JPH11113587A - Production of alcohol by alcoholic fermentation and apparatus therefor - Google Patents

Production of alcohol by alcoholic fermentation and apparatus therefor

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JPH11113587A
JPH11113587A JP9280188A JP28018897A JPH11113587A JP H11113587 A JPH11113587 A JP H11113587A JP 9280188 A JP9280188 A JP 9280188A JP 28018897 A JP28018897 A JP 28018897A JP H11113587 A JPH11113587 A JP H11113587A
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JP
Japan
Prior art keywords
alcohol
fermenter
raw material
material substrate
sludge
Prior art date
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Pending
Application number
JP9280188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Kokugan
孝雄 国眼
Se No Ka
セ ノ カ
Takashi Harada
隆 原田
Hirotsugu Matsuda
洋次 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the subject method capable of efficiently producing an alcohol by feeding a raw material substrate solution from the upper side of a fermentation tank containing immobilized cell bodies in the tangential direction of the tank wall, providing the raw material substrate solution with a downward moving spiral flow pattern so as to move the immobilized cell bodies. SOLUTION: This method comprises the steps of: putting immobilized cell bodies 3 into a raw material substrate solution 2 in a fermentation tank 1; feeding the raw material substrate solution 2 from a liquid feeding port 4 on the upper side of the fermentation tank 1 in the tangential line of the inner wall of the tank so as to form a downward moving spiral flow pattern in the solution 2; moving the immobilized cell bodies 3 put in the tank 1 along with the spiral flow pattern to the bottom of the tank 1 and raising the cell bodied along the wall surface of a liquid suction pipe 6 to the surface so as to move them along with the spiral flow pattern again notwithstanding using no stirring paddle in the tank 1; and separating an alcohol from the resultant alcohol-containing liquid transferred through the liquid suction pipe 6 by an alcohol separator 18 comprising an alcohol solution filtration film 8, pervaporation film 9, etc., thus affording an alcohol efficiently and continuously by means of an alcoholic fermentation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固定化菌体を用い
たアルコール発酵によりアルコールを連続的に製造する
方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for continuously producing alcohol by alcoholic fermentation using immobilized cells.

【0002】従来、糖質を原料としたアルコール生産で
は回分式発酵法が多用されていたが、反応速度が遅く、
発酵槽の容積当たりの生産性も低いという難点があっ
た。そこで、反応速度が速く、発酵槽当たりの生産性を
高める方法として、原料基質溶液の糖濃度及び菌体濃度
を増大させると伴に、生成アルコール反応阻害を除くた
めに、発酵槽液中のアルコール濃度を低減させる連続発
酵法が開発され、利用されるようになってきた。
Heretofore, batch fermentation has been widely used for alcohol production from sugars, but the reaction rate is low.
There was a disadvantage that the productivity per volume of the fermenter was low. Therefore, as a method of increasing the reaction rate and increasing the productivity per fermenter, the alcohol concentration in the fermenter solution is increased in order to eliminate the inhibition of the produced alcohol reaction while increasing the sugar concentration and the bacterial cell concentration of the raw material substrate solution. Continuous fermentation methods that reduce the concentration have been developed and are being used.

【0003】連続発酵法としては、例えば原料基質溶液
の糖濃度及び菌体濃度を高く維持するため、担体に固定
化した菌を発酵槽に仕込み、アルコール発酵反応を行う
方法がある。しかしながら、この方法では、アルコール
発酵反応が進行するにつれて、固定化せずに菌体単体を
独立して使用する方法と比べ、菌体の集合体である固定
化菌体を使用するので二酸化炭素ガスをより多く発生
し、そのため二酸化炭素ガスに随伴して固定化菌体が浮
上し液上面に密集して担体同士が接触してしまい、撹拌
効率が悪くなって、アルコール生産阻害、基質の取り込
み不足による反応速度の低下、菌体破損の恐れ等の問題
が生じやすい。
[0003] As a continuous fermentation method, for example, there is a method in which bacteria immobilized on a carrier are charged into a fermentation tank and an alcohol fermentation reaction is performed in order to maintain a high sugar concentration and a high bacterial cell concentration in a raw material substrate solution. However, in this method, as the alcohol fermentation reaction proceeds, compared to the method of using the cells alone without immobilization, immobilized cells, which are aggregates of cells, are used. The immobilized cells float along with the carbon dioxide gas, and condensed on the liquid surface, causing the carriers to come into contact with each other, resulting in poor stirring efficiency, insufficient alcohol production, and insufficient substrate uptake. Thus, problems such as a reduction in the reaction rate and a risk of damage to the cells are likely to occur.

【0004】例えば、特開昭58−149685号公
報において、流動層型発酵装置を用いた固定化菌体によ
るアルコールの連続製造法を提案している。また、特
開昭61−185180号公報において、横型蛇管式バ
イオリアクターを用いた固定化菌体によるアルコールの
連続製造法を提案している。
[0004] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-149686 proposes a method for continuously producing alcohol by immobilized cells using a fluidized-bed fermentation apparatus. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-185180 proposes a continuous alcohol production method using immobilized cells using a horizontal coiled-tube bioreactor.

