JP2019141056A - 大規模混合栄養生産システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、それらの全内容が参照により本明細書に組み込まれる2013年3月15日に出願された「Mixotrophy Systems and Methods」と題する米国仮特許出願第61/798,969号明細書および2013年12月20日に出願された「Large Scale Mixotrophic Production Systems」と題する米国仮特許出願第61/919,008号明細書の利益を主張するものである。
された循環システムと、を含んでいる。
用語「微生物」は、例えば微細藻類およびシアノバクテリアなどの微視的生物を意味する。微細藻類には、微視的多細胞植物(例えば、ウキクサ)、光合成微生物、従属栄養微生物、珪藻類、渦鞭毛藻類(dinoflagellates)および単細胞藻類が含まれる。
しくは属に重点が置かれる場合は「1種の微生物を培養すること」であると言われる。微生物の培養は、複数の微生物の培養と同義語的に使用される。
コッカム属(Chlorococcum)、クルシプラコリサス属(Cruciplacolithus)、シリンドロテカ属(Cylindrotheca)、コエノクロリス属(Coenochloris)、シアノフォラ属(Cyanophora)、シクロテラ属(Cyclotella)、ドナリエラ属(Dunaliella)、エミリアニア属(Emiliania)、ユーグレナ属(Euglena)、エキシチューボセルルス属(Extubocellulus)、フラギラリア属(Fragilaria)、ガルジエリア属(Galdieria)、ゴニオトリチウム属(Goniotrichium)、ヘマトコッカス属(Haematococcus)、ハロクロレラ属(Halochlorella)、イソチルシス属(Isochyrsis)、レプトシリンドラス属(Leptocylindrus)、ミクラクチニウム属(Micractinium)、メロシラ属(Melosira)、モノダス属(Monodus)、ノストック属(Nostoc)、ナノクロリス属(Nannochloris)、ナノクロロプシス属(Nannochloropsis)、ナビクラ属(Navicula)、ネオスポンギオコッカム属(Neospongiococcum)、ニッスチア属(Nitzschia)、オドンテラ属(Odontella)、オクロモナス属(Ochromonas)、オクロスファエラ属(Ochrosphaera)、パブロバ属(Pavlova)、ピコクロラム属(Picochlorum)、ファエオダクチルム属(Phaeodactylum)、プレウロチルシス属(Pleurochyrsis)、ポルフィリジウム属(P
orphyridium)、ポテリオクロモナス属(Poteriochromonas)、プリムネシウム属(Prymnesium)、ロードモナス属(Rhodomonas)、セネデスムス属(Scenedesmus)、スケレトネマ属(Skeletonema)、スプメラ属(Spumella)、スタウロネイス属(Stauroneis)、スチココッカス属(Stichococcus)、アウキセノクロレラ属(Auxenochlorella)、ケアトセロス属(Cheatoceros)、ネオクロリス属(Neochloris)、オクロモナス属(Ocromonas)、ポルフィリジウム属(Porphiridium)、シネココッカス属(Synechococcus)、シネコシスティス属(Synechocystis)、テトラセルミス属(Tetraselmis)、トラウストキトリド属(Thraustochytrids)、タラシオシーラ属(Thalassiosira)およびそれらの種の生物を含んでいてもよい。
生物ならびに例えば突然変異生成もしくは遺伝子組み換えなどの方法によって代謝および細胞の修飾を通して得られる微生物を含んでいる。
総説
溶存酸素(DO)の分布
温度の変動
明るい部分および暗い部分を備える混合栄養バイオリアクター
バイオリアクターシステムの実施形態
作り出すために平坦であってもよい。
機炭素送達、栄養物質送達、ガス送達、人工照明およびパラメーター検知からなる群から選択される2つ以上の機能の組み合わせなどの、流体の流れの誘導を越える機能の組み合わせを含んでいてもよい。
参考文献:
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・ 米国特許出願第2011/0294196(A1)号明細書、Machin;
・ 米国特許出願第2011/0318816(A1)号明細書、Hazlebeck;
・ 米国特許出願第2012/0088296(A1)号明細書、Vargas et al.;
・ 米国特許出願第2013/0095544(A1)号明細書、Berlowitz et al.;
・ 米国特許出願第2013/0164834(A1)号明細書、Licamele;
・ 米国特許出願第2013/0269244(A1)号明細書、Jovine;
・ 国際公開第2009/090521(A2)号パンフレット、Brander,et al.;
・ 国際公開第2012/166883(A1)号パンフレット、Licamele et al.;
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Claims (19)
- 混合栄養バイオリアクターシステムであって、
a.開放型レースウェイポンドであって、
i.内部容積と、
