JPS60256380A - 微生物類の成長を与える多孔質無機キャリアによる微生物類の固定方法およびその目的に好適な多孔質無機キャリア体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、微生物類および動物細胞類の固定方法、特に
、嫌気性工程にあける多孔質無機キＡ・リア体に対する
固定方法に関するものであり、また微生物類の成長を与
えるキャリア体および固定に適するキャリア体に関する
ものである。

（従来技術） 固形物への微生物類および細胞物質の固定は、そのよう
な物質を所望の個所で大量に与える方法の一つて必り、
特に、生物工学的方法において重要である。

好気性および嫌気性の生物工学的方法においては、いづ
れも高い容積時間生産性（単位容積、時間あたりの物質
転換）を与える。この要求は産生物及び触媒の役割を同
時に行なう活性細胞の濃度が高くなればなるほど、それ
だ【プ速かに）菌量させることができる。

細胞の高濃度化は、本質的にはその細胞の成長が妨げら
れる好気性の系においては簡単に達成される。嫌気性の
系においては、それと反対に細胞の成長が最初から限定
されるので、相対的にバイオマス濃度の低いものが得ら
れる。しかしながら最近になって、エネルギー平衡か好
適であるために、特に注口を集めたのは嫌気性の系であ
る（一方ではバイオガス（ｂ；ｏｇａｓ）を形成し、他
方では好気性系において必要な酸素供給のためのエネル
ギーを必要としない）。そのにうな系およびエネルギー
をほとんど必要としない装置を使用して、安価な物質か
ら不相応な価値ある製品かしばしば産生されることか観
察された。この特殊な実施例には、有機微量含有物の９
５％までをバイオ／ｊスに転換し、同時に３〜４％のバ
イオマスのみを産生ずる高濃度排水の嫌気性処理があげ
られる。嫌気性の系において微生物類の低成長は、特に
この場合に、例えば好気性の系の場合に分離の問題の解
決時に興味かあるバイオマスの保持（ｈｏｌｄ　ｂａｃ
ｋ）および濃縮を必要とする。

この理由のために、固体キャリアに微生物類を固定する
ことは長い間行なわれ研究されてきた。

これに関連して、砂、溶岩石、セラミックス活性炭、無
煙炭、ガラス等の環境からの安価で簡単に使用できるキ
ャリア物質か多少なりとも微生物類の固定を完成させる
目的で研究された。

最近、特に有機キャリア物質に興味が引きつ【プられた
。アイ・カルへ等（ＣＩ＜ａｒｕｂｅ　ｅｔ　ａｌ、）
は〔バイオテクノロジー、パイオエンジ、（ＢｉＯｔｅ
−＊　ｃｈｎｏｌ、Ｂｉｏｅｎｇ、　）第２２巻（１９
８０）第８４７−８５７頁〕、ポリアクリルアミドゲル
、寒天ゲルおよびコラーゲン膜上のメタン産生バクテリ
アの固定の研究について記載し、その中で寒天ゲルのみ
か好ましいことを記載している。しかしながら、同時に
寒天ゲルによる養分およびメタンの低拡散能か注目され
た。

ピー・シェラ−等（Ｐ、５ｃｈｅｒｅｒ　ｅｔ　ａｌ、
）は、Ｃａ２＋架橋アルギン酸塩網状組織上の直径１．
２〜３．７朧の球体のメタノサルシナ属パーケリー（Ｍ
ｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ　ｂａｒｋｅｒｉ）の固定
について報告している〔バイオテクノロジー、バイオエ
ンジ（ＢｉＯｔｅＣｌｌｎＯｌ、Ｂ１０ｅｎＯ，）第２
３巻（１９８１）、第１０５７〜１０６７頁〕。その報
告では、アルギン酸塩球体への物質移動が遅れると主張
するピー、ニス。