【0005】しかしながら、においては、固定化菌体
を発酵装置内に高密度で充填するため、発酵装置内の偏
流が起きやすく、生成したアルコールや二酸化炭素の局
部蓄積が起きやすく、固定化菌体が失活しやすいという
問題点があった。においては、発酵槽を蛇管とするた
め、装置が大型となり、また圧損も大きいという問題点
があった。
However, in the method, since the immobilized cells are packed into the fermenter at a high density, drift in the fermenter is likely to occur, and local accumulation of the produced alcohol and carbon dioxide is likely to occur. However, there was a problem that it was easily deactivated. However, there is a problem that the apparatus becomes large and the pressure loss is large because the fermenter is formed into a serpentine tube.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、固定化菌体を発酵槽内で凝集させずに分散さ
せ、固定化菌体が原料基質溶液を取り込みやすくし、反
応生成物であるアルコールと二酸化炭素ガスを放出しや
すくして、高効率でアルコールを製造する方法を提供す
ることを課題とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and disperses the immobilized cells in the fermenter without aggregating them. It is an object to provide a method for producing alcohol with high efficiency by easily releasing alcohol and carbon dioxide gas as products.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本出願人は、先に特開平
8−252434号公報において、アルコール生産菌を
用いて基質を発酵槽の側部より供給するアルコールの連
続製造法を提案した。さらに固定化菌体を用いたアルコ
ールの連続製造法について検討を重ねた結果、本発明に
たどり着いた。即ち、本発明によれば、固定化菌体を用
いてアルコール発酵によりアルコールを製造する方法に
おいて、原料基質溶液を発酵槽の上方より該発酵槽内壁
接線方向に供給し、該発酵槽内の原料基質溶液に上から
下へ向かう螺旋状の流れを形成させ、固定化菌体を前記
螺旋状の流れに乗せて槽内を移動させることを特徴とす
る発酵法アルコールの製造方法が提供される。
The present applicant has previously proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-252434 a method for continuously producing alcohol by supplying a substrate from the side of a fermenter using an alcohol-producing bacterium. Furthermore, as a result of repeated studies on a continuous method for producing alcohol using immobilized cells, the present invention was reached. That is, according to the present invention, in a method for producing alcohol by alcohol fermentation using immobilized cells, a raw material substrate solution is supplied from above a fermenter in a tangential direction to an inner wall of the fermenter, and a raw material in the fermenter is supplied. A method for producing a fermentation alcohol is provided, wherein a spiral flow from top to bottom is formed in a substrate solution, and the immobilized cells are moved in the tank with the spiral flow.

【0008】また、本発明によれば、固定化菌体を用い
てアルコール発酵によりアルコールを製造する方法にお
いて、アルコール発酵を行う発酵槽と、原料基質溶液を
該発酵槽の上方より該発酵槽内壁接線方向に供給する送
液口と、該発酵槽からアルコール含有液を導入して分離
するアルコール分離部と、スラッジ分離部を具備してな
るアルコール製造装置が提供される。
Further, according to the present invention, in a method for producing alcohol by alcoholic fermentation using immobilized cells, a fermenter for alcoholic fermentation and a raw material substrate solution are placed on the inner wall of the fermenter from above the fermenter. Provided is an alcohol production apparatus including a tangential liquid supply port, an alcohol separation unit for introducing and separating an alcohol-containing liquid from the fermenter, and a sludge separation unit.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のアルコール製造
工程を図1に示した発酵法によるアルコールの製造方法
の概略説明行程図に従って、詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The alcohol production process of the present invention will be described below in detail with reference to the schematic process diagram of the method for producing alcohol by fermentation shown in FIG.

【0010】発酵槽はその内部が円筒形の物が好まし
く、特に底部が円錐形の物であると、失活あるいは破損
した固定化菌体(以下、スラッジとよぶ)が抜き取り易
くなるので好ましい。発酵槽1の内径は特に制限されな
い。発酵槽1の上部側面には原料基質液2を該発酵槽内
壁接線方向に供給する送液口4が設けられている。送液
口4は内壁接線方向に設けるが、更に水平方向に対して
斜め下方、特に水平方向に対して3°〜15°下方に向
けて設けると、効果的な螺旋状の流れを生じさせること
ができるので好ましい。発酵槽1の上部には通常、二酸
化炭素排出口14を設けておき、アルコール発酵の際に
固定化菌体から産出された二酸化炭素を、発酵槽1の外
部へ放出する。
[0010] The fermenter preferably has a cylindrical inside, and particularly preferably has a conical bottom so that inactivated or damaged immobilized cells (hereinafter referred to as sludge) can be easily removed. The inner diameter of the fermenter 1 is not particularly limited. On the upper side surface of the fermenter 1, a liquid feed port 4 for supplying the raw material substrate liquid 2 in a tangential direction of the inner wall of the fermenter is provided. Although the liquid supply port 4 is provided in the tangential direction of the inner wall, if the liquid supply port 4 is further provided obliquely downward with respect to the horizontal direction, particularly 3 ° to 15 ° downward with respect to the horizontal direction, an effective spiral flow is generated. Is preferred. Usually, a carbon dioxide outlet 14 is provided in the upper part of the fermenter 1, and carbon dioxide produced from the immobilized cells during alcohol fermentation is released to the outside of the fermenter 1.

【0011】発酵槽1の底部には、スラッジ分離部12
を設ける。スラッジ分離部12は例えば発酵槽1の底部
に合成樹脂製、金属製等のスラッジ用フィルター17を
設けることで構成される。スラッジ分離部12に使用さ
れるスラッジ用フィルター17の穴径は、スラッジが通
過しうる大きさであれば良く、5メッシュ〜100メッ
シュが好ましく例示される。スラッジ分離部12を穴径
の異なる2種類のスラッジ用フィルター17a、17b
から構成すると、スラッジの抜き取りが効率よく行える
ので好ましい。特に、1段目のスラッジ用フィルター1
7aを5メッシュ〜30メッシュ、2段目のスラッジ用
フィルター17bを10メッシュ〜100メッシュ、か
つ1段目のスラッジ用フィルター17aの穴径は2段目
のスラッジ用フィルター17bの穴径よりも大きくなる
ように適宜穴径を選択し、スラッジ用フィルター17a
とスラッジ用フィルター17bはスラッジが堆積できる
ような空間を設けるように配置すると好ましい。
At the bottom of the fermenter 1, a sludge separating section 12 is provided.
Is provided. The sludge separating unit 12 is configured by providing a sludge filter 17 made of synthetic resin, metal, or the like at the bottom of the fermenter 1, for example. The hole diameter of the sludge filter 17 used in the sludge separating section 12 may be any size as long as the sludge can pass through, and is preferably 5 mesh to 100 mesh. The sludge separating section 12 is divided into two types of sludge filters 17a and 17b having different hole diameters.
Is preferable because sludge can be efficiently extracted. In particular, the first-stage sludge filter 1
7a is 5 mesh to 30 mesh, the second-stage sludge filter 17b is 10 mesh to 100 mesh, and the hole diameter of the first-stage sludge filter 17a is larger than the hole diameter of the second-stage sludge filter 17b. The hole diameter is appropriately selected so that the sludge filter 17a
And the sludge filter 17b are preferably arranged so as to provide a space in which sludge can be deposited.

