TW202130406A - 排放氣體分解系統、排放氣體的分解方法以及有機化合物的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種將對環境或生物有害的排放氣體，特別是耗費成本以固體觸媒除去的低濃度成分除去的排放氣體分解系統、排放氣體的分解方法及油脂類的生產方法。將以燃料燃燒等從工廠排放的CO₂ 為原料而合成油脂類等的有機化合物的微生物予以培養而分解CO₂ ，藉由加成排放氣體分解方法分解從醫療機器工廠等排放的氧化乙烯等的滅菌用氣體，而使排放氣體的排放量實質為零，分離回收有用的油脂類而貯藏或利用而減少化石燃料的使用量，能夠削減CO₂ 排放量及已排放至大氣中的CO₂ 。

Description

排放氣體分解系統、排放氣體的分解方法以及有機化合物的製造方法

本發明係關於從醫療機器製造工廠等排出的排放氣體的排放氣體分解系統、排放氣體的分解方法以及排放氣體作為原料的有機化合物的製造方法。

從工廠等排放的各種排放氣體，例如為了產熱而以鍋爐燃燒重油等的時候所產生的二氧化碳（CO₂ ）被認為是地球暖化的原因。再者，在醫療機器製造工廠生產的醫療機器滅菌後所排放的氧化乙烯（EO）具有致癌性，因而藉由直接燃燒式、觸媒接觸式、吸附式及硫酸分解等將EO除去，或稀釋成低於排放標準而排放至大氣中。再者，氮氧化物及硫氧化物會在以高溫燃燒化石燃料時產生，被認為是大氣污染的原因。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］

〔專利文獻1〕日本特表2013-509876 〔專利文獻2〕日本特開2019-76679 〔專利文獻3〕日本特開2004-154680 〔非專利文獻1〕＜URL:https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-09/documents/ethylene-oxide.pdf＞

［發明所欲解決之問題］ 專利文獻1之中，雖然記載了來自微生物的CO₂ 排放量的削減方法，但是無法將使微生物死亡的高濃度的EO或氮氧化物的排放量減少，也無法減少已經排放至大氣中的CO₂ 。

專利文獻2的EO除去裝置，雖然為了分解EO產生乙二醇（EG）而使用硫酸，但是一旦大量除去EO，硫酸的更換及EG的處理則為必要，分解率也低。

專利文件3的觸媒式EO除去裝置，將含有極低濃度EO的排放氣體分解的場合，通氣至固體觸媒的EO分子一旦沒有與固體觸媒接觸就直接通過，則EO不會被分解。因此，一旦為了進一步減少EO排出量而通氣好幾次使觸媒多孔質化，容易引起觸媒的劣化，而觸媒的更換等則耗費成本。

不論是哪一種方式，EO除去後的排放氣體仍有含EO的可能性，如同非專利文獻1所示，長期間暴露在極低濃度的EO下，醫療機器製造工廠周邊的居民有罹癌的風險。 〔解決問題的技術手段〕

為了達成前述目的，以下為本發明。 （1）關於本發明的排放氣體分解系統，包含：一微生物準備裝置，為了培養微生物而準備該微生物；一原料準備裝置，將用於培養該微生物的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體；一微生物培養裝置，將該原料予以供給至該微生物而培養該微生物；一排放氣體分解裝置，藉由該微生物或藉由經破碎該微生物的微生物碎片，而將排放氣體予以分解；一分離裝置，將該排放氣體、該微生物、該微生物碎片、該微生物所合成的有機化合物及該原料的至少一部分予以分離；以及一回收裝置，將經該分離裝置所分離的該排放氣體、該微生物、該微生物碎片、該有機化合物及該原料的至少一部分予以回收；其中，該微生物培養裝置具有一微生物培養容器，該微生物培養容器具有一第一層片及一第二層片，該第一層片與該第二層片之間具有一柱部，且該第一層片與該第二層片之間連通有一微生物的培養液供給口。 （2）亦得以如上述（1）所述之排放氣體分解系統，其中該微生物培養容器，在該第一層片與該第二層片之間配置有一第三層片，該第三層片具有一平面部、一底面部及從該平面部突出的複數個凸部，該柱部為藉由該凸部的頂部與該第一層片密接以及該第三層片的該底面部與該第二層片密接而形成，且該柱部為中空，該微生物培養容器更具有一連通孔及一密接部，該連通孔為以該第一層片、該第二層片及該柱部所包圍，該微生物的培養液供給口連通於該連通孔，該密接部為該第一層片及該第二層片於該微生物培養容器的端部直接密接或是透過該第三層片密接而成。 （3）亦得以如上述（1）所述之排放氣體分解系統，其中於該微生物培養裝置及該排放氣體分解裝置具有一排放氣體供給口。 （4）關於本發明的排放氣體的分解方法，包含以下步驟：一微生物準備步驟，為了培養微生物而準備該微生物；一原料準備步驟，將用於培養該微生物的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體；一培養步驟，將該原料予以供給至該微生物而培養該微生物；一有機化合物合成步驟，將有機化合物予以合成；一分離步驟；以及一回收步驟；其中，在上述各個步驟之中的至少一處或是上述各個步驟之間的至少一處，係供給排放氣體且具有一排放氣體分解步驟。 （5）亦得以如上述（4）所述之排放氣體的分解方法，其中該排放氣體為從醫療機器的氣體滅菌步驟所排氣的滅菌用氣體，該滅菌用氣體係供給至該排放氣體分解步驟。 （6）亦得以如上述（4）所述之排放氣體的分解方法，其中該排放氣體含有二氧化碳及氧化乙烯中的其中一個，或是含有二氧化碳及氧化乙烯的混合物。 （7）亦得以如上述（4）所述之排放氣體的分解方法，其中該氧化乙烯在該排放氣體分解步驟之後從微生物培養液分離並回收。 （8）亦得以如上述（4）所述之排放氣體的分解方法，其中將經回收的該氧化乙烯使用於其他的排放氣體分解步驟。 （9）關於本發明的排放氣體作為原料的有機化合物的生產方法，包含：一微生物準備步驟，準備得以生產該有機化合物的微生物；一原料準備步驟，將用於該有機化合物的生產或該微生物的增殖的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體；一培養步驟，培養該微生物；一有機化合物合成步驟，合成該有機化合物；一分離步驟，將該微生物及該有機化合物予以分離；以及一回收步驟，將該有機化合物予以回收；其中，在上述各個步驟之中的至少一處或是上述各個步驟之間的至少一處，係具有供給排放氣體的一排放氣體供給步驟。 （10）亦得以如上述（9）所述之有機化合物的生產方法，其中在該培養步驟及該分離步驟之間具有一排放氣體分解步驟。 （11）亦得以如上述（9）所述之有機化合物的生產方法，其中在該分離步驟及該回收步驟之間具有一排放氣體分解步驟。 （12）亦得以如上述（9）所述之有機化合物的生產方法，其中該有機化合物為油脂類。 （13）亦得以如上述（9）所述之有機化合物的生產方法，其中該微生物係合成油脂類。 （14）亦得以如上述（9）所述之有機化合物的生產方法，其中該微生物為葡萄藻類、擬球藻、破囊壺菌類、柵藻、小球藻（Chlorella. vulgaris）、蛋白核小球藻（Chlorella. pyrenoidosa）、鹽生杜氏藻、螺旋藻、眼蟲藻及紅球藻中的至少一種以上。 ［對照先前技術之功效］

關於本發明的排放氣體分解系統及分解方法，藉由將排放氣體的二氧化碳作為原料的自營微生物的培養，增殖的微生物將排放氣體的CO₂ 作為醣、胺基酸或細胞組織的原料而分解。

或者，使EO與具有微生物所含有的胺基、羧基或羥基等的高EO反應性的官能基的微生物或是經破碎微生物的微生物碎片等，藉此以加成反應而分解EO。

藉此可減少工廠或醫院等的排放氣體中的CO₂ 及EO的排放量，使之實質為零。

進一步，利用將排放氣體作為原料而合成碳氫化合物或油脂的微生物，藉此生產微生物合成的有機化合物，特別是油脂類，減少石油等化石燃料的使用，而能夠削減CO₂ 的排放量或已經排放的大氣中的CO₂ 。

以下舉出本發明的較佳實施方式，參考附呈圖式而詳細說明。另外，圖式的尺寸比例，為了方便說明，有予以誇張表示而與實際比例相異的場合。

利用圖1的流程圖以說明本發明的概要。

本發明之目的在於：使排放氣體與原料反應，或是使培養增殖的微生物與排放氣體反應，分解排放氣體而減少排放氣體的排放量的同時，將能夠利用於儲藏或燃料等的油脂類、或成為微生物的營養的有機化合物予以合成、生產。

排放氣體分解系統具有：進行將入手的微生物或微量微生物予以某種程度培養、預先除去目標外的微生物等的準備之微生物準備裝置；準備微生物培養所必須的至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體的原料之原料準備裝置；將排放氣體等作為原料以培養微生物之微生物培養裝置；合成有機化合物之裝置；將有機化合物與微生物或至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體的原料予以分離之分離裝置；回收有機化合物之回收裝置；以及在微生物活動停止或將微生物破碎後使排放氣體與微生物所具有的胺基、羧基、羥基、硫醇基等加成反應而分解之排放氣體分解裝置。

排放氣體的分解方法，具體而言具有：將待培養的微生物予以準備之微生物準備步驟；將培養所必須的至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體的原料予以準備之原料準備步驟；培養微生物之微生物培養步驟；合成有機化合物之有機化合物合成步驟；將微生物及至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體的原料予以分離之分離步驟；以及回收有機化合物之回收步驟；其中，在上述各個步驟之中的至少一處或是上述各個步驟之間的至少一處具有排放氣體供給步驟。

將排放氣體供給至系統的步驟，可在微生物準備步驟、原料準備步驟、培養步驟、有機化合物合成步驟、分離步驟、回收步驟、各個步驟之間、複數個步驟、或複數個步驟之間進行。

或者，接著有機化合物合成步驟、排放氣體供給步驟之後亦可具有排放氣體分解步驟，在微生物的培養濃度小、將排放EO直接分解的場合，能夠藉由微生物活動停止步驟，而進行分解EO。

接著有機化合物合成步驟、分離有機化合物的分離步驟、排放氣體供給步驟之後亦可具有排放氣體分解步驟。或者，亦可於微生物準備步驟、原料準備步驟及培養步驟供給排放氣體。

具體而言，藉由球磨機、混砂機、珠磨機、利用超音波、熱、起泡、微泡、奈米泡的物理手法、UV照射與藥品等化學手法，而破碎微生物之後，藉由離心分離將水溶性的有機化合物與微生物碎片分離。將水溶性的有機化合物直接或是藉由UV等殺菌或分解後，用於其他的異營微生物的營養、或自營微生物的輔助營養、或同種微生物的培養。再者，亦可直接與微生物反應而分解EO。

