JPS6225986A - 二酸化炭素とエタノ−ルの製造方法および製造装置 - Google Patents
二酸化炭素とエタノ−ルの製造方法および製造装置Info
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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】
本発明は連続的発酵により二酸化炭素とエタノールを製
造する方法と装置に関する。
造する方法と装置に関する。
天然エネルギー資源の利用性についての予測とそれによ
って得られる結果から、発酵法によるエネルギー化合物
（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ）の製造、特にエ
タノールの製造について再び新たな興味がもたれている
。
って得られる結果から、発酵法によるエネルギー化合物
（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ）の製造、特にエ
タノールの製造について再び新たな興味がもたれている
。
連続的発酵によりエタノールを製造することについての
技術的実施可能性についてはもはや疑問は存在しないが
、経済的な面で幾つかの問題がありこの丸めにこの方法
の発展が阻害されている。
技術的実施可能性についてはもはや疑問は存在しないが
、経済的な面で幾つかの問題がありこの丸めにこの方法
の発展が阻害されている。
基質−蔗糖、減粉質物質−は可能な限り完全に、すなわ
ち、グルコースｌｋり当り、エタノール全製造吟という
最大理論生産量に近い収量でアルコールに転化させ々け
ればならない；また、発酵液中の最終エタノール含有量
は、蒸留に必要なエネルギーに要する費用と蒸留７Ｄ為
すの加工に要する費用を最少限にするために、／Ａ当り
３０２以上でなければなら々い。
ち、グルコースｌｋり当り、エタノール全製造吟という
最大理論生産量に近い収量でアルコールに転化させ々け
ればならない；また、発酵液中の最終エタノール含有量
は、蒸留に必要なエネルギーに要する費用と蒸留７Ｄ為
すの加工に要する費用を最少限にするために、／Ａ当り
３０２以上でなければなら々い。
発酵の分野に卦いては２種の微生物が工業的に興味があ
る：主としてサツカロミセス（Ｓａｃｃｈａ−ｒｏｍｙ
ｃｅｓ ）属からなる酵母は周知であり、醸造、ブドウ
酒の製造に非常に長い開側用されて来ている。更に、ザ
イモモナス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ）属に属するバクテ
リアはそのすぐれた代謝活性のため、興味が増大しつつ
ある。
る：主としてサツカロミセス（Ｓａｃｃｈａ−ｒｏｍｙ
ｃｅｓ ）属からなる酵母は周知であり、醸造、ブドウ
酒の製造に非常に長い開側用されて来ている。更に、ザ
イモモナス（Ｚｙｍｏｍｏｎａｓ ）属に属するバクテ
リアはそのすぐれた代謝活性のため、興味が増大しつつ
ある。
生産性（ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ）と収量は発酵法
の効率を判定することを可能にする２つの主要なノぐラ
メ−ターである。生産速度は発酵槽内に存在する活性微
生物の量と密接な関係があるため、連続的発酵法におい
てはその生産性全増大させるためには活性微生物集団（
ｐｏｐｕｌａｔｔｏｎ ）を増加させなければならない
。また、大きな稀釈速度により惹起される、微生物濃度
全減少させる稀釈現象全克服するために、これらの方法
では高性能Ｃｈｉｇｈ −ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ ）微
生物の固定（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ）技術を使用してい
る。
の効率を判定することを可能にする２つの主要なノぐラ
メ−ターである。生産速度は発酵槽内に存在する活性微
生物の量と密接な関係があるため、連続的発酵法におい
てはその生産性全増大させるためには活性微生物集団（
ｐｏｐｕｌａｔｔｏｎ ）を増加させなければならない
。また、大きな稀釈速度により惹起される、微生物濃度
全減少させる稀釈現象全克服するために、これらの方法
では高性能Ｃｈｉｇｈ −ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ ）微
生物の固定（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ）技術を使用してい
る。
これらの方法として、自然的な手段、例えば微生物の自
然的な凝集が挙げられる：この方法では高密度の微生物
凝集体が得られる。人工的手段は多数知られており、例
えば、静止充填物（ｓｔａｔｉｃｐａｃｋｉｎｇ ）ま
たは動的支持体（ｄｙｎａｍｉｃ ５ｕｐｐｏｒｔ）上
での微生物の固定；メンプラン法（ｍｅｍｂｒａｎｅｐ
ｒｏｅｅｓｓ ）による固定；マイクロフィルタレ−ジ
ョン（ｍ１ｃｒｏｆｉｌｔｅｒａｔｉｏｎ ）、限外濾
過；再循環を伴う＃瀉（ｄｅｃａｎｔｉｎｇ ） ：再
循環を伴う遠心分離；微生物によ勺銹発される凝集；等
が挙げられる。
然的な凝集が挙げられる：この方法では高密度の微生物
凝集体が得られる。人工的手段は多数知られており、例
えば、静止充填物（ｓｔａｔｉｃｐａｃｋｉｎｇ ）ま
たは動的支持体（ｄｙｎａｍｉｃ ５ｕｐｐｏｒｔ）上
での微生物の固定；メンプラン法（ｍｅｍｂｒａｎｅｐ
ｒｏｅｅｓｓ ）による固定；マイクロフィルタレ−ジ
ョン（ｍ１ｃｒｏｆｉｌｔｅｒａｔｉｏｎ ）、限外濾
過；再循環を伴う＃瀉（ｄｅｃａｎｔｉｎｇ ） ：再
循環を伴う遠心分離；微生物によ勺銹発される凝集；等
が挙げられる。
上記の手段の内、極めて高い微生物濃度を得ることがで
きる方法は凝集法とメンプラン法だけである。アルコー
