JPS63164881A - Biosynthetic method and apparatus - Google Patents

Biosynthetic method and apparatus

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JPS63164881A
JPS63164881A JP23859587A JP23859587A JPS63164881A JP S63164881 A JPS63164881 A JP S63164881A JP 23859587 A JP23859587 A JP 23859587A JP 23859587 A JP23859587 A JP 23859587A JP S63164881 A JPS63164881 A JP S63164881A
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JP
Japan
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tube
mixture
core structure
biosynthetic
biosynthesis
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Pending
Application number
JP23859587A
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Japanese (ja)
Inventor
リー フィッシャー ロビンソン
アンガス ウィリアム モールソン
マーク ロバート バムフォース
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BAIOTEKUNA Ltd
Original Assignee
BAIOTEKUNA Ltd
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、生合成方法およびこの方法に使用される生合
成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a biosynthetic method and a biosynthetic apparatus used in this method.

(従来の技術とその問題点) 商業的に価値のある生成物を取得するためのバイオマス
培養に関する生合成経路は、かなりの期間使用されてき
た。多くの例は、醸造業、たとえば酵母醗酵ならびに製
薬業、たとえばペニシリンおよびセファロスポリン(c
ephalosporin)抗生物質の生産に見られる
BACKGROUND OF THE INVENTION Biosynthetic routes involving biomass cultivation to obtain commercially valuable products have been used for a considerable period of time. Many examples include the brewing industry, such as yeast fermentation, and the pharmaceutical industry, such as penicillins and cephalosporins (c
ephalosporin) found in the production of antibiotics.

このような生合成を実施する際には、改良が常に必要で
ある。か(して、たとえばwa醇反応は通常大規模の醗
酵器で実施され、その際、反応条件、たとえばaS収量
に必要な攪拌の程度を制御することが困難である。この
ような醗WI器は、また清潔にすることも困難である。
Improvements are always needed in implementing such biosynthesis. (Thus, for example, wa fermentation reactions are usually carried out in large-scale fermenters, where it is difficult to control the reaction conditions, e.g. the degree of agitation required for aS yield. It is also difficult to clean.

他の直面する問題には、バイオマス培養物内でのバクテ
リア、アメーバおよびワムシのような望ましくない顕微
鏡下でしか見えない種属の増殖がある。
Other problems encountered include the growth of undesirable microscopic species such as bacteria, amoebas and rotifers within the biomass culture.

本願発明は、光の不存在下または部分的に不存在下で良
く生育する生物を使用して実質的に商業的規模で実施で
きる改良された生合成方法およびそれに使用する装置を
提供しようとするものである。
The present invention seeks to provide an improved biosynthetic method that can be carried out on a substantially commercial scale using organisms that grow well in the absence or partial absence of light, and an apparatus for use therein. It is something.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本願発明の第1の発明の生合成方法は、光の不存在下ま
たは部分的に不存在下で成長可能な生存植物体からなる
合成混合物を該植物体の成長に必須の栄養素と共に、直
立したコア構造に巻き付けた実質的に不透明の管を通し
て流し、そして該混合物から1つまたはそれ以上の合成
生成物を回収することを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The biosynthesis method of the first invention of the present invention is a biosynthesis method consisting of living plants that can grow in the absence or partial absence of light. flowing the mixture along with nutrients essential for the growth of the plant through a substantially opaque tube wrapped around an upright core structure, and recovering one or more synthetic products from the mixture. .

実質的に不透明な管は、好ましくは、合成混合物が連続
的に流され同時に合成生成物が該混合物から連続的に回
収され栄養素および構成液体が連続的に添加される閉回
路の一部を形成する。
The substantially opaque tube preferably forms part of a closed circuit in which the synthesis mixture is continuously flowed, while synthesis products are continuously withdrawn from the mixture and nutrients and constituent liquids are continuously added. do.

このような閉回路を操作する1つの方法では、一定量の
液体を回路から回収し、固形のバイオマス生成物を液体
からろ過し、ろ液に栄養素構成液体を加え、そして殺菌
した後、ろ液を開回路に戻す。
One method of operating such a closed circuit involves withdrawing a volume of liquid from the circuit, filtering the solid biomass product from the liquid, adding a nutrient composition liquid to the filtrate, and, after sterilization, removing the filtrate. Return to open circuit.

この方法では、バイオマス生成物の液体からの回収およ
びろ液への栄養素液体の添加は開回路の外側で行われ、
ろ液は開回路に戻す前に殺菌される。かくして、閉回路
内での殺菌状態は失われていない。
In this method, the recovery of biomass product from the liquid and the addition of nutrient liquid to the filtrate are carried out outside the open circuit;
The filtrate is sterilized before being returned to the open circuit. Thus, sterile conditions within the closed circuit are not lost.

ろ液を殺菌して冷却した後、ろ液を開回路に戻す前に二
酸化炭素をろ液に導入することもできる。
After the filtrate has been sterilized and cooled, carbon dioxide can also be introduced into the filtrate before returning it to the open circuit.

本願発明の第2の発明の生合成装置は、直立したコア構
造、該コア構造に巻き付けた実質的に不透明の管、光の
不存在下または部分的に不存在下で成長し得る生存植物
体からなる合成混合物を植物体の成長に必要な必須栄養
素と共に、巻き付けた管を通して流す手段および該U合
物から1つまたはそれ以上の合成生成物を回収づる手段
を有している。
The biosynthetic device of the second invention of the present invention comprises an upright core structure, a substantially opaque tube wrapped around the core structure, and a living plant that can grow in the absence or partial absence of light. and means for flowing the synthetic mixture consisting of the U-compound along with the essential nutrients necessary for plant growth through the coiled tubing and for recovering one or more synthetic products from the U compound.

好都合には、管は不透明なポリエチレンかまたは不透明
被覆を施したポリエチレンである。
Conveniently, the tube is opaque polyethylene or polyethylene with an opaque coating.

コア構造は、シリンダー上に螺旋状に巻き付けられた管
を有する実質的に円筒状の形態である。
The core structure is substantially cylindrical in form with the tube helically wrapped onto the cylinder.

管はコア上の単一・の螺旋状層の形態であっても良く、
または多数の層が具備されていてもよい。または、該管
は直立スタック状に連結した一連の螺旋状に巻いた同心
板構造で巻き付けることもできる。
The tube may be in the form of a single spiral layer on the core;
Or multiple layers may be provided. Alternatively, the tube can be wrapped in a series of spirally wound concentric plate configurations connected in an upright stack.

好ましくは、合成混合物はコア構造の頂上までポンプで
汲み上げ、乱流条件下で巻き付けた管を通して下方向に
流される。または、合成混合物は、管の基底に導入した
適当な気体と一緒に頭部タンクまで管を通してポンプで
汲み上げることもできる。
Preferably, the synthesis mixture is pumped to the top of the core structure and flowed downward through the wrapped tube under turbulent conditions. Alternatively, the synthesis mixture can be pumped through a tube to the head tank with a suitable gas introduced at the base of the tube.