【0012】スラッジ用フィルター17で濾過されたス
ラッジはそのまま廃棄しても良いが、スラッジ用フィル
ター17の後段に、バルブ16を有するスラッジ抜き取
り管15を介して、スラッジ用濾過膜13を設けると、
スラッジに含まれる原料基質溶液を回収し、再び送液口
から発酵槽1内に供給するように配管を設けると、アル
コールの収率を向上することができるので好適である。
更に1段目のスラッジ用フィルター17aと2段目のス
ラッジ用フィルター17bの間にバルブ16aを有する
スラッジ抜き取り管15aを、2段目のスラッジ用フィ
ルター17bの後にバルブ16bを有するスラッジ抜き
取り管15bを設けると、2種類のスラッジ用フィルタ
ーで濾別したスラッジをスラッジ用濾過膜13に別々に
導入できるので、濾過の効率がよくなり好ましい。スラ
ッジ用濾過膜13はスラッジに同伴してスラッジ抜き取
り管15から抜き取られた原料基質溶液を回収できる固
液分離可能な膜であればよく、精密濾過膜、限外濾過膜
及び浸透気化膜等が好適に例示され、特に精密濾過膜が
好適に使用される。
Although the sludge filtered by the sludge filter 17 may be discarded as it is, if a sludge filtration membrane 13 is provided at a subsequent stage of the sludge filter 17 through a sludge extraction pipe 15 having a valve 16,
It is preferable to collect the raw material substrate solution contained in the sludge and provide a pipe so as to supply the raw material substrate solution into the fermenter 1 again from the liquid feed port, because the yield of alcohol can be improved, which is preferable.
Further, a sludge extraction pipe 15a having a valve 16a between the first-stage sludge filter 17a and a second-stage sludge filter 17b, and a sludge extraction pipe 15b having a valve 16b after the second-stage sludge filter 17b. When provided, the sludge filtered by two types of sludge filters can be separately introduced into the sludge filtration membrane 13, so that the efficiency of filtration is improved, which is preferable. The sludge filtration membrane 13 may be any membrane capable of solid-liquid separation capable of recovering the raw material substrate solution withdrawn from the sludge extraction pipe 15 accompanying the sludge, and may be a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a pervaporation membrane, or the like. It is preferably exemplified, and a microfiltration membrane is particularly preferably used.

【0013】発酵槽1からアルコール含有液を導入して
分離するアルコール分離部18は、アルコールの濃縮手
段が設けられておればよい。アルコール濃縮手段として
は例えば、蒸留塔、吸着剤、脱水剤、浸透気化または気
体分離を行う膜分離手段等が挙げられるが、芳香族ポリ
イミド膜、特にビフェニルテトラカルボン酸類からなる
芳香族ポリイミド膜等の気体分離膜及び浸透気化膜が好
ましく、更に浸透気化膜9の使用が、装置の簡素化が行
えることから好適である。
The alcohol separating section 18 for introducing and separating the alcohol-containing liquid from the fermenter 1 may be provided with a means for concentrating alcohol. Examples of the alcohol concentration means include a distillation column, an adsorbent, a dehydrating agent, a membrane separation means for performing pervaporation or gas separation, and the like.Aromatic polyimide membranes, especially aromatic polyimide membranes composed of biphenyltetracarboxylic acids and the like A gas separation membrane and a pervaporation membrane are preferable, and the use of the pervaporation membrane 9 is more preferable because the apparatus can be simplified.

【0014】浸透気化膜9はアルコール選択透過型浸透
気化膜と、水選択透過型浸透気化膜が挙げられる。アル
コール選択透過型浸透気化膜の材質はポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン等の疎水性多孔質膜のポリオ
レフィンおよびそれらの共重合体が挙げられるが、特に
ポリプロピレンが好適に使用される。アルコール選択透
過型浸透気化膜は、一般に孔径0.01μm〜1.0μ
m、膜厚40μm〜70μmが好ましく、特に孔径0.
05μm〜0.5μm、膜厚50μm〜60μmが好ま
しい。また、その膜はアルコールの水に対する分離係数
αは5〜100、特に10〜50であると十分な透過量
が得られるので好ましい。
The pervaporation membrane 9 includes an alcohol selective permeation type pervaporation membrane and a water selective permeation type pervaporation membrane. Examples of the material of the alcohol selective permeation type pervaporation membrane include polyolefins of hydrophobic porous membranes such as polyethylene, polypropylene, and polybutene and copolymers thereof, and polypropylene is particularly preferably used. Alcohol selective permeation type pervaporation membranes generally have a pore size of 0.01 μm to 1.0 μm.
m and a film thickness of 40 μm to 70 μm are preferable, and in particular, the pore diameter is 0.1 μm.
The thickness is preferably from 05 μm to 0.5 μm, and the film thickness is preferably from 50 μm to 60 μm. Further, the membrane preferably has a separation coefficient α of water of 5 to 100, particularly 10 to 50, since a sufficient permeation amount can be obtained.

【0015】アルコールの水に対する分離係数αは、次
式で表される。
The separation coefficient α of alcohol to water is expressed by the following equation.

【0016】[0016]

【数1】 (Equation 1)

【0017】 C1 :供給液中のアルコール濃度(重量%) C’1 :供給液中の水濃度(重量%) C2 :透過液中のアルコール濃度(重量%) C’2 :透過液中の水濃度(重量%)C 1 : Alcohol concentration in feed liquid (% by weight) C ′ 1 : Water concentration in feed liquid (% by weight) C 2 : Alcohol concentration in permeate (% by weight) C ′ 2 : In permeate Water concentration (% by weight)

【0018】さらに、その膜のアルコール透過速度は
0.5kg/m2 ・hr以上であると好ましい。
Further, the alcohol permeation rate of the membrane is preferably 0.5 kg / m 2 · hr or more.

