JP2016189711A

JP2016189711A - Bacteria culture equipment

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Publication number: JP2016189711A
Application number: JP2015070821A
Authority: JP
Inventors: 利彦坂本; Toshihiko Sakamoto; 伸介後藤; Shinsuke Goto; 孝之香高; Takayuki Kadaka
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota T&S Construction Co Ltd; Systec KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota T&S Construction Co Ltd; Systec KK
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP6361882B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、好気性のバクテリア、特に通常では培養速度が緩慢な鉄酸化性バクテリアを培養する装置を提供することである。【解決手段】本発明のバクテリア培養装置では、閉空間の培養槽と槽内に設置したバクテリア着床体と、鉄材と、培養のための水を供給する給水手段と、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段を備え、槽内の温度と二酸化炭素の圧力により、培養液のｐＨを４．６から６．２の弱酸性に決定し、鉄材を酸化第一鉄イオンとして溶解させ、バクテリアによる酸化に供し、そのエネルギーを使って、バクテリア着床体上で二酸化炭素をバクテリアが固定し、バクテリアの構成有機物を生成、増殖することに寄与するものである。【選択図】図１An object of the present invention is to provide an apparatus for culturing aerobic bacteria, in particular, iron-oxidizing bacteria with a generally slow culture rate. In a bacterial culture apparatus of the present invention, a closed space culture tank, a bacterial bed installed in the tank, an iron material, a water supply means for supplying water for culture, and a carbon dioxide for supplying carbon dioxide. It is equipped with a carbon supply means, and the pH of the culture solution is determined to be weakly acidic from 4.6 to 6.2 depending on the temperature in the tank and the pressure of carbon dioxide, the iron material is dissolved as ferrous oxide ions, and is oxidized by bacteria It contributes to the production and growth of bacterial constituent organic substances by using the energy to fix the carbon dioxide on the bacterial implant. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、鉄バクテリア等の培養装置に関するものである。 The present invention relates to a culture apparatus for iron bacteria or the like.