本方法は好気性または嫌気性条件下で遂行することがで
きる。したがって、二酸化炭素または空気を管に供給す
ることができ、あるいは酸素または空気/酸素混合物の
ような他の気体を所望の合成生成物に従って採用するこ
ともできる。生合成反応の中には嫌気時に進行するもの
もある。そのような場合には、このような気体の導入は
必要でない。
The method can be carried out under aerobic or anaerobic conditions. Thus, carbon dioxide or air can be supplied to the tube, or other gases such as oxygen or air/oxygen mixtures can also be employed according to the desired synthesis product. Some biosynthetic reactions proceed under anaerobic conditions. In such cases, introduction of such gas is not necessary.

本発明の1つの好ましい形態では、生合成反応がある場
合には好気的に進行し、一方ある場合には婿気的に進行
するという事実を、上記したような2つまたはそれ以上
のりアクタ−を具備し、連続して操作することによって
利用することができる。最初のりアクタ−(またはりア
クタ−の列)は二酸化炭素のような気体を発生させる嫌
気的反応を実b% するために使用し、その際、該気体
は最初の生成物バイオマスを分離した後、該気体を利用
する好気的反応の別のりアクタ−で使用される。
In one preferred form of the invention, the fact that some biosynthetic reactions proceed aerobically, while others proceed aerobically, is incorporated into two or more biosynthetic reactions as described above. - and can be used by continuous operation. The first reactor (or bank of reactors) is used to perform an anaerobic reaction that generates a gas such as carbon dioxide, which gas is released after separation of the initial product biomass. , used in other actors for aerobic reactions that utilize this gas.

本発明のざらに好ましい形態によれば、アンモニアガス
が窒素源または窒素源の1つとして使用される。アンモ
ニア注入を制御して使用すると、バクテリア、アメーバ
およびワムシのような望ましくない顕微鏡でしか見えな
い種属の増殖を最少にするのに利点のあることが見出だ
されている。
According to a particularly preferred form of the invention, ammonia gas is used as the nitrogen source or one of the nitrogen sources. The controlled use of ammonia injection has been found to be advantageous in minimizing the growth of undesirable microscopic species such as bacteria, amoebae and rotifers.

アンモニウム塩およびアンモニウムイオンが存在すると
そのような増殖を閉止し、−力値物体成長の栄養素源と
して作用するものと考えられている。
It is believed that the presence of ammonium salts and ammonium ions shuts down such growth and acts as a nutrient source for force value object growth.

合成のための栄養素は精糖工場もしくは精油所の廃液ま
たは他の生物学的酸素要求量の高い炭水化物廃液のよう
な廃水によって少なくとも一部は提供される。かくして
、このような廃水は該工程中に純化されるので、バイオ
マスは廃水処理プロセスの価値ある副生成物として製造
される。
Nutrients for the synthesis are provided at least in part by wastewaters such as sugar mill or oil refinery effluents or other carbohydrate effluents with high biological oxygen demand. Biomass is thus produced as a valuable by-product of the wastewater treatment process, as such wastewater is purified during the process.

特に好ましい管材はボリエブーレン、殊に低密度ポリエ
チレンであり、これは原価が低く、そしてまたバイオマ
ス媒体による攻二繋に耐性であるという貴重な利点を有
している。管は適切には黒もしくは黒みがかった不透明
色であるか、または不透明の裏張りをするか、またはこ
のような仕上げを与えるため塗料で被覆する。金属製の
管を使用することもできる。所望の場合には、不透明管
【よ反応に必要な熱を吸収させるために太陽光に暴露す
ることもできる。この場合、管には太陽光による劣化を
抑制するために保護被覆を施すこともできる。所望の場
合には、管は強化目的、たとえば圧力反応用に強化型で
あるかまたは樹脂で被覆することもできる。
A particularly preferred tubing material is Borieburene, especially low density polyethylene, which has the valuable advantages of low cost and also resistance to attack by biomass media. The tube is suitably black or blackish opaque, or has an opaque backing, or is coated with paint to provide such a finish. Metal tubes can also be used. If desired, the opaque tube can also be exposed to sunlight to absorb the heat required for the reaction. In this case, the tube can also be provided with a protective coating to prevent deterioration due to sunlight. If desired, the tubes can also be reinforced or coated with resin for reinforcement purposes, for example for pressure reactions.

(実施例) 添附の図面を参照して実施例によって本発囮を説明する
(Example) The present decoy will be described by way of an example with reference to the accompanying drawings.

第1図に示される生合成[iは、直立しそして実質的に
円筒状であるコア構造2(点線で示される)からなる。
The biosynthesis shown in FIG. 1 consists of a core structure 2 (indicated by dotted lines) that is upright and substantially cylindrical.

コア構造は連続した外部表面を具備し、そしてたとえば
中空のコンクリート部分で形成することができる。リア
クターの大きさに従って、コンクリート部分は検査C1
および保守要員が内部に入り、そしてコア構造の頂上部
に位置する装置に達することを可能にする内部通路階段
を有することができる。または、コア構造は透かし細工
構造であることができ、たとえば商標[デ許ジオン(D
exion) Jで知られているような金属支持体で構
成されていてもよく、またはコアは円筒形状の金属網目
構造であることもできる。
The core structure has a continuous external surface and can be formed, for example, from a hollow concrete section. According to the size of the reactor, the concrete part is inspected C1
and can have internal passage stairs that allow maintenance personnel to enter the interior and reach equipment located at the top of the core structure. Alternatively, the core structure can be an openwork structure, for example the trademark
exion) J, or the core can be a cylindrical metal network.

コア構造2の上部には、水平螺旋状に巻いた実質的に不
透明な材料の管6がある。好ましい材料はポリエチレン
であり、好ましくは低密度のポリエチレンであり、この
ような管は低原価であり、容易に押出すことができ、そ
して長い長さで巻き付けることができる。ポリエチレン
はまた良好な腐食耐性の利点も有しており、そして大量
の醗酵方法に慣用的に使用されているステンレス鋼のよ
うな材料よりもはるかに広範に反応混合物の化学的条件
に耐性がある。しかしながら、他のプラスチック材料、
たとえば不透明の可塑性塩化ポリビニルを使用すること
ができ、またはゴムを使用することもできる。薄黒くし
たガラスのような材料ちまた、使用条件に耐えるもので
あれば使用することができる。管を支え、巻き付ける管
のすべり落ちを防止するために止め釘(示されていない
)をコア構造から突き出せることができる。
On top of the core structure 2 is a horizontally spirally wound tube 6 of substantially opaque material. The preferred material is polyethylene, preferably low density polyethylene; such tubing is low cost, can be easily extruded, and can be wrapped in long lengths. Polyethylene also has the advantage of good corrosion resistance, and is resistant to the chemical conditions of reaction mixtures to a much wider range than materials such as stainless steel, which are conventionally used in bulk fermentation processes. . However, other plastic materials,
For example, opaque plastic polyvinyl chloride can be used, or rubber can also be used. Materials such as darkened glass may also be used if they withstand the conditions of use. A peg (not shown) can protrude from the core structure to support the tube and prevent the wrapping tube from slipping off.