ル発酵に適用した場合、これらの方法により酵母濃度は
乾燥物質／／、当り１００〜／２０？まで増加する。こ
の濃度においては酵母は発酵容積（ｆｅｒｍｅｎｔａｔ
ｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ ）の約Ｊ’０４ｒを占める；こ
の値以上では物質の移動という問題が生じ、これにより
発酵性能が低下する。酵母は、通常、乾燥酵母１１当り
エタノール約Ｑ、！？という特定のエタノール生産速度
を有するので、１時間当り、発酵槽／！当り、エタノー
ル３７０９以上という生産性を得ることは殆んど不可能
である。
きる方法は凝集法とメンプラン法だけである。アルコー
ル発酵に適用した場合、これらの方法により酵母濃度は
乾燥物質／／、当り１００〜／２０？まで増加する。こ
の濃度においては酵母は発酵容積（ｆｅｒｍｅｎｔａｔ
ｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ ）の約Ｊ’０４ｒを占める；こ
の値以上では物質の移動という問題が生じ、これにより
発酵性能が低下する。酵母は、通常、乾燥酵母１１当り
エタノール約Ｑ、！？という特定のエタノール生産速度
を有するので、１時間当り、発酵槽／！当り、エタノー
ル３７０９以上という生産性を得ることは殆んど不可能
である。
かかる微生物密度にかいて、但し、より高性能の微生物
を使用して操作を行うという着想に基づｂて、グルコー
ス全発酵させてエタノールを得ることのできる嫌気性バ
クテリア全使用するための多数の研究が行われてｂる。
を使用して操作を行うという着想に基づｂて、グルコー
ス全発酵させてエタノールを得ることのできる嫌気性バ
クテリア全使用するための多数の研究が行われてｂる。
このノ々クチリア、ザシュードモナス科（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｄａｃａｅ ）に属しかつ１時間当り、乾燥バ
イオマスｌ？当り、エタノール４ｔｆという特定のエタ
ノール生産速度を示す。
ｍｏｎａｄａｃａｅ ）に属しかつ１時間当り、乾燥バ
イオマスｌ？当り、エタノール４ｔｆという特定のエタ
ノール生産速度を示す。
度でアルコール発酵試験全行った結果から、１０〜Ｉ
Ｏ！ｉ１１ｌ、の細胞濃度を得ることができることが認
められた。
Ｏ！ｉ１１ｌ、の細胞濃度を得ることができることが認
められた。
米国特許第μ、１ｔ１１．３．！≠１号明細書に記載さ
れているザイモモナスを使用する連続的アルコール発酵
法でハ接面マイクロフィルタレ−ジョン（ｔａｎｇｅｎ
ｔｉａｌ ｍ１ｃｒｏｆＨｔｅｒａｔｉｏｎ ）により
細胞濃縮を行ってｂる。この方法によれば興味のある性
能：すなわち、！Ｏ〜ｔ Ｏ？／Ａの微生物濃度、４
ｊ Ｐ／＃のアルコール溶液濃度、２００９／ｌ。
れているザイモモナスを使用する連続的アルコール発酵
法でハ接面マイクロフィルタレ−ジョン（ｔａｎｇｅｎ
ｔｉａｌ ｍ１ｃｒｏｆＨｔｅｒａｔｉｏｎ ）により
細胞濃縮を行ってｂる。この方法によれば興味のある性
能：すなわち、！Ｏ〜ｔ Ｏ？／Ａの微生物濃度、４
ｊ Ｐ／＃のアルコール溶液濃度、２００９／ｌ。
時の二酸化炭素の生産性およびグルコースｌ？当カエタ
ノール０．ｉｔ ｔ ？という転化収率を得ることがで
きる。しかしながら、この方法は幾つかの欠点全有する
：例えば接面マイクロフィルタレ−ジョンという精巧な
手段を使用するため、工業的操作で困難性を生ずる；濾
過モジュールの水準において閉塞の問題が生ずる；卦よ
び微生物固定系が非選択的であるため、汚染を防止する
必要がある；等の欠点に！する。この理由のため、より
簡単な微生物の固定方法を使用する他の発酵方法が求め
られている。
ノール０．ｉｔ ｔ ？という転化収率を得ることがで
きる。しかしながら、この方法は幾つかの欠点全有する
：例えば接面マイクロフィルタレ−ジョンという精巧な
手段を使用するため、工業的操作で困難性を生ずる；濾
過モジュールの水準において閉塞の問題が生ずる；卦よ
び微生物固定系が非選択的であるため、汚染を防止する
必要がある；等の欠点に！する。この理由のため、より
簡単な微生物の固定方法を使用する他の発酵方法が求め
られている。
自然に凝集するザイモモナス モビ１１スの菌株を使用
しかつ外部傾瀉（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｅｃａｎｔｉｎ
ｇ ）を行う連続的アルコール発酵法がＣ、Ｄ 、 ５
ｅｏｔｔ等により提案されている；この方法では発酵槽
の出口（ｏｕｔｐｕｔ ）に設置されたデカンタ−によ
り流出液中て排出された微生物のフロックを回収しそし
て再循環ポンプにより発＃槽に再循環させる。この方法
を使用した場合に得られる結果は先に述べた方法より劣
る：すなわち、微生物濃度は僅かＪＯｇ／ｌｔであり、
アルコール溶液の濃度はｊμ？／ｂであり、エタノール
とＣ０２の生産性は１．２０？／Ｚ、’ｈ、 であり
、転化収率はグルコース全発酵り、エタノール０．３で
ある。このような結果が生ずることは上記の方法におい
ては前記の方法より活性微生物の固定が少ないことによ
って説明される。微生物フロックを再循環させるために
使用される再循環ポンプはこの７０ツクを破壊する作用
を行い、このためフロックは次第に小さくなり、傾瀉の
程度が徐々に低下し、最終的にはフロックが発酵槽から
排出される。
しかつ外部傾瀉（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｅｃａｎｔｉｎ
ｇ ）を行う連続的アルコール発酵法がＣ、Ｄ 、 ５
ｅｏｔｔ等により提案されている；この方法では発酵槽
の出口（ｏｕｔｐｕｔ ）に設置されたデカンタ−によ
り流出液中て排出された微生物のフロックを回収しそし
て再循環ポンプにより発＃槽に再循環させる。この方法
を使用した場合に得られる結果は先に述べた方法より劣
る：すなわち、微生物濃度は僅かＪＯｇ／ｌｔであり、
