JPS62215395A - Fermentation process - Google Patents

Fermentation process

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JPS62215395A
JPS62215395A JP61054697A JP5469786A JPS62215395A JP S62215395 A JPS62215395 A JP S62215395A JP 61054697 A JP61054697 A JP 61054697A JP 5469786 A JP5469786 A JP 5469786A JP S62215395 A JPS62215395 A JP S62215395A
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substrate
immobilized
microorganisms
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高原 義昌
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Abstract

PURPOSE:A gaseous substrate is brought into direct contact with an immobilized microorganism to effect the direct synthesis of an objective compound in a practical scale. CONSTITUTION:The objective product is formed, as a gaseous substrate is directly fed to the immobilized microorganism. In order to carry out the process according the present invention, for example, an immobilized microorganism is placed in the reactor 1 and the liquid containing nutrients such as nitrogen source, minerals and others is jetted from the nozzle 4 by the operation of the valve 6 or dripped or allowed to flow down to the carrier containing the immobilized microorganism. And, as the nutrient solution is dropped, a substrate gas of an appropriate nutrient composition is fed from the pipe 5 through valve 6 into the reactor 1 to bring the nutrient solution into contact with the microorganism immobilized on the carrier whereby the objective product is obtained. The objective substance formed is collected through the gas outlet 7 in a gas tank 10. The suitable microorganism is a methane-producing bacterium utilizing carbon dioxide, hydrogen gas as substrates.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微生物を用いる物質の製造方法に関し、更に詳
細には、固定化した微生物を用いて、ガス状の原料から
目的物質を直接合成する新規な方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a substance using microorganisms, and more specifically, a method for directly synthesizing a target substance from a gaseous raw material using immobilized microorganisms. Concerning a novel method.

したがって本発明は、発酵工業、微生物工業、酵素工業
1食品工業といったバイオテクノロジーの技術分野にお
いて重要な役割を果すものである。
Therefore, the present invention plays an important role in the technical field of biotechnology such as fermentation industry, microorganism industry, enzyme industry, and food industry.

また本漬によって得られる目的生産物を原料としてメタ
ノール、シアン化水素、アセチレンその他有機工業薬品
を各種製造することができるので、本発明は化学工業の
技術分野でも重用されるものである。
Moreover, since methanol, hydrogen cyanide, acetylene, and various other organic industrial chemicals can be produced using the target product obtained by honzuke as a raw material, the present invention is also of great use in the technical field of the chemical industry.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来1発酵法によって目的物質を製造するに際し、原料
として、ガス状の基質を固定化した微生物に直接作用さ
せて、目的物質を直接生産する工業的なシステムは全く
確立されておらず、次のような、液体培地を使用する通
常の通気攪拌培養を多少修正した程度のシステムが行な
われているにすぎない。
Conventionally, when producing a target substance using the fermentation method, no industrial system has been established in which a gaseous substrate is used as a raw material to directly act on immobilized microorganisms to directly produce the target substance. Such a system is merely a slightly modified version of the usual aerated agitation culture using a liquid medium.

すなわち、第2図に図示したような装置を用いて、窒素
源、無機塩類などの補助的栄養源を含む液体培地11中
に関与する微生物12を浮遊させ、ガス状基質を発酵槽
外部13から液体培地中に強制的に通気供給するととも
に、攪拌X14による機械的攪拌(通気攪拌型発酵槽1
5)あるいはドラフトチューブ16 (気泡塔型発酵槽
17)によって通気孔18からの気泡19を微粒化し、
気液界面を大きくさせると同時に、培養液中に気泡を長
く滞留させることにより、培養液中へのガス状基質の溶
解速度を促進させ、関与する微生物による生化学的反応
によって目的とする生成ガスを得るものであって、この
システムも、原料ガスから直接気相反応によって目的物
質を生合成するものではないし、後記するように、目的
物質の生成率が低い等の欠点があるために工業的に大規
模に使用することはできない。
That is, using a device as shown in FIG. 2, the microorganisms 12 involved are suspended in a liquid medium 11 containing supplementary nutrients such as a nitrogen source and inorganic salts, and the gaseous substrate is introduced from the outside 13 of the fermenter. In addition to forcibly supplying air into the liquid medium, mechanical stirring by stirring X14 (aeration stirring type fermenter 1)
5) Alternatively, the air bubbles 19 from the vent hole 18 are atomized by the draft tube 16 (bubble column fermenter 17),
By enlarging the gas-liquid interface and at the same time allowing air bubbles to stay in the culture solution for a long time, the rate of dissolution of the gaseous substrate into the culture solution is accelerated, and the desired generated gas is generated through biochemical reactions by the microorganisms involved. This system also does not biosynthesize the target substance directly from the raw material gas through a gas phase reaction, and as will be described later, it has disadvantages such as a low production rate of the target substance, so it is not suitable for industrial use. cannot be used on a large scale.

