(57)【要約】  本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器に関する。また、本発明は、前記生物反応器を用いて気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法に関する。さらに、本発明は、前記生物反応器と嫌気性消化槽を使用し、中間生成物として有機酸を用いて気体ＣＯ２および液体培養培地を気体ＣＨ４に嫌気性変換する方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器（１）であって、
前記生物反応器（１）は、空洞（２ａ）、外壁（２ｂ）、下部（２ｃ）および上部（２ｄ）を含み、
空洞（２ａ）は、一つ以上の貫通孔（４）を有する一つ以上の板（３）を含み、前記一つ以上の板（３）は、外壁（２ｂ）に対して垂直に位置し、
液体を排出するために、生物反応器（１）の下部（２ｃ）に配置された第１液体出口（６）に接続されるパイプ（５）と、生物反応器（１）の下部（２ｃ）に配置された第２液体出口（８）および第１ポンプ（９）の入口に接続されるパイプ（７）と、一つ以上の板（３）を介して液体培養培地を再循環させるために、第１ポンプ（９）の出口に接続され、生物反応器（１）の上部（２ｄ）に配置された第１液体入口（１１）に接続されるパイプ（１０）と、ＣＯ２含有ガスを生物反応器（１）に提供するために第１ガス入口（１２）に接続されるパイプ（１３）と、生物反応器（１）からガスを排出するために第１ガス出口（１４）に接続されるパイプ（１５）と、生物反応器（１）に新鮮な液体培養培地を供給するために第２液体入口（１６）に接続されるパイプ（１７）とをさらに含む、生物反応器（１）。
【請求項２】
一つ以上の貫通孔（４）を有する２〜５００個の板（３）を含む、請求項１に記載の生物反応器（１）。
【請求項３】
一つ以上の板（３）は、多数の貫通孔（４）を有し、グリッドまたはメッシュスクリーンである、請求項１または２に記載の生物反応器（１）。
【請求項４】
一つまたは複数の貫通孔（４）は、０．５〜１００ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍのサイズを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生物反応器（１）。
【請求項５】
前記一つ以上の板（３）は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生物反応器（１）。
【請求項６】
有機物質からＣＯ２含有バイオガスを嫌気性生産する消化槽（２０）、及び請求項１乃至４のいずれか一項に記載の一つ以上の生物反応器（１）を含むバイオガス生産設備であって、
前記消化槽（２０）は、一つ以上の生物反応器（１）にＣＯ２含有バイオガスを供給するために、一つ以上の生物反応器（１）のパイプ（１３）に接続されるガス出口（２１）、及び第２ポンプ（２３）を介して消化槽（２０）に有機酸含有液体培地を供給するために生物反応器のパイプ（５）に接続される液体入口（２２）を含む、バイオガス生産設備。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の２〜１０個の生物反応器（１）を含む、請求項６に記載のバイオガス生産設備。
【請求項８】
各生物反応器（１）内の前記一つ以上の板（３）は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む、請求項６または７に記載のバイオガス生産設備。
【請求項９】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法であって、
（ａ）請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生物反応器（１）を提供するステップと、（ｂ）嫌気性有機酸生産微生物を板（３）の上面または生物反応器（１）の最上部板（３）の少なくとも上面に供給するステップと、
（ｃ）パイプ（１７）および第２液体入口（１６）を介して新鮮な液体培養培地を、パイ
プ（１３）及び第１ガス入口（１２）を介してＣＯ２含有ガスを生物反応器（１）に投入するステップと、
（ｄ）生物反応器（１）の下部（２ｃ）に配置された第２液体出口（８）から液体炭水化物培地を収集し、これをパイプ（７）、第１ポンプ（９）及びパイプ（１０）を介して、生物反応器（１）の上部（２ｄ）に配置された第１液体入口（１１）に供給することにより、一つ以上の板（３）上で液体培養培地を培養し、ＣＯ２が枯渇したガス及び有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた有機酸含有液体培地を第１液体出口（６）及びパイプ（５）を介して排出するステップと、
（ｆ）ステップ（ｄ）で得られたＣＯ２が枯渇したガスを第１ガス出口（１４）およびパイプ（１５）を介して排出するステップとを含む、方法。
【請求項１０】
ステップ（ｃ）でのＣＯ２含有ガスは、バイオガス、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、ガスの廃水処理からのＣＯ２含有ガス、バイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガス、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｃ）でのＣＯ２含有ガスはバイオガスであり、ＣＯ２が枯渇したガスはＣＨ４に富むバイオガスである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法であって、
（ａ）請求項６又は７に記載のバイオガス生産設備を提供するステップと、
（ｂ）消化槽（２０）で有機物質を嫌気性に消化してＣＯ２含有バイオガスを作るステップと、
（ｃ）嫌気性有機酸生産微生物を各生物反応器（１）の板（３）の上面または少なくとも最上部板（３）の上面に供給するステップと、
（ｄ）パイプ（１７）および第２液体入口（１６）を介して各生物反応器（１）に新鮮な液体培養培地を添加し、パイプ（１３）および第１ガス入口（１２）を介して消化槽（２０）からＣＯ２含有バイオガスを各生物反応器（１）に投入するステップと、
（ｅ）各生物反応器（１）の下部（２ｃ）に配置された液体出口（８）から液体培養培地を収集し、これをパイプ（７）、ポンプ（９）およびパイプ（１０）を介して、各生物反応器（１）の上部（２ｄ）に配置された第１液体入口（１１）に供給することにより、一つ以上の板（３）を介して液体培養培地を循環させ、ＣＨ４に富むガスおよび有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｆ）前記ステップ（ｅ）で得られた有機酸含有液体培地を第１液体出口（６）、パイプ（５）、第２ポンプ（２３）および液体入口（２２）を介して消化槽（２０）に排出するステップと、
（ｇ）ステップ（ｅ）で得られたＣＨ４に富むガスを第１ガス出口（１４）およびパイプ（１５）を介して排出するステップとを含む、方法。
【請求項１３】
ステップ（ｄ）において、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、廃水処理からのＣＯ２含有ガス、およびバイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガスよりなる群から選択された一つ以上のＣＯ２含有ガスもパイプ（１３）および第１ガス入口（１２）を介して追加される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
嫌気性有機酸生産微生物は、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、グルコナセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、アシドモナス（Ａｃｉｄｏｍｏｎａｓ）、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）、スポロムサ・オバタ（Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ  ｏｖａｔａ）（Ｓ．ｏｖａｔａ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）（Ｃ．ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）
