JPS6075274A - 醗酵槽 - Google Patents
醗酵槽Info
- Publication number
- JPS6075274A JPS6075274A JP58183757A JP18375783A JPS6075274A JP S6075274 A JPS6075274 A JP S6075274A JP 58183757 A JP58183757 A JP 58183757A JP 18375783 A JP18375783 A JP 18375783A JP S6075274 A JPS6075274 A JP S6075274A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- fermentation
- barrel
- yeast
- ethanol
- Prior art date
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- Granted
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
このブと明は、凝集性酵1」や、ピAドライド、バーミ
キュライ1へなどの単体にイ」着した菌体を用いる醗酵
+fVに関りるものである。
キュライ1へなどの単体にイ」着した菌体を用いる醗酵
+fVに関りるものである。
この明細出にJ3いC前後関係については第1.263
よび3図にJ3いて醗酵液の流出方向りなわち各図にお
りる右方を便宜上前方と称し、左方を後方と称すること
どJ゛る。
よび3図にJ3いて醗酵液の流出方向りなわち各図にお
りる右方を便宜上前方と称し、左方を後方と称すること
どJ゛る。
近年、石油代替1ネルギーの一つとしで、バイオマスか
ら醗酵法により生産されるエタノールが注目を集めてい
る。そし文この反応は、次の反応式で示1ように、ブド
ウ糖その他の糖類からエタノールと炭酸カスをlI成づ
る。
ら醗酵法により生産されるエタノールが注目を集めてい
る。そし文この反応は、次の反応式で示1ように、ブド
ウ糖その他の糖類からエタノールと炭酸カスをlI成づ
る。
Ce H+ 206→2C21−1501−11−2C
O2上記式から明らかなように、土タノール/l−産性
を増大ざUると、必然的に炭酸ガスの生成速1哀もJ【
1人し、そのため凝集竹酵11のフロックや担体にイ」
着した菌体は、発生した炭酸ガスの気泡の上背に伴って
槽内を土シ1して、[9外に流出り“ろうらみがあった
。このJ、・)な問題を解決づるために、従来のnil
酵4!、V ゛(−は、第1図に示りJ、うに、垂直有
底筒状の檜木体(11)の頂部(12)に微生物沈降分
離用のバッフル(13)を設りたり、また(ユ第2図に
承りように、有底筒状の槽本体(21)を前方上り勾配
に傾斜さける手段がとられた。なお、第1図J3よび第
2図において、(14)(24,)は原料供給fス・、
(15)(25)は醗酵液流出管、(16)(26)は
ガス1友き管、(17)(27)は炭酸ガスの気泡であ
る。
O2上記式から明らかなように、土タノール/l−産性
を増大ざUると、必然的に炭酸ガスの生成速1哀もJ【
1人し、そのため凝集竹酵11のフロックや担体にイ」
着した菌体は、発生した炭酸ガスの気泡の上背に伴って
槽内を土シ1して、[9外に流出り“ろうらみがあった
。このJ、・)な問題を解決づるために、従来のnil
酵4!、V ゛(−は、第1図に示りJ、うに、垂直有
底筒状の檜木体(11)の頂部(12)に微生物沈降分
離用のバッフル(13)を設りたり、また(ユ第2図に
承りように、有底筒状の槽本体(21)を前方上り勾配
に傾斜さける手段がとられた。なお、第1図J3よび第
2図において、(14)(24,)は原料供給fス・、
(15)(25)は醗酵液流出管、(16)(26)は
ガス1友き管、(17)(27)は炭酸ガスの気泡であ
る。
これら従来の醗酵11VにJ3い−C1微生物とし−C
凝集性酵Elを用いた場合、酵母の凝集の仕方や酵母フ
ロックの人ささは一般に醗酵床(iや炭酸ガスの発生に
よる反応液の撹乱の程度に依存する。そして小さな酵母
フロックは発生した炭酸ガスに伴って松内を上昇し、第
1図の01礎酵槽では、発生した炭酸ガスの空」11速
瓜りなわらガス線速度が大きいため沈降分離部〈12)
にJ3いて酵母ノロツクを完全には分離さけることがで
きず、一部tま醗酵液流出管(15)から槽外に流出し
、また第2図の醗酵槽の場合、上記ガスの空塔速度は小
さいが、第1図の^1i醇(1臀の沈降分離部に相当J
る部分がないため、やはり酵母)1コツクが醗酵液に伴
