WO2021085388A1

WO2021085388A1 - 排気ガス分解システム、排気ガスの分解方法、および有機化合物の生産方法

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Publication number: WO2021085388A1
Application number: PCT/JP2020/040134
Authority: WO
Inventors: 齊藤佳之; 福岡徹也
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-05-06
Also published as: TWI781470B; JPWO2021085388A1; TW202130406A

Abstract

環境あるいは生物に有害な排気ガス特に、固体触媒では除去にコストがかかる低濃度成分を除去するための排気ガス分解システム、排気ガスの分解方法および油脂類の生産方法を提供する。　燃料の燃焼などにより工場から排出されるＣＯ_２を原料として油脂類などの有機化合物を合成する微生物を培養してＣＯ_２を分解し、医療機器工場などから排出される酸化エチレンなどの滅菌用ガスを付加的排気ガス分解方法により分解して排気ガスの排出量を実質的にゼロとし、有用な油脂類を分離回収して貯蔵あるいは利用して化石燃料の使用量を減らし、ＣＯ_２排出量およびすでに大気中に放出されたＣＯ_２を削減することが可能である。

Description

排気ガス分解システム、排気ガスの分解方法、および有機化合物の生産方法

　本発明は、医療機器製造工場などから排出される排気ガスの排気ガス分解システム、排気ガスの分解方法および排気ガスを原料とする有機化合物の生産方法に関する。

　工場などから排出されるさまざまな排気ガス、例えば熱を得るためにボイラーで重油などを燃焼した時に生じる二酸化炭素（ＣＯ_２）は地球温暖化の原因とされている。また、医療機器製造工場で生産した医療機器を滅菌した後に排出される酸化エチレン（ＥＯ）は、発がん性を有するため、直接燃焼式、触媒接触式、吸着式、硫酸による分解などによりＥＯを除去され、または排出基準未満に希釈されて大気中に排出される。また、窒素酸化物や硫黄酸化物は、化石燃料を高温で燃焼する際に発生し、大気汚染の原因とされている。

特表２０１３－５０９８７６特開２０１９－７６６７９特開２００４－１５４６８０＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｐａ．ｇｏｖ／ｓｉｔｅｓ／ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ／ｆｉｌｅｓ／２０１６－０９／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｏｘｉｄｅ．ｐｄｆ＞

　特許文献１において、微生物によるＣＯ_２排出量の削減方法が開示されているが、微生物を死滅させる高濃度のＥＯや窒素酸化物の排出量を減らしたり、あるいはすでに大気中に排出されたＣＯ_２を減らすことはできない。

　特許文献２のＥＯ除去装置は、ＥＯを分解してエチレングリコール（ＥＧ）を生成するために硫酸を用いるが、ＥＯを大量に除去すると硫酸の交換とＥＧの処理が必要となり、分解率も低い。

　特許文献３の触媒式ＥＯ除去装置は、極めて低濃度のＥＯを含む排気ガスを分解する場合、固体触媒に通気したＥＯ分子が固体触媒に接触せずに素通りするとＥＯが分解されない。このため、ＥＯ排出量をさらに減らすに何回も通気したり触媒を多孔質化すると、触媒の劣化が起こりやすく、触媒の交換など、コストがかかる。

　いずれにせよ、ＥＯ除去後の排気ガスは、ＥＯを含む可能性があり、非特許文献１に示すように、極めて低濃度のＥＯを長期間の曝露することで医療機器製造工場周辺住民の発がんリスクが生じるおそれがあるといわれている。

　前記の目的を達成するのは、以下の本発明である。
（１）本発明に係る排気ガス分解システムは、微生物を培養するために、前記微生物を準備する微生物準備装置、前記微生物を培養するために用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備装置、前記微生物に原料を供給して微生物を培養する微生物培養装置、排気ガスを前記微生物、または前記微生物を破砕した微生物破片により分解する排気ガス分解装置、並びに前記排気ガス、前記微生物、前記微生物破片、前記微生物により合成された有機化合物、および前記原料の少なくとも一部を分離する分離装置、および前記分離装置で分離された前記排気ガス、前記微生物、前記微生物破片、前記有機化合物、前記原料の少なくとも一部を回収する回収装置を有し、前記微生物培養装置が、微生物培養容器を有し、前記微生物培養容器が、第１のシートと、第２のシートと、を有し、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に柱部を有し、かつ前記第１のシートと前記第２のシートとの間に連通する微生物培養液供給口を有する、ことを特徴とするものである。
（２）前記微生物培養容器は、前記第１のシートと前記第２のシートの間に、平面部及び底面部と、前記平面部から突出する複数の凸部を有する第３のシートを配置し、前記柱部が、前記凸部の頂部が前記第１のシートと密着し、前記第３のシートの前記底面部が前記第２のシートと密着して形成される前記柱部であり、かつ前記柱部が中空であり、前記第１のシート、前記第２のシートおよび前記柱部で囲まれた連通孔を有し、前記微生物培養液供給口が前記連通孔に連通するものであり、前記微生物培養容器の端部に前記第１のシートと前記第２のシートが直接的に密着した、または前記第３のシートを介して密着した密着部を有する上記（１）に記載の排気ガス分解システムであってもよい。
（３）前記微生物培養装置および前記排気ガス分解装置に排気ガス供給口を有する上記（１）に記載の排気ガス分解システムであってもよい。
（４）本発明に係る排気ガスの分解方法は、微生物を培養するために、前記微生物を準備する微生物準備ステップ、前記微生物を培養するために用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、前記微生物に原料を供給して前記微生物を培養する培養ステップ、有機化合物を合成する有機化合物合成ステップ、分離ステップおよび回収ステップを有し、各ステップまたは、各ステップの間のいずれかにおいて排気ガスを供給し、排気ガス分解ステップを有する、ことを特徴とする分解方法である。
（５）前記排気ガスが、医療機器のガス滅菌ステップから排気された滅菌用ガスであり、前記滅菌用ガスが排気ガス分解ステップに供給される上記（４）に記載の分解方法であってもよい。
（６）前記排気ガスが、二酸化炭素、酸化エチレンのいずれか一方または二酸化炭素と酸化エチレンの混合物を含む上記（４）に記載の分解方法であってもよい。
（７）前記酸化エチレンが前記排気ガス分解ステップ後に、微生物培養液から分離されて回収される上記（４）に記載の分解方法であってもよい。
（８）前記回収された酸化エチレンを他の排気ガス分解ステップに使用する上記（４）に記載の分解方法であってもよい。
（９）本発明に係る排気ガスを原料と有機化合物の生産方法は、前記有機化合物を生産可能な微生物を準備する微生物準備ステップ、前記有機化合物の生産または前記微生物の増殖に用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、前記微生物を培養する培養ステップ、前記有機化合物を合成する有機化合物合成ステップ、前記微生物と前記有機化合物を分離する分離ステップ、および前記有機化合物を回収する回収ステップを有し、各ステップ、または各ステップの間のいずれかに、排気ガスを供給する排気ガス供給ステップを有する、前記有機化合物の生産方法である。
（１０）前記培養ステップと前記分離ステップの間に、排気ガス分解ステップを有する、上記（９）に記載の生産方法であってもよい。
（１１）前記分離ステップと前記回収ステップの間に、前記排気ガス分解ステップを有する、上記（９）に記載の生産方法であってもよい。
（１２）前記有機化合物が、油脂類である上記（９）に記載の生産方法であってもよい。
（１３）前記微生物が、油脂類を合成する上記（９）に記載の生産方法であってもよい。
（１４）前記微生物が、ボトリオコッカス類、ナンノクロロシプス、オーランチオキトリウム類、イカダモ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、ドナリエラ、スピルリナ、ユーグレナ、ヘマトコッカスのうち、少なくとも１種類以上である上記（９）に記載の生産方法であってもよい。

　本発明に係る排気ガス分解システムおよび分解方法は、排気ガスである二酸化炭素を原料とする独立栄養型微生物の培養により、増殖した微生物が排気ガスであるＣＯ_２を、糖やアミノ酸あるいは細胞組織の原料とするために分解する。

　あるいは微生物に含まれるアミノ基、カルボキシル基または水酸基などＥＯとの反応性の高い官能基を有する微生物あるいは微生物を粉砕した微生物破片などとＥＯを反応させることでＥＯを付加反応により分解する。

　これにより、工場や病院などの排気ガス中のＣＯ_２やＥＯの排出量を減らし、実質的にゼロとすることが可能である。

　さらに、排気ガスを原料として炭化水素あるいは油脂を合成する微生物を用いることで、微生物が合成した有機化合物、特に油脂類を生産し、石油など化石燃料の使用を減らしてＣＯ_２の排出量、あるいはすでに放出された大気中のＣＯ_２を削減することができる。

図１は、本発明のフロー図である。図２は、本発明に係る排気ガス分解システムの、微生物培養容器の断面拡大図である。図３は、本発明に係る排気ガス分解システムの、微生物培養容器の平面図である。図４は、本発明に係る排気ガス分解システムの、微生物培養容器の変形例の一部断面図である。図５は、微生物培養容器の変形例の接続部の平面図および断面図である。図６は、本発明に係る排気ガス分解システムの、微生物培養容器の変形例の平面図である。図７は、本発明に係る排気ガス分解システムの、リークした培養液の受け器を備えた微生物培養容器の変形例の平面図である。図８は、図６のＣ－Ｃ’断面図である。図９は、図６のＤ－Ｄ’断面図である。図１０は、図７のＥ－Ｅ’断面図である。図１１は、図７のＦ－Ｆ’断面図である。図１２は、図７のＧ－Ｇ’断面図である。図１３は、本発明に係る第１の実施形態である排気ガス分解システムのフロー図である。図１４は、本発明に係る第２の実施形態である排気ガス分解システムのフロー図である。図１５は、本発明に係る第３の実施形態である排気ガス分解システムのフロー図である。図１６は、本発明に係る排気ガス分解システムの遠心分離装置の平面図である。図１７は、本発明に係る排気ガス分解システムの、積層した複数の微生物培養容器の部分断面拡大図である。図１８は、本発明に係る排気ガス分解システムの概略図である。

　以下、本発明の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。

　図１のフロー図を用いて、本発明の概略を説明する。

　本発明は、排気ガスを原料と反応させ、あるいは、培養して増殖した微生物と排気ガスを反応させて、排気ガスを分解して排気ガスの排出量を減らすとともに、貯蔵あるいは燃料等に利用可能な油脂類や、微生物の栄養となる有機化合物を合成して生産することを目的とする。

　排気ガス分解システムは、入手した微生物、あるいは微量の微生物をある程度培養したり、目的外の微生物などをあらかじめ除去するなどの準備を行う微生物準備装置、微生物の培養に必要な、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備装置、排気ガスなどを原料として微生物を培養する微生物培養装置、有機化合物を合成する装置、有機化合物と微生物あるいは、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料である分離する分離装置、有機化合物を回収する回収装置を有し、微生物の活動停止あるいは微生物を破砕したのちに微生物の有するアミノ基、カルボキシル基、水酸基、チオール基などに排気ガスを付加反応させて分解する排気ガス分解装置を備える。

　排気ガスを分解する方法は、具体的には、培養する微生物を準備する微生物準備ステップ、培養に必要な、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、微生物を培養する微生物培養ステップおよび有機化合物を合成する有機化合物合成ステップ、並びに微生物および、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を分離する分離ステップ、および有機化合物を回収する回収ステップを有し、各ステップのうち少なくとも一のステップまたはステップの間に排気ガスを供給するステップを有する。

　排気ガスをシステムに供給するステップは、微生物の準備ステップ、原料の準備ステップ、培養ステップ、有機化合物合成ステップ、分離ステップ及び回収ステップと、各ステップの間のいずれかまたは複数のステップあるいは複数のステップの間で行ってもよい。

　あるいは、有機化合物合成ステップ、排気ガス供給ステップ続いて排気ガス分解ステップを有してもよく、微生物の培養濃度が小さく、排出するＥＯを直接分解する場合は、微生物活動停止ステップにより、ＥＯを分解することができる。

　有機化合物合成ステップ、有機化合物を分離する分離ステップ、排気ガス供給ステップ続いて排気ガス分解ステップを有してもよい。あるいは、微生物準備ステップ、原料準備ステップおよび培養ステップに排気ガスを供給してもよい。