【0019】水選択透過型浸透気化膜としては、例え
ば、芳香族ポリイミド膜、ポリビニルアルコール系膜、
キトサン膜、アルギン酸系膜、ポリアクリロニトリル系
膜、酢酸セルロース膜、セロファン膜、ポリアミド膜、
N−ビニルピロリドングラフト膜、ポリビニルピリジン
膜、及びこれらの複合膜等が好ましく使用でき、特にビ
フェニルテトラカルボン酸類からなる芳香族ポリイミド
膜が長期耐久性を有することから好適である。浸透気化
膜9は、平膜、スパイラル膜、中空糸膜のいずれの膜式
でも使用することができるが、非対称性中空糸膜とする
と、機械的強度に優れ、有効膜面積を大きくすることが
容易であるので特に好適である。なお、浸透気化膜9に
は、アルコールの採取のために、凝縮器10、真空ポン
プ11を連結させておくとよい。
Examples of the water selective permeation type pervaporation membrane include an aromatic polyimide membrane, a polyvinyl alcohol membrane,
Chitosan membrane, alginic acid membrane, polyacrylonitrile membrane, cellulose acetate membrane, cellophane membrane, polyamide membrane,
An N-vinylpyrrolidone graft film, a polyvinylpyridine film, a composite film thereof, or the like can be preferably used, and an aromatic polyimide film made of biphenyltetracarboxylic acid is particularly preferable since it has long-term durability. The pervaporation membrane 9 can be used in any of a flat membrane, a spiral membrane, and a hollow fiber membrane. However, when an asymmetric hollow fiber membrane is used, the membrane has excellent mechanical strength and can increase the effective membrane area. It is particularly preferable because it is easy. Note that a condenser 10 and a vacuum pump 11 are preferably connected to the pervaporation membrane 9 for collecting alcohol.

【0020】また、アルコール分離部18の浸透気化膜
9へのアルコール含有液を導入方法としては、例えば、
発酵槽1内に採液管6を設けることで、アルコール含有
液の導入を行うことができる。採取管6の先端の位置は
スラッジ分離部12に近い方が良く、スラッジ分離部1
2の2〜10mm上方、好ましくは2〜3mm上方に位
置すると好ましい。更に、採取管6の先端には、合成樹
脂製、金属製等のフィルター5を設けると固定化菌体が
採取管6に詰まるのを防ぐことができるので好ましい。
フィルター5の穴径は、固定化菌体が透過しないよう
に、固定化菌体の大きさより大きければよいが、5〜2
00メッシュが好ましく例示される。なお、アルコール
含有液の採取のために、採液管6には真空ポンプ等の送
液ポンプ7を連結させておくとよい。
The method of introducing the alcohol-containing liquid into the pervaporation membrane 9 of the alcohol separation section 18 is, for example, as follows.
By providing the sampling tube 6 in the fermenter 1, an alcohol-containing liquid can be introduced. The position of the tip of the sampling pipe 6 is preferably closer to the sludge separation unit 12, and the sludge separation unit 1
It is preferably located 2 to 10 mm above, preferably 2 to 3 mm above 2. Further, it is preferable to provide a filter 5 made of a synthetic resin, metal, or the like at the tip of the collection tube 6 because immobilized bacteria can be prevented from clogging the collection tube 6.
The hole diameter of the filter 5 may be larger than the size of the immobilized cells so that the immobilized cells do not pass therethrough.
00 mesh is preferably exemplified. In addition, in order to collect the alcohol-containing liquid, a liquid feeding pump 7 such as a vacuum pump may be connected to the liquid collecting pipe 6.

【0021】さらにまた、アルコール分離部の浸透気化
膜9の前段に、アルコール溶液濾過膜8を設けると、ア
ルコール含有液に含まれる剥離した固定化菌体等の微細
な固形物を除去することができるので好適である。アル
コール溶液濾過膜13は固液分離可能な膜であればよ
く、限外濾過膜、ポリアクリロニトリル、ポリスルホ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ四フッ化エチ
レン、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリフッ化
ビニリデン、セラミック等の精密濾過膜及びポリエチレ
ン、ポリプロピレン、に代表されるポリオレフィン等の
浸透気化膜のいずれかを使用することができ、中でも精
密濾過膜が好ましく、特にセラミック製の精密濾過膜が
好適に使用される。浸透気化膜9またはアルコール溶液
濾過膜8で回収した基質溶液は、再び送液口から発酵槽
1中に供給するように配管を設けると、アルコールの収
率を向上することができるので好適である。
Furthermore, if an alcohol solution filtration membrane 8 is provided in front of the pervaporation membrane 9 in the alcohol separation section, fine solids such as detached immobilized bacteria and the like contained in the alcohol-containing liquid can be removed. It is preferable because it can be performed. The alcohol solution filtration membrane 13 may be any membrane capable of solid-liquid separation, such as an ultrafiltration membrane, polyacrylonitrile, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, cellulose acetate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, ceramic, etc. Any of a filtration membrane and a pervaporation membrane such as polyolefin represented by polyethylene and polypropylene can be used. Among them, a microfiltration membrane is preferable, and a microfiltration membrane made of ceramic is particularly preferably used. It is preferable to provide a pipe so that the substrate solution recovered by the pervaporation membrane 9 or the alcohol solution filtration membrane 8 is again supplied from the liquid feed port into the fermenter 1 because the yield of alcohol can be improved. .

【0022】以下に、本発明のアルコール製造方法を、
図1に示した発酵法によるアルコールの製造工程の概略
説明行程図に従って詳細に説明する。本発明において、
菌体としてはアルコール生産能を有する酵母や嫌気性細
菌等が使用されるが、一般には酵母が好適に使用され
る。酵母や嫌気性細菌等は一種で使用しても、複数種を
併用しても良い。
Hereinafter, the alcohol production method of the present invention will be described.
Detailed description will be given in accordance with a schematic explanatory process diagram of the alcohol production process by the fermentation method shown in FIG. In the present invention,
As the cells, yeasts and anaerobic bacteria having an alcohol-producing ability are used, but yeasts are generally preferably used. Yeast and anaerobic bacteria may be used alone or in combination of two or more.

