JP2003310288A - エタノールの製造方法および生物担持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 海洋で成長した藻類や海洋性植物から効率よ
くエタノールを製造することができ、廃棄された灰のリ
サイクルをも可能にしたエタノールの製造方法および生
物担持体を提供すること。 【解決手段】 藻類や海洋性植物取出工程１で生物担持
体から藻類を分離して取り出し、取り出した藻類をデン
プン質取出工程２で海洋で成長した藻類や海洋性植物を
加熱してデンプン質を取り出して糖質生成工程３に搬送
する。この糖質生成工程３は、デンプン質にアミラーゼ
産生海洋微生物を添加して糖質を生成し、続いて耐塩性
酵母を添加してエタノールを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種海洋性藻類や
各種海洋性植物から効率的にエタノールを製造するエタ
ノールの製造方法および生物担持体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般ごみの焼却によって生じる焼却灰
や、石炭火力発電により多量に生じる石炭灰について
は、その処理方法が問題とされている。特に焼却灰につ
いては、その殆どが産業廃棄物として埋め立て処理され
てきたが、土地の確保や土壌汚染の問題等により、埋め
立て以外の処理方法、出来れば更に付加価値のある製品
への加工などのリサイクルが強く求められている。

【０００３】その中で、上記灰類の焼結体は、藻類等植
物の生育に有効な適度な多孔性を有することから、各種
菌類・淡水性および海洋性植物の担持体としての応用が
検討されている。中でも石炭灰の利用については、既に
漁礁や藻類養殖の培地として、既存のコンクリートブロ
ックの代用として海中に沈める等の活用方法が提案され
てきたが、より効率的に海洋や河川で植物を育成するた
めの材料としての応用は、未だ十分ではない。

【０００４】一方、藻類の養殖については、海表面付近
で生育させた藻類を回収することで成り立っているが、
生育速度が早い一方で、限定された海域での生育が難し
く生育密度が低い事、また回収に手間がかかる事が大き
な問題点となっていた。

【０００５】この問題点を解決する手段として、特開平
１１−２４３９４３には藻類培養媒体が提案され、石炭
灰、焼却灰、その他の無機質材料を利用して空気中のＣ
Ｏ_２を吸収し固定すると共に、藻類をアルコールの原料
として使用する用途が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼却灰
や石炭灰などが多量に排出されるため、高効率で有効資
源化でき工業化が可能なリサイクル技術の確立が要求さ
れている。

【０００７】本発明は上記従来技術の課題を解決するた
めになされたものであり、海洋で成長した藻類や海洋性
植物から効率よくエタノールを製造することができ、か
つ廃棄された灰のリサイクルを可能にしたエタノールの
製造方法および生物担持体を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により効率よくエタノール
を製造することができ、廃棄された灰のリサイクルを可
能にした担持体を用いて培養した藻類や海洋性植物から
のエタノールの製造方法および生物担持体を提案するも
のである。

【０００９】請求項１記載のエタノールの製造方法は、
海洋で成長した藻類や海洋性植物を加熱してデンプン質
を取り出すデンプン質取出工程と、前記デンプン質にア
ミラーゼ産生海洋微生物を混合して糖質を生成する糖質
生成工程と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備し
てなることを特徴とする。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、海洋で成長
した藻類や海洋性植物を加熱してデンプン質を取り出す
デンプン質取出工程と、前記デンプン質にアミラーゼ産
生海洋微生物を混合して糖質を生成する糖質生成工程
と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備するので、
海洋で成長した藻類や海洋性植物から効率よくエタノー
ルを製造することができる。

【００１１】請求項２記載のエタノールの製造方法は、
生物担持体に付着培養させた藻類を加熱してデンプン質
を取り出すデンプン質取出工程と、前記デンプン質にア
ミラーゼ産生海洋微生物を混合して糖質を生成する糖質
生成工程と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備し
てなることを特徴とする。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、生物担持体
に付着培養させた藻類を加熱してデンプン質を取り出す
デンプン質取出工程と、前記デンプン質にアミラーゼ産
生海洋微生物を混合して糖質を生成する糖質生成工程
と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備するので、
海洋で成長した藻類や海洋性植物から効率よくエタノー
ルを製造することができる。