アルコール溶液の濃度はｊμ？／ｂであり、エタノール
とＣ０２の生産性は１．２０？／Ｚ、’ｈ、 であり
、転化収率はグルコース全発酵り、エタノール０．３で
ある。このような結果が生ずることは上記の方法におい
ては前記の方法より活性微生物の固定が少ないことによ
って説明される。微生物フロックを再循環させるために
使用される再循環ポンプはこの７０ツクを破壊する作用
を行い、このためフロックは次第に小さくなり、傾瀉の
程度が徐々に低下し、最終的にはフロックが発酵槽から
排出される。
エタノールの生物学的製造全工業的に発展させるために
は、前記した方法よりも効果的なかつより簡単な方法を
開発することが必要である。
は、前記した方法よりも効果的なかつより簡単な方法を
開発することが必要である。
ある種の条件、すなわち、大量の微生物の固定：３０９
１ｉｆｉ上の微生物＠度ヲ得ること；少なくともｒｏｖ
７６のアルコール濃度’に！するアルコール溶液の製造
および３Ｏ−４ｔＱ？／ｌ、のａ度にツイテ／ ２０
？／Ｚ、 場合ＶＣヨリＪ ｊ Ｏｆ／／７１．ｈに達
する生産性を得ることおよび汚染に対する非鋭敏性と媒
体の殺菌工程の排除等の条件全満足させる方法と装置が
研究された、更に、外部傾瀉を行うことによって生ずる
問題を考慮に入れた場合には、移動用機械装置Ｖ排除す
ることも考慮しなければならない。
１ｉｆｉ上の微生物＠度ヲ得ること；少なくともｒｏｖ
７６のアルコール濃度’に！するアルコール溶液の製造
および３Ｏ−４ｔＱ？／ｌ、のａ度にツイテ／ ２０
？／Ｚ、 場合ＶＣヨリＪ ｊ Ｏｆ／／７１．ｈに達
する生産性を得ることおよび汚染に対する非鋭敏性と媒
体の殺菌工程の排除等の条件全満足させる方法と装置が
研究された、更に、外部傾瀉を行うことによって生ずる
問題を考慮に入れた場合には、移動用機械装置Ｖ排除す
ることも考慮しなければならない。
本発明の目的は従来の発酵法の前記した欠点を排除する
ことにある。
ことにある。
ＺＦＩＯの高度に凝集性の菌株を使用して、連続的発酵
法により二酸化炭素とエタノールを製造することにある
。
法により二酸化炭素とエタノールを製造することにある
。
連続的発酵法により二酸化炭素とエタノールをモビリス
の高度に凝集性の菌株が使用される：こ寄託機関により
付与されたニーＩＡ／／の連続番号で ｌｑｇＪ′卑／
月ｌ１日にパスツール研究所に寄託されている。微生物
の固定は傾瀉−内部再循環により行われる。
の高度に凝集性の菌株が使用される：こ寄託機関により
付与されたニーＩＡ／／の連続番号で ｌｑｇＪ′卑／
月ｌ１日にパスツール研究所に寄託されている。微生物
の固定は傾瀉−内部再循環により行われる。
この微生物の固定は発酵帯域の横断面を突然拡大させる
ことにより流体の循環速度を遅くし、上記発酵帯域の上
方部の乱流全減少させることにょシ行われる。発酵ガス
は発酵培地（ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ
）の乱流全減少させた、発酵帯域の上方部好ましくはそ
の中心部で捕集される。発酵ガスの７ラクシヨ／ぞ再循
環させることができそしてこの７ラクシヨンは発酵帯域
の下方部に再導入し得る。
ことにより流体の循環速度を遅くし、上記発酵帯域の上
方部の乱流全減少させることにょシ行われる。発酵ガス
は発酵培地（ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ
）の乱流全減少させた、発酵帯域の上方部好ましくはそ
の中心部で捕集される。発酵ガスの７ラクシヨ／ぞ再循
環させることができそしてこの７ラクシヨンは発酵帯域
の下方部に再導入し得る。
発酵培地は２０〜ＳＯ℃、好ましくは２０〜≠θ℃の温
度に保持しそして栄養培地（ｎｕｔｒｉｅｎｔｍｅｄｉ
ｕｍ ）は上記と同一温度に予熱する。発酵培地のｐＨ
はアルカリ性薬剤の添加により３．７〜ｔ、ｊ、好まし
くは４．３〜−ｔ、−！に保持する。
度に保持しそして栄養培地（ｎｕｔｒｉｅｎｔｍｅｄｉ
ｕｍ ）は上記と同一温度に予熱する。発酵培地のｐＨ
はアルカリ性薬剤の添加により３．７〜ｔ、ｊ、好まし
くは４．３〜−ｔ、−！に保持する。
栄養培地は力ロ水分解ラクトース、ビート、サトウキビ
からのサッカロース、トウモロコシまたは小麦からの澱
粉加水分解物のごとき簡単な天然または合成基質の任意
のものからなる発酵性炭水化物を含有する。
からのサッカロース、トウモロコシまたは小麦からの澱
粉加水分解物のごとき簡単な天然または合成基質の任意
のものからなる発酵性炭水化物を含有する。
栄養培地は発酵培地の乱流を減少させた帯域の下方の、
発酵帯域の種々の高さの位置で導入される；発酵帯域の
液体の液面は一定に保持する。
発酵帯域の種々の高さの位置で導入される；発酵帯域の
液体の液面は一定に保持する。
泡の形成は表面活性剤全制御して添加することにより制
御する。
御する。
経済的理由から流出液中の残留糖含有量を可能な限り小
さくし、蒸留に要する費用と水処理に要する費用の全体
を低減させそして流出液のアルコール含有ｉ全可能な限
り大きくするためには、製造工程を、同一の規模でかつ
同一の条件下で連続的に（直列的に）行われるが、一つ
の工程から次の工程への微生物凝集体の移送は別個に行
われる、同一の形式の少なくともλつの工程で行うこと
が有利である。この微生物凝集体の移送は定期的である
かまたは連続的であり得る。この方法では系の状態およ
び移送される量に応じて変動する何らの装置も必要とし
ない。
さくし、蒸留に要する費用と水処理に要する費用の全体
を低減させそして流出液のアルコール含有ｉ全可能な限
り大きくするためには、製造工程を、同一の規模でかつ
同一の条件下で連続的に（直列的に）行われるが、一つ
の工程から次の工程への微生物凝集体の移送は別個に行
われる、同一の形式の少なくともλつの工程で行うこと
が有利である。この微生物凝集体の移送は定期的である