、クロストリジウム・アセティクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｃｅｔｉｃｕｍ）（Ｃ．ａｃｅｔｉｃｕｍ）、ムーレラ・サーモアセチカ（Ｍｏｏｒｅｌｌａ  ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）、アセトバクテリウム・ウッディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｗｏｏｄｉｉ）（Ａ．ｗｏｏｄｉｉ）、ヤロウィア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｙ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、カンジダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｃ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、リゾプス・オリーゼ（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）（Ｒ．ｏｒｙｚａｅ）、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・テレウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ）（Ａ．ｔｅｒｒｅｕｓ）、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ
ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された有機酸生産微生物を含む、請求項５に記載の生物反応器（１）、請求項８に記載のバイオガス生産設備、または請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
嫌気性有機酸生産微生物は、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ
ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択されたコハク酸生産微生物を含む、請求項５に記載の生物反応器（１）、請求項８に記載のバイオガス生産設備、または請求項９または１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
新鮮な液体培養培地は、グリセロール、澱粉およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された炭素源、窒素源としてのコーンスティープリカー、及び選択的に塩を含む、請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
ＣＨ４に富むガスは、９０モル％以上のＣＨ４、好ましくは９５モル％以上のＣＨ４、より好ましくは９８モル％以上のＣＨ４を含む、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
バッチ式で作動する、請求項９乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
連続的な方式で作動する、請求項９乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器に関する。また、本発明は、生物反応器を用いて気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法に関する。さらに、本発明は、生物反応器と嫌気性消化槽を使用し、中間生成物として有機酸を用いて気体ＣＯ２および液体培養培地を気体ＣＨ４に嫌気性変換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界中のエネルギー需要が急速に増加している。化石燃料を採用することにより、依然として、このような需要のほとんどは満たされる。他のものの中でも、化石燃料の使用により大気中の温室効果ガスの濃度が急激に上昇しており、化石燃料から発生する二酸化炭素（ＣＯ２）の排出は最も重要な寄与要因である。関連する地球温暖化を最小限に抑えるために、温室効果ガス、特にＣＯ２の排出を減少させなければならない。かかる問題を解決する一つの方法は、化石燃料から発生するＣＯ２を大気中に排出する代わりに、これを価値のある化学物質に変換する方法である。別の方法は、化石燃料の代わりに、燃料源としてバイオマスなどの再生可能エネルギー源から得られたバイオガスまたはバイオエタノールからのバイオエネルギーを使用する方法である。バイオマスの嫌気性消化を経て生産されたバイオガスは、およそ５０〜７５％のメタン（ＣＨ４）と２５〜５０％のＣＯ２で構成されている。車両の燃料またはグリッド注入用として適するには、ＣＨ４を浄化および改良してＣＨ４（メタン）の含有量を高め、バイオガスのエネルギー含有量を向上させなければならない。
【０００３】
先行技術には、液体培養培地および嫌気性有機酸生産微生物を用いてバイオガスおよび／または燃道ガス内のＣＯ２を有機酸に変換する工程が記述されている。
【０００４】
特許文献１には、有機物質からバイオガスを生産し、このバイオガスをＣＨ４およびＣＯ２を含むガスに精製した後、このＣＨ４およびＣＯ２を含むガスを酵素または微生物と接触させて、ＣＯ２が枯渇したバイオガスと燃料、または燃料を生産するための中間生成物を得るステップを含む方法が開示されている。酵素または微生物は、ゲルに含まれる。微生物は、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）であり得る。また、特許文献２は、ＣＨ４およびＣＯ２を含むバイオガスストリームを浄化するプラントに関するものであり、前記プラントは、有機物質をバイオガスに変換するメタン化装置と、ＣＯ２ガスストリーム及びＣＨ４ガスストリームを生産するバイオガス浄化装置と、この浄化装置からＣＯ２ガスストリームを排出する導管とを含み、前記導管は、ＣＯ２ガスストリームを燃料または燃料の形成に必要な中間生成物に変換する酵素または微生物を含有するゲルを含む。さらに、特許文献３には、ＣＨ４およびＣＯ２を含有するバイオガスストリームを浄化するプラントが開示されており、これは、有機物質をバイオガスに変換するメタン化装置と、バイオガスを浄化装置に排出する導管（前記導管は、バイオガスを燃料、または燃料およびＣＯ２が枯渇したバイオガスの形成に必要な中間生成物に変換する酵素または微生物を含有するゲルを含む）と、ＣＯ２が枯渇したバイオガスを浄化する装置とを含む。
【０００５】
特許文献４は、燃料ガスを改良し、コハク酸を製造する方法に関するものであり、この方法は、
ａ）生物反応器、嫌気性コハク酸生産微生物、および前記嫌気性コハク酸生産微生物用炭素系基質を提供するステップと、
ｂ）生物反応器にＣＯ２含有ガスを添加するステップと、
ｃ）それにより生産された改良ガスを収集するステップであって、前記改良ガスは添加したＣＯ２含有ガスよりも低いＣＯ２含有量を有するステップと、
ｄ）コハク酸を含有する流出物を収集するステップとを含む。
【０００６】
特許文献４には、生物反応器が、液体発酵液を含む連続攪拌式タンク反応器（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｓｔｉｒｒｅｄ−ｔａｎｋ  ｒｅａｃｔｏｒ、ＣＳＴＲ）、および液体発酵液（ｌｉｑｕｉｄ  ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｂｒｏｔｈ）にＣＯ２含有ガスを注入するガス注入システムになれることが記載されている。
【０００７】
非特許文献１には、バイオガス及び炭素源からのＣＯ２を用いてアクチノバシラス・サクシノゲネスによってコハク酸を生産することができることが開示されている。Ｇｕｎｎａｒｓｓｏｎ等は、アクチノバシラス・サクシノゲネスを含有した液体発酵液を含む攪拌式生物反応器と、この反応器の下部からＣＯ２含有ガスを液相に注入するガス注入システムを記述している。ガスは、発酵中に攪拌式生物反応器の液相上に再循環した。ここには、生物反応器の変換容量がＣＯ２分圧で液相のＣＯ２溶解度に応じて変わることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】仏国特許出願公開３０４８３６６Ａ１
【特許文献２】仏国特許出願公開３０４８３６６Ａ１
【特許文献３】仏国特許出願公開３０４８３６６Ａ１
【特許文献４】国際公開第２０１４／１８８０００Ａ１
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｉ．Ｂ．Ｇｕｎｎａｒｓｓｏｎ等の環境科学および技術、Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ２０１４，  ４８，  ｐｐ１２４６４−１２４６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