このように、低分子の原料ガスを直接微生物に供給し目
的物質を直接生合成する技術は全く知られていないし、
ましてや、固定化微生物を用いて目的物質を生化学的に
合成する技術に至っては。
In this way, there is no known technology for directly supplying low-molecular raw material gas to microorganisms to directly biosynthesize target substances.
Especially when it comes to technology for biochemically synthesizing target substances using immobilized microorganisms.

その技術課題そのものすら知られていないのが現状であ
る。
At present, even the technical issue itself is not known.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、ガス状の基質から直接目的生産物を製造する
ための工業的システムを開発する目的でなされたもので
あって、先ず、上記した通気攪拌式又は気泡塔式発酵槽
を用いるシステムに着目した。
The present invention was made for the purpose of developing an industrial system for directly producing a target product from a gaseous substrate, and firstly, the present invention was developed for the purpose of developing an industrial system for directly producing a desired product from a gaseous substrate. I paid attention.

しかしながら、この既知のシステムは、上記目的を達成
するには具体的に次のような欠点を有している。
However, this known system has the following specific drawbacks in achieving the above objective.

1、通気攪拌型発酵槽では機械的攪拌のために大きな動
力を必要とする。
1. Aeration-stirring fermenters require a large amount of power for mechanical stirring.

2、基質ガスの溶解速度に限度があるために、ガス供給
速度をそれ以上にあげると、基質ガスの大部分が微生物
に利用されないまま、液体表面に達してしまい、微生物
との接触効率が極めて悪くなる。
2. Since there is a limit to the dissolution rate of the substrate gas, if the gas supply rate is increased beyond that, most of the substrate gas will reach the liquid surface without being utilized by the microorganisms, and the efficiency of contact with the microorganisms will be extremely low. Deteriorate.

3、微生物の基質消費速度に見合った基質ガスの供給が
出来ないために、連続化が難しい。
3. Continuation is difficult because it is not possible to supply a substrate gas that matches the substrate consumption rate of microorganisms.

4、大量の液体、大きな液深が必要であるため。4. A large amount of liquid and a large liquid depth are required.

リアクターが大型にならざるを得す、装置全体の小型化
ができない。
The reactor has to be large, and the entire device cannot be downsized.

しかも致命的なことに、これら既知のシステムでは原料
ガスから直接目的物質を製造することができない。
Moreover, fatally, these known systems cannot directly produce the target substance from the raw material gas.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明は、上記欠点を解決して、目的物質を順順に、大
量に且つ経済的に製造する工業的製法を開発するために
なされたものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks and to develop an industrial manufacturing method for sequentially producing a target substance in large quantities and economically.

この目的達成のために、広く研究を行った結果、目的物
質の収率を上げるためには、原料ガス濃度を上げ、且つ
該物質生成菌との接触率を高める必要があるとの知見を
得た。従来システムのように、培養液中に原料ガスを溶
解せしめたり気泡状にして供給していたのではガス濃度
を充分に高めることができない。そこで、原料ガス濃度
を高めるためのシステムについて完全に発想を転換して
検討した結果1M料ガスをガス状のまま直接供給して微
生物と接触せしめ、生合成を行わしめるという従来夢想
だにされなかった新規な技術思想を着想するに到った。
To achieve this goal, we conducted extensive research and found that in order to increase the yield of the target substance, it is necessary to increase the concentration of the raw material gas and increase the contact rate with the bacteria that produce the substance. Ta. If the raw material gas is dissolved in the culture solution or supplied in the form of bubbles, as in conventional systems, the gas concentration cannot be sufficiently increased. Therefore, we completely changed the way we thought about a system for increasing the raw material gas concentration, and as a result, we were able to directly supply 1M raw material gas in a gaseous state, bring it into contact with microorganisms, and carry out biosynthesis, something that had never been dreamed of before. This led to the idea of a new technical idea.