かまたは連続的であり得る。この方法では系の状態およ
び移送される量に応じて変動する何らの装置も必要とし
ない。
この系の生産性は二酸化炭素の虫取によって、１分当り
、発酵槽の容量当り、１，２容量のＣＯ２が生ずるよう
なものである。従って、発酵媒地の種類により気泡が形
成される危険性が考えられるため、二酸化炭素は可能な
限り効率的に除去することが必要である。更に、ガスの
虫取によって生すパる乱流により微生物凝集体の傾瀉お
よび従って発酵帯域での固定が阻害される。
、発酵槽の容量当り、１，２容量のＣＯ２が生ずるよう
なものである。従って、発酵媒地の種類により気泡が形
成される危険性が考えられるため、二酸化炭素は可能な
限り効率的に除去することが必要である。更に、ガスの
虫取によって生すパる乱流により微生物凝集体の傾瀉お
よび従って発酵帯域での固定が阻害される。
二酸化炭素の排気全行うのに、適当な３相−ガス、液体
、固体−分離装置が必要となる。この排気を促進するた
めに、本発明によれば、発酵帯域の種々の位置で、生成
しｔ二酸化炭素の気泡またはその融合体全一定方向に流
動させ、この二酸化炭素を捕集しがつ排出させ、一方、
傾瀉させた微生物凝集体を乱流が極めて僅かにしか生じ
ていない帯域に再循環させることが提案される。かかる
方法によって発酵帯域について乱流が減少する；また、
このＣ０２の排気方法は一段、二段または多段系に適用
し得る。
、固体−分離装置が必要となる。この排気を促進するた
めに、本発明によれば、発酵帯域の種々の位置で、生成
しｔ二酸化炭素の気泡またはその融合体全一定方向に流
動させ、この二酸化炭素を捕集しがつ排出させ、一方、
傾瀉させた微生物凝集体を乱流が極めて僅かにしか生じ
ていない帯域に再循環させることが提案される。かかる
方法によって発酵帯域について乱流が減少する；また、
このＣ０２の排気方法は一段、二段または多段系に適用
し得る。
発酵工程を開始した時に、回収二醪化炭素を含有する発
酵ガスの７ラクシヨンを発酵帯域の底部に再循環させ得
る。
酵ガスの７ラクシヨンを発酵帯域の底部に再循環させ得
る。
一方、ガスの容積は圧力に反比例するので、発酵を力ロ
圧下で行うことによって乱流を制限し得る。
圧下で行うことによって乱流を制限し得る。
許容される最大圧力は培地中に溶解している二酸化炭素
の濃度に対する微生物の耐性により変動する：３パール
以下の圧力は特別な困難性を伴うことなしに使用し得る
。僅かなカミ圧下で発酵を行った場合には発酵帯域の種
々の位置での二酸化炭素の排気を伴い得る。
の濃度に対する微生物の耐性により変動する：３パール
以下の圧力は特別な困難性を伴うことなしに使用し得る
。僅かなカミ圧下で発酵を行った場合には発酵帯域の種
々の位置での二酸化炭素の排気を伴い得る。
本発明の方法は垂直軸を有するかつその頂部が流体の上
昇速度を制限するために断面積が増大して贋るチューブ
状発酵槽中で有利に使用し得る、断面積の増大は微生物
凝集体を迅速に傾瀉させるのに有利である。培地は断面
が増大している部分の下方に設けられた種々の供給オリ
スイスにより導入する。液状生成物はガス捕集帯域の外
側の、発＃僧の頂部に設けられたオリスイスにより該装
置から流出させる。発酵ガスの再循環は発酵工程の開始
時にコンプレッサーを使用して行い得る。
昇速度を制限するために断面積が増大して贋るチューブ
状発酵槽中で有利に使用し得る、断面積の増大は微生物
凝集体を迅速に傾瀉させるのに有利である。培地は断面
が増大している部分の下方に設けられた種々の供給オリ
スイスにより導入する。液状生成物はガス捕集帯域の外
側の、発＃僧の頂部に設けられたオリスイスにより該装
置から流出させる。発酵ガスの再循環は発酵工程の開始
時にコンプレッサーを使用して行い得る。
発酵槽は発酵培地の温度とｐ）（を測定しかつ制御する
ための適当な装置ならびに起泡制御装量金偏えている。
ための適当な装置ならびに起泡制御装量金偏えている。
二酸化炭素の排気全促進するために発酵槽の内部に３相
−ガス、液体、固体−分離装置、すなわち、一組の同心
円錐台からなる分離器を設は得る。
−ガス、液体、固体−分離装置、すなわち、一組の同心
円錐台からなる分離器を設は得る。
この円錐台嵌合体（ｎｅｓｔｉｎｇ ）は２つの作用を
有する：すなわち、円錐台の内面は生成したガスを一定
方向に流動させ、一方、この嵌合体により、円錐台の外
側表面上での微生物凝集体の傾瀉を行わせるのに好まし
い、乱流が極めて僅かしか生じていなめ帯域が形成され
る。これらの円錐台は微生物凝集体の再循環を容易にす
るために、比較的大きな角度を有しているべきである。
有する：すなわち、円錐台の内面は生成したガスを一定
方向に流動させ、一方、この嵌合体により、円錐台の外
側表面上での微生物凝集体の傾瀉を行わせるのに好まし
い、乱流が極めて僅かしか生じていなめ帯域が形成され
る。これらの円錐台は微生物凝集体の再循環を容易にす
るために、比較的大きな角度を有しているべきである。
最後の円錐台の開口の上方に、生成した二酸化炭素の全
部全回収するための捕集器を設け、この二酸化炭素は発
酵槽の壁から突出しているパイプにより排出させる。
部全回収するための捕集器を設け、この二酸化炭素は発
酵槽の壁から突出しているパイプにより排出させる。
これらの分離装置は発酵槽の器体中に垂直に設けちれ、
そしてその数は槽の高さによって異る。
そしてその数は槽の高さによって異る。
更に、発酵槽内にかかる分離装置を設けることにより、
理論段の概念全導入することができ、装置全体が多段反
応器としての働きをする。すなわち、第一段では不特定
な混合が行われ、他の段ではピストン流れが生ずる、理
論的形式の多段発酵槽が得られる。この構造は多くの発
酵につ込て、アルコール発酵におけるごとき基質と生成
物とによる抑制現象全阻止するのに最適である。
理論段の概念全導入することができ、装置全体が多段反
応器としての働きをする。すなわち、第一段では不特定
な混合が行われ、他の段ではピストン流れが生ずる、理