鉄バクテリア等の自然界に存在するバクテリアを工業的に利用することが行われつつあり、
従来からその利用に関する文献が紹介されている。
先ず、バクテリアの利用では、鉄バクテリアを例にとれば、
１）鉄バクテリアによる廃水中の鉄の除去
２）鉄バクテリアによる鉄の除去を利用した重金属の除去
３）鉄バクテリアによる鉄の酸化とアルカリ水の中和
などが提案されている。
これらの利用に関する文献を上げてみると、
特許文献１の段落番号０００２に、酸化第一鉄を酸化処理して酸化第二鉄にし、酸化第二鉄をバクテリア着床体として、これを利用することが書かれている。
特許文献２では、鉄酸化バクテリアの着床体となる珪藻土粒子を回収し再利用することが記述され、いずれも、バクテリア着床体を再利用することは記述されているが、バクテリアの効率的培養については、記述されておらず、いずれも自然水に含まれる微量の鉄を利用するもので緩慢な増殖のままである不都合があった。
更に、特許文献３では、好気性鉄酸化バクテリアの電気培養について提案されている。
この文献の段落番号０００６には、「この鉄酸化細菌はＦｅ^２＋をエネルギー源として用いて生育するが、これは、Ｆｅ^２＋をＦｅ^３＋に酸化する際の電子（ｅ^―）をエネルギーとして取り出しているものである。しかし、（反応を増速するため）培地中のＦｅ^２＋の濃度を高くすると、基質阻害が起こる上、酸化後に生じるＦｅ^３＋により培地中に沈澱が生成され増殖阻害が起きるため、エネルギー源であるＦｅ^２＋濃度を高めることができず、高濃度までの培養及び大量培地が妨げられていた。」という記述のように、培養効率を上げるためには、エネルギー源であるＦｅ^２＋濃度を高めたいが、Ｆｅ^２＋は、極めて還元性が強くそのため、有毒になりバクテリア自体が生息できない。そのため、バクテリアが利用する分量のみその場でＦｅ^２＋を生成するのがよい。この提案では、初めに鉄材としてＦｅ^３＋を用い、これを通電して還元して逆に必要分のＦｅ^２＋を生成している。卓見であるが、電気培養の為に通電電極や電極間に付設するフィルタなど設備が増えることや、培養槽の中での均等な培養が難しく、大量の培養槽は構成できない欠点がある。
このようにバクテリアの利用における課題は、
・その処理速度が緩慢なこと
・鉄バクテリアの増殖が緩慢であり供給量に不都合があること
があげられる。
本提案では、２番目の鉄バクテリアの増殖の緩慢さを改善する培養装置と培養時に使用されるバクテリアの着床体を取り上げる。
そして、Ｆｅ金属を材料として与え、ＣＯ_２を培養水に溶かすことで炭酸水として培養液のｐＨ（ｐＨ４からｐＨ６）を規定し、これに対応してＦｅ金属が溶けて炭酸第一鉄としてＦｅ^２＋が生成される。その結果としてバクテリアに対してＦｅ^２＋をエネルギー源として提供できる。このため、電気的培養の不都合は改善され、ＣＯ_２の圧力や温度により培養を制御できる。バクテリア体の構成のための材料としてもＣＯ_２を提供できる。
以下、説明する。 Industrial use of bacteria that exist in nature such as iron bacteria is being carried out,
The literature about the use has been introduced conventionally.
First, when using bacteria, taking iron bacteria as an example,
1) Removal of iron from wastewater by iron bacteria 2) Removal of heavy metals using removal of iron by iron bacteria 3) Iron oxidation by iron bacteria and neutralization of alkaline water have been proposed.
Looking up the literature on their use,
Patent Document 1 paragraph number 0002 describes that ferrous oxide is oxidized to ferric oxide, and ferric oxide is used as a bacterial implant.
Patent Document 2 describes the recovery and reuse of diatomaceous earth particles that become an iron-oxidized bacterial implant, and both of them describe the reuse of bacterial implants. The culture was not described, and all of them used a trace amount of iron contained in natural water and had a disadvantage that the growth was slow.
Furthermore, Patent Document 3 proposes electroculture of aerobic iron-oxidizing bacteria.
In paragraph 0006 of this document, “This iron-oxidizing bacterium grows using Fe ²⁺ as an energy source. This is because electrons (e ⁻ ) obtained when oxidizing Fe ²⁺ to Fe ³⁺ are extracted as energy. However, if the concentration of Fe ^{2+ in} the medium is increased (in order to accelerate the reaction), substrate inhibition occurs, and precipitation is generated in the medium due to Fe ³⁺ generated after oxidation, resulting in growth inhibition. , it is impossible to increase the Fe ²⁺ concentration is an energy source, as described of high culture and mass media to a concentration is hindered. ", in order to increase the cultivation efficiency, Fe ²⁺ is an energy source I want to increase the concentration, but Fe ²⁺ is extremely reducing, so it becomes toxic and the bacteria themselves cannot live. Therefore, it is preferable to generate Fe ²⁺ on the spot only for the amount used by bacteria. In this proposal, Fe ³⁺ is first used as an iron material, and this is energized and reduced to generate the necessary amount of Fe ²⁺ . Although it is a table, there are disadvantages that the number of facilities such as energized electrodes and filters attached between the electrodes is increased for electroculturing, and that uniform culturing is difficult in the culture tank, so that a large number of culture tanks cannot be constructed.
In this way, the challenge in using bacteria is
・ The processing speed is slow. ・ The growth of iron bacteria is slow and the supply amount is inconvenient.
In this proposal, the culture apparatus for improving the slow growth of the second iron bacteria and the bacterial implant used during the culture are taken up.
Then, Fe metal is given as a material, and CO ₂ is dissolved in the culture water to define the pH of the culture solution (pH 4 to pH 6) as carbonated water. ²⁺ is generated. As a result, Fe ²⁺ can be provided as an energy source for bacteria. For this reason, the disadvantages of electrical culture are improved, and culture can be controlled by the pressure and temperature of CO ₂ . CO ₂ can also be provided as a material for the construction of bacterial bodies.
This will be described below.