強化するという理由で所望の場合には、管は、たとえば
ガラスファイバーまたは他のファイバーで強化した樹脂
の強化外部被覆を有することもできる。これは、かなり
の圧力下で生合成を実施することが望ましい場合に、特
にIai fflがある。
If desired for reinforcement reasons, the tube can also have a reinforced outer coating, for example of resin reinforced with glass fibers or other fibers. This is particularly the case when it is desirable to carry out biosynthesis under considerable pressure.

コア構造は立体であることができ、たとえば管巻き物を
配置した現存のタンクであることができる。タンクは任
意の所望の直径、たとえば2から5mまで可能である。
The core structure can be three-dimensional, for example an existing tank arranged with tube wraps. The tank can be of any desired diameter, for example from 2 to 5 m.

コア構造2の低部端は地中に埋設されており、管6の低
部端10は地中を通って、一般的には12で示される制
御ポンプ装置に達している。隔膜ポンプまたは任意の他
の適当なタイプのポンプを内装できるポンプ装@12は
、管6、中央管16並びに合成混合物の流れに添加され
る、たとえば二酸化炭素および/または空気、アンモニ
ア、アンモニウム塩、尿素、合成栄養物等によって提供
されるような栄養素および窒素深川の供給ライン14に
連結されている。供給ラインは好都合にはコンピュータ
ーで制御される。出口管15は、コア構造2の中空中心
を上方向に延びて配置した中央管16を昇って頭部タン
ク18まで合成混合物をポンプ装置から運ぶ。頭部タン
ク1日は、生成物流をライン20で回収できるようにす
る適当な洗浄樋(示されていない)を有することができ
る。
The lower end of the core structure 2 is buried underground, and the lower end 10 of the tube 6 passes underground to a control pump arrangement, generally indicated at 12. The pumping device @ 12, which can be equipped with a diaphragm pump or any other suitable type of pump, is used to pump the tubes 6, the central tube 16 and the pumps added to the stream of the synthesis mixture, such as carbon dioxide and/or air, ammonia, ammonium salts, It is connected to a supply line 14 of nutrients and nitrogen, such as provided by urea, synthetic nutrients, etc. The feed line is conveniently computer controlled. The outlet pipe 15 conveys the synthesis mixture from the pumping device up a central pipe 16 arranged extending upwardly through the hollow center of the core structure 2 to a head tank 18 . The head tank may have a suitable wash trough (not shown) to allow the product stream to be collected in line 20.

たとえば、洗浄樋中で混合物の頂上部方向に上昇してい
る、さらに濃縮された生成物は堰装置手段で回収するこ
とができる。あるいは、他の、たとえばハイドロサイク
ロンのような分離手段を頭部タンク18に置くことがで
きる。ライン20は頭部タンク18の側面から出ている
ように示されているが、これは生成物をコア構造の基底
で回収し得るように、コア構造2の中心から下方に伸ば
しても同等に良好である。頭部タンクはまた、生成した
気体を除くために除去系を有することもできる。
For example, the more concentrated product rising towards the top of the mixture in the wash trough can be recovered by means of a weir device. Alternatively, other separation means, such as a hydrocyclone, can be placed in the head tank 18. Although line 20 is shown emerging from the side of head tank 18, it could equally well extend downward from the center of core structure 2 so that product could be collected at the base of the core structure. In good condition. The head tank can also have a removal system to remove generated gases.

または、合成混合物は巻き杭管の基底で導入された適当
な気体と共に巻き杭管から頭部タンク18までポンプで
汲み上げられ、タンク18からポンプへの戻しライン1
6は、必要ならばその内部に組み込まれた流量計および
/または熱交換器またはそのような装置を有することが
認められよう。
Alternatively, the composite mixture can be pumped from the coil pile tube with a suitable gas introduced at the base of the coil pile tube to the head tank 18, and from the tank 18 to the return line 1 to the pump.
It will be appreciated that 6 may have flow meters and/or heat exchangers or such devices incorporated therein if necessary.

生合成装置の寸法は実施されるバイオマス生産に従って
変化する。
The dimensions of the biosynthesis equipment vary according to the biomass production carried out.

生合成装置を使用する例にはWI母の醗酵および、たと
えばセフ10スポリンまたはペニシリン抗生物質を与え
るかびの培養がある。
Examples of the use of biosynthetic equipment include the fermentation of WI mothers and the cultivation of molds to yield, for example, cef-10sporin or penicillin antibiotics.

管直径は変動し得ることが認められようが、管の直径は
物質がコイルを通過するときに乱流を助長するために十
分小さく維持すべきである。乱流は管内部の望ましくな
い付着の防止に役立ち、その結果、プラントの作業寿命
が高まる。好ましくは乱流は少なくとも2000のレイ
ノルズ(Reynolds)数を与える程度である。
Although it will be appreciated that the tube diameter may vary, the tube diameter should be kept small enough to encourage turbulence as the material passes through the coil. Turbulent flow helps prevent undesired fouling inside the pipes, thus increasing the working life of the plant. Preferably the turbulence is of such a degree as to give a Reynolds number of at least 2000.

もらろん、ポンプ装置は地上に置くことができるが、図
示された生合成装置は各バイオリアクター間の空間を最
大にするために地中に埋め込んだポンプ装置12を有し
ている。第2図で示された実施例で、ポンプ装置を埋め
込むことが生合成装置間の施設用通路や生成物収集運搬
手段を可能にするのに適当な空間を与えることが理解さ
れよう。
Of course, the pumping device could be located above ground, but the illustrated biosynthesis device has the pumping device 12 buried underground to maximize the space between each bioreactor. It will be appreciated that in the embodiment shown in FIG. 2, embedding the pumping equipment provides adequate space to allow for facility passageways between biosynthesis equipment and product collection and transportation means.

このようなm 設には、極端な天候条件に対処するため
の設備、たとえば回路内に含まれる熱交換器が含まれ、
そしてたとえば霜の可能性のある寒い −夜間条件では
、必要なときには生合成装置の上部に置いた除去可能な
絶縁被覆物を設置することができる。同様に、非常に熱
い条件下では、冷却剤を外部装置からりアクタ−に散布
することができる。または、生合成装置自体が、所望の
ときには、中空のコア構造の上方へ通る供給管によって
コア構造2の頂上部へ供給される散水環の設備のような
、管6への冷却剤散布を指示する設備を含むこともでき
る。もちろん、生合成装置は外部環境下で操作する必要
はない。
Such equipment includes equipment for dealing with extreme weather conditions, such as heat exchangers included in the circuit;
And, for example, in cold-night conditions with the possibility of frost, a removable insulating covering placed on top of the biosynthesis apparatus can be installed when necessary. Similarly, under very hot conditions, coolant can be sprayed onto the actor from an external device. Alternatively, the biosynthesis device itself directs the dispersion of coolant into a tube 6, such as the provision of a watering ring, which is fed to the top of the core structure 2 by a feed tube passing above the hollow core structure, when desired. It can also include equipment for Of course, the biosynthetic apparatus does not need to operate in an external environment.