論的形式の多段発酵槽が得られる。この構造は多くの発
酵につ込て、アルコール発酵におけるごとき基質と生成
物とによる抑制現象全阻止するのに最適である。
第１図および第２図は冷却用流体が内部を循環している
二重壁’ ａｍ ’ ｂｋ有するチューブ状垂直発酵槽
を示す。この装置は流体が上方に垂直に循環する、発酵
槽の円筒形本体ｌからなり、その下方部は円錐部２を形
成しておりそして円錐部コには栄養培地３を導入するた
めのパイプが設けられている。
二重壁’ ａｍ ’ ｂｋ有するチューブ状垂直発酵槽
を示す。この装置は流体が上方に垂直に循環する、発酵
槽の円筒形本体ｌからなり、その下方部は円錐部２を形
成しておりそして円錐部コには栄養培地３を導入するた
めのパイプが設けられている。
発酵槽の頂部は隔壁！により部分的に分離されている２
つの区画ｆｔ有するデカンタ−μからなる；発酵槽本体
の伸長部である第１区画≠ａにはカバー上に二酸化炭素
を排出させるためのパイプｔが設けられており、そして
発酵槽の頂部に隣接するかつ上方に拡大してお、りそし
てその傾斜壁７は装置の軸に対して約５Ｏ〜６０°の角
度を有する第一区画ａｂには液体生成物を排出させるた
めのパイプｇが設けられている。装置本体ｌは高さの異
る位置に栄養培地を導入するための多数のノξイプタと
発酵開始時に回路に循環させる二酸化炭素を再循環させ
るためのパイプ１０が設けられている。
つの区画ｆｔ有するデカンタ−μからなる；発酵槽本体
の伸長部である第１区画≠ａにはカバー上に二酸化炭素
を排出させるためのパイプｔが設けられており、そして
発酵槽の頂部に隣接するかつ上方に拡大してお、りそし
てその傾斜壁７は装置の軸に対して約５Ｏ〜６０°の角
度を有する第一区画ａｂには液体生成物を排出させるた
めのパイプｇが設けられている。装置本体ｌは高さの異
る位置に栄養培地を導入するための多数のノξイプタと
発酵開始時に回路に循環させる二酸化炭素を再循環させ
るためのパイプ１０が設けられている。
発酵槽本体はその内部に二酸ｆヒ炭素分離器と呼ばれる
多数の３相分離装置ｌｌと捕集器／２ｆ設けられている
。
多数の３相分離装置ｌｌと捕集器／２ｆ設けられている
。
分離器／Ｉは発酵槽と同軸的な一組の同心円錐台／／ａ
、／／ｂからなる。嵌合円錐台の頂部は上方に向いてお
り、平行な壁面は発酵槽の軸に対してｔｏ−ｔｏ０程度
の角度を有する。
、／／ｂからなる。嵌合円錐台の頂部は上方に向いてお
り、平行な壁面は発酵槽の軸に対してｔｏ−ｔｏ０程度
の角度を有する。
第２図はこの形式の分離器の機能と分離器の位置での流
体と固体の循環を示す。
体と固体の循環を示す。
生成した二酸化炭素は、円錐台の内壁上で気泡が融合し
てｌＪを形成した後、ガス流ｌ！に沿って流動しついで
一組の円錐台の上方に設けられた捕集器ｌＪによって捕
集される。捕集された二酸化炭素は捕集器ｌＪに連結さ
れた排気パイプ１３によって排気される。発酵槽本体の
内部または外部に存在し得るこの発酵ガス排気パイプに
は液体の水準を制御するための装置が設けられている。
てｌＪを形成した後、ガス流ｌ！に沿って流動しついで
一組の円錐台の上方に設けられた捕集器ｌＪによって捕
集される。捕集された二酸化炭素は捕集器ｌＪに連結さ
れた排気パイプ１３によって排気される。発酵槽本体の
内部または外部に存在し得るこの発酵ガス排気パイプに
は液体の水準を制御するための装置が設けられている。
二酸化炭素の排気は、排気が行われる深さに設置され几
プレスオスタット（ｐｒｅ＋５ｓｏｓｔａｔ ） ／
！ｉたはレベルセンサーにより制御し得る。微生物凝集
体は円錐台ｌｌａ、ｌｌｂの外側表面で傾瀉されそして
矢印／Ｊの方向に沿って発酵槽の底部へ再循環される。
プレスオスタット（ｐｒｅ＋５ｓｏｓｔａｔ ） ／
！ｉたはレベルセンサーにより制御し得る。微生物凝集
体は円錐台ｌｌａ、ｌｌｂの外側表面で傾瀉されそして
矢印／Ｊの方向に沿って発酵槽の底部へ再循環される。
液体は矢印１７の方向に沿って垂直に循環する。
内径ｔＡ、Ａａｎ、全長４′７Ｊｃｍの、かつ、内径／
３．３百の拡大部を頂部に有するガラスカラムからなる
発酵槽内で一連の試験を行った。拡大部の中心にあるガ
ス捕集ペル（捕集管）はｇ、 ４ ｃＩｎの内径金有し
ていた。温度およびｐＨ検出器をカラムの中間の高さに
設置した。
３．３百の拡大部を頂部に有するガラスカラムからなる
発酵槽内で一連の試験を行った。拡大部の中心にあるガ
ス捕集ペル（捕集管）はｇ、 ４ ｃＩｎの内径金有し
ていた。温度およびｐＨ検出器をカラムの中間の高さに
設置した。
装置の全容積は／、２ ＃であった。傾瀉リング（ｄｅ
ｃａｎｔｉｎｇ ｒｉｎｇ ）の容積はｏ、ａＩ！−で
あり、全微生物集団を含育する発酵槽の有効容積はｏ、
ｒ６であった。
ｃａｎｔｉｎｇ ｒｉｎｇ ）の容積はｏ、ａＩ！−で
あり、全微生物集団を含育する発酵槽の有効容積はｏ、
ｒ６であった。
培地を供給するための２つの場所はカラムの底部と中間
の高さの部分に設けた。
の高さの部分に設けた。
液面は環状傾瀉部中のオーツ々−７０−オリスイスを経
て流すことにより発酵槽内で一定に保持しＣ０ 捕集ベルの位置で捕集された発酵ガスは、その前のオリ
フィスとは別個のオリフィスにより排気させた。ガスの
一部はコンプレッサーを使用して４個のインジェクター
から３００ｄ１分の流率でカラムの底部に再噴射させた
。他の部分のガスは二酸化炭素の生成および従ってエタ
ノールの生成を指示するロタメーターを経て排気させた
。
て流すことにより発酵槽内で一定に保持しＣ０ 捕集ベルの位置で捕集された発酵ガスは、その前のオリ
フィスとは別個のオリフィスにより排気させた。ガスの
一部はコンプレッサーを使用して４個のインジェクター
から３００ｄ１分の流率でカラムの底部に再噴射させた
。他の部分のガスは二酸化炭素の生成および従ってエタ
ノールの生成を指示するロタメーターを経て排気させた
。
温度はカラムの周囲に巻かれたパイプ中の熱交換液体に
