以外のポンプ、エアリフト等の装置を
用いて液体培地２５を供給することもできる。

【０１２７】第１４の実施例次に図１４により本発明の第１４の実施例について説明
する。図１４に示す第１４の実施例は、反応槽２４内に
湿度計１２０を設け、この湿度計１２０の信号に基づい
て制御装置１２１により開閉弁１１０を開閉したもので
あり、他は図１３に示す第１３の実施例と略同一であ
る。

【０１２８】図１４において、反応槽２４内に湿度計１
２０が設けられ、この湿度計１２０は制御装置１２１と
電気的に接続され、制御装置１２１により開閉弁１１０
が制御される。

【０１２９】図１４において、予め湿度計１２０の設定
値を上限値８０％（相対湿度）、下限値６０％として制
御装置１２１の中に組み込んでおく。湿度計１２０で反
応槽２４内の気相部の湿度を計測し、下限値６０％を下
回ったならば開閉弁１１０を開けて液体培地２５を反応
槽２４内に供給する。上限値８０％を超えたならば開閉
弁１１０を閉じて液体培地２５の供給を停止する。

【０１３０】このように常に湿度計の値を６０〜８０％
に維持でき、微細藻類２９の表面に常に液体培地２５を
存在させて、ＣＯ₂を固定化させることができる。

【０１３１】本実施例によれば湿度計１２０を用いたの
で、反応槽２４内の気相部の水分の量の測定が容易であ
り、運転管理が容易となる。また上下限のＯＮ−ＯＦＦ
制御を制御装置１２１で行うので、制御方法が簡単かつ
設定変更等が容易である。

【０１３２】なお湿度計１２０以外の水分の量を計量す
る計測器を使用することも可能である。例えば、乾式の
湿度計や水分濃度計等を用いてもよい。また、液体培地
２５を用いたが、水、雨水、海水等を使用することも可
能である。さらに反応槽２４は閉鎖系の構造であるが、
開放系にして大気中のＣＯ₂を直接固定化することも可
能である。

【０１３３】第１５の実施例次に図１５により本発明の第１５の実施例について説明
する。図１５に示す第１５の実施例は、微細藻類の光合
成活性を測定する手段を設けたものであり、他は図１４
に示す第１４の実施例と略同一である。また供給管２３
および排出管３２には、各々第１のＣＯ₂濃度計１２４
および第２のＣＯ₂濃度計１２６が設けられている。ま
た第１のＣＯ₂濃度計１２４および第２のＣＯ₂濃度計
１２６は制御装置１２１に接続され、制御装置１２１は
開閉弁１１０にそれぞれ電気的に接続されている。

【０１３４】図１５において、第１のＣＯ₂濃度計１２
４の値Ｃinと第２のＣＯ₂濃度計１２６の値Ｃout に基
づいて、制御装置１２１において式（３）の計算を行
う。式（３）において、Ａ１はＣＯ₂固定化濃度で単位
は％である。まず予め制御装置１２１内にＡ１の下限値
を設定しておく。この下限値はこれ以上低下すると、微
細藻類２９の光合成活性が低下し死滅の可能性がある設
定値である。ここでＣinが１０％の場合で、下限値を
０．１％とする。

【０１３５】Ａ１が下限値を下回った場合、開閉弁１１
０を開けて液体培地２５を反応槽２４内の微細藻類２９
表面に一定時間供給する。液体培地２５が供給される
と、微細藻類２９の光合成活性は徐々に回復する。

【０１３６】Ａ１＝Ｃin−Ｃout 式(3) 本実施例によれば、微細藻類２９の光合成活性を測定す
るため排ガス２１中のＣＯ₂濃度Ｃinから処理ガス３１
中のＣＯ₂濃度Ｃout を差し引いた値、つまりＡ１値を
用いたので、直接ＣＯ₂濃度を測定でき、精度の高いＣ
Ｏ₂固定化速度を測定することが可能となる。また、直
接、処理ガス３１中のＣＯ₂濃度を測定しているので、
排出する処理ガス３１中のＣＯ₂濃度のモニタリングを
することも可能となる。

【０１３７】なお、微細藻類の光合成活性を測定する手
段に関しては特に限定されない。例えば明暗時のＣＯ₂
濃度の差による方法、Ｏ₂濃度の差による方法、微細藻
類２９の細胞濃度、例えば乾燥重量、濁度、ＯＤ、ＰＣ
Ｖ（細胞容量）、ＡＴＰ、ＤＮＡ等の細胞濃度の増加分
によって光合成活性を測定してもよい。