　具体的には、ボールミル、サンドミルあるいはビーズミルのほか、超音波、熱、バブリング、マイクロバブル、ナノバブルを用いた物理的手法のほか、ＵＶ照射や薬品など化学的手法により微生物を破砕した後、遠心分離により水溶性の有機化合物と微生物破片を分離する。水溶性の有機化合物はそのまま、あるいはＵＶなどにより殺菌や分解後に他の従属栄養型微生物の栄養、あるいは独立栄養型微生物の補助栄養、あるいは、同じ種類の微生物の培養に用いられる。また、微生物そのものと反応させてＥＯを分解してもよい。

　続いて微生物破片を水に分散した状態で排気ガスであるＥＯと接触させ、微生物破片のアミノ基、カルボキシル基、水酸基あるいはチオール基との付加反応によりＥＯを分解する。

　同時にＥＯが水の反応によって分解されて合成されるエチレングリコール（ＥＧ）が微生物の栄養となる有機化合物に混入しないため、エチレングルコールを代謝することができない微生物の場合は好ましい。

　また、微生物濃度が高い微生物培養液は、分解可能なＥＯ量も多いため、ＥＯが排気ガス分解システム外へ漏れるおそれを減らすため、有機化合物のうち油脂類とＥＯを接触するステップを設けずに、ＥＯを微生物破片によって分解してもよい。

　さらに、微生物破片にはセルロースやタンパク質が含まれており、セルラーゼやペプターゼなどの酵素により微生物が利用可能なブドウ糖やアミノ酸あるいはペプトンに分解し、微生物の栄養とし、微生物の栄養と、栄養に利用できない残渣の有機化合物を分離し、残渣の有機化合物とＥＯを反応させてもよい。

　微量の、例えば大気への排出基準に満たない極めて低濃度のＥＯは、固体触媒の固体表面と接触せずにＥＯ分解装置を素通りするため、大気中に排出されるＥＯ量がゼロとならないうえ、定期的に触媒の交換が必要となる。

　栄養に利用できない残渣の有機化合物によって分解されるＥＯの量は、微生物活動停止により分解されるＥＯの量より少ないため、医療機器の滅菌後排出されるＥＯを既存のＥＯ分解装置による分解後に、排出される微量のＥＯの分解に用いてもよい。

　既存のＥＯ分解装置は、ＥＯを比較的温度の低い１００℃から３００℃程度に加熱した固体触媒に接触させて分解し、あるいは、直線燃焼方法により、ＥＯを直接燃焼した場合、大気への排出基準に満たない微量のＥＯを１０００℃以上の高温で燃焼すると、燃料の消費量が多くなってＣＯ_２の排出あるいは窒素酸化物が生成され、排気ガスが増加するおそれが生じる。

　さらに、ＥＯ検出下限以下、例えばＥＯ濃度が０．００２μｇ／ｍ^３以下の場合、排気ガスからのＥＯの除去量が定量できない場合がある。これに対し、本発明に係る微生物とＥＯを反応させる方法は、触媒の交換や直接燃焼による燃料が不要であり、検出限界以下のＥＯであっても、ＥＧあるいは他の有機化合物となるまで、排出されない点で、従来のＥＯ分解システムより優れている。このため、本発明に係る微生物とＥＯを反応させる方法を、単独あるいは従来のＥＯ分解方法と組み合わせた最終ステップの分解方法として行うと、ＥＯの排出量が実質ゼロとなるので、より好ましい。

　また、微生物の培養濃度が大きければ、ＥＯと微生物を直接付加反応させてＥＯを分解することで、上述の触媒式ＥＯ分解装置などを設置せずにＥＯの排出量を実質ゼロとすることが可能である。

　さらに、他の滅菌方法で排出される排気ガス、例えばガンマ線滅菌や電子線滅菌時のプラスチックから生じるごく微量のモノマーガスや、高圧蒸気滅菌で生じる臭気成分なども、同様に微生物と反応させることで分解してもよい。

　あるいは排気ガスは、ホルムアルデヒドのように反応性を有するもの、あるいはＥＧのように微生物によって代謝されるものや、揮発性有機化合物、Ｖａｐｏｒ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ（ＶＯＣ）でもよい。

　ここで実質的にゼロとは、ガスクロマトグラフィー分析装置やガス検知器などの検出限界以下好ましくはゼロであることをいう。

　排気ガス濃度が検出限界以下の場合、例えばＥＯは、水に任意に溶解するため、最後に大気中に放出される排気ガスが除去された気体を水槽に通気し、長期間例えば、３０日あるいは年ごとに、水槽に残存するＥＯまたはＥＧの量を測定する。

　排出されたＥＯ量は、水槽内のＥＯ量あるいはＥＯの有無としてもよい。排気ガス除去後のシステム内の空気に含まれるＣＯ_２やＥＯが排気環境基準を満たす、あるいは実質的にゼロとなった場合には、システム内の空気を大気に放出してもよい。

　排気ガスとして、燃料や廃棄物の燃焼によって生じるＣＯ_２は地球温暖化の原因とされているため、独立栄養型微生物が光合成によって、水を原料としてＣＯ_２を分解してブドウ糖、脂肪酸、アミノ酸などの有機化合物を合成する。

　特に油脂類を合成する微生物を用いた場合、油脂類を蓄積あるいは燃料として用いることで、ガス、石油あるいは石炭などの化石燃料の使用量を減らしてＣＯ_２の排出量あるいは、すでに放出されたＣＯ_２自体を削減することができる。

　本発明に係る排気ガス分解システムまたは分解方法は、以下のステップを有する。

　微生物を準備する微生物準備ステップは、微生物の寄託、採取あるいは培養ステップで新たに細胞分裂により増えた微生物、あるいは微生物培養装置で培養した後、分離した分裂直後の微生物を分離回収して用いてもよい。あるいは、微生物の準備ステップとして入手した微生物を、常法に従って微生物の培養に適した条件である程度増殖させて用いてもよい。

　微生物準備装置としては、公知の培養装置あるいは、前のバッチで培養し、増殖した微生物を一部分離する分離装置、次のバッチへ供給する配管やポンプ、目的外の微生物の混入を防止するために、目的の微生物が死滅せず、目的外の微生物のみ死滅させる程度の濃度の次亜塩素酸ナトリウムの供給装置などでもよい。

　原料の準備ステップとは、少なくとも水、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、無機塩類および必要な気体を準備し、培養に必要な微量元素、あるいは糖、多糖類、アミノ酸、ペプトン、たんぱく質などの有機化合物を準備するステップをいう。

　あるいは気体を原料とする場合、大気中のＣＯ_２、Ｏ_２、水蒸気、窒素酸化物、硫黄酸化物を用いてもよく、原料の準備ステップあるいは原料準備装置に排気ガスである、ＣＯ_２、ＥＯ、窒素酸化物、硫黄酸化物あるいはＶＯＣを直接送気してもよく、水溶液として供給してもよい。

　さらに、排気ガス分解システムまたは分解方法は、ＣＯ_２やＯ_２の供給ステップや目的外の微生物を除去するためのＵＶ殺菌灯による殺菌ステップなどを有してもよい。

　殺菌ステップにおいて、目的外の微生物の増殖を防ぐために水、あるいは殺菌可能な他の原料をあらかじめ殺菌しておくことが好ましく、殺菌方法として、公知の殺菌方法あるいは滅菌方法を用いてもよい。

　殺菌方法は、微生物の培養を抑制しない方法であればＵＶ照射殺菌のほか、オゾン殺菌や塩素殺菌などでもよいが、脱ガスステップを省くためであれば、ＵＶ殺菌が好ましい。

　ＵＶ殺菌は、例えば１００～２８０ｎｍのいわゆるＵＶ－Ｃ波長、好ましくは２５４ｎｍの波長を主成分とするＵＶ殺菌灯あるいはＬＥＤ－ＵＶを微生物培養前の原料である、水や海水のタンクの外側から照射したり、タンク内部に配置して照射してもよく、透明あるいは半透明な微生物培養器とその配管にＵＶ照射して殺菌してもよい。

　ＵＶ殺菌の場合、後述する排気ガス分解システム内の太陽光発電パネルや合成した油脂類を燃料とした発電によって電力が賄われるため、オゾンや塩素の購入コストや輸送時のＣＯ_２排出を削減することができるため特に好ましい。

　原料準備装置として、雨水を利用する場合は雨水を受ける雨水枡や、微生物培養容器上面にたまった雨水を、ろ過、貯蔵する容器や配管、海水を利用する場合は海水をくみ上げるポンプ、ＵＶ殺菌灯、オゾン発生装置、次亜塩素酸ソーダ供給装置、及び配管、大気中あるいはボイラーから回収したＣＯ_２を供給する送気装置および付随する配管やフィルター類、原料を溶解して水溶液を調整する溶解槽と攪拌装置、濃度センサーや、培養に適した温度に加熱あるいは冷却するヒーターや冷却装置あるいは熱交換器などを設けてもよい。

　排気ガス分解システムまたは分解方法は、原料を培養に適した組成、濃度、温度、Ｏ_２濃度、ＣＯ_２濃度に調整した水溶液に微生物を加え、培養に適した条件で微生物を培養する培養ステップを行う。

　微生物培養装置は、公知の微生物培養タンクやオープンポンド法でもよいが、目的外の微生物の混入を防ぎ、かつ排気ガスとして供給されるＣＯ_２との気液界面の更新が容易なもの、あるいは高濃度の微生物培養液であっても、光合成可能とするため微生物培養容器の厚さが小さいもの、あるいは積層しても光が透過可能なものが好ましい。

　さらに微生物培養容器には、微生物、原料培養液供給口、排気ガス供給口を設け、微生物培養後、培養液、合成した有機化合物、残余の原料および排気ガスとともに分離ステップに供給する配管またはポンプ、培養時間が長い場合は、微生物培養容器から吐出した培養液を、微生物培養容器に再度供給して循環する配管またはポンプなどを備えてもよい。

　微生物が増殖した培養ステップにおいて、培養と同時あるいは培養によって増殖した微生物が、有機化合物を合成する合成ステップを行う。所定の濃度あるいは所定の有機化合物合成量に達したら、培養および／または有機化合物合成ステップを完了する。

　微生物が合成した有機化合物とは、独立栄養型微生物が光合成で合成するブドウ糖のほか、セルロース、ヘミセルロース、ポリフェノール、アミノ酸、ペプトン、タンパク質、リン脂質、ＤＮＡ、油脂類、その他代謝物などをいい、細胞膜、細胞壁または細胞質などを含んでもよい。

　油脂類としてドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）やエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）などの脂肪酸、脂肪酸エステル、リン酸エステルのほか、炭化水素類としてボトリオコッセン（Ｃ_３４Ｈ_５８）やスクワラン（Ｃ_３０Ｈ_５０）などのテルペン類でもよく、あるいは代謝によって生じるアルデヒド、ケトン、酢酸、クエン酸、シユウ酸などの酸類、アミン類、チオール類でもよい。

　さらに、有機化合物合成ステップでは、微生物と排気ガスであるＥＯと反応して微生物の活動を停止する微生物活動停止ステップを設けてもよく、合成される有機化合物としてＤＮＡなどとＥＯが反応したＥＯ付加物、あるいは微生物が破砕された微生物破片やＥＯ付加微生物破片を含んでもよい。

　有機化合物合成装置は、排気ガス分解装置を備えてもよく、有機化合物を微生物が栄養としてそのままでは利用できない場合、セルロースやタンパクを酵素分解する酵素分解容器と、酵素不活性化あるいは酵素と有機化合物を分離する酵素分離装置を備えてもよい。

　分離ステップは、合成された有機化合物を微生物から分離するほか、有機化合物と水の分離、未反応排気ガス例えばＥＯやＣＯ_２、他のＶＯＣ、あるいはＯ_２と水の気液分離、排気ガスをそれぞれの沸点や水に対する溶解度の差などで分離するほか、微生物を破砕し水溶性有機化合物と水に溶解しない微生物破片の分離、破砕に使用したビーズミルなどの分離回収、微生物破片を酵素により分解し、酵素分解後の有機化合物と微生物残渣の分離、あるいは水とＥＧを培養液から蒸留分離、蒸留後の蒸留残渣とＥＯの反応後によって生じたＥＯ付加物を燃焼し、有機化合物をＣＯ_２として分離、水を留去したあと、ＥＧに溶解しない塩類とＥＧの分離、塩類を溶融塩炉で加熱し、利用が困難な有機化合物を燃焼して除去する分離、あるいは塩類を水に対する溶解度の差によって、カリウム、リン、窒素などと、海水に含まれるＮａＣｌの分離および各分離方法の組み合わせでもよい。