【0023】酵母としては、サッカロマイセス セレビ
シエ(Saccharomyces cerevisiae)、サッカロマイセス
ウバラム(Saccharomyces uvarum)、サッカロマイセス
フォルモセンシス(Saccharomyces formosensis)、サッ
カロマイセス カールスベルゲンシス(Saccharomyces c
arlsbergensis)等のサッカロマイセス(Saccharo myces)
属酵母、ジゴサッカロマイセス ジャポニカス(Zygosa
ccharomyces japonicus)、ジゴサッカロマイセス ソ
ヤ(Zygosaccharomyces soya)等のジゴサッカロマイセ
ス(Zygosaccharomyces )属酵母、チゾサッカロマイセ
ス メラセイ(Chizosaccharomyces mellacei)、チゾ
サッカロマイセス ポンベ(Chizosaccharomyces pomb
e)等のチゾサッカロマイセス(Chizosaccharomyces)
属酵母が挙げられる。嫌気性細菌としてはチモモナス
モビリス(Zymomonas mobilis) 、クロストリディウム
サーモハイドロサルフリカム (Clostridium thermohydr
osulfuricum)等が挙げられ、特にサッカロマイセス セ
レビシエ(Saccharomyces cerevisiae)が好ましく使用さ
れる。
Examples of yeast include Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces
Ubalam (Saccharomyces uvarum), Saccharomyces
Formocensis (Saccharomyces formosensis), Saccharomyces Carlsbergensis (Saccharomyces c
arlsbergensis) and other Saccharomyces
A genus yeast, Zygosaccharomyces japonica (Zygosa
Yeasts belonging to the genus Zygosaccharomyces such as ccharomyces japonicus and Zygosaccharomyces soya, Chizosaccharomyces mellacei, Chizosaccharomyces pombe (Chizosac)
e) Chizosaccharomyces such as
Genus yeast. Zymomonas is an anaerobic bacterium
Mobilis (Zymomonas mobilis), Clostridium
Thermohydrosulfuricam (Clostridium thermohydr
osulfuricum), and Saccharomyces cerevisiae is particularly preferably used.

【0024】菌体の固定化法としては、大別して水不溶
性の担体に菌体を結合させて固定化する担体結合法、架
橋剤を用いて菌体同士を架橋形成させて固定化する架橋
法及び親水性ゲルに包括固定するゲル包括法の3種類に
分類されるが、固定化菌体はいずれの固定化法で作成し
た物でも良い。担体結合法に用いられる担体としては、
活性炭、ゼオライト、アルミナ、珪酸アルミニウム、ジ
ルコニア、チタニア、窒化珪素、炭化珪素等の多孔質無
機物質、セルロース、アガロース、デキストラン、キチ
ン、コラーゲン、タンニン、ナイロン、アミノ酸ポリマ
ー、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルア
ルコール、イオン交換樹脂等の有機高分子物質が挙げら
れる。架橋法に用いられる架橋剤としては、グルタルア
ルデヒド、ヘキサメチレンジイソオクチナート、マレイ
ンイミド誘導体等が挙げられる。
The method of immobilizing cells is roughly classified into a carrier binding method in which cells are bound to a water-insoluble carrier and immobilized, and a cross-linking method in which cells are cross-linked and immobilized using a crosslinking agent. There are three types of gel encapsulation method of entrapping and immobilizing in a hydrophilic gel, and the immobilized cells may be prepared by any of the immobilization methods. As the carrier used in the carrier binding method,
Activated carbon, zeolite, alumina, aluminum silicate, zirconia, titania, silicon nitride, porous inorganic substances such as silicon carbide, cellulose, agarose, dextran, chitin, collagen, tannin, nylon, amino acid polymer, polyacrylamide, polystyrene, polyvinyl alcohol, Organic polymer substances such as ion exchange resins are exemplified. Examples of the cross-linking agent used in the cross-linking method include glutaraldehyde, hexamethylene diisooctinate, and a maleimide derivative.

【0025】ゲル包括法に用いられる担体の親水性ゲル
としては、ポーラスエポキシ樹脂、ナイロンマイクロカ
プセル、不飽和ポリエステルマイクロカプセル、酢酸・
酪酸セルロースマイクロカプセル、ポリアクリロアミド
ゲル、アルギン酸ナトリウムゲル、アルギン酸カルシウ
ムゲル、低メトキシペクチンゲル、カラギーナンゲル、
寒天ゲル、卵白ゲル、ゼラチン、コラーゲン、シリカゲ
ル等が挙げられる。菌体を固定化する担体は、粒径が
0.5mm〜5mm、好ましくは2mm〜4mmの球状
担体が好適に使用される。担体が小さすぎると担体同
士、あるいは発酵槽内の壁との接触による菌体の破損の
割合が多くなり、逆に大きすぎると総表面積が大きくと
れず反応効率が悪くなる。固定化菌体中に菌体は5重量
%〜30重量%含まれていることが好ましく、特に10
重量%〜20重量%が好ましい。菌体が少なすぎると、
アルコールの生成反応の効率が悪くなり、多すぎると、
菌体間の距離が短くなるためアルコールの生成阻害の原
因となる。原料基質としては、糖蜜、甜菜糖蜜、澱粉糖
化液等の各種糖質原料が使用される。
The hydrophilic gel of the carrier used in the gel entrapping method includes porous epoxy resin, nylon microcapsules, unsaturated polyester microcapsules, acetic acid.
Cellulose butyrate microcapsules, polyacrylamide gel, sodium alginate gel, calcium alginate gel, low methoxy pectin gel, carrageenan gel,
Examples include agar gel, egg white gel, gelatin, collagen, silica gel and the like. As the carrier for immobilizing the cells, a spherical carrier having a particle size of 0.5 mm to 5 mm, preferably 2 mm to 4 mm is suitably used. If the carrier is too small, the rate of breakage of the cells due to contact between the carriers or the wall in the fermenter increases, while if it is too large, the total surface area cannot be increased and the reaction efficiency deteriorates. It is preferable that the immobilized cells contain 5 to 30% by weight of the cells, especially 10% by weight.
% By weight is preferred. If there are too few cells,
The efficiency of the alcohol production reaction becomes poor, and if it is too much,
Since the distance between the cells is short, the production of alcohol is inhibited. As a raw material substrate, various saccharide raw materials such as molasses, beet molasses, and starch saccharified solution are used.

