TWI710313B - 藻類培養裝置以及藻類培養方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可提昇藻類的培養效率的藻類培養裝置以及藻類培養方法。藻類培養裝置10包括:氣體溶解部20、藻類槽30、第一LED 40、第二LED 41、供給部50、以及循環泵部60。氣體溶解部20使二氧化碳及氧氣溶解於海洋深層水中而生成培養水。藻類槽30收容培養水與海苔葉體。循環泵部60自藻類槽30中吸出培養水與海苔葉體並朝氣體溶解部20中送出,使培養水與海苔葉體通過氣體溶解部20與供給部50的供給管51而朝藻類槽30內注入。供給部50沿著相對於藻類槽30的內側面的彎曲方向傾斜地交叉的方向放出培養水與海苔葉體,培養水變成旋渦狀的水流而在藻類槽30內流動。
Description
本發明是有關於一種藻類培養裝置以及藻類培養方法。詳細而言,本發明是有關於一種用於培養例如海苔的藻類培養裝置以及藻類培養方法。
藻類例如海苔的養殖大多於海上進行,但因海水溫度的上升等而導致利用海上養殖的海苔生產量下降。
於日本,海苔卷、壽司、飯團等使用海苔的食品存在許多,海苔是日本食品中不可缺少的存在,因此海苔生產量的下降是嚴重的問題。
因此,為了解決此種海上養殖的問題點,提出有於不易受到自然環境的影響的陸上養殖藻類的方案。
例如,於專利文獻1中記載有圖4中所示的海藻類養殖裝置。
即,專利文獻1中所記載的海藻類養殖裝置301包括於上部形成有開口部的有底圓筒形的水槽302作為其本體。
另外,於水槽302的上部開口部附近,連通安裝有注水管303。
另外,大致截頭圓錐形的作為筒狀構件的筒狀體305配置於水槽302的內部。
另外,遍及筒狀體305的上下方向的整體,形成有多個開孔306。
另外,與未圖示的外部的空氣泵連接的氣泡石(air stone)307配置於筒狀體305的外周附近且水槽302的下部。此處,氣泡石307是曝氣機構。
另外,於水槽302的底部且筒狀體305的內側,形成有吸水口308。
另外,配管309與吸水口308連通。若水槽302中的海水的水位到達所期望的水位,則經由配管309來進行排水,而將水槽中的水位保持成固定。
[專利文獻1] 日本專利特開2014-036596號公報
但是,專利文獻1中記載的裝置採用曝氣方式,二氧化碳或氧氣未充分地溶解於海水中。其原因在於:於曝氣方式中產生氣泡,但氣體未充分地溶解於海水中,因此產生氣泡。
另外,氣泡不停留於底層部,因此未對水槽的底層部的藻類充分地供給二氧化碳或氧氣。
其結果,藻類的培養效率並不充分。
本發明是鑒於以上的問題點創造而成者,其目的在於提
供一種可提昇藻類的培養效率的藻類培養裝置以及藻類培養方法。
為了達成所述目的,本發明的藻類培養裝置包括:氣體溶解部,可使二氧化碳溶解於液體中而生成溶解液;藻類槽,可收容所述溶解液及已被放入所述溶解液中的藻類,且接觸已被收容的所述溶解液及所述藻類的內側面彎曲;發光體,可朝收容所述溶解液及所述藻類的所述藻類槽的內部發光;供給部,與所述氣體溶解部及所述藻類槽連通,且可沿著所述藻類槽的所述內側面的彎曲方向、或沿著相對於所述彎曲方向傾斜地交叉的方向放出所述溶解液;以及循環泵部,與所述藻類槽及所述氣體溶解部連通,且可自所述藻類槽中吸出已被收容於所述藻類槽中的所述溶解液與所述藻類,並且可將已被吸出的所述溶解液與所述藻類穿過所述氣體溶解部而自所述供給部朝所述藻類槽中注入。
此處,藉由氣體溶解部、發光體、及循環泵部,可於藻類槽內促進光合成,所述氣體溶解部可使二氧化碳溶解於液體中而生成溶解液,所述發光體可朝收容溶解液及藻類的藻類槽的內部發光,所述循環泵部與藻類槽及氣體溶解部連通,且可自藻類槽中吸出已被收容於藻類槽中的溶解液與藻類,並且可將已被吸出的溶解液與藻類穿過氣體溶解部而自供給部朝藻類槽中注入。
氣體溶解部作為對象的「液體」包含尚未藉由氣體溶解部而溶解二氧化碳的液體、以及已藉由氣體溶解部而溶解二氧化
碳的液體。
另外,藉由可收容溶解液及已被放入溶解液中的藻類,且接觸已被收容的溶解液及藻類的內側面彎曲的藻類槽,以及與氣體溶解部及所述藻類槽連通,且可沿著藻類槽的內側面的彎曲方向、或沿著相對於彎曲方向傾斜地交叉的方向放出溶解液的供給部,可於藻類槽內產生溶解液的旋渦狀的水流,可使來自發光體的光無遺漏地照在藻類上。
另外,藉由旋渦狀的水流,而容易自藻類中分離藉由光合成所產生的氧氣氣泡,藻類容易吸收二氧化碳。
另外,藉由與藻類槽及氣體溶解部連通,且可自藻類槽中吸出已被收容於藻類槽中的溶解液與藻類,並且可將已被吸出的溶解液與藻類穿過氣體溶解部而自供給部朝藻類槽中注入的循環泵部,而使藻類與溶解液一同穿過氣體溶解部,因此可於氣體溶解部中對藻類充分地供給二氧化碳。
另外,於本發明的藻類培養裝置中,可設為如下的結構:藻類槽具有於一方向上延長、且延長的方向的兩端閉塞的圓筒形狀,供給部具有:供給管,與形成於藻類槽的內側面並將藻類槽的內部與外部連通的貫穿孔連通來連接;以及蓋體,配置於在相對於將貫穿孔的相向的緣部彼此連結的線大致正交的方向上延長的貫穿孔中心軸線上、且安裝於藻類槽的內側面、且與內側面之間形成有與供給管連通的空間、且形成有將空間與藻類槽的內部連通並面對與藻類槽延長的方向交叉的方向的開口部、且與