ジエイ、チーサム等（Ｐ、Ｓ、Ｊ、ｃｈｅｅｔｌｌａｍ
　ｅｔ　ａｌ’、）の報告に較べて球体の直径に従属す
る微生物類の活性上の相違を見い出すことはできなかっ
た。

１９８２年９月ベルリンで開催された第５回微生物類に
関する技術討論会（５ｔｌ）Ｓｙｍｐ、　Ｔｅｃｈｎ。

Ｈｉｋｒｏｂｉｏｌ　）において、ヒイー、クレス！ミ
゛ルフ等（Ｂ、Ｋｒｅｓｓｄｏｒｆ　ｅｔ　ａｌ、）は
Ｃａアルギン酸塩ゲルによる酵母およびバクテリアの固
定について報告した。各種の異なるタイプのキャリアの
比較研究も記載されている。高固形分および直径１　ｍ
ｍ以下のバイオマスを与える架橋アルギン酸塩微小球体
が特に有効であると報告された。

同様に比較研究はピー、ヒュイスマン等（Ｐ。

■ｕｙｓｍａｎ　ｅｔ　ａｌ、　）により実施された〔
バイオチク。

レターズ（Ｂｉｏｔｅｃｈｎ、　Ｌｅｔｔｅｒｓ）第５
巻第９号（１９８３）第６３４〜６４８頁〕。彼等の研
究したキャリア物質としては、非多孔質物質の例として
、海泡５（ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）　、ゼオライト、アル
ゲックス（Ａｒｇｅｘ）　（表面細孔径０．１〜７．５
μｍの火山灰土）およびガラス球の約５ｃｍの径の粒子
であり、多孔質物質の例としては、細孔容積が約５０％
であり、細孔径かμｍからｃｍへ変化する天然スボンヂ
、細孔容積が約３０％であり細孔径がμｍから履へ変化
ザる非架橋ポリウレタンフォームおよび細孔容積か約９
７％であり、（ａ）２゜２１＃　（ｂ）４３０μｍおよ
び（Ｃ）２７０μｎ１の均一細孔直径て必る各種架橋ポ
リウレタンフォームの粒子である。

最後に、ベントナイトで被覆された均一の細孔径４３０
μｍのポリウレタンフォームについても同時に研究した
。

非多孔質物質であり、結晶国学検査上、長さ２μｎ］の
針状結晶の微細な束を示ず海泡石のみがコロニーの有効
な構成を可能とすることを立証した。

針の束はバクテリアの大きざに対応する大きな割れ目を
示した。

しかしながら、多孔質物質は、大細孔容積および細孔径
が第一の因子であることを見い出すことが特に好ましい
ことを証明した。特に、ベントナイト被覆のない、細孔
径４３０μｍおよび細孔容積９７％の物質が好結果を生
み出した。この架橋ポリウレタンフォーム物質を使用し
、２週間以内に反応器１〃および１日あたり約２５．Ｑ
のバイオガス（６５％メタン）を生産した、。

最後に、西独特許公開第２８　３９　５８０号明細書に
は、多数の多孔質ギヤリア物質、特にノコラス、は少な
くともその細孔の７０％あるいｌＪ、それ以上が微生物
類の最も小さい寸法と同寸法てあるか、４〜５倍の最も
大きい寸法より小さい微生物類の固定に関して示されて
いる（酵母細胞あるいはバクテリアにおいて）。非多孔
質のホウケイ酸塩カラスおよび直径２０μｍ以上の細孔
を有するガラスフリットはいづれも２０μｍ以下の細孔
を有する物質より相当劣ったものであることが立証され
た。

（発明か解決しようとする問題点〉 数多くのキャリア物質の箕なる研究おにび有効なるキャ
リア体の開発研究にもかかわらず、微生物類の固定に関
する問題は、密度、耐久性、安定性、長時間の寿命、湿
制性およびそのような概念が各状態において問題であり
、固定生物体の有効な特に高レベルにおける一般的な目
標がいまだに達成されていないために、すべてにおいて
完全に満足するように解決されてはいない。