【0026】本発明を実施するにあたって、発酵槽1内
の原料基質溶液2中に固定化菌体3を仕込み、発酵槽1
の上部の送液口4より、原料基質溶液2を発酵槽1内壁
接線方向に供給し、原料基質溶液が上から下へ向かう原
料基質溶液2の螺旋状の流れを生じさせる。発酵槽1に
螺旋状の流れを形成させることによって、発酵槽1内を
撹拌羽で撹拌しなくても、発酵槽1に仕込んだ固定化菌
体はこの螺旋状の流れに乗って、発酵槽1底部まで行
き、採液管6を有する場合には採液管6の壁面を伝って
液面上部に浮上し、再び原料基質溶液2の螺旋状の流れ
に乗る。螺旋状の原料基質溶液2の流れを生じさせるこ
とにより、固定化菌体3が凝集せずに分散しながら原料
基質溶液2を十分に取り込み、発酵槽1内を移動して効
率よくアルコール発酵反応を行うことができる。
In carrying out the present invention, the immobilized cells 3 are charged into the raw material substrate solution 2 in the fermenter 1, and the fermenter 1
The raw material substrate solution 2 is supplied in a tangential direction to the inner wall of the fermenter 1 from the liquid feed port 4 at the upper part of the fermenter 1 to generate a spiral flow of the raw material substrate solution 2 from top to bottom. By causing the fermenter 1 to form a spiral flow, the immobilized cells charged in the fermenter 1 ride on the spiral flow without stirring the inside of the fermenter 1 with stirring blades. It goes to one bottom, and when it has a sampling tube 6, it rises above the liquid surface along the wall surface of the sampling tube 6, and rides again on the spiral flow of the raw material substrate solution 2. By generating a spiral flow of the raw material substrate solution 2, the raw material substrate solution 2 is sufficiently taken in while the immobilized bacterial cells 3 disperse without aggregating, and moved in the fermenter 1 to efficiently perform the alcohol fermentation reaction. It can be performed.

【0027】発酵槽1内における原料基質溶液中の固定
化菌体濃度は、好ましくは6g/リットル〜25g/リ
ットル、特に好ましくは10g/リットル〜20g/リ
ットルが挙げられる。固定化菌体濃度が低すぎると発酵
効率が悪いが、高すぎても固定化菌体同士の接触による
破損や基質の取り込みが困難となるので、発酵効率は低
減する。発酵反応は通常10〜35℃の温度で行われ、
反応時間は24〜72時間である。また、発酵槽1内の
ペーハーは4〜6に維持するのが適当である。原料基質
溶液2の供給速度は供給量、固定化菌体、発酵槽1の大
きさ等によっても異なるが、1リットル/min.〜1
0リットル/min、好ましくは2リットル/min.
〜5リットル/min.が挙げられる。供給速度が速す
ぎると、固定化菌体同士、あるいは発酵槽1内壁への衝
突による菌体の損傷が起こり、また逆に遅すぎると十分
な螺旋流を形成できない。
The concentration of immobilized cells in the raw material substrate solution in the fermenter 1 is preferably from 6 g / liter to 25 g / liter, particularly preferably from 10 g / liter to 20 g / liter. If the concentration of the immobilized cells is too low, the fermentation efficiency is poor. However, if the concentration is too high, the damage due to the contact between the immobilized cells and the incorporation of the substrate become difficult, so that the fermentation efficiency is reduced. The fermentation reaction is usually performed at a temperature of 10 to 35 ° C,
The reaction time is between 24 and 72 hours. It is appropriate that the pH in the fermenter 1 is maintained at 4 to 6. The supply rate of the raw material substrate solution 2 varies depending on the supply amount, the immobilized cells, the size of the fermenter 1 and the like, but is 1 liter / min. ~ 1
0 l / min, preferably 2 l / min.
~ 5 liters / min. Is mentioned. If the supply rate is too high, the cells may be damaged due to collision between the immobilized cells or the inner wall of the fermenter 1, and if the supply rate is too low, a sufficient spiral flow cannot be formed.

【0028】発酵反応を行うにあたっては、発酵槽1内
の原料基質濃度が5重量%〜15重量%に維持されるよ
うにするのが好ましい。原料基質濃度が15重量%を超
えると発酵速度の低下、固定化菌体の寿命の低下等、基
質濃度阻害をうけ、低すぎると、発酵効率の低減を招
く。一方、菌体は、生成物阻害も受けるので、発酵槽1
内のアルコール濃度を低く保持する必要がある。このた
め、採液管5からアルコール溶液を連続的に抜き取るこ
とが好ましく、抜き取り速度は、アルコール製造装置中
のアルコール溶液総量の60%〜100%/min.が
特に好ましい。アルコール分離部18で高濃度のアルコ
ール溶液と低濃度のアルコール溶液(以下、回収液と呼
ぶ)に分離し、例えば30重量%〜50重量%にまで達
する高濃度のアルコール溶液を凝縮器10より得る。回
収液は再度、発酵槽1に戻すことにより、発酵槽1内の
アルコール濃度を3重量%〜8重量%の好ましい濃度に
保ち、アルコール発酵の効率を高め、回収費を抑えるこ
とができる。ここで、発酵槽1内のアルコール濃度が8
重量%以上では、発酵速度や固定化菌体の寿命の低下等
の生成物阻害が生じ、3重量%以下では、後工程のアル
コール分離回収費が高くなる。
In carrying out the fermentation reaction, it is preferable that the concentration of the raw material substrate in the fermenter 1 is maintained at 5 to 15% by weight. If the raw material substrate concentration exceeds 15% by weight, the substrate concentration is inhibited, such as a decrease in fermentation rate and the life span of the immobilized cells. If the concentration is too low, the fermentation efficiency is reduced. On the other hand, since the cells are also subject to product inhibition, the fermenter 1
It is necessary to keep the alcohol concentration in the inside low. For this reason, it is preferable to continuously withdraw the alcohol solution from the liquid collection tube 5, and the withdrawal speed is particularly preferably 60% to 100% / min. Of the total amount of the alcohol solution in the alcohol production apparatus. The alcohol separation unit 18 separates the alcohol solution into a high-concentration alcohol solution and a low-concentration alcohol solution (hereinafter, referred to as a recovery liquid), and obtains a high-concentration alcohol solution that reaches, for example, 30% by weight to 50% by weight from the condenser 10. . By returning the recovered liquid to the fermenter 1 again, the alcohol concentration in the fermenter 1 can be maintained at a preferable concentration of 3% by weight to 8% by weight, the efficiency of alcohol fermentation can be increased, and the recovery cost can be reduced. Here, the alcohol concentration in the fermenter 1 is 8
When the content is more than 3% by weight, product inhibition such as a decrease in fermentation speed or the life of the immobilized cells occurs.