接著，在將微生物碎片分散於水的狀態下，與排放氣體的EO接觸，藉由微生物碎片的胺基、羧基、羥基、硫醇基等加成反應而分解EO。

由於同時EO藉由水的反應而被分解，合成的乙二醇（EG）不會混入微生物營養的有機化合物，因而以無法代謝乙二醇的微生物的場合為佳。

再者，由於微生物濃度高的微生物培養液，能夠分解的EO量也多，為了減低EO洩漏至排放氣體分解系統外的風險，亦可不設置將有機化合物中的油脂類與EO接觸的步驟而藉由微生物碎片分解EO。

進一步，微生物碎片含有纖維素及蛋白質，亦可藉由纖維素酶或胃蛋白酶等的酵素分解成微生物能夠利用的葡萄糖、胺基酸或蛋白腖，作為微生物的營養，將微生物的營養與無法作為營養利用的殘渣有機化合物分離，使殘渣有機化合物與EO反應。

微量的EO，例如未達排放至大氣的標準的極低濃度的EO，由於會沒有與固體觸媒的固體表面接觸就直接通過EO分解裝置，因而排放至大氣中的EO量不會變成零，並且必須定期更換觸媒。

藉由無法作為營養利用的殘渣有機化合物而分解的EO的量，比微生物活動停止所分解的EO的量更少，因而亦可將醫療機器滅菌後排出的EO在藉由既有的EO分解裝置分解之後，用於排放的微量EO的分解。

既有的EO分解裝置，使EO與加熱至溫度相對較低的100℃至300℃程度的固體觸媒接觸而分解，或是藉由直接燃燒方法，直接燃燒EO的場合，當將未達排放至大氣的標準的微量EO以1000℃以上的高溫燃燒，燃料的消耗量變多，排放CO₂ 或產生氮氧化物，而產生排放氣體增加的風險。

進一步，EO檢測下限以下，例如EO濃度為0.002μg/m³ 以下的場合，會有無法定量從排放氣體的EO除去量的場合。對此，關於本發明的使微生物與EO反應的方法，不需要觸媒的轉換或直接燃燒用的燃料，即使是檢測界限以下的EO，在成為EG或其他有機化合物之前都不會被排放，因而比過往的EO分解系統更為優良。因此，將關於本發明的使微生物與EO反應的方法單獨進行或作為與過往的EO分解方法組合的最終步驟的分解方法而進行，則EO的排放量會成為實質為零，而更佳。

再者，只要微生物的培養濃度高，使EO與微生物直接加成反應而分解EO，藉此能夠不設置上述的觸媒式EO分解裝置等而讓EO的排放量成為實質為零。

進一步，其他滅菌方法所排放的排放氣體，例如伽瑪射線滅菌或電子束滅菌時的由塑膠所產生的極微量單體氣體，或高壓蒸氣滅菌所產生的臭氣成分等，亦可同樣地藉由與微生物反應以分解。

或者，排放氣體能夠為如甲醛般具有反應性之物、如EG般藉由微生物代謝之物、揮發性有機化合物、或Vapor Organic Compound（VOC）。

在此所謂的實質為零，為氣相色譜分析裝置或氣體檢測器等的檢測界限以下，以零為佳。

排放氣體濃度為檢測界限以下的場合，例如，由於EO會任意地溶解於水，因此將最後排放至大氣中的經除去排放氣體的氣體予以通氣至水槽，在長期間下，例如三十日或一整年，測定殘存於水槽的EO或EG的量。

排放的EO量亦可為水槽內的EO量或EO的有無。排放氣體除去後的系統內空氣所含的CO₂ 或EO滿足排放環境標準，或實質為零的場合，亦可將系統內的空氣排放至大氣。

作為排放氣體，燃料或廢棄物的燃燒所產生的CO₂ 被認為是地球暖化的原因之故，藉由自營微生物進行光合作用，以水為原料分解CO₂ 而合成葡萄糖、脂肪酸及氨基酸等的有機化合物。

特別是使用合成油脂類的微生物的場合，蓄積油脂類或作為燃料利用，藉此減少瓦斯、石油或煤炭等的化石燃量的使用量，而能夠削減CO₂ 的排放量或已排放的CO₂ 本身。

關於本發明的排放氣體分解系統或分解方法具有以下步驟。

準備微生物之微生物準備步驟：以微生物的寄存、採取或培養步驟，藉由細胞分裂而新增殖的微生物，或者以微生物培養裝置培養之後，將分離的剛分裂的微生物予以分離回收利用亦可。或者，將微生物準備步驟所入手的微生物，根據常規方法以適合微生物培養的條件使之一定程度增殖而利用。

微生物準備裝置可為：公知的培養裝置，或者為將在前一批次所培養、增殖的微生物予以分離一部分的分離裝置；供給至下一批次的管線及幫浦；為了防止標的以外的微生物的混入，不使標的微生物死滅而使標的以外的生微物死滅的程度的濃度的次氯酸鈉的供給裝置等。

原料的準備步驟是：至少準備水、鉀（K）、磷（P）、氮（N）、無機鹽及必要的氣體，準備培養所必須的微量元素或醣、多醣類、胺基酸、蛋白腖、蛋白質等的有機化合物的步驟。

或者，將氣體作為原料的場合，可利用大氣中的CO₂ 、O₂ 、水蒸氣、氮氧化物及硫磺氧化物，亦可於原料的準備步驟或原料準備裝置將排放氣體的CO₂ 、EO、氮氧化物、硫磺氧化物或VOC予以直接送氣，亦可以水溶液的形式供給。

進一步，排放氣體分解系統或分解方法，亦可具有CO₂ 或O₂ 的供給步驟或用於將標的以外的微生物予以除去的藉由UV殺菌燈的殺菌步驟等。

殺菌步驟之中，為了防止標的以外的微生物的增殖，將水或其他能夠殺菌的原料預先殺菌為佳，作為殺菌方法，亦可利用公知的殺菌方法或滅菌方法。

殺菌方法，只要是不會抑制微生物的培養的方法，可為UV照射殺菌、臭氧殺菌或氯殺菌等，但若要省略除氣步驟，以UV殺菌為佳。

UV殺菌，例如將以100~280 nm的所謂UV-C波長，較佳為254 nm波長為主成分的UV殺菌燈或LED-UV，從微生物培養前的原料的水或海水的桶槽外側照射，亦可配置於桶槽內部照射，亦可對透明或半透明的微生物培養容器及其管線照射UV以殺菌。

UV殺菌的場合，藉由後述的排放氣體分解系統內的太陽能發電面板或以所合成的油脂類為燃料的發電而準備有電力，因而能夠削減臭氧或氯的購買成本及輸送時的CO₂ 排放，而特佳。

作為原料準備裝置，可設有：利用雨水的場合為將收集雨水的雨水集水井或積在微生物培養容器上表面的雨水予以過濾、貯藏的容器及管線；利用海水的場合為汲取海水的幫浦、UV殺菌燈、臭氧產生裝置、次氯酸鈉供給裝置及管線；將從大氣中或鍋爐回收的CO₂ 予以供給的送氣裝置及附帶的管線及過濾器類、溶解原料而調配水溶液的溶解槽及攪拌裝置、濃度感測器、加熱或冷卻至適合培養的溫度的加熱器或冷卻裝置或熱交換器等。

排放氣體分解系統或分解方法為：進行培養步驟，於調整至適合培養原料的組成、濃度、溫度、O₂ 濃度及CO₂ 濃度的水溶液添加微生物，以適合培養的條件培養微生物。

微生物培養裝置，可為公知的微生物培養桶槽或開放式養殖池法，但以防止標的以外的微生物的混入且容易進行與作為排放氣體而供給的CO₂ 的氣液交界面的更新之物，或即使為高濃度的微生物培養液，為了能夠光合作用而微生物培養容器的厚度為小，或即使堆放也能夠透光之物為佳。

進一步，微生物培養容器設有微生物、原料培養液供給口、排放氣體供給口，且亦可備有在微生物培養後，將培養液、經合成的有機化合物、殘餘的原料及排放氣體一同供給至分離步驟的管線或幫浦；培養時間長的場合，將從微生物培養容器排出的培養液再次供給至微生物培養容器而循環的管線或幫浦等。

在微生物增殖的培養步驟之中，與培養同時或藉由培養而增殖的微生物，進行合成有機化合物的合成步驟。達到規定濃度或規定有機化合物合成量，則完成培養及／或有機化合物合成步驟。

微生物合成的有機化合物是指：自營微生物藉由光合作用而合成的葡萄糖、纖維素、半纖維素、多酚、氨基酸、蛋白腖、蛋白質、磷脂、DNA、油脂類及其他代謝物等，亦可含有細胞膜、細胞壁及細胞質。

作為油脂類，可為二十二碳六烯酸（DHA）及二十碳五烯酸（EPA）等的脂肪酸、脂肪酸酯、磷酸酯，作為碳水化合物類，可為Botryococcene（C₃₄ H₅₈ ）或Squalane（C₃₀ H₅₀ ）等的萜烯類，亦可為藉由代謝所生成的醛、酮、醋酸、檸檬酸、草酸等的酸類、胺類及硫醇類。

進一步，有機化合物合成步驟之中，亦可設置有：使微生物與排放氣體的EO反應而將微生物的活動停止的微生物活動停止步驟，作為被合成的有機化合物，亦可含有DNA等與EO反應的EO附加物、微生物經破碎的微生物碎片或EO附加微生物碎片。

有機化合物合成裝置亦可具有排放氣體分解裝置，無法直接將有機化合物直接作為微生物的營養而利用的場合，亦可具有將纖維素或蛋白質予以酵素分解的酵素分解容器、及酵素不活性化或將酵素與有機化合物分離的酵素分離裝置。

分離步驟，可為從微生物分離所合成的有機化合物；有機化合物與水的分離；未反應排放氣體例如EO、CO₂ 、其他的VOC或O₂ 與水的氣液分離；藉由各自的沸點或對水的溶解度的差異等而分離排放氣體；破碎微生物並且將水溶性有機化合物與不溶於水的微生物碎片分離；用於破碎的珠磨機等的分離回收；藉由酵素分解微生物碎片並且將酵素分解後的有機化合物與微生物殘渣分離；從培養液將水與EG蒸餾分離；將蒸餾後的蒸餾殘渣與EO反應後所產生的EO附加物予以燃燒並且將有機化合物作為CO₂ 分離；將水蒸餾去除後將不溶於EG的鹽類與EG分離；以熔鹽爐加熱鹽類並且將難以利用的有機化合物燃燒而除去以分離；藉由鹽類對水的溶解度的差異而將鉀、磷、氮等與海水所含的NaCl分離；以及各種分離方法的組合。

分離裝置由批次式離心分離機、連續式離心分離機、氣液分離機、蒸餾塔、沉澱槽、過濾器或這些的組合與控制裝置、隨附的管線、幫浦、真空幫浦等所構成，為了不使微生物活動停止而將微生物與有機化合物分離則以連續離心式微生物分離機為佳。

分離的有機化合物藉由回收步驟以回收。回收裝置由將經分離的有機化合物貯藏的貯藏桶、將微生物破碎並分離的水溶性有機化合物等予以貯藏的桶槽、將作為異營微生物的營養或自營微生物的輔助營養的有機化合物直接供給至微生物培養容器的供給裝置等所構成，亦可具有回收水或排放氣體的凝集器、將排熱回收利用的熱交換器等。