バイオガス内のＣＯ２などの気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する、改善された工程が必要である。さらに、このような改善された工程で使用するための生物反応器が必要である。特に、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する工程、および前記工程で使用される生物反応器が必要であり、この工程は、嫌気性有機酸生産微生物によるＣＯ２の捕獲を改善し、嫌気性有機酸生産微生物によるＣＯ２の改善された利用率および／または改善された拡張性を有する。また、中間生成物として有機酸を用いて気体ＣＯ２および液体培養培地を気体ＣＨ４に嫌気性変換する、改善された工程が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、生物反応器にＣＯ２含有ガスを導入し、生物反応器の上部に液体培養培地を導入することにより、上記目的のうちの一つ以上を満たすことができることを見出した。前記生物反応器は、その上面に嫌気性有機酸生産微生物を含有する一つ以上の多孔板を含む。一つ以上の板における貫通孔（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ）は、液体培養培地が一つ以上の多孔板上の嫌気性有機酸生産微生物を用いて生物反応器内で下方に流動することができるようにする。ＣＯ２含有ガスは、貫通孔を介して自由に移動することができ、有機酸生産微生物と自由に接触することができるうえ、液体培養培地でＣＯ２の溶解度によってほとんど制限を受けない。この工程は、嫌気性有機酸生産微生物を有する、さらに多くの多孔板を使用するか、或いは一つ以上の生物反応器および／またはさらに大きい生物反
応器を使用することにより、拡張可能である。
【００１２】
したがって、第１の態様において、本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器１に関するものであり、前記生物反応器１は、空洞２ａ、外壁２ｂ、下部２ｃおよび上部２ｄを含み、
空洞２ａは、複数の貫通孔４を有する一つ以上の板３を含み、前記一つ以上の板３は、外壁２ｂに対して垂直に位置し、
前記生物反応器１は、液体を排出するために、生物反応器１の下部２ｃに配置された第１液体出口６に接続されるパイプ５と、生物反応器１の下部２ｃに配置された第２液体出口８および第１ポンプ９の入口に接続されるパイプ７と、一つ以上の板３を介して液体培養培地を再循環させるために、第１ポンプ９の出口に接続され、生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に接続されるパイプ１０と、ＣＯ２含有ガスを生物反応器１に提供するために第１ガス入口１２に接続されるパイプ１３と、生物反応器１からガスを排出するために第１ガス出口１４に接続されるパイプ１５と、生物反応器１に新鮮な液体培養培地を供給するために第２液体入口１６に接続されるパイプ１７とをさらに含む。
【００１３】
好ましくは、一つ以上の板３は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む。
【００１４】
第２の態様において、本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法に関するものであり、前記方法は、
（ａ）上記で定義された生物反応器１を提供するステップと、
（ｂ）嫌気性有機酸生産微生物を板３の上面または生物反応器１の最上部板３の少なくとも上面に供給するステップと、
（ｃ）パイプ１７および第２液体入口１６を介して新鮮な液体培養培地を、パイプ１３および第１ガス入口１２を介してＣＯ２含有ガスを生物反応器１に供給するステップと、
（ｄ）生物反応器１の下部２ｃに配置された第２液体出口８から液体炭水化物培地を収集し、これをパイプ７、第１ポンプ９及びパイプ１０を介して、生物反応器の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に供給することにより、一つ以上の板３を介して液体培養培地を循環させ、ＣＯ２が枯渇したガス及び有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた有機酸含有液体培地を第１液体出口６及びパイプ５を介して排出するステップと、
（ｆ）ステップ（ｄ）で得られたＣＯ２が枯渇したガスを第１ガス出口１４およびパイプ１５を介して排出するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明者は、生物反応器で生産された有機酸含有液体培地が嫌気性消化槽に供給され、その後、ここでＣＨ４に変換され得ることを見出した。したがって、本発明によれば、生物反応器に供給されるＣＯ２含有ガスが、嫌気性消化槽に由来するＣＨ４含有バイオガスであり、有機物質が消化され、生物反応器で生産された有機酸含有液体培地が続いて前記消化槽に供給されてここでＣＨ４に変換される場合、消化槽に元々存在する有機物質のさらに多くの画分がＣＨ４に変換されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する本発明に係る生物反応器を概略的に示す。
【図２】気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する連続攪拌式タンク反応器（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｓｔｉｒｒｅｄ−ｔａｎｋ  ｒｅａｃｔｏｒ、ＣＳＴＲ）を概略的に示す。
【図３】図１の生物反応器および図２のＣＳＴＲにおけるＣＯ２の消費量を時間の関数として示す。
【図４】３つの異なる液体培養培地を有する図１の生物反応器から得られた酸の濃度を示す。
【図５】有機物質からバイオガスを生産する消化槽、および本発明に係る相互接続された生物反応器を含むバイオガス生産設備を概略的に示す。
【図６】嫌気性消化槽及び図５のバイオガス生産設備におけるＣＨ４の１日生産量を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の態様において、本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器１に関するものであり、前記生物反応器１は、空洞２ａ、外壁２ｂ、下部２ｃおよび上部２ｄを含み、
空洞２ａは、一つ以上の貫通孔４を有する一つ以上の板３を含み、前記一つ以上の板３は、外壁２ｂに対して垂直に位置し、
前記生物反応器１は、液体を排出するために、生物反応器１の下部２ｃに配置された第１液体出口６に接続されるパイプ５と、生物反応器１の下部２ｃに配置された第２液体出口８および第１ポンプ９の入口に接続されるパイプ７と、一つ以上の板３を介して液体培養培地を再循環させるために、第１ポンプ９の出口に接続され、生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に接続されるパイプ１０と、ＣＯ２含有ガスを生物反応器１に提供するために第１ガス入口１２に接続されるパイプ１３と、生物反応器１からガスを排出するために第１ガス出口１４に接続されるパイプ１５と、生物反応器１に新鮮な液体培養培地を供給するために第２液体入口１６に接続されるパイプ１７とをさらに含む。
【００１８】
好適な実施形態において、生物反応器１の一つ以上の板３は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む。
【００１９】
生物反応器１は、気体ＣＯ２と液体培養培地を有機酸に嫌気性変換するために使用する。したがって、生物反応器１は、大気中の酸素がない条件の下で操作するのに適する。言い換えれば、生物反応器１は、漏洩密封または漏洩防止状態で作動できる。
【００２０】
上記で定義された生物反応器１は、板３の数に関連して特に制限されない。外壁２ｂが高いほど、板３の数は増大することができる。さらに多くの板３を使用するほど、生物反応器１に含まれ得る微生物の量は多くなり、気体ＣＯ２と液体培養培地を有機酸に変換する生物反応器１の容量はさらに増大する。特定の実施形態において、一つ以上の貫通孔４を有する板３の数は、２〜５００個である。
【００２１】
好ましくは、板３は、例えば２ｃｍのように、互いに０．５〜５ｃｍの間隔で離隔している。
【００２２】
上記で定義された生物反応器１は、その大きさに関連して特に制限されない。一実施形態において、外壁２ｂの高さは０．５ｍ〜１０ｍであり、生物反応器１における板３の数は２〜５００個である。
【００２３】
好ましくは、板３は、ステンレス鋼、ガラスまたはプラスチックなどの金属で製造できる。
【００２４】
生物反応器１のすべての板３は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含むことができる。これらの微生物は、例えば、微生物を有する液体懸濁液を一つ以上の板３上に噴射することにより、一つ以上の板３に塗布できる。生物反応器１の作動中に、一つ以上の板３上で嫌気性有機酸生産微生物の個体群が成長することにより、生物膜を確立する。生物反応器１が一つ以上の板３を含むと、生物反応器を用いた液体の再循環によって、微生物
はすべての板３と接触するので、微生物を有する液体懸濁液を最上部板３に噴射することにより、すべての板３に生物膜を形成するのに十分である。
【００２５】
前述したように、生物反応器１は、この生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１、及び生物反応器１にＣＯ２含有ガスを提供する第１ガス入口１２を含む。すべての板３は一つ以上の貫通孔４を有する。この一つ以上の貫通孔によって上部側２ｄから生物反応器に入ってくる液体が下部２ｃ側へ移動することができる。また、一つ以上の貫通孔４によって、ＣＯ２含有ガスは生物反応器１全体に自由に分配できる。