従って、本発明の目的は微生物類および動物細、）　鞄
類の固定を達成し１・高濃度の１＜イオマスおよびそれ
とともに高レベルのバイオ活性を得ることである。

（問題点を解決するための手段） この目的は、上述のキャリア体として、そのキャリア体
の内部から外部へ自由に液体および気体が流出する細孔
の通過自由のマクロポアとそのマクロポア壁に微生物類
あるいは細胞類の大きざと同サイズの大きさのミクロポ
アを有する二重細孔構造を示す多孔質焼結体を使用する
方法により達成される。

さらに、嫌気性工程において多孔質無機キャリア体を使
用する方法により達成される。

本発明で用いるキＡ７リア体としてはケイ酸塩キャリア
体て必り、無機キャリア体としては、焼結カラスである
。

本発明で用いるギＡ・リア体は、マクロポア径か２０へ
一５００μｍであり、その細孔容積が２０へ・８０％で
あり、ミクロポア径か１〜１０μｍてありその細孔容積
か１５〜５０％であり、その合Ｊ１ｍ７Ｌ’ＪＩｒｒ’
ｉ’３５〜８５％ｒｃｉ６−＝！＝ｔｉｎ”ｊｍ＝！ニ
ー［８。

ものである。さらには合計細孔容積か５０％へ・７０％
、好ましくは５５〜６５％て必りｌＣ１ｍ以下のミクロ
ポアの細孔容積が］○へ・５％である。

さらに、マクロポアの直径が２０〜２５０μｍであるこ
とを特徴とする。さらにその形状はラシヒリングの形状
であることを特徴とする。さらに生物学的、本質的に少
量の成分を含有することを特徴とするキャリア体て必る
。

さらに、この目的は、焼結可能な微粒子物質と焼結温度
より高温で溶融し焼結体から分離可能な粗粒子物質との
粉体混合物を焼結し、そして冷却し溶解成分を分離する
ことにより得られる微生物類の固定のためのマクロポア
とミクロポアの二重細孔構造を有するキャリア体により
達成される。

本発明で用いるキャリア体は、マクロポアとして２０〜
５００μｍでめり、そのマクロポアは焼結体から分離さ
れうる２０〜６００μｎ１の原料粒子を使用することに
より形成されることを特徴とする。そのミクロポアは１
〜１０μｎ］であり、そのミクロポアは４０μｍ以下、
好ましくは２０μｍ以下の焼結可能な原料粒子により形
成される。

本発明で用いる焼結体は焼結体から分離できる物質の塩
を使用する。

本発明の方法は固定床連続流通反応器において使用され
ることを特徴とする。さらに、流動床反応器において使
用される。ざらに嫌気性工程において使用されることを
特徴とする。

本発明の方法は製紙およびセルロース産業の排水浄化に
使用されることを特徴とする。でんぷん含有排水および
醸造所からの排水も減成させることができる。各種物質
の生物技術的生産方法においても使用される必須な栄養
および薬理学上の物質の生物工学的方法においても使用
される。発酵生産物の製造に使用することを特徴とする
。

ざらに、キャリア体の内部から外部へ自由に液体および
気体が流出する細孔の大きさの自由に通過できるマクロ
ポアとそのマクロポア壁に微生物類あるいは動物細胞類
の大きさと同寸法の大きさのミクロポアを有する二重細
孔構造を有する多孔質キャリア体により微生成類あるい
は動物細胞類の成長を与えるキャリア体によりこの目的
は達成される。

驚くぺぎことに、上記多孔質焼結体の使用により、パイ
オニ程（ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ）の有効性かかなり増加
することか判った。これに関する決定的な要因はキャリ
ア物質の特殊な構造である。マクロポアを通過できるた
めに、内部には自由にまわりの液体を受け入れられ、減
成すべき物質の内部への流れおよび物質代謝の生産物の
外部への流れは妨げられない。ここで、焼結物質の細孔
壁の微細細孔−割れ目−の分布は、生物体あるいは微生
物類の固定に好ましい。

目的は可能な限り物質の高細孔容積化とともに十分な機
械的強度を得ることである。このために、８５％以上の
細孔容積を有するキャリアはもはや有効ではない。同様
に、３５％以下の細孔容積に関してはほとんど興味がな
い、好ましいのは細孔容積が４０％以上、特に５０へ一
７０％、さらに好ましくは５５へ６５％の間の物質であ
る。