經回收的有機化合物作為微生物的營養來源以外，油脂類、微生物碎片及蒸餾殘渣可作為系統內的熱源及電源的燃料而使用，能夠將燃燒所產生的CO₂ 及水予以回收而用於在系統內的有機化合物的合成。

再者，有機化合物的燃燒所產生的燃燒熱，與醫療機器製造工廠或醫院等的空調及機械的冷卻水所產生的排熱，一同藉由熱交換器等而回收，洗淨等的溫水及空調以外，亦可為了微生物的培養而作為夜晚或冬季的熱源。

藉此，能夠減少成為排放氣體的CO₂ 的來源的化石燃料的使用量，亦可生產油脂類及碳氫化合物而作為生產物販賣或貯藏。

具體而言，排放氣體是指作為熱源的鍋爐所產生的氣體、燃燒原油或石碳等而產生的CO₂ 、或用於醫療機器的滅菌的滅菌用氣體等，醫療機器的氣體滅菌步驟及滅菌步驟之後的排放步驟所排放的排放氣體，被供給至微生物的培養步驟或與微生物碎片的排放氣體分解步驟。

滅菌用氣體，只要能夠作為滅菌或殺菌用的氣體而使用則不特別限定，以氧化乙烯（EO）、環氧丙烷、臭氧（O₃ ）、甲醛（HCHO）、二氧化氮等的氮氧化物、氯、過氧化氫、過醋酸為佳，此外亦可為用於超臨界流體CO₂ 殺菌的CO₂ 等、滅菌用氣體溶於水而成的水溶液、如次氯酸鈉般的氯產生源的水溶液或過氧化氫（H₂ O₂ ）水，較佳為EO、EO與CO₂ 的混合物、含NO₂ 的氮氧化物或從這些氣體中選擇的一種以上的混合體。

EO的反應性高，藉由與微生物的胺基、羥基、羧基或硫醇基加成反應（烷化），阻礙微生物的細胞分裂或使細胞死滅，而使微生物的活動停止。

導管等醫療機器的滅菌，多為使用100% EO氣體或為了防止燃燒而使用與CO₂ 的混合氣體。

EO的沸點為11℃，對水的溶解性高，與水反應而成為乙二醇（EG），但是在淡水中的半衰期為12至14天的程度，因而即使僅是溶於水中分解也耗費時間，一旦大氣開放則EO揮發成為氣體而排放到大氣中，再者，大氣中的半衰期為數週，而有在大氣中滯留的風險。

進一步，為了藉由加熱而將反應所產生的EG與水予以蒸餾分離，因而進行重油等化石燃料的燃燒的加熱或發電，則產生額外的CO₂ 。

醫療機器製造工廠的用於醫療機器的滅菌的排放氣體中的EO，在微生物合成有機化合物的合成步驟之後進行供給使微生物的活動停止，或是供給至與將細胞破碎並經分離有機化合物的微生物碎片的加成反應。

沒有反應的EO藉由蒸餾等分離後回收，供給至其他排放氣體分解步驟或其他微生物活動停止裝置，至成為EG或有機化合物為止，在系統內循環，因而不會排放到關於本發明的排放氣體系統之外，成為實質零排放。

CO₂ 在化石燃料的燃燒、為了防爆而與EO混合而用於滅菌、或超臨界流體CO₂ 的殺菌或滅菌之後成為排放氣體。

藉由光合作用等從CO₂ 合成有機化合物或進行微生物的增殖的自營微生物在原料準備步驟加入微生物培養時的原料，或將CO₂ 供給至微生物培養容器。

二氧化氮（NO₂ ）等的氮氧化物，除了醫療機器的滅菌，為了防止燃燒而與EO混合，熱源的鍋爐或為了發電而燃燒天然瓦斯、原油或石炭之際，大氣中的氮被氧化而產生。

氮氧化物作為微生物的增殖所必須的氮來源，在原料準備步驟中供給至原料準備裝置，或者與EO同樣為了停止微生物的活動，亦可在有機化合物合成步驟後的排放氣體分解步驟之中，供給至排放氣體分解容器。

氯或產生氯的次氯酸鈉等，也在有機化合物的合成步驟後，導入有機化合物與微生物或微生物碎片經分離且回收的水，以使妨礙微生物的增殖的標的外的微生物死滅且不使標的的微生物死滅的濃度供給亦可。

或者，亦可將從海水回收的NaCl作為原料而合成次氯酸鈉或氯而使用。

臭氧用於滅菌或殺菌，對空氣中的氧照射UV-C而產生，亦能夠用於微生物的活動停止或EO本身的分解，由於會迅速地被分解成O₂ ，因而亦可在分解成O₂ 後作為O₂ 而利用。

具體而言，微生物為能夠在水中培養的微生物，水中微生物的能夠培養的環境則不論是淡水還是海水，再者，微生物為供給水及CO₂ 而能夠藉由光合作用自行將成為營養的有機化合物合成的自營微生物，或可為給予成為營養的有機化合物而培養的異營微生物。

自營微生物，只要是供給水及CO₂ 就能夠光合作用的微生物，則沒有特別限定，以例如藍藻類、綠藻類、矽藻、紅藻類及褐藻類等的藻類為佳，能夠產生用於貯藏或燃料用的油脂類的光合自營微藻類（PhotoAutotroph MicroAlgae，PAMA）的柵藻及葡萄藻類等為佳，將藻類的乾燥重量的5%以上、更佳為20%以上的油脂類予以產生者為佳，更佳為葡萄藻類，將乾燥重量的60%以上的油脂類予以合成且將油脂類釋放到微生物外的布朗葡萄藻為特佳。

能夠進行異營微生物的成為營養的有機化合物與油脂類的合成的PAMA，為能夠以海水培養的擬球藻、及能夠以NaCl濃度實質為零或NaCl濃度比海水低的淡水培養的綠藻類（Chlorella）為佳，淡水培養以Chlorella Vulgaris（小球藻）、Chlorella pyrenoidosa（蛋白核小球藻）、柵藻（Scenedesmus）、杜氏藻（Dunaliella）、螺旋藻（Arthrospira, Spirulina）、眼蟲藻（Euglena）、紅球藻（Haematococcus）等為佳，可在微生物培養容器培養一種，亦可混合多種培養。這些微生物也能夠以NaCl濃度低於海水的海水與淡水之間，所謂的汽水的NaCl濃度來培養。

擬球藻及綠藻類的增殖速度快，為了增殖及合成有機化合物而分解排放氣體的CO₂ 。

微生物的增殖後，使EO與綠藻類的DNA及細胞膜等的胺基、羧基、羥基或硫醇基等進行加成反應而分解EO，藉此使微生物的活動停止並且抑制有機化合物的消費，增加有機化合物的回收量，活動停止的微生物藉由珠磨機等進行破碎後，將細胞質所含的葡萄糖、多醣類、胺基酸、蛋白腖及蛋白質等成為異營微生物的營養的有機化合物分離。

異營微生物，沒有特別限定，例如作為化學異營微生物（ChemoHeterotroph MicroOrganism，CHMO），藉由給予糖類或胺基酸等的營養而產生油脂類的微生物為佳，酵母類、絲狀菌、盤蜷類為佳，較佳為真核生物中盤蜷類的破囊壺菌，以成長速度快，油脂類的碳水化合物含量超過20%的破囊壺菌18W-13a為特佳。

再者，培養步驟之中，PAMA可使用日光及光源以促進培養，根據所需亦可追加供給CO₂ 、O₂ 及原料，亦可給予醣、胺基酸及蛋白腖等成為營養來源的有機化合物，或不只太陽光也可給予人工的光，或者亦可為了促進微生物的增殖而藉由熱交換器以將培養時的水溫控制成適合增殖的溫度。

特別是將微生物培養容器設置於屋外的場合，夏季白天溫度過度上升，微生物的活動反而減弱，增殖受到抑制，有機化合物的合成量也會降低，因而可使培養容器內的微生物培養液，以從微生物培養容器輸送至熱交換器並藉由熱交換器將過多的熱除去分離而再次返回至微生物培養容器的方式進行循環，或者以藉由熱交換機將排放氣體加溫或冷卻並供給至微生物培養液而使微生物培養液的溫度上升下降的方式進行控制亦可。

適合培養的溫度因微生物的種類而異，例如5℃以上50℃以下，20℃以上35℃以下為佳，較佳地，適合擬球藻、綠藻類、破囊壺菌的培養的溫度為25℃，適合葡萄藻類的培養的溫度為30℃。

培養溫度，可根據EO等的分解所需要的排放氣體的量、用於溫度維持所需要的熱源的燃料的燃燒所產生的CO₂ 的排氣量、及有機化合物的合成量而調整，冬季及夜晚可降低溫度，夏季的白天會有微生物死滅的風險，因而培養液的最高溫度以不超過35℃為佳，較佳地將培養溫度控制在適合微生物的培養的溫度的±2℃的範圍。

或者，亦可將工廠內的排熱及建築物或工廠周邊的住宅等在白天蓄積的蓄熱予以利用，在夜晚及冬季將微生物培養容器內連同培養液予以加溫。

培養溫度，可於微生物培養容器內設置複數個溫度感測器而測量，亦可為培養容器的入口與出口的培養液溫度，亦可為藉由紅外線溫度感測器以非接觸的方式測量微生物培養容器的表面溫度而得到的溫度，亦可為以貼附於微生物培養容器表面的溫度感測器所測量到的溫度。

培養微生物的微生物培養步驟，可在透光的玻璃製或透明樹脂製的容器內，或如開放式養殖池法般在室外進行培養，如圖2至圖3所示，亦可使用三層氣泡緩衝材10。

三層氣泡緩衝材10可一體成型，亦可將層片與二層氣泡緩衝材的凸部黏接或熔接而形成，作為微生物培養容器20來使用，具有第一層片1、第二層片2、第一層片1與第二層片2之間的柱部4、及連通於第一層片1與第二層片2之間的微生物的培養液供給口21。

如圖2所示，柱部4為於第一層片1與第二層片2之間將具有平面部7、底面部、及從平面部7突出的複數個凸部6的第三層片3予以配置，柱部4的凸部6的頂部8與第一層片1密接而形成，並且該柱部4為中空。底面部為配置於平面部7的背面側而與第二層面2密接的部位。三層氣泡緩衝材的柱部4是以等間隔地並排成一列的柱部集合4A與相鄰接的柱部4B以各自的柱部4的中心互相交錯的方式配置。藉此，培養液不會在柱部4之間直接前進而會與柱部4衝突，因而即使沒有攪拌翼也能夠使培養液與排放氣體攪拌且效率良好地接觸。

微生物培養容器20具有與微生物的培養液供給口21連通的連通孔5，於微生物培養容器20的端部，具有與第一層片1及第二層片2密接且熱熔融的熔接部13。密接部12可相接，透過黏接或密封材，只要能夠保持氣密即可，亦可能夠分離。密接部12可為第一層片1與第二層片2直接地密接而形成，亦可為第一層片1與第二層片2透過第三層片間接地密接而形成。第一層片1與第二層片2為間接地密接的場合，第三層片3的其中一面與第一層片1密接，第三層片3的另一面則與第二層片2密接，而幾乎沒有形成柱部4。