【００２６】
生物反応器１が一つ以上の板３を含むと、複数の異なる板３にある一つ以上の貫通孔４は、一つの垂直線上に配列されないことが好ましい。言い換えれば、生物反応器１が一つ以上の板３を含むと、互いに異なる板３にある一つ以上の貫通孔４は、互いに正確に下方に配置されないこと、すなわち、互いにずらして配置することが好ましい。その理由は、次のとおりである。当業者であれば理解するように、生物反応器１が作動中であるとき、嫌気性有機酸生産微生物は、液体培養培地を用いて気体ＣＯ２を有機酸に変換する。これは、上部側２ｄから生物反応器１に入ってくる液体培養培地がすべての板３上の微生物に到達することができなければならないことを意味する。互いに異なる板３にある一つ以上の貫通孔４が互いに正確に下方に配置されると、液体培養培地は、最上部板３上の微生物にのみ到達し、その後には他の板３上の微生物に到達せず、生物反応器１の下部２ｃに流下する。
【００２７】
好適な実施形態において、一つ以上の板３は、例えば１０、１００、５００または１０００個よりも多い多数の貫通孔４を含む。別の好適な実施形態において、一つ以上の板３は、多数の貫通孔４を有し、グリッドまたはメッシュスクリーンである。
【００２８】
一つまたは複数の貫通孔４は、好ましくは０．５〜１００ｍｍ、より好ましくは１〜２ｍｍのサイズを有する。貫通孔４は、それらの形態に関連して特に制限されない。貫通孔４は、例えば、正方形、三角形、円形または楕円形である。
【００２９】
別の好適な実施形態は、有機物質からＣＯ２含有バイオガスを嫌気性生産する消化槽２０、及び上記で定義された一つ以上の生物反応器１を含むバイオガス生産設備に関するものである。前記消化槽２０は、一つ以上の生物反応器１にＣＯ２含有バイオガスを供給するために一つ以上の生物反応器１のパイプ１３に接続されるガス出口２１、および第２ポンプ２３を介して消化槽２０に有機酸含有液体培地を供給するために一つ以上の生物反応器１のパイプ５に接続される液体入口２２を含む。有機物質をＣＨ４およびＣＯ２含有バイオガスに嫌気性変換する消化槽は、当業界に周知になっている。これに関しては、ＷＯ２０１１／１３８４２６Ａ１を参照する。
【００３０】
好適な実施形態において、上記で定義されたバイオガス生産設備のすべての生物反応器１において、一つ以上の板３はその上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む。
【００３１】
消化槽２０の容量および生物反応器１の大きさに応じて、バイオガス生産設備は、２〜１０個の生物反応器１など、一つ以上の生物反応器１を含むことができる。バイオガス生産設備が一つ以上の生物反応器１を含むと、生物反応器は、別個のパイプ５および１３とポンプ２３を介して消化槽２０に平行に接続されることが好ましい。
【００３２】
第２の態様において、本発明は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法に関するものであり、前記方法は、
（ａ）上記で定義された生物反応器１を提供するステップと、
（ｂ）嫌気性有機酸生産微生物を板３の上面または生物反応器１の最上部板３の少なくと
も上面に添加するステップと、
（ｃ）パイプ１７および第２液体入口１６を介して新鮮な液体培養培地を、パイプ１３および第１ガス入口１２を介してＣＯ２含有ガスを生物反応器１に添加するステップと、
（ｄ）生物反応器１の下部２ｃに配置された第２液体出口８から液体炭水化物培地を収集し、これをパイプ７、第１ポンプ９およびパイプ１０を介して生物反応器の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に供給することにより、一つ以上の板３上で液体培養培地を培養して、ＣＯ２が枯渇したガスおよび有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた有機酸含有液体培地を第１液体出口６およびパイプ５を介して排出するステップと、
（ｆ）ステップ（ｄ）で得られたＣＯ２が枯渇したガスを第１ガス出口１４およびパイプ１５を介して排出するステップとを含む。
【００３３】
非常に好適な実施形態において、生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１を介して入ってくる液体培養培地が最上部板３の表面上に噴射されることにより、実質的に最上部板３のすべての表面およびその上に配置された微生物は、液体培養培地によって濡れる。
【００３４】
液体培養培地は、気体ＣＯ２と一緒に、嫌気性有機酸生産微生物のための栄養培地としての役割を果たす。これらの微生物は、気体ＣＯ２および液体培養培地内の栄養分を有機酸に変換する。
【００３５】
十分な液体培養培地が最上部板３上に塗布されると、生物反応器１内に一つ以上の板３が存在する場合、液体培養培地は、それより下方にある板３、およびその上に配置された微生物上に流下し始める。最後に、液体培養培地は、生物反応器１の下部２ｃに到達し、ここから、生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に再循環する。この再循環工程は、連続的な方式で行われる。当業者が理解するように、ステップ（ｃ）の再循環工程の間に、液体培養培地の組成は、新しい液体培養培地から有機酸含有液体培地に変化し、ＣＯ２含有ガスの組成でＣＯ２が枯渇していく。
【００３６】
本発明者は、循環ステップ（ｄ）の間、一つ以上の板３上で嫌気性有機酸生産微生物の個体群が成長し続けることにより、一つ以上の板３上に微生物の生物膜を確立することを見出した。生物膜の厚さが一定のしきい値を超える場合、微生物の一部は、液体培養培地によって一つ以上の板３から洗い流され、液体培養培地と一緒に一つ以上の板３を介して再循環する。
【００３７】
この方法は、さまざまな方式で適用することができる。第１実施形態において、工程はバッチ式（ｂａｔｃｈｗｉｓｅ）で作動し、ステップ（ｃ）でパイプ１７および第２液体入口１６を介して新鮮な液体培養培地が、パイプ１３および第１ガス入口１２を介してＣＯ２含有ガスが生物反応器１に添加された後、第２液体入口１６と第１ガス入口１２が閉じられる。続いて、液体培養培地は、ステップ（ｄ）で一つ以上の板３上に循環する。
【００３８】
既に説明したように、ステップ（ｄ）の再循環工程の間に、液体培養培地の組成は、新しい液体培養培地から有機酸含有液体培地に変化し、ＣＯ２含有ガスの組成でＣＯ２が枯渇していく。生物反応器１でＣＯ２の必要な消費に到達した後に、有機酸含有液体培地は、第１液体出口６およびパイプ５を介して排出され、ＣＯ２が枯渇したガスは、第１ガス出口１４およびパイプ１５を介して排出される。
【００３９】
第２実施形態において、開始位相の後に、工程は、連続的な方式で作動し、上記で定義されたように工程中に新しい液体培養培地は、パイプ１７および第２液体入口１６を介して生物反応器１に連続的に添加され、新鮮なＣＯ２含有ガスは、パイプ１３および第１ガ
ス入口１２を介して生物反応器１に連続的に供給され、有機酸含有液体培地は、第１液体出口６およびパイプ５を介して生物反応器１から連続的に排出され、ＣＯ２が枯渇したガスは、第１ガス出口１４とパイプ１５を介して生物反応器１から連続的に排出される。このような連続的工程は、生物反応器１に連続的に添加されるか、或いはそれから除去される液体及びガスストリームが生物反応器１内部に存在するの総気体及び液体体積と比較して小さくなければならないことを必要とする。この第２実施形態において、第１ガス入口１２は生物反応器の下部２ｃに配置される。
【００４０】
好適な実施形態において、ステップ（ｃ）で生物反応器１に供給されるＣＯ２含有ガスは、バイオガス、天然ガス発電所からの排ガス（ｏｆｆ−ｇａｓ）、原油抽出物による排ガス、ガスの廃水処理からのＣＯ２含有ガス、バイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガス、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される。
【００４１】
非常に好適な実施形態において、ステップ（ｃ）で生物反応器１に供給されるＣＯ２含有ガスは、バイオガスであり、ＣＯ２が枯渇したガスは、ＣＨ４に富むバイオガスである。ステップ（ｃ）で生物反応器１に供給されるＣＯ２含有ガスがバイオガスであれば、ステップ（ｆ）で生物反応器１から排出される、ＣＨ４に富み且つＣＯ２が枯渇したガスは、好ましくは９０モル％以上のＣＨ４、より好ましくは９５モル％以上のＣＨ４、さらに好ましくは９８モル％以上のＣＨ４を含む。
【００４２】
好適な実施形態において、ステップ（ｃ）で生物反応器１に供給されるＣＯ２含有ガスは、１５〜１００モル％のＣＯ２、より好ましくは２５〜１００モル％のＣＯ２、最も好ましくは４０〜１００モル％のＣＯ２を含む。
【００４３】
別の好適な実施形態は、気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法に関するものであり、前記方法は、
（ａ）上記で定義されたバイオガス生産設備を提供するステップと、