面對空間的面相反側的面彎曲。
於此情況下,與無蓋體而使供給管自藻類槽的內側面突出的結構相比,藻類不易卡在供給部。
另外,於藻類槽在一方向上延長的本發明的藻類培養裝置中,可設為如下的結構:多個發光體在與藻類槽延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔而串聯地排列,發光體的串聯的排列有多個,且相對於藻類槽延長的方向大致正交並將相向的兩個排列連結的線上的發光體的數量為一個。
於此情況下,可抑制每一個的發光體的大小與發光體的數量,並維持發光能力。
另外,於藻類槽在一方向上延長的本發明的藻類培養裝置中,可設為如下的結構:藻類槽以藻類槽的延長方向與水平方向交叉的狀態來配置,且作為吸出溶解液與藻類的部位的吸出部位形成於藻類槽的一側的端部,且形成有吸出部位的藻類槽的一側的端部的位置於垂直方向上,位於比與一側的端部相反側的另一側的端部的位置更下方,蓋體的開口部面對的方向是相對於藻類槽延長的方向傾斜地交叉的方向、且為偏向藻類槽的一側的端部的方向。
於此情況下,形成有吸出部位的藻類槽的一側的端部的位置於垂直方向上,位於比與一側的端部相反側的另一側的端部的位置更下方,即藻類槽傾斜,且溶解液自蓋體的開口部朝偏向藻類槽的一側的端部流出,因此藻類容易藉由重力與溶解液流動
的力而朝吸出部位集中,即便使藻類槽延長的長度變得比較長,亦可使溶解液與藻類循環。
本發明中所述的「藻類槽的端部」不僅包含經閉塞的部分即相對於藻類槽的延長方向大致正交的面部分,亦包含自經閉塞的部分朝藻類槽的延長方向擴展至規定的範圍為止的區域。
另外,於本發明的藻類培養裝置中,可設為如下的結構:氣體溶解部可生成具有比藻類槽的外部的壓力高的壓力的溶解液。
於此情況下,於藻類槽內難以形成空氣層。另外,雜菌等難以自藻類槽的外部朝藻類槽內流入。
另外,於本發明的藻類培養裝置中,可設為如下的結構,所述結構包括:液肥注入部,與供給部連通、且可將液肥注入供給部中;液體注入部,與氣體溶解部連通、且可將液體注入氣體溶解部中;以及控制閥,安裝於將所述氣體溶解部、所述藻類槽、所述供給部、所述循環泵部、所述液肥注入部、及所述液體注入部相互連通來連接的連通管,以及將所述藻類槽的內部與外部連通的開口部或與該開口部連通來連接的排出管,且可根據可攜式終端發送的訊號進行控制。
於此情況下,可僅藉由可攜式終端的操作來控制穿過連通管的溶解液的流量、或控制溶解液自藻類槽中的排出量。
另外,當存在多個藻類槽時,可減輕作業負擔。
另外,為了達成所述目的,本發明的藻類培養方法包
括:溶解液生成步驟,於可使二氧化碳溶解於液體中的氣體溶解部中,使具有比所述液體的壓力高的壓力的二氧化碳溶解於所述液體中而生成溶解液;放出步驟,朝具有彎曲的內側面的藻類槽中供給所述溶解液,並使所述溶解液沿著所述藻類槽的所述內側面流動;海苔葉體供給步驟,朝所述藻類槽中供給海苔葉體;發光步驟,朝收容有所述溶解液與已被放入所述溶解液中的海苔葉體的所述藻類槽的內部發光;以及循環步驟,自所述藻類槽中吸出所述溶解液與所述海苔葉體,並朝所述氣體溶解部中導入所述溶解液與所述海苔葉體。
此處,藉由溶解液生成步驟、發光步驟、及循環步驟,可於藻類槽內促進光合成,所述溶解液生成步驟於可使二氧化碳溶解於液體中的氣體溶解部中,使具有比液體的壓力高的壓力的二氧化碳溶解於液體中而生成溶解液,所述發光步驟朝收容有溶解液與已被放入溶解液中的海苔葉體的藻類槽的內部發光,所述循環步驟自藻類槽中吸出溶解液與海苔葉體,並朝氣體溶解部中導入溶解液與海苔葉體。
另外,藉由朝具有彎曲的內側面的藻類槽中供給溶解液,並使溶解液沿著藻類槽的內側面流動的放出步驟,可於藻類槽內產生溶解液的旋渦狀的水流,可使來自發光體的光無遺漏地照在海苔葉體上。
另外,藉由旋渦狀的水流,而容易自海苔葉體中分離藉由光合成所產生的氧氣氣泡,海苔葉體容易吸收二氧化碳。
另外,設為亦存在當使溶解液流動時海苔葉體亦一同流動的情況者。
另外,藉由朝藻類槽中供給海苔葉體的海苔葉體供給步驟,由於使用海苔葉體,因此與供給海苔的孢子或絲狀體來進行培養的方法相比,可快速地完成培養。
另外,藉由自藻類槽中吸出溶解液與海苔葉體,並朝氣體溶解部中導入溶解液與海苔葉體的循環步驟,而將海苔葉體與溶解液一同導入氣體溶解部中,因此可於氣體溶解部中對海苔葉體充分地供給二氧化碳。
另外,本發明的藻類培養方法可設為如下的結構,所述結構包括:排出步驟,自藻類槽中排出海苔葉體;以及切斷步驟,將已被排出的所述海苔葉體切斷;且海苔葉體供給步驟供給具有比於排出步驟中排出的海苔葉體的長度短的長度的海苔葉體。
於此情況下,可再次利用已生長的海苔葉體的一部分,可半永久地培養海苔葉體。
本發明的藻類培養裝置可提昇藻類的培養效率。
本發明的藻類培養方法可提昇藻類的培養效率。
10:藻類培養裝置
20:氣體溶解部
21:二氧化碳供給管
22:氧氣供給管
23:培養水供給管
24:培養水供給用控制閥
25:培養水
30:藻類槽
30A:內側面
31:第一供給用貫穿孔
32:吸出用貫穿孔
33:排出用貫穿孔
34:空氣去除用貫穿孔
35:藻類槽支持部