　分離装置は、バッチ式遠心分離機、連続式遠心分離機、気液分離機、蒸留塔、沈殿槽、フィルターあるいはこれらを組み合わせたものと制御装置、付随する配管、ポンプ、真空ポンプなどにより形成され、微生物を活動停止せずに微生物と有機化合物を分離するには連続遠心式微生物分離機が好ましい。

　分離した有機化合物は、回収ステップにより回収される。回収装置は、分離した有機化合物を貯蔵する貯蔵タンク、微生物を破砕し分離した水溶性有機化合物などを貯蔵するタンク、あるいは従属栄養型微生物の栄養や独立栄養型微生物の補助栄養として有機化合物を直接微生物培養容器に供給する供給装置などにより形成され、水や排気ガスを回収する凝集器や排熱を回収、利用する熱交換器などを備えてもよい。

　回収した有機化合物は、微生物の栄養源とするほか、油脂類や微生物破片、蒸留残渣をシステム内の熱源や電力源の燃料として使用してもよく、燃焼により生じたＣＯ_２および水を回収してシステム内で有機化合物の合成に用いることができる。

　また有機化合物の燃焼により生じた燃焼熱は、医療機器製造工場や病院などの空調や機械の冷却水によって生じる排熱とともに熱交換器などにより回収されて、洗浄などの温水や空調のほか、微生物の培養のため夜間や冬季の熱源としてもよい。

　これらによって、排気ガスのＣＯ_２の元となる化石燃料の使用量を減らすことが可能であり、油脂類や炭化水素を生産して生産物として売却あるいは貯蔵してもよい。

　具体的な排気ガスは、熱源としてのボイラーで生じるガス、原油あるいは石炭などを燃焼して生じたＣＯ_２や、医療機器の滅菌に使用される滅菌用ガスなどをいい、医療機器のガス滅菌ステップおよびガス滅菌ステップの後の排気ステップで排気された排気ガスが、微生物の培養ステップ、あるいは微生物破片との排気ガス分解ステップに供給される。

　滅菌用ガスは、滅菌あるいは殺菌用のガスとして使用可能であれば特に限定しないが、好ましくは、酸化エチレン（ＥＯ）、酸化プロピレン、オゾン（Ｏ_３）、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、二酸化窒素などの窒素酸化物、塩素、過酸化水素、過酢酸のほか、超臨界流体ＣＯ_２殺菌に用いＣＯ_２等であり、滅菌用ガスが水に溶け込んだ水溶液、あるいは次亜塩素酸ソーダのように塩素の発生源の水溶液、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）水でもよく、より好ましくはＥＯ、ＥＯとＣＯ_２の混合物あるいはＮＯ_２を含む窒素酸化物であり、あるいはこれらのガスから選択された１種類以上の混合体である。

　ＥＯは、反応性が高く、微生物のアミノ基、水酸基、カルボキシル基やチオール基と付加反応（アルキル化）によって、微生物の細胞分裂の阻害あるいは細胞を死滅させて、微生物の活動を停止させる。

　カテーテルなど医療機器の滅菌には、１００％ＥＯガスあるいは、燃焼防止のためＣＯ_２との混合気体が用いられる場合が多い。

　ＥＯは沸点が１１℃、水に対する溶解性が高く、水と反応してエチレングリコール（ＥＧ）となるが、淡水中での半減期が１２～１４日程度であるため、単に水に溶解させても分解に時間がかかるうえ、大気開放だとＥＯが揮発して気体として大気中に排出され、また大気中の半減期が数週間以上である場合には大気中に滞留するおそれがある。

　さらに、反応によって生じるＥＧと水を加熱により蒸留分離するために重油など化石燃料の燃焼による加熱や発電を行うと、別途ＣＯ_２が生じる。

　医療機器製造工場の医療機器の滅菌に用いた排気ガス中のＥＯは、微生物が有機化合物を合成した合成ステップ後に供給して微生物の活動を停止させる、あるいは細胞を破砕して有機化合物を分離した微生物破片との付加反応に供給する。

　未反応のＥＯは、蒸留などにより分離後回収し、他の排気ガス分解ステップあるいは他の微生物活動停止装置に供給し、ＥＧまたは有機化合物となるまで、システム内で循環するため、本発明に係る排気ガス分解システム外へ排出されないか、実質的にゼロとして排出される。

　ＣＯ_２は、化石燃料の燃焼、あるいは爆発防止のためＥＯと混合して滅菌に使用したり、超臨界流体ＣＯ_２による殺菌あるいは滅菌後に、排気ガスとなる。

　光合成などによりＣＯ_２から有機化合物を合成あるいは微生物の増殖を行う独立栄養型微生物は、微生物培養時の原料に原料準備ステップで加えるか、あるいは微生物培養容器にＣＯ_２を供給する。

　二酸化窒素（ＮＯ_２）などの窒素酸化物は、医療機器の滅菌のほか、燃焼防止のためにＥＯと混合したり、熱源のボイラーや発電のために天然ガス、原油または石炭を燃焼した際に大気中の窒素が酸化されて生じる。

　窒素酸化物は、微生物の増殖に必要な窒素源として、原料準備ステップにおいて原料準備装置に供給され、あるいは、ＥＯ同様微生物の活動を停止するために、有機化合物合成ステップ後の排気ガス分解ステップにおいて、排気ガス分解容器に供給されてもよい。

　塩素あるいは塩素を発生させる次亜塩素酸ソーダなども、有機化合物の合成ステップ後、有機化合物と微生物あるいは微生物破片とを分離し回収した水に導入され、微生物の増殖を妨げる目的外の微生物を死滅させ、かつ目的とする微生物を死滅させない濃度で供給されてもよい。

　あるいは、海水から回収したＮａＣｌを原料として次亜塩素酸ソーダや塩素を合成して、使用してもよい。

　オゾンは、滅菌あるいは殺菌に用いられ、空気中の酸素にＵＶ－Ｃを照射して生じるが、微生物の活動停止やＥＯ自体の分解にも利用可能であり、速やかにＯ_２に分解されてしまうため、Ｏ_２分解後はＯ_２として利用してもよい。

　具体的な微生物は、水中で培養可能な微生物であるが、水中微生物の培養可能な環境は淡水、海水を問わず、また水やＣＯ_２を供給して光合成により、自ら栄養となる有機化合物を合成できる独立栄養型微生物あるいは、栄養となる有機化合物を与えて培養する従属栄養型微生物でもよい。

　独立栄養型微生物は、水やＣＯ_２を供給して光合成可能な微生物であれば、特に限定されないが、例えば藍藻類、緑藻類、珪藻、紅藻類、褐藻類などの藻類が好ましく、貯蔵あるいは燃料用に使用可能な油脂類を産生する光合成独立栄養微細藻類（ＰｈｏｔｏＡｕｔｏｔｒｏｐｈ　ＭｉｃｒｏＡｌｇａｅ　ＰＡＭＡ）であるイカダモやボトリオコッカス類などが好ましく、藻類の乾燥重量の５％以上、より好ましくは２０％以上の油脂類を産生するものが好ましく、より好ましいのは、ボトリオコッカス類であり、乾燥重量の６０％以上の油脂類を合成し、微生物外に油脂類を放出するボトリオコッカスブラウニーが特に好ましい。

　従属栄養型微生物の栄養となる有機化合物と油脂類の合成が可能なＰＡＭＡとして、好ましくは海水で培養可能なナンノクロロシプスや、ＮａＣｌ濃度が実質ゼロあるいはＮａＣｌ濃度が海水より低い淡水で培養可能なクロレラ類（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）でもよく、淡水培養ではＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ（クロレラ・ブルガリス）、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ（クロレラ・ピレノイドサ）あるいは、イカダモ（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ）、ドナリエラ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ）、スピルリナ（Ａｒｔｈｒｏｓｐｉｒａ，　Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ）、ユーグレナ（Ｅｕｇｌｅｎａ）、ヘマトコッカス（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ）などでもよく、微生物培養容器で１種類培養してもよく、混合した多種類で培養してもよい。これらの微生物は、ＮａＣｌ濃度が、海水より小さい海水と淡水の間、いわゆる汽水と呼ばれるＮａＣｌ濃度でも培養が可能である。

　ナンノクロロシプスやクロレラ類は増殖速度が速く、増殖および有機化合物合成のために排気ガスであるＣＯ_２を分解する。

　微生物の増殖後、ＥＯとクロレラ類のＤＮＡや細胞膜などのアミノ基、カルボキシル基、水酸基またはチオール基などと付加反応させてＥＯを分解することで、微生物の活動を停止させ、かつ有機化合物の消費を抑えて、有機化合物の回収量を多くしてもよく、活動停止した微生物は、ボールミルなどで破砕後、細胞質に含まれるブドウ糖、多糖類、アミノ酸、ペプトン、たんぱく質など従属栄養型微生物の栄養をとなる有機化合物を分離する。

　従属栄養型微生物は、特に限定されないが、例えば化学合成従属栄養型微生物（ＣｈｅｍｏＨｅｔｅｒｏｔｒｏｐｈ　ＭｉｃｒｏＯｒｇａｎｉｓｍ　ＣＨＭＯ）として、糖類やアミノ酸などの栄養を与えることで油脂類を産生する微生物が好ましく、酵母類、糸状菌、ラビリンチュラ類が好ましく、より好ましいのは真核生物のうちラビリンチュラ類であるオーランチオキトリウムであり、成長速度が大きく、油脂類として炭化水素含量が２０％を超えるオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａが特に好ましい。

　また、培養ステップで、ＰＡＭＡは日光や光源を用いて培養を促進してもよく、必要に応じてＣＯ_２、Ｏ_２や原料を追加供給してもよく、糖、アミノ酸あるいはペプトンなど栄養源となる有機化合物を与えたり、太陽光のみならず人工的な光を与えてもよく、あるいは微生物の増殖を促進するために熱交換器により培養時の水温を増殖に適した温度に制御してもよい。

　特に微生物培養容器を屋外に設置した場合、夏の日中は温度が上がりすぎて逆に微生物の活動が弱まり増殖が抑制され有機化合物の合成量も低下するため、培養容器内の微生物培養液を微生物培養容器から熱交換器に送液し、過剰な熱を熱交換器により除去分離して再び微生物培養容器に戻すように循環させてもよく、あるいは供給する排気ガスを熱交換機で加温あるいは冷却して微生物培養液に供給して微生物培養液の温度を上下させるように制御してもよい。

　培養に適した温度は、微生物の種類などで異なるが、例えば５℃以上５０℃以下、好ましくは２０℃以上３５℃以下であり、より好ましくは、ナンノクロロシプス、クロレラ類、オーランチオキトリウムの培養に適した温度が２５℃、ボトリオコッカス類の培養に適した温度が３０℃である。

　培養温度は、ＥＯなどの分解が必要な排気ガスの量と、温度維持に必要な熱源に使用する燃料の燃焼により生じるＣＯ_２の排気量および有機化合物の合成量によって調整してもよく、冬季や夜間には温度を下げてもよいが、夏季の日中は微生物が死滅するおそれがあるため、培養液の最高温度が３５℃を超えないことが好ましく、培養温度を微生物の培養に適した温度の±２℃の範囲で制御することがより好ましい。

　あるいは工場内の排熱や建屋や工場周辺の住宅などに昼間蓄積した蓄熱を利用して、夜間や冬季に微生物培養容器内をはじめ培養液を加温してもよい。

　培養温度は、微生物培養器内に複数設置した温度センサーにより測定してもよく、あるいは培養器の入口と出口の培養液温度でもよく、微生物培養容器の表面温度を赤外線温度センサーにより非接触で測定した温度でもよく、微生物培養容器表面に貼付した温度センサーで測定した温度でもよい。

　微生物を培養する微生物培養ステップは、光が透過するガラス製あるいは透明な樹脂製の容器内や、オープンポンド法のような屋外での培養で行ってもよいが、図２～３に示す三層気泡緩衝材１０を用いてもよい。

　三層気泡緩衝材１０は、一体的に成型したものでもよく、シートと二層気泡緩衝材の凸部を接着あるいは融着して形成したものでもよく、第１のシート１、第２のシート２と、第１のシート１と第２のシート２の間に柱部４を有し、かつ第１のシート１と第２のシート２との間に連通する微生物培養液供給口２１を有する微生物培養容器２０として用いる。