【００１３】請求項３記載のエタノールの製造方法は、
海洋で成長した藻類や海草を可溶化してデンプン質を取
り出すデンプン質取出工程と、前記デンプン質にアミラ
ーゼ産生海洋微生物を直接作用させて糖質を生成する糖
質生成工程と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備
してなることを特徴とする。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、海洋で成長
した藻類や海草を可溶化してデンプン質を取り出すデン
プン質取出工程と、前記デンプン質にアミラーゼ産生海
洋微生物を直接作用させて糖質を生成する糖質生成工程
と、前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備するので、
海洋で成長した藻類や海洋性植物から効率よくエタノー
ルを製造することができる。

【００１５】請求項４記載のエタノールの製造方法は、
請求項１乃至３のいずれか１項記載のエタノールの製造
方法において、前記藻類や海草を加熱する温度は、１０
０℃以上の可溶化温度であることを特徴とする。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、藻類や海草
を加熱する温度は、１００℃以上の可溶化温度であるの
で、藻類や海草からデンプン質を効率よく取り出すこと
ができる。

【００１７】請求項５記載のエタノールの製造方法は、
請求項１乃至４のいずれか１項記載のエタノールの製造
方法において、前記藻類や海草は、細胞破砕したもので
あることを特徴とする。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、藻類や海草
は、細胞破砕したものであるので、デンプン質を効率よ
く取り出すことができる。

【００１９】請求項６記載のエタノールの製造方法は、
請求項１乃至５のいずれか１項記載のエタノールの製造
方法において、前記アミラーゼ産生海洋微生物は、耐塩
性アミラーゼを含有することを特徴とする。

【００２０】請求項６記載の発明によれば、アミラーゼ
産生海洋微生物は、耐塩性アミラーゼを含有するので、
藻類中に海水成分が残留していても効率よく作用し、糖
質を生成することができる。

【００２１】請求項７記載のエタノールの製造方法は、
請求項２記載のエタノールの製造方法において、前記生
物担持体は、石炭灰、焼却灰、火山灰、汚泥処理灰、コ
ークス、高炉スラグ、シラスバルーン、又はこれらの混
合物からなる多孔質粒子を一部または全部に混在させた
ものであることを特徴とする。

【００２２】請求項７記載の発明によれば、生物担持体
は、石炭灰、焼却灰、火山灰、汚泥処理灰、コークス、
高炉スラグ、シラスバルーン、又はこれらの混合物から
なる多孔質粒子を一部または全部に混在させたものであ
るので、廃棄物の有効資源化が可能である。

【００２３】請求項８記載のエタノールの製造方法は、
請求項２記載のエタノールの製造方法において、前記生
物担持体は、石炭灰、焼却灰、火山灰、汚泥処理灰、コ
ークス、高炉スラグ、シラスバルーン、又はこれらの混
合物を含む多孔質粒子を混在させたものであることを特
徴とする。

【００２４】請求項８記載の発明によれば、生物担持体
は、石炭灰、焼却灰、火山灰、汚泥処理灰、コークス、
高炉スラグ、シラスバルーン、又はこれらの混合物を含
む多孔質粒子を混在させたものであるので、廃棄物の有
効資源化が可能である。

【００２５】請求項９記載のエタノールの製造方法は、
請求項２又は８記載のエタノールの製造方法において、
前記生物担持体は、木材の端材や貝殻等の生物由来材料
（バイオマス）を含む多孔質粒子を混在させたものであ
ることを特徴とする。