融接部13為使密接部12融解而增加強度之物，為無法分離或難以分離的部位，且為水及氣體難以洩漏的部位。融接方法以熱融接或超音波融接等為佳，黏接劑的黏接亦可。

圖3所示的微生物培養容器20具有三層氣泡緩衝材10及微生物供給口21，微生物培養容器20具有第一層片1及第一層片1與第二層片2之間的柱部4。

具體而言，略長方形的微生物培養容器20於短邊的端部具有第一層片1、第二層片2與微生物的培養液供給口12相密接而抑制培養液洩漏的密接部12；略三角形的第一層片1與第二層片2的融接部13，以及具有由第一層片1、第二層片2及柱部4所包圍的連通至微生物培養供給口21的連通孔5，該微生物培養容器20於長邊的端部具有該第一層片1與該第二層片2所融接的融接部13，柱部4是由具有凸部6的第三層片形成而成為中空並殘留有氣泡。第一層片1與第二層片2是透過第三層面3而間接地融接，但是亦可不透過第三層片3而直接地融接。

進一步，供給排放氣體的二氧化碳的排放氣體供給口23配置為與微生物培養容器20的另一個短邊的第一層片1及第二層片2密接。

微生物的培養液供給口21與排放氣體供給口23可相靠近地配置，亦可配置有複數個，亦可如圖3所示，在微生物培養容器20中相對向地配置。密接部12與微生物的培養液供給口21或排放氣體供給口23等黏接，亦可藉由熱融接或密封材等而提高氣密性。

使微生物的培養液供給口21與排放氣體供給口23相對向的場合，微生物的培養液供給口21與排放氣體供給口23設有高低差，將微生物的培養液供給口21配置於高的位置，微生物培養液則自然落下，另一方面，從排放氣體供給口23供給的排放氣體，比重比水還小的緣故，藉由浮力而朝向微生物的培養液供給口21側，因而微生物培養液與排放氣體的接觸及攪拌變得容易，微生物的氣體交換也變得容易。

再者，位於融接部13的第三層片3所形成的柱部4，設置有排氣孔11而將以氣泡形式殘留的空氣排出，第一層片1及第二層片2與第三層片3一起融接而使融接部13不會破裂，第一層片1與第二層片2之間，第三層片3的平面部7與凸部6被融接，藉此能夠防止培養液及排放氣體的洩漏。

為了以光合作用培養自營微生物，而可使用透明或半透明的樹脂作為層片的材料。作為樹脂，可為聚烯烴類、聚醯胺類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚氨酯類、氟類、矽氧聚合物類的樹脂、及彈性體，或這些的聚合混合體，聚烯烴類樹脂為佳，聚乙烯類或聚丙烯類為佳，乙烯類樹脂含有乙烯共聚樹脂、聚乙烯樹脂等，作為乙烯共聚物樹脂，能夠例舉：乙烯醋酸乙烯酯共聚樹脂（EVA）及乙烯丙烯酸乙酯共聚樹脂（EEA）等。

作為聚乙烯樹脂，能夠使用線型低密度聚乙烯（LLDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）及高密度聚乙烯（HDPE）。進一步，柱部4攪拌培養液並且更新微生物周邊的氣液交界面，微生物細胞膜表面的氣體交換變得容易。此外，當將排放氣體或含排放氣體的空氣予以送氣至微生物培養容器20內，送氣的空氣的氣泡因柱部4而變小，而使得對培養液的排放氣體的例如CO₂ 的供給變得容易。

排放氣體的供給或O₂ 的產生會使微生物培養容器20的內壓高於大氣壓，根據亨利定律，CO₂ 及O₂ 的溶解度變大。

藉此，關於本發明的微生物培養容器20，比起過往的培養桶槽內或開放式養殖池法，培養液中的微生物濃度能夠更高。微生物培養容器20的大小及形狀為任意，但是如圖3的長方形的平面的場合，短邊的長度為0.1 m至3 m，以0.3 m至1.0 m為佳。

長度未達0.1 m則端部的密接部分的比例會變大，培養液流經的連通孔5的體積會變小。再者，長度超過3 m則會因為培養液的重量而中央部會撓曲，培養液的流向會產生偏差。

微生物培養容器20的長度（圖3中的長方形的微生物培養容器20的長邊的長度），只要能夠設置則為任意，但是長邊的長度以0.3 m至1000 m為佳，10 m至100 m較佳。長度未達0.3 m則培養時間短，超過1000 m則產生洩漏時的修理及更換作業的效率會降低。

微生物培養容器20的厚度（具有第一層片1的面至具有第二層片2的面為止的長度）為1 mm以上即可，以2 mm以上20 mm以下為佳，3 mm以上10 mm以下較佳。

或者，將微生物培養容器20設置在室外的場合，發生飛落物、蟲、鳥、雹、落雷等突發的物理損傷以及光或氧化的劣化所致的漏電的場合，為了降低修理或更換的頻度，亦可設置能夠承接洩漏出的微生物培養液的承接器、保護用的塑膠片、及支承微生物培養容器的容器框架等。

承接器可為槽、層片或袋子等，為能夠目視是否有洩漏及洩漏的培養液不進一步擴散的透明性高且具有耐水性的樹脂，聚乙烯等的聚烯烴樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸樹脂、聚氯乙烯、壓克力樹脂、及這些的彈性體或共聚物混合體為佳，亦可為積層物。

或者，亦可如圖4至圖12所示的變形例的微生物培養容器20’具有：一部分的柱部4經水平切開的三層氣泡緩衝材10’、配置於內部的板狀的襯墊111、由成為將中空部分113予以支撐的柱子的肋條112所構成的四個容器框110（上側容器框110A、左側容器框110B、下側容器框110C及右側容器框110D）、及將相鄰的容器框110予以連接的四個連接部120（左上側連接部120A、左下側連接部120B、右下側連接部120C及右上側連接部120D）。

另外，圖4至圖7中，將微生物培養容器20’的圖面的上側稱為上側，下側稱為下側，右側稱為右側，左側稱為左側，但是實際的微生物培養容器20’的方向不限定於此。

如圖4的部分剖面圖所示，微生物培養容器20’於一部分的柱部4的部分或全周經切開的三層氣泡緩衝材10’的外緣，配置有上側容器框110A、左側容器框110B、下側容器框110C、及右側容器框110D。

圖5所示的連接部120，於平板的一部分設有並排的複數個狹縫121，形成的複數個突起122插入容器框110的中空部分113，而將鄰接的容器框110彼此固定。

四個容器框110藉由左上側連接部120A、左下側連接部120B、右下側連接部120C、及右上側連接部120D而連接，形成略矩形的微生物培養容器20’的外緣。於連接部形成有培養液或排放氣體流通用的溝130（溝130A、溝130B、溝130C及溝130D）。可通過溝130而直接流通培養液或排放氣體，亦可於溝130配置管線，管線的材質沒有特別限定，但以不易生鏽且加工容易的聚乙烯管為佳。

具體而言，於左上側連接部120A，為了於培養液及排放氣體的入口側配置培養液供給用聚乙烯管114與排放氣體供給用聚乙烯管115，因而於上下方向設置直線狀的溝130A。溝130A的寬幅比二條管線的寬幅大，溝130A的深度，以設定成使管線經配置時的管線與連接部120A的上表面之間具有間隙為佳，但是管線及溝有各自的粗細及尺寸，而不限定於此。另外，上表面為第一層片1’側或平面側的面。再者，下表面為第二層片側或底面側的面。

左上側連接部120A，為了於容器框110的中空部分113之間設有間隙，亦可使管線的一部分為扁平。藉此，能夠在三層氣泡緩衝材10’的層片部分經固定於容器框110時，防止容器框110的襯墊111與三層氣泡緩衝材10’的第一層片1’之間產生間隙。

左下側連接部120B設有彎曲的溝130B，配置一部分彎曲的供給用聚乙烯管114C與排放氣體供給用聚乙烯管115C。

右下側連接部120C設有一部分彎曲的溝130C，配置培養液排出口或培養液排出用聚乙烯管117。

於右上側連接部120D，於通過三層氣泡緩衝材10’內的反應區域15的培養液及排放氣體或光合作用所產生的氧氣等氣體被排氣的上側方向及培養液朝下的下側設有溝130D，於上側方向配置排氣用聚乙烯管116。

連接部120的狹縫係根據容器框110的肋條112的有無而設。連接部120亦可設置如虛線所示的非狹縫的深度小的凹部123，而使一部分切除的肋條112’嵌入。

如圖6所示，於固定在容器框110及連接部120的管線固定三層氣泡緩衝材10’。作為固定方法，於固定在容器框110及連接部120的管線的上表面塗抹黏接劑（未圖示），並將第一層片1’、第三層片3’、及切開的柱部4”黏接。同樣地，於容器框110及連接部120的下表面將第二層片2’、第三層片3’的一部分及切開的柱部4”黏接。

此時，相對於左側容器框110B的肋條111B及右側容器框110D的肋條111D，以直角交叉的方式，將等間隔排列成一列的柱部集合4A予以配置。三層氣泡緩衝材的柱部4’等間隔地並排成一列的柱部集合4A與相鄰接的柱部4B，以柱部4的中心互相交錯的方式配置。

藉此，雖然培養液及氣泡會通過柱部集合4A與相鄰的柱部集合4B之間的連通孔，但是於上下方向不會直接前進，而培養液與氣泡受到攪拌，因而使微生物表面的氣液交界面總是被更新，排放氣體分解的反應效率提升。

培養液或排放氣體可通過連通至反應區域15的中空部分113直接供給至反應區域15，亦可通過培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體供給用聚乙烯管115而供給。培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體供給用聚乙烯管115分別具有培養液供給側開口部114A及排放氣體供給用開口部115A，另一端以培養液供給用聚乙烯管密封端114B及排放氣體供給用聚乙烯管密封端115B密封。

與供給側的反應區域15相接的培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體供給用聚乙烯管115設有連通的培養液供給用孔114D及排放氣體供給用孔115D。

培養液供給用孔114D與設於下側容器框110C的肋條112C的孔140C連通。排放氣體供給用孔115D與設於下側容器框110C的肋條112C’的孔140C’連通。

藉此，培養液及供給的排放氣體從微生物培養容器20’的下側供給，朝向上側流動。

培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體供給用聚乙烯管115，以不遮蓋培養液供給用孔114D及排放氣體供給用孔115D且培養液及排放氣體不從下方洩漏的方式，以黏接劑固定於襯墊111及肋條112，亦可一部分固定於三層氣泡緩衝材10’，亦可從培養液供給側開口部114A至培養液供給用聚乙烯管密封端114B為止以單一根管子構成，亦可只有一部分使用管子而管子之間以中空部分113連通。排放氣體供給用聚乙烯管115亦同，但是培養液供給用及排放氣體供給用的管線的配置不限於此。