　図２に示すように、柱部４は、第１のシート１と第２のシート２の間に、平面部７及び底面部と、平面部７から突出する複数の凸部６を有する第３のシート３を配置し、柱部４の凸部６の頂部８が第１のシート１と密着して形成される柱部４であり、かつ前記柱部４が中空である。底面部は、平面部７の裏面側に配置されて第２のシート２と密着する部位である。三層気泡緩衝材の柱部４は一列に等間隔に並んだ柱部集合４Ａと隣接する柱部４Ｂが、それぞれの柱部４の中心を交互にずらして配置されている。これにより培養液が柱部４の間を直進せず柱部４と衝突するため、攪拌翼などがなくても培養液と排気ガスが攪拌され効率よく接触する。

　微生物培養容器２０は、微生物培養液供給口２１に連通する連通孔５を有し、微生物培養容器２０の端部に第１のシート１と第２のシート２が密着して熱融着した融着部１３を有する。密着部１２は接していればよく、接着やシール材あるいは気密を保持できればよく、分離可能でもよい。密着部１３は、第１のシート１と第２のシート２が直接的に密着して形成されてもよく、または第３のシート３を介して第１のシート１と第２のシート２が間接的に密着して形成されてもよい。第１のシート１と第２のシート２が間接的に密着する場合、第３のシート３の一方面は第１のシート１と密着し、第３のシート３の他方面は第２のシート２と密着して、柱部４はほとんど形成されない。

　融着部１３は、密着部１２を融解させて強度を増したものであり、分離が不可能あるいは困難な部位となって、水やガスがリークしにくい部分をいう。融着方法として、熱融着あるいは超音波融着などが好ましいが、接着剤による接着でもよい。

　図３に示す微生物培養容器２０は、三層気泡緩衝材１０、微生物供給口２１を有し、微生物培養容器２０の第１のシート１、第１のシート１と第２のシート２の間に柱部４を有する。

　具体的には、略長方形の微生物培養容器２０の短辺の端部に第１のシート１、第２のシート２と微生物培養液供給口２１が密着して培養液の漏れを抑えた密着部１２と略三角形の第１のシート１と第２のシート２の融着部１３を有し、第１のシート１、第２のシート２および柱部４で囲まれた微生物培養液供給口２１に連通する連通孔５と、前記微生物培養容器２０の長辺の端部に前記第１のシート１と前記第２のシート２が融着した融着部１３を有し、柱部４は、凸部６を有する第３のシート３で形成されて中空となり気泡が残留する。第１のシート１と第２のシート２は、第３のシート３を介して間接的に融着されるが、第３のシート３を介さずに直接的に融着されてもよい。

　さらに、排気ガスとして二酸化炭素を供給する排気ガス供給口２３が微生物培養容器２０のもう一方の短辺の第１のシート１および第２のシート２と密着して配置されている。

　微生物培養液供給口２１と排気ガス供給口２３は近接して配置してもよく、複数配置してもよく、図３に占めすように微生物培養容器２０において、対向させて配置してもよい。密着部１２は、微生物培養液供給口２１や排気ガス供給口２３などと接着あるいは熱融着やシール材などで気密性を高めてもよい。

　微生物培養液供給口２１と排気ガス供給口２３を対向させた場合、微生物培養液供給口２１と排気ガス供給口２３に高低差を設け、微生物培養液供給口２１の方を高い位置に配置すれば、微生物培養液は自然落下し、一方排気ガス供給口２３から供給された排気ガスは、水よりも比重が小さいため、浮力により微生物培養液供給口２１側へ向かうため、微生物培養液と排気ガスの接触と攪拌が容易となり微生物のガス交換が容易となる。

　また、融着部１３に位置する第３のシート３で形成された柱部４にエア抜き孔１１を設けて気泡に残った空気を抜いてから、第１のシート１および第２のシート２を第３のシート３とともに融着することで融着部１３が破裂せず、第１のシート１と第２のシート２の間に第３のシート３の平面部７と凸部６が融着されることで、培養液や排気ガスの漏れを防止することができる。

　独立栄養型微生物を光合成で培養するために、シートの材料として透明または半透明の樹脂を用いてもよい。樹脂としてはポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリウレタン系、フッ素系、シリコン系の樹脂、およびエラストマーまたはこれらのポリマーアロイでもよいが、好ましくはポリオレフィン系樹脂であり、ポリエチレン系あるいはポリプロピレン系が好ましく、エチレン系樹脂にはエチレン共重合樹脂、ポリエチレン樹脂などが含まれ、エチレン共重合樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）やエチレン・アクリル酸エチル共重合樹脂（ＥＥＡ）などがあげられる。

　ポリエチレン樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレ（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などを用いることができる。さらに柱部４が培養液を攪拌し、微生物周辺の気液界面を更新するため、微生物細胞膜表面でのガス交換が容易となる。そのうえ、微生物培養容器２０内に排気ガスあるいは排気ガスを含む空気を送気すると柱部４によって送気した空気の気泡が小さくなるため、培養液への排気ガスである例えばＣＯ_２の供給が容易となる。

　排気ガスの供給あるいはＯ_２の発生により、微生物培養容器２０の内圧は大気圧より高くなり、ヘンリーの法則によりＣＯ_２やＯ_２の溶解度が大きくなる。

　これらによって、本発明に係る微生物培養容器２０は、従来の培養タンク内あるいはオープンポンド法より培養液中の微生物濃度を大きくすることができる。微生物培養容器２０の大きさや形は任意であるが、図３のような長方形の平面の場合、短辺である幅は０．１ｍから３ｍ、好ましくは０．３ｍから１．０ｍである。

　幅が０．１ｍ未満だと端部の密着部分の割合が大きくなり培養液が流れる連通孔５の体積が小さくなる。また幅が３ｍを超えると培養液の重みで中央部がたわみ培養液の流れに偏りが生じる。

　微生物培養容器２０の長さ（図３における長方形の微生物培養容器２０の長辺の長さ）は、設置できるのであれば任意であるが、長辺の長さは、好ましくは０．３ｍから１０００ｍ、より好ましくは１０ｍから１００ｍである。長さが０．３ｍ未満だと培養時間が短く、１０００ｍを超えるとリークが生じたときの修理や交換作業の効率が低下する。

　微生物培養容器２０の厚さ（第１のシート１がある面から第２のシート２がある面までの長さ）は、１ｍｍ以上あればよいが、好ましくは２ｍｍ以上２０ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

　あるいは、微生物培養容器２０を屋外に設置した場合、飛来物や虫、鳥、雹、落雷など突発的な物理的損傷や、光や酸化による劣化によるリークが生じた場合に、修理や交換頻度を少なくするために、リークした微生物培養液を受けることができる受け器、保護用のプラスチックシート、微生物培養容器を支持する容器枠などを設けてもよい。

　受け器は、樋や、シートや袋などでもよく、リークの有無およびリークした培養液がさらに拡散しないことを目視できるように透明性が高く、耐水性を有する樹脂、好ましくはポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂やこれらのエラストマーやポリマーアロイ、積層物でもよい。

　あるいは、図４から図１２に示す変形例の微生物培養容器２０’は一部の柱部４を水平に切開した三層気泡緩衝材１０’と、内部に配置される板状のライナー１１１と、中空部分１１３を支える柱となるリブ１１２からなる４つの容器枠１１０（上側容器枠１１０Ａ、左側容器枠１１０Ｂ、下側容器枠１１０Ｃ、および右側容器枠１１０Ｄ）および、隣接する容器枠１１０を接続する４つの接続部１２０（左上側接続部１２０Ａ、左下側接続部１２０Ｂ、右下側接続部１２０Ｃ、および右上側接続部１２０Ｄ）を有してもよい。

　なお図４から図７において、微生物培養容器２０’は紙面の上側を上側、下側を下側、右側を右側、左側を左側と称するが、実際の微生物培養容器２０’の向きはこれに限定されない。

　図４の一部断面図に示すように微生物培養容器２０’は、一部の柱部４の一部または全周を切開した三層気泡緩衝材１０’の外縁に、上側容器枠１１０Ａ、左側容器枠１１０Ｂ、下側容器枠１１０Ｃ、右側容器枠１１０Ｄを配置する。

　図５に示す接続部１２０は、平板の一部に並ぶ複数のスリット１２１を設け、形成された複数の突起１２２を、容器枠１１０の中空部分１１３に挿入して、隣接する容器枠１１０同士を固定する。

　４つの容器枠１１０は左上側接続部１２０Ａ、左下側接続部１２０Ｂ、右下側接続部１２０Ｃ、および右上側接続部１２０Ｄにより接続され、略四角形の微生物培養容器２０’の外縁を形成する。接続部には、培養液あるいは排気ガスが流れるための溝１３０（溝１３０Ａ、溝１３０Ｂ、溝１３０Ｃ、および溝１３０Ｄ）が形成されている。溝１３０を通して直接培養液あるいは排気ガスを流してもよく、あるいは溝１３０に配管を配置してもよく、配管の材質は特に限定されないが、錆びにくく安価で加工しやすいポリエチレンチューブが好ましい。

　具体的には、左上側接続部１２０Ａには培養液および排気ガスの入り口側に培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５を配置するため上下方向に直線状の溝１３０Ａを設ける。溝１３０Ａの幅は２本の配管の幅より大きく、溝１３０Ａの深さは、配管を配置した時の配管と接続部１２０Ａの上面との間に隙間があるように設定されることが好ましいが、配管の太さと溝の寸法はそれぞれ、これに限られない。なお、上面とは、第１のシート１’側または平面側の面である。また、下面とは、第２のシート側または底面側の面である。

　左上側接続部１２０Ａは、容器枠１１０の中空部分１１３との間に隙間を設けるために、配管の一部を扁平にさせてもよい。これにより、容器枠１１０に三層気泡緩衝材１０’のシート部分を固定した時に、容器枠１１０のライナー部分１１１と三層気泡緩衝材１０’の第１のシート１’との間に隙間が生じることを防止する。

　左下側接続部１２０Ｂには湾曲した溝１３０Ｂを設け、一部が湾曲した供給用ポリエチレンチューブ１１４Ｃと排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５Ｃを配置する。

　右下側接続部１２０Ｃには一部が湾曲した溝１３０Ｃを設け、培養液排出口あるいは培養液排出用ポリエチレンチューブ１１７が配置される。

　右上側接続部１２０Ｄには、三層気泡緩衝材１０’内の反応領域１５を通過した培養液および排気ガスまたは光合成により生じた酸素等の気体が排気される上側方向と、培養液が下側に向かう下側に溝１３０Ｄを設け、上側方向に排気用ポリエチレンチューブ１１６が配置される。

　接続部１２０のスリットは、容器枠１１０のリブ１１２の有無に合わせて設けられる。接続部１２０は、破線で示した、一部が切り取られたリブ１１２’がはめ込まれるようにスリットではなく深さが小さい凹部１２３を設けてもよい。

　図６に示すように、容器枠１１０、接続部１２０に固定した配管に三層気泡緩衝材１０’を固定する。固定方法として容器枠１１０、接続部１２０に固定した配管の上面に接着剤（図示せず）を塗布し、第１のシート１’および第３のシート３’および切開した柱部４”を接着する。同様に、容器枠１１０、接続部１２０の下面に第２のシート２’、第３のシート３’の一部および切開した柱部４”を接着する。

　このとき、左側容器枠１１０Ｂのリブ１１１Ｂおよび右側容器枠１１０Ｄのリブ１１１Ｄに対して、一列に等間隔に並んだ柱部集合４Ａを直角に交差するように配置する。三層気泡緩衝材の柱部４’は一列に等間隔に並んだ柱部集合４Ａと隣接する柱部４Ｂが、柱部の中心を交互にずらして配置されている。

　これにより、培養液および気泡は、柱部集合４Ａと隣接する柱部集合４Ｂの間の連通孔５’を通るが、上下方向に直進せず、培養液と気泡が攪拌されるため、微生物表面の気液界面が常に更新され、排気ガス分解の反応効率が向上する。