特開２００８−６３８４JP2008-6384 特公昭５７−４４３９３Shoko 57-44393 特許第４０９９６０１号Patent No. 4099601

本発明の課題は、好気性のバクテリア、特に通常では増殖が緩慢な鉄酸化性バクテリアを培養の速さを上げて培養可能な装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an apparatus capable of culturing aerobic bacteria, particularly iron-oxidizing bacteria that normally have slow growth, at a high speed.

本発明のバクテリア培養装置では、二酸化炭素を閉じ込める閉空間を有する培養槽と、培養のための水を供給する給水手段と、槽内の培養水内に設置したバクテリア着床体と鉄材と、槽内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段を備える。以下、請求項に沿って説明する。 In the bacterial culture apparatus of the present invention, a culture tank having a closed space for confining carbon dioxide, a water supply means for supplying water for culture, a bacterial bed and iron material installed in the culture water in the tank, and the tank A carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide is provided. Hereinafter, it demonstrates along a claim.

請求項１記載の発明は、バクテリア培養装置であって、
二酸化炭素を閉じ込める閉空間を有する培養槽と、前記培養槽内に培養のための水を供給する給水手段と、槽内の培養水内に設置され、バクテリアを着床させるためのバクテリア着床体とこれと組体となった鉄材と、槽内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a bacterial culture apparatus,
A culture tank having a closed space for confining carbon dioxide; a water supply means for supplying water for culture in the culture tank; And an iron material assembled with this, and carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide into the tank.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のバクテリア培養装置において、
前記培養槽は、槽の外側との間で開口部を有し、前記閉空間を作る容器壁は前記培養槽内の水の液面より下に潜り込んでいることで、前記閉空間は、前記水により前記開口部から隔絶され、前記二酸化炭素を封止し、且つ、前記バクテリア着床体の補給と取り出しを可能としたことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is the bacterial culture apparatus according to claim 1,
The culture tank has an opening between the outside of the tank, and the container wall that forms the closed space is submerged below the liquid level of water in the culture tank. It is isolated from the opening by water, seals the carbon dioxide, and enables replenishment and removal of the bacterial implantation body.

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のバクテリア培養装置において、
前記開口部を複数個備え、一部の開口部には、新たなバクテリア着床体を前記培養槽に補給する着床体補給手段を、他の開口部には増殖したバクテリアが着床したバクテリア着床体を取り出す着床体取出手段を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the bacterial culture apparatus according to claim 1 or 2,
A plurality of the openings are provided, a part of the openings is provided with a means for supplying a new body to the culture tank, and another part of the opening is provided with bacteria having grown bacteria. It is characterized by comprising a landing body taking-out means for taking out the landing body.

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のバクテリア培養装置において、
前記バクテリア着床体を織布状のものとし、これを巻き取るローラーを備えて、連続培養を可能としたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the bacterial culture apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The bacterium-implanted body is made of a woven cloth, and a roller for winding the bacterium is provided to enable continuous culture.

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のバクテリア培養装置において、前記培養槽には、空気又は窒素と酸素を供給する手段を備えたことを特徴とする。 The invention described in claim 5 is the bacterial culture apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the culture tank is provided with means for supplying air or nitrogen and oxygen. To do.