（ｂ）消化槽２０で有機物質を嫌気性に消化してＣＯ２含有バイオガスを作るステップと、
（ｃ）嫌気性有機酸生産微生物を各生物反応器１の板３の上面、または少なくとも最上部板３の上面に添加するステップと、
（ｄ）パイプ１７および第２液体入口１６を介して各生物反応器１に新鮮な液体培養培地を添加し、パイプ１３および第１ガス入口１２を介して、消化槽２０からＣＯ２含有バイオガスを各生物反応器１に添加するステップと、
（ｅ）各生物反応器１の下部２ｃに配置された液体出口８から液体培養培地を収集し、これをパイプ７、第１ポンプ９およびパイプ１０を介して、各生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に供給することにより、一つ以上の板３を介して液体培地を循環させて、有機酸含有液体培地およびＣＨ４に富むガスを得るステップと、
（ｆ）前記ステップ（ｅ）で得られた有機酸含有液体培地を第１液体出口６、パイプ５、第２ポンプ２３および液体入口２２を介して消化槽２０に排出するステップと、
（ｇ）ステップ（ｅ）で得られたＣＨ４に富むガスを第１ガス出口１４およびパイプ１５を介して排出するステップとを含む。
【００４４】
この工程は、バッチ式または連続的な方式で行ってもよい。
【００４５】
有機物質の好ましい例は、糞尿およびバイオマスを含む。
【００４６】
この工程で、ＣＯ２含有ガスの少なくとも一部は、嫌気性消化槽２０で生産されたＣＨ４とＣＯ２を含むバイオガスである。このＣＯ２含有バイオガスは、一つ以上の生物反応器１に供給され、ここで、ガスは、ＣＨ４に富み且つＣＯ２が枯渇したバイオガスに改良
される。ＣＯ２および液体培養培地の変換による嫌気性有機酸生産微生物によって形成された有機酸含有液体培地は消化槽２０に再循環する。既に説明したように、この有機酸含有液体培地は、一つ以上の板３から洗い流された嫌気性有機酸生産微生物を含有することもできる。
【００４７】
本発明者は、生物反応器１で生産された有機酸が消化槽２０で有機物質を消化して嫌気性微生物によって栄養分として有利に使用されることにより、消化槽２０に供給される有機物質のグラムあたりＣＨ４の収率を増加させることができることを見出した。
【００４８】
前述したように、消化槽２０の容量および生物反応器１の大きさに応じて、工程に適用されるバイオガス生産設備は、一つ以上の生物反応器１、例えば２〜１０個の生物反応器１を含むことができる。
【００４９】
一実施形態において、ステップ（ｄ）でパイプ１３および第１ガス入口１２を介して生物反応器１に供給されるＣＯ２含有ガスは、嫌気性消化槽２０で生産されたバイオガスだけでなく、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、廃水処理からのＣＯ２含有ガス、およびバイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガスよりなる群から選択された一つ以上のＣＯ２含有ガスを含む。
【００５０】
好適な実施形態において、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、廃水処理からのＣＯ２含有ガス、およびバイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガスよりなる群から選択された一つ以上のＣＯ２含有ガスは、１５〜１００モル％のＣＯ２、より好ましくは２５〜１００モル％のＣＯ２、最も好ましくは４０〜１００モル％のＣＯ２を含む。
【００５１】
嫌気性有機酸生産微生物を用いて生産することができる好適な有機酸は、酢酸、クエン酸、コハク酸、フマル酸、シュウ酸およびリンゴ酸を含む。
【００５２】
好適な実施形態において、生物反応器１、バイオガス生産設備および上記で定義された方法に適用される嫌気性有機酸生産微生物は、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、グルコナセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、アシドモナス（Ａｃｉｄｏｍｏｎａｓ）、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）、スポロムサ・オバタ（Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ  ｏｖａｔａ）（Ｓ．ｏｖａｔａ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）（Ｃ．ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）、クロストリジウム・アセティクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｃｅｔｉｃｕｍ）（Ｃ．ａｃｅｔｉｃｕｍ）、ムーレラ・サーモアセチカ（Ｍｏｏｒｅｌｌａ  ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）、アセトバクテリウム・ウッディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｗｏｏｄｉｉ）（Ａ．ｗｏｏｄｉｉ）、ヤロウィア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｙ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、カンジダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｃ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、リゾプス・オリーゼ（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）（Ｒ．ｏｒｙｚａｅ）、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・テレウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ）（Ａ．ｔｅｒｒｅｕｓ）、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕ
ｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された有機酸生産微生物を含む。
【００５３】
非常に好適な実施において、生物反応器１、バイオガス生産設備および上記で定義された方法に適用される嫌気性有機酸生産微生物は、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ
ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択されたコハク酸生産微生物を含む。さらに好ましくは、嫌気性有機酸生産微生物は、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）を含む。
【００５４】
好適な実施形態において、前記ステップ（ｇ）で一つ以上の生物反応器１から排出される、ＣＨ４に富み且つＣＯ２が枯渇したガスは、９０モル％以上のＣＨ４、好ましくは９５モル％以上のＣＨ４、より好ましくは９８モル％以上のＣＨ４である。
【００５５】
上述した他の嫌気性有機酸生産微生物に必要な栄養分を提供する適切な液体培養培地を選択することは、当業者または技術者の範囲内にある。
【００５６】
好適な実施形態において、（新鮮な）液体培養培地は、グルコース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、フルクトース、スクロース、セロビオース、ラクトース、マンニトール、アラビトール、ソルビトール、マンノース、リボース、グリセロール、ペクチン、β−グルコシド、グルコン酸塩、イドン酸塩、アスコルビン酸塩、グルカル酸塩、ガラクタル酸塩、澱粉、コーンスティープリカー及び５−ケト−グルカン酸塩を含む。
【００５７】
別の好適な実施形態において、（新鮮な）液体培養培地は、グリセロール、澱粉およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された炭素源、窒素源としてのコーンスティープリカー、及び任意の塩を含む。液体炭水化物培地で有利に使用できる塩は、ＮａＣｌ及びＫ２ＨＰＯ４である。
【００５８】
特に好適な実施形態において、液体培養培地は、グリセロール、コーンスティープリカー、ＮａＣｌおよびＫ２ＨＰＯ４を含む。
【００５９】
別の特に好適な実施形態において、液体培養培地は、澱粉、コーンスティープリカー、ＮａＣｌおよびＫ２ＨＰＯ４を含む。
【００６０】
当該分野における通常の知識を有する者が理解するように、液体培養培地の残りは水からなる。
【００６１】
したがって、本発明は、前述した特定の実施形態を参照して説明した。これらの実施形態は、当業者に周知の様々な変形および代案的な形態に影響され易いことが分かる。
【００６２】
さらに、本文書およびその特許請求の範囲の適切な理解のために、「含む」という動詞