示されたりアクタ−の改良(示されていない)では、コ
ア構造2はコア構造の底部に延びた管に通じている中央
の循環洗浄樋を経由して生成物を回収するために用意し
た手段と共に回転プラットホーム上に装備される。この
ような配置は回転速度を使用して管内に流れ特性をもた
らすという利点を有している。
In the shown and actor modifications (not shown), the core structure 2 is provided with means for recovering the product via a central circulating wash trough leading to a tube extending to the bottom of the core structure. and is mounted on a rotating platform. Such an arrangement has the advantage of using rotational speed to create flow characteristics within the tube.

大規模での使用に適するバイオマス生産の別の方法では
第3図で説明されるプラントを使用する。
Another method of biomass production suitable for large scale use uses the plant illustrated in FIG.

このプラントは、平行に配置され、そして各々適当なコ
ア構造(示されていない)上に装備された一対の実質的
に不透明のコイル管21および22からなる。コイルは
、たとえば長さ500mおよび直径30IIIIlのプ
ラスチック管である。2つのコイルが示されているけれ
どblさらに多くのコイルを使用することができる。合
成混合物は単一ライン25からライン23および24を
経由してコイル21および22に供給され、流量計26
を介してポンプ装置27(好適には隔膜ポンプ)で汲み
上げられた再循環反応物と共に供給される。ライン25
に到達する前に、再循環反応剤は浸漬加熱器29を備え
た熱交換ユニット28を通過する。ユニット28は、寒
い天候下で必要ならば熱の供給に役立ち、または熱い周
囲条件中で熱を除去するのに役立つ。二酸化炭素および
空気もイれぞれライン30Jりよび31上の適当な流i
d計(示されていない)を経由してライン25に供給さ
れる。
The plant consists of a pair of substantially opaque coiled tubes 21 and 22 arranged in parallel and each mounted on a suitable core structure (not shown). The coil is, for example, a plastic tube with a length of 500 m and a diameter of 30 III. Although two coils are shown, more coils can be used. The synthetic mixture is fed from a single line 25 via lines 23 and 24 to coils 21 and 22 and to a flow meter 26.
via a pumping device 27 (preferably a diaphragm pump) with recycled reactant pumped. line 25
Before reaching , the recycled reactant passes through a heat exchange unit 28 with an immersion heater 29 . Unit 28 serves to supply heat if necessary in cold weather or to remove heat in hot ambient conditions. Carbon dioxide and air are also supplied in appropriate streams on lines 30J and 31, respectively.
d meter (not shown) to line 25.

コイル21および22の頂上部で、流れている合成混合
物は、戻し管35を通して混合物がバッグフィルター3
6(ここで生成物バイオマスが集められ定期的に回収さ
れる)まで下方向に流れるようにした溢出採取器装置3
4を備えた頭部タンク33への通路用のライン32で一
緒になる。このバッグは大きな成熟生成物を保持し、一
方、より小さな成長生成物を通過させる網である。バッ
グフィルター36は、ライン38により構成水が、そし
て一連の栄養素供給器40からライン39により栄養素
が供給されるフィルターユニット37中に配置される。
At the top of coils 21 and 22, the flowing synthetic mixture passes through return pipe 35 where the mixture passes through bag filter 3.
6 (where the product biomass is collected and periodically withdrawn), an overflow collector device 3 with downward flow to
They come together in a line 32 for passage to a head tank 33 with 4. This bag is a mesh that retains large mature products while allowing smaller growth products to pass through. The bag filter 36 is placed in a filter unit 37 that is supplied with constituent water by line 38 and nutrients by line 39 from a series of nutrient supplies 40 .

水J3よび栄香素を添加したユニット37中のろ液はラ
イン41により、水位制御バルブ43に応答するポンプ
42の作用下で、頭部タンク33に戻される。
The filtrate in the unit 37, with addition of water J3 and ferns, is returned by line 41 to the head tank 33 under the action of a pump 42 responsive to a water level control valve 43.

過剰の二酸化炭素(および/または他の気体生成物)は
ライン411で頭部タンク33から回収する。必要なと
きには、空気は空気パージライン45で頭部タンク33
に供給する。溢出採取器装置34で下に流れない合成程
合物を循環させてライン46でポンプ装置27に戻す。
Excess carbon dioxide (and/or other gaseous products) is recovered from head tank 33 in line 411. When needed, air is transferred to the head tank 33 via an air purge line 45.
supply to. The overflow collector device 34 circulates the synthesis mixture that does not flow down and returns to the pump device 27 in line 46.

系内の循環および生成物の採取は電気的に操作される圧
力制御バルブで制御する。このバルブは操業開始後ひと
たび最適合成条件が)構成される(たとえば光学密度測
定によって測定されるように)と操作に関与する。
Circulation within the system and product withdrawal are controlled by electrically operated pressure control valves. This valve is involved in operation once the optimal synthesis conditions have been established (as determined by optical density measurements, for example) after commissioning.

循環系では、しぼり出し回収および殺菌回路、たとえば
第6図に関連して以下にさらに説明するような回路を組
み込むことができる。
The circulation system may incorporate a squeeze collection and sterilization circuit, such as that described further below in connection with FIG.

上述した装置では、合成混合物はコイルに汲み上げられ
生成物は戻し管35を通って重力に基づいて下方に流れ
ることが認められる。まっすぐで比較的長い下向きの、
フィルターバッグ36への戻し管35は詰まりを防止す
る高い速度を与える。
In the apparatus described above, it is observed that the synthesis mixture is pumped into the coil and the product flows downwards under the force of gravity through the return pipe 35. Straight and relatively long downwards,
Return tube 35 to filter bag 36 provides high velocity to prevent clogging.

管状モジュールを使用するときには、艮い流路でさえ管
を通して流速を制御できるように、中間ポンプおよび/
または空気もしくは蒸気注入の備えをする。これは、反
応媒体が、たとえばある醗酵過程で粘性になる傾向を有
するときに、特に価値がある。
When using tubular modules, intermediate pumps and/or
or provide for air or steam injection. This is particularly valuable when the reaction medium has a tendency to become viscous, for example during certain fermentation processes.