請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のバクテリア培養装置において、前記培養槽には、温度を所望の温度にする温度維持手段を設けたことを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the bacterial culture device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the culture tank is provided with a temperature maintaining means for setting the temperature to a desired temperature. And

以上のように構成されているので、本発明のバクテリア培養装置では、槽内の温度と二酸化炭素の圧力に対応して、二酸化炭素が前記培養水に溶けて、前記培養水のｐＨを４．６から６．２の弱酸性にせしめ、もって、前記鉄材を酸化第一鉄イオンとして前記培養水に溶解させ、これを前記バクテリアによる酸化に供し、その酸化反応エネルギーを使って、前記バクテリア着床体上で二酸化炭素を前記バクテリアが固定し、前記バクテリアの構成有機物を生成、増殖させることができ、極めて好都合な特徴が得られる。 Since it is configured as described above, in the bacterial culture apparatus of the present invention, carbon dioxide is dissolved in the culture water corresponding to the temperature in the tank and the pressure of carbon dioxide, and the pH of the culture water is adjusted to 4. The iron material is dissolved in the culture water as ferrous oxide ions, subjected to oxidation by the bacteria, and the bacterial implantation is performed using the oxidation reaction energy. The bacteria fix the carbon dioxide on the body, and the organic constituents of the bacteria can be generated and propagated, and very advantageous characteristics can be obtained.

本発明のバクテリア培養装置の一実施態様を示す図である。It is a figure which shows one embodiment of the bacteria culture apparatus of this invention. 本発明のバクテリア培養装置で着床体補給交換手段を備えた場合の一実施態様を示す図である。It is a figure which shows one embodiment at the time of providing the implantation body replenishment exchange means with the bacteria culture apparatus of this invention. 本発明のバクテリア培養装置に使用するに好適なバクテリア着床体、特に鉄・着床体組の一実施態様を示す図である。It is a figure which shows one embodiment of the bacteria implantation body suitable for using for the bacteria culture apparatus of this invention, especially iron and an implantation body group. 本発明のバクテリア培養装置で、織布状着床体を利用した一実施態様である。In the bacterial culture apparatus of the present invention, it is an embodiment using a woven cloth-like landing body.

本発明によるバクテリア培養装置は、二酸化炭素を閉じ込める閉空間を有する培養槽と、培養のための水を供給する給水手段と、槽内の培養水内に設置したバクテリア着床体と鉄材と、槽内に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段を備え、槽内の温度と二酸化炭素の圧力により、培養液のｐＨを４．６から６．２の弱酸性にせしめ、もって、鉄材を酸化第一鉄イオンとして溶解させ、これをバクテリアによる酸化に供し、その酸化反応エネルギーを使って、バクテリア着床体上で二酸化炭素をバクテリアが固定し、バクテリアの構成有機物を生成、増殖することに寄与することを特徴とする。
以下、詳述する。 A bacterial culture apparatus according to the present invention includes a culture tank having a closed space for confining carbon dioxide, water supply means for supplying water for culture, a bacterial bed and iron material installed in the culture water in the tank, and a tank A carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide is provided, and the pH of the culture solution is made weakly acidic from 4.6 to 6.2 by the temperature in the tank and the pressure of carbon dioxide, so that the iron material is oxidized first. Dissolve it as iron ions, subject it to oxidation by bacteria, and use that oxidation reaction energy to fix the carbon dioxide on the bacterial implant and contribute to the production and growth of bacterial constituent organic matter It is characterized by.
Details will be described below.

本発明によるバクテリア培養装置は、バクテリアを着床させるバクテリア着床体を水中に付設した培養槽と、水溶液のｐＨ（ペーハー）をバクテリアの生長に適した値にし、且つ、バクテリア個体の構成有機物を与えるための原材となる二酸化炭素を培養槽内に供給するための二酸化炭素供給手段とを、少なくとも有するものであるが、図１で説明する。 The bacterial culture apparatus according to the present invention includes a culture tank in which a bacterial implantation body for implanting bacteria is attached in water, the pH of the aqueous solution (pH) suitable for the growth of bacteria, and the constituent organic matter of the bacterial individual Although it has at least the carbon dioxide supply means for supplying the carbon dioxide used as the raw material for giving in a culture tank, it demonstrates in FIG.