【００２６】請求項９記載の発明によれば、生物担持体
は、木材の端材や貝殻等の生物由来材料（バイオマス）
を含む多孔質粒子を混在させたものであるので、担持体
は生物との親和性が強く、藻類を強固に付着させ、効率
よく育成させる事ができる。

【００２７】請求項１０記載のエタノールの製造方法
は、請求項２、８又は９記載のエタノールの製造方法に
おいて、前記生物担持体は、水面での浮遊性を有するも
のであることを特徴とする。

【００２８】請求項１０記載の発明によれば、生物担持
体は、水面での浮遊性を有するものであるので、生物担
持体は、効率よく太陽光を吸収でき、かつ炭酸ガスも十
分に吸収できるため、藻類を効率よく生育させることが
できる。

【００２９】請求項１１記載のエタノールの製造方法
は、請求項２、８乃至１０のいずれか１項記載のエタノ
ールの製造方法において、前記生物担持体は、脱重金属
処理又は重金属溶出防止処理された多孔質粒子が混在さ
れたものであることを特徴とする。

【００３０】請求項１１記載の発明によれば、生物担持
体は、脱重金属処理又は重金属溶出防止処理された多孔
質粒子が混在されたものであるので、周辺の生態系に悪
影響を与えずに藻類を効率よく生育させる生物担持体を
作成することができる。さらに、製造されたエタノール
に重金属が含まれることがない。

【００３１】請求項１２記載のエタノールの製造方法
は、請求項２、８乃至１１のいずれか１項記載のエタノ
ールの製造方法において、前記生物担持体は、藻類を培
養し、藻類を分離した後、再度藻類の培養用として使用
したものであることを特徴とする。

【００３２】請求項１３記載のエタノールの製造方法
は、請求項２、８乃至１２のいずれか１項記載のエタノ
ールの製造方法において、前記生物担持体は、藻類を培
養し、藻類を分離した後、破砕した微粉末を一部又は全
部用いて形成した前記多孔質粒子を混在させたものであ
ることを特徴とする。

【００３３】請求項１２，１３記載の発明によれば、生
物担持体は、藻類を分離した後、再度藻類の培養用とし
て使用するので、植物や菌体への親和性が高く、既に部
分的に菌体や植物を表面・内部に含む既使用の多孔質粒
子またはその断片を担持体に含むため、短期間で藻類を
効率よく育成することができる。

【００３４】請求項１４記載のエタノールの製造方法
は、請求項２、８乃至１３のいずれか１項記載のエタノ
ールの製造方法において、前記生物担持体は、多孔質体
を構成する前記多孔質粒子と共に藻類の生育を促す物質
を有するカプセルとをバインダによって固定したもので
あることを特徴とする。

【００３５】請求項１４記載の発明によれば、生物担持
体は、多孔質体を構成する前記多孔質粒子と共に藻類の
生育を促す物質を有するカプセルとをバインダによって
固定したものであるので、上記生物担持体は、栄養分を
担持体周辺に散逸させることなく、担持体上で培養する
藻類に選択的にかつ長期にわたって供給することがで
き、海洋性藻類を効率よく育成することができる。

【００３６】請求項１５記載のエタノールの製造方法
は、請求項１乃至１４のいずれか１項記載のエタノール
の製造方法において、前記藻類は、高デンプン質含有の
緑藻類であることを特徴とする。

【００３７】請求項１５記載の発明によれば、藻類は、
高デンプン質含有の緑藻類であるので、藻類からエタノ
ールを高効率で製造することができる。

【００３８】請求項１６記載のエタノールの製造方法
は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のエタノールの
製造方法において、前記糖質の発酵は、耐塩基性酵母又
は海洋性酵母であることを特徴とする。

【００３９】請求項１６記載の発明によれば、糖質の発
酵は、耐塩基性酵母又は海洋性酵母であるので、海洋で
成長した藻類や海洋性植物から取り出したデンプン質に
海水が多少含まれていても高効率で発酵させることがで
きる。