　培養液や排気ガスは反応領域１５に連通した中空部分１１３を通して直接反応領域１５に供給してもよく、あるいは培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５を通して供給してもよい。培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５はいずれも培養液供給側開口部１１４Ａと排気ガス供給用開口部１１５Ａを有し、もう一端は培養液供給用ポリエチレンチューブ封止端１１４Ｂと排気ガス供給用ポリエチレンチューブ封止端１１５Ｂで封止する。

　供給側反応領域１５と接する培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５には、連通する培養液供給用孔１１４Ｄと排気ガス供給用孔１１５Ｄを設ける。

　培養液供給用孔１１４Ｄは、下側容器枠１１０Ｃのリブ１１２Ｃに設けた孔１４０Ｃと連通している。排気ガス供給用孔１１５Ｄは、下側容器枠１１０Ｃのリブ１１２Ｃ’に設けた孔１４０Ｃ’と連通している。

　これにより、培養液および供給された排気ガスは、微生物培養容器２０’の下側から供給され、上側に向かって流れる。

　培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５は、培養液供給用孔１１４Ｄと排気ガス供給用孔１１５Ｄをふさがずに、かつ培養液と排気ガスが下から漏れないように接着剤でライナー１１１およびリブ１１２に固定され、一部が三層気泡緩衝材１０’に固定されてもよく、培養液供給側開口部１１４Ａから培養液供給用ポリエチレンチューブ封止端１１４Ｂまで一本のチューブで構成されてもよく、一部だけチューブを使用し、チューブの間を中空部分１１３で連通してもよい。排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５も同様であるが、培養液供給用と排気ガス供給用の配管の配置はこれに限られない。

　図７、１０～１２に示すように、微生物培養容器２０の補強と、リークした培養液を回収するために、受け器１５０を設けてもよい。

　受け器１５０は、微生物培養容器２０’の上面の第１のシート１’側と下面第３のシート３’側に配置した受け器外枠１６０、１６０’、受け器内枠１７０、１７０’、受け器１５０の上面および下面のプラスチックシート１８０，１８０’および、受け器１５０の右下側に設けた受け器リーク液排出口１１８，１１８’を含む。

　受け器外枠１６０のリブの方向は、受け器内枠１７０および容器枠１１０のリブ方向と直行するように、受け器外枠１６０が配置される。これもより、自重あるいは風や降雨や飛来物により微生物培養容器２０’に上方向から荷重がかかっても微生物培養容器２０’の容器枠１１０が折れることを防止する。

　さらに、左側受け器外枠１６０Ｂと左側受け器内枠１７０Ｂには、リークした培養液を回収する受け器リーク液排出口１１８を設けるため、左側受け器外枠１６０Ｂの下側が内側に貫入し、左側受け器内枠１７０Ｂの一部が切り取られている。

　反応領域１５の第１シート１’側から培養液がリークした場合、第１のシート１‘とプラスチックシート１８０の間の下側に培養液が溜まる。

　溜まった培養液は、受け器リーク液排出口１１８から回収し再び微生物培養容器２０”に戻すか、あるいは外部と接触し他の微生物が混入した場合は紫外線などで不活性化したのちに廃棄してもよい。この場合、受け器１５０を備えた微生物培養容器２０”は、右側が左側より高くなるように傾けて、リークした培養液が受け器リーク液排出口１１８へ流れるように設置してもよい。

　またリーク量が一定量を超えた場合、あるいはリーク箇所が多い場合は、修理あるいは微生物培養容器２０’を交換してもよい。

　受け器１５０は、万が一微生物培養容器２０’から培養液がリークしても、リークした培養液を容易に回収することできるため、微生物培養容器２０’の修理や交換頻度を少なくして、コストを下げることができる。

　図８の微生物培養容器２０’の上下方向の中心である水平方向Ｃ－Ｃ’切断面に示すように、左側の培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５は、例えば中空部分１１３と置き換えてもよい。三層気泡緩衝材１０’に対し、リブ１１２が壁面となって培養液や供給された排気ガスがリークしないように配置されている。

　図９の微生物培養容器２０’の下部の水平方向Ｄ－Ｄ’切断面に示すように、培養液供給用ポリエチレンチューブ１１４と排気ガス供給用ポリエチレンチューブ１１５は一部を扁平させてもよい。また、右側の接続部１２０Ｄの薄くなった突起１２２Ｄ’と中空部分１１３Ｄの間をオーバーフローした培養液が下に向かって流れるように構成されているが、ここにポリエチレンチューブを配管してもよい。

　図１０に示す受け器１５０を備えた微生物培養容器２０”は、微生物培養容器２０’および受け器１５０の上下方向の中心である水平方向Ｅ－Ｅ’切断面に示すように、プラスチックシート１８０と左側受け器内枠１７０Ｂのリブ１１２が壁面となってリークした培養液が広がることを防止し、下側も同様にリークした培養液を保持する。

　図１１に示す受け器１５０を備えた微生物培養容器２０”は、左側上下方向Ｆ－Ｆ’切断面に示すように、リークした培養液の排出管１１８を配置しているが、中空部分１１３を用いてもよく、排出管１１８を上側だけあるいは１本ずつ設けてもよい。排出管１１８は、ポンプあるいは排気ガス供給装置との接続が容易となる。

　図１２に示す受け器１５０を備えた微生物培養容器２０”は、右側上下方向Ｇ－Ｇ’切断面に示すように、下側容器枠１１０Ｃと受け器下側外枠１６０Ｃの間から万が一培養液がリークした場合、下側受け器外枠１６０Ｃと、下側容器枠１１０Ｃ間を流れるためリークした培養液の回収が容易となる。あるいは紙面上側を鉛直上方とした場合に、鉛直上方側の受け器下側外枠１６０Ｃと鉛直下方側の受け器下側外枠１６０Ｃ‘の間にシートを設け、リークした培養液が飛散せずに下に向かって流れるようにして、下側で回収してもよい。なお、シート１８０と１８０’は、連続した１枚のシートを用いてもよい。

　微生物培養容器２０の設置場所は工場や家屋であれば屋根や壁面であってもよい。工場の屋根に設置する場合、屋根の耐荷重が１００ｋｇ／ｍ^２であれば微生物培養容器２０を複数枚重ねることができる。

　培養する微生物は同種でもよく、微生物培養容器２０ごとに異なる種類の微生物を培養してもよい。

　設置場所は、工場内あるいは周辺の空き地でもよく、好ましくは利用用途がない傾斜地や、切土や盛土により作られる人工的な斜面である法（のり）面のように崩落防止のためにコンクリートブロックなどで固定され、コンクリート面上など他の利用が困難であり、崩落防止のため過大な重量をかけることができないところに設置してもよい。

　ポンプなどの動力やＵＶ殺菌灯に使用する電力を得るために、微生物培養容器２０は、太陽光発電パネルや軽量の太陽光発電シート９０（図１７を参照）の上に積層してもよい。これにより、水が赤外線を吸収するため太陽光発電シート９０の蓄熱を小さくすることができるため、昇温による太陽光発電シート９０の発電効率が低下することを防止することができる。

　太陽光発電の発電量と微生物培養量の兼ね合いから太陽光シート９０の上に積層する微生物培養容器２０の積層枚数は１から１０枚、好ましくは２～５枚である。

　微生物培養容器２０および太陽光発電シート９０は、夏季日中の工場や家屋の屋根の蓄熱を防ぐとともに、夜間や冬季は屋根からの放熱を防ぐことで、建物内の温度の変動を小さくし、温度の維持に必要な電力やボイラー熱源の消費を抑え、排気ガスであるＣＯ_２の排出量を減らすことができる。

　工場の屋根に設置した場合、原料準備装置および微生物準備装置から微生物培養容器２０入口までポンプ５２で送液し、微生物培養容器２０に設けた培養液供給口２１から微生物培養容器２０に培養液を供給する。

　水やＥＧは蒸留後、凝縮器を用いて回収し、システム外に排出するため、未反応のＥＯを検出限界未満濃度まで除去するが、蒸留した水をシステム内で循環するのであれば、微生物の増殖や有機化合物合成の量や速度が低下しない程度に未反応のＥＯやＥＧが残存してもよく、逆に微生物の培養ステップにＥＯと接触あるいは反応後に回収したＥＯを含む可能性を有する水を加えるステップを有しなくてもよい。

　第一の実施形態は、独立栄養型微生物（ＰＡＭＡ）であり増殖速度の速い淡水クロレラ類としてＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２を用いる。

　図１３のフロー図および図１８に従って以下説明する。ＰＡＭＡである微量のＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２を、原料である２５４ｎｍ近傍のＵＶ（ＵＶ）を放射するＵＶ殺菌灯を照射して殺菌した水に常法、例えば水質汚濁研究　第１４巻　第９号６１５－６２３１９９１に記載の比率の原料に溶液に添加して培養液とする。培養液を２５℃あるいは２５±２℃に保って微生物培養液供給口２１から微生物培養容器２０へ培養液を送りこむ。

　培養ステップに微生物培養容器２０において日光照射下で培養したＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２が所定の濃度、好ましくは０．０１ｗｔ％～５０ｗｔ％、より好ましくは０．１％～４０％、さらに好ましくは１％～３０％に達し、同時に有機化合物を合成するため、一部を次の培養分として分離して微生物準備装置へ送り、残りは微生物の活動を停止させる。

　培養分として分離したＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２は、続いて微生物培養液供給口２１から微生物培養容器２０へ新しい原料液とともに供給してもよい。微生物から有機化合物を回収する方法として、排気ガスにより活動を停止させるほか、前述のＵＶ照射、超音波、マイクロバブリングあるいはビーズミルなどによって物理的に微生物を破砕させてもよい。

　たとえば医療機器製造工場であれば、医療機器の滅菌に使用後の滅菌用ガスを用いてもよく、特にＥＯが好ましい。

　所定の濃度に達したＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２培養液の微生物を、破砕方法としてボールミル、サンドミルあるいはビーズミル、超音波、マイクロバブリングなどによる物理的破砕後、遠心分離機で、水溶液と水に不溶なＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓの微生物破片１０２Ｘに分離する。

　破砕した微生物に含まれる水溶性有機化合物は、ＣＨＭＯであるオーランチオキトリウム１０４の栄養あるいはＰＡＭＡの補助栄養として用いるため、水、カリウム、リン、窒素、その他の無機塩類とともに次の培養のために使用する。

　油脂類は比重が小さいため水溶液と分離した場合は、油脂類を回収して、微生物の栄養あるいは、油貯蔵タンク８２に送液して貯蔵してもよい。

　水に溶解しない微生物破片１０２Ｘは、ＥＯと付加反応させる排気ガス分解方法により、排気ガス分解容器５７でＥＯを分解する。

　具体的には、ＥＯ１００％あるいはＥＯとＣＯ_２の混合ガスを排気ガス供給口から供給する。微生物破片１０２ＸとＥＯの反応は微生物培養容器２０内でもよいが、気密性、耐圧性および耐食性を有するステンレスからなる排気ガス分解容器５７内で排気ガスと培養液を接触させたほうが好ましい。

　あるいは、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２を活動停止するためにＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ培養液にＵＶ殺菌灯を照射してもよいが、排気ガス分解容器５７内の微生物あるいは微生物破片濃度が大きく、ＵＶ光が容器の底まで十分届かない場合は、ＥＯによる微生物活動停止のほうが好ましく、両方組み合わせるとより好ましい。

　ＥＯは、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２の細胞膜や核のＤＮＡと反応して細胞分裂の阻害や微生物自体を死滅させることで活動を停止させる。

　未反応のＥＯは気液分離により分離し、さらにＥＯは、水に対して任意に溶解するが、沸点が低いため水蒸留塔６２あるいは真空蒸留装置により水と分離あるいは一部水とともに蒸留し、次に培養した微生物の活動停止あるいは排気ガス分解に再使用する。ＥＯが水と反応して生じたＥＧは、蒸留して回収し、燃料に用いてもよい。

　光合成で生じたＯ_２は、次の培養に用いるかあるいはＯ_２を消費するオーランチオキトリウム１０４の微生物培養容器２０Ｃに送り込む。

　具体的な分離方法として、Ｏ_２は気泡として生じるため気液分離装置６１により気体として分離する。Ｏ_２はＥＯ、ＣＯ_２または窒素酸化物が含まれないことを確認してから大気中に放出してもよい。

　未反応のＣＯ_２は水に溶解した分はそのまま水とともに回収して原料として微生物の培養に用いるか、あるいは気体としてはボンベなどのＣＯ_２供給源に送り込んで再使用する。