図１は、本発明によるバクテリア培養装置の一実施態様を示す図である。
バクテリア培養装置１００は、培養槽１１０、培養槽１１０内に設置したバクテリア着床体１２０と、培養槽１１０に培養のための水を供給する給水手段１３０、二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給手段１４０を備え、例えば、好気性の鉄バクテリア等を添加し、バクテリア着床体１２０に着床させる。ここで、二酸化炭素は、鉄バクテリア等の生活と増殖のための環境とバクテリア単体の構成要素とを提供する。すなわち、鉄バクテリアでは、生活環境として水溶液のｐＨ（ペーハー）が４．０から７．０の間がよい。二酸化炭素は、承知のように温度と圧力に応じて水に溶けて炭酸水となり、ｐＨが４．６から６．２の間で得ることができ、温度と圧力で所望の値を維持するのは容易である。
そして、過剰な分（過飽和二酸化炭素）は、バクテリア着床体１２０の上に気泡として存在したり、水溶液の上の空間に気体として戻り平衡している。そして、この炭酸水による弱酸性の溶液は、水溶液又はバクテリア着床体１２０に与えた鉄材の金属鉄を２価の鉄イオン（第一鉄イオン）として溶かし、鉄バクテリアは、２価の鉄イオンを酸化して３価の鉄イオンとする。このときの反応の熱エネルギーを鉄バクテリアは利用して、バクテリア着床体１２０の上で二酸化炭素を取り込んで固定し、自らの構成体である有機物を作り、増殖していく。
このように、二酸化炭素は、ｐＨの調整と、鉄金属のイオン化に寄与し、更に、バクテリア着床体１２０上において増殖するための有機物構成体を提供する。しかも、二酸化炭素の圧力と雰囲気温度により、これらの状態が調整できて、極めて制御性がよい。バクテリアが着床しているバクテリア着床体１２０の周りは、二酸化炭素と鉄が豊富であり、増殖の環境は十分整っているので、増殖の速さも上げることができる。尚、空気又は窒素・酸素供給手段１５０を備えて、空気又は窒素・酸素を供給すれば、二酸化炭素の分圧の調整と、鉄の酸化の制御、バクテリアの有機物の構成体としての窒素の提供ができる。これらは、培養槽１１０内の空気を使用される場合に比べると、空気又は窒素・酸素供給手段１５０がある方が、自然状態より制御性が上がる。尚、図示のように、空気又は窒素・酸素をバクテリア着床体１２０の下から提供すると上昇する泡によりバクテリア着床体１２０を撹拌でき、均等な増殖環境を得ることができる。
また、温度を制御したい場合には、培養槽１１０を温度維持手段１６０で取り囲み、温度制御も可能である。また、培養したバクテリアはバクテリア着床体１２０に酸化第二鉄のマッドともに存在するので、これを取り出して、バクテリアを使用することに提供する。一部のバクテリア着床体１２０を残し、取り出した量の新たなバクテリア着床体１２０を追加することで、引き続きバクテリアの増殖が可能となる。そのための着床体補給交換手段１７０を備えると好都合である。尚、着床体補給交換手段１７０は、図２では着床体取出手段、着床体補給手段として実施態様を、図４でも連続動作のための実施態様を示す。
尚、鉄の供給手段の例及びバクテリア着床体１２０は、図３において説明する。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a bacterial culture apparatus according to the present invention.
The bacterial culture apparatus 100 includes a culture tank 110, a bacterial bed 120 installed in the culture tank 110, a water supply means 130 for supplying water for culture to the culture tank 110, and a carbon dioxide supply means 140 for supplying carbon dioxide. For example, an aerobic iron bacterium or the like is added to cause the bacteria to be deposited on the bacteria implantation body 120. Here, carbon dioxide provides an environment for life and growth of iron bacteria and the like and a component of the bacteria alone. That is, in iron bacteria, the pH (pH) of the aqueous solution is preferably between 4.0 and 7.0 as a living environment. Carbon dioxide dissolves in water according to temperature and pressure to become carbonated water as is known, and can be obtained at a pH between 4.6 and 6.2, maintaining the desired value at temperature and pressure. Is easy.
And the excess (supersaturated carbon dioxide) exists as bubbles on the bacterial implantation body 120 or returns to the space above the aqueous solution as a gas and equilibrates. The weakly acidic solution of carbonated water dissolves the metallic iron of the iron material applied to the aqueous solution or the bacterial implantation body 120 as divalent iron ions (ferrous ions), and the iron bacteria are divalent iron ions. Is oxidized to trivalent iron ions. The iron bacteria use the thermal energy of the reaction at this time to take in and fix carbon dioxide on the bacteria implantation body 120 to create and propagate organic substances that are their constituents.
Thus, carbon dioxide contributes to pH adjustment and ionization of ferrous metal, and further provides an organic constituent for growth on the bacterial implant 120. Moreover, these states can be adjusted by the pressure of carbon dioxide and the ambient temperature, and controllability is extremely good. The bacteria implantation body 120 around which the bacteria are implanted is rich in carbon dioxide and iron, and the growth environment is sufficiently prepared. Therefore, the growth speed can be increased. If air or nitrogen / oxygen supply means 150 is provided and air or nitrogen / oxygen is supplied, adjustment of partial pressure of carbon dioxide, control of iron oxidation, and provision of nitrogen as a constituent of bacterial organic matter Can do. Compared with the case where the air in the culture tank 110 is used, these are more controllable than the natural state when the air or nitrogen / oxygen supply means 150 is provided. In addition, as shown in the figure, when air or nitrogen / oxygen is supplied from under the bacterial implantation body 120, the bacterial implantation body 120 can be agitated by the rising bubbles, and an even growth environment can be obtained.
When it is desired to control the temperature, the temperature can be controlled by surrounding the culture tank 110 with the temperature maintaining means 160. In addition, since the cultivated bacteria are present together with the ferric oxide mud in the bacterial implantation body 120, they are taken out and provided for using the bacteria. By leaving a part of the bacterial implant 120 and adding a new amount of the new bacterial implant 120, the bacteria can continue to grow. For this purpose, it is convenient to provide a flooring body supply / exchange means 170. In FIG. 2, the flooring body supply / exchange means 170 is shown as a flooring body take-out means and a flooring body supply means, and FIG. 4 shows an embodiment for continuous operation.
In addition, the example of an iron supply means and the bacteria implantation body 120 are demonstrated in FIG.