１）　マクロポアの直径は個々の適用の状態に合わせて
選択することができ、通常は５００μｍを越えないでお
ろう。２０〜２５０μｍの範囲、特に５Ｏ〜１５０μｎ
］の範囲のマクロポアは特に好ましい。一般にミクロポ
アの直径は約１〜１０μｍが好ましい。仝細孔容積に対
するミクロボアの割合は通常、ミクロボアとマクロポア
との寸法比率および仝細孔容積に依存するが、５〜１５
％の間である。機械的理由により高細孔容積はミクロポ
アの割合の低下のみを許す。

キャリア体物質は十分に焼結性であれば均一な必要はな
い。カラス、セラミックス、セラミックスガラスが好ま
しく、特にケイ酸塩物質が好ましい。　さらなる本発明
の特徴は特許請求の範囲の中に含まれている。

ここに含まれるガラス構造の電子顕微鏡写真は物質の有
効な構造を示す。第１ａ図はラシヒリング焼結ガラス体
の表面を示す（倍率１９倍）。

第１ｂ図は細孔容積６０％、マクロポアの寸法が６０〜
１００μｍであるキャリア体の断面を示す（倍率１０４
倍）。

第１Ｃ図は５１２倍に拡大したキャリア体の断面を示す
。

第１ｄ図は２０００倍に拡大したキャリア体の断面を示
す。

第２ａ、ｂ図は４ケ月反応後の微生物類の成長を与える
焼結／ｊラス体を示す（倍率２００倍および５０４０倍
）。

第３図は連続流通反応器の固定床の図式を示す。

第４図は作業時間に従属する排水処理量の図を示す。

第５図は作業時間に従属するバイオガス生産量の図を示
す。

多孔質キＸ・リア物質は、焼結可能な微粒子物質と焼結
温度より高温で溶融し焼結体から分離可能ないくぶん粗
粒子物質との粉体混合物を焼結しかつ冷却し、溶解成分
を分離することにより得られる。

細孔容積およびマクロポアの平均直径は主に分離される
物質の量および分離される物質の粒子により決定される
。溶解物質を分離（溶解）した後、焼結構造（ケイ酸塩
の）の壁に穴の開いているところのミクロボアの直径は
焼結する物質の粒子により決定される。

バイオリアクター（ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓ）用のキャ
リア物質の製造に本方法を使用する優位性は微細および
粗い細孔か同時に形成されるところにある。壁のミクロ
ポアは非常に微細なので液体の通過を可能にし、その細
孔が小さいために微生物類の固定に適する一方で、マク
ロポアは養分の急速な内部への流れおよび物質代謝の生
産物の外部への流れを可能にする。

通常の方法と一致する西ドイツ特許公開筒２８３９５８
０号明細円に従って生産されたガラスフリットは、微細
なあるいは粗い細孔のみを含有している。ガラスフリッ
トおよび焼結物質を使用した場合には、細孔直径おＪ：
び細孔容積は単に焼結物質の粒子寸法によって決まる。

このように、焼結体の大きなボア壁には小さなボアによ
る割れ目はない。

高活性バイオマスの高）製度化か達成され（大きな内部
表面ａシよびキャリア内で摩滅から保護することのでき
る中空の空洞内に定着したコロニーの自由なる接近によ
り成され、若干接着している個体群も同様に培養される
ことかできる）そして製造条件により構造の選択的適応
性（固定すべき微生物類および適用する液体の性質およ
び流れの条件を採用する）を備えるキャリアの特に好ま
しい固定特性に加えて、多孔質焼結体は化学安定性、良
湿潤性および熱安定性により特徴づけられ、それらは簡
単に殺菌される。それらは安価であり、その組成は簡単
に変化させられる。