36:排出管
37:排出用控制閥
38:空氣去除用控制閥
40:第一LED
41:第二LED
42:二氧化碳濃度感測器
43:氧氣濃度感測器
44:控制部
50:供給部
51:供給管
51A:第一分支供給管
51B:第二分支供給管
51C:第三分支供給管
52A:第一蓋體
52B:第二蓋體
52C:第三蓋體
53A:第一放出口
54A:第一放出空間
60:循環泵部
61:吸出管
62:送出管
63:送出用控制閥
70:海苔葉體供給部
71:海苔葉體供給管
72:海苔葉體供給用控制閥
73:海苔葉體
80:海苔儲存槽
90:液肥注入部
91:液肥供給管
92:液肥供給用控制閥
100:海水注入部
101:海水抽吸管
102:海水抽吸用控制閥
103:海水供給管
104:海水供給用控制閥
105:海水儲存槽
106:殺菌處理部
107:智慧型手機
301:海藻類養殖裝置
302:水槽
303:注水管
305:筒狀體
306:開孔
307:氣泡石
308:吸水口
309:配管
A-A:線
圖1是說明應用本發明的藻類培養裝置的一例的概略圖。
圖2是沿著圖1的A-A線切斷的應用本發明的藻類培養裝置
所包括的藻類槽與供給部的概略剖面圖。
圖3是表示自應用本發明的藻類培養裝置所包括的供給部的第一蓋體的第一放出口放出培養水與海苔葉體的樣子的一例的概略圖。
圖4是表示先前的海藻類養殖裝置的概略圖。
以下,一面參照圖式,一面對本發明的實施方式進行說明,以供理解本發明。
圖1是說明應用本發明的藻類培養裝置的一例的概略圖。另外,圖2是沿著圖1的A-A線切斷的應用本發明的藻類培養裝置所包括的藻類槽與供給部的概略剖面圖。另外,圖3是表示自應用本發明的藻類培養裝置所包括的供給部的第一蓋體的第一放出口放出培養水與海苔葉體的樣子的一例的概略圖。
圖1中所示的本發明的藻類培養裝置10包括氣體溶解部20。
此處,氣體溶解部20可使二氧化碳及氧氣溶解於液體,例如海洋深層水中,而生成作為溶解液的培養水25。
即,用於朝氣體溶解部20的內部供給二氧化碳的二氧化碳供給管21與氣體溶解部20連通來連接。
另外,用於朝氣體溶解部20的內部供給氧氣的氧氣供給管22與氣體溶解部20連通來連接。
另外,二氧化碳供給管21具有未圖示的供給壓力調整
機構,以可例如以供給壓力1.2hPa朝氣體溶解部20內供給二氧化碳。
另外,於氧氣供給管22具有未圖示的供給壓力調整機構,以可例如以供給壓力1.2hPa朝氣體溶解部20內供給氧氣。
另外,以比二氧化碳的供給壓力和氧氣的供給壓力低的供給壓力,朝氣體溶解部20內供給海洋深層水。
即,將海洋深層水維持成比所述二氧化碳的壓力和所述氧氣的壓力低的壓力,朝充滿二氧化碳和氧氣的氣體溶解部20內的環境中流入,與二氧化碳和氧氣接觸,而使二氧化碳和氧氣溶解於海洋深層水中。
此時,在海洋深層水的壓力與二氧化碳的壓力之間存在壓力差,藉此壓力高的二氧化碳進入海洋深層水的分子間的間隙中,已進入海洋深層水的分子間的間隙中的氮氣等反而被逐出而進行氣體的置換。
藉此,可獲得二氧化碳溶存量高的二氧化碳已溶解的培養水25。
另外,在海洋深層水的壓力與氧氣的壓力之間亦存在壓力差,藉此壓力高的氧氣進入海洋深層水的分子間的間隙中,已進入海洋深層水的分子間的間隙中的氮氣等反而被逐出而進行氣體的置換。
藉此,可獲得氧氣溶存量高的氧氣已溶解的培養水25。
另外,氣體溶解部亦可不必溶解氧氣。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括藻類槽30。
此處,藻類槽30可收容培養水25。另外,由於將藻類,例如海苔葉體73放入培養水25中,因此藻類槽30亦可收容已被放入培養水25中的海苔葉體73。
另外,亦可將螺旋藻等單細胞微細藻類代替海苔葉體來放入培養水中,而培養單細胞微細藻類。
另外,接觸已被收容的培養水25及海苔葉體73的藻類槽30的內側面30A彎曲。
即,藻類槽30具有圓筒形狀,所述圓筒形狀於一方向上延長、且延長的方向的兩端閉塞、且相對於延長的方向大致正交的方向上的剖面形狀為大致圓形。
另外,藻類槽30的長度,即延長的方向上的長度並無特別限制,但例如可設為25m。
另外,藻類槽30的外部的氣壓為大氣壓(1.0hPa),培養水25是以比大氣壓高的供給壓力溶解有二氧化碳和氧氣的海水,因此培養水25的壓力比藻類槽30的外部的壓力高。
即,氣體溶解部20可生成具有比藻類槽30的外部的壓力高的壓力的培養水25。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括多個第一發光二極體(Light Emitting Diode,LED)40及多個第二LED 41。
此處,多個第一LED 40在與藻類槽30延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔,例如1m的間隔而串聯地排列。
另外,多個第二LED 41亦在與藻類槽30延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔,例如1m的間隔而串聯地排列。