図２は、本発明のバクテリア培養装置で着床体補給交換手段を備えた場合の一実施態様を示す図である。
増殖したバクテリアを取り出し、新たな増殖を行わせるには、バクテリアの着床したバクテリア着床体１２０を取り出し、バクテリアが着床していない新たなバクテリア着床体１２０の補給を適度な間隔で行う。図２では、連続的にも行えるものを示した。
培養槽１１０は、図で右端と左端が上側に開いている。右端には回転体が付いていて、これは回転しながらバクテリア着床体１２０を掬い上げる着床体取出手段２１０であり、左端も上側が開いている。新たなバクテリア着床体１２０を送り出して、この開いているところから培養槽１１０内に落とし込む着床体補給手段２２０である。取出と補給の量を同じにして所望の速さで連続的に行うことができる。その場合、空気又は窒素・酸素供給手段１５０からの空気又は窒素・酸素の供給によるバブリングや、震動を与えると、バクテリア着床体１２０は同じ積層高さになるように動くので、図で左の補給側から右の取出側に移動する。尚、培養槽１１０の二酸化炭素を封じする閉空間２３０の容器壁２４０は、培養槽１１０内の水の液面２５０より下に潜り込んでいて、右端と左端の開口部に接しているので、二酸化炭素は、培養の水により封止されている。 FIG. 2 is a diagram showing an embodiment in which the bacterial culture apparatus of the present invention is provided with the implantation body replenishment / exchange means.
In order to take out the propagated bacteria and perform new growth, the bacteria implantation body 120 on which the bacteria are implanted is removed, and the new bacteria implantation body 120 on which the bacteria are not implanted is replenished at appropriate intervals. . FIG. 2 shows what can be performed continuously.
The culture tank 110 is open at the right and left ends in the figure. A rotating body is attached to the right end, and this is a landing body taking-out means 210 that scoops up the bacterial landing body 120 while rotating, and the left end is also open on the upper side. It is an implantation body replenishing means 220 that sends out a new bacterial implantation body 120 and drops it into the culture tank 110 from the open position. The removal and replenishment amount can be made the same and continuously performed at a desired speed. In that case, when bubbling by air or nitrogen / oxygen supply means 150 from the air / nitrogen / oxygen supply means 150 or when shaking is applied, the bacterial implantation body 120 moves so as to have the same stacking height. Move from the supply side to the right extraction side. The container wall 240 of the closed space 230 that seals carbon dioxide in the culture tank 110 is submerged below the water level 250 of the water in the culture tank 110 and is in contact with the openings at the right end and the left end. Carbon is sealed with culture water.