この様に、多孔質焼結体はどのような物質、特にガラス
類、さらに低価な廃カラスで製造できる。

しかしながら、この適用のためにＮｉ、Ｍｏ。

ＣＩＪ　、　Ｃｏ等の化合物である生物学的に好ましい
少量の成分を含有するカラスが適する。カラスは全く不
活性であるにもかかわらず、環境とある種のイオン交換
を行なうので、その物質に含有されるそのような微小成
分は微生物類の作用効果を促進することができることは
十分に知られている。

本発明における微生物類および動物細胞類の固定は、固
定されたバイオマスを与える多孔質焼結体の特殊な特性
に鑑みて、バイオマス活性およびそれに伴うそのような
物体の固定か１ジ立つすべての生物工学的方法に適して
いる。

現在、排水、特にセルロース産業、チーズ製造において
発生する特殊な排水あるいはでんぷん製造工場および譲
造所で発生する排水の嫌気性浄化にあける使用は特に重
要である。さらに、本発明方法で固定された微生物類は
水中の脱窒の使用にも適用されうる。

必須栄養素および薬理学上の物質の生物技術的製造は上
記で述べたさらなる適用分野である。さらに、発酵工程
により物質代謝される第１次の物質代謝の産物がある。

多孔質焼結カラスに固定されたそのような微生物は、ス
テロイド類等の転換のような産業規模で行なう生物転換
において有効である。

多孔質焼結体へ固定された微生物類の優れた特性は塔底
から塔頂への垂直な流れの固定床反応器　１において焼
結ガラスを積み重ね液体を循環することにより最初に実
施された（ｐ１１１部分し部分的に再循環することによ
り）。セルロースの蒸発濃縮工程において、以前の粗粒
子無煙炭に代用して細孔容積的６０％、細孔直径６０〜
１２０μｍ１］、および壁厚２＃高さ７ｍｍのラシヒリ
ングの形状の多孔質焼結カラスを、その他の条件は同一
に保ち、使用することにより約５倍に効率が増加した（
比較清浄のために必要とされる平均時間の短縮）。

二重細孔構造を有する多孔質焼結体による微生物類の固
定は、特に部分的に再循環することにより固定床を通過
する液体の流速か増加する固定床反応器にあける工程で
有効であり、ざらに、例えば部分的再循環を使用しない
固定床反応器あるいは水平流通固定床のような他の反応
器の使用にも効果がある。それはキャリアに対し液体の
相対速度が減少する時に寸法が大きいことか右好なマク
ロポアの適応する流通条件に依存する。

本発明にあける多孔質焼結体の微生物類の固定は、焼結
体が小さい（’＜１ｙ１ｍ）場合の流動床反応器を使用
した場合にも有効である。

いわゆるスラリー反応器（フィルター壁の間に位置する
微細触媒の懸濁物を有する）では、さらに微細に分けら
れた物質が使用される。

多孔質焼結体の大きな内部表面は、自由に接近できる中
空な空洞（微細細孔“割れ目″の壁）であり、液体によ
り完全にあおわれているので、細胞類は充分に栄養分を
供給され、減成した産品は押し流される一方で、微細配
列壁構造は微生物類に十分に接着の機会を与えるので、
流通抵抗を減少する助けを示す固定床にあける大きなキ
ャリア体の使用を可能にする。特にラシヒリング体の形
が好ましく、バイオカメの反応器外への放出を促進する
。

多孔質焼結体か使用されるとき、焼結体は乾燥状態で細
胞懸濁液と接触する。その際、微生物類は液体とともに
細孔内部へ侵入する。そこには、微細孔の′割れ目゛′
の壁がある。嫌気性工程の場合においては、ガラス体の
細孔内に含まれる空気【Ｊ最初に細胞類の酸素による被
ｔｊから避けるため真空あるいは不活性カスの買換によ
り除か４【りればならない。

反応を続けると焼結体の最初の新鮮な表面は微生物の″
芝″を発達させる。それは他のこと、色の変化により明
らかに認めることができる。

（実施例） 実施例１ 第３図に示すように高さ１．２ｍ、直径０゜１２ｍおよ
び反応器＠１２ｇの固定床連続流通反応器に立方体の焼
結カラス体（長さ０．５ｃｍ＞７．４．１１を投入した
。該ガラス体の細孔容積は６０％、マクロポアの直径は
６０〜１００μｎ１てあった。ミクロポアの平均直径は
１〜２μｍであった。