って流出Jるのを食い止めることはできなかった。また
担体イ」性菌体を用いた醗酵の揚台には、上記凝集14
酵Iζ1の場合はどではないが、エタノールの生産性を
高めようどりるど、担体イ]着菌体が僧外へ流出Jる■
もやはり増大した。
凝集性酵Elを用いた場合、酵母の凝集の仕方や酵母フ
ロックの人ささは一般に醗酵床(iや炭酸ガスの発生に
よる反応液の撹乱の程度に依存する。そして小さな酵母
フロックは発生した炭酸ガスに伴って松内を上昇し、第
1図の01礎酵槽では、発生した炭酸ガスの空」11速
瓜りなわらガス線速度が大きいため沈降分離部〈12)
にJ3いて酵母ノロツクを完全には分離さけることがで
きず、一部tま醗酵液流出管(15)から槽外に流出し
、また第2図の醗酵槽の場合、上記ガスの空塔速度は小
さいが、第1図の^1i醇(1臀の沈降分離部に相当J
る部分がないため、やはり酵母)1コツクが醗酵液に伴
って流出Jるのを食い止めることはできなかった。また
担体イ」性菌体を用いた醗酵の揚台には、上記凝集14
酵Iζ1の場合はどではないが、エタノールの生産性を
高めようどりるど、担体イ]着菌体が僧外へ流出Jる■
もやはり増大した。
この弁明は、上記のような実情に鑑みてなさ4tkもの
で、炭酸ガスの空塔速度を小ざく抑えるとと・しに、微
生物の4111外流出を可及的に食い止めることにより
、槽内の微生物濃度を高<肩1持し、持つC1タノール
の生産性を向上uしめることのできるfl!1酵槽を提
供づることを目的とり゛ る 。
で、炭酸ガスの空塔速度を小ざく抑えるとと・しに、微
生物の4111外流出を可及的に食い止めることにより
、槽内の微生物濃度を高<肩1持し、持つC1タノール
の生産性を向上uしめることのできるfl!1酵槽を提
供づることを目的とり゛ る 。
この発明による111(酵槽は、連続醗酵用の流動槽型
のもの−Cあって、第33図に丞Jにうに、イj底商状
の槽本体(31)の胴部(38)内に発生ガスの空塔速
度低下用の複数の胴部バッフル(39)を食違い状に設
(プ、槽本体(31)の頭部(32)内に微生物沈降分
前用の頭部バッフル(33)を設()たものである。
のもの−Cあって、第33図に丞Jにうに、イj底商状
の槽本体(31)の胴部(38)内に発生ガスの空塔速
度低下用の複数の胴部バッフル(39)を食違い状に設
(プ、槽本体(31)の頭部(32)内に微生物沈降分
前用の頭部バッフル(33)を設()たものである。
有底1ニアJ状の(!シ本体(31)は円1;;)状の
−bののほか、角筒状のものでもよい。nlり酵槽の槽
底には原料供給管(34)が配され、頭部(32)の前
側壁には醗酵液流出管(35)が配され、同頂壁にはガ
ス抜き管(36)が配されている。
−bののほか、角筒状のものでもよい。nlり酵槽の槽
底には原料供給管(34)が配され、頭部(32)の前
側壁には醗酵液流出管(35)が配され、同頂壁にはガ
ス抜き管(36)が配されている。
複数の胴部バッフル(39)は、槽本体(31)の後側
壁から前り士り勾配でflJ’j斜された後側バッフル
(40)と、槽本体(31)の前側壁から後方上り勾配
で傾斜された前tillJバッフル(41)とが、ジグ
+)−グ状にかつ互いに間隔を63いて配置されたもの
である。前1(バッフル(40) (41)の各下端は
、バッフル上に蓄積した酵母フロックや担体(4性菌体
をThに落Jように、槽本体(31)の側壁どの間に間
隔をイiシーU’J:tす、後側バッフルク40)と前
側バッフル(41)の間には水平ガイド板(42)がそ
れぞれ介在され、さらに最下位のバッフルのThに6水
平ガイド板(42)が配置され−(いる。そしてこれら
水平ガイド(42)は槽本体(31)の側壁に内方突出
状に凝りられてd3す、ガスの気泡を胸部バッフル(3
9)に沿わせる役目を果づ。
壁から前り士り勾配でflJ’j斜された後側バッフル
(40)と、槽本体(31)の前側壁から後方上り勾配
で傾斜された前tillJバッフル(41)とが、ジグ
+)−グ状にかつ互いに間隔を63いて配置されたもの
である。前1(バッフル(40) (41)の各下端は
、バッフル上に蓄積した酵母フロックや担体(4性菌体
をThに落Jように、槽本体(31)の側壁どの間に間
隔をイiシーU’J:tす、後側バッフルク40)と前
側バッフル(41)の間には水平ガイド板(42)がそ
れぞれ介在され、さらに最下位のバッフルのThに6水
平ガイド板(42)が配置され−(いる。そしてこれら
水平ガイド(42)は槽本体(31)の側壁に内方突出
状に凝りられてd3す、ガスの気泡を胸部バッフル(3
9)に沿わせる役目を果づ。
頭部バッフル(33)は垂直部(33a)とその下端に