そして、この新規な着想を具体的に且つ工業的に実現す
る方策について各方面から鋭意研究した結果、固定化し
た微生物を利用すればそれが可能であるとの知見を得、
この有用な新知見を基礎にして更に研究した結果、本発
明が完成されたのである。
As a result of intensive research from various angles on ways to concretely and industrially realize this new idea, we discovered that it was possible to do so by using immobilized microorganisms.
As a result of further research based on this useful new knowledge, the present invention was completed.

以下本発明を、本発明を実施するための装置の1例とし
て図示した第1図の装置を参照しながら詳細に説明する
The invention will now be described in detail with reference to the apparatus shown in FIG. 1, which is illustrated as an example of an apparatus for carrying out the invention.

リアクター1内には固定化した微生物を収容しておく。The reactor 1 contains immobilized microorganisms.

微生物の固定化は常法によって行い、担体結合法のいず
れもが使用できる。
Immobilization of microorganisms is carried out by conventional methods, and any carrier binding method can be used.

微生物は、球形、円筒形、粒状その他適宜の形状に固定
化した後リアクター1内に充填したり、リアクターの器
壁に直接固定化したり、内面及び/又は外面に微生物を
固定化したホローファイバーを多数リアクター内に充填
したり、微生物を固定化した(多孔質)プレートを1枚
又はそれ以上垂直又は水平にリアクター内に充填したり
、上記した成形固定化菌体を小さなカラムに充填した後
これを多数リアクター内に充填したりして、リアクター
を構成する。
Microorganisms can be immobilized in a spherical, cylindrical, granular or other appropriate shape and then filled into the reactor 1, directly immobilized on the wall of the reactor, or hollow fibers with microorganisms immobilized on the inner and/or outer surfaces can be used. After filling a large number of reactors, filling one or more microorganism-immobilized (porous) plates vertically or horizontally into a reactor, or filling a small column with the molded and immobilized microorganisms described above, A reactor is constructed by filling a large number of these into the reactor.

微生物としては、ガス状基質を利用して目的生産物を製
造しうるちのであればすべての菌を使用することがでる
As the microorganism, any microorganism can be used as long as it can produce the desired product using a gaseous substrate.

例えば、炭酸ガス、水素ガス等を基質として利用するタ
イプのメタン生産菌その他が有利に使用できるが、本発
明はこれらの微生物のみに限定されるものではなく、ガ
ス状基質を利用して目的生産物を生合成できるものであ
れば、すべての微生物が使用できる。
For example, methane-producing microorganisms of the type that utilize carbon dioxide gas, hydrogen gas, etc. as substrates can be advantageously used, but the present invention is not limited to these microorganisms. All microorganisms can be used as long as they can biosynthesize.

具体的には、メタン生産菌としては、広島重下水処理場
の消化汚泥から単離したダラム陰性メタン生成菌HU株
(広島大学工学部水弁研究室保存菌株、自由分譲可)、
 Methanobacteriumthern+oa
utotrophicum ATCC29183゜M、
  formicicum、  M、  omelia
nskii。
Specifically, the methane-producing bacteria include Durham-negative methane-producing bacteria HU strain isolated from digested sludge at the Hiroshima heavy sewage treatment plant (strain preserved in the Mizuben Laboratory, Faculty of Engineering, Hiroshima University, freely available);
Methanobacteriumthern+oa
utotrophicum ATCC29183゜M,
formicicum, M. omelia
nskii.