【００４０】請求項１７記載の生物担持体は、海洋植物
や藻類を担持する多孔質粒子と、藻類の生育を促す物質
を有するカプセルとをバインダによって固化されてなる
ことを特徴とする。

【００４１】請求項１７記載の発明によれば、海洋植物
や藻類を担持する多孔質粒子と、藻類の生育を促す物質
を有するカプセルとをバインダによって固化されてなる
生物担持体であるので、上記生物担持体は、栄養分を担
持体周辺に散逸させることなく、担持体上で培養する藻
類に選択的にかつ長期にわたって供給することができ、
海洋性藻類を効率よく育成することができる。

【００４２】請求項１８記載の生物担持体は、請求項１
６記載の生物担持体において、前記藻類の生育を促す物
質は、無機栄養素であることを特徴とする。

【００４３】請求項１８記載の発明によれば、藻類の生
育を促す物質は、無機栄養素であるので、海洋において
光合成により藻類を効率よく生育することができる。

【００４４】請求項１９記載の生物担持体は、請求項１
７記載の生物担持体において、前記カプセルは、無機栄
養素がポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース、などの樹脂材
料や生体分解性プラスチックの膜で包まれていることを
特徴とする。

【００４５】請求項１９記載の発明によれば、カプセル
は、無機栄養素がポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース、な
どの樹脂材料や生体分解性プラスチックの膜で包まれて
いるので、この生物担持体においては、栄養分を担持体
周辺に散逸させることなく、担持体上で培養する藻類に
選択的にかつ長期にわたって供給することができ、海洋
性藻類を効率よく育成することができる。

【００４６】海洋で成長した藻類および植物は、海洋に
て光合成により成長した藻類および植物である。アミラ
ーゼ産生海洋微生物は、アミラーゼ産生海洋バクテリア
とも言い、可溶化したデンプン質に添加して酵素を発生
させ、この酵素の作用によりデンプン質を糖化する。

【００４７】海洋で成長した藻類又は海洋性植物は、糖
化工程において海水成分が多少残留するため、酵素とし
て通常のアミラーゼの添加では糖化しないか僅かである
が、アミラーゼ産生海洋微生物を使用することにより、
海水成分が多少存在しても高効率で糖化することができ
る。

【００４８】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るエタノールの
製造方法の実施形態を図１および図２を参照して説明す
る。図１はエタノールの製造方法の工程順を説明するた
めのフローチャートであり、図２は、図１の実施例であ
る。

【００４９】この実施形態のエタノールの製造方法は、
海洋で成長した藻類や海洋性植物など取り出す藻類や海
洋性植物取出工程１と、海洋で成長した藻類や海洋性植
物を加熱してデンプン質を取り出すデンプン質取出工程
２と、デンプン質にアミラーゼ産生海洋微生物を混合し
て糖質を生成する糖質生成工程３と、前記糖質を発酵さ
せる発酵工程４とからエタノールを製造する方法であ
る。

【００５０】藻類や海洋性植物取出工程１は、例えば生
物担持体から藻類を分離する工程である。藻類や海洋性
植物は、生物担持体に海洋で光合成により培養した藻類
や、海洋で育成された海草である。生物担持体は、藻類
を培養するための培養媒体である。生物担持体に培養し
た藻類は、例えば、藻類が培養された生物担持体をミキ
サーに掛けて撹拌することにより互いに擦りあって藻類
を掻き落とすことにより生物担持体から分離される。ま
た、熱水をかけて生物担持体と藻類を分離する事もでき
る。

【００５１】分離された藻類は、デンプン質取出工程２
に搬入される。デンプン質取出工程２は、細胞破砕工程
の後、熱処理工程を行う。細胞破砕工程は、例えばブレ
ンダに分離された藻類を入れて細胞破砕させ細胞を破り
柔らかくし、デンプン質を取り出しやすくする。次の熱
処理工程は、１００℃以上で行なわれ、この工程の最適
条件は１２０℃で５分間である。この熱処理により、藻
類中に含まれているデンプン質を取り出すことができる
（これを、可溶化と言う）。この熱水は、滅菌作用も有
する。