反応を開始させるために、ガラス体の細孔内に含有され
る空気をアルゴンを充填物の中を通過させることにより
除去した。その後、セルロース産業により産出されそし
て汚染物質濃度か特に高い蒸発器の濃縮液に含有される
物質に適用する微生物類の懸濁液（１，１）当り７００
〃！３の乾燥物）を反′）　応器内に十分該容器を満た
すように加えた。その後、排水を流入させた。ｐ川面を
反応器の上部および底部で監視し、西ドイツ特許願第Ｐ
３３　４５６９１．７号の記載のごとく、再循環部を自
動的に検知し、ｌ）Ｈの最大差を０．３のｐＨに保持し
た。

この方法は大量の排水が導入されるごとに微生物類によ
り減成されることが可能であり、さらにスタートアップ
が穏やかに行なわれ（酸化しすぎる恐れがない）、一方
では同時に微生物類の十分なストレス負荷（ｓｔｒｅｓ
ｓｉｎｇ）を許容する特徴がある。

最初には、１８０時間の滞留時間で行った。しかじなが
ら、最終的には反応器内の排水の滞留時間の反復短縮化
はｐＨ調節機により行った。

第４図は排水の処理量か反応の開始とともに実施時間の
因子として直線的に増加していることを示す。第５図に
は、同伴するバイオカスの生産量を時間の因子に対して
表わしである。我々は同様に滞留時間１２時間で反応容
積あよひ１０当り５１ｍ３／ｍ３のガス量を得てバイオ
ガス生成の直線的な増加を観察することかてぎる（杓５
．５日の二倍）。ここで８８Ｋｙ−Ｃ３Ｂ　、−’　（
ｍ　３　−　ｄ　）の容積負荷において７１ｙ−Ｃ３＆
　／　（ｍ　３　−　ｄ　）か除かれた。

この結果を第１表に示す。

実施例２ この場合に、マクロポア直径６０〜１００μｎ］および
ミクロポア直径１〜２μｍのラシヒリングの形（壁厚２
ＩｎＩｎ、高さ７　ｒｒｖｎ　）の多孔質焼結カラスキ
レリア的８ｆＪを実施例１と同寸法の反応器に投入した
。他の条イ１は実施例１と同一・条イ′１下で排水処理
量およびバイオカスの増加が非常に遅く生ずることか観
察された。これは小充填密度のラシヒリングと立方体の
キャリア体との比較を示す。しかしながら、約６週間実
施後、ラシヒリング体においてもかなり高い容積時間収
量を達成できた。

慨して、ラシヒリングの形をとるキャリア物質の使用は
、リング積み重ねが固定床の通過およびガス放出が容易
なために立方体形状のギＶリア体の使用よりさらに好ま
しいことを示した。

実施例３ さらに、実施例２のラシヒリングの形の／ｊクラスャリ
ア物質７．［ｌを上記の実験装置に投入した。

この場合には、バレルの洗浄により生ずる（バレルウォ
ーター（ｂａｒｒｅｌ　ｙ＋ａｔｅｒ））°ｉ造所から
の排水を処理した。この排水は主に砂糖、酢酸およびエ
タノールを含有する。細菌の接種物はこれらの不純物に
適用する以前は話合された細菌の培養地であった。