およびその使用法は、その単語に続く項目が含まれることを意味する非限定的な意味で使用されるが、特に言及していない項目を排除しない。また、単数で表現した構成要素は、文脈上明らかに一つの要素だけを必要とする場合を除いては、一つ以上の要素が存在する可能性を排除せず、よって、一般的に「一つ以上」を意味する。
【実施例】
【００６３】
実施例１：本発明による生物反応器でのＣＯ２変換
第１の実験において、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（ＤＳＭ−２２２５７）菌株をＤＳＭＺから入手した。これは、嫌気性コハク酸生産微生物であり、酢酸などの他の酸も生産する。図１に示すような生物反応器が提供された。生物反応器１は、３Ｌの大きさを有し、空洞２ａ、外壁２ｂ、下部２ｃ及び上部２ｄを含んでいる。
【００６４】
空洞は、お互いから２ｃｍの距離で外壁に対して垂直に位置した９つの板３（すなわち、図１に示した３つ以上の板）を含んでいる。板３は、プラスチックで製造された。板３は、それぞれ約１〜２ｍｍの大きさを有する５００個以上の貫通孔４を有する。板３の上面は、菌株アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）の嫌気性コハク酸生産微生物で覆われている。
【００６５】
生物反応器１は、液体を排出するために生物反応器の下部２ｃに配置された第１液体出口６に接続されるパイプ５と、生物反応器１の下部２ｃに配置された第２液体出口８および第１ポンプ９の入口に接続されるパイプ７と、板３を介して液体培養培地を再循環させるために、第１ポンプ９の出口に接続され、生物反応器１の上部２ｄに配置された第１液体入口１１に接続されるパイプ１０と、気体ＣＯ２を生物反応器１に提供するために、生物反応器１の第１ガス入口１２に接続されるパイプ１３と、生物反応器１からガスを排出するために第１ガス出口１４に接続されるパイプ１５と、生物反応器１に新鮮な液体培養培地を供給するために第２液体入口１６に接続されるパイプ１７とをさらに含む。
【００６６】
合計２５００ｍＬの液体培地を使用し、再循環工程中のいずれかの瞬間に約５００ｍＬが空洞２ａにあり、約２０００ｍＬが再循環システム［パイプ７、第１ポンプ９及びパイプ１０］で使用された。
【００６７】
工程はバッチ式で作動した。生物反応器１に約１０００ｍＬのＣＯ２ガスを添加した。板３を介した液体培地の循環速度は５００ｍＬ／時間であった。実験中に、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）によってコハク酸と酢酸が生産された。発酵中にＮａＯＨ（４Ｍ）を添加してｐＨを７．０に維持した。反応器でのＣＯ２の消費量を一定の間隔で測定した。
【００６８】
対照群として連続攪拌式タンク反応器（ＣＳＴＲ）を用いて同一の嫌気性実験を行い、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）が攪拌式タンク反応器内に分布された（図２参照）。図２では、図１における番号と同じ番号を使用する。番号３０はＣＳＴＲを示し、番号３１には攪拌機を示す。ＣＳＴＲは３０００ｍＬの体積を持っている。攪拌は１５０ｒｐｍで起こった。約２５００ｍＬの液体培地を使用した。工程はバッチ式で作動した。約１０００ｍＬのＣＯ２ガスをＣＳＴＲの下部から添加した。ガスは、上部（液相上の気体）から引き出し、これをＣＳＴＲの下部から導入することにより、発酵中にＣＳＴＲの液相上で循環させた（図２には図示せず）。液体培地でアクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）の培養は、温度３７℃で起こった。実験中に、コハク酸と酢酸は、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）によって生成された。発酵中にＮａＯＨ（４Ｍ）を添加してｐＨ
を７．０に維持した。反応器でのＣＯ２の消費量を一定の間隔で測定した。
【００６９】
試験は、新鮮な液体培養培地として純粋なＣＯ２ガスおよび標準液体ＴＳＢを用いて行った（組成は表１を参照）。
【００７０】
発酵工程の間にＣＯ２の消費量をモニタリングした。実験は二重に行った。結果は図３に示されており、ここで、中実（黒）円は、本発明に係る生物反応器１で（存在するＣＯ２の初期量の百分率で）のＣＯ２の消費量を時間の関数として表し、中空（白）円は、ＣＳＴＲでのＣＯ２の消費量を時間の関数として表す。
【００７１】
両方の工程ともは、同じ量の標準培地ＴＳＢ及び同じ量のＣＯ２ガスを使用した。図３から分かるように、本発明に係る生物反応器１での工程は、ＣＳＴＲでの工程よりも遥かに多くのＣＯ２消費量をもたらす。約９時間後、本発明に係る生物反応器１内のすべてのＣＯ２が消費された。これは、約９時間後に約２５％であるのに対し、ＣＳＴＲで消費されたＣＯ２の比率は約２２％に過ぎなかった。
【００７２】
本発明に係る生物反応器１での嫌気性実験中に、生物反応器１の板上にはアクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）の生物膜が確立されたことが観察された。理論に拘束されることを望まず、（ｉ）ＣＳＴＲと比較して、本発明に係る生物反応器１でのＣＯ２消費量がさらに多いのは、板３上の生物膜で培養できる微生物の密度が、浸漬式培養から得られる微生物の密度と比較してより高いこと、及び（ｉｉ）ＣＯ２含有ガスが生物反応器１の板３の貫通孔を通って自由に移動することができ、有機酸生産微生物と自由に接触することができながら、液体培養培地でのＣＯ２の溶解度によってほとんど制限を受けない一方、液体培養培地でのＣＯ２の限られた溶解度は浸漬培養と非常に関連があることに起因する。
【００７３】
本発明に係る生物反応器１での前記実験を２つの追加液体培養培地ＳＣＢおよびＧＣＢで繰り返し行った。これらの組成は下記表１を参照する。標準培地ＴＳＢは少し高価である。しかし、使用した成分が豊富なので、培地ＳＣＢおよびＧＣＢは比較的安価である。グリセロールは、例えば、バイオディーゼル生産での副産物である。澱粉は、ジャガイモ廃棄物から求めることができる。コーンスティープリカーの生地は、トウモロコシ湿式粉砕の副産物である。
【００７４】
【表１】
2021513353.tif 000002
【００７５】
本発明に係る生物反応器１でのＣＯ２消費量は、３つの液体培地ＴＳＢ、ＳＣＢ及びＧＣＢの全てで類似している。しかし、図４から分かるように、２４時間後に液体培地ＳＣ
Ｂ（黒バー）とＧＣＢ（点線バー）は、ＴＳＢ（白バー）よりもやや高い酸濃度（液体培地のリットル当たりのコハク酸または酢酸のグラム）を示した。Ａｍｉｎｅｘ  ＨＰＸ−８７Ｈカラム（米国Ｂｉｏ−Ｒａｄ製）と屈折率検出器（日本京都の島津製作所製）およびＨＰＬＣ（日本京都の島津製作所製）を用いて有機酸の濃度を測定した。カラムと検出器の温度は６５℃に維持された。移動相（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈａｓｅ）は０．５５ｍＬ／ｍｉｎの流速で０．００５ＮＨ２ＳＯ４であった。
【００７６】
実施例２：本発明によるバイオガス生産設備でのバイオガスの改良
第２の実験で、実施例１に記載されている生物反応器１と嫌気性消化槽（図５）とを互いに接続し、一定温度の環境チャンバで３７℃で作動させた。
【００７７】
消化槽２０は、３０００ｍＬの総体積を有するＣＳＴＲであった。約２５００ｍＬの液体を使用することにより、ＣＳＴＲは、約５００ｍＬのヘッド部の空間を持った。工程は、バッチ式で作動した。
【００７８】
工程は、消化槽２０に２５００ｍＬの水を添加した後、２５ｇの鶏糞尿を添加して開始した。鶏糞尿は、Ｆｌｏｒａｄｉｎｏ  Ｈａｎｄｅｌｓ  ＧｍｂＨ（オーストリアベルクハイム（Ｂｅｒｇｈｅｉｍ））から入手した。生産されたバイオガスは、液体培養培地としてＧＣＢを用いて、実施例１に記載されているように生物反応器１に供給し、有機酸含有液体培地及びＣＨ４に富むバイオガスが作られた。
【００７９】
以降の工程で、１日に１回、消化槽２０から液体１００ｍＬを除去し、生物反応器１で生産された有機酸含有液体培地１００ｍＬを消化槽２０に、上記で定義された１ｇの鶏糞尿と一緒に添加した。消化槽２０での全体液体の体積は一定に維持された。消化槽２０で生産されたバイオガスは、１日１回、生物反応器１に供給された。消化槽２０で生産されたＣＨ４の総量をモニタリングした。
【００８０】
鶏糞尿だけを供給した同一の消化槽２０を用いて類似の実験（対照群）を行った。言い換えれば、生物反応器１で生産された有機酸含有液体培地は、消化槽に供給されなかった。
【００８１】
両実験で反応器を１０日間作動させて連続的に混合した。品質分析のために生産されたバイオガスのサンプルを採取し、液体置換を用いて体積測定用ガス回収瓶に収集した。バイオガスの生産量は毎日記録した。フレームイオン化検出器を備えたガスクロマトグラフィー（Ｖａｒｉａｎ  ＣＰ８４１０、ＧＣ）を用いてガス成分分析を行った。
【００８２】