より３３℃に保持した。栄養培地は上記と同一の温度に
予熱した。更に、ガス捕集ペルの位置で２Ｎ水酸化す）
ＩＪウム水溶液全添加することによりｐＨを！に調節
した。表面活性剤の制御して添加することにより気泡の
形成を制御した。
より３３℃に保持した。栄養培地は上記と同一の温度に
予熱した。更に、ガス捕集ペルの位置で２Ｎ水酸化す）
ＩＪウム水溶液全添加することによりｐＨを！に調節
した。表面活性剤の制御して添加することにより気泡の
形成を制御した。
培地は下記のｍ成を有する合成溶液７％ら構成したニ
ゲルコース ｉｏｏ〜ｉ ｓ ｏ ？／
Ｚ硫酸アンモニウム ／ ？／ｉｔ燐酸カリウ
ム（−塩基性） ／？／＃硫酸マグネシウム
２．３”ｉ！７Ｂ酵母エキス ２．オ
？／！アルコール濃度はガス相クロマトグラフィーと、
高性能液体クロマトグラフィーによる残留糖の量の測定
により測定した。
Ｚ硫酸アンモニウム ／ ？／ｉｔ燐酸カリウ
ム（−塩基性） ／？／＃硫酸マグネシウム
２．３”ｉ！７Ｂ酵母エキス ２．オ
？／！アルコール濃度はガス相クロマトグラフィーと、
高性能液体クロマトグラフィーによる残留糖の量の測定
により測定した。
試験／
培地を充填したかつ前記条件下にある発酵槽に菌株の接
種を行った。バイオマスを形成させた後、これを発酵槽
の底部に２６７時の供給率（すなわち、コ、ｊｈ の稀
釈率）で供給した。定常状態で記録された状態パラメー
ターは下記の通りであった： 当初の基質 １００９／Ｚ 流出液中の基質 ０９／ｌ。
種を行った。バイオマスを形成させた後、これを発酵槽
の底部に２６７時の供給率（すなわち、コ、ｊｈ の稀
釈率）で供給した。定常状態で記録された状態パラメー
ターは下記の通りであった： 当初の基質 １００９／Ｚ 流出液中の基質 ０９／ｌ。
流出液中のエタノール ｊｌ！？／１１反応器中のバ
反応器区 ｊ／？／ｌ。
反応器区 ｊ／？／ｌ。
流出液中のバイオマス ／？／ｌｋ二酸化炭素の生
産速度はｒｊＯｙｄ１分、すなわち、有効容積ｌｊ当り
、１時間当り、ＣＯ２／ ／ ７？であった。エタノー
ルの生産率は有効容８／Ｚ当り、１時間当り、／２７？
であった。微生物の生長率は０． Ｏｊ １１−１に近
い値であった。比生産率（５ｐｅｃｉｆｉｅ ｐｒｏｄ
ｕｃｔｉｖｉｔｙ ）はバイオマス（乾燥材料）１１当
シ、１時間当り、エタノールコ、ｊμ？であった。基質
のエタノールへの転化率は理論最大転化率に近かったが
、微生物の有する潜在生産能力（乾燥バイオマスｌｆ当
り、７時間当り、エタノール約４ｔ？）に対する比生産
率は不良であった。これは炭素基質中での培地の消耗に
起因するものである。この定常状態の時間は意図的に！
Ｏ滞留時間（５ｔａｙ ｔｉｍｅ ）に制限した。
産速度はｒｊＯｙｄ１分、すなわち、有効容積ｌｊ当り
、１時間当り、ＣＯ２／ ／ ７？であった。エタノー
ルの生産率は有効容８／Ｚ当り、１時間当り、／２７？
であった。微生物の生長率は０． Ｏｊ １１−１に近
い値であった。比生産率（５ｐｅｃｉｆｉｅ ｐｒｏｄ
ｕｃｔｉｖｉｔｙ ）はバイオマス（乾燥材料）１１当
シ、１時間当り、エタノールコ、ｊμ？であった。基質
のエタノールへの転化率は理論最大転化率に近かったが
、微生物の有する潜在生産能力（乾燥バイオマスｌｆ当
り、７時間当り、エタノール約４ｔ？）に対する比生産
率は不良であった。これは炭素基質中での培地の消耗に
起因するものである。この定常状態の時間は意図的に！
Ｏ滞留時間（５ｔａｙ ｔｉｍｅ ）に制限した。
試験２
炭素基質中での消耗による制限を排除するために、栄養
培地のグルコース濃度を／ ／ Ａ ９ ／ ｚと′し
、また供給速度をＪｔ７Ｚ１時（すなわち≠、７ｈｌの
稀釈率）とした。
培地のグルコース濃度を／ ／ Ａ ９ ／ ｚと′し
、また供給速度をＪｔ７Ｚ１時（すなわち≠、７ｈｌの
稀釈率）とした。
定常状態中に記録された状態ツクラメ−ターは下記の通
りであった： 当初の基質 ／／ｌｆｉ！／ｌ＝流出液中
の基質 ／ｊ？／ｌ。
りであった： 当初の基質 ／／ｌｆｉ！／ｌ＝流出液中
の基質 ／ｊ？／ｌ。
流出液中のエタノール ！Ｉｆ／Ｊｐ反応器中のバイ
オマス １，３？／ｌ）流出液中のバイオマス
０．３９／１１二酸化炭素の生産率は／ ７００ゴ／分
、すなわち、有効容積／７当り、１時間当り、ｃｏ２λ
３４Ｌノであった。エタノールの生産率は有効容積／Ｊ
ｌ当り、１時間当り、２４ｔＯ？であった。
オマス １，３？／ｌ）流出液中のバイオマス
０．３９／１１二酸化炭素の生産率は／ ７００ゴ／分
、すなわち、有効容積／７当り、１時間当り、ｃｏ２λ
３４Ｌノであった。エタノールの生産率は有効容積／Ｊ
ｌ当り、１時間当り、２４ｔＯ？であった。
微生物の生長量は０．０４ｔｈ に近い値であった、
比生産率はバイオマス（乾燥材料）ｌｒ当り、７時間当
り、エタノール４１であった。
比生産率はバイオマス（乾燥材料）ｌｒ当り、７時間当
り、エタノール４１であった。
基質の転化率は理論最大転化率に近い値であった。
この定常状態の時間は意図的に２０分の、１００滞留時
間に制限しｔ。
間に制限しｔ。
試験３
この試験では第１の発酵装置に第一の発酵装置を直列に
連結した。同様の幾何学的構造の装置を使用したため、
反応器の容積は１倍の大きさく−２１）となった。第一
の発酵装置に非固定ノぐイオマス７ラクション（θ。！
〜λ？／ｉ ） Ｔｈ含有する第１の発酵装置からの発
酵培地を連続的に供給し、更に、グルコース含有量を上
昇させるために濃厚栄養培地を添加した。温度は３０℃
にセントし、ｐＨ？ｉ制御しなかつｆｃ６ 全供給量が２．３ｉ／時であ／）かつ全グルコース濃度
が／りｊ？／ｌ、の場合、定常状態において装置の出口
で下記の状態、ｏラメ−ターが得られた：流出液中のエ
タノール Ｉ／？／ｉ 流出液中の基質 コク２／ｌ 流出液中のバイオマス ０．７９／ｌ。
連結した。同様の幾何学的構造の装置を使用したため、
反応器の容積は１倍の大きさく−２１）となった。第一
