DD210174A3 - Verfahren zur aeroben zuechtung von mikroorganismen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen. Das Verfahren wird durchgefuehrt unter Einhaltung eines der Zellsubstratsynthese entsprechenden Verhaeltnisses von Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoff, das zu minimalen Verbrauchswerten und dadurch maximalen Ausbeuten fuehrt. Das erfordert die Abstimmung des Kohlenstoffangebotes durch das Substrat auf die Hoehe der Sauerstoffzufuhr und die Korrektur nicht optimaler Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhaeltnisse durch die Zugabe eines zweiten Substrates mit einem anderen Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhaeltnis. Zur Einstellung der vorgegebenen Verhaeltnisse von Kohlenstoff und Sauerstoff werden weiterhin die als Fermentationshilfsmittel verwendeten biogenen oder chemischen Tenside benutzt. Diese vorgegebenen Verhaeltnisse von Wasserstoff zu Kohlenstoff liegen bei ca.1:7 und das Verhaeltnis von Kohlenstoff zu Sauerstoff bei ca. 1:2. Als Richtwert fuer das ausgewogene Verhaeltnis aller 3 Komponenten kann 1:7:15 angesetzt werden.

Description

231677 7

Titel

Verfahren zur aeroben Züchtung von Mikroorganismen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur aeroben Züchtung von Mikroorganismen mit dem Ziel der Gewinnung von Biomasse bei einem minimalen Substrat- and Sauerstoffbedarf· Sie kann in der mikrobiologischen Industrie angewendet werden und ist in die IPE C 12 5" einzuordnen«

Charakteristik der bekannten technischen LSaungen

Verfahren zur Züchtung von Mikroorganismen sind zur Genüge bekannt· Unter ihnen existieren eine Reihe von Verfahrensvarianten, die einen sparsamen Verbrauch an Bahrstoffen, Substrat und Sauerstoff zum Ziel haben· So ist die Fermentation mit einem minimierten Phosphatangebot bekannt, da ein Phosphorüberschuß in der Hegel die Grundlage für höhere Verbrauchswerte liefert (WP 129 864). Dieses Prinzip beruht auf der Minimierung der Energiezufuhr, um die Reaktionen der Mikroorganismen auf veränderte Umweltbedingungen, hervorgerufen durch Kreislaufsysteme, unterschiedliche Konzentrations- oder Temperaturgradienten sowie pH-Werte, zu verhindern·

Ss ist weiterhin die Möglichkeit bekannt, eine ankontrollierte Erhöhung der Sauerstoff- und Substratverbraacbskoeffizienten durch eine Sauerstoff limitation und eine Begrenzung der umgesetzten Paraffinmenge zu verhindern (WP C 12 C/222 574).

Babel soll die umgesetzte Paraffinmenge unter 65 % liegen« Ebenfalls bekannt ist der Einfloß des Substratenergiegefaaltes auf die Höhe des Substratverbrauches und damit des Sauerstoffverbraucfaes (IP 139 870) BABEL, W,, Zeitschrift allgern· Mikrobiologie 19 (1979), 671 Biotech. Acta 0 (1980), .61·

Energieüberschüsse, die mit höheren and damit unökonomischen Verbrauchswerten verbanden sind, lassen sich oft durch die Verbindung von einem energiereichen sit einem energiaarmen Substrat abbauen·

Trotz all dieser Maßnahmen kann es jedoch immer wieder vorkommen, daß es Fermentatioasprozeßzastäsde gibt, bei denen Sauerstoff- and Substratverbrauchswerte auftreten, die bedeutend höher als erwartet sind«

Dabei ist es zum Beispiel unverständlich· daß die Sauerstoff-Verbrauchswerte auch bei einem sauerstofflimitierten Prozeß steigen, wenn die Produktivität durch die Erhöhung der Sauerstoffzufuhroder -Übergangsgeschwindigkeit erhöht wird«

Es ist weiterhin festzustellen, daß trotz günstiger Kombinationen von energiereichen mit energiearmen Substraten bedeutend höhere Koeffizienten auftreten, als erwartet werden« So werden in der Hegel bei der Hehrzahl der Miscbungskom« binationen von Paraffinen mit Zuckern höhere Substrat- und Sauerstoff Verbrauchswerte zu beobachten sein als sie theoretisch aus der Zusammensetzung beider Substrate ableitbar sind, obwohl ein ausgeglichenes Energieangebot vorliegt«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Fermentationsverfahren, bei dem die Sauerstoff- und Substratverbrauchswerte im erwarteten bzw« vorhersehbaren Bereich liegen, gleichzeitig hohe Biomasse- bzw. Produktausbeuten gewährleistet sind and Abweichungen vom Verfahrensregime ohne Verzögerung korrigiert werden können«