另外,如圖1所示,多個第一LED 40所構成的串聯的排列與多個第二LED 41所構成的串聯的排列相互相向。
另外,相對於藻類槽30延長的方向大致正交,並且將相向的第一LED 40的排列與第二LED 41的排列連結的線上的LED的數量為一個。即,在與第一LED 40相向的位置未配置第二LED 41,另一方面,在與第二LED 41相向的位置亦未配置第一LED 40。
另外,第一LED 40的發光面及第二LED 41的發光面分別與藻類槽30的內側面30A位於同一面內,另外,與藻類槽30的和內側面30A相反側的外側面亦位於同一面內。
即,第一LED 40及第二LED 41嵌入藻類槽30的壁中。
另外,第一LED 40及第二LED 41發出的光的照度及波長並無特別限定,但例如於發出了具有3800lux~4200lux,較佳為4000lux的照度,且具有450nm~650nm的波長的光的情況下,藻類最快地生長,故較佳。
另外,第一LED及第二LED是發光體的一例。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括:二氧化碳濃度感測器42,可探測已被收容於藻類槽30中的培養水25中的二氧化碳的濃度;以及氧氣濃度感測器43,可探測已被收容於藻類槽30中的培養水25中的氧氣的濃度。
此處,二氧化碳濃度感測器42及氧氣濃度感測器43安
裝於藻類槽30的壁、且一部分朝藻類槽30的內部突出。
另外,二氧化碳濃度和氧氣濃度並無特別限定,但於二氧化碳濃度為2.0%~3.5%的情況下,藻類最快地生長,故較佳。
尤其,於使用二氧化碳濃度為2.0%的培養水的情況下,與使用自然海水的情況相比,藻類的生長率變得約24倍。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括可與二氧化碳濃度感測器42及氧氣濃度感測器43進行通信的控制部44。
另外,控制部44安裝於氣體溶解部20。
另外,於二氧化碳濃度感測器42已探測的二氧化碳濃度比規定的值小的情況下,控制部44例如可進行如下的控制:使氣體溶解部20與二氧化碳供給管21的連通狀態變成「開」狀態,進一步使二氧化碳溶解於培養水25中。
另外,於氧氣濃度感測器43已探測的氧氣濃度比規定的值小的情況下,控制部44例如可進行如下的控制:使氣體溶解部20與氧氣供給管22的連通狀態變成「開」狀態,進一步使氧氣溶解於培養水25中。
另外,本發明的藻類培養裝置10亦可包括溫度感測器、壓力感測器等,進而,控制部44亦可具有人工智慧功能。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括供給部50。
此處,供給部50與氣體溶解部20連通。
即,培養水供給管23的一端與氣體溶解部20連通來連接,培養水供給管23的與一端為相反側的另一端和供給部50連通來
連接。
另外,供給部50可沿著藻類槽30的內側面30A的彎曲方向、或沿著相對於彎曲方向傾斜地交叉的方向放出培養水25。
其結果,如圖2所示,培養水25變成旋渦狀的水流而於藻類槽30內流動。
另外,供給部50與藻類槽30連通。
即,供給部50具有供給管51。
此處,於藻類槽30的內側面30A形成有將藻類槽30的內部與外部連通的多個貫穿孔,供給管51經由多個分支供給管而與多個貫穿孔分別連通來連接。
即,供給管51經由第一分支供給管51A、第二分支供給管51B、及第三分支供給管51C而與藻類槽30的多個貫穿孔分別連通來連接。
例如,如圖2所示,第一分支供給管51A的一端與形成於藻類槽30的第一供給用貫穿孔31連通來連接,第一分支供給管51A的與一端為相反側的另一端和供給管51連通來連接。
另外,雖然未圖示,但第二分支供給管51B的一端與形成於藻類槽30的第二供給用貫穿孔連通來連接,第二分支供給管51B的另一端與供給管51連通來連接。
另外,雖然未圖示,但第三分支供給管51C的一端與形成於藻類槽30的第三供給用貫穿孔連通來連接,第三分支供給管51C的另一端與供給管51連通來連接。
另外,供給部50具有第一蓋體52A、第二蓋體52B、及第三蓋體52C。
此處,第一蓋體52A配置於第一供給用貫穿孔中心軸線上,所述第一供給用貫穿孔中心軸線在相對於將第一供給用貫穿孔31的相向的緣部彼此連結的線大致正交的方向上延長。
再者,第一供給用貫穿孔中心軸線是無實體的想像中的線。
另外,第一蓋體52A安裝於藻類槽30的內側面30A。
另外,第一蓋體52A與藻類槽30的內側面30A之間形成有與第一分支供給管51A連通的第一放出空間54A。
另外,於第一蓋體52A形成有第一放出口53A,所述第一放出口53A是將第一放出空間54A與藻類槽30的內部連通,並且面對與藻類槽30延長的方向交叉的方向的開口部。
另外,第一蓋體52A的與朝向第一放出空間54A的面相反側的面彎曲。
另外,雖然未圖示,但與第一蓋體52A同樣地,第二蓋體52B及第三蓋體52C與藻類槽30的內側面30A之間亦形成有放出空間,進而,形成有將放出空間與藻類槽30的內部連通,並且面對與藻類槽30延長的方向交叉的方向的放出口。