「バレルウォーター」は２，５〜３．５１（ｇ／ｍ３の
化学的酸素要求量を有する比較的「うすい」排水である
。

反応は上記方法ににリスタートしくｐ１１調節機の助け
で）、酢酸あにびＣ３Ｂの決定法に基づく反復の滞留時
間の短縮過程を追及した。

実施５週間後、７時間の滞留時間が達成され同時に化学
的酸素要求量は９４％減少した。

次表に本実施の主な減成結果を示す。

滞留時間（ｔ）　’：　７．６時間 Ｃ３Ｂ　（流入）　：　２．７４　Ｋｇ／＋ｎ　３Ｃ３
Ｂ　（流出）　：　０．２１　Ｋｙ／ｍ　３容積負荷　
：　１０．５３１＜ｚｃｓＢ　／（ｍ３　−ｄ）Ｃ３Ｆ
３　転化率　：９３．５％ △ｃｓＢ；９８５１へ３．（１１１３・（１）バイオ生
成牛成イ　：　７．０　（口１３　・ｄ）表　［−バレ
ル［りＡ−ウ−ｉの嫌気１４−減成反応器中−（の７．
（５時間の比較的短かい蒸留時間は高い容積時開収率ど
同意徨Ｃあり、９３．５％　ｔＯ）の−りばら（２いＣ
３Ｂの転換Ｃある。「うＪい一１水の嫌気′［７，ｊ　
Ｔｈ＆成に対して（一の結果は１６九％”ｂのＣあり、
多孔窟焼紀１カラス体に１．’ｊｌ定した（１４勿１本
の好よＬ７い結果・を−小り−０ 第１表　−（−（・リア１勿゛直どして焼′／ｌ：占力
′、・ス（立］“ｊ体ａ　＝−０、５ｃｍ　）を石−す
ヘン固定ＩＡ連ＮＡ　？ｉＴ、　３ｉ＋反応罷にお【す
る蒸介濶縮渋の嫌気性ｇ成 反応器容積　：　１２．ｔ） 充填−１−）・リッツ体　：　７．４．ｌＩＣ３Ｂｌ、
（？７−こ六輪）、猾　：　／ＩＬＯＩＫ′７．’ｍ　
３Ｃ３口　（流出幅）ス）　：　７．０＋にｇ　、、１
１１３ｕｔ 滞留時間　：１２１ｉ間 生物体部１Ω　：１２．４４７．’ｕ　（窒Ｚ・ｉ分析
）Ｃ３Ｂ転換キ　：８４９ｉ□１ ′行積で）１′１打　：　ε４８．０１＜ｙ　−Ｃ８Ｒ
，’　（ｍ　３　・　（１）スラ・ソジＤ伺　：　７．
０１＜９−　Ｃ３Ｂ／　（ＩてＪ・ｄ）に　Ｓ　Ｒ除去
　：　７４．ＯＫ３　（ｍ　３　・（１）スヮノッジ）
こ十！１：　５．９１曽−Ｃ３Ｂ、’（Ｉ曽・ｄ）パ・
イオ刀ス生成甲　：　ｉｉｌ、ｏ　、　’　（ｍ　”　
・（」）