前方に下り勾配に設りられた傾斜部(33b)とJ:り
なり、垂直部(33a)の上端は液面に達し、傾ぶ1部
(3313)の−1・喘は槽本体(31)の前部傾斜壁
<31a)の上端部との間に小間隔をイjし−(いる。
前方に下り勾配に設りられた傾斜部(33b)とJ:り
なり、垂直部(33a)の上端は液面に達し、傾ぶ1部
(3313)の−1・喘は槽本体(31)の前部傾斜壁
<31a)の上端部との間に小間隔をイjし−(いる。
上記構成の醗酵(1vにJ3いて、醍酵液は胴部バッフ
ル(39)に沿って、第3図中の矢印(△)で示Jよう
に、ジクリ゛グ状に上シ1し、一部は矢印(B)で示す
ように、胴部バッフル(39)間で渦流を生じる。その
結果醗酵により発生した炭酸ガスの気泡(37)の空塔
速度(よ小さく抑えられ、イのため酸1’fJフロック
や担体イ」首菌体が気泡(37)に伴って上屏Jる呈は
少なく、上着したものし頭部バッフル(33)によって
ほとんど沈降分離けられ、槽外に流出しない。こうし“
U 4ei内の微生物濃度が高く維持される。
ル(39)に沿って、第3図中の矢印(△)で示Jよう
に、ジクリ゛グ状に上シ1し、一部は矢印(B)で示す
ように、胴部バッフル(39)間で渦流を生じる。その
結果醗酵により発生した炭酸ガスの気泡(37)の空塔
速度(よ小さく抑えられ、イのため酸1’fJフロック
や担体イ」首菌体が気泡(37)に伴って上屏Jる呈は
少なく、上着したものし頭部バッフル(33)によって
ほとんど沈降分離けられ、槽外に流出しない。こうし“
U 4ei内の微生物濃度が高く維持される。
つぎにこの発明の醗酵槽による効果を実証するために、
この発明の醗酵槽を用いた実施例と、従来の醗酵槽を用
いた比較例について説明する。
この発明の醗酵槽を用いた実施例と、従来の醗酵槽を用
いた比較例について説明する。
比較例1
第1図に示!I流勅4f’i型の11子酵槽を用い、ま
4゛槽内に担体として平均粒径0 、4. nnnの粒
状パーミキュライ1〜をF) Wt / V(l l
5’oを投入し、さらに111体ト1着性の菌体として
ザイモし)−ス・七−ビリス(Zyrnomonas
mob i l i s)△T CC−10988の前
培養液をその儂1良が1QVO1%になるように加え、
回分1r+ Ftを1jなった。約830時間の培養1
殺、下記培地△およびBをA:13=1:9で槽内に供
給し、下記醗酵条1′1下に連続醗酵を行った。
4゛槽内に担体として平均粒径0 、4. nnnの粒
状パーミキュライ1〜をF) Wt / V(l l
5’oを投入し、さらに111体ト1着性の菌体として
ザイモし)−ス・七−ビリス(Zyrnomonas
mob i l i s)△T CC−10988の前
培養液をその儂1良が1QVO1%になるように加え、
回分1r+ Ftを1jなった。約830時間の培養1
殺、下記培地△およびBをA:13=1:9で槽内に供
給し、下記醗酵条1′1下に連続醗酵を行った。
培地△:酵ハJ土キス 10す/ρ
(Nl−14) 80c 10g/ (!KH2P()
、 10 リ / ρ MQC,/2 ・61−+20 5(J//M n C
12・41120 40 m g / /ZnSO4・
71−12 0 40mCl/l消泡剤 3*/1 培地Bニゲル」−ス 167g/l Fe50/、・ 7H2033mc+/ /醗酵条件:
醗酵温度 30 ℃ pti 4..5 培地の供給■を徐々に上げ、ザなわち希釈率を徐々に上
げて、エタノール生産11を検詞した。
、 10 リ / ρ MQC,/2 ・61−+20 5(J//M n C
12・41120 40 m g / /ZnSO4・
71−12 0 40mCl/l消泡剤 3*/1 培地Bニゲル」−ス 167g/l Fe50/、・ 7H2033mc+/ /醗酵条件:
醗酵温度 30 ℃ pti 4..5 培地の供給■を徐々に上げ、ザなわち希釈率を徐々に上
げて、エタノール生産11を検詞した。
結果を第4図に承り。同図から明らかなように、希釈率
−0,3hl まではエタノール生産性は、はぼ直線的
に増加したが、希釈率==0.4L1−1ではエタノー
ル濃度は約50(J/lに低下し、エタノール生Nr性
は約20(]//・1)以上には増加しなかった。この
原因は担体イ′NJ着菌体が槽外へ流出したためでdう
った。
−0,3hl まではエタノール生産性は、はぼ直線的
に増加したが、希釈率==0.4L1−1ではエタノー
ル濃度は約50(J/lに低下し、エタノール生Nr性
は約20(]//・1)以上には増加しなかった。この
原因は担体イ′NJ着菌体が槽外へ流出したためでdう
った。
比較例2
第1図に示す流動槽型のflii ’rl?4tVを用