　水に溶解しない微生物破片１０２Ｘは、遠心分離により除去し酵素によって分解し、糖あるいはアミノ酸やペプトンとしてオーランチオキトリウム１０４の栄養あるいはＰＡＭＡの補助的栄養としてもよい。

　水は、水蒸留塔６１あるいは真空蒸留装置により分離することができる。

　水が除去されるとＥＧに難溶な水溶性有機化合物や無機塩類は、ＥＧに対する溶解性が低いため析出し、遠心分離あるいは沈殿法によって分離することができる。

　ＥＧは沸点が１９８℃と水より高いため、ＥＧ蒸留塔６３あるいは真空蒸留装置によりＥＧを有機化合物や無機塩類と分離することができる。

　ＥＧはそのまま燃料として用いることができるが、好気性微生物あるいはＰＡＭＡやＣＨＭＯによって代謝させてもよく、ＣＯ_２と水まで分解すれば、ＣＯ_２と水はＰＡＭＡ培養の原料として用いることができる。

　ＥＧを留去した残渣には、カリウム、リン、窒素および無機塩類、微量の有機化合物および微生物破片が含まれる。新たにＵＶ殺菌した水を加えてカリウム、リン、窒素および無機塩類や有機化合物、微生物破片１０２Ｘとともに原料として利用してもよい。これらの排気ガス分解方法は、バッチ式で１ステップごとに行ってもよく、あるいは各ステップを同時に行い、連続して行ってもよい。

　第１の実施形態の変形例として、海水で培養可能なＰＡＭＡであるナンノクロロシプス１０３を用いる。ナンノクロロシプス１０３は脂肪酸や脂肪酸エステルの産生量が多いため、分離した脂肪酸等を廃棄物の焼却や化石燃料の代替あるいは加熱や発電のためのボイラー燃料として用いたり、エステル化あるいはヒドロキシステアリン酸など油凝固剤の添加により固体化して貯蔵してもよい。

　海水を用いた場合、海水中ではほとんど代謝されないマイクロプラスチックや微生物の増殖を阻害する微生物の代謝物、微量のＥＧを含む場合は、燃焼あるいは溶融塩炉（図示せず）によって有機化合物を燃焼して除去する。

　有機化合物が除去された、カリウム、リン、窒素および無機塩類とＮａＣｌは、水に対する溶解度の差によって海水と同等の組成となるまでカリウム、リン、窒素をはじめ海のプランクトンの異常発生の原因となる無機塩類を除去して、海に放出してもよく、ＮａＣｌとして使用または貯蔵してもよい。

　これにより大気中に排出される二酸化炭素の排出量あるいは環境中のＣＯ_２自体を削減し、あるいは生物に有害なＥＯの排出を実質的にゼロにすることができる。

　図１４に示す第２の実施形態において、従属栄養型微生物のうち化学的従属栄養型微生物（ＣＨＭＯ）を用い、有機化合物である油脂類として、主に炭化水素スクワラン（Ｃ_３０Ｈ_５０）を産生するオーランチオキトリウムのうち、油脂合成量の多いオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４を用いる。

　排気ガス分解システムは原料準備ステップで培養に必要な糖、アミノ酸、ペプトンなど栄養となる有機化合物を準備することと、Ｏ_２を供給し、排出された二酸化炭素を回収して合成された炭化水素の生産を目的とする点が、第１の実施形態と異なり、共通する装置やステップ等については説明を省略する。

　海水または、海水より塩濃度の低い水をＵＶ殺菌したのちに、オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４に必要なブドウ糖、アミノ酸、カリウム、リン、窒素、無機塩類とペプトン等を加え、Ｏ_２を供給しながら微生物培養容器２０Ａで培養し、必要な栄養源や無機塩類は培養の途中で追加してもよく、ＵＶ殺菌後に与えてもよい。

　所定時間例えば、２５℃で９６時間培養すると、油脂類を細胞膜内に貯蔵したオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ１８Ｗ－３株１０４は比重が小さくなるため、細胞分裂直後で油未合成あるいは貯蔵していないオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４と比重の差が生じ、連続遠心式微生物分離装置４０、あるいはバッチ式遠心分離装置５６によって分離することができる。

　油未合成のオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４は、細胞内に油脂類を貯蔵するまで微生物培養容器２０Ａで培養し、油脂類を貯蔵したオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４は、ボールミルや超音波により破砕し、油脂類と微生物破片１０４Ｘと水溶液から、油脂類と大部分の水を分離し、少量の水溶液と微生物破片を、既存のＥＯ分解装置で分解した低濃度のＥＯを含む排気ガスと反応させる。

　油脂類と水を蒸留などにより分離したのちに、油脂類は熱源、発電利用のため燃焼、あるいは貯蔵して、化石燃料の使用量を減らして大気中のＣＯ_２量を減らして、医療機器製造工場の光熱費コストを削減したり、排気ガスを原料として油脂類を生産してもよい。

　オーランチオキトリウム１１８Ｗ－３株１０４をはじめとした油脂類を合成するＣＨＭＯは、光の照射を必要としないので、工場内あるいは床下などに微生物培養容器２０Ａを複数積層して設置してもよい。あるいは既存の太陽光発電パネルの下に設置して油脂類を生産し、生産した油脂類を太陽光発電パネルが発電できない雨天や夜間に使用する電力の補てんとしてもよく、あるいは油脂類を貯蔵してもよい。

　図１５に示す第３の実施形態は、ＰＡＭＡの１種であり、かつ有機化合物である油脂類としてボトリオコッセン（Ｃ_３４Ｈ_５８）炭化水素を合成して微生物の細胞外に放出するボトリオコッカス類、好ましくはボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）１０１を培養する。

　ＢＢ１０１は、太陽光などの光照射下では光合成により２５℃から３５℃、好ましくは３０℃で培養すると、増殖とともにその際にボトリオコッセン（Ｃ_３４Ｈ_５８）を主成分とした炭化水素を乾燥重量の５％以上合成する。

　好ましいＢＢ１０１は、炭化水素を乾燥重量の２０％以上、更に好ましくは約６０％以上合成するＢＢであり、体外おもに微生物まわりに炭化水素を蓄積してコロニー１０１Ｂを形成する。

　図１５および図１８に示すようにＢＢ１０１による排気ガスの分解方法は、ＢＢ準備ステップ、原料準備ステップを有し、微生物培養容器２０Ｂに培養液と排気ガスであるＣＯ_２を供給して培養するＢＢ培養ステップを行う。

　ＢＢ１０１は、有機化合物、主に炭化水素である油脂類１０１Ａを合成するステップにより、合成した油脂類１０１Ａを細胞内に蓄積、あるいは細胞外に放出してコロニー１０１Ｂを形成する。

　最大微生物濃度あるいは、最大油脂生産量に達したら、連続遠心式微生物分離装置４０にて、油脂量の少ないあるいは油脂未合成の低油脂ＢＢと高油脂ＢＢに分離する。

　低油脂ＢＢとは、分裂直後で油を生成していない油脂類未合成ＢＢ１０１Ｄや油脂類を放出したＢＢ１０１ｄ、油脂類の合成能力を喪失したＢＢ１０１Ｅなど、細胞内の油脂量が少ないものをいい、高油脂ＢＢは細胞内に油脂類を蓄積したＢＢ１０１Ｃ、あるいは多数の細胞が周辺を油脂で囲まれたコロニー１０１Ｂなどの油脂類が多いＢＢをいう。なお、高油脂ＢＢは当該ＢＢ株の最大油脂量の５０％以上のものあるいは、比重が培養液、水または海水より小さいものとしてもよい。

　油脂類１０１Ａを生成したＢＢ株１０１の比重は、ボトリオコッセンの比重が０．８３、油を含まないＢ．Ｂ．株の比重が１．０３程度であるため、油脂類未合成ＢＢ株より小さく、ボトリオコッセンより大きいため遠心分離によって分離される。

　したがって、連続遠心式微生物分離器４０によって、遠心力を加えると、分離容器４３の外側に高比重の低油脂ＢＢ、最も内側に油脂類１０１Ａ、外側と内側の間に、中比重の高油脂ＢＢに分離する。

　コロニー１０１Ｂは物理的に破壊して、油脂類１０１Ａと油を放出したＢＢを分離する。分離された油は回収するが、ＢＢ１０１ＤやＢＢ１０１ｄが油合成能力を有する場合は、回収して微生物培養容器２０Ｃに送液し培養を続ける。

　油合成能力の無いＢＢ１０１Ｅは、排気ガス分解容器５７に送液し、ＥＯなどの排気ガスでＢＢの活動を停止し、破砕後、未反応ＥＯ、ＥＧ、ＢＢ微生物破片１０４Ｘ、油脂類１０１Ａ、水溶液などの原料を分離回収する。

　遠心分離機はバッチ式あるいは連続式でもよいが、図１６に示すように、密度で分離できる部分と微生物のコロニーの大きさで分離できる連続遠心式微生物分離器４０がより好ましい。

　図１６は連続遠心式微生物分離器４０の遠心分離部分の模式図である。連続遠心式微生物分離器４０は、回転部４１、流入管４２、分離容器４３、流体チャンバ４４、が設けられている。

　第１の分離ステップとして流入管４２から分離容器４３内に流入した油脂類を含む培養液は、遠心力によって低油脂ＢＢであるＢＢ１０１Ｄ、ＢＢ１０１ｄおよびＢＢ１０１Ｅが主成分の高比重層４５、油脂類１０１Ａが主成分となる低比重層４６および流体チャンバ４４に向かう高油脂ＢＢである含高油脂ＢＢ１０１Ｃとコロニー１０１Ｂを主成分とする中比重層４７が形成される。

　流体チャンバ４４には流体チャンバ流入部４４ａと流体チャンバ流出部４４ｂが設けられ、大きさで分離する段差部４４ｃが設けられている。それぞれ分離したＢＢ１０１培養液の高比重層流出管４５ａと高比重層容器４５ｂ、低比重層流出管４６ａと低比重層貯留容器４６ｂが設けられている。中比重層流出管４７ａは、流体チャンバ流入部４４ａと接続され、流体チャンバ流出部４４ｂと中比重層貯留容器４７ｂと接続されている。

　中心部の流入管４２から流入した培養液と油脂類との混合液は、回転部４１をモーター（図示せず）などにより回転させることで分離容器４３内のＢＢ培養液に遠心力が加わる。

　分離容器入口側４３Ａから分離容器出口側４３Ｂに向かって流れる間にＢＢ１０１および油脂類がそれぞれの比重の差によって分離され、ＢＢ１０１も油脂１０１Ａ、コロニー１０１Ｂ，含高油脂ＢＢ１０１Ｃ、低油脂ＢＢとして油未合成ＢＢ１０１Ｄおよび油を放出したＢＢ１０１ｄおよび油合成能力の無いＢＢ１０１Ｅに分離されるが、分離条件は培養液の量、流量、遠心分離機の大きさに応じて適宜設定してもよい。

　低比重層４６は、チューブなどで接続された流路を通ってポンプなどを用いてそのまま、油水分離装置あるいは蒸留塔などで水溶液と油脂１０１Ａに分離され、分離された油脂類１０１Ａは、油貯蔵タンク８１に流出し貯蔵される。

　微量のＢＢ株はフィルターあるいは、遠心分離機によって分離してもよく微生物準備装置に送液したり、ＵＶ照射により活動停止してもよい。

　高比重層４５は、チューブなどで接続された流路を通っていったん高比重層容器４５ｂに送液し、微生物準備装置あるいは排気ガス分解容器５７に送液してもよい。高比重層４５に含まれる低油脂ＢＢは、細胞分裂直後で油脂類をまだ合成していない油未合成ＢＢ１０１Ｄと、油を合成し細胞外に放出してコロニーから脱落した油放出ＢＢ１０１ｄおよび油合成能力の無いＢＢ１０１Ｅが混在している。

　次に第２の分離ステップとして、大きさの差で炭化水素とＢＢ株を分離するステップを行う。

　第２の分離ステップでは、油脂類を細胞内に保持した含高油脂ＢＢ１０１Ｃ、多数のＢＢ株と油脂類により形成したコロニー１０１Ｂを多く含む中比重層４７が流体チャンバ流入部４４ａを通って流体チャンバ４４に流入する。