の発酵装置に非固定ノぐイオマス７ラクション（θ。！
〜λ？／ｉ ） Ｔｈ含有する第１の発酵装置からの発
酵培地を連続的に供給し、更に、グルコース含有量を上
昇させるために濃厚栄養培地を添加した。温度は３０℃
にセントし、ｐＨ？ｉ制御しなかつｆｃ６ 全供給量が２．３ｉ／時であ／）かつ全グルコース濃度
が／りｊ？／ｌ、の場合、定常状態において装置の出口
で下記の状態、ｏラメ−ターが得られた：流出液中のエ
タノール Ｉ／？／ｉ 流出液中の基質 コク２／ｌ 流出液中のバイオマス ０．７９／ｌ。
従って生産率はｌ、／？／Ｉ！−に達した。前記試験例
の場合より低いこの値は、ｌＯｏＧＬより大きい高いエ
タノール濃度だよるノ々クチリアの代謝の抑制の増大と
最適でない操作条件（供給車と工程ｌと−のそれぞれの
容積の比宅）により生じたものである。
の場合より低いこの値は、ｌＯｏＧＬより大きい高いエ
タノール濃度だよるノ々クチリアの代謝の抑制の増大と
最適でない操作条件（供給車と工程ｌと−のそれぞれの
容積の比宅）により生じたものである。
試験Ｊ
定常状態を得次後、発酵槽の栄養培地を空気からの微生
物（カビ、酵母、ｃｏｅａｌ ｂａｃｉｌｌｉ ）で汚
染させた培地で置換した。
物（カビ、酵母、ｃｏｅａｌ ｂａｃｉｌｌｉ ）で汚
染させた培地で置換した。
流出液中のエタノールの濃度が１０時間で！２？／Ｉか
ら９９／ｊｐに低下したことが認められた。
ら９９／ｊｐに低下したことが認められた。
同様に、残留グルコース濃度が３！９／ｌ、まで増大し
たことが認められた。これは抑制不能な気泡の形成によ
り流出液中にザイモモナス フロックが急速に失われた
ことによるものである。
たことが認められた。これは抑制不能な気泡の形成によ
り流出液中にザイモモナス フロックが急速に失われた
ことによるものである。
供給回路を洗浄しかつ感染を防止した後、殺菌培地の供
給を再び行った結果、ｉｏｏ時間以内に当初の状態に快
復した。試験中を通じて顕微鏡により検査を行った結果
から、汚染物が徐々に消失し、若干の生存（ｒａｒｅ
）酵母がザイモモナス凝集体と共に残留していることが
認められた。
給を再び行った結果、ｉｏｏ時間以内に当初の状態に快
復した。試験中を通じて顕微鏡により検査を行った結果
から、汚染物が徐々に消失し、若干の生存（ｒａｒｅ
）酵母がザイモモナス凝集体と共に残留していることが
認められた。
ザイモモナス モビリスＺＦＩＯ（ニー４１１）の形態
学的性質を次に記載する。
学的性質を次に記載する。
本発明で用いる新規な菌株ニー ４１１菌株は公知菌株
ＮＲＲＣＢ １４０２２の連続培養により選別された変
異株である。その細胞の形状と大きさはザイモモナス・
モビリスの公知菌株、例えばＡＴＣＣ１０９８Ｂ菌株の
細胞と形態学的には公知菌株と実質的差がない。しかし
ながら本発明によるニー４１１菌株はセルロース型のヘ
キソポリマー（ｈｅＸ。
ＮＲＲＣＢ １４０２２の連続培養により選別された変
異株である。その細胞の形状と大きさはザイモモナス・
モビリスの公知菌株、例えばＡＴＣＣ１０９８Ｂ菌株の
細胞と形態学的には公知菌株と実質的差がない。しかし
ながら本発明によるニー４１１菌株はセルロース型のヘ
キソポリマー（ｈｅＸ。
ｐｏｌｙｍｅｒ）を産生じ、このヘキソポリマーは細胞
結合状態を保持することを可能にする。ニー４１１株の
生育物はミリメートル単位の寸法の凝集体（ｆｌｏｃｕ
ｌａｔｅｄ ｍａｓｓ）を形成している。培養後の培地
は、例えばＡＴＣｏ １０９８８菌株を用いた場合と違
って、細胞が培地の容積全体に分散しなしため、実際上
、透明のままである。親株のＮＲＲＣＥ １４０２２株
はかかる凝集体を形成せず、文献には非凝集性であると
記載されている（後記ＰＡＦｕらの文献参照）。
結合状態を保持することを可能にする。ニー４１１株の
生育物はミリメートル単位の寸法の凝集体（ｆｌｏｃｕ
ｌａｔｅｄ ｍａｓｓ）を形成している。培養後の培地
は、例えばＡＴＣｏ １０９８８菌株を用いた場合と違
って、細胞が培地の容積全体に分散しなしため、実際上
、透明のままである。親株のＮＲＲＣＥ １４０２２株
はかかる凝集体を形成せず、文献には非凝集性であると
記載されている（後記ＰＡＦｕらの文献参照）。
ザイモモナス・モビリスの公知菌株、例えばＡＴＣＣ１
０９８８株の形態学的性質は下記の文献に記載されてい
る。
０９８８株の形態学的性質は下記の文献に記載されてい
る。
−ＢＦ！ＲＧＥＹ’Ｓ ｒＭＡＮ、１ＪＡＬ ＯＦ Ｄ
ＥＴＥ！ＲＭＩＮＡＴＩＶＥＢＡｃＴｚＲｒｏｂｏｏｙ
Ｊ？’ｙ、ｇ （１９７４）−ＲＯＧＥＳＲＰ、Ｌ、、
ＬＥＥ Ｋ、、Ｔ、、 ＢＫＯＴＮＩＣＫ工Ｍ、Ｉｔ
＋、 ＴＲよりＥ Ｄｌ、、 「ＥＴＨＡＮＯＬ
ＰＲＯＤＵＣ−Ｔ工ＯＮ ＢＧ ＺＹＭＯＭＯＮＡＳ
ＭＯＢＩＬ工Ｓ ’ＡＤＶ。
ＥＴＥ！ＲＭＩＮＡＴＩＶＥＢＡｃＴｚＲｒｏｂｏｏｙ
Ｊ？’ｙ、ｇ （１９７４）−ＲＯＧＥＳＲＰ、Ｌ、、
ＬＥＥ Ｋ、、Ｔ、、 ＢＫＯＴＮＩＣＫ工Ｍ、Ｉｔ
＋、 ＴＲよりＥ Ｄｌ、、 「ＥＴＨＡＮＯＬ
ＰＲＯＤＵＣ−Ｔ工ＯＮ ＢＧ ＺＹＭＯＭＯＮＡＳ
ＭＯＢＩＬ工Ｓ ’ＡＤＶ。
Ｂ工ＯＣＨＩＺ ＢＮＧ 、 Ｊ ２３巻 ３７−８４
頁（１９Ｂ２）ＥＷ工Ｎ、Ｇβ工、、ＤＢ ＬＦ！Ｙ、
Ｊ、、 ”ＥＩＯＬＯＧＭ ＯＦＳＹＭＯＭＯＮＡＳ
、 ＥＡＣＴＫＲＩＯＬ、ＲＥＶ、 、 ” ４１
、１−４６頁（００６，） 明細書０浄書（内容
１こ変更′シ）−ＰＡＲＫ、Ｙ、に、、ＭＯＲＴＡＴＴ
Ｋ Ｍ、Ｐ、ＴＩＪ、、５ＡＴＯＨ０Ｈ，「Ｂ工０ＴＥ
ＣＨＮＯＬ、ＬＥＴＴＥＲ８，Ｊ旦、２２９−２３２頁
（１，９８３）
頁（１９Ｂ２）ＥＷ工Ｎ、Ｇβ工、、ＤＢ ＬＦ！Ｙ、
Ｊ、、 ”ＥＩＯＬＯＧＭ ＯＦＳＹＭＯＭＯＮＡＳ
、 ＥＡＣＴＫＲＩＯＬ、ＲＥＶ、 、 ” ４１
、１−４６頁（００６，） 明細書０浄書（内容
１こ変更′シ）−ＰＡＲＫ、Ｙ、に、、ＭＯＲＴＡＴＴ
Ｋ Ｍ、Ｐ、ＴＩＪ、、５ＡＴＯＨ０Ｈ，「Ｂ工０ＴＥ