い、まず、槽内に凝集性酵母どしてυツカに1マイレス
・ラバラム(S a c c Fl a r Orn
y c e s u v arum)I 「o−20−
18の前Jj’S M液をその瀧l哀が10 V Ol
96になるにうに加えて回分培養を行っIこ。約80
時間の培養後、下記培地CおよびDをC: D −1:
1 、 bで槽内に供給し、下記醗酵条1’l下に連
続11シ酵を行った。
い、まず、槽内に凝集性酵母どしてυツカに1マイレス
・ラバラム(S a c c Fl a r Orn
y c e s u v arum)I 「o−20−
18の前Jj’S M液をその瀧l哀が10 V Ol
96になるにうに加えて回分培養を行っIこ。約80
時間の培養後、下記培地CおよびDをC: D −1:
1 、 bで槽内に供給し、下記醗酵条1’l下に連
続11シ酵を行った。
18地C:フィリピン産廃蜜 700 g/ 1(N
t−l 4 ) 2 S 04 7 g/ IK2 S
206 0.5 g/ 1 消泡剤 2.!:5g// J:りなる)昆り液を1−128 Ot、 T:L)
I−14、5に調整したもの JaJ出D:水道水 この連続醗酵にJ3 #jる希釈率と↑タノール生産性
の関係を第5図に示す。同図から明らかなように、凝集
性酵母の流出のためにエタノール生産性【よ約7g//
・h以上には増加しなかった。
t−l 4 ) 2 S 04 7 g/ IK2 S
206 0.5 g/ 1 消泡剤 2.!:5g// J:りなる)昆り液を1−128 Ot、 T:L)
I−14、5に調整したもの JaJ出D:水道水 この連続醗酵にJ3 #jる希釈率と↑タノール生産性
の関係を第5図に示す。同図から明らかなように、凝集
性酵母の流出のためにエタノール生産性【よ約7g//
・h以上には増加しなかった。
比較例3
111酵槽として第2図に示J醍酵槽(41v内径−F
3 Q mm 、高さ−4500mm、勾配・・鉛直に
対して15°、実容憤約20/)を用いる点を除いて、
比較例1ど同じ操作を繰り返した。
3 Q mm 、高さ−4500mm、勾配・・鉛直に
対して15°、実容憤約20/)を用いる点を除いて、
比較例1ど同じ操作を繰り返した。
発」ニした炭酸ガスの空塔逮庶は若しく低トしたため、
担体イ]着菌体の槽外流出はある程tα食い止められた
が、一部流出【よ免れなかった。そのため上タノール生
産性は約13g/l・[)以上にはJtJ加しなかった
。
担体イ]着菌体の槽外流出はある程tα食い止められた
が、一部流出【よ免れなかった。そのため上タノール生
産性は約13g/l・[)以上にはJtJ加しなかった
。
比較例4
醗酵槽として比較例3で用いたOll fi¥槽を用い
る点な除い”(、比較例2と同じ操作を繰り返しIこ
。
る点な除い”(、比較例2と同じ操作を繰り返しIこ
。
凝集性酵/(lの沈薪速度IJ O、3へ−0,4rn
/secと小さく、その1〔め酵母フロックの槽外流出
が著しく、]−タノール生産性は約5 g/z・[)に
とどJ:った。
/secと小さく、その1〔め酵母フロックの槽外流出
が著しく、]−タノール生産性は約5 g/z・[)に
とどJ:った。
実施例1
比較例1(用いたrJ+1醇槽の1]シ本体の内部に複
数の胴部バッフルJ3よび水平ガイド板を設【)で第3
図に承り醗酵槽を製作し、比較例1の操作を繰り返した
。
数の胴部バッフルJ3よび水平ガイド板を設【)で第3
図に承り醗酵槽を製作し、比較例1の操作を繰り返した
。
比較例1の場合、上述゛したJ、うに、希釈率−Q、/
l[1’ でエタノール濃度が低下して、エタノール生
産性は約20CJ/1・1]にとどJ、っだが、上記の
ように複数の胴部バッフルを設【ノだところ、希釈率−
0,5h’ においてもエタノール濃度は低下せず、1
タノール生産性は約35g/l−hにも達した。
l[1’ でエタノール濃度が低下して、エタノール生
産性は約20CJ/1・1]にとどJ、っだが、上記の
ように複数の胴部バッフルを設【ノだところ、希釈率−
0,5h’ においてもエタノール濃度は低下せず、1
タノール生産性は約35g/l−hにも達した。
実施例2
実施例1で用いた醗酵槽を用いる点を除いて、 。
比較例2の操作を繰り返した。
この場合、希釈率−0,2h 、1 にJ3いてもエタ
ノール濃度は低下しず、アルコール生産性は約14g/
l−hにも達した。
ノール濃度は低下しず、アルコール生産性は約14g/
l−hにも達した。
以上のとおりで、この発明の醗酵槽によれは゛、(n本
体の胴部内に複数の胴部バッフルを食違い状に設りたの
で、l′111酵に伴って発生した炭酸カスの空」?シ
速瓜を小さくすることがでさ、その結果酵R1)に1ツ