Darlegung dee Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Verfahren zor Züchtung von Mikroorganismen so zu gestalten, daß die erwarteten bzw« errechneten Sauerstoff- and Substratverbrauchswerte durch ein aasgewogenes, den Wachstumsbedürfnissen der Mikroorganismen angepaßtes Substrat-Sauerstoffverhältnis realisiert werden«

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß zwischen dem Wasserstoff-, Kohlenstoff- and Säuerstoffangebot ein bestimmtes Verhältnis eingehalten und gegebenenfalls korrigiert wird. Dieses Verhältnis beträgt zwischen Wasserstoff und Kohlenstoff 1 : 5 bis 1 ί 9t vorzugsweise jedoch 1 : 7, zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff 1 i 1,5 bis 1 ί 3, vorzugsweise 1:2; und das Gesamtverhältnis H : C : 0 im Mittel 1 : 7 : 15.

Das Wasserstoffangebot kann durch ein zweites wasserstoffärmeres oder -reicheres Substrat, das Säuerstoffangebot durch Veränderung der Begasungsintensität und das Kohlenstoffangebot durch .änderung der Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit korrigiert werden·

Letzteres wird bei schwer oder gering löslichen Kohlenwasserstoffen durch chemische oder/und biogene Tenside beeinflußt, wobei die Tenside direkt oder mit dem rückgeführten Prozeßwasser vollständig oder teilweise in den Permentor eingetra- gen werden.

In einem Permentor werden Erdölkohlenwasserstoffe, die Paraffine enthalten, durch Hefen ζό. Biomasse umgewandelt. Der Permentor wird kontinuierlich betrieben and befindet sich im stationären Zustand.

Aas der Verweilzeit und der Paraffinkonzentration des angebotenen sowie des den Permentor verlassenden Kohlenwasserst off gemisches wird die Paraffinübergangsgeschwindigkeit bestimmt, !fach dieser erfolgt die Einregulierang der Saaerstoffübergangsgescbwindigkeit entweder durch Veränderung der Begasungsintensität oder Steigerung des Einergieeintrages, so daß die Differenz aus dem Sauerstoffgebalt zwischen eingetragener

und den Fermentor verlassender luft die doppelte Übergangsgeschwindigkeit im Vergleich zur Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit ergibt*

Bei sauerstoffhaltigen Substraten ist neben der Sauerstoffdifferenz der luft auch die Säuerstoffdifferenz zwischen Sabstrateingang und «ausgang zu berücksichtigen· Wenn die Sauerstoffübergangsgeschwindigkeit bereits einen zu großen Wert besitzt, dann ist dieser durch Senken der Begasungsintensität und/oder des Energieeintrages auf den geforderten Wert zu reduzieren·

Analog dazu kann durch den Eintrag von chemisch hergestellten Tensiden, Löslichkeitsveraittlem oder von biogenen Tensiden, die entweder aas dem Fermentationsmediam estrahiert oder mit dem rückgeführten Fermentationsmedium direkt eingetragen werden können, die Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit verändert werden·

Dabei handelt es sich in der Regel um eine Erhöhung der Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit, in einigen seltenen Fällen ist Jedoch auch eine Reduzierung möglich· Im Vergleich mit Fermentationsprozessen ohne entsprechende Tenaidzusätze kann dabei die aktuelle Kohlenstoffkonzentration und damit die Sofalenstoffubergangsgeschwisdigkeit um den doppelten bis ca· 10fachen Betrag erhöht werden· Gleichzeitig kann /durch die tenside eine Veränderung des Sauerstoffeintrages stattfinden, die ebenfalls zu berücksichtigen ist.

Entsprechend der gestiegenen Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit und veränderten Sauerstoffeintragsleistung wird die Sauerstoffübergangsgeschwindigkeit wieder so eingestellt, daß das angegebene C : 0 Verhältnis eingehalten wird· Auf diese leise ist nach 2 bis 3 Einstellungen der angestrebte Fermentationspunkt erreicht·

Die znx Steigerung der Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit verwendeten Tenside werden nach bekannten Verfahren gewonnen and dem Fermentationsmedium zugesetzt ROY Biotech· Bioeng. XXI (1979) 955.