【００５２】可溶化されたデンプン質は、糖質生成工程
３に搬入される。糖質生成工程３は、図２に示す反応器
２１にて藻類のデンプン質を糖化する工程である。可溶
化されたデンプン質は、反応器２１の上蓋２３に設けら
れた投入口２４から搬入される。

【００５３】可溶化されたデンプン質が搬入された反応
器２１内にアミラーゼ産生海洋微生物を添加し、デンプ
ン質は、室温にて、反応時間例えば４〜５時間で、撹拌
翼２２を回転させて撹拌され糖質が生成される。この回
転速度は、３００回転／分以下が望ましい。アミラーゼ
産生海洋微生物は、反応器２１の上蓋２３に設けられた
投入口２５から搬入される。

【００５４】糖質生成工程３終了後、同一反応器２１内
にて発酵工程４が行われる。発酵工程４は、糖質が生成
された反応器２１内に、酵母として耐塩性酵母又は海洋
性酵母が添加され、撹拌翼２２を回転させて発酵反応で
行われる。

【００５５】撹拌翼２２の回転速度は、３００回転／分
以下が望ましい。反応温度は、室温〜５０℃であればよ
く、３５℃〜４０℃が好適である。反応時間は、４〜５
時間が望ましい。このような発酵工程４の結果、エタノ
ールが製造される。製造されたエタノールは、必要に応
じて蒸留される。

【００５６】即ち、エタノール製造フローは次の通りで
ある。まず、デンプン質取出工程２で、得られた藻類を
物理的に破砕し、これを１２０℃で熱処理することによ
り藻類中に含まれるデンプン質を取り出す（デンプン質
の可溶化、同時に滅菌もする）。次に、糖質生成工程３
で可溶化したデンプン質を反応器２１に投入し、アミラ
ーゼを産生する海洋微生物を添加し、該アミラーゼによ
ってデンプン質を糖化する。次に、発酵工程４でこの反
応器２１内に耐塩性酵母を添加し発酵させることによ
り、糖質をエタノールに転換する。このようにしてエタ
ノールを製造する。

【００５７】本実施形態によれば、生物担持体３１を用
いて付着培養した藻類中のデンプン質に、糖質生成工程
３で海洋アミラーゼ産生微生物を直接作用させることに
より、高効率で糖化が行われる。また、糖質生成工程３
は、生物担持体３１を用いて付着培養した藻類中の可溶
化されたデンプン質に、海洋アミラーゼ生産微生物を直
接作用させるので、海水成分をとるための工程を省略す
ることができ、効率化が図れる。

【００５８】さらに、発酵工程４において、耐塩性アミ
ラーゼ・耐塩性酵母を用いるため、藻類の採取持に含ま
れる海水成分の混入があっても効率よく発酵反応が進行
する。海洋アミラーゼ産生微生物は、海洋バクテリアや
海洋に生息する古細菌などのバクテリアで通常見出され
る微生物である。

【００５９】次に、藻類を培養する生物担持体の実施形
態を、図３を参照して説明する。海洋性植物や藻類を付
着培養する性質を有する複数の多孔質粒子３０から構成
される生物担持体３１の表面に、海洋での培養により付
着させた藻類３２が被覆される。生物担持体３１を構成
する多孔質粒子の平均粒径は、約０．０１〜１ｍｍで、
予め溶融処理にて重金属成分を分離除去した石炭灰また
は焼却灰を主成分として８００〜１２００℃で焼結する
ことにより形成されている。作成した生物担持体３１か
らの鉛やクロム等の溶出は、環境基準値以下となってい
る。

【００６０】また多孔質粒子３０の材料としては、他に
火山灰、汚泥処理灰、コークス、高炉スラグ、シラスバ
ルーン、或いは木材の端材や貝殻等の生物由来材料（バ
イオマス）等の廃棄物を用いて形成することができる。