　流入した中比重層４７は、段差部４４ｃにおいて大きさによって分離され、コロニー１０１Ｂから分離した一番小さい油脂類１０１Ａが先に流出して、油水分離装置あるいは蒸留塔などで水溶液と油脂類１０１Ａに分離され、分離された油脂類１０１Ａは、油水分離後油貯蔵タンク８１に送液して貯蔵される。

　微量のＢＢ株はフィルターあるいは、遠心分離機によって分離してもよく、微生物準備装置あるいは排気ガス分解容器５７に送液してもよい。

　さらに含高油脂ＢＢ１０１Ｃが段差部４４ｃの外縁側流体チャンバ４４の流出口４４ｂ側に滞留し、高油脂ＢＢ１０１Ｃより大きいコロニー１０１Ｂが流入口４４ａ側に集まるため、高油脂ＢＢ１０１Ｃと油脂類１０１Ａを放出してコロニー１０１Ａ内にとどまっている、油脂類１０１Ａを放出したＢＢ１０１ｄを分離することができる。

　コロニー１０１内にとどまっているＢＢ１０１ｄは、超音波あるいはマイクロバブリングなどによりコロニーを破壊してＢＢ１０１ｄと油脂類１０１Ａを分離する。

　油水分離装置あるいは蒸留塔６１などで水溶液と油脂類に分離される。微量のＢＢはフィルターあるいは、遠心分離機によって分離してもよく、微生物準備装置あるいは排気ガス分解容器５７に送液してもよい。

　分離された油脂類１０１Ａは、油貯蔵タンク８１に流出し貯蔵される。

　第２の分離ステップでは、比重や大きさの差によって流出時間が異なるため、時間差によってバルブを切り替えてもよい。

　油脂類１０１Ａは油貯蔵タンク８１に送液し、貯蔵あるいは、廃棄物の焼却に使用してＣＯ_２を再回収することで、医療機器製造工場の排気ガスのうち、ＣＯ_２の排出量あるいは大気中のＣＯ_２量を減らす。

　光合成により生じたＯ_２は大気へ放出あるいは、オーランチオキトリウム微生物培養容器２０Ｃに送気する。

　水溶液は回収後、油合成などに使用した水やカリウム、リン、窒素、無機塩類や有機化合物を追加、濃度を調整したのちに微生物培養容器２０，２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃの何れかに戻す。

　高比重層容器４５ｂに送液された低油脂ＢＢは、培養条件で培養を行い、ＢＢ株のうち、油脂類を合成しはじめて比重が小さくなるＢＢ１０１Ｄと、油を合成せず細胞分裂もしないＢＢ１０１Ｅを連続遠心式微生物分離機４０で分離し、比重の小さいＢＢを微生物準備装置に送液して微生物培養装置２０Ｂで再度培養し、比重の大きい油合成能力のないＢＢ１０１Ｅはそのまま排気ガス反応容器５７に送液して排気ガスによって活動を停止する。

　連続遠心式微生物分離機４０は、流体チャンバー４４を用いないものを使用して、比重の差のみで分離してもよい。

　工場の屋根などに、微生物培養容器を複数積層して配置する場合は、図１７に示すように配置する。

　既存の厚さ３ｍｍ程度のポリエチレン製三層気泡緩衝材１０を微生物培養容器２０として用いる場合、微生物培養容器２０を複数段、光源を太陽光とした場合、上段、中断、下段と三段に積層して配置する。

　光が凸部６を通過するため、微生物の濃度を大きくしても、下段まで十分光が到達して微生物の光合成が可能となる。

　油脂類の生産量を多くするには、太陽光を遮蔽しない上段の微生物培養容器２０Ａでボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）株１０１、中段の微生物培養容器２０でＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２、下段の微生物培養容器２０Ｂでナンノクロロシプス１０３を培養する。

　微生物培養容器２０Ｂの下に太陽光発電パネルを配置する場合は、軽量の太陽光発電シート９０でもよく凸部６が透明光を透過し、微生物が利用しない波長であれば微生物培養液を透過して太陽光発電シート９０に到達するため、発電が可能となる。

　光を必要としないＣＨＭＯ、オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４の微生物培養容器２０Ｃは、太陽光発電シート９０の下側に配置し、積層数もＣｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２、ナンノクロロシプス１０３、あるいはボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）１０１などのＰＡＭＡの微生物培養容器２０，２０Ｂおよび２０Ａ培養容器よりも多くして、排気ガスの分解量あるいは有機化合物、特に油脂類の合成量または生産量を多くしてもよい。

　なお、供給する微生物の種類や微生物培養容器２０の配置や大きさは、適宜変更してもよい。

　図１８に、第１から第３の実施形態を備えた排気ガス分解システムと、有機化合物の生産方法の概略を説明する。

　この排気ガス分解システムに供給されたＥＯやＣＯ_２は、分解されて有機化合物に合成されるため、実質的にシステム外に排出されない。合成された有機化合物は、大量に生産することができるため、他の用途に用いることができる。

　排気ガスを原料とした有機化合物の生産方法は、有機化合物を生産可能な微生物を準備する微生物準備ステップ、有機化合物の生産または微生物の増殖に用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、微生物を培養する培養ステップ、有機化合物を合成する有機化合物合成ステップと、微生物と前記有機化合物を分離する分離ステップおよび、有機化合物を回収する回収ステップと、を有し、微生物準備ステップ、原料準備ステップ、培養ステップ、有機化合物合成ステップの何れかのステップ、分離ステップ、または各ステップの間のいずれかに、排気ガスを供給する排気ガス供給ステップを有する、前記有機化合物の生産方法である。

　好ましい生産方法は、有機化合物合成ステップ、排気ガス供給ステップ続いて排気ガス分解ステップを有する生産方法であり、より好ましい生産方法は有機化合物合成ステップ、有機化合物を分離する分離ステップ、排気ガス供給ステップ続いて排気ガス分解ステップを有する生産方法である。

　有機化合物は、油脂類であることが好ましく、炭化水素であることがより好ましいが、これに限られない。微生物は、油脂類を合成する微生物が好ましく、例えばボトリオコッカス類、ナンノクロロシプス、オーランチオキトリウム類、イカダモ、クロレラ類としてＣｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、ドナリエラ、スピルリナ、ユーグレナ、ヘマトコッカスのうち、少なくとも１種類以上であることが好ましい。

　油脂類の生産により好ましいのは、油脂類と従属栄養型微生物の栄養あるいは独立栄養型微細藻類の補助栄養となる有機化合物であるブドウ糖、アミノ酸などと油脂類を生産するナンノクロロシプス、クロレラ類としてＣｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａなどのクロレラ類、スピルリナ、ユーグレナである。

　油脂類のうち炭化水素類の生産により好ましいのは、微生物の乾燥重量に対して２０ｗｔ％以上の炭化水素類を合成する、ボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）株やオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株である。

　具体的な排気ガス分解方法と、有機化合物、特に油脂類の生産方法について詳述する。水中微生物を準備する微生物準備ステップと、ＵＶにより殺菌した水、カリウム、リン、窒素、無機塩類（ＩＮ）、栄養源となる糖やアミノ酸などの有機化合物（Ｏｒｇ．）を含む水溶液（Ｈ_２Ｏ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、ＣＯ_２、および海水あるいは人工海水など原料を準備する原料準備ステップと、により、それぞれの供給源から所定量の原料と水中微生物を添加した培養液を微生物培養容器２０，２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃに供給する。

　微生物培養容器２０はＣｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２、微生物培養容器２０Ａはボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）１０１、微生物培養容器２０Ｂはナンノクロロシプス１０２、微生物培養容器２０Ｃはオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４を培養し、ＮａＣｌ濃度あるいは海水の供給量は適宜バルブ５３、三方バルブ５４により調整する。

　所定温度と所定時間、ＣＯ_２またはＯ_２を供給し、必要に応じて無機塩類や有機化合物を追加供給しながら培養する。

　微生物培養容器２０で培養したＣｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２は、粉砕機５５で微生物を破砕したのち遠心分離機５６で分離して、水溶性の無機塩類および水溶性の有機化合物をＣＨＭＯであるオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４の微生物培養容器２０Ａに供給する。水溶性の有機化合物は必要に応じて微生物培養容器２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃに供給してもよく、次バッチの２０に供給してもよい。

　粉砕した微生物破片１０２Ｘは、水を追加あるいは残余の培養液とともに医療機器製造工場７０に設置された医療機器滅菌装置７１から排出された医療機器の滅菌に使用後のＥＯ／ＣＯ２排気ガスを供給してＥＯと微生物破片１０２Ｘのアミノ基、水酸基あるいはカルボキシル基および水と排気ガス分解容器５７で付加反応させてＥＯを分解する。

　使用した原料を含む培養液は、気液分離装置６１に送液し、気体状のＣＯ_２は回収して微生物培養容器２０、２０Ａまたは２０Ｂに送る。発生したＯ_２は微生物培養容器２０Ａに送る。

　未反応のＥＯは、気液分離装置６１および水蒸留塔６２でＥＯを回収し、排気ガス分解容器５７に供給する。

　ＥＯは、燃料となるＥＧ、微生物破片と反応したＥＯ付加微生物破片１０２Ｘとなり脱水後燃料として燃焼されてＣＯ_２となり、さらに油脂類を合成するＰＡＭＡにより油脂類となるため、システム外に実質的に放出されない。

　気液分離した培養液１０２Ｙは水蒸留塔６２で水が留去され、凝縮器６６で回収される。

　水を除去した培養液１０２Ｙは、ＥＧに溶解しない水溶性の塩類、水溶性の有機化合物とＥＯ付加微生物破片１０２Ｘは、図示しない分離方法、例えば遠心分離、ろ過あるいは沈殿法などによりＥＧと蒸留残渣が分離される。

　分離したＥＧはＥＧ蒸留塔６３によって分離し燃料として用いてもよく、あるいは微生物の栄養として分解されて最終的にＣＯ_２と水に分解されるのであれば、少量残存してもよい。

　医療機器滅菌後の排気ガス中のＥＯは、既存の触媒式ＥＯ分解装置７２によって分解後の排気ガス中のＥＯ量が低ければ、発生するＥＧ量も少ないためＥＧ分離ステップやＥＧ蒸留塔６３を省略して直接微生物に分解させてもよい。

　微生物によってＥＧが分解されてＣＯ_２となり、ＰＡＭＡにより油脂類となるためＥＧもシステム外に実質的に放出されない。

　回収された水、あるいは、ＵＶ殺菌した新たな水を蒸留残渣に加え酵素反応装置６４に供給しセルラーゼあるいはペプターゼなどの酵素により微生物破片１０２Ｘを糖、アミノ酸またはペプトンに分解し、オーランチオキトリウム１０４の栄養源あるいは、ＢＢ１０１、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２およびナンノクロロシプス１０３の補助的栄養として供給してもよい。

　公知の酵素担持型固体ビーズに担持することで酵素を再利用してもよく、例えば遠心分離あるいは沈殿法により、酵素分離装置６５により酵素分解した有機化合物の水溶液１０２Ｙ’と水不溶分１０２Ｘ’とを分離する。

　水不溶分１０２Ｘ’は脱水後燃料として焼却し、ＣＯ_２やカリウム、リン、窒素および無機塩類を回収し、原料として再利用する。

　海水を使用した場合は、カリウム、リン、窒素、無機塩類およびＮａＣｌが含まれており、溶融塩炉で有機化合物や微量に含まれるマイクロプラスチックととも焼却してＣＯ_２と水を回収し、塩として利用してもよく、雨水に溶かしてカリウム、リン、窒素とＮａＣｌとの溶解度の差によって分離し、海水とおおよそ同一の塩濃度および組成にしたのち、海へ放出してもよい。

　オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４の微生物培養容器２０Ａでは、殺菌した水、カリウム、リン、窒素、無機物と栄養源となる糖やアミノ酸などの有機化合物と、必要に応じてＵＶなどにより殺菌した海水あるいは人工海水を使用して培養する。

　オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４が最大濃度あるいは最大油合成量に達したら、培養液を微生物排ガス反応容器５７へ送り、オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４の活動を停止するためにＥＯあるいはＣＯ_２を培養液に供給する。

　オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４が合成したＣ_３０Ｈ_５０などの炭化水素あるいは脂肪酸は細胞に貯蔵されているため、細胞を破砕して油脂類を微生物外に取り出す。