Es ist jedoch auch möglieb, die Tenside vollkommen oder teilweise mit dem abgetrennten Prozeßwasser sarückzufuhren. Die verwendeten chemischen Tenside sind in der Regel Etbylen-Propylenoxidaddakte verschiedener Seitenlangen and verschiedener Etfaylen-Propylenozidverbältnisse.

Der Grad der Kofalenwasserstofflöslichkeit wird dabei vom Eis-Wert bestimmt,

Biogene Tenside sind Zellbestandteile oder -produkte, die bei der partiellen Hydrolyse, der Extraktion der Zellen oder dem Wachstum der Zellen gewonnen werden.

Sie enthalten in der Hegel Lipide, Fettsäuren und/oder Peptide and werden entweder mit den rückgefübrten wäßrigen Stoffströmen in den Prozeß oder durch eine separate Zuführung eingetragen (Biolipidextraktzugabe).

Die bei dieser geschilderten ProzeßfShrungsart erhaltenen Biomassen besitzen eine gate Qualität« Zu ihrer Herstellung werden bei Verwendung von Paraffinkohlenwasserstoffen etwa 0,9 g Paraffin und ca· 1,6 bis 1,8 g Sauerstoff für die Bildung von 1 g Biomasse benötigt.

Im Vergleich dazu, sind die Verbrauchs- und Bedarfswerte bei den bekannten Verfahren bedeutend höher und betragen für Paraffin ca· 1,1 g und für Sauerstoff ca« 2,4 bis 3_f0 g.

Aaaführongsbeia-sie 1

Im folgenden soll die Erfindung an einigen Beispielen näher erläutert werden:

Beispiel 1:

In einem Reaktor mit einem Volumen von 12 Litern werden Hefen der Gattung Lodderomyces elongisporus kontinuierlich auf einer Erdölfraktion mit einem Siedebereich von 240 bis 36O^GC gezüchtet.

Die Verweilzeit beträgt 5 h bezogen auf den Reaktorinhalt von 4 kg·

Ss werden 15 Ma-% Kohlenwasserstoffe bezogen auf die wäßrige Phase zugeführt. Der Paraffingehalt im Erdöldestillat beträgt 16 Ha-SS*

Die !Temperatur wird bei 33⁰C und der pH-Wert "bei 4,5 konstant gebalten« Die Begasungsintensität wird mit 100 l/kg b vorgegeben.

Bei dieser Fermentationsweise stellt sich eine Zelikonzentration von 15»5 g/kg entsprechend einer Produktivität von 3,1 kg/h ein·

Der spezifische Sauerstoff verbrauch wurde zu 3,0 S^2^ ^³ ermittelt, der spezifische Paraffinverbraucfa zu 1,2 g/g HTS, Daraas ergibt sich eine SauerstoffÜbergangsgeschwindigkeit von 9,3 g/kg h and eine Paraffinübergangsgeschwindigkeit von 3,72 g/kg h· Diese entspricht einer Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit von ca· 3»2 g/kg h»

Uan wird die Begasangsintensität entsprechend der Seaktorcbarakteristik aaf 70 l/kg h gesenkt.

Hach einer Übergangszeit von mehreren Standen stellen sich folgende Werte einj

Produktivität 3,9 g/kg ta

Zellkonzestration 19,5 gAg spezifischer Paraffinverbraiich 0,9 g/g H3?S

spezifischer Sauerstoffverbrauch 1,7 g/g HTS·

Die sich ergebenden Obergangsgeschwindigkeiten sind:

Sauerstofftibergangsgescfcwindigkeit 6,5 g/kg h Paraffinübergangsgeschwindigkeit 3,5 g/kg h Kohlenstoffubergangsgsscfcwindigkeit 2,9 gAg h*

Das Verhältnis von angebotenem Kohlenstoff zu Sauerstoff beträgt 1 i 2,2 und liegt damit in der angegebenen Größenordnung, Die Produktivität steigt im vorliegenden Falle um 25 %i der Säuerstoffverbrauch sinkt um 44 %*

Beispiel 2:

In eine© Fermentor mit einem Volumen von 12 1 und einem Inhalt von 4 kg werden Hefen der Gattung Lodderomyces elongisporus auf einer Erdöldestillatfraktion wie im Beispiel 1 beschrieben gezüchtet«

Die BelüftongsintenaitSt beträgt 50 l/kg h, die sich dabei einstellende Sauerstoffübergangsgeschwindigkeit 6,1 g/kg h· Die Produktivität 2,1 g HTS/kg h, die Zellkonzentration 10,5 g H$S/kg, der spezifische Sauerstoffverbrauch 2,9 g_t der spezifische Paraffinverbraach 1,2 g, die Übergangsgeschwindigkeit 2,5 s/kg h entsprechend einer Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit von 2,13 g/kg h·

Der Grad der Paraffinnutzung beträgt 53 %, das C : 0 - Verhältnis 1 : 2,7.

ffan wird der nährlösung das Tensid Ferman, ein Mischpolymerisat aas Polyethylenoxid and Polypropylenoxid, in einer Konzentration von 0,6 g/kg zugesetzt.

Dadurch findet eine Senkung der Oberflächenspannung and damit eine Blasen- sowie Tropfenverkleinerung statt, die zu erhöhten Übergangsgeschwindigkeiten führt·

Im einzelnen stellen sich ein:

SauerstoffÜbergangsgeschwindigkeit 7,8 g/kg h Paraffinübergangsgeschwindigkeit 2,8 g/kg h und somit ein Terhältnis von C ι 0 wie 1 : 3,2« Hun wird zur Steigerung der Paraffinübergangsgeschwindigkeit ein biogenes Tensid (Biolipidextrakt) zugesetzt. Dadurch steigt der Paraffinübergang auf 4,2 g/kg h und die Produktivität auf 4,6 g/kg fa· Der spezifische Paraffinverbrauch liegt bei 0,9 g, der spezifische Sauerstoffverbrauch bei 1,7»

Die Zellkonzentration stellt sich zu 23,0 g/kg ein· Die Paraffinnutzung beträgt unter diesen Verhältnissen 85 %₉ Bei dieser Permentationsweise beträgt das Kohlenstoff-Sauerstoff verhältnis 1 : 2,2·

Beispiel 3:

In einem Reaktor mit einem Volumen von 250 1 werden Hefen der Gattung Lodderomyces elongisporus auf einer SD-Fraktion mit einem Siedebereich von 240 bis 36O⁰C kontinuierlich gezüchtet.

Die Verweilzeit beträgt bezogen auf den Masseninhalt von 100 kg 5 ö, Die zugeführte Kohlenwasserstoffkonzentration wird mit 15 Ma, % eingestellt. Der Paraffingehalt des Erdöldestillates beträgt 26 Ma. %, die Belüftung des Fermentationsmediums erfolgt durch Begasen mit luft» Dazu werden 10 m /h in den Permentor eingetragen entsprechend einer spezifischen Begasungsintensität von 100 l/kg h·

Die Fermentation wird mit dem Tensid Ferman, einem Polyethylenoxid-PolypropylenoxLdmischpolymerisat mit einem Molgewicht von ca· 2200 durchgeführt«

Die Konzentration des Ferman wird so gewählt, daß im wäßrigen Fermentationsmediom ca, 600 mg/1 Ferman enthalten sind. Bei dieser einstufigen kontinuierlichen Fermentation werden folgende Parameter ermittelt:

. «- Zellkonzentration 14_t0 g/kg

-Produktivität 2,8 g/kg α

- spezifischer Säuerstoff verbrauch 3»0 g/g

- spezifischer Paraffinverbrauch 1,3 g/g

- Paraffinnutzungsgrad 76 %

Das Verhältnis von Sauerstoff- zu Schienstoffangebot beträgt G : 0 a 1 / 2,7.

Nachdem ein stabiler Fermentationszastand eingetreten ist, werden dem Fermentor annähernd 60 % der abgezogenen wäSrigen Phase nach dem Abtrennen der Mikroorganismen wieder zugeführt. Dazu wird die Sährsalzkonzentration in der lährlösung erhöht and die Menge auf 40 % des ursprünglichen Wertes reduziert.