【００６１】また、生物担持体は、上記方法で藻類を剥
離した後に回収し、反応残さを表面から掻き取り再び海
域に散布することもできる他、回収後に表面に付着した
反応残さごと粉砕して、肥料や土質改良材、ＲＤＦ（廃
棄物固形化燃料）発電の燃料等として再利用することも
できる。また、表面の反応残さを回収後、担持体を粉砕
し、焼却灰や石炭灰と混合して再び焼結して多孔質粒子
を形成してもよい。

【００６２】次に、図３の他の実施形態を、図４を用い
て説明する。図３と同一部分については、同一符号を付
与して、その詳細な説明は、重複するので省略する。

【００６３】本実施形態は、海洋性藻類を付着培養する
生物担持体３１が、複数の多孔質粒子３０、鉄イオンと
硝酸塩を含む栄養塩を内包するカプセル３５、及びこれ
らを相互に接着し固定するバインダー３６から構成され
るケースである。多孔質粒子３０の平均粒径は約０．０
１〜１ｍｍで、予め溶融処理にて重金属成分を分離除去
した石炭灰または焼却灰を主成分として８００〜１２０
０℃で焼結した多孔質体から形成されている。生物担持
体３１からの鉛やクロム等の溶出は、環境基準値以下と
なっている。

【００６４】多孔質粒子３０は予め目的の大きさに加工
処理してもよく、塊状に生成したバルクを粉砕・分級し
て用いてもよい。またこれらの多孔質粒子３０は、火山
灰、汚泥処理灰、コークス、高炉スラグ、シラスバルー
ン、或いは木材の端材や貝殻等の生物由来材料（バイオ
マス）等を用いてもよい。

【００６５】生物担持体３１は、多孔質粒子３０に、鉄
分や硝酸塩等の栄養分を含む水溶液を含浸させ、さらに
多孔質粒子３０の周囲にカプセル３５を散布して、バイ
ンダー（熱可塑性樹脂）３６を用い相互に固定したもの
である。このカプセル３５は、多孔質粒子３０に含浸し
た鉄分や硝酸塩等の栄養分を含む水溶液と同じ組成、あ
るいはそれに準じ、藻類の生育に必要な無機栄養素を含
む水溶液を、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロースなどの樹
脂材料や生体分解性プラスティック等の膜で包んでなる
ものである。

【００６６】即ち、カプセル３５表面の膜は、ポリ酢酸
ビニル、酢酸セルロースなどの樹脂材料や生体分解性プ
ラスティック等の膜である。カプセル３５内には、多孔
質粒子３０に含浸した鉄分や硝酸塩等の栄養分を含む水
溶液と同じ組成、あるいはそれに準じ、藻類の生育に必
要な無機栄養素を含む水溶液が収納されている。

【００６７】カプセル３５の膜は、膜の厚みに幅を持た
せる事により、栄養分を含む水溶液がカプセル３５の外
側に染み出す時間をずらし、より効果的に長時間にわた
って藻類を育成する事が出来る。

【００６８】生物担持体３１の製造過程は、複数の多孔
質粒子３０とカプセル３５、バインダー３６の材料を混
合して全体を固化させた後、適当な大きさに分割して生
物担持体３１を製造する工程である。この生物担持体３
１の形状は、球状、塊状の他にも立方体、円柱、円筒状
など、任意の形態に成形が可能である。

【００６９】本実施形態によれば、各種海洋性藻類の良
好な培地となる多孔質粒子３０を、バインダー３６によ
り安価かつ強固に固定したので、栄養分を生物担持体３
１の周辺に散逸させることなく、生物担持体３１の表面
に培養する藻類に、選択的かつ長期にわたって供給する
ことことができる。さらに、海洋性藻類を効率よく生育
させるための生物担持体３１を容易に作成する事ができ
る。