【0029】発酵槽1内で失活、あるいは破損した固定
化菌体3は二酸化炭素を産出しないので、菌体の自重で
底部に沈降し、スラッジとしてスラッジ分離部12に導
入される。スラッジ分離部12が2種類のフィルター1
7で構成されていた場合、1段目の穴径の大きなフィル
ター17aフィルターと2段目の穴径の小さなフィルタ
ー17bの間に比較的大きなスラッジが沈殿し、2段目
のフィルター17bを通過した微細なスラッジが底部に
沈殿する。沈殿したスラッジは適宜抜き取り、スラッジ
用濾過膜13で濾過後、濾液の糖化液は原料基質溶液と
して発酵槽1に戻すと、廃液を少なくしスラッジを固体
として廃棄することができ、またアルコールの収率を挙
げることができるので好ましい。2種類のフィルター1
7を用いた場合は、スラッジの抜き取りは、バルブ16
を有する抜き取り管15aと15bを別々に設けて、抜
き取り交互にスラッジ用濾過膜13に導入して濾過する
と、濾過が短期間で行えるので好ましい。
Since the immobilized bacterial cells 3 inactivated or damaged in the fermenter 1 do not produce carbon dioxide, they settle to the bottom by their own weight and are introduced into the sludge separating section 12 as sludge. The sludge separation unit 12 has two types of filters 1
7, the relatively large sludge settled between the first-stage large-diameter filter 17a and the second-stage small-diameter filter 17b, and passed through the second-stage filter 17b. Fine sludge settles at the bottom. Precipitated sludge is appropriately removed and filtered through a sludge filtration membrane 13. The saccharified liquor of the filtrate is returned to the fermenter 1 as a raw material substrate solution, so that the waste liquid can be reduced and the sludge can be discarded as a solid. It is preferable because the rate can be increased. Two types of filters 1
When using No. 7, the removal of sludge is performed by using the valve 16
It is preferable to separately provide the extraction pipes 15a and 15b having the above, and alternately extract and introduce the filtration into the sludge filtration membrane 13 to perform filtration in a short period of time.

【0030】[0030]

【実施例】【Example】

実施例1 アルギン酸ナトリウム2.3gを純水72.5gに溶解
したものと、乾燥酵母サッカロマイセス セレビシエ(S
accharomyces cerevisiae)37.5gを純水112.5
gに溶解したものとを混合し、ドープ液を調整した。5
℃に調温した5重量%の塩化カルシウム水溶液中に、ド
ープ液を内径3mmのチューブから滴下速度25秒/滴
で滴下し、球径2mm、固定化菌体中の菌体濃度17重
量%のアルギン酸ナトリウム包括固定化菌体を作成し
た。図1に示した工程と同様の装置、内径200mm、
内容3リットル、底部が円錐形である円筒形の発酵槽1
に、液温30℃、糖蜜濃度15重量%の原料基質溶液2
を4.5リットルと、前記アルギン酸ナトリウム包括固
定化菌体3(乾燥酵母37.5g相当)を入れ、原料基
質溶液中の固定化菌体濃度を13g/リットルとし、温
度を30℃に維持して発酵槽1の上部の液面に設けられ
た送液口4(内径15mm)から、水平面(液面)に対
して5°斜め下方に向けて内壁接線方向に3.0リット
ル/min.の流速で原料基質溶液2を供給し温度30
℃でアルコール発酵反応を連続的に行った。発酵槽1の
下部のステンレス製のフィルター(穴径100メッシ
ュ)からなる採液管6から発酵液を3.0リットル/m
in.採液し、送液ポンプ7でセラミック製のマルチチ
ューブ精密濾過膜8に導き採取したアルコール含有液に
含まれる微細な固形物を濾過した。更にアルコール選択
透過型浸透気化膜である多孔質ポリプロピレン中空糸膜
モジュール(孔径0.1μm、膜厚55μm、膜面積
0.50m2、透過速度5.0kg/m2・hr、分離係
数α(EtOH/ H2O)=10)からなる浸透気化膜9
に送液し、透過側を真空ポンプ11で5〜10Torr
にて吸引した。透過側から得られたエタノール蒸気は凝
縮器10にて液化し、濃度30重量%のエタノール溶液
800ミリリットル/12hr.を得た。アルコール溶
液濾過膜8及び浸透気化膜9の非透過側から回収された
原料基質溶液は再び、発酵槽1に送液口4から供給し
た。また、発酵槽1の底部には、ステンレス製のスラッ
ジ用フィルター17a(穴径5メッシュ)、ステンレス
製のスラッジ用フィルター17b(穴径50メッシュ)
からなる2段のスラッジ用フィルター及びそれぞれにバ
ルブを有するスラッジ抜き取り管15a、15bを設け
た。発酵槽1の底部に沈降したスラッジは、6時間毎に
交互にバルブ16aまたは16bを開けてスラッジ抜き
取り管15aまたは15bを介して、セラミックス製の
マルチチューブ精密濾過膜からなるスラッジ用濾過膜1
3に導入し、透過側から回収された原料基質溶液を再
び、発酵槽1に送液口4から供給し、非透過側に得た水
分含量の低下したスラッジは廃棄した。
Example 1 2.3 g of sodium alginate dissolved in 72.5 g of pure water was mixed with dried yeast Saccharomyces cerevisiae (S
accharomyces cerevisiae)
g was mixed with the mixture to prepare a dope solution. 5
A dope solution was dropped from a 3 mm inner diameter tube at a rate of 25 seconds / drop into a 5% by weight calcium chloride aqueous solution adjusted to a temperature of 2 ° C., with a sphere diameter of 2 mm and a cell concentration of 17% by weight in the immobilized cells. Sodium alginate entrapping immobilized cells were prepared. Apparatus similar to the process shown in FIG. 1, inner diameter 200 mm,
Contents 3 liters, cylindrical fermenter 1 with a conical bottom
Raw material substrate solution 2 having a liquid temperature of 30 ° C. and a molasses concentration of 15% by weight
And 4.5 liters of the sodium alginate-incorporated immobilized bacterial cells 3 (equivalent to 37.5 g of dry yeast) were added, the concentration of the immobilized bacterial cells in the raw material substrate solution was set to 13 g / liter, and the temperature was maintained at 30 ° C. From the liquid feed port 4 (inner diameter 15 mm) provided on the liquid surface at the top of the fermenter 1, 3.0 liter / min. The raw material substrate solution 2 is supplied at a flow rate and a temperature of 30.
The alcohol fermentation reaction was continuously performed at ℃. The fermentation liquor was collected at a rate of 3.0 liter / m from a collection tube 6 formed of a stainless steel filter (having a hole diameter of 100 mesh) at the lower part of the fermenter 1.
in. The liquid was sampled and guided to a ceramic multi-tube microfiltration membrane 8 by a liquid sending pump 7 to filter fine solids contained in the collected alcohol-containing liquid. Further, a porous polypropylene hollow fiber membrane module (a pore diameter of 0.1 μm, a film thickness of 55 μm, a membrane area of 0.50 m 2 , a permeation speed of 5.0 kg / m 2 · hr, a separation coefficient α (EtOH / H 2 O) = 10)
And the permeate side is 5 to 10 Torr by a vacuum pump 11.
Was sucked. Ethanol vapor obtained from the permeation side is liquefied in the condenser 10, and a 30 wt% ethanol solution 800 ml / 12 hr. I got The raw material substrate solution recovered from the non-permeate side of the alcohol solution filtration membrane 8 and the pervaporation membrane 9 was supplied again to the fermenter 1 from the liquid feed port 4. At the bottom of the fermenter 1, a stainless steel sludge filter 17a (hole diameter 5 mesh) and a stainless steel sludge filter 17b (hole diameter 50 mesh) are provided.
, And two sludge filters 15a and 15b each having a valve. The sludge settled at the bottom of the fermenter 1 is alternately opened every six hours by opening the valve 16a or 16b, and passing through the sludge extraction pipe 15a or 15b, through a sludge filtration membrane 1 made of a ceramic multi-tube microfiltration membrane.
3, the raw material substrate solution recovered from the permeate side was again supplied to the fermenter 1 from the liquid feed port 4, and the sludge having a reduced water content obtained on the non-permeate side was discarded.