第4図は、圧力低下(および温かいとき、たとえば35
℃で管の伸長がある場合)の問題を克服する設備を具体
化した改良リアクターを図式的に説明する。かくして、
コイル50はコアIO1の斯面に配置されている。合成
混合物は、再循環ポンプおよび熱交換器ユニット52を
介してコイルに汲み上げられるが、全てがコイルの底部
に導入されるのではなくて、一連の入口ライン53によ
ってそれに沿って導入される。必要な反応気体も各ライ
ン53へのバルブ入口58を有する供給主管57を介し
て各ライン53へ導入される。同様に、出ログイン54
は上昇主管56を介して各コイル部から頭部タンク55
へ導かれる。上昇主管56は管の増大に応じるためにコ
イルの側面で移動できるように構成することが右利であ
る。かくして、この主管は柔軟性であるかまたは固いが
柔軟な装着を具備していることができる。各コイル部分
における管の長さは流速、管内径および塔の高さ等によ
って変化するが、長さ約300 IIで内径20amを
有する約8個のサブユニットが適当であることが見出だ
されている。
Figure 4 shows the pressure drop (and when warm, e.g. 35
An improved reactor embodying an arrangement for overcoming the problem (in the case of tube elongation at °C) is schematically described. Thus,
The coil 50 is arranged on this side of the core IO1. The synthesis mixture is pumped into the coil via a recirculation pump and heat exchanger unit 52, but rather than all being introduced at the bottom of the coil, it is introduced along it by a series of inlet lines 53. The necessary reaction gases are also introduced into each line 53 via a feed main 57 having a valve inlet 58 to each line 53. Similarly, exit login 54
is connected to the head tank 55 from each coil section via the rising main pipe 56.
be led to. It is advantageous to configure the rising main pipe 56 so that it can be moved on the side of the coil to accommodate the increase in pipe size. This main tube can thus be flexible or have a rigid but flexible attachment. The length of the tube in each coil section will vary depending on flow rate, tube internal diameter, tower height, etc., but approximately 8 subunits with a length of approximately 300 II and an internal diameter of 20 am have been found to be suitable. ing.

生合成装置は容易に組立てることができ、そして所望の
場合にはモジュールの形態で構成できることが認められ
よう。かくして、管状コイルは、反応生成物を必要によ
り除去しおよび/または任意の必要な栄養素を追加して
供給し得るバルブおよび接合部を有する部分品で容易に
構成される。
It will be appreciated that the biosynthetic apparatus can be easily assembled and configured in modular form if desired. Thus, the tubular coil is easily constructed of parts with valves and joints that can optionally remove reaction products and/or supply any additional nutrients needed.

これは特に、ある種の醗酵反応のような急速反応に有用
である。
This is particularly useful for rapid reactions such as certain fermentation reactions.

ポンプ操作は、しばしば望ましいように、管内で高い乱
流を与えるのに必要な動力を提供するようにと上)ホし
たが、ある反応では、たとえば生成物細胞が細心の性急
を要する天然物である場合には、より低い流れ条件を採
用することが望ましい。
Pumping is often desirable (see above) to provide the necessary power to provide high turbulence in the tube, but in some reactions, for example, the product cells are natural products that require extreme haste. In some cases it is desirable to employ lower flow conditions.

そのような場合には、循環を維持するための揚力として
空気および/または他の気体供給を用いることで十分で
ある。必要な場合には、圧縮気体ベンチュリジェットま
たは蒸気ジェットを使用することができる。蒸気注入は
特に、ある石の熱が成長に必要な場合に適している。
In such cases, it is sufficient to use air and/or other gas supplies as lift to maintain circulation. Compressed gas venturi jets or steam jets can be used if necessary. Steam injection is particularly suitable when certain stones require heat for growth.

上述した方法および装置は広範囲のバイオマス生産方法
に適用できる。所望の場合には、リアクターへの供給系
は、痕跡量の元素量を変える種々の条件下で、セレン、
コバルト、銅、亜鉛、ガリウムおよびゲルマニウムのよ
うな1つまたはそれ以上の痕跡量元素を少量導入するよ
うに制御することもできる。本方法が、純粋で一定の生
成物を生じさせる制御条件下で単一株の純粋バイオマス
の生産を可能にすることが理解されよう。採用した補助
的な処置によって、バイオマス中の価値ある生成物の濃
度を高めることができる。
The methods and apparatus described above are applicable to a wide range of biomass production methods. If desired, the feed system to the reactor can contain selenium, selenium,
It is also possible to control the introduction of one or more trace elements such as cobalt, copper, zinc, gallium and germanium in small amounts. It will be appreciated that the method allows for the production of single strain pure biomass under controlled conditions that yield a pure and consistent product. The auxiliary treatments employed can increase the concentration of valuable products in the biomass.

生合成装置へ供給される栄養素および操作条件をかなり
変え得ることが認められよう。
It will be appreciated that the nutrients supplied to the biosynthetic apparatus and the operating conditions can be varied considerably.

アンモニアガスを窒N源の1つとして、または唯一の窒
素源として使用することに価値のあるこが見出されてい
る。アンモニアガスを制御して注入すると、ある生物の
成長は促進させるが、バクテリア、アメーバおよびワム
シのような顕微鏡下でしか見えない望ましくない生命の
増殖は阻止される。このことは、このような顕微鏡的種
属の増殖が以前に提案されたバイオマス生産方法での主
要な問題であったので、かなり商業的に重要である。バ
クテリア増殖を阻止する他の気体、たとえば−酸化炭素
を使用することもできる。
It has been found that there is value in using ammonia gas as one or only nitrogen source. Controlled injection of ammonia gas promotes the growth of some organisms, but inhibits the growth of undesirable microscopic life such as bacteria, amoebas, and rotifers. This is of considerable commercial importance since the proliferation of such microscopic species has been a major problem in previously proposed biomass production methods. Other gases that inhibit bacterial growth can also be used, such as carbon oxide.

その代わりとして、またはそれに加えて、バクテリア侵
入問題は管の透明部の紫外線照射を使用することによっ
て少なくとも一部は軽減することができる。これは、た
とえば管の1つまたはそれ以上の透明部の周囲に紫外線
放射コイルを巻くことによって、および/または管内、
好適には管の特に拡大した部分内に紫外線放射管を包含
させることによって達成することができる。
Alternatively, or in addition, the bacterial infiltration problem can be alleviated, at least in part, by using ultraviolet irradiation of the transparent portion of the tube. This can be done, for example, by wrapping an ultraviolet radiation coil around one or more transparent parts of the tube and/or by
This can preferably be achieved by encapsulating the UV radiation tube within a particularly enlarged section of the tube.

上述したりアクタ−は好気的および嫌気的両名のバイオ
マス生産方法に使用するのに適している。
The actors described above are suitable for use in both aerobic and anaerobic biomass production processes.

したがって、二酸化炭素または空気のような気体は、た
とえばスピルリナ(Spirulina)およびクロレ
ラに使用することができ、一方、空気/酸素混合物また
は酸素単独は酵母増殖のような方法に使用することがで
きる。嫌気的方法も実施することができる。
Thus, gases such as carbon dioxide or air can be used for example for Spirulina and Chlorella, while air/oxygen mixtures or oxygen alone can be used for methods such as yeast propagation. Anaerobic methods can also be carried out.