Auf diese Weise bleibt ein Massenstrom konstant und die Verweilzeit wird nicht verändert·

Durch die Eezyklisierung der zellfreien BahrlSsung werden die in ihr enthaltenen biogenen Tenside in den Fermentor einge-

führt and bewirken eine Steigerang der Paraffinübergangsgeschwindigkeit bei konstanter Begasungsintensität annähernd konstanter Stoffübergangsgeschwindigkeit, Bach dem Einstellen eines stabilen Zustandeθ werden folgende Werte gemessen:

- Zellkonzentration 18 g/kg

- Produktivität 3,6 g/kg h

- spezifischer Säuerstoffverbraach 2,4 g/kg

- spezifischer Paraffinverbrauch 1,1 g/g

- Säuerst of fverbrauchsgescfawindigkeit 8,6 gAg h

- Paraffinverbrauchsgeschwindigkeit 4,0 g/kg h

- Paraffinnutzungsgrad 83 %,

Das Verhältnis von Kohlenstoff : Sauerstoff beträgt 1 : 2,5. Non wird die Belüftungsintensität gesenkt, am das Sauerstoffangebot za verringern und ein C : 0 - Verhältnis von annähernd 1 : 2 einzustellen«

Dazu wird die luftmenge auf 75 l/kg h reduziert. lach einer Obergangsphase von einigen Verweilzeiten stellen sich nachfolgende Werte ein:

- Zellkonzentration 22 g/kg

- Produktivität 4,4 g/kg h

- spezifischer Säuerstoffverbraach 1,6 g/g

- spezifischer Paraffinverbrauch 0,9 g/g*

Das Verhältnis von Kohlenstoffübergang zu Säuerstoffübergang beträgt 1 : 2,1 und liegt damit im vorgesehenen Bereich*

Der Paraffinnutzungsgrad beträgt ebenfalls 83 %· Dadurch kann bei Rückführung biogener Tenside und einer Senkung des spezifischen Luftangebot«® auf der Grundlage eines ausgewogenen Angebotes an Kohlenstoff and Sauerstoff die Produktivität erbeblich gesteigert werden· Im vorliegenden Falle beträgt die Steigerungsrate 57 %·

Beispiel 4:

In einem Bührkesselreaktor werden Hefen der Gattimg Lodderomyces elongisporus auf einer saccharosebaltigen Säbriösung kontinuierlich bei 33⁰G and einem pH-Wert von 4,2 gezüchtet·

Die Saceharosekonzeiitration beträgt 2 % (20 g/l)· Bei einer Verweilzeit von 5 h stellen sich im Chemostaten folgende Er» gebnisse ein:

- Zellkonzentration 10 g/l - spezifischer Sauerstoffverbrauch 1,3 g/g

- spezifischer Substratverbraucfa 2,0 g/g

- spezifische Produktivität 2,0 g/kg h·

Das Verhältnis von Wasserstoff : Kohlenstoff : Sauerstoff beträgt bei Berücksichtigung des umgesetzten Luftsauerstoffes 1 : 6,5 : 18,2 und weicht damit vom richtigen Verhältnis ab·

Deshalb werden dem Fermentationsmedium n-Alkane zugesetzt, die ein anderes H : C - Verhältnis besitzen· Die Zusammensetzung wird so gewählt, daß die angebotene Kohlenstoffkonzentration im Vergleich zrxr Fermentation mit reiner Saccharose konstant bleibt und 30 % des Kohlenstoffes vom Paraffin geliefert werden·

Diese Konzentration ist: 3 g Paraffin and 14 g Saccharose· Bei der Fermentation dieses Gemisches stellen sich folgende Werte ein:

- Zellkonzentration 12,1 g

- Produktivität 2,4 g/kg h

- spezifischer Säuerstoffverbrauch 0,8 g/g

- spezifischer Substratverbrauch 1,42 g/g·

Aus dem Substratangebot IaBt sich ein H : C : 0 - Verhältnis von 1 : 6,8 : I3 ableiten; wenn der Sauerstoffverbrauch berücksichtigt wird·

Dieses Verhältnis liegt in der Bähe des notwendigen Wertebereiches· Dadurch ist eine Steigerung der Produktivität bei sinkendem Substrat- und Säuerstoffverbrauch ausgelSst worden.