已分別從第一分支供給管51A、第二分支供給管51B、及第三分支供給管51C中放出的培養水25分別撞上第一蓋體52A、第二蓋體52B、及第三蓋體52C,培養水25的流動方向朝向藻類槽30的內側面30A。
因此,供給部50可使培養水25沿著藻類槽30的彎曲的內側面30A流動。
另外,於圖1中所示的例子中,分支供給管的數量、和與其對應的蓋體的數量為三個,但當然不限定於此。
藉由增加分支供給管的數量、和與其對應的蓋體的數量,可產生更強的旋渦狀的水流。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括循環泵部60。
此處,循環泵部60與藻類槽30及氣體溶解部20連通。
即,吸出管61的一端與藻類槽30連通來連接,吸出管61的與一端為相反側的另一端和循環泵部60連通來連接。
此處,於藻類槽30的一側的端部,形成有作為將藻類槽30的內部與外部連通的貫穿孔的吸出用貫穿孔32,吸出管61的一端與吸出用貫穿孔32連通來連接。
另外,送出管62的一端與循環泵部60連通來連接,送出管62的與一端為相反側的另一端和氣體溶解部20連通來連接。
另外,循環泵部60可自藻類槽30中吸出已被收容於藻類槽30中的培養水25與海苔葉體73。
另外,循環泵部60可將已被吸出的培養水25與海苔葉體73朝氣體溶解部20中送出,並藉由送出時的力來使培養水25與海苔葉體73通過氣體溶解部20與供給管51,而自第一分支供給管51A、第二分支供給管51B、及第三分支供給管51C將培養水25與海苔葉體73朝藻類槽30內注入。
另外,氣體溶解部20可使二氧化碳與氧氣溶解於與海苔葉體73一同被朝氣體溶解部20送出的培養水25中。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括海苔葉體供給部70。
此處,海苔葉體供給部70與供給部50連通,且可朝供給部50中供給海苔葉體73。
即,海苔葉體供給管71的一端與海苔葉體供給部70連通來連接,海苔葉體供給管71的與一端為相反側的另一端和培養水供給管23連通來連接。
此處,由於培養水供給管23與供給部50連通來連接,因此海苔葉體供給部70經由海苔葉體供給管71及培養水供給管23而與供給部50連通。
另外,藻類槽30以藻類槽30的延長方向與水平方向交叉的狀態來配置。
另外,形成有作為自藻類槽30中吸出培養水25與海苔葉體73的吸出部位的吸出用貫穿孔32的藻類槽30的一側的端部的位置於垂直方向上,存在於比與所述一側的端部為相反側的另一側的端部的位置更下方。
即,藻類槽30傾斜地配置,藉由高度不同的一組藻類槽支持部35來支持兩端部。
另外,第一蓋體52A的第一放出口53A面對的方向是相對於藻類槽30延長的方向傾斜地交叉的方向、且為偏向形成有
吸出用貫穿孔32的藻類槽30的一側的端部的方向。
另外,第二蓋體52B的第二放出口面對的方向、及第三蓋體52C的第三放出口面對的方向亦為與第一蓋體52A的第一放出口53A面對的方向相同的方向。
另外,在與形成有吸出用貫穿孔32的藻類槽30的端部相同的端部、且相對於藻類槽30延長的方向大致正交的面,形成有作為將藻類槽30的內部與外部連通的貫穿孔的排出用貫穿孔33。
另外,排出管36的一端與排出用貫穿孔33連通來連接。
另外,排出管36的與一端為相反側的另一端和海苔儲存槽80連通來連接,所述海苔儲存槽80用於將生長至約15cm的長度為止的海苔葉體73與培養水25一同儲存。
另外,排出管36與和形成有吸出用貫穿孔32的藻類槽30的端部相同的端部連通來連接,因此可利用藻類槽30的梯度來排出培養水25和海苔葉體73。
另外,作為將藻類槽30的內部與外部連通的貫穿孔的空氣去除用貫穿孔34形成於與形成有吸出用貫穿孔32、排出用貫穿孔33的藻類槽30的一側的端部為相反側的另一側的端部。
空氣去除用貫穿孔34是用於在藉由排出管36而自藻類槽30中排出培養水25與海苔葉體73時,去除藻類槽30內的空氣的貫穿孔。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括液肥注入部90。
此處,液肥注入部90與供給部50連通、且可將液肥注入供給部50中。
即,液肥供給管91的一端與液肥注入部90連通來連接,液肥供給管91的與一端為相反側的另一端和培養水供給管23連通來連接。
此處,培養水供給管23與供給部50連通來連接,因此液肥注入部90經由液肥供給管91及培養水供給管23而與供給部50連通。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括海水注入部100。
此處,海水注入部100與氣體溶解部20連通。
即,海水供給管103的一端與海水注入部100連通來連接,海水供給管103的與一端為相反側的另一端和送出管62連通來連接,所述送出管62與氣體溶解部20連通來連接。
如此,海水注入部100經由送出管62而與氣體溶解部20連通,但當然可不經由送出管62而直接與氣體溶解部20連通。
另外,海水抽吸管101的一端與海水注入部100連通來連接,海水抽吸管101的與一端為相反側的另一端和儲存海洋深層水的海水儲存槽105連通。