本発明のさらに有用な実施態様によれば、2つの生合成
装置または生合成装置の列を連続して結合することがで
き、その際、最初の生合成装置は嫌気的反応に使用し、
一方2番目のりアクタ−はCO2利用酸素産生藻類の培
養でCO2を利用する。このような系を第5図で説明す
る。
According to a further useful embodiment of the invention, two biosynthetic devices or a train of biosynthetic devices can be connected in series, the first biosynthetic device being used for an anaerobic reaction;
On the other hand, the second glue actor uses CO2 in the cultivation of oxygen-producing algae. Such a system will be explained with reference to FIG.

第5図の流れ図では、生物学的酸素要求量の高い廃液を
、二酸化炭素生産生物培養の栄養素として最初の列のり
アクタ−61までライン60を通過させる。リアクター
61中で生産した二酸化炭素はライン62で回収される
。リアクター61からの液体はライン63によってフィ
ルターユニット64で回収され、そこで固形バイオマス
が回収される。ライン62中の二酸化炭素流は、二酸化
炭素を消費し酸素を産生する生物を培養するための2番
目の列のりアクタ−66への栄養素として通すためにラ
イン65中でフィルターユニット64からの液体と一緒
にする。酸素は任意の適当な目的のためにライン67で
回収され、一方ライン68で回収される液体はユニット
69でろ過して、固形のバイオマス生成物を得る。ライ
ン70に残っている液体は生物学的酸素要求値がかなり
減少している。リアクター61および6Gの列は両者共
、光の不存在下で生物反応を実施する本願発明に従って
、不透明の管からなる。もちろん、さらに工程を加える
こともでき、そして任意の所望の数の生合成装置を各列
に使用することができる。
In the flow diagram of FIG. 5, waste fluid with high biological oxygen demand is passed through line 60 to the first row of actuators 61 as nutrients for carbon dioxide producing biological cultures. Carbon dioxide produced in reactor 61 is recovered in line 62. Liquid from reactor 61 is collected by line 63 at filter unit 64 where solid biomass is collected. The carbon dioxide flow in line 62 is combined with liquid from filter unit 64 in line 65 for passage as nutrients to a second row glue actor 66 for culturing carbon dioxide consuming and oxygen producing organisms. let's do it together. Oxygen is recovered in line 67 for any suitable purpose, while liquid recovered in line 68 is filtered in unit 69 to obtain a solid biomass product. The liquid remaining in line 70 has a significantly reduced biological oxygen demand. Both rows of reactors 61 and 6G consist of opaque tubes in accordance with the present invention to carry out the biological reaction in the absence of light. Of course, additional steps can be added and any desired number of biosynthetic devices can be used in each train.

最初のりアクタ−で製造された他の任意の気体を次の生
合成装置か、または他の目的に使用することができる。
Any other gas produced in the first glue actor can be used in the next biosynthesis device or for other purposes.

複数のりアクタ−を使用すると、1つのりアクタ−を光
合成反応に使用し、一方もう1つのりアクタ−を光の不
存在下で生合成反応の進行に使用するとき、有用である
ことも証明できる。
The use of multiple polyactors may also prove useful when one polyactor is used for photosynthetic reactions while another polyactor is used to proceed with biosynthetic reactions in the absence of light.

混合物を再循環して連続的に操作し得る方法を備えると
、気体および栄養素の消費が最小の損失でできるだけ少
なく維持される。生成物の気体は隣接した任意の化学プ
ラントで使用できる。生産された熱は熱交換で使用でき
る。高いバイオマス密度が得られる。遺棄された不均一
・な資源でさえ使用づることができ、装置の大きさは増
大する需要を満たすため容易に拡張できる。最低的10
°Cの温度を維持するには厳しい冬でさえせいぜい低度
の熱しか必要でない。夏に冷却するのt、L適切な最′
R温度を維持するために望ましい。乱流条件を使用する
と清浄が必要となる前に長い操業期間が可能となり、そ
の結果、操業休止期間を最小に維持できる。いずれの場
合にも、管の清浄化は比較的容易な操作であり、管内に
清浄化「小球」を通過させて行うことができる。これは
、夾雑物をしばしば壁から剥がし取らなければならない
慣用の醗酵タンクの清浄化で直面する問題と対照的であ
る。
Providing a method that can recirculate the mixture and operate continuously keeps the consumption of gases and nutrients as low as possible with minimal losses. The product gas can be used in any adjacent chemical plant. The heat produced can be used in heat exchange. High biomass density can be obtained. Even derelict and heterogeneous resources can be used, and the size of the device can be easily expanded to meet increasing demands. lowest 10
Maintaining a temperature of °C requires at most low-grade heat even in harsh winters. Suitable temperature for cooling in summer
Desirable to maintain R temperature. The use of turbulent flow conditions allows for long periods of operation before cleaning is required, so that downtime can be kept to a minimum. In either case, cleaning the tube is a relatively easy operation and can be accomplished by passing a cleaning "glob" through the tube. This is in contrast to the problems faced in cleaning conventional fermentation tanks, where contaminants often have to be scraped off the walls.

上述した系が自動制御に向いており、全体のモジュール
配置をコンピュータ制御でき、これにより労働力が節約
されることが理解されよう。もう1つの利点は、このよ
うな多数モジュール系の一部は、必要ならば、1つのタ
イプの生成物生産から他の生成物生産に、主要プラント
の修正をする必要がなく、切換えることができることで
ある。
It will be appreciated that the system described above lends itself to automatic control and the entire module arrangement can be computer controlled, thereby saving manpower. Another advantage is that parts of such multi-modular systems can be switched, if necessary, from the production of one type of product to another without the need for modification of the main plant. It is.

第6図では、数字101は、第1図で示される一タイプ
のりアクタ−を示し、その際バイオマス培養物が処理温
度、たとえば28〜30℃の滅菌条件下で生じる。液体
は連続的に容器から離脱頭部102までポンプで汲み上
げられ、必要ならば、熱交換器113を有する再循環ポ
ンプ112によって容器101に戻す。離脱頭部102
中で、処理中に発生した気体は大気中に排出される。
In FIG. 6, the numeral 101 indicates one type of glue actor as shown in FIG. 1, in which the biomass culture is produced under sterile conditions at a processing temperature, for example 28-30°C. Liquid is continuously pumped from the vessel to the detachment head 102 and, if necessary, returned to the vessel 101 by a recirculation pump 112 with a heat exchanger 113. Detachable head 102
Inside, gases generated during processing are discharged into the atmosphere.

