JP2016524927A5

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Publication number: JP2016524927A5
Application number: JP2016531576A
Authority: JP
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2034-07-28

Claims

ガス状基質の発酵によって生成物を生成する方法であって、
ａ．液体栄養培地と１つ以上の微生物の培養物との両方を含む発酵ブロスを収容する発酵槽に、前記ガス状基質を提供することと、ここで、前記発酵槽は一次ループ及び二次ループを備え、前記一次ループは、少なくとも（ｉ）前記発酵ブロス及び前記ガス状基質が同時に上方に流動される上昇管セクションと、（ｉｉ）前記発酵ブロス及び前記ガス状基質が同時に下方に流動される下降管セクションとを備え、前記二次ループは、前記下降管セクションの下部に位置する入口点と、前記上昇管セクションの上部の上部空間中に位置する出口点とを備え、
ｂ．少なくとも１つの生成物を生成するために、前記ガス状基質を発酵させることと、
ｃ．前記一次ループの前記上昇管セクション及び下降管セクションを通して、前記発酵ブロスを循環させることと、
ｄ．前記下降管セクションの前記下部から、前記発酵ブロスの少なくとも一部分を引き抜き、前記発酵ブロスを前記上昇管セクションの前記上部の上部空間まで前記二次ループを介して循環させることと、
を含む、前記方法。
前記上部空間に入る前記発酵ブロスは、前記発酵槽内に存在する泡を低減する、請求項１に記載の前記方法。
前記一次ループ中に含まれる前記発酵ブロスの中へ前記ガス状基質を同伴するために、前記発酵ブロスを前記上昇管セクションの前記上部空間の中に噴霧することをさらに含む、請求項１に記載の前記方法。
前記上部空間に入る前記発酵ブロスは、前記発酵の物質移動速度を増大させる、請求項１に記載の前記方法。
前記発酵ブロスは、前記上昇管セクションの前記上部空間の中に、少なくとも１つのノズルによって噴霧される、請求項１に記載の前記方法。
前記ガス状基質は、ＣＯ、ＣＯ_２、Ｈ_２、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の前記方法。
前記少なくとも１つのノズルは、シャワーヘッドである、請求項１に記載の前記方法。
前記発酵槽は、前記発酵槽の前記上昇管セクション及び前記下降管セクションを通して、発酵ブロスを循環させるための、少なくとも１つのポンプ手段を備え、前記二次ループは、（ｉ）二次ポンプ手段、及び（ｉｉ）細胞再利用膜のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の前記方法。
前記少なくとも１つの生成物は、エタノール、酢酸、２，３−ブタンジオール、ブタノール、乳酸、コハク酸、メチルエチルケトン、プロパンジオール、２−プロパノール、イソプロパノール、アセトイン、イソブタノール、シトラマル酸、ブタジエン、ポリ乳酸、イソブチレン、３−ヒドロキシプロピオン酸、アセトン、脂肪酸、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の前記方法。
前記１つ以上の微生物は、クロストリジウム、ムーレラ、オキソバクター（Ｏｘｏｂａｃｔｅｒ）、ペプトストレプトコッカス、アセトバクテリウム、ユウバクテリウム、及びブチリバクテリウムからなる群から選択される、請求項１に記載の前記方法。
ガス状基質の発酵のための反応器系であって、
ａ．液体発酵ブロス及び前記ガス状基質が同時に上方に流動される上昇管セクションと、前記液体発酵ブロス及び前記ガス状基質が同時に下方に流動される下降管セクションと、を備えた発酵槽であって、前記上昇管及び下降管セクションは、実質的に水平なセクションによって接続され、前記液体発酵ブロス及びガス状基質が、ポンプ手段を使用して、前記下降管セクションの底部付近の点から前記上昇管を通って前記下降管セクションの頂部の入口点まで、一次ループ中で循環されるように構成されている、前記発酵槽と、
ｂ．前記上昇管セクションの底部付近の点に位置する出口と、前記出口を前記上昇管の前記底部から前記上昇管の前記頂部の入口に接続するパイプ手段と、発酵ブロス及びガス状基質が前記下降管の前記底部から前記上昇管セクションの頂部まで循環されるように前記出口点と入口点との間に位置するポンプ手段とを備えた二次ループと、
ｃ．前記上昇管セクション中にガス状基質を方向付けるように構成された少なくとも１つのガス入口と、
ｄ．ガスが前記上昇管セクションを出ることを可能にするように構成された少なくとも１つのガス出口と
を備えた前記系。
（ａ）の前記ポンプ手段は、前記下降管セクションの前記底部を前記上昇管セクションの前記底部端に接続する、前記水平なセクションに位置し、前記二次ループ出口の前記出口は、前記ポンプ手段の下流に位置する、請求項１１に記載の前記系。
（ａ）の前記ポンプ手段の下流に位置する、少なくとも１つのゲート弁をさらに備え、前記ゲート弁は、前記発酵槽内の圧力を調整し、所望の二次ループ流速を提供するための条件下で動作される、請求項１１に記載の前記系。
前記上昇管セクションの前記頂部で前記二次ループの前記入口に取り付けられる、少なくとも１つのノズルをさらに備えた請求項１１に記載の前記系。
前記二次ループは、細胞再利用ポンプを備えた細胞再利用モジュールを含む細胞再利用ループをさらに備え、前記細胞再利用ポンプは、（ｂ）の前記ポンプ手段としての機能を果たす、請求項１１に記載の前記系。