如圖7、圖10至圖12所示，為了微生物培養容器20的補強及回收洩漏的培養液，亦可設置承接器150。

承接器150包含：配置於微生物培養容器20’的上表面的第一層片1’之側及下表面的第三層片3’之側的承接器外框160、160’；承接器內框170、170’；承接器150的上表面及下表面的塑膠片180、180’；及設於承接器150的右下側的承接器洩漏液排出口118、承接器洩漏液排出口118’。

以承接器外框160的肋條的方向與承接器內框170及容器框110的肋條方向為垂直的方式配置承接器外框160。藉此，即使微生物培養容器20’承受本身重量、風、降雨或飛入物體的來自上方向的荷重，也能夠防止微生物培養容器20’的容器框110的彎折。

進一步，於左側承接器外框160B及左側承接器內框170B，設有將洩漏的培養液回收的承接器洩漏液排出口118，因而左側承接器外框160B的下側插入內側，左側承接器內框170B的一部分被切除。

從反應區域15的第一層片1’側有培養液洩漏的場合，培養液會聚積在第一層片1’與塑膠片180之間的下側。

聚積的培養液從承接器洩漏液排出口118回收而再次返回微生物培養容器20”，或者與外部接觸且混入其他微生物的場合，亦可藉由紫外線等予以不活性化後廢棄。此場合，可將具有承接器150的微生物培養容器20”設置為：以右側高於左側的方式傾斜，而使洩漏的培養液向承接器洩漏液排出口118流動。

再者，洩漏量超過一定量的場合，或是洩漏部位多的場合，亦可進行修理或更換微生物培養容器’。

即使萬一有培養液從微生物培養容器20’洩漏，承接器150也能夠容易地將洩漏的培養液回收，因而減少微生物培養容器20’的修理及更換頻率，能夠降低成本。

如圖8的微生物培養容器20’的上下方向的中心的水平方向C-C’剖面圖所示，左側的培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體用聚乙烯管115亦可與例如中空部分113替換。相對於三層氣泡緩衝材10’，肋條112成為壁面並以讓培養液及供給的排放氣體不會洩漏的方式配置。

如圖9的微生物培養容器20’的下部的水平方向D-D’剖面圖所示，培養液供給用聚乙烯管114及排放氣體用聚乙烯管115亦可為一部分扁平。再者，雖然右側的連接部120D的變薄的突起122D’與中空部分113D之間以讓溢出的培養液向下流動的方式構成，但是亦可於此配置聚乙烯管。

如圖10所示的具有承接器150的微生物培養容器20”，如微生物培養容器20’及承接器150的上下方向的中心的水平方向E-E’剖面圖所示，塑膠片180與左側承接器內框170B的肋條112成為壁面而防止洩漏的培養液的擴散，下側也同樣地將洩漏的培養液保持。

圖11所示的具有承接器150的微生物培養容器20”，如左側上下方向F-F’剖面圖所示，配置有洩漏的培養液的排出管118，亦可使用中空部分113，亦可僅上側或各設置一根排出管118。排出管118使得與幫浦或排放氣體供給裝置的連接變得容易。

如圖12所示的具有承接器150的微生物培養容器20”，如右側上下方向G-G’剖面圖所示，萬一培養液從下側容器框110C與承接器下側外框160C之間洩漏的場合，會在下側承接器外框160C與下側容器框110C之間流動，因而洩漏的培養液的回收變得容易。或者，在將圖面上側作為垂直上方的場合，亦可於垂直上方側的承接器下側外框160C與垂直下方側的承接器下側外框160C’之間設置層片，使洩漏的培養液不飛散地向下流動，而在下側回收。另外，層片180及層片180’可使用連續的單張層片。

微生物培養容器20的設置場所只要是工廠或房屋，即便是在屋頂或牆壁亦可。設置於工廠的屋頂的場合，屋頂的耐重只要是100 kg/m² ，則能夠疊放複數張微生物培養容器20。

培養的微生物可為同種，亦可每個微生物培養容器20各自培養不同種類的微生物。

設置場所可在工廠內或周邊的空地，較佳地如沒有利用用途的傾斜地或藉由挖土或堆土而製作的人工斜面的傾斜面般，為了防止崩落而以水泥磚等固定，並在水泥面上等其他的利用為困難，且為了防止崩落而不會承受過大重量的地方設置亦可。

為了得到幫浦等的動力或用於UV殺菌燈的電力，微生物培養容器20亦可堆疊在太陽能發電面板或輕量的太陽能發電層片90（參考圖17）之上。藉此，水吸收紅外線而能夠減少太陽能發電層片90的蓄熱，因而能夠防止升溫導致的太陽能發電層片90的發電效率的低下。

依太陽能發電的發電量及微生物培養量的平衡，太陽能發電層片90之上堆疊的微生物培養容器20的堆疊張數為一至十張，二至五張為佳。

微生物培養容器20及太陽能發電層片90，防止夏季白天的工廠或房屋的屋頂的蓄熱，同時防止夜晚或冬季從屋頂散失熱量，藉此減少建築物內的溫度的變動，抑制溫度的維持所必須的電力及鍋爐熱源的消費，而能夠減少排放氣體的CO₂ 的排放量。

設置在工廠的屋頂的場合，從原料準備裝置及微生物準備裝置至微生物培養容器20的入口為止，以幫浦52進行送液，從設於微生物培養容器20的培養液供給口21將培養液供給至微生物培養容器20。

水及EG蒸餾後使用凝結器回收，並排出至系統外，為此，會將未反應的EO除去至未達檢測界限濃度，而只要蒸餾的水尚在系統內循環，可在微生物的增殖或有機化合物合成的量及速度不會降低的程度殘留有未反應的EO或EG，反之，於微生物的培養步驟，亦可不具有與EO接觸或含有反應後回收的EO的可能性的水的添加步驟。

第一實施例係使用自營微生物（PAMA）的增殖速度快的淡水綠藻類的Chlorella Vulgaris 102。

根據圖13的流程圖及圖18而在以下進行說明。將PAMA的微量Chlorella Vulgaris 102，於原料的經以發出254 nm附近的UV（UV）的UV殺菌燈照射而殺菌的水，以習知方法，例如水質汙濁研究第14卷第9號615-6231991記載的比率的原料於溶液中添加而成為培養液。將培養液維持在25℃或25±2℃，將培養液從微生物的培養液供給口21送入微生物培養容器20。

於培養步驟，微生物培養容器20中在日光照射下培養的Chlorella Vulgaris 102達到規定的濃度，以0.01 wt%~50 wt%為佳，以0.1 %~40 %較佳，以1 %~30 %更佳，並同時為了合成有機化合物，將一部分作為下一次培養的部分予以分離而送往微生物準備裝置，其餘則使其微生物的活動停止。

作為培養部分而分離的Chlorella Vulgaris 102，亦可接著從微生物的培養液供給口21與新的原料液一同供給至微生物培養容器20。作為從微生物回收有機化合物的方法，藉由排放氣體使活動停止以外，亦可藉由前述的UV照射、超音波、微泡或珠磨機等物理性地使微生物破碎。

若為例如醫療機器製造工廠，亦可使用醫療機器的滅菌用之後的滅菌用氣體，EO尤佳。

將達到規定濃度的Chlorella Vulgaris 102培養液的微生物，藉由作為破碎方法的球磨機、混砂機、珠磨機、超音波或微泡等物理性破碎後，以離心分離機，分離成水溶液與不溶於水的Chlorella Vulgaris的微生物碎片102X。

含有破碎微生物的水溶性有機化合物，作為CHMO的破囊壺菌104的營養或PAMA的補助營養而使用，因此與水、鉀、磷、氮及其他無機鹽類一同為了下一次的培養而使用。

油脂類由於比重小而與水溶液分離的場合，回收油脂類，作為微生物的營養，亦可輸送至油貯藏桶槽82而貯藏。

不溶於水的微生物碎片102X，藉由與EO加成反應的排放氣體分解方法，在排放氣體分解容器57分解EO。

具體而言，將100%的EO或EO與CO₂ 的混合氣體，從排放氣體供給口供給。微生物碎片102X與EO的反應可在微生物培養容器20內，以在由具有氣密性、耐壓性及耐蝕性的不鏽鋼構成的排放氣體分解容器57內使排放氣體與培養液接觸為佳。

或者，為了使Chlorella Vulgaris 102活動停止，可對Chlorella Vulgaris培養液照射UV殺菌燈，但是排放氣體分解容器57內的微生物或微生物碎片的濃度大，UV光無法充分到達容器底部的場合，藉由EO的微生物活動停止為佳，組合兩者則較佳。

EO與Chlorella Vulgaris 102的細胞膜或細胞核的DNA反應，阻礙細胞分裂或使微生物本身死滅，藉此使活動停止。

未反應的EO藉由氣液分離而分離，進一步，雖然EO對於水會任意溶解，但是沸點低的緣故，藉由水蒸餾塔62或真空蒸餾裝置而與水分離，或與一部分的水一同蒸餾，再次使用於下一次培養的微生物的活動停止或排放氣體分解。EO與水反應而產生的EG，亦可蒸餾回收，用於燃料。

光合作用所產生的O₂ 用於下一次培養，或送入消費O₂ 的破囊壺菌104的微生物培養容器20C。

作為具體的分離方法，由於O₂ 以氣泡的形式產生，因而藉由氣液分離裝置61而以氣體的形式分離。O₂ 亦可在確認沒有含EO、CO₂ 或氮氧化物之後排放至大氣中。

未反應的CO₂ ，溶解於水的部分則直接與水一同回收而做為原料用於微生物的培養，或者以氣體的形式送入氣瓶等的CO₂ 供給源而再使用。

不溶於水的微生物碎片102X藉由離心分離除去，藉由酵素分解，以醣、胺基酸或蛋白腖的形式作為破囊壺菌104的營養或PAMA的補助營養。

水能夠藉由水蒸餾塔61或真空蒸餾裝置分離。

當水被除去，難溶於EG的水溶性有機化合物及無機鹽類，對EG的溶解性低的緣故而析出，能夠藉由離心分離或沉澱法而分離。

EG的沸點為198℃並且高於水，因而能夠藉由EG蒸餾塔63或真空蒸餾裝置將EG與有機化合物及無機鹽類分離。

EG能夠直接作為燃料使用，亦可藉由好氧微生物、PAMA或CHMO代謝，當分解成CO₂ 與水，CO₂ 與水能夠作為PAMA培養的原料使用。

蒸餾去除EG的殘渣含有鉀、磷、氮、無機鹽類、微量的有機化合物及微生物碎片。亦可新加入經UV殺菌的水，與鉀、磷、氮、無機鹽類、有機化合物及微生物碎片102X一同作為原料利用。這些排放氣體分解方法，可以批次式於每一個步驟進行，亦可各步驟同時進行，亦可連續進行。

作為第一實施例的變形例，使用能夠以海水培養的PAMA的擬球藻103。由於擬球藻103的脂肪酸或脂肪酸酯的產量多的緣故，將所分離的脂肪酸等作為焚化廢棄物、代替化石燃料或為了加熱或發電的鍋爐燃料而使用，亦可藉由酯化或羥硬脂酸等油凝固劑的添加而固體化來貯藏。