バルブ103は、IJIR頭部102から通じている管
115に位置しており、そして定期的にこのバルブは1
llI!脱頭部102から液体を流出させるために開け
られる。この液体は一定量の流出、たとえば閉鎖系中の
循環液体の5〜10%であることができ、バルブは総液
体の10〜20%をリアクター101から配送させるた
め所定の間隔、たとえば1時間毎に操作することができ
る。管115に沿って流れる液体はろ送糸104に入り
、そこからスピルリナのような固形バイオマス生成物B
が液体ろ液から除去される。ろ送糸は任意の多数の取卸
のタイプ、すなわち回転真空ろ過器、マイクロフィルタ
ー、エツジフィルターもしくは単純なプフナー型または
さらにフィルター押圧の1つであることができる。ろ送
糸の特定の形態は、生成されるバイオマス培養物の特定
のタイプによって選択される。ろ送糸からのる液は、供
給源105から栄養素がさらに添加される混合タンク1
06に通過さける。この栄養素は液体の形態であり、炭
酸塩、りん酸塩、硝酸塩またはる液中に適当なものであ
るような他の化学品の値を示す自動分析器に従ってタン
ク中のる液に添加される。
Valve 103 is located in tube 115 leading from IJIR head 102, and periodically this valve
llI! It is opened to allow liquid to flow out from the decapitated head 102. This liquid can be a fixed amount of outflow, e.g. 5-10% of the circulating liquid in a closed system, and the valve is arranged at predetermined intervals, e.g. every hour, to deliver 10-20% of the total liquid from the reactor 101. can be operated on. The liquid flowing along the tube 115 enters the filtration thread 104 and from there a solid biomass product B such as spirulina.
is removed from the liquid filtrate. The filtration thread can be one of any of a number of withdrawal types, ie a rotary vacuum filter, a microfilter, an edge filter or a simple Puchner type or even a filter press. The particular form of filter thread is chosen depending on the particular type of biomass culture being produced. The liquid from the filtration thread is transferred to a mixing tank 1 where nutrients are further added from a source 105.
Avoid passing on 06. This nutrient is in liquid form and is added to the liquid in the tank according to an automatic analyzer that shows the values of carbonates, phosphates, nitrates or other chemicals that are appropriate in the liquid. .

リアクター101内での無菌状態はろ道糸114および
混合タンク106では保持されていないことがあるので
、添加栄養素を有するる液は、ろ液中に含まれる敵対す
る全てのバクテリアおよび他の生存物質を死滅させる滅
菌器107を通過させる。滅菌2に入る前に、ろ液は好
都合には、少なくとも0.2μmの残存する固形物を除
去するために、マイクロフィルター116の形態の限外
ろ過器ユニットを通過させる。滅菌系は通常は蒸気滅菌
器である。任意の残渣バイオマス物質および死滅バクテ
リア並びに他の物質は滅菌液からろ取することができる
。液体は滅菌器から冷却器108を通過させ、温度を約
20℃に低下させる。所望ならば、冷却した液体を次い
で吸収ユニット109に導入し、吸収ユニット109で
は、供給源110からの二酸化炭素を液体中に存在する
水酸化アルカリと反応させるのに適切な量で加えて溶液
中の炭酸塩および重炭酸塩を必要な値まで上昇させる。
Since sterility within reactor 101 may not be maintained in thread 114 and mixing tank 106, the liquid with added nutrients will be free of all hostile bacteria and other viable substances contained in the filtrate. It passes through a sterilizer 107 where it is killed. Before entering sterilization 2, the filtrate is conveniently passed through an ultrafilter unit in the form of a microfilter 116 in order to remove residual solids of at least 0.2 μm. The sterilization system is usually a steam sterilizer. Any residual biomass material and killed bacteria and other materials can be filtered from the sterilization fluid. The liquid is passed from the sterilizer through cooler 108 to reduce the temperature to about 20°C. If desired, the cooled liquid is then introduced into an absorption unit 109 where carbon dioxide from source 110 is added in an amount suitable to react with the alkali hydroxide present in the liquid to form a solution. carbonate and bicarbonate to the required value.

添加する二酸化炭素の量は電気的に制御した中継系で操
作する分析器によって自動的に制御することができる。
The amount of carbon dioxide added can be automatically controlled by an analyzer operating with an electrically controlled relay system.

この吸収ユニット109は所望ならばCO2溶液を確保
するために圧力をかけることができる。無菌接種材料を
供給源114から吸収ユニット109中に導入すること
ができる。
This absorption unit 109 can be pressurized to secure the CO2 solution if desired. Sterile inoculum can be introduced into absorption unit 109 from source 114.

次いで、処理した液体を供与ポンプ111によって再循
環ポンプ112の入口側に注入し、処理液体はりアクタ
−101および離脱頭部102の閉鎖系に戻す。少なく
とも0.2μlの固形物を除去するためマイクロフィル
ター117の形態の限外ろ過ユニットをさらに供与ポン
プ111と再循環ポンプ112の間に位置させることが
できる。熱交換器113を、処理温度が必要な値になる
ように再循環ポンプ112とリアクター101の間に位
置させることができる。
The treated liquid is then injected by the dosing pump 111 into the inlet side of the recirculation pump 112 and returned to the closed system of the treated liquid beam actor 101 and breakaway head 102 . An ultrafiltration unit in the form of a microfilter 117 can further be located between the donor pump 111 and the recirculation pump 112 to remove at least 0.2 μl of solids. A heat exchanger 113 can be located between the recirculation pump 112 and the reactor 101 so that the process temperature is at the required value.

第6図で示した配置の利点は、主要な嫌光線系が無菌状
態のままであり、所望のバイオマス生産が無菌状態で連
続的に生成されることである。バイオマスはバイパスユ
ニットによって除去され、その際バイオマスは液体から
除去され、そして追加の栄養素液体が上記液体に添加さ
れる。該液体は開鎖系に戻される前に殺菌される。
The advantage of the arrangement shown in FIG. 6 is that the primary photophobic system remains sterile and the desired biomass production is produced continuously in a sterile manner. Biomass is removed by a bypass unit, where biomass is removed from a liquid and additional nutrient liquid is added to the liquid. The liquid is sterilized before being returned to the open chain system.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、反応条件の制御
および装置を清潔にすることが容易であり、また望まし
くない顕微鏡下でしか見えない種属の増殖を抑制して、
光の不存在下または部分的に不存在下で良く生育する生
物を使用して実質的に商業的規模で実施で生合成を行う
ことができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is easy to control the reaction conditions and keep the apparatus clean, and the proliferation of undesirable species that can only be seen under a microscope is suppressed. ,
Biosynthesis can be carried out in practice on a substantial commercial scale using organisms that grow well in the absence or partial absence of light.