結果は図６に示し、中実（黒）円は、生物反応器１で生産された有機酸含有液体培地を供給しない状態にセットされた実験でのＣＨ４の１日生産を示し、中空（白）円は、ＣＨ４生物反応器１で生産された有機酸含有液体培地を供給する状態にセットされた実験でのＣＨ４の１日生産を示す。有機酸含有液体培地を供給すると、改善されたＣＨ４生産およびＣＯ２変換効率をもたらすことが、図６から明らかである。
【図１】
2021513353.tif 000003
【図２】
2021513353.tif 000004
【図３】
2021513353.tif 000005
【図４】
2021513353.tif 000006
【図５】
2021513353.tif 000007
【図６】
2021513353.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月17日(2020.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する生物反応器（１）であって、前記生物反応器（１）は、空洞（２ａ）、外壁（２ｂ）、下部（２ｃ）および上部（２ｄ）を含み、
前記空洞（２ａ）は、一つ以上の貫通孔（４）を有する一つ以上の板（３）を含み、前記一つ以上の板（３）は、前記外壁（２ｂ）に対して垂直に位置し、
液体を排出するために、前記生物反応器（１）の前記下部（２ｃ）に配置された第１液体出口（６）に接続されるパイプ（５）と、前記生物反応器（１）の前記下部（２ｃ）に配置された第２液体出口（８）および第１ポンプ（９）の入口に接続されるパイプ（７）と、前記一つ以上の板（３）を介して液体培養培地を再循環させるために、前記第１ポンプ（９）の出口に接続され、前記生物反応器（１）の前記上部（２ｄ）に配置された第１液体入口（１１）に接続されるパイプ（１０）と、ＣＯ２含有ガスを前記生物反応器（１）に提供するために第１ガス入口（１２）に接続されるパイプ（１３）と、前記生物反応器（１）からガスを排出するために第１ガス出口（１４）に接続されるパイプ（１５）と、前記生物反応器（１）に新鮮な液体培養培地を供給するために第２液体入口（１６）に接続されるパイプ（１７）とをさらに含む、生物反応器（１）。
【請求項２】
前記一つ以上の貫通孔（４）を有する２〜５００個の板（３）を含む、請求項１に記載の生物反応器（１）。
【請求項３】
前記一つ以上の板（３）は、多数の貫通孔（４）を有し、グリッドまたはメッシュスクリーンである、請求項１に記載の生物反応器（１）。
【請求項４】
前記一つまたは複数の貫通孔（４）は、０．５〜１００ｍｍのサイズを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生物反応器（１）。
【請求項５】
前記一つ以上の板（３）は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生物反応器（１）。
【請求項６】
有機物質からＣＯ２含有バイオガスを嫌気性生産する消化槽（２０）、及び請求項１乃至４のいずれか一項に記載の一つ以上の前記生物反応器（１）を含むバイオガス生産設備であって、
前記消化槽（２０）は、前記一つ以上の生物反応器（１）にＣＯ２含有バイオガスを供給するために、前記一つ以上の生物反応器（１）の前記パイプ（１３）に接続されるガス出口（２１）、及び第２ポンプ（２３）を介して前記消化槽（２０）に有機酸含有液体培地を供給するために前記生物反応器（１）の前記パイプ（５）に接続される液体入口（２２）を含む、バイオガス生産設備。
【請求項７】
前記生物反応器（１）を２〜１０個含む、請求項６に記載のバイオガス生産設備。
【請求項８】
各前記生物反応器（１）内の前記一つ以上の板（３）は、その上面上に嫌気性有機酸生産微生物を含む、請求項６または７に記載のバイオガス生産設備。
【請求項９】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法であって、
（ａ）請求項１乃至４のいずれか一項に記載の生物反応器（１）を提供するステップと、（ｂ）嫌気性有機酸生産微生物を前記板（３）の上面または前記生物反応器（１）の前記最上部板（３）の少なくとも上面に供給するステップと、
（ｃ）パイプ（１７）および第２液体入口（１６）を介して新鮮な液体培養培地を、パイプ（１３）及び第１ガス入口（１２）を介してＣＯ２含有ガスを前記生物反応器（１）に投入するステップと、
（ｄ）前記生物反応器（１）の前記下部（２ｃ）に配置された第２液体出口（８）から液体炭水化物培地を収集し、これをパイプ（７）、前記第１ポンプ（９）及びパイプ（１０）を介して、前記生物反応器（１）の前記上部（２ｄ）に配置された前記第１液体入口（１１）に供給することにより、前記一つ以上の板（３）  上で液体培養培地を培養し、ＣＯ２が枯渇したガス及び有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｅ）ステップ（ｄ）で得られた前記有機酸含有液体培地を前記第１液体出口（６）及びパイプ（５）を介して排出するステップと、
（ｆ）ステップ（ｄ）で得られた前記ＣＯ２が枯渇したガスを前記第１ガス出口（１４）およびパイプ（１５）を介して排出するステップとを含む、方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｃ）での前記ＣＯ２含有ガスは、バイオガス、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、ガスの廃水処理からのＣＯ２含有ガス、バイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガス、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップ（ｃ）での前記ＣＯ２含有ガスはバイオガスであり、ＣＯ２が枯渇したガスはＣＨ４に富むバイオガスである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
気体ＣＯ２および液体培養培地を有機酸に嫌気性変換する方法であって、
（ａ）請求項６又は７に記載のバイオガス生産設備を提供するステップと、
（ｂ）前記消化槽（２０）で有機物質を嫌気性に消化してＣＯ２含有バイオガスを作るステップと、
（ｃ）嫌気性有機酸生産微生物を各前記生物反応器（１）の前記板（３）の上面または少なくとも前記最上部板（３）の上面に供給するステップと、
（ｄ）前記パイプ（１７）および第２液体入口（１６）を介して前記各生物反応器（１）に新鮮な液体培養培地を添加し、前記パイプ（１３）および第１ガス入口（１２）を介して前記消化槽（２０）からＣＯ２含有バイオガスを前記各生物反応器（１）に投入するステップと、
（ｅ）前記各生物反応器（１）の前記下部（２ｃ）に配置された前記第２液体出口（８）
から液体培養培地を収集し、これを前記パイプ（７）、前記第１ポンプ（９）および前記パイプ（１０）を介して、前記各生物反応器（１）の前記上部（２ｄ）に配置された前記第１液体入口（１１）に供給することにより、前記一つ以上の板（３）を介して液体培養培地を循環させ、ＣＨ４に富むガスおよび有機酸含有液体培地を得るステップと、
（ｆ）前記ステップ（ｅ）で得られた前記有機酸含有液体培地を前記第１液体出口（６）、前記パイプ（５）、第２ポンプ（２３）および液体入口（２２）を介して前記消化槽（２０）に排出するステップと、
（ｇ）ステップ（ｅ）で得られた前記ＣＨ４に富むガスを前記第１ガス出口（１４）および前記パイプ（１５）を介して排出するステップとを含む、方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｄ）において、天然ガス発電所からの排出ガス、原油抽出物による排出ガス、廃水処理からのＣＯ２含有ガス、およびバイオエタノール生産からのＣＯ２含有ガスよりなる群から選択された一つ以上のＣＯ２含有ガスも前記パイプ（１３）および前記第１ガス入口（１２）を介して追加される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記嫌気性有機酸生産微生物は、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、グルコナセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、アシドモナス（Ａｃｉｄｏｍｏｎａｓ）、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）、スポロムサ・オバタ（Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ  ｏｖａｔａ）（Ｓ．ｏｖａｔａ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）（Ｃ．ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）、クロストリジウム・アセティクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｃｅｔｉｃｕｍ）（Ｃ．ａｃｅｔｉｃｕｍ）、ムーレラ・サーモアセチカ（Ｍｏｏｒｅｌｌａ  ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）、アセトバクテリウム・ウッディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｗｏｏｄｉｉ）（Ａ．ｗｏｏｄｉｉ）、ヤロウィア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｙ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、カンジダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｃ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、リゾプス・オリーゼ（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）（Ｒ．ｏｒｙｚａｅ）、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・テレウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ）（Ａ．ｔｅｒｒｅｕｓ）、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された有機酸生産微生物を含む、請求項５に記載の生物反応器（１）。