M、 propionicum、 M、 sohnge
nii。
M, propionicum, M, sohnge
niii.

M、 5uboxydansといったメタノバクテリウ
ム属菌;Methanococcus mazei、 
M、vanieliiとuNツたメタノコツカス属菌;
 Methanosaricina barkerii
 ATCC29894,M、 methanica、 
といったメタノモナス属菌; Methanomona
s methylovora ATCC21963゜M
、 methylovara 5ubsp、 thia
minophila ATCC21370といったメタ
ノモナス属菌が単独で又はこれらを混合して使用できる
。また、このように菌を単離することなく、例えば培養
液、ウェットケーキ、活性汚泥、消化汚泥といった菌源
となるものを直接固定して本発明に利用することも可能
である。
Methanobacterium such as M, 5uboxydans; Methanococcus mazei,
M. vanielii and uN.Methanococcus;
Methanosaricina barkerii
ATCC29894, M, methanica,
Bacteria of the genus Methanomonas such as Methanomona
s methylovora ATCC21963゜M
, methylovara 5ubsp, thia
Methanomonas bacteria such as Minophila ATCC21370 can be used alone or in combination. Furthermore, without isolating the bacteria in this way, it is also possible to directly fix a source of bacteria, such as a culture solution, wet cake, activated sludge, or digested sludge, and use it in the present invention.

窒素源、無機塩類といった補助的栄養源を含む液体2を
調節弁3によって噴出管4から微生物ないし微生物群を
固定した担体上に噴霧1滴下、ないし流下せしめる。必
要がある場合には、これらの栄養液は予じめ担体に保持
せしめておいてもよい。また、使用菌が目的化合物合成
の際に、C02、H2,CO等のガス状原料のほかに特
定の物質を要求する場合には、これらの液状ないし固体
原料は該栄養液2の中に予じめ添加しておけば充分に所
期の目的が達成されるので、本発明はすべてのタイプの
微生物に適用することができ、極めて有利である。
One drop of liquid 2 containing a supplementary nutrient source such as a nitrogen source and inorganic salts is sprayed or flowed down from a jet pipe 4 by means of a control valve 3 onto a carrier on which microorganisms or a group of microorganisms are immobilized. If necessary, these nutrient solutions may be held in a carrier in advance. In addition, if the bacteria used require specific substances in addition to gaseous raw materials such as CO2, H2, and CO when synthesizing the target compound, these liquid or solid raw materials may be preliminarily added to the nutrient solution 2. The present invention can be applied to all types of microorganisms and is very advantageous, since the intended purpose is sufficiently achieved by adding the microorganisms.

栄養液2の滴下と同時に、リアクター下部パイプ5から
調節弁6を介して適当な組成とした基質ガスを供給し、
担体上に固定した微生物及び栄養液と接触せしめて目的
とする生産物を生成せしめる。原料となる基質ガスの種
類及びその組成は、使用菌によって異るので、使用菌に
したがって最適なものを選択する必要がある6例えばメ
タン生成菌HU株の場合は、原料として水素ガスと炭酸
ガスを使用し、H2/CO2比は1よりも大きい方がよ
い。
Simultaneously with the dropping of the nutrient solution 2, a substrate gas having an appropriate composition is supplied from the reactor lower pipe 5 through the control valve 6,
The microorganisms immobilized on the carrier are brought into contact with the nutrient solution to produce the desired product. The type and composition of the substrate gas used as raw materials differ depending on the bacteria used, so it is necessary to select the optimal one according to the bacteria used6.For example, in the case of the methane-producing bacterium HU strain, hydrogen gas and carbon dioxide gas are used as raw materials. is used, and the H2/CO2 ratio is preferably greater than 1.