【０１３８】また水分源として液体培地２５を用いた
が、水、雨水、海水等を使用することも可能である。

【０１３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、少量の水
分を含む微細藻類を反応槽内で保持して光合成反応を行
うので、水分の使用、ブロアの運転、微細藻類の濃縮・
回収等のコストが削減でき、実用的かつ効率的に排ガス
中のＣＯ₂を固定化することができる。

【０１４０】請求項２記載の発明によれば、反応槽に保
持した微細藻類に接触する液相の容量を液ガス比１以下
としたので水分の使用量を削減でき、ブロア等の動力も
削減できる。

【０１４１】請求項３記載の発明によれば、微細藻類を
保持する担体を反応槽側壁に配設したので、光照射面積
が増加して光の利用効率が向上できる、設置面積を縮小
化することが可能となる。

【０１４２】請求項４記載の発明によれば、担体を光照
射方向に対して多段に配設したので、光照射面積が増加
して担体の設置面積を縮小化することができる。

【０１４３】請求項５記載の発明によれば、担体上に隔
壁を配設したので、均一に水分を担体上の微細藻類の表
面に供給することができ、ＣＯ₂固定化を安定して行わ
せることができる。

【０１４４】請求項６記載の発明によれば、微細藻類を
保持する担体を搬送手段上に配置したので、均一に水分
を微細藻類の表面に供給でき、ＣＯ₂固定化反応を安定
化させることができる。

【０１４５】請求項７記載の発明によれば、微細藻類の
保持材料として燃焼灰もしくは燃焼灰の加工物を用いて
いるので、微細藻類を迅速かつ強固に担体の表面に保持
することが可能となり、また排ガス中の不純物質も除く
ことができる。

【０１４６】請求項８記載の発明によれば、反応槽内の
ガスを循環する循環配管を有しているので、反応槽内の
攪拌強度、乱流強度が高くなり、そのためＣＯ₂と微細
藻類との接触機会が増加してＣＯ₂固定化速度が向上す
る。

【０１４７】請求項９記載の発明によれば、排ガスの供
給管に排ガスの温度を６０℃以下に冷却する熱交換器を
設けたので、排ガスの温度を微細藻類のＣＯ₂固定化反
応に適した温度まで下げることができる。したがって安
定したＣＯ₂固定化反応が継続される。

【０１４８】請求項１０記載の発明によれば、大気中の
ＣＯ₂を反応させることができ、直接大気中のＣＯ₂を
固定化し低減させることができる。

【０１４９】請求項１１記載の発明によれば、排ガスを
流した時、反応槽内に微細藻類を保持する粒状担体が浮
遊しているので、排ガス中のＣＯ₂と微細藻類との接触
機会が増加し、ＣＯ₂固定化速度が高くなり、反応槽の
設置面積の縮小化が達成できる。

【０１５０】請求項１２記載の発明によれば、雨水もし
くは海水を貯留する貯水槽からそれらの液体を反応槽内
に供給して使用するので、自然の水を直接使用でき、水
分の使用コストが大幅に削減できる。

【０１５１】請求項１３記載の発明によれば、微細藻類
表面の水分の量を計測しその値を液体培地等の供給制御
に使用したり、微細藻類の光合成活性を直接測定して供
給量の制御に使用するので、精度良く安定したＣＯ₂固
定化運転を継続させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第１の実施例を示す概略構成図。