因此,海水注入部100可將海洋深層水注入氣體溶解部20中。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括殺菌處理部106。
此處,殺菌處理部106與海水抽吸管101連通來連接,可對
在海水抽吸管101中流動的海洋深層水進行殺菌處理。
另外,殺菌處理部106具體利用例如臭氧或紫外線,對海洋深層水進行殺菌處理。
另外,海水注入部是液體注入部的一例。
另外,作為液體,亦可不必使用海洋深層水,例如亦可使用地下水。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於培養水供給管23的培養水供給用控制閥24。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於排出管36的排出用控制閥37。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於空氣去除用貫穿孔34的空氣去除用控制閥38。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於送出管62的送出用控制閥63。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於海苔葉體供給管71的海苔葉體供給用控制閥72。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於液肥供給管91的液肥供給用控制閥92。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於海水抽吸管101的海水抽吸用控制閥102。
另外,本發明的藻類培養裝置10包括安裝於海水供給管103的海水供給用控制閥104。
可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制該些控制閥。
即,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制培養水供給用控制閥24,從而控制自氣體溶解部20朝藻類槽30中流動的培養水25、及已被放入培養水25中的海苔葉體73的流量。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制排出用控制閥37,從而控制自藻類槽30中排出的培養水25、及已被放入培養水25中的海苔葉體73的流量。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制空氣去除用控制閥38,從而控制空氣去除用貫穿孔34的開閉。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制送出用控制閥63,從而控制自藻類槽30中吸出並朝氣體溶解部20中送出的培養水25、及已被放入培養水25中的海苔葉體73的流量。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制海苔葉體供給用控制閥72,從而控制朝供給部50中的海苔葉體73的供給量。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制液肥供給用控制閥92,從而控制朝供給部50中的液肥的供給量。
另外,可根據智慧型手機107發送的控制訊號來控制海水抽吸用控制閥102及海水供給用控制閥104,從而控制朝氣體溶解部20中的海洋深層水的供給量。
另外,除智慧型手機以外,亦可根據平板電腦終端等其
他可攜式終端發送的控制訊號來控制所述控制閥。
另外,本發明的藻類培養裝置10配置於溫度經調整的室內,雖然未圖示,但並列地配置有多個藻類槽30。
於本發明的藻類培養裝置中,供給部亦可不必具有蓋體。
但是,若有蓋體,則與無蓋體而使供給管自藻類槽的內側面突出的結構相比,藻類不易卡在供給部,故較佳。
另外,於本發明的藻類培養裝置中,多個LED即發光體亦可不必在與藻類槽延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔而串聯地排列,例如亦可在相對於藻類槽延長的方向大致正交的方向上排列。
但是,若為多個發光體在與藻類槽延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔而串聯地排列,發光體的串聯的排列有多個,且相對於藻類槽延長的方向大致正交並將相向的兩個排列連結的線上的發光體的數量為一個的結構,則可抑制每一個的發光體的大小與發光體的數量,並維持發光能力,故較佳。
另外,於本發明的藻類培養裝置中,藻類槽亦可不必傾斜地配置,另外,各蓋體的放出口即開口部面對的方向亦可不必是相對於藻類槽延長的方向傾斜地交叉、且偏向形成有吸出部位的藻類槽的一側的端部的方向。
但是,若藻類槽傾斜地配置,並且各蓋體的開口部面對的方向是相對於藻類槽延長的方向傾斜地交叉、且偏向形成有吸
出部位的藻類槽的一側的端部的方向,則海苔葉體即藻類容易藉由重力與培養水即溶解液流動的力而朝吸出部位集中,即便使藻類槽延長的長度變得比較長,亦可使溶解液與藻類循環,故較佳。