【請求項１５】
前記新鮮な液体培養培地は、グリセロール、澱粉およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された炭素源、窒素源としてのコーンスティープリカー、及び選択的に塩を含む、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＣＨ４に富むガスは、９０モル％以上のＣＨ４を含む、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
バッチ式で作動する、請求項９乃至１３，１５及び１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
連続的な方式で作動する、請求項９乃至１３，１５及び１６のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項１９】
前記嫌気性有機酸生産微生物は、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、グルコナセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、アシドモナス（Ａｃｉｄｏｍｏｎａｓ）、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）、スポロムサ・オバタ（Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ  ｏｖａｔａ）（Ｓ．ｏｖａｔａ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）（Ｃ．ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）、クロストリジウム・アセティクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｃｅｔｉｃｕｍ）（Ｃ．ａｃｅｔｉｃｕｍ）、ムーレラ・サーモアセチカ（Ｍｏｏｒｅｌｌａ  ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）、アセトバクテリウム・ウッディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｗｏｏｄｉｉ）（Ａ．ｗｏｏｄｉｉ）、ヤロウィア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｙ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、カンジダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｃ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、リゾプス・オリーゼ（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）（Ｒ．ｏｒｙｚａｅ）、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・テレウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ）（Ａ．ｔｅｒｒｅｕｓ）、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された有機酸生産微生物を含む、請求項８に記載のバイオガス生産設備。
【請求項２０】
前記嫌気性有機酸生産微生物は、アセトバクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、グルコナセトバクター（Ｇｌｕｃｏｎａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、アシドモナス（Ａｃｉｄｏｍｏｎａｓ）、グルコノバクター（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ）、スポロムサ・オバタ（Ｓｐｏｒｏｍｕｓａ  ｏｖａｔａ）（Ｓ．ｏｖａｔａ）、クロストリジウム・リュングダリイ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）（Ｃ．ｌｊｕｎｇｄａｈｌｉｉ）、クロストリジウム・アセティクム（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ａｃｅｔｉｃｕｍ）（Ｃ．ａｃｅｔｉｃｕｍ）、ムーレラ・サーモアセチカ（Ｍｏｏｒｅｌｌａ  ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）（Ｍ．ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｉｃａ）、アセトバクテリウム・ウッディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｗｏｏｄｉｉ）（Ａ．ｗｏｏｄｉｉ）、ヤロウィア・リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｙ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、カンジダ・リポリティカ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）（Ｃ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）、リゾプス・オリーゼ（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ  ｏｒｙｚａｅ）（Ｒ．ｏｒｙｚａｅ）、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（Ａ．ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・テレウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｔｅｒｒｅｕｓ）（Ａ．ｔｅｒｒｅｕｓ）、アクチノバシラス・サクシノゲネス（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｏｇｅｎｅｓ）、アナエロビオスピリウム・サクシニシプロデュセンス （Ａｎａｅｒｏｂｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ａ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、マンヘミア・サクシニシプロデュセンス（Ｍａｎｎｈｅｉｍｉａ ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）（Ｍ．ｓｕｃｃｉｎｉｃｉｐｒｏｄｕｃｅｎｓ）、 コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）（Ｃ．ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、組換え大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（Ｅ．ｃｏｌｉ）、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択された有機酸生産微生物を含む
、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2021513353.tif 000009
2021513353.tif 000010
2021513353.tif 000011