使用海水的場合，海水中含有幾乎不會被代謝的微塑膠粒、阻礙微生物增殖的微生物的代謝物、或微量的EG的場合，藉由燃燒或熔鹽爐（未圖示）燃燒有機化合物而除去。

經除去有機化合物的鉀、磷、氮、無機鹽類與NaCl，因對水的溶解度的差異，可將以鉀、磷及氮為首的成為海洋浮游生物的異常產生的原因的無機鹽類除去，直到與海水為同等的組成為止，排放至海，亦可作為NaCl而使用或貯藏。

藉此能夠消減排放至大氣中的二氧化碳的排放量或環境中的CO₂ 本身，或是能夠使對生物有害的EO的排放實質為零。

在圖14所示的第二實施例之中，使用異營微生物之中的化學異營微生物（CHMO），作為有機化合物的油脂類，主要生產碳氫化合物的鯊烯（C₃₀ H₅₀ ）的破囊壺菌之中，使用油脂合成量多的破囊壺菌18W-13a株104。

排放氣體分解系統，在原料準備步驟中準備培養所必須的醣、胺基酸、蛋白腖等作為營養的有機化合物，以及供給O₂ 且回收排放的二氧化碳並生產所合成的碳氫化合物為目的的點，與第一實施例相異，對於共通的裝置及步驟等省略其說明。

將海水或鹽濃度低於海水的水予以UV殺菌之後，於破囊壺菌18W-13a株104加入葡萄糖、胺基酸、鉀、磷、氮、無機鹽類及蛋白腖等，供給O₂ 的同時以微生物培養容器20A培養，可在培養的途中追加必要的營養源及無機鹽類，亦可於UV殺菌後投予。

當培養規定時間，例如25℃96小時，將油脂類貯藏於細胞膜內的破囊壺菌18W-13a株104的比重變小，而在細胞分裂完成當下，與尚未合成或沒有貯藏油的破囊壺菌18W-13a株104產生比重的差異，能夠藉由連續離心式微生物分離裝置40或批次式離心分離裝置56進行分離。

尚未合成油的破囊壺菌18W-13a株104，至細胞內貯藏有油脂類為止在微生物培養容器20A培養，貯藏有油脂類的破囊壺菌18W-13a株104，藉由珠磨機或超音波進行破碎，從油脂類與微生物碎片104X與水溶液，將油脂類與大部分的水分離，將少量的水溶液及微生物碎片與經既有的EO分解裝置分解後的含有低濃度EO的排放氣體反應。

藉由蒸餾將油脂類與水分離之後，油脂類作為熱源或發電利用而燃燒，或是貯藏，減少化石燃料的使用量而減少大氣中的CO₂ 量，削減醫療機器製造工廠的瓦斯電氣費成本，亦可將排放氣體作為原料而生產油脂類。

以破囊壺菌18W-13a株104為首的合成油脂類的CHMO，光的照射並非必要，因此可將微生物培養容器20A堆疊設置於工廠內或地板下等。或者，設置於既有的太陽能發電面板之下而生產油脂類，可將所生產的油脂類作為用於太陽能發電面板無法發電的雨天或夜晚的電力的彌補，亦可貯藏油脂類。

圖15所示的第三實施例所培養的是一種PAMA，合成有機化合物的油脂類的botryococcene（C₃₄ H₅₈ ）碳氫化合物並釋放到微生物的細胞外的葡萄藻類，布朗葡萄藻（Botryococcus braunii；BB 101）為佳。

BB 101在太陽光等的光照射下藉由光合作用在25℃至35℃，以30℃為佳，進行培養，增殖的同時合成乾燥重量的5%以上的以botryococcene（C₃₄ H₅₈ ）為主成分的碳氫化合物。

BB 101為合成乾燥重量的20%以上的碳氫化合物較佳，合成約60%以上的BB更佳，在體外主要在微生物周圍蓄積碳氫化合物而形成菌落101B。

如圖15及圖18所示，藉由BB 101的排放氣體的分解方法，具有BB準備步驟及原料準備步驟，進行於微生物培養容器20B供給培養液及排放氣體的CO₂ 而培養的BB培養步驟。

BB 101藉由將主要為碳氫化合物的油脂類101A的有機化合物合成的步驟，將所合成的油脂類101A蓄積於細胞內，或是釋放至細胞外形成菌落101B。

到達了最高微生物濃度或最高油脂生產量，藉由連續離心式微生物分離裝置40，將少油脂量或未合成油脂的低油脂BB與高油脂BB分離。

低油脂BB是指在分裂後沒有生成油的油脂類未合成BB 101F、釋放油脂類的BB 101d或喪失油脂類的合成能力的BB 101E等的細胞內的油脂量少的BB，高油脂BB是指於細胞內蓄積油脂類的BB 101C或多細胞以油脂包圍周邊的菌落101B等的油脂類多的BB。另外，高油脂BB可為該BB株的最高油脂量的50%以上的BB，亦可為比重較培養液、水或海水小的BB。

botryococcene的比重為0.83，不含油的B.B.株的比重為約1.03，生成油脂類101A的BB株101的比重較油脂類未合成BB株更小，較botryococcene更大，因而藉由離心分離而分離。

因此，藉由連續離心式微生物分離裝置40，施加離心力，分離成：分離容器43的外側為高比重的低油脂BB，最內側為油脂類101A，外側與內側之間為中比重的高油脂BB。

菌落101B則物理地破壞，將釋放油脂類101A與油的BB分離。將分離的油回收，BB 101D及BB 101d具有油合成能力的場合，進行回收，送液至微生物培養容器20C而繼續培養。

沒有油合成能力的BB 101E則送液至排放氣體分解容器57，以EO等的排放氣體使BB的活動停止，破碎後，將未反應EO、EG、BB的微生物碎片104X、油脂類101A及水溶液等的原料予以分離回收。

雖然離心分離機可為批次式或連續式，但是如圖16所示，能夠以密度分離且能夠以微生物的菌落的大小分離的連續離心式微生物分離裝置40為佳。

圖16為連續離心式微生物分離裝置40的離心分離部分的示意圖。連續離心式微生物分離裝置40設有旋轉部41、流入管42、分離容器43及流體腔室44。

作為第一分離步驟，含有從流入管42流入分離容器43內的油脂類的培養液，藉由離心力而形成：低油脂BB的BB 101D、BB 101d及BB 101E為主成分的高比重層45；油脂類101A為主成分的低比重層46；以及流向流體腔室44的高油脂BB的含高油脂BB 101C及菌落101B為主成分的中比重層47。

流體腔室44設有流體腔室流入部44a、流體腔室流出部44b及以大小分離的段差部44c。各自設有分離的BB 101培養液的高比重層流出管45a與高比重層容器45b、及低比重層流出管46a與低比重層容器46b。中比重層流出管47a與流體腔室流入部44a連接，流體腔室流出部44b與中比重層貯留容器47b連接。

從中心部的流入管42流入的培養液與油脂類的混合液，藉由馬達（未圖示）等使旋轉部41旋轉，而對分離容器43內的BB培養液施加離心力。

在從分離容器入口側43A流向分離容器出口側43B之期間，BB 101及油脂類因各自比重的差異而分離，BB 101分離成：油脂類101A、菌落101B、含高油脂BB 101C、作為低油脂BB的未合成油BB 101D、經釋放油的BB 101d、以及沒有油合成能力的BB 101E，分離條件亦可根據培養液的量、流量、離心分離機的大小而適當設定。

低比重層46通過以管子等而連接的流路，使用幫浦等而直接以油水分離裝置或蒸餾塔等分離成水溶液與油脂類101A，分離的油脂類101A流出至油貯藏桶槽81而貯藏。

微量的BB株可藉由過濾器或離心分離機而分離，送液至微生物準備裝置，藉由UV照射而使其活動停止亦可。

高比重層45通過以管子等連接的流路，暫且送液至高比重層容器45b，亦可送液至微生物準備裝置或排放氣體分解容器57。高比重層45所含的低油脂BB，在細胞分裂完成後當下，混合有尚未合成油脂類的未合成油BB 101D、合成油且釋放至細胞外而從菌落脫落的釋放油BB 101d及沒有油合成能力的BB 101E。

接著，作為第二分離步驟，進行以大小的差異將碳氫化合物與BB株分離的步驟。

第二分離步驟之中，含有在細胞內保存油脂類的含高油脂BB 101C及藉由多數的BB株與油脂類形成的菌落101B的中比重層47，通過流體腔室流入部44a而流入流體腔室44。

流入的中比重層47，在段差部44c藉由大小而分離，從菌落101B分離的最小的油脂類101A先流出，以油水分離裝置或蒸餾塔等分離成水溶液與油脂類101A，分離的油脂類101A在油水分離後送液至油貯藏桶槽81而貯藏。

微量的BB株可藉由過濾器或離心分離機而分離，亦可送液至微生物準備裝置或排放氣體分解容器57。

進一步，含高油脂BB 101C滯留於段差部44c的外緣側的流體腔室44的流出口44b側，比高油脂BB 101C更大的菌落101B聚集於流入口44a側，因而能夠釋放高油脂BB 101C與油脂類101A，將留在菌落101B內的油脂類101A釋放後的BB 101d予以分離。

留在菌落101內的BB 101d藉由超音波或微泡而破壞菌落而將BB 101d與油脂類101A分離。

藉由油水分離裝置或蒸餾塔61等分離成水溶液與油脂類。微量的BB株可藉由過濾器或離心分離機而分離，亦可送液至微生物準備裝置或排放氣體分解容器57。

分離的油脂類101A流出至油貯藏桶槽81而貯藏。

第二分離步驟之中，因比重及大小的差異而流出時間有差異，亦可藉由時間差而切換閥。

油脂類101A送液至油貯藏桶槽81，用於貯藏或廢棄物的燃燒而再回收CO₂ ，藉此能夠減少醫療機器製造工廠的排放氣體中CO₂ 的排放量或大氣中的CO₂ 量。

藉由光合作用產生的O₂ ，釋放至大氣，或者送氣至破囊壺菌的微生物培養容器20C。

水溶液回收後，追加用於油合成等的水、鉀、磷、氮、無機鹽類及有機化合物，調整濃度後返回微生物培養容器20、微生物培養容器20A、微生物培養容器20B及微生物培養容器20C的其中一個。

送液至高比重層容器45b的低油脂BB，以培養條件進行培養，將BB株之中，以連續離心式微生物分離裝置40將合成油脂類而比重開始變小的BB 101D與不合成油且沒有細胞分裂的BB 101E分離，將比重小的BB送液至微生物準備裝置以微生物培養裝置20B再次培養，比重大的無油合成能力的BB 101E則直接送液至排放氣體反應容器57，藉由排放氣體停止活動。