另外,本發明的藻類培養裝置亦可不必包括液肥注入部。
另外,本發明的藻類培養裝置亦可不必包括根據智慧型手機即可攜式終端發送的訊號來進行控制的控制閥。
但是,若有液肥注入部,則可促進藻類的生長,故較佳,另外,若有控制閥,則可僅藉由可攜式終端的操作來控制穿過連通的管的溶解液的流量、或控制溶解液自藻類槽中的排出量,故較佳。
繼而,對使用本發明的藻類培養裝置的本發明的藻類培養方法進行說明。
即,本發明的藻類培養方法包括作為溶解液生成步驟的培養水生成步驟,所述培養水生成步驟於可使二氧化碳溶解於液體,例如海洋深層水中的氣體溶解部20中,使具有比海洋深層水的壓力高的壓力的二氧化碳溶解於海洋深層水中,而生成作為溶解液的培養水25。
另外,本發明的藻類培養方法包括朝具有彎曲的內側面30A的藻類槽30中供給培養水25,並使培養水25沿著藻類槽30的內側面30A流動的放出步驟。
另外,本發明的藻類培養方法包括朝藻類槽30中供給
海苔葉體73的海苔葉體供給步驟。
另外,本發明的藻類培養方法包括朝收容有培養水25與已被放入培養水25中的海苔葉體73的藻類槽30的內部發光的發光步驟。
另外,本發明的藻類培養方法包括自藻類槽30中吸出培養水25與海苔葉體73,並朝氣體溶解部20中導入培養水25與海苔葉體73的循環步驟。
另外,本發明的藻類培養方法包括自藻類槽30中排出海苔葉體73的排出步驟。
另外,本發明的藻類培養方法包括將已被排出的海苔葉體切斷的切斷步驟。
另外,海苔葉體供給步驟供給具有比於排出步驟中被排出的海苔葉體73的長度短的長度的海苔葉體73。
本發明的藻類培養方法亦可不必包括切斷步驟,但若有切斷步驟,則可再次利用已生長的海苔葉體的一部分,可半永久地培養海苔葉體,故較佳。
更具體而言,對使用本發明的藻類培養裝置的藻類培養的程序進行說明。
再者,於圖1中,細箭頭表示液體與固體的流動,粗箭頭表示氣體的流動。
海苔葉體供給部70將具有約1cm的長度的海苔葉體73經由供給部50而供給至藻類槽30中,實施海苔葉體供給步驟。
此時,藉由海苔葉體供給用控制閥72來調整被供給至藻類槽30中的海苔葉體73的量。
另外,海水注入部100抽吸已被儲存於海水儲存槽105中的海洋深層水,並將海洋深層水注入氣體溶解部20中。
此時,殺菌處理部106對在海水抽吸管101中流動的海洋深層水進行殺菌處理。
而且,於氣體溶解部20中,使具有比海洋深層水的壓力高的壓力的二氧化碳溶解於已被注入的海洋深層水中,而生成作為溶解液的培養水25,實施培養水生成步驟。
此時,於氣體溶解部20中,具有比海洋深層水的壓力高的壓力的氧氣亦溶解於已被注入的海洋深層水中。
另外,將於氣體溶解部20中所生成的培養水25穿過培養水供給管23而朝供給部50中輸送,並穿過供給部50的第一分支供給管51A、第二分支供給管51B、及第三分支供給管51C而將培養水25供給至藻類槽30中。
而且,由於已將海苔葉體73供給至藻類槽30中,因此若藻類槽30的內部充滿培養水25,則海苔葉體73漂浮於培養水25中,循環泵部60將培養水25與海苔葉體73一同吸出。
另外,循環泵部60將已吸出的培養水25與海苔葉體73朝氣體溶解部20中導入。
此時,已被吸出的培養水25與海苔葉體73穿過吸出管61,進而穿過送出管62而朝氣體溶解部20中輸送。
另外,循環泵部60將培養水25與海苔葉體73朝氣體溶解部20中導入,進而,使培養水25與海苔葉體73穿過氣體溶解部20而導入供給部50,並藉由該勢頭而自供給部50的第一分支供給管51A、第二分支供給管51B、及第三分支供給管51C朝藻類槽30中注入培養水25與海苔葉體73。
此時,供給部50沿著相對於藻類槽30的內側面30A的彎曲方向傾斜地交叉的方向放出培養水25與海苔葉體73。
即,實施循環步驟與放出步驟。
另外,氣體溶解部20使二氧化碳與氧氣溶解於已與海苔葉體73一同被朝氣體溶解部20中導入的培養水25中。
另外,使多個第一LED 40及多個第二LED 41發光,朝收容有培養水25與已被放入培養水25中的海苔葉體73的藻類槽30的內部發光,實施發光步驟。
而且,當海苔葉體73的長度已變成約15cm時,打開排出用控制閥37,將培養水25與海苔葉體73一同自藻類槽30穿過排出管36而排出,實施排出步驟。
此處,例如可先自藻類槽30的外部拍攝海苔葉體73,並對拍攝所獲得的圖像進行分析,藉此測定海苔葉體73的長度。
另外,將已被排出的海苔葉體73切斷至約1cm的長度為止,實施切斷步驟。
另外,使用本發明的藻類培養裝置10實施本發明的藻類培養方法,於自將約1cm的長度的海苔葉體供給至藻類槽中起
約24小時後,可使海苔葉體生長至約15cm為止。
如以上般,本發明的藻類培養裝置由於包括氣體溶解部、LED即發光體、以及循環泵部,因此可於藻類槽內促進光合成。
另外,本發明的藻類培養裝置由於包括藻類槽與供給部,因此可於藻類槽內產生培養水即溶解液的旋渦狀的水流,可使來自發光體的光無遺漏地照在海苔葉體即藻類上。
另外,藉由旋渦狀的水流,而容易自藻類中分離藉由光合成所產生的氧氣氣泡,藻類容易吸收二氧化碳。
另外,本發明的藻類培養裝置由於包括循環泵部,因此使藻類與溶解液一同穿過氣體溶解部,因此可於氣體溶解部中對藻類充分地供給二氧化碳。