　微生物の破砕方法として粉砕機のほか、ボールミルや超音波あるいはマイクロバブルやナノバブルを用いてもよい。

　破砕したオーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株１０４は遠心分離器５６によって油脂類、水溶液１０４Ｙ、オーランチオキトリウム微生物破片１０４Ｘに分離する。合成された油脂類を分離した後、ＥＯ、ＣＯ_２、ＥＧ，水、カリウム、リン、窒素、無機塩類あるいは残余の有機化合物は、前述したＣｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ１０２と同じ方法で分離あるいは回収し再利用する。

　ボトリオコッカスブラウニー（ＢＢ）株１０１は、殺菌した水、カリウム、リン、窒素、無機物と栄養源となる糖やアミノ酸などの有機化合物と、必要に応じて殺菌した海水あるいは人工海水を使用して微生物培養容器２０Ａ内で培養する。ＢＢ株１０１が最大濃度あるいは最大油合成量に達したら、培養液を連続式遠心分離機４０で分離する。最も比重の小さい油脂類１０１Ａ、コロニー１０１Ｂ、含高油脂ＢＢ１０１Ｃ、油未合成ＢＢ１０１Ｄ、油放出ＢＢ１０１ｄおよび油合成能力の無いＢＢ１０１Ｅカリウム、リン、窒素、無機塩類あるいは水溶液を分離する。

　生産された油脂類あるいは炭化水素類は、他の有機化合物の原料あるいは燃料として用いてもよく、廃棄物焼却用燃料として用いてもよい。廃棄物としては例えば廃棄プラスチックのようにごみ自体が可燃性であるものであれば、燃料費の削減となる。

　あるいは医療用感染性廃棄物として使用済の針、シリンジ、カテーテルや、新型コロナウィルス（ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２）感染症（Ｃｏｖｉｄ－１９）で使用されたマスク、防護服など、特に一部に金属を含むものは、感染リスクを避けるために専用の焼却炉あるいは溶融炉などで燃焼、滅菌されている。そのための燃料あるいは、電気炉などの電力供給用の発電用燃料として用いてもよい。

　発電用燃料として、蒸気ボイラー用直接燃焼する燃料あるいは、発火点が低いものであればディーゼルエンジン型発電機用燃料として用いることができる。

　使用しない生産された油脂類あるいは炭化水素類は貯蔵してもよく、好ましくは空気を遮断した状態、より好ましくは酸素濃度が低い、あるいは無酸素状態で貯蔵する。

　さらに光を遮断することで、微生物による分解を抑制した状態が特に好ましい。具体的な貯蔵方法として、例えばタンク、ドラム缶、あるいは枯渇した油田に貯蔵してもよく、あるいは加熱後１２－ヒドロキシステアリン酸のような油凝固剤を加えて固体化し、固体化した油脂類をそのまま倉庫や鉱山あるいは廃炭田に貯蔵してもよい。

　これにより、ＣＯ_２排出量を削減することができるとともに、再生可能エネルギーである太陽光発電が発電できない、夜間や悪天候時の補助的電源として用いることができる。

　あるいは、石炭のような安価であるがＣＯ_２排出量が多い燃料は、本発明と組み合わせることで、安価かつＣＯ_２排出量が少ない燃料とすることができ、光熱費など燃料コストの削減が可能となる。

　目的外の微生物が混入または混入の恐れがあれば、低濃度の塩素あるいは次亜塩素酸ソーダで洗浄しさらにチオ硫酸ナトリウムで中和後、ＢＢ１０１を微生物準備装置あるいは微生物培養容器２０Ａに戻してもよい。

　活動停止したＢＢ１０１は、排気ガス反応容器５７へ送り、ＥＯと反応あるいは酵素分解してもよく脱水後燃焼して熱源とし、ＣＯ_２と水を回収してもよい。

　独立した排気ガス反応容器５７や酵素反応容器６４を用いてもよいが、コスト削減と、それぞれの微生物の培養期間に差異があるため、排気ガス反応容器５７などが空いている時間を短くして装置を効率よく使用してコストを下げるため共通の排気ガス分解容器５７を用いてもよい。

　上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

　図１８に示した第１から第３の実施形態は、同時に運用してもよく、各実施形態単独で実施してもよく、各実施形態それぞれの数や大きさは医療機器製造工場７０の稼働状況に応じて調整してもよく、ＥＯを排出する医療機器の滅菌のみを目的とする工場や、食品の殺菌を目的とする工場、ＣＯ_２や窒素酸化物を排出する廃棄物焼却工場や火力発電所、他業種の製造工場、住宅、商店、病院、学校や屋上、壁面や地下スペースなどに設置してもよい。

　あるいは、通常利用が困難な農地の段差、温室の屋根のほか河川敷、崖、傾斜地あるいはため池、砂地、堤防や防波堤でもよく、使用しない場合や荒天時には、培養液を抜き取り、微生物培養容器を巻き取って安全な倉庫に保管してもよい。

　殺菌には、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン、ホルムアルデヒドその他、微生物類が栄養源とすることができるＶＯＣを用いてもよい。

　なお、本出願は、２０１９年１０月３０日に出願された日本特許出願２０１９－１９６８９７号に基づいており、それらの開示内容は、参照され、全体として、組み入れられている。

１　第１のシート、
２　第２のシート、
３　第３のシート、
４　柱部、
５　連通孔、
６　凸部、
７　平面部、
８　頂部、
１０　三層気泡緩衝材、
１１　エア抜き孔、
１２　密着部、
１３　融着部、
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　排気ガス供給口、
２４　ガス出口、
３０　積層微生物培養容器、
４０　連続遠心式微生物分離装置、
４１　回転部、
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　流体チャンバ、
４４ａ　流体チャンバ流入部、
４４ｂ　流体チャンバ流出部、
４４ｃ　流体チャンバ段差部、
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　排気ガス分解プラント、
５１　雨水枡、
５２　ポンプ、
５３　バルブ、
５４　三方バルブ
５５　粉砕機、
５６　遠心分離機、
５７　排気ガス分解容器、
６１　気液分離装置、
６２　水蒸留塔、
６３　ＥＧ蒸留塔、
６４　酵素反応装置、
６５　酵素分離装置、
６６　酵素担持ビーズ、
６７　凝縮器、
７０　医療機器製造工場、
７１　医療機器滅菌装置、
７２　ＥＯ分解装置、
８１　油脂類貯蔵タンク、
８２　油脂類貯蔵タンク、
８３　油脂類貯蔵タンク、
８４　油脂類貯蔵タンク、
８５　ＥＧ燃焼炉、
８６　微生物残渣燃焼炉、
９０　太陽光発電パネル、
１０１　ボトリオコッカス・ブラウニー（ＢＢ）、
１０２　Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ、
１０３　ナンノクロロシプス、
１０４　オーランチオキトリウム１８Ｗ－１３ａ株、
１０１Ａ　油脂類、
１０１Ｂ　コロニー、
１０１Ｃ　高油脂ＢＢ、
１０１Ｄ　油未合成ＢＢ、
１０１ｄ　油放出ＢＢ、
１０１Ｘ　ＢＢ微生物破片、
１０２Ｘ　Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　Ｖｕｌｇａｒｉｓ微生物破片、
１０３Ｘ　ナンノクロロシプス微生物破片、
１０４Ｘ　オーランチオキトリウム微生物破片、
１０４Ｙ　オーランチオキトリウム培養液、
１０５Ｘ　混合した微生物破片、
１１０　容器枠、
１１１　ライナー、
１１２　リブ、
１１３　中空部分、
１１４　培養液供給用ポリエチレンチューブ、
１１５　排気ガス供給用ポリエチレンチューブ、
１１６　排気用ポリエチレンチューブ、
１１７　培養液排出用ポリエチレンチューブ、
１１８、１１８’　受け器リーク液排出口、
１２０接続部、
１２１　スリット、
１２２　突起、
１２３　凹部、
１３０接続部、
１４０Ｃ、１４０Ｃ’孔　、
１５０　受け器、
１６０受け器外枠、
１７０受け器内枠、
１８０、１８０’　プラスチックシート。

Claims

　排気ガス分解システムであって、
　微生物を培養するために、前記微生物を準備する微生物準備装置、
　前記微生物を培養するために用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備装置、
　前記微生物に原料を供給して微生物を培養する微生物培養装置、
　排気ガスを前記微生物、または前記微生物を破砕した微生物破片により分解する排気ガス分解装置、
　前記排気ガス、前記微生物、前記微生物破片、前記微生物により合成された有機化合物、および前記原料の少なくとも一部を分離する分離装置、
　および前記分離装置で分離された前記排気ガス、前記微生物、前記微生物破片、前記有機化合物、前記原料の少なくとも一部を回収する回数装置を有し、
　前記微生物培養装置が、微生物培養容器を有し、
　前記微生物培養容器が、第１のシートと、第２のシートと、を有し、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に柱部を有し、かつ前記第１のシートと前記第２のシートとの間に連通する微生物培養液供給口を有する、
　ことを特徴とする排気ガス分解システム。
　前記微生物培養容器は、前記第１のシートと前記第２のシートの間に、平面部及び底面部と、前記平面部から突出する複数の凸部を有する第３のシートを配置し、
　前記柱部が、前記凸部の頂部が前記第１のシートと密着し、前記第３のシートの前記底面部が前記第２のシートと密着して形成される前記柱部であり、かつ前記柱部が中空であり、
　前記第１のシート、前記第２のシートおよび前記柱部で囲まれた連通孔を有し、前記微生物培養液供給口が前記連通孔に連通するものであり、前記微生物培養容器の端部に前記第１のシートと前記第２のシートが直接的に密着した、または前記第３のシートを介して密着した密着部を有する請求項１に記載の排気ガス分解システム。
　前記微生物培養装置および前記排気ガス分解装置に排気ガス供給口を有する請求項１または２に記載の排気ガス分解システム。
　排気ガスの分解方法であって、
　微生物を培養するために、前記微生物を準備する微生物準備ステップ、
　前記微生物を培養するために用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、
　前記微生物に原料を供給して前記微生物を培養する培養ステップ、
　有機化合物を合成する有機化合物合成ステップ、分離ステップ、
　および回収ステップを有し、
　前記各ステップまたは、前記各ステップの間のうちの少なくとも一つにおいて排気ガスを供給し、排気ガス分解ステップを有する、
　ことを特徴とする分解方法。
　前記排気ガスが、医療機器のガス滅菌ステップから排気された滅菌用ガスであり、前記滅菌用ガスが排気ガス分解ステップに供給される請求項４に記載の分解方法。
　前記排気ガスが、二酸化炭素、酸化エチレンのいずれか一方または二酸化炭素と酸化エチレンの混合物を含む請求項４または５に記載の分解方法。
　前記酸化エチレンが前記排気ガス分解ステップ後に、微生物培養液から分離されて回収される請求項４から６のいずれか１項に記載の分解方法。
　前記回収された酸化エチレンを他の排気ガス分解ステップに使用する請求項４から７のいずれかに記載の分解方法。
　排気ガスを利用した有機化合物の生産方法であって、
　前記有機化合物を生産可能な微生物を準備する微生物準備ステップ、
　前記有機化合物の生産または前記微生物の増殖に用いる、少なくとも水、カリウム、リン、窒素、無機塩類および気体を含む原料を準備する原料準備ステップ、
　前記微生物を培養する培養ステップ、
　前記有機化合物を合成する有機化合物合成ステップ、
　前記微生物と前記有機化合物を分離する分離ステップ、
　および前記有機化合物を回収する回収ステップを有し、
　前記各ステップ、または前記各ステップの間のうちの少なくとも一つに、排気ガスを供給する排気ガス供給ステップを有する、前記有機化合物の生産方法。
　前記培養ステップと前記分離ステップの間に、排気ガス分解ステップを有する、請求項９に記載の生産方法。
　前記分離ステップと前記回収ステップの間に、前記排気ガス分解ステップを有する、請求項９に記載の生産方法。
　前記有機化合物が、油脂類である請求項９から１１のいずれか１項に記載の生産方法。
　前記微生物が、油脂類を合成する請求項９から１２のいずれか１項に記載の生産方法。
　前記微生物が、ボトリオコッカス類、ナンノクロロシプス、オーランチオキトリウム類、イカダモ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ．　ｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ、ドナリエラ、スピルリナ、ユーグレナ、ヘマトコッカスのうち、少なくとも１種類以上である請求項９から１３のいずれか１項に記載の生産方法。