-11- £ .J I U / /

Beispiel 5:

In einem Permentor mit einem Gesamtvolumen von 250 m^ werden Hefen der Gattung lodderomjces elongisporus bei einem pH-Wert von 4,2 and einer Temperatur von 33⁰C gezüchtet· Der Masaeninhalt des Permentors "beträgt 75 to, die Permentati onsmediumdicfa te 0,51 g/cm · Das Permentationsmedium wird durch einen Blattrührer durchmischt. Die Drehzahl des Blattrührers ist variabel and kann über einen hydraulischen Antrieb verändert werden«

Der Energieeintrag ist auf 3*33 kW/to eingestellt. Das entspricht einer gesamten Energieaufnahme von 250 kW« In den Permentor wird Luft eingetragen· Die spezifische Begasongsintensität wird mit 65OO nrvh eingestellt. Dem Permentor wird eine wäßrige Nährlösung, die alle essentiellen Bahrstoffe sowie das fensid Perman enthält, zugeführt·

Parallel dazu wird eine Erdölfraktion in den Permentor eingetragen, die bezogen auf den wäßrigen Massenstrom 13,7 Ma % beträgt und 17 Ma % geradkettig© Paraffine mit einer Kettenlänge von 9 bis 23 C-Atomen enthält.

Die Gesamtmasse der zugeführten Stoffströme ist so gewählt, daß sich auf den Permentor bezogen eine Yerweilzeit von 4 Stunden ergibt· Das entspricht einer zugeführten Menge von 18,75 to/h.

Der wäßrige Stoffstrom besteht zu 40 % aus einem Sahrlosungskonzentrat und zu 60 % (9,8 to/h) aus dem zellfreien bereits fermentierten wäßrigen Medium, das in einer speziellen Aufrahmkammer von dem Hefe/Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt worden ist.

Bei dieser Permentationsvariante stellt sich eine Produktivität von 3,6 gAg b, eine Zellkonzentration von 14,4 g/kg, ein spezifischer Sauerstoffbedarf von 2,0 g/g und ein spezifischer Paraffinbedarf von 1,25 g/g ein· Das Verhältnis von Kohlenstoff : Sauerstoffangebot liegt bei 1 : 2,8 und damit außerhalb des geforderten Bereiches.

- 12 - 16 \ Ό / /

wird der Energieeintrag bei gleichbleibender Begasungsintensität auf 15Ο kW reduziert, entsprechend einem spezifischen Energieeintrag von 2,0 kW/to· Dabei sinkt der Sauerstoffübergang bei den gleichbleibenden Fermentationsbedingongen auf 7,9 g/kg h.

Der spezifische Sauerstoffverbrauch sinkt aaf 1,9 g/g» der spezifische Paraffinverbraach auf 1,0 g/g« Die Produktivität steigt aaf 4,1 g/kg h, die Zellkonzentration auf 16,4 g/kg.

Die spezifische Paraffinnutzung beträgt 68,6 % der angebotenen Paraffine im Vergleich zu 75»3 % bei einer Fermentation mit einem größeren Saaeratoffübergang«

Claims (1)

1. λ b / I 7

   Erfindungsanaprach t

   Verfahren zur aeroben Züchtung von Mikroorganismen mit dem Ziel der Gewinnung von Einzellerprotein bei minimalen Substrat- und Sauerstoffverbraucfaswerten und bofaen Produktivitäten, gekennzeichnet dadurch, daß ein bestimmtes Verhältais zwischen Ξ : C : 0 eingehalten and gegebenenfalls korrigiert wird, wobei das H : C - Verhältnis zwischen 1 : 5 bis 1:9, vorzugsweise bei 1 : 7 liegt und Abweichungen durch ein zweites wasserstoffärmeres oder -reicheres Substrat korrigiert werden und daß ein C : 0 - Verhältnis von 1 : 1,5 bis 1 : 3» vorzugsweise jedoch von 1 : 2 eingehalten and damit ein Gesamtverhältnis H : G : 0 von 1 : 7 : 15 realisiert wird, daß ferner das Sauerstoffangebot durch Veränderung der Begasungsintensität, das Kofalenstoffangebot durch Veränderung der Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit angepaßt wird, wobei bei schwer oder gering löslichen Kohlenwasserstoffen durch chemische und/oder biogene Tenside die Kohlenstoffübergangsgeschwindigkeit verändert wird und die Tenside entweder direkt oder mit dem zurückgeführten Prozeßwasser vollständig oder teilweise in den Permentor eingetragen werden.