連續離心式微生物分離裝置40可使用不採用流體腔室44之物，僅以比重的差異進行分離。

於工廠的屋頂等堆疊而配置複數個微生物培養容器的場合，如圖17所示地配置。

將既有的厚度約3 mm的聚丙烯製的三層氣泡緩衝材10作為微生物培養容器20使用的場合，將微生物培養容器20堆疊複數層，以太陽光為光源的場合，配置為堆疊成上層、中層及下層的三層。

光會通過凸部6，因而即使微生物的濃度高，光也會充分地到達下層，微生物能夠進行光合作用。

為了增加油脂類的生產量，在不會遮蔽太陽光的上層的微生物培養容器20A培養布朗葡萄藻（BB）株101，中層的微生物培養容器20培養Chlorella Vulgaris 102，下層的微生物培養容器20B培養擬球藻103。

於微生物培養容器20B之下配置太陽能發電面板的場合，可為輕量的太陽能發電層片90，凸部6為透明，光會穿透過，只要是微生物不會利用的波長，就會穿透過微生物培養液而到達太陽能發電層片90，而能夠發電。

光為非必須的CHMO的破囊壺菌18W-13a株104的微生物培養容器20C，配置於太陽能發光層片90的下側，培養容器的堆疊數量可比Chlorella Vulgaris 102、擬球藻103或布朗葡萄藻（BB 101）等的PAMA的微生物培養容器20、微生物培養容器20B及微生物培養容器20A更多，以增加排放氣體的分解量或有機化合物，特別是油脂類的合成量或生產量。

另外，供給的微生物的種類及微生物培養容器20的配置及大小可適當變更。

於圖18說明具備第一實施例至第三實施例的排放分解系統及有機化合物的生產方法的概要。

供給至此排放氣體分解系統的EO及CO₂ 會分解而合成有機化合物，因而實質上不會排放至系統外。所合成的有機化合物能夠大量生產，因而能夠用於其他用途。

以排放氣體作為原料的有機化合物的生產方法，包含：一微生物準備步驟，準備得以生產有機化合物的微生物；一原料準備步驟，將用於有機化合物的生產或微生物的增殖的原料予以準備，原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體；一培養步驟，培養微生物；一有機化合物合成步驟，合成有機化合物；一分離步驟，將微生物及該有機化合物予以分離；以及一回收步驟，將有機化合物予以回收；其中在微生物準備步驟、原料準備步驟、培養步驟、有機化合物合成步驟的任一步驟、分離步驟之中或各個步驟之間的至少一處具有供給排放氣體的一排放氣體供給步驟。

較佳的生產方法為接著有機化合物合成步驟、排放氣體供給步驟之後具有排放氣體分解步驟的生產方法，更佳的生產方法為接著有機化合物合成步驟、分離有機化合物的分離步驟及排放氣體供給步驟之後具有排放氣體分解步驟的生產方法。

有機化合物以油脂類為佳，以碳氫化合物更佳，但不限於此。微生物以合成油脂類的微生物為佳，例如以葡萄藻類、擬球藻、破囊壺菌類、柵藻、綠藻類的Chlorella. vulgaris、Chlorella. pyrenoidosa、杜氏藻、螺旋藻、眼蟲藻及紅球藻之中至少一種以上為佳。

根據油脂類的生產，以生產油脂類、成為異營微生物的營養或自營微藻類的補助營養的有機化合物的葡萄糖、胺基酸等及油脂類的擬球藻、Chlorella. vulgaris、Chlorella. pyrenoidosa等綠藻類、螺旋藻及眼蟲藻為佳。

根據油脂類之中碳氫化合物的生產，以合成相對於微生物的乾燥重量為20 wt%以上的碳氫化合物的布朗葡萄藻（BB）株及破囊壺菌18W-13a株為佳。

對具體的排放氣體分解方法及有機化合物，特別是油脂類的生產方法進行詳述。藉由準備水中微生物的微生物準備步驟以及將包含以UV殺菌的水、鉀、磷、氮、無機鹽類（IN）、成為營養源的醣及氨基酸等的有機化合物（Org.）的水溶液（H₂ O Solution）、CO₂ 及海水或人工海水等原料予以準備的原料準備步驟，從各自的供給源將添加規定量的原料及水中微生物的培養液予以供給至微生物培養容器20、微生物培養容器20A、微生物培養容器20B及微生物培養容器20C。

微生物培養容器20培養Chlorella. vulgaris 102，微生物培養容器20A培養布朗葡萄藻（BB 101），微生物培養容器20B培養擬球藻102，微生物培養容器20C培養破囊壺菌18W-13a株104，NaCl濃度或海水的供給量適當藉由閥53及三通閥54而調整。

以規定溫度及規定時間，供給CO₂ 或O₂ ，根據需要而追加供給無機鹽類及有機化合物而培養。

以微生物培養容器20培養Chlorella. vulgaris 102，以粉碎機55將微生物破碎之後以離心分離機56分離，將水溶性的無機鹽類及水溶性的有機化合物供給至CHMO的破囊壺菌18W-13a株104的微生物培養容器20A。根據需要，水溶性的有機化合物可供給至微生物培養容器20A、微生物培養容器20B及微生物培養容器20C，亦可供給至下一批次的微生物培養容器20。

粉碎的微生物碎片102X，追加水或與殘留的培養液一同，供給從設置於醫療機器製造工廠70的醫療機器滅菌裝置71排放的使用於醫療機器的滅菌之後的EO/CO₂ 排放氣體，EO與微生物碎片102X的胺基、羥基或羧基及水在排放氣體分解容器57進行加成反應而分解EO。

包含使用過的原料的培養液，送液至氣液分離裝置61，氣體狀的CO₂ 回收後送至微生物培養容器20、微生物培養容器20A或微生物培養容器20B。產生的O₂ 則送至微生物培養容器20A。

未反應的EO以氣液分離裝置61及水蒸餾塔62回收EO，供給至排放氣體分解容器57。

EO會變成作為燃料的EG、與微生物碎片反應變成的EO附加微生物碎片102X，脫水後作為燃料燃燒而變成CO₂ ，進一步藉由合成油脂類的PAMA變成油脂類，因而不會實質地排放至系統外。

氣液分離的培養液102Y以水蒸餾塔62將水蒸餾除去，以凝集器66回收。

經除去水的培養液102Y，藉由不溶於EG的水溶性的鹽類，水溶性的有機化合物與EO附加微生物碎片102X等，藉由未圖示的分離方法，例如離心分離、過濾或沉澱法等，使EG與蒸餾殘渣分離。

分離的EG藉由EG蒸餾塔63分離而可作為燃料使用，或者只要作為微生物的營養而分解而最終分解成CO₂ 與水，亦可少量殘留。

醫療機器滅菌後的排放氣體中的EO，藉由既有的觸媒式EO分解裝置72分解後的排放氣體中的EO量低的話，產生的EG量也少，因而亦可省略EG分離步驟及EG蒸餾塔63而直接被微生物分解。

藉由微生物，EG分解成CO₂ ，藉由PAMA變成油脂類，因而EG也實質上不會排放至系統外。

亦可將回收的水或UV殺菌過的新的水加入蒸餾殘渣，供給至酵素反應裝置64，藉由纖維素酶或胃蛋白酶等的酵素，將微生物碎片102X分解成醣、胺基酸或蛋白腖，供給作為破囊壺菌104的營養源，或者作為BB 101、Chlorella. vulgaris 102及擬球藻103的補助營養。

可藉由支承於已知的酵素支承型固體串珠而再利用酵素，藉由例如離心分離或沉澱法，藉由酵素分離裝置65將經酵素分解的有機化合物的水溶液102Y’與不溶水成分102X’分離。

不溶水成分102X’在脫水後，作為燃料焚化，回收CO₂ 、鉀、磷、氮及無機鹽類，作為原料而再利用。

使用海水的場合，含有鉀、磷、氮、無機鹽類及NaCl，以熔鹽爐將有機化合物及微量含有的微塑膠粒一同焚化，回收CO₂ 及水，可作為鹽利用，亦可溶於雨水，藉由鉀、磷、氮及NaCl的溶解度的差異而分離，調整成與海水幾乎相同的鹽濃度及組成之後，釋放至海。

在破囊壺菌18W-13a株104的微生物培養容器20A之中，使用殺菌過的水、鉀、磷、氮、無機物、成為營養源的醣及胺基酸等的有機化合物、以及根據需要而藉由UV等殺菌過的海水或人造海水而進行培養。

破囊壺菌18W-13a株104到達最高濃度或最高油合成量，則將培養液送至微生物的排放氣體分解容器57，為了使破囊壺菌18W-13a株104的活動停止而將EO或CO₂ 供給至培養液。

破囊壺菌18W-13a株104所合成的C₃₀ H₅₀ 等的碳氫化合物或脂肪酸會貯藏於細胞，因而將細胞破碎而將油脂類取出至微生物外。

作為微生物的破碎分法，粉碎機以外，可使用球磨機、超音波、微泡及奈米泡。

經破碎的破囊壺菌18W-13a株104藉由離心分離器56而分離成油脂類、水溶液104Y、破囊壺菌的微生物碎片104X。將合成的油脂類分離之後，EO、CO₂ 、EG、水、鉀、磷、氮、無機鹽類或殘留的有機化合物，以與前述的Chlorella. vulgaris 102相同的方法分離或回收再利用。

布朗葡萄藻（BB）株101，使用殺菌過的水、鉀、磷、氮、無機物、成為營養源的醣及胺基酸等的有機化合物、以及根據需要而藉由UV等殺菌過的海水或人造海水，在微生物培養容器20A內進行培養。BB株101達到最高濃度或最高油合成量，則以連續式離心分離裝置40分離培養液。將比重最小的油脂類101A、菌落101B、含高油脂BB 101C、未合成油BB 101D、釋放油BB 101d、沒有油合成能力的BB 101E、鉀、磷、氮、無機鹽類或水溶液予以分離。

生產的油脂類或碳氫化合物，可作為其他有機化合物的原料或燃料使用，亦可作為廢棄物焚化用燃料使用。作為廢棄物，只要是如廢棄塑膠等，垃圾本身為可燃性之物，則可削減燃料費。

或者，作為醫療用傳染性廢棄物，如使用過的針頭、注射器、導管、用於新型冠狀病毒（SARS-Cov-2）肺炎（Covid-19）的口罩、防護服等，特別是一部分含有金屬之物，為了避免傳染風險，以專用的焚化爐或熔化爐燃燒、滅菌。亦可用來作為為此之用的燃料、或電爐等的電力供給用的發電用燃料。

作為發電用燃料，能夠用來作為蒸氣鍋爐用直接燃燒的燃料，或如果為燃點低之物，則能夠用來作為柴油引擎型發電機用燃料。

沒使用的生產的油脂類或碳氫化合物類可貯藏，在以氣密的狀態為佳，較佳為低氧濃度或無氧狀態下貯藏。

進一步，將光遮蔽而抑制微生物的分解的狀態更佳。作為具體的貯藏方法，可貯藏於桶槽、油罐或乾枯的油田，亦可在加熱後加入如12-羥硬脂酸的油凝固劑而固體化，將固體化的油脂直接貯藏於倉庫、礦山或廢棄碳田。