図３は、本発明のバクテリア培養装置に使用するに好適なバクテリア着床体、特に鉄・着床体組の一実施態様を示す図である。
３−Ａ−１では、着床体の粒子が多数の孔３１１を有する有孔粒子３１０の着床体であり、粒子には鉄金属の被膜３１２が被覆されている。着床したバクテリアは、粒子上で鉄を利用することができる。
３−Ａ−２では、３−Ａ−１との違いは、粒子は有孔のビーズ状（管状）着床体３２０となっている。
３−Ｂでは、３−Ａ−１での有孔粒子３１０と鉄粒子３３０が所望の割合で混合しているものである。勿論、これは、３−Ａ−２のビーズ状のものでも混合ができる。
３−Ｃでは、有孔粒子３１０（ビーズ状のものも同じ）と鉄棒体３４０による組を示している。
３−Ｄでは、糸を織った織布状着床体３５０であり、糸に鉄が被覆されているか、糸が鉄線のものとすることができる。勿論、織布状着床体３５０と鉄粒子３３０、鉄棒体３４０の組も可能である。織布状の着床体の場合は、図４の使い方に好都合である。
尚、着床体として、好都合な素材としては、ゼオライト材、軽石、アンスラサイト（無煙炭）、ポリエステル球状繊維単体、シリカ、他市販の吸着材が利用できる。
尚、鉄以外に、バクテリアの構成に必要な金属、例えばマグネシウムやリンを含ませてもよい。 FIG. 3 is a view showing one embodiment of a bacterial implant suitable for use in the bacterial culture apparatus of the present invention, particularly an iron / implant assembly.
In 3-A-1, the particles of the flooring body are the flooring particles 310 having a large number of holes 311, and the particles are covered with a coating 312 of iron metal. Implanted bacteria can utilize iron on the particles.
The difference between 3-A-2 and 3-A-1 is that the particles are porous beaded (tubular) landing bodies 320.
In 3-B, the porous particles 310 and the iron particles 330 in 3-A-1 are mixed at a desired ratio. Of course, even 3-A-2 beads can be mixed.
3-C shows a set of perforated particles 310 (the same for beads) and an iron bar 340.
In 3-D, it is the woven cloth-like landing body 350 which woven the thread | yarn, and the thread | yarn is covered with iron or a thread | yarn can be made of an iron wire. Of course, a set of a woven fabric landing body 350, iron particles 330, and an iron bar 340 is also possible. In the case of a woven cloth-like landing body, it is convenient for the usage of FIG.
In addition, as a convenient material for the flooring body, zeolite material, pumice, anthracite (anthracite), polyester spherical fiber simple substance, silica, and other commercially available adsorbents can be used.
In addition to iron, metals necessary for the composition of bacteria, such as magnesium and phosphorus, may be included.