【図面の簡単な説明】

第１ａ図（よ−ノシピリング焼結カーラス捧衣面の電ｊ
′顕微鏡７）真（′、あり、第１１）図）Ｊｌ、細化容
積６０９’ｏ、マク１−１ボアの−（１法が６０−’１
０（→／、’ｍである％、　Ｖリア体〕ｌｖｉ　ｉｆ［
ｊ　（Ｊ）　−ｘ５　了−）＆！　Ｃ７ｉ　鏡”ｒ：　
真−Ｃア’Ｄ、ｉｌＧ。 ６区口は菖−トす）′）本のＩｌｉ　ｉｌ’［’、ｉの
電了宜ｌ（ｉ敗鏡′す゛［菰Ｃあり、第２ａ、ｂ図は焼
結−１′Ｘ・す７７俸の表面の化１−顕微、鎮写真であ
り、第３３図（、土固定床連Ｆｙ’（：　２％ｆｉ　ｊ
Ｍ反Ｌｉ５器イ＼示尊Ｖ図−（あり、第４図（４１、作
業１ｉ、’ｉ間（５ニス＼１リ−るＪ’ＵＩ水辺狸どの
関係を示す図−（あり、第１ｊ図４；１．　（’ｌ尤ｔ
：＋Ｘ７間（５二対するハイＡカス牛Ｊ牟甲との戊１１
系４ノ」、引「国（あ〈；り。１′１・・・固定床）ん
通反応；÷１）　２・・・ハ１′ＡノＪス３・・・出［
Ｅ　７・・・人Ｌ」　ε３・・・１Ｉ１１ｉ環１、Ｉｆ
ｉｑ’、’：’！　、鮨　１［）［］１］６１甲）−ｔ
ｉす：、１１ｂ １０４＋ｎ、　−Ｊｉｊｊ’？　、１　ｔｉ１００４ｒ
ｎ　−−ＩＥＢｉｉ’：２Ｊ’１−一衝畠″″−″−′
−二５ｉｉｊ：２ｈ−１山１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キャリア体としてそのキャリア体の内部から外部へ
   自由に液体および気体か流出する細孔の大きさの通過自
   由のマクロポアとそのマクロポア壁に微生物類あるいは
   動物細胞類の大きざと同寸法の大きざのミクロポアを有
   する二重細孔構造の多孔質焼結体を使用することを特徴
   とする微生物類および動物細胞類を、特に嫌気性工程に
   おいて、多孔質無機キャリア体に固定する方法。 ２）キャリア体としてケイ酸塩キャリア体を使用するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）無機キャリア体として焼結ガラスを使用することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   方法。 ４）直径２０〜５００μｍのマクロポアの細孔容積が２
   ０％〜８０％であり、直径１〜１０μｍのミクロポアの
   細孔容積が１５％〜５％である出入り自由な細孔容積が
   ３５％〜８５％であるキャリア体を使用することを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載
   の方法。 ５）出入り自由な合計細孔容積か５０％〜７０％の範囲
   であり、好ましくは５５％〜６５％であり、１０μｎ１
   以下のミクロポアが１０％〜５％の範囲であることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６）マクロポアの直径が５０〜１５０μｍであることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項または第５項に記載の
   方法。 ７）キレリア体がラシヒリングの形状で使用されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１〜６項のいずれか１項
   に記載の方法。 ８）生物学的に本質的に少量の成分を含有する物質から
   成るキャリア体を使用することを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜７項のいずれか１項に記載の方法。 ９）焼結可能な微粒子物質と焼結温度−：り高温で溶融
   し焼結体から分離可能な粗粒子物質との粉体混合物を焼
   結し、そして冷却し、溶解成分を分離することにより得
   られることを特徴とする微生物類の固定のためのマクロ
   ポアとミクロポアの二重細孔構造を有するキャリア体。 １０）　マクロポア径が２０〜５００μｍであり、粒子
   径２０〜６００μｍの焼結体から分離されうる物質の使
   用により得られることを特徴とする特許請求の範囲第９
   項に記載のキャリア体。 １１）　ミクロポア径が１〜１０μｍであり、粒子径が
   ４０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下の焼結可能な物
   質の使用により得られることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項に記載のキャリア体。 １２）　焼結体から分離できる物質の塩を使用すること
   により得られることを特徴とする特許請求、　の範囲第
   ９〜１１項のいずれか１項に記載のキャリア体。 １３）　固定床連続流通反応器に使用されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項に記載
   の方法。 １４）　流動床反応器に使用されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項に記載の方法。 １５）　＠気性工程において使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項および第１
   ３項あるいは第１４項に記載の方法。 １６）　製紙およびセルロース産業の排水浄化に使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の
   方法。 １７）　でんぷん含有排水および醸造所からの排水を減
   成させるために使用されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１５項に記載の方法。 １８）　各種物質の生物技術的生産方法において使用さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１〜８項および
   第１３〜１５項のいずれか１項に記載の方法。 １９）　必須な栄養および薬理学上の物質の生物技術的
   生産方法において使用されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１８項に記載の方法。 ２０）　発酵生産物の製造に使用されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１９項に記載の方法。 ２１）　キャリア体の内部から外部へ自由に液体および
   気体か流出する細孔の大きさの自由に通過できるマクロ
   ポアとそのマクロポア壁に微生物類あるいは動物細胞類
   の大きさと同寸法の大きざのミクロポアを有する二重細
   孔構造を有する多孔質キャリア体であることを特徴とす
   る微生物類おるいは動物細胞類の成長を与えるキャリア
   体。