このために、生成ガス出ロアにガス分析計(図示せず)
を設けて生成ガスの分析を行って、基質ガス入口に設け
た調節弁6を作動せしめ、基質ガスの混合比及び/又は
その供給量、供給速度を、メタン生成の最適値に調節す
るようにするのが好適である。他の微生物の場合も同様
であって、ガス分析計のデータにしたがって調節弁6を
コントロールして、微生物の基質消費速度に見合った基
質供給を行う。
For this purpose, a gas analyzer (not shown) is installed at the lower produced gas outlet.
A control valve 6 provided at the substrate gas inlet is operated to adjust the mixing ratio of the substrate gas and/or its supply amount and supply speed to the optimum value for methane production. It is preferable to do so. The same is true for other microorganisms, and the control valve 6 is controlled according to the data from the gas analyzer to supply substrates commensurate with the substrate consumption rate of the microorganisms.

リアクター1は、加温ないし保温のためにその周囲をジ
ャケットで囲み、その中に調温水、調温気体を流したり
、電熱線を配設したりして、生合成反応を促進するよう
にしてもよい、また、上記とは逆に、基質ガスの供給を
、リアクター上方から行ない、生成ガスをリアクター下
部から取り出すことも可能である。そしてまた、集液槽
8内に落下してきた栄養液は、そのまま廃棄することな
く、液出口9よりポンプ及びパイプを介して(図示せず
)栄養液タンク2へ戻してやって循環使用すると、その
経済性が更に高まる。また必要ある場合には、リアクタ
ー内を加圧下におくと、ガスの溶解度が高まって反応速
度を増大させることができる。リアクターは気密にして
おき、リアクター内の酸素含有量を固定化した微生物の
最適値に調節してやれば、目的生産物の生成率を最大値
にすることができる。
Reactor 1 is surrounded by a jacket for heating or heat retention, and temperature-controlled water and temperature-controlled gas are flowed into the jacket, and heating wires are installed to promote the biosynthesis reaction. Alternatively, contrary to the above, it is also possible to supply the substrate gas from above the reactor and take out the product gas from the bottom of the reactor. Moreover, the nutrient solution that has fallen into the liquid collection tank 8 is not disposed of as is, but is returned to the nutrient solution tank 2 from the liquid outlet 9 via a pump and a pipe (not shown) for circulation use. Economic efficiency will further increase. Furthermore, if necessary, by pressurizing the inside of the reactor, the solubility of the gas can be increased and the reaction rate can be increased. By keeping the reactor airtight and adjusting the oxygen content within the reactor to the optimum value for the immobilized microorganisms, the production rate of the desired product can be maximized.

このようにして生成した目的物質は、生成ガス出ロアを
通って、ガス貯蔵10内に集める。
The target substance thus produced passes through the produced gas output lower and is collected in the gas storage 10.

実施例1〜3 担体としてゼオライト、発泡レンガ、無機発泡体(粒径
7.1〜12.6mm)をそれぞれ使用し、これに広島
大学工学部水弁研究室で純粋分離した保存菌HU株を担
体吸着法によって固定せしめた。
Examples 1 to 3 Zeolite, foam brick, and inorganic foam (particle size 7.1 to 12.6 mm) were used as carriers, and the preserved bacteria HU strain purified and isolated at Mizuben Laboratory, Faculty of Engineering, Hiroshima University, was used as a carrier. It was fixed by adsorption method.

このようにして担体に固定せしめたメタン生成菌を第1
図のりアクタ−(リアクター容量75nQ)に充填し、
第1図に図示した装置を用い、以下の諸元にて、ガス状
基質からのメタン発酵を行った。
The methane-producing bacteria fixed on the carrier in this way are
Fill the illustrated reactor (reactor capacity 75nQ),
Using the apparatus shown in FIG. 1, methane fermentation from a gaseous substrate was carried out under the following specifications.

すなわち、微生物を固定化した担体を充填したりアクタ
−1において、その上部より、栄養液2を調節弁3によ
って噴出管4がら、担体の表面に滴下させるとともに、
リアクター下部パイプ5がら調節弁6にて適当な流れと
した基質ガスを供給させ、担体上の微生物により生成し
たガスを上部出ロアより得た。リアクターのまわりにジ
ャケットを設け、温調水を通すことにより、微生物反応
に最適な温度(37℃)に維持した。
That is, the nutrient solution 2 is dripped onto the surface of the carrier from the upper part of the actor 1 through the jet pipe 4 by means of the control valve 3, which is filled with a carrier having immobilized microorganisms;
Substrate gas was supplied at an appropriate flow rate through a control valve 6 from the lower pipe 5 of the reactor, and the gas produced by the microorganisms on the carrier was obtained from the upper outlet lower. A jacket was provided around the reactor and temperature-controlled water was passed through it to maintain the optimum temperature (37°C) for microbial reactions.