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

第1図は本発明による生合成装置の一実施例を概略的に
示す斜視図、第2図は多数のこのようなりアクタ−の配
置を説明する構成図、第3図は連続して操作する2列の
生合成装置の流れ図、第4図は別の形態のりアクタ−の
概略図、第5図は好気的および嫌気的段階の過程を説明
する図、第6図はバイオマス培養用の閉鎖系の流れ図で
ある。 2・・・コア構造、6・・・管、12・・・制御ポンプ
装置、18・・・頭部タンク、21.22・・・コイル
管、26・・・流は計、27・・・ポンプ装置、28・
・・熱交換ユニット、29・・・浸漬加熱器、33・・
・頭部タンク、34・・・溢出採取器装置、35・・・
戻し管、36・・・バッグフィルター、37・・・フィ
ルターユニット、40・・・栄養素供給器、42・・・
ポンプ、43・・・水位制御バルブ、50・・・コイル
、51・・・コア、52・・・熱交換器ユニット、55
・・・頭部タンク、56・・・上昇主管、58・・・バ
ルブ入口、61.66・・・リアクター、64・・・フ
ィルターユニット、69・・・ユニット、101・・・
リアクター、102・・・離脱頭部、103・・・バル
ブ、104・・・ろ道糸、105.106・・・混合タ
ンク、107・・・滅菌器、108・・・冷却器、10
9・・・吸収系、110.114・・・供給源、111
・・・供与ポンプ、112・・・再循環ポンプ、113
・・・熱交換器、115・・・管、116.117・・
・マイクロフィルター、
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of the biosynthesis device according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the arrangement of a large number of such actors, and FIG. Flowchart of the two-row biosynthesis apparatus; Figure 4 is a schematic diagram of another form of glue actor; Figure 5 is a diagram illustrating the process of aerobic and anaerobic stages; Figure 6 is a closure for biomass cultivation. This is a flowchart of the system. 2... Core structure, 6... Pipe, 12... Control pump device, 18... Head tank, 21.22... Coiled tube, 26... Total flow, 27... Pump device, 28.
...Heat exchange unit, 29...Immersion heater, 33...
・Head tank, 34... Overflow collector device, 35...
Return pipe, 36... Bag filter, 37... Filter unit, 40... Nutrient supply device, 42...
Pump, 43... Water level control valve, 50... Coil, 51... Core, 52... Heat exchanger unit, 55
...Head tank, 56... Main rising pipe, 58... Valve inlet, 61.66... Reactor, 64... Filter unit, 69... Unit, 101...
Reactor, 102... Detachment head, 103... Valve, 104... Filter thread, 105.106... Mixing tank, 107... Sterilizer, 108... Cooler, 10
9... Absorption system, 110.114... Source, 111
... Donor pump, 112 ... Recirculation pump, 113
...heat exchanger, 115...tube, 116.117...
・Micro filter,

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光の不存在下または部分的に不存在下で成長可能
な生存植物体からなる合成混合物を該植物体の成長に必
須の栄養素と共に、直立したコア構造に巻き付けた実質
的に不透明の管を通して流し、そして該混合物から1つ
またはそれ以上の合成生成物を回収することからなる生
合成方法。
(1) a substantially opaque synthetic mixture of viable plants capable of growing in the absence or partial absence of light, together with nutrients essential to the growth of the plants, wrapped around an upright core structure; A biosynthetic method comprising flowing through a tube and recovering one or more synthetic products from said mixture.
(2)前記成長に必須の栄養素が、二酸化炭素および窒
素源を含んでいる特許請求の範囲第1項に記載の方法。
(2) The method according to claim 1, wherein the nutrients essential for growth include carbon dioxide and nitrogen sources.
(3)前記窒素源が、アンモニアガスである特許請求の
範囲第1項または第2項記載の生合成方法。
(3) The biosynthesis method according to claim 1 or 2, wherein the nitrogen source is ammonia gas.
(4)合成混合物を、コア構造の頂上部までポンプで汲
み上げ、そして乱流条件下で管を通して下方向に流すこ
とからなる特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
か1項記載の生合成方法。
(4) pumping the synthesis mixture to the top of the core structure and flowing it downward through the tube under turbulent conditions. Biosynthetic methods.
(5)合成混合物を、管を通して、直立したコア構造の
頂上部へ上方向にポンプで汲み上げることからなる特許
請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項記載の生
合成方法。
(5) A biosynthetic method according to any one of claims 1 to 3, comprising pumping the synthesis mixture upwardly through a tube to the top of the upright core structure.
(6)嫌気性合成を気体が発生する管内で実施し、そし
てバイオマス生成物を分離した後、混合物を、嫌気性合
成が少なくとも多少の発生気体を使用して実施される第
2の実質的に不透明の管を通過させ、そしてバイオマス
生成物を第2の管から回収することからなる特許請求の
範囲1項ないし第5項のいずれか1項記載の生合成方法
(6) After performing the anaerobic synthesis in a tube in which the gas is generated and separating the biomass product, the mixture is transferred to a second substantially 6. A biosynthesis method according to any one of claims 1 to 5, comprising passing the biomass product through an opaque tube and recovering the biomass product from a second tube.
(7)前記実質的に不透明の管が、合成混合物が連続的
に流され同時に合成生成物が反応混合物から連続的に回
収され、栄養素が連続的に添加される閉回路の一部を形
成することからなる特許請求の範囲第1項記載の生合成
方法。
(7) the substantially opaque tube forms part of a closed circuit in which the synthesis mixture is continuously flowed, at the same time synthesis products are continuously recovered from the reaction mixture, and nutrients are continuously added; A biosynthetic method according to claim 1, comprising:
(8)ある量の液体を閉回路から回収し、固形のバイオ
マス生成物を該液体からろ過し、栄養素構成液体をろ液
に添加し、そして殺菌した後、ろ液を閉回路に戻すこと
からなる特許請求の範囲第7項記載の生合成方法。
(8) withdrawing a quantity of liquid from the closed circuit, filtering solid biomass products from the liquid, adding nutrient constituent liquid to the filtrate, and returning the filtrate to the closed circuit after sterilization; A biosynthetic method according to claim 7.
(9)直立したコア構造、該コア構造に巻き付けられた
実質的に不透明の管、該巻き付け管を通して合成混合物
を流す手段および該混合物から1つまたはそれ以上の合
成生成物を回収する手段を有することを特徴とする生合
成装置。
(9) having an upright core structure, a substantially opaque tube wrapped around the core structure, means for flowing a synthetic mixture through the wrapped tube and means for recovering one or more synthesis products from the mixture; A biosynthesis device characterized by:
(10)前記コア構造が、一般的に円筒形状で、そして
管が該円筒状コアに水平に巻き付けられていることから
なる特許請求の範囲第9項に記載の生合成装置。
10. The biosynthetic device of claim 9, wherein the core structure is generally cylindrical and the tube is wound horizontally around the cylindrical core.
(11)前記管が、コア上に多数層状で巻き付けられて
いる特許請求の範囲第10項に記載の生合成装置。
(11) The biosynthesis device according to claim 10, wherein the tube is wound around the core in multiple layers.
(12)前記管が、不透明であるか、または不透明被覆
が施されているポリエチレンもしくは他の適当なプラス
チック材料またはゴムである特許請求の範囲第9項ない
し第11項のいずれか1項記載の生合成装置。
(12) The tube is made of polyethylene or other suitable plastic material or rubber, which is opaque or provided with an opaque coating, or rubber. Biosynthesis equipment.
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GB8622819D0 (en) 1986-10-29

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