ii.中央壁によって分離され、直線状の外壁および床によって区画された2つの直線状部分と、
iii.連続ループ流路を形成するように前記2つの直線状部分を接続する、湾曲状の外壁および床によって区画された2つのUベンド部分と、
iv.前記連続ループ流路の全体に亘って一貫した深さを有する内部容積と、を含む開放型レースウェイポンドと、
b.前記床から距離をあけて前記内部容積内に配置された少なくとも1つの水中作動性スラスターであって、前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、回転流、垂直流または旋回流を作り出し、流動方向の変化により水性培養液の流動速度が減速する前記連続ループ流路のUベンド部分から出るように、水性培養液に推進力を加え得る、少なくとも1つの水中作動性スラスターと、
c.前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積内の1つの位置で、支持構造により上方から前記少なくとも1つの水中作動性スラスターを吊り下げ、前記水性培養液の混合と、前記開放型レースウェイポンドの前記床への微生物の沈降防止と、を促進する前記少なくとも1つの水中作動性スラスターの深さ位置を垂直に調整するように構成される、少なくとも1つの支持構造と、
d.前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積に有機炭素源を送達するために配置された出口を含む少なくとも1つの有機炭素送達装置と、
を含む混合栄養バイオリアクターシステム。 - 前記開放型レースウェイポンドの深さは、0.5〜10mである、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記開放型レースウェイポンドの幅は、3〜12mである、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記開放型レースウェイポンドは、前記開放型レースウェイポンドの前記床、中央壁および外壁の表面を形成するライナーを備えるフレーム構造を含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記開放型レースウェイポンドは、前記開放型レースウェイポンドの前記床、中央壁および外壁の表面を形成するポリマーを備える成型構造である、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積内で相互に平行に配置された複数の水中作動性スラスターを含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積内で相互にねじれ配置に配置された複数の水中作動性スラスターを含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積内で間隔をあけて配置された複数の水中作動性スラスターを含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記直線状部分の少なくとも1つの前記中央壁および前記外壁の間に配置される、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記開放型レースウェイポンドの前記内部容積内に配置された水性培養容積の高さの10〜50%の前記床からの距離で吊り下げられている、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの水中作動性スラスターは、前記開放型レースウェイポンドの前記連続ループ流路を通して流体培地を循環させるために方向付けられる、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの支持構造は、前記少なくとも1つの水中作動性スラスターの位置を水平に調整するために構成される、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの有機炭素送達装置は、pHオーキソスタットシステムを含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 少なくとも1つの熱交換器をさらに含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つの熱交換器は、前記開放型レースウェイポンドの前記外壁、前記中央壁、前記床からなる群からの少なくとも1つの中、または床下に配置される、請求項14に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記開放型レースウェイポンドの少なくとも一部を覆うカバーをさらに含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 自然光および人工照明装置からなる群から選択される少なくとも1つの光源をさらに含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 各Uベンド部分内に配置された少なくとも1つのアーチ形ターニングベーンをさらに含む、請求項1に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
- 前記少なくとも1つのアーチ形ターニングベーンは、対称性もしくは非対称性の湾曲プロファイルを含む、請求項18に記載の混合栄養バイオリアクターシステム。
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