【００７０】多孔質粒子３０の一部または全部に、脱重
金属処理、あるいは重金属溶出防止処理を施す手段は、
次のようにして実施することができる。火山灰、汚泥処
理灰、コークス、高炉スラグ、シラスバルーンなどの焼
却灰をブリケット状に加工する。ブリケット状成形体
は、窒素ガス雰囲気中で１５５０℃〜１６５０℃の温度
で溶融することによりダイオキシンは、熱分解して無害
化される。焼却灰を完全に融解した後、水中に投入され
ると、無機質スラグと分離した金属成分は還元されて融
液として底部に留まる。底部の金属成分は分離して取り
除かれる。このようにして得られた無機質材料を多孔質
粒子３０として利用する。

【００７１】上記生物担持体３１は、石炭灰や焼却灰等
の多孔質粒子の材料に含まれる鉛やクロム等の重金属分
について、予め取り除く処理、あるいは溶出を防止する
処理を施すことにより、周辺の生態系に悪影響を与えず
に藻類を効率よく生育させることができる。

【００７２】このようにして製造するエタノールの製造
工程を図式化した図が図５に示されている。図５１は、
生物担持体３１を海面に浮上させて藻類３２を、太陽光
を利用した光合成により培養している状態を示してい
る。この右側には、藻類が付着培養された生物担持体３
１からデンプン質が蓄積された藻類３２を分離した状態
が図示されている。さらに、藻類が分離された生物担持
体３１は、再利用され海面に浮上される状態が示されて
いる。

【００７３】分離されたデンプン質蓄積藻類は、パイプ
などの搬送手段により反応器２１内に搬入される。この
反応器２１内でのプロセスが下欄５２に示されている。
この下欄５２には、図１の海洋で成長した藻類や海洋性
植物など取り出す藻類や海洋性植物取出工程１と、海洋
で成長した藻類や海洋性植物を加熱してデンプン質を取
り出すデンプン質取出工程２と、デンプン質にアミラー
ゼ産生海洋微生物を混合して糖質を生成する糖質生成工
程３と、前記糖質を発酵させる発酵工程４と、蒸留工程
５３とを経てエタノール５４が製造されるプロセスが記
載されている。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
海洋で成長した藻類や海洋性植物から効率よくエタノー
ルを製造することができる。さらに廃棄された灰のリサ
イクルが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るエタノールの製造方法の実施形
態をを工程順に説明するためのフローチャート。

【図２】図１の実施例を説明するための図。

【図３】生物担持体の藻類付着状況を説明するための平
面図。

【図４】図３の他の実施例を説明するための平面図。

【図５】図１および図２のエタノールの製造工程を図式
化した説明図。

【符号の説明】

１…藻類や海洋性植物取出工程、２…デンプン質取出工
程、３…糖質生成工程、４…発酵工程、２１…反応器、
２２…撹拌翼、２３…反応器上蓋、２４…投入口、３０
…多孔質粒子、３１…生物担持体、３２…藻類、３５…
カプセル、３６…バインダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 信和 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 松永 健太郎 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 森山 英重 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 小野田 裕子 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 大畑 博資 東京都中央区銀座六丁目15番１号 電源開 発株式会社内 (72)発明者 松本 光史 東京都中央区銀座六丁目15番１号 電源開 発株式会社内 (72)発明者 松永 是 東京都小金井市中町２−24−16 Ｆターム(参考） 4B064 AC03 CA06 CA36 CB01 CC03 CD19 DA16