クヤ)担体イ」6菌体が炭酸ガスの気泡に伴っ−(4f
V内を上背りるのを1り及的に抑えることができ、J、
た槽本体の頭部内には頭部バッフルを設りたので、これ
によって酵母フロック■担1本(1名画体を沈降さけて
、槽内の微生物濃度を高く維持することができ、以って
エタノールの生産性を向」−μしめることができる。
体の胴部内に複数の胴部バッフルを食違い状に設りたの
で、l′111酵に伴って発生した炭酸カスの空」?シ
速瓜を小さくすることがでさ、その結果酵R1)に1ツ
クヤ)担体イ」6菌体が炭酸ガスの気泡に伴っ−(4f
V内を上背りるのを1り及的に抑えることができ、J、
た槽本体の頭部内には頭部バッフルを設りたので、これ
によって酵母フロック■担1本(1名画体を沈降さけて
、槽内の微生物濃度を高く維持することができ、以って
エタノールの生産性を向」−μしめることができる。
第1図、第2図は従来の部酵((11を示り垂直断面図
、第3図はこの発明による醗酵槽を示J−垂直断面図、
第4図、第55図は希釈率と」−タノール濃度および同
生産性との関係を示づ一グラフである。 訪 以 L 特許出願人 1」立造船株式会社
、第3図はこの発明による醗酵槽を示J−垂直断面図、
第4図、第55図は希釈率と」−タノール濃度および同
生産性との関係を示づ一グラフである。 訪 以 L 特許出願人 1」立造船株式会社
Claims (1)
- 有底筒状の40本体の胴部内に発生ガスの空塔速度低下
用の複数の胴部バッフルを食違い状に設り、(1シ本体
の頭部内に微生物沈降分離用の頭部バッフルを設けた、
醗酵槽。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58183757A JPS6075274A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 醗酵槽 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58183757A JPS6075274A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 醗酵槽 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6075274A true JPS6075274A (ja) | 1985-04-27 |
JPS6355915B2 JPS6355915B2 (ja) | 1988-11-04 |
Family
ID=16141442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58183757A Granted JPS6075274A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 醗酵槽 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6075274A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH078265A (ja) * | 1993-06-23 | 1995-01-13 | Sumitomo Pharmaceut Co Ltd | マイクロキャリア分離装置および分離方法 |
JP2008271953A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | アルコール連続生産方法 |
WO2010114324A2 (ko) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Yang Sa Heon | 유기성 폐기물 퇴비화 설비의 퇴비 발효조 |
KR20150064151A (ko) * | 2012-10-08 | 2015-06-10 | 칼리스타, 인코포레이티드 | 가스 공급 발효 시스템 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5725756U (ja) * | 1980-07-17 | 1982-02-10 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58183757A patent/JPS6075274A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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