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公開番号2024065937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022175065
出願日2022-10-31
発明の名称メタンの製造方法、制御装置、及びメタン製造システム
出願人横河電機株式会社,国立大学法人静岡大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C12P 5/02 20060101AFI20240508BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】酸素(O2)混入状況下でも継続的に優れたメタン生成能力を伴う、メタン生成菌を用いたメタンの製造方法、並びにそれに用いることができる制御装置及びメタン製造システムを提供する。
【解決手段】メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養してメタンを生成するステップを含む、メタンの製造方法、並びにそれに用いることができる制御装置及びメタン製造システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養してメタンを生成するステップを含む、メタンの製造方法。
続きを表示(約 910 文字)【請求項2】
培養系の培養条件をモニタリングするステップと、
モニタリングされた培養条件が設定閾値範囲外であるかどうかを判定するステップと、
モニタリングされた培養条件が前記設定閾値範囲外である場合に、前記通性嫌気性細菌の酸素消費活性が高くなるように培養条件を調整するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
モニタリングされる培養条件が、酸素濃度であり、制御される培養条件が、培養温度である、請求項2に記載の製造方法。
【請求項4】
モニタリングされる培養条件及び制御される培養条件が、培養温度、培養液のpH、培養液の酸化還元電位、又は反応容器内圧力である、請求項2に記載の製造方法。
【請求項5】
メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養するための培養条件の制御装置であって、以下:
培養系の培養条件をモニタリングするセンサ部と、
モニタリングされた培養条件が設定閾値範囲外であるかどうかを判定し、かつモニタリングされた培養条件が前記設定閾値範囲外である場合に、前記通性嫌気性細菌の酸素消費活性が高くなるように培養条件を制御する制御部と
を備える、制御装置。
【請求項6】
モニタリングされる培養条件が、酸素濃度であり、制御される培養条件が、培養温度である、請求項5に記載の制御装置。
【請求項7】
モニタリングされる培養条件及び制御される培養条件が、培養温度、培養液のpH、培養液の酸化還元電位、又は反応容器内圧力である、請求項5に記載の制御装置。
【請求項8】
請求項5~7のいずれか一項に記載の制御装置と、
メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養するための反応容器と、
メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養するための培養条件を調整する機構と
を備える、メタン製造システムであって、
前記培養条件を調整する機構における培養条件の調整が、前記制御装置によって制御される、
メタン製造システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、メタンの製造方法、制御装置、及びメタン製造システムに関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
近時のクリーンエネルギー化の要求に応えるため、メタンをエネルギー源として用いること、およびメタン生成菌を用いてメタンを生成することが検討されている。例えば、特許文献1には、水素生成菌を用いて有機性廃液を嫌気性発酵して水素とメタン原料有機物を生成する水素発酵部と、メタン生成菌を用いて前記メタン原料有機物を嫌気性発酵してメタンを生成するメタン発酵部と、を備えたバイオガス発生装置が開示されている。特許文献2には、アンモニウム塩を含有せず、還元剤としてL システイン塩酸塩を含有する培地により共培養可能な紅色非硫黄細菌と水素資化性メタン生成菌とを、二酸化炭素含有ガス存在下で共培養してメタンガスを得るメタン生産方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2001-149983号公報
特開2013-192547号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
メタンガスを生成するメタン生成菌は、偏性嫌気性微生物であり、反応容器内に酸素(O

)が存在することはメタン生成菌の活性低下や死滅につながる。外部から液体あるいは気体をメタン生成の反応容器内に供給する場合、不純物として酸素が混入する恐れがあるが、いずれの文献においても、酸素除去等、酸素混入への対策に関する方法が示されていない。酸素混入への対策がなされていないと、混入した酸素の影響により、期待したメタン生成がなされないおそれがある。
【0005】
そこで、本開示は、酸素混入状況下でも継続的に優れたメタン生成能力を伴う、メタン生成菌を用いたメタンの製造方法、並びにそれに用いることができる制御装置及びメタン製造システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
幾つかの実施形態に係るメタンの製造方法は、メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養してメタンを生成するステップを含む。これにより、酸素混入状況下でも継続的に優れたメタン生成能力を伴ってメタンを生成することができる。
【0007】
一実施形態において、
培養系の培養条件をモニタリングするステップと、
モニタリングされた培養条件が設定閾値範囲外であるかどうかを判定するステップと、
モニタリングされた培養条件が前記設定閾値範囲外である場合に、前記通性嫌気性細菌の酸素消費活性が高くなるように培養条件を調整するステップと
をさらに含んでもよい。
【0008】
一実施形態において、モニタリングされる培養条件が、酸素濃度であり、制御される培養条件が、培養温度であってもよい。
【0009】
一実施形態において、モニタリングされる培養条件及び制御される培養条件が、培養温度、培養液のpH、培養液の酸化還元電位、又は反応容器内圧力であってもよい。
【0010】
幾つかの実施形態に係る制御装置は、メタン生成菌と通性嫌気性細菌とを共培養するための培養条件の制御装置であって、以下:
培養系の培養条件をモニタリングするセンサ部と、
モニタリングされた培養条件が設定閾値範囲外であるかどうかを判定し、かつモニタリングされた培養条件が前記設定閾値範囲外である場合に、前記通性嫌気性細菌の酸素消費活性が高くなるように培養条件を制御する制御部と
を備える、制御装置である。これにより、酸素混入状況下でも継続的に優れたメタン生成能力を伴ってメタンを生成することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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