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海洋で成長した藻類や海洋性植物を加熱
   してデンプン質を取り出すデンプン質取出工程と、 前記デンプン質にアミラーゼ産生海洋微生物を混合して
   糖質を生成する糖質生成工程と、 前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備してなることを
   特徴とするエタノールの製造方法。
2. 【請求項２】 生物担持体に付着培養させた藻類や海洋
   性植物を加熱してデンプン質を取り出すデンプン質取出
   工程と、 前記デンプン質にアミラーゼ産生海洋微生物を混合して
   糖質を生成する糖質生成工程と、 前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備してなることを
   特徴とするエタノールの製造方法。
3. 【請求項３】 海洋で成長した藻類や海洋性植物を可溶
   化してデンプン質を取り出すデンプン質取出工程と、 前記デンプン質にアミラーゼ産生海洋微生物を直接作用
   させて糖質を生成する糖質生成工程と、 前記糖質を発酵させる発酵工程とを具備してなることを
   特徴とするエタノールの製造方法。
4. 【請求項４】 前記藻類や海洋性植物を加熱する温度
   は、１００℃以上の可溶化温度であることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか１項記載のエタノールの製造
   方法。
5. 【請求項５】 前記藻類や海洋性植物は、細胞破砕した
   ものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
   １記載のエタノールの製造方法。
6. 【請求項６】 前記アミラーゼ産生海洋微生物は、耐塩
   性アミラーゼを含有することを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれか１項記載のエタノールの製造方法。
7. 【請求項７】 前記生物担持体は、石炭灰、焼却灰、火
   山灰、汚泥処理灰、コークス、高炉スラグ、シラスバル
   ーン、又はこれらの混合物からなる多孔質粒子を一部ま
   たは全部に混在させたものであることを特徴とする請求
   項２記載のエタノールの製造方法。
8. 【請求項８】 前記生物担持体は、石炭灰、焼却灰、火
   山灰、汚泥処理灰、コークス、高炉スラグ、シラスバル
   ーン、又はこれらの混合物を含む多孔質粒子を混在させ
   たものであることを特徴とする請求項２記載のエタノー
   ルの製造方法。
9. 【請求項９】 前記生物担持体は、木材の端材や貝殻等
   の生物由来材料（バイオマス）を含む多孔質粒子を混在
   させたものであることを特徴とする請求項２又は８記載
   のエタノールの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記生物担持体は、水面での浮遊性を
    有するものであることを特徴とする請求項２、８又は９
    記載のエタノールの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記生物担持体は、脱重金属処理又は
    重金属溶出防止処理された多孔質粒子が混在されたもの
    であることを特徴とする請求項２、８乃至１０のいずれ
    か１項記載のエタノールの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記生物担持体は、藻類を培養し、藻
    類を分離した後、再度藻類の培養用として使用したもの
    であることを特徴とする請求項２、８乃至１１記載のい
    ずれか１項記載のエタノールの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記生物担持体は、藻類を培養し、藻
    類を分離した後、破砕した微粉末を一部又は全部用いて
    形成した前記多孔質粒子を混在させたものであることを
    特徴とする請求項２、８乃至１２のいずれか１項記載の
    エタノールの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記生物担持体は、多孔質体を構成す
    る前記多孔質粒子と共に藻類の生育を促す物質を有する
    カプセルとをバインダによって固定したものであること
    を特徴とする請求項２、８乃至１３のいずれか１項記載
    のエタノールの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記藻類は、高デンプン質含有の緑藻
    類であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか
    １記載のエタノールの製造方法。
16. 【請求項１６】 前記糖質の発酵を、耐塩基性酵母又は
    海洋性酵母で行うことを特徴とする請求項１乃至３のい
    ずれか１記載のエタノールの製造方法。
17. 【請求項１７】 海洋性植物や藻類を担持する多孔質粒
    子と、藻類の生育を促す物質を有するカプセルとをバイ
    ンダによって固化されてなることを特徴とする生物担持
    体。
18. 【請求項１８】 前記藻類の生育を促す物質は、無機栄
    養素であることを特徴とする請求項１７記載の生物担持
    体。
19. 【請求項１９】 前記カプセルは、無機栄養素をポリ酢
    酸ビニル、酢酸セルロース、などの樹脂材料や生体分解
    性プラスチックの膜で包んでなることを特徴とする請求
    項１７記載の生物担持体。