リアクター実容量: 75mQ 発酵温度:37℃ 固定化菌体量:リアクターあたり 実施例1 ゼオライト   0.675g−dry c
ell実施例2 発泡煉瓦  0.643g−dry 
cell栄養液の供給速度:リアクターあたり25〜3
0raQ1日基質ガス供給速度: 4760m12/日
基質ガス組成(%): O281,5%、 co218
.5%NaH2PO4”21120     3  I
I   EDTA       1  g/j!に2)
IPO47II   Fe2(PO4)24H201,
02MgC12・6H200,36#   MnCl2
−4H200,lNa2S・91120       
’ 0.5 If   CoCl2・61120   
 0.17trace +1etal 5olutio
n 1)  9 mll/Q   ZnCl2    
   0.1vita@in 5olution 2)
   5  #   CaCl2      0.02
H3BO30,O19 Na2M0O4”2H200,01 2) vitamin 5olutionbiotin
       Z  ffI&/Qpyridotin
e−Fl    10folic acid     
  2riboflavin      5 tMaaine        5 nicotinic acid    5Ca−pan
tothenate   5vita11irIB12
0.1 α−1ipoic acid    5p−amino
benzoic acid 5その結果、次のような結
果が得られた。
Actual reactor capacity: 75 mQ Fermentation temperature: 37°C Amount of immobilized bacterial cells: per reactor Example 1 Zeolite 0.675 g-dry c
ell Example 2 Foam brick 0.643g-dry
Cell nutrient solution feed rate: 25-3 per reactor
0raQ Daily substrate gas supply rate: 4760 m12/day Substrate gas composition (%): O281.5%, co218
.. 5%NaH2PO4”21120 3 I
I EDTA 1 g/j! 2)
IPO47II Fe2(PO4)24H201,
02MgC12・6H200,36# MnCl2
-4H200, lNa2S・91120
' 0.5 If CoCl2・61120
0.17trace +1etal 5olution
n 1) 9 ml/Q ZnCl2
0.1vita@in 5solution 2)
5 # CaCl2 0.02
H3BO30,O19 Na2M0O4”2H200,01 2) vitamin 5 solution biotin
ZffI&/Qpyridotin
e-Fl 10folic acid
2riboflavin 5 tMaaine 5 nicotinic acid 5Ca-pan
tothenate 5vita11irIB12
0.1 α-1ipoic acid 5p-amino
benzoic acid 5As a result, the following results were obtained.

生成ガス組成(%)    82C02CH。Produced gas composition (%) 82C02CH.

実施例1 ゼオライト  45.2  0   54.
8実施例2発泡煉瓦 46.5 0,8 52.7実施
例3 無機発泡体  43.5  0   56.5以
上の結果からも明らかなように、本発明によれば、H2
及びCO2からメタンガスを直接生合成することができ
、しかも生成ガスからは原料基質であるところのC02
はほとんどないしはわずかじか検出されず、目的生産物
であるメタンガスが高純度で非常に効率よく得られるこ
とが判る。
Example 1 Zeolite 45.2 0 54.
8 Example 2 Foam brick 46.5 0.8 52.7 Example 3 Inorganic foam 43.5 0 56.5 As is clear from the above results, according to the present invention, H2
It is possible to directly biosynthesize methane gas from CO2 and CO2, which is the raw material substrate, from the produced gas.
Almost or only slightly detected, it can be seen that the target product, methane gas, can be obtained with high purity and very efficiently.