因此,本發明的藻類培養裝置可提昇藻類的培養效率。
另外,本發明的藻類培養方法亦使用本發明的藻類培養裝置來培養藻類,因此可提昇藻類的培養效率。
尤其,由於使用海苔葉體,因此與供給海苔的孢子或絲狀體來進行培養的方法相比,可快速地完成培養。
10:藻類培養裝置
20:氣體溶解部
21:二氧化碳供給管
22:氧氣供給管
23:培養水供給管
24:培養水供給用控制閥
30:藻類槽
32:吸出用貫穿孔
33:排出用貫穿孔
34:空氣去除用貫穿孔
35:藻類槽支持部
36:排出管
37:排出用控制閥
38:空氣去除用控制閥
40:第一LED
41:第二LED
42:二氧化碳濃度感測器
43:氧氣濃度感測器
44:控制部
50:供給部
51:供給管
51A:第一分支供給管
51B:第二分支供給管
51C:第三分支供給管
52A:第一蓋體
52B:第二蓋體
52C:第三蓋體
60:循環泵部
61:吸出管
62:送出管
63:送出用控制閥
70:海苔葉體供給部
71:海苔葉體供給管
72:海苔葉體供給用控制閥
80:海苔儲存槽
90:液肥注入部
91:液肥供給管
92:液肥供給用控制閥
100:海水注入部
101:海水抽吸管
102:海水抽吸用控制閥
103:海水供給管
104:海水供給用控制閥
105:海水儲存槽
106:殺菌處理部
107:智慧型手機
A-A:線
Claims (7)
- 一種藻類培養裝置,包括:氣體溶解部,能夠使二氧化碳溶解於液體中而生成溶解液;藻類槽,能夠收容所述溶解液及已被放入所述溶解液中的藻類,且接觸已被收容的所述溶解液及所述藻類的所述藻類槽的內側面彎曲,所述藻類槽具有於一方向上延長、且延長的方向的兩端閉塞的圓筒形狀;發光體,能夠朝收容所述溶解液及所述藻類的所述藻類槽的內部發光;供給部,與所述氣體溶解部及所述藻類槽連通,且能夠沿著所述藻類槽的所述內側面的彎曲方向、或沿著相對於所述彎曲方向傾斜地交叉的方向放出所述溶解液;所述供給部具有:供給管,與形成於所述藻類槽的所述內側面並將所述藻類槽的內部與外部連通的貫穿孔連通來連接;以及蓋體,配置於在相對於將所述貫穿孔的相向的緣部彼此連結的線大致正交的方向上延長的貫穿孔中心軸線上、且安裝於所述藻類槽的所述內側面、且與所述內側面之間形成有與所述供給管連通的空間、且形成有將所述空間與所述藻類槽的內部連通並面對與所述藻類槽延長的方向交叉的方向的開口部、且與面對所述空間的面相反側的面彎曲;以及循環泵部,與所述藻類槽及所述氣體溶解部連通,且能夠自所述藻類槽中吸出已被收容於所述藻類槽中的所述溶解液與所述藻類,並且能夠將所吸出的所述溶解液與所述藻類穿過所述氣體 溶解部而自所述供給部朝所述藻類槽中注入。
- 如申請專利範圍第1項所述的藻類培養裝置,其中多個所述發光體在與所述藻類槽延長的方向相同的方向上,相互設置規定的間隔而串聯地排列,所述發光體的串聯的排列有多個,且相對於所述藻類槽延長的方向大致正交並將相向的兩個排列連結的線上的所述發光體的數量為一個。
- 如申請專利範圍第1項所述的藻類培養裝置,其中所述藻類槽以所述藻類槽的延長方向與水平方向交叉的狀態來配置,且作為吸出所述溶解液與所述藻類的部位的吸出部位形成於所述藻類槽的一側的端部,且形成有所述吸出部位的所述藻類槽的一側的端部的位置於垂直方向上,位於比與所述一側的端部相反側的另一側的端部的位置更下方,所述蓋體的所述開口部面對的方向是相對於所述藻類槽延長的方向傾斜地交叉的方向、且為偏向所述藻類槽的一側的端部的方向。
- 如申請專利範圍第1項所述的藻類培養裝置,其中所述氣體溶解部能夠生成具有比所述藻類槽的外部的壓力高的壓力的溶解液。
- 如申請專利範圍第1項所述的藻類培養裝置,包括:液肥注入部,與所述供給部連通、且能夠將液肥注入所述供給部中; 液體注入部,與所述氣體溶解部連通、且能夠將所述液體注入所述氣體溶解部中;以及控制閥,安裝於將所述氣體溶解部、所述藻類槽、所述供給部、所述循環泵部、所述液肥注入部、及所述液體注入部相互連通來連接的連通管,以及,將所述藻類槽的內部與外部連通的開口部或與所述開口部連通來連接的排出管,且能夠根據可攜式終端發送的訊號進行控制。
- 一種藻類培養方法,包括:溶解液生成步驟,於能夠使二氧化碳溶解於液體中的氣體溶解部中,使具有比所述液體的壓力高的壓力的二氧化碳溶解於所述液體中而生成溶解液;放出步驟,朝具有彎曲的內側面的藻類槽中供給所述溶解液,並使所述溶解液沿著所述藻類槽的所述內側面流動;海苔葉體供給步驟,朝所述藻類槽中供給海苔葉體;發光步驟,朝收容有所述溶解液與已被放入所述溶解液中的海苔葉體的所述藻類槽的內部發光;以及循環步驟,自所述藻類槽中吸出所述溶解液與所述海苔葉體,並朝所述氣體溶解部中導入所述溶解液與所述海苔葉體。
- 如申請專利範圍第6項所述的藻類培養方法,包括:排出步驟,自所述藻類槽中排出所述海苔葉體;以及切斷步驟,將已被排出的所述海苔葉體切斷;且所述海苔葉體供給步驟供給具有比於所述排出步驟中排出的 所述海苔葉體的長度短的長度的海苔葉體。
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