ＣＨＮＯＬ、ＬＥＴＴＥＲ８，Ｊ旦、２２９−２３２頁
（１，９８３）
第１図は本発明の垂直チューブ状発酵装置を示す。
第２図は第１図の発酵装置内で使用される分離器を示す
。 ｌ・・・発酵槽円筒形本体、２・・・円錐部、ｌ・・・
デカンタ−１！・・・隔壁、ＩＩ・・・分離装置。 キ往姑で會を上手１ １−４すし ↑ＨＪ １ニー 百 （）Ｊ、し〜ノ昭
和６１年８月１８日
。 ｌ・・・発酵槽円筒形本体、２・・・円錐部、ｌ・・・
デカンタ−１！・・・隔壁、ＩＩ・・・分離装置。 キ往姑で會を上手１ １−４すし ↑ＨＪ １ニー 百 （）Ｊ、し〜ノ昭
和６１年８月１８日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ザイモモナス属の微生物を接種した培地の発酵帯域
で連続的な発酵を行い、微生物を凝集させそして微生物
を固定しかつ再循環させることからなる二酸化炭素とエ
タノールの製造方法において、 Ｉ−４１１の寄託番号でパスツール研究所に寄托されて
いる、高度に凝集性のザイモモナス モビリス（Ｚｙｍ
ｏｍｏｎａｓ ｍｏｂｉｌｉｓ）の菌株を培地に接種す
ること； 培地内の流体の循環速度を減少させることによつて、上
記微生物を固定し、傾瀉しついで内部で循環させること
；および 発酵帯域の頂部の乱流を、該帯域の断面積を急激に拡大
させることによつて減少させること；を特徴とする、二
酸化炭素とエタノールの製造方法。 ２、発酵ガスは発酵培地の乱流を減少させた、発酵帯域
の頂部で捕集する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、発酵ガスのフラクションを再循環させそして次の発
酵工程を開始する際に発酵帯域の下方部に再び導入する
、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、発酵培地は２０〜５０℃の温度に保持し、栄養培地
は発酵培地と同一の温度に予熱しそして発酵培地のｐＨ
はアルカリ性薬剤溶液の添加により３．７〜６．５に保
持する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、栄養培地は発酵培地の乱流を減少させた帯域の下方
の、発酵帯域の種々の位置から発酵帯域に導入しそして
発酵帯域の液体の液面は一定に保持する、特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ６、気泡の形成は表面活性剤の添加により制御する、特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ７、同一の形式の少なくとも２つの発酵工程を包含し、
これらの工程は直列的にかつ同一の条件下で行い、一つ
の工程から次の工程への微生物凝集体の移送は別個に行
う、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、３相分離は、生成した二酸化炭素の気泡を一定方向
に流動させそして微生物凝集体を発酵帯域の種々の位置
で再循環させることにより行う、特許請求の範囲第１項
記載の方法。 ９、発酵は３バール以下の圧力で行う、特許請求の範囲
第１項記載の方法。 １０、円筒体を形成するかつ内部に冷却用流体を循環さ
せる二重壁を有する垂直チューブ状発酵槽からなり； 上記発酵槽は流体を上方に垂直に流動させるものであり
そしてその下方部は円錐部を形成しかつ栄養培地を導入
するためのパイプを備えており；上記発酵槽の頂部は隔
壁により部分的に分離された２つの区画を有するデカン
ターを形成しており、第１の区画は二酸化炭素を排気す
るためのパイプを設けられており、そして上方に拡大し
ている第２の区画は発酵槽の頂部に隣接しておりまたそ
の傾斜壁は発酵槽の軸に対して約５０〜６０°の角度を
有しており； 上記第２の区画は液体生成物を排出させるためのパイプ
を設けられており； 発酵槽の本体には種々の位置に、該装置内に栄養培地を
導入するためのパイプと二酸化炭素を再循環させるため
のパイプが設けられており；そして、 発酵槽本体はその内部に、二酸化炭素を分離しかつ捕集
するための、多数の三相分離装置を設けられている；こ
とを特徴とする、連続的発酵により二酸化炭素とエタノ
ールを製造するための発酵装置。 １１、分離装置は発酵槽と同軸的な一組の円錐台からな
り、その頂部は上方に向けられており、そして一組の円
錐台の頂部の上方に、液面調節装置を備えた排気パイプ
に連結している二酸化炭素捕集器が設けられている、特
許請求の範囲第１０項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8510793A FR2584738B1 (fr) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | Procede de production d'anhydride carbonique et d'ethanol par fermentation continue, et appareillage de mise en oeuvre |
| FR8510793 | 1985-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225986A true JPS6225986A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=9321293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP61163930A Pending JPS6225986A (ja) | 1985-07-15 | 1986-07-14 | 二酸化炭素とエタノ−ルの製造方法および製造装置 |
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