(発明の効果) 以上詳述したように1本発明によれば、原料基質ガスか
ら目的化合物を直接生合成できるという全く新規な効果
が奏されるばかりでなく、次のような卓越したメリット
があるために、大規模な工業的な合成法として大きなス
ケールで本発明を実現することができ、工業的方法とし
て特にすぐれている: 1、気液接触面積が大きく、ガスの溶解速度を高めるこ
とができるので、液の攪拌、基質ガスの通気に要する動
力は全く不要であり、そのための動力費を要しない。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, not only the completely novel effect of being able to directly biosynthesize a target compound from a raw material substrate gas, but also the following outstanding advantages are achieved. Therefore, the present invention can be realized on a large scale as a large-scale industrial synthesis method, and is particularly excellent as an industrial method: 1. The gas-liquid contact area is large and the gas dissolution rate is increased. Therefore, no power is required for stirring the liquid or aerating the substrate gas, and no power costs are required for this purpose.

2、基質ガスと微生物との接触効率を高めることができ
、その結果、リアクターを小さくすることができる。
2. The efficiency of contact between substrate gas and microorganisms can be increased, and as a result, the size of the reactor can be reduced.

リアクター内の基質ガスの流れは、ガス供給速度に従う
ため、ガスが気泡となって液体表面に達することがない
The flow of the substrate gas in the reactor follows the gas supply rate, so that the gas does not form bubbles and reach the liquid surface.

3、微生物の基質消費速度に見合った基質ガスの供給が
可能になり、連続化を図れる。
3. It becomes possible to supply a substrate gas commensurate with the substrate consumption rate of microorganisms, making it possible to achieve continuity.

4、リアクター内に適当な空隙率が存在するので、生成
したガスは、自由にリアクター内を通過できる。
4. Appropriate porosity exists in the reactor, so the generated gas can freely pass through the reactor.

そのうえ、本発明によれば、基質ガスを下部から供給し
た場合、生成ガスは残部の基質ガスとともに上昇するが
、上昇するに従って基質ガスは消費され、生成ガスリッ
チになる。逆に上部から基質ガスを供給した場合は、生
成ガスは残部の基質ガスとともに下降するが、下降する
に従って基質・ガスは消費され、生成ガスリッチとなる
。したがってリアクターの途中の部分からガスを採取す
ることにより、目的生成ガスのみでなく原料ガスをも所
定量含有した混合ガスを必要に応じて得ることもでき、
大変有利である。
Furthermore, according to the present invention, when the substrate gas is supplied from the bottom, the product gas rises together with the remaining substrate gas, but as it rises, the substrate gas is consumed and the product gas becomes rich. Conversely, if the substrate gas is supplied from the top, the produced gas will descend together with the remaining substrate gas, but as it descends, the substrate and gas will be consumed and the produced gas will become rich. Therefore, by collecting gas from a part in the middle of the reactor, it is possible to obtain a mixed gas containing not only the target product gas but also a predetermined amount of raw material gas as needed.
It is very advantageous.

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

第1図は本発明を実施するための装置の1例を図示した
ものである。 第2図は従来から使用されているメタン発酵装置を図示
したものである。 代理人 弁理士 戸 1)親 男 第  1   図 第  2  図 11、*傳jl定 12、範与供1物 13、嘉貧プス入口 20.1広rスエロ 手続補正帯 昭和62年 1月 7日
FIG. 1 illustrates an example of an apparatus for carrying out the present invention. FIG. 2 illustrates a conventionally used methane fermentation device. Agent Patent Attorney Door 1) Parent Male Figure 1 Figure 2 Figure 11, *Den Jl Determination 12, Hanyo Offer 1 Mono 13, Kapopusu Entrance 20.1 Wide R Suero Procedure Amendment Belt January 7, 1985

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 固定化した微生物にガス状の基質を直接供給しつつ目的
生産物を生成せしめることを特徴とする発酵方法。
A fermentation method characterized by producing a target product while directly supplying a gaseous substrate to immobilized microorganisms.
JP61054697A 1986-03-14 1986-03-14 Fermentation process Granted JPS62215395A (en)

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PCT/JP1987/000156 WO1993013213A1 (en) 1986-03-14 1987-03-13 Fermentation process
US07/093,497 US4921799A (en) 1986-03-14 1987-03-13 Fermentation method

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