図４は、本発明のバクテリア培養装置で、織布状着床体を利用した一実施態様である。
織布状着床体が長い帯状になっていて、送りと巻き取りのローラー４１０により、所望の速さで培養水の中を移動できるようになっている。培養槽の外に出された織布状着床体３５０は、巻き取り又は裁断され、保存又は使用に供される。また、左から新たな織布状着床体３５０が補給される。 FIG. 4 is an embodiment using a woven cloth-like landing body in the bacterial culture apparatus of the present invention.
The woven cloth-like landing body has a long band shape, and can be moved in the culture water at a desired speed by a roller 410 for feeding and winding. The woven cloth-like flooring body 350 taken out of the culture tank is wound or cut, and is stored or used. Further, a new woven cloth landing body 350 is supplied from the left.

尚、二酸化炭素の代わりに一酸化炭素も利用できる。 Carbon monoxide can be used instead of carbon dioxide.

以上のように構成されているため、本発明のバクテリア培養装置では、特に二酸化炭素の圧力と温度により水への溶出量、故にｐＨがバクテリア培養に好都合な値に調整され、バクテリアの着床体の上で、鉄の酸化、従って、酸化エネルギーを使って二酸化炭素の固定が行われ、バクテリアの増殖のためのバクテリア単体の有機物が構成されるので、有効にバクテリアが増殖でき、使用に供されるので、産業上利用性が極めて大きい。 Due to the above configuration, in the bacterial culture apparatus of the present invention, the amount of elution into water, in particular, the pH is adjusted to a value convenient for bacterial culture, particularly by the pressure and temperature of carbon dioxide, and the bacterial implantation body On top of this, the oxidation of iron, and hence the fixation of carbon dioxide using oxidation energy, constitutes organic matter of bacteria for the growth of bacteria, so that bacteria can effectively grow and be used for use. Therefore, industrial applicability is extremely large.

１００バクテリア培養装置
１１０培養槽
１２０バクテリア着床体
１３０給水手段
１４０二酸化炭素供給手段
１５０空気又は窒素・酸素供給手段
１６０温度維持手段
１７０着床体補給交換手段
２１０着床体取出手段
２２０着床体補給手段
２３０閉空間
２４０容器壁
２５０液面
３１０有孔粒子
３１１孔
３１２鉄金属の被膜
３２０ビーズ状着床体
３３０鉄粒子
３４０鉄棒体
３５０織布状着床体
４１０ローラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Bacterial culture apparatus 110 Culture tank 120 Bacteria implantation body 130 Water supply means 140 Carbon dioxide supply means 150 Air or nitrogen / oxygen supply means 160 Temperature maintenance means 170 Implantation body replenishment exchange means 210 Implantation body takeout means 220 Implantation body replenishment Means 230 Closed space 240 Container wall 250 Liquid surface 310 Perforated particle 311 Hole 312 Iron metal coating 320 Beaded landing body 330 Iron particle 340 Iron rod body 350 Woven cloth landing body 410 Roller

Claims

A culture tank having a closed space for confining carbon dioxide; a water supply means for supplying water for culture in the culture tank; and a bacterial implantation body for placing bacteria in the culture water in the tank. A bacterial culture apparatus comprising: an iron material assembled with the iron material; and carbon dioxide supply means for supplying carbon dioxide into the tank.

The culture tank has an opening between the outside of the tank, and the container wall that forms the closed space is submerged below the liquid level of water in the culture tank. 2. The bacterial culture apparatus according to claim 1, wherein the bacterial culture apparatus is isolated from the opening by water, seals the carbon dioxide, and allows the bacteria to be replenished and removed.

A plurality of the openings are provided, a part of the openings is provided with a means for supplying a new body to the culture tank, and another part of the opening is provided with bacteria having grown bacteria. The bacterial culture device according to claim 1 or 2, further comprising a ground body take-out means for taking out the ground body.

The bacterial culture according to any one of claims 1 to 3, wherein the bacterial implantation body has a woven cloth shape and is provided with a roller for winding the bacterial implantation body to enable continuous culture. apparatus.

The bacterial culture apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the culture tank includes means for supplying air or nitrogen and oxygen.

The bacterial culture apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the culture tank is provided with a temperature maintaining means for adjusting a temperature to a desired temperature.