【0031】比較例1 図2に示した工程と同様の装置、つまり発酵槽1が内容
3リットルの球形をしており、発酵槽1にはスターラー
19を設け、スラッジ分離部12及び二酸化炭素排出口
14を設けていないことを除いては、実施例1と同様の
装置を使用した。発酵槽1に原料基質溶液2を4リット
ル入れ、発酵槽1に設けたスターラー19を50r.
p.mの速度で回転させ、原料基質溶液2を発酵槽1の
上部から水平面(液面)に対して略直角に供給した以外
は、実施例1と同様にしてアルコール発酵反応を行っ
た。浸透気化膜9の透過側から濃度20重量%のエタノ
ール溶液500ミリリットル/12hr.を得た。反応
中、固定化菌体3は液面に浮き上がり、スターラー19
が回転しても液中に取り込まれることはなかった。
Comparative Example 1 An apparatus similar to the one shown in FIG. 2, that is, the fermenter 1 has a spherical shape with a content of 3 liters, the fermenter 1 is provided with a stirrer 19, The same apparatus as in Example 1 was used except that the outlet 14 was not provided. 4 liters of the raw material substrate solution 2 is placed in the fermenter 1 and the stirrer 19 provided in the fermenter 1 is set at 50 r.
p. m, and the alcoholic fermentation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the raw material substrate solution 2 was supplied from the upper part of the fermenter 1 at a substantially right angle to the horizontal plane (liquid level). From the permeate side of the pervaporation membrane 9, 500 ml of a 20% by weight ethanol solution / 12 hr. I got During the reaction, the immobilized cells 3 rise to the surface of the liquid,
Was not taken into the liquid even if it rotated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の発酵法によるアルコール製造工程の概
略説明工程図。
FIG. 1 is a schematic explanatory process diagram of an alcohol production process by a fermentation method of the present invention.

【図2】従来の発酵法によるアルコール製造工程の概略
説明工程図。
FIG. 2 is a schematic explanatory process diagram of an alcohol production process by a conventional fermentation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発酵槽 2 原料基質溶液 3 固定化菌体 4 送液口 5 フィルター 6 採液管 7 送液ポンプ 8 アルコール溶液濾過膜 9 浸透気化膜 10 凝縮器 11 真空ポンプ 12 スラッジ分離部 13 スラッジ用濾過膜 14 二酸化炭素排出口 15、15a、15b スラッジ抜き取り管 16、16a、16b バルブ 17、17a、17b スラッジ用フィルター 18 アルコール分離部 19 スターラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fermenter 2 Raw material substrate solution 3 Immobilized microbial body 4 Liquid supply port 5 Filter 6 Sampling tube 7 Liquid supply pump 8 Alcohol solution filtration membrane 9 Pervaporation membrane 10 Condenser 11 Vacuum pump 12 Sludge separation part 13 Filtration membrane for sludge 14 Carbon dioxide outlet 15, 15a, 15b Sludge extraction pipe 16, 16a, 16b Valve 17, 17a, 17b Filter for sludge 18 Alcohol separator 19 Stirrer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12R 1:865) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C12R 1: 865)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定化菌体を用いてアルコール発酵により
アルコールを製造する方法において、原料基質溶液を発
酵槽の上方より該発酵槽内壁接線方向に供給し、該発酵
槽内の原料基質溶液に上から下へ向かう螺旋状の流れを
形成させ、固定化菌体を前記螺旋状の流れに乗せて槽内
を移動させることを特徴とする発酵法アルコールの製造
方法。
In a method for producing alcohol by alcohol fermentation using immobilized cells, a raw material substrate solution is supplied from above the fermenter in a tangential direction to the inner wall of the fermenter, and the raw material substrate solution is supplied to the raw material substrate solution in the fermenter. A method for producing a fermentation alcohol, comprising: forming a spiral flow from top to bottom, and moving the immobilized cells in the tank with the spiral flow.
【請求項2】固定化菌体を用いてアルコール発酵により
アルコールを製造する方法において、アルコール発酵を
行う発酵槽と、原料基質溶液を該発酵槽の上方より該発
酵槽内壁接線方向に供給する送液口と、該発酵槽からア
ルコール含有液を導入して分離するアルコール分離部
と、スラッジ分離部を具備してなるアルコール製造装
置。
2. A method for producing alcohol by alcohol fermentation using immobilized cells, comprising: a fermenter for performing alcohol fermentation; and a feeder for supplying a raw material substrate solution from above the fermenter in a direction tangential to the inner wall of the fermenter. An alcohol production apparatus comprising a liquid port, an alcohol separation unit for introducing and separating an alcohol-containing liquid from the fermenter, and a sludge separation unit.
【請求項3】スラッジ分離部が穴径の異なる2種類のフ
ィルターからなる請求項2に記載のアルコール製造装
置。
3. The alcohol production apparatus according to claim 2, wherein the sludge separating section comprises two types of filters having different hole diameters.
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