【図２】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第２の実施例を示す概略構成図。

【図３】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第３の実施例を示す概略構成図。

【図４】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第４の実施例を示す概略構成図。

【図５】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第５の実施例を示す概略構成図。

【図６】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第６の実施例を示す概略構成図。

【図７】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第７の実施例を示す概略構成図。

【図８】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第８の実施例を示す概略構成図。

【図９】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装置
の第９の実施例を示す概略構成図。

【図１０】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１０の実施例を示す概略構成図。

【図１１】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１１の実施例を示す概略構成図。

【図１２】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１２の実施例を示す概略構成図。

【図１３】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１３の実施例を示す概略構成図。

【図１４】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１４の実施例を示す概略構成図。

【図１５】本発明による微細藻類によるＣＯ₂固定化装
置の第１５の実施例を示す概略構成図。

【図１６】従来の微細藻類のＣＯ₂固定化方法を示す概
略構成図。

【図１７】水分を一度供給した後のＣＯ₂固定化量の時
間変化を示す図。

【図１８】水分を定期的に供給した場合のＣＯ₂固定化
量の時間変化を示す図。

【符号の説明】

２１排ガス２２，９２ブロア２３供給管２４，１００反応槽２５液体培地２６開閉弁２７、１０６管２８担体２９微細藻類３０光源３１処理ガス３２排出管３３液相部３４気相部４０第１の担体４１第２の担体４２第３の担体７０第１の隔壁７１第２の隔壁７２第３の隔壁７３第４の隔壁８１モータ８２ベルトコンベア９０粒状担体９１燃焼灰９３循環配管９５熱交換器１０１大気１０４貯留槽１０５ポンプ１１２タイマ１２０湿度計１２１制御装置１２４第１のＣＯ₂濃度計１２５第２のＣＯ₂濃度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 //(Ｃ１２Ｐ 5/02 Ｃ１２Ｒ 1:89）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＯ₂ガスを固定化処理する微細藻類を微
細藻類への光の照射が可能な状態で保持する密閉型反応
槽と、この反応槽内へＣＯ₂ガスを含む排ガスを供給する手段
と、前記反応槽から処理ガスを排出する手段と、前記反応槽内の微細藻類へ水分を供給する手段と、を備えたことを特徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化
装置。
【請求項２】反応槽内の排ガス供給空間容積に対する水
分容積の比を１以下としたことを特徴とする請求項１記
載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項３】反応槽内の側壁において、微細藻類が保持
されることを特徴とする請求項１記載の微細藻類による
ＣＯ₂固定化装置。
【請求項４】反応槽内において微細藻類は板状担体によ
り保持され、この担体は反応槽内に多段に水平方向に配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂
固定化装置。
【請求項５】反応槽内において微細藻類は板状担体によ
り保持され、この担体は、傾斜して配置され、この担体
上に隔壁を設けたことを特徴とする請求項１記載の微細
藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項６】反応槽内において微細藻類は担体により保
持され、この担体は搬送手段上に配置されるとともに、
搬送手段駆動用の駆動装置を設けたことを特徴とする請
求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項７】反応槽内において微細藻類は、燃焼灰もし
くは燃焼炭を加工した材料と接触した状態で保持される
ことを特徴とする請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂
固定化装置。
【請求項８】反応槽の排ガス供給空間内のガスを循環さ
せるため、反応槽に循環配管を設けたことを特徴とする
請求項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項９】排ガスの供給手段に、排ガス温度を６０℃
以下に冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする請求
項１記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項１０】内部に光が照射される密閉型反応槽と、この密閉型反応槽内の気相中を浮游するとともに、ＣＯ
₂ガスを固定化処理する微細藻類を保持する粒状担体
と、前記反応槽内の気相中へＣＯ₂ガスを含む排ガスを供給
する手段と、前記反応槽から処理ガスを排出する手段と、を備えたことを特徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化
装置。
【請求項１１】ＣＯ₂ガスを固定化処理する微細藻類を
微細藻類への光の照射が可能な状態で保持する大気開放
型反応槽と、この反応槽内へＣＯ₂ガスを含む排ガスを供給する手段
と、前記反応槽から処理ガスを排出する手段と、前記反応槽内の微細藻類へ水分を供給する手段と、を備えたことを特徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化
装置。
【請求項１２】水分を供給する手段は、雨水または海水
の貯水槽に接続されていることを特徴とする請求項１１
記載の微細藻類によるＣＯ₂固定化装置。
【請求項１３】ＣＯ₂ガスを固定化処理する微細藻類を
微細藻類への光の照射が可能な状態で保持する密閉型反
応槽と、この反応槽内へＣＯ₂ガスを含む排ガスを供給する手段
と、前記反応槽から処理ガスを排出する手段と、前記反応槽内の微細藻類へ水分を供給する手段と、反応槽内の水分を測定する手段および微細藻類の光合成
活性を測定する手段のうち、少なくとも一方の測定手段
と、この測定手段からの測定値に基づいて微細藻類への水分
の供給を制御する手段と、を備えたことを特徴とする微細藻類によるＣＯ₂固定化
装置。