藉此，能夠削減CO₂ 排放量的同時，能夠用來作為再生能源的太陽能發電無法發電的夜晚或不良天候時的補助電源。

或者，如石碳般的便宜但CO₂ 排放量多的燃料，藉由與本發明組合，能夠成為便宜且CO₂ 排放量少的燃料，能夠削減瓦斯電氣費等燃料成本。

若有標的以外的微生物混入或混入的風險，可以低濃度的氯或次氯酸鈉洗淨，再以硫代硫酸鈉中和之後，將BB 101返回微生物準備裝置或微生物培養容器20A。

活動停止的BB 101送至排放氣體分解容器57與EO反應，亦可酵素分解，脫水後燃燒作為熱源，亦可回收CO₂ 與水。

雖可使用獨立的排放氣體分解容器57及酵素反應容器64，但是由於降低成本及各自的微生物的培養期間有所差異，因而將排放氣體分解容器57等空著的時間縮短，效率良好地使用裝置，降低成本，可使用共通的排放氣體分解容器57。

上述中雖然例舉對本發明較佳的實施例而說明，本發明並不限定於上述的實施例，在不脫離本發明的宗旨的範圍內能夠做各種改變亦不在言下。

圖18所示的第一實施例至第三實施例，可同時運用，各實施例亦可單獨實施，各實施例的各自的數量及大小可根據醫療機器製造工廠70的運作狀況而調整，亦可設置於：排放EO的僅以醫療機器的滅菌為目的的工廠、以食品的殺菌為目的的工廠、排放CO₂ 或氮氧化物的廢棄物焚化工廠或火力發電廠、其他產業類別的製造工廠、住家、商店、醫院、學校或樓頂、牆壁或地下空間等。

亦可為一般難以利用的農地的階差、溫室的屋頂以外，河岸、懸崖、傾斜地或蓄水池、砂地、堤防或防波堤，亦可在沒有使用的場合或不良天候時，抽乾培養液並將微生物培養容器捲收保管在安全的倉庫。

殺菌可用氮氧化物、硫氧化物、臭氧、甲醛，此外亦可使用能夠讓微生物類成為營養源的VOC。

另外，本申請係基於2019年10月30日申請的日本專利申請2019-196897號，其所記載的內容供參考而整體納入。

1、1’:第一層片 2、2’:第二層片 3、3’:第三層片 4、4’、4”、4B:柱部 4A:柱部集合 5:連通孔 6:凸部 7:平面部 8:頂部 10、10’:三層氣泡緩衝材 11:排氣孔 12:密接部 13:融接部 20、20A、20B、20C:　微生物培養容器 21:培養液供給口 22:培養液出口 23:排放氣體供給口 24:氣體出口 30:堆疊微生物培養容器 40:連續離心式微生物分離裝置 41:旋轉部 42:流入管 43:分離容器 43A:分離容器入口側 43B:分離容器出口側 44:流體腔室 44a:流體腔室流入部 44b:流體腔室流出部 44c:段差部 45:高比重層 45a:高比重層流出管 45b:高比重層容器 46:低比重層 46a:低比重層流出管 46b:低比重層容器 47:中比重層 47a:中比重層流出管 47b:中比重層貯留容器 50:排放氣體分解工廠 51:雨水集水井 52:幫浦 53:閥 54:三通閥 55:粉碎機 56:離心分離機 57:排放氣體分解容器 61:氣液分離裝置 62:水蒸餾塔 63:EG蒸餾塔 64:酵素反應裝置 65:酵素分離裝置 66:酵素支承串珠 67:凝集器 70:醫療機器製造工廠 71:醫療機器滅菌裝置 72:EO分解装置 81:油脂類貯藏桶槽 82:油脂類貯藏桶槽 83:油脂類貯藏桶槽 84:油脂類貯藏桶槽 85:EG燃燒爐 86:微生物殘渣燃燒爐 90:太陽能發電面板 101:布朗葡萄藻(BB) 102:Chlorella Vulgaris 103:擬球藻 104:破囊壺菌18W-13a株 101A:油脂類 101B:菌落 101C:高油脂BB 101D:未合成油BB 101d:釋放油BB 101X:BB微生物碎片 102X:Chlorella Vulgaris微生物碎片 103X:擬球藻微生物碎片 104X:破囊壺菌微生物碎片 104Y:破囊壺菌培養液 105X:混合的微生物碎片 110:容器框 110A:上側容器框 110B:左側容器框 110C:下側容器框 110D:右側容器框 111:襯墊 112、112’、112B、112C、112C’:肋條 113:中空部分 114:培養液供給用聚乙烯管 115:排放氣體供給用聚乙烯管 116:排氣用聚乙烯管 117:培養液排出用聚乙烯管 118、118’:承接器洩漏液排出口 120:連接部 120A:左上側連接部 120B:左下側連接部 120C:右下側連接部 120D:右上側連接部 121:狹縫 122:突起 123:凹部 130、130A、130B、130C、130D:溝 140C、140C’:孔 150:承接器 160、160’:承接器外框 170、170’:承接器內框 180、180’:塑膠片

圖1為本發明的流程圖。 圖2為關於本發明的排放氣體分解系統的微生物培養容器的剖面擴大圖。 圖3為關於本發明的排放氣體分解系統的微生物培養容器的平面圖。 圖4為關於本發明的排放氣體分解系統的微生物培養容器的變形例的部分剖面圖。 圖5為微生物培養容器的變形例的連接部的平面圖及剖面圖。 圖6為關於本發明的排放氣體分解系統的微生物培養容器的變形例的平面圖。 圖7為關於本發明的排放氣體分解系統的具有洩漏培養液的承接器的微生物培養容器的變形例的平面圖。 圖8為圖6的C-C’剖面圖。 圖9為圖6的D-D’剖面圖。 圖10為圖7的E-E’剖面圖。 圖11為圖7的F-F’剖面圖。 圖12為圖7的G-G’剖面圖。 圖13為關於本發明的第一實施例的排放氣體分解系統的流程圖。 圖14為關於本發明的第二實施例的排放氣體分解系統的流程圖。 圖15為關於本發明的第三實施例的排放氣體分解系統的流程圖。 圖16為關於本發明的排放氣體分解系統的離心分離裝置的平面圖。 圖17為關於本發明的排放氣體分解系統的積層有複數個微生物培養容器的部分剖面擴大圖。 圖18為關於本發明的排放氣體分解系統的示意圖。

1:第一層片

3:第三層片

11:排氣孔

13:融接部

20、20A、20B、20C:微生物培養容器

90:太陽能發電面板

101:BB

102:Chlorella Vulgaris

103:擬球藻

104:破囊壺菌18W-13a株

Claims (14)

1. 一種排放氣體分解系統，包含： 一微生物準備裝置，為了培養微生物而準備該微生物； 一原料準備裝置，將用於培養該微生物的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體； 一微生物培養裝置，將該原料予以供給至該微生物而培養該微生物； 一排放氣體分解裝置，藉由該微生物或藉由經破碎該微生物的微生物碎片，而將排放氣體予以分解； 一分離裝置，將該排放氣體、該微生物、該微生物碎片、該微生物所合成的有機化合物及該原料的至少一部分予以分離；以及 一回收裝置，將經該分離裝置所分離的該排放氣體、該微生物、該微生物碎片、該有機化合物及該原料的至少一部分予以回收； 其中，該微生物培養裝置具有一微生物培養容器， 該微生物培養容器具有一第一層片及一第二層片，該第一層片與該第二層片之間具有一柱部，且該第一層片與該第二層片之間連通有一微生物的培養液供給口。
2. 如請求項1所述之排放氣體分解系統，其中該微生物培養容器，在該第一層片與該第二層片之間配置有一第三層片，該第三層片具有一平面部、一底面部及從該平面部突出的複數個凸部， 該柱部為藉由該凸部的頂部與該第一層片密接以及該第三層片的該底面部與該第二層片密接而形成，且該柱部為中空， 該微生物培養容器更具有一連通孔及一密接部，該連通孔為以該第一層片、該第二層片及該柱部所包圍，該微生物的培養液供給口連通於該連通孔，該密接部為該第一層片及該第二層片於該微生物培養容器的端部直接密接或是透過該第三層片密接而成。
3. 如請求項1或2所述之排放氣體分解系統，其中於該微生物培養裝置及該排放氣體分解裝置具有一排放氣體供給口。
4. 一種排放氣體的分解方法，包含以下步驟： 一微生物準備步驟，為了培養微生物而準備該微生物； 一原料準備步驟，將用於培養該微生物的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體； 一培養步驟，將該原料予以供給至該微生物而培養該微生物； 一有機化合物合成步驟，將有機化合物予以合成； 一分離步驟；以及 一回收步驟； 其中，在上述各個步驟之中的至少一處或是上述各個步驟之間的至少一處，係供給排放氣體且具有一排放氣體分解步驟。
5. 如請求項4所述之排放氣體的分解方法，其中該排放氣體為從醫療機器的氣體滅菌步驟所排氣的滅菌用氣體，該滅菌用氣體係供給至該排放氣體分解步驟。
6. 如請求項4或5所述之排放氣體的分解方法，其中該排放氣體含有二氧化碳及氧化乙烯中的其中一個，或是含有二氧化碳及氧化乙烯的混合物。
7. 如請求項4至6中任一項所述之排放氣體的分解方法，其中該氧化乙烯在該排放氣體分解步驟之後從微生物培養液分離並回收。
8. 如請求項4至7中任一項所述之排放氣體的分解方法，其中將經回收的該氧化乙烯使用於其他的排放氣體分解步驟。
9. 一種有機化合物的生產方法，係利用排放氣體生產有機化合物，包含： 一微生物準備步驟，準備得以生產該有機化合物的微生物； 一原料準備步驟，將用於該有機化合物的生產或該微生物的增殖的原料予以準備，該原料至少包含水、鉀、磷、氮、無機鹽及氣體； 一培養步驟，培養該微生物； 一有機化合物合成步驟，合成該有機化合物； 一分離步驟，將該微生物及該有機化合物予以分離；以及 一回收步驟，將該有機化合物予以回收； 其中，在上述各個步驟之中的至少一處或是上述各個步驟之間的至少一處，係具有供給排放氣體的一排放氣體供給步驟。
10. 如請求項9所述之有機化合物的生產方法，其中在該培養步驟及該分離步驟之間具有一排放氣體分解步驟。
11. 如請求項9所述之有機化合物的生產方法，其中在該分離步驟及該回收步驟之間具有一排放氣體分解步驟。
12. 如請求項9至11中任一項所述之有機化合物的生產方法，其中該有機化合物為油脂類。
13. 如請求項9至12中任一項所述之有機化合物的生產方法，其中該微生物係合成油脂類。
14. 如請求項9至13中任一項所述之有機化合物的生產方法，其中該微生物為葡萄藻類、擬球藻、破囊壺菌類、柵藻、小球藻（Chlorella. vulgaris）、蛋白核小球藻（Chlorella. pyrenoidosa）、鹽生杜氏藻、螺旋藻、眼蟲藻及紅球藻中的至少一種以上。

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