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公開番号2025011465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113596
出願日2023-07-11
発明の名称光合成微生物の製造方法及び光合成微生物の製造装置
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C12N 1/12 20060101AFI20250117BHJP(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】低コストで効率よく光合成微生物を培養し回収できる光合成微生物の製造方法及び光合成微生物の製造装置の提供。
【解決手段】培養槽11に収容された培養液S中で光合成微生物を培養する培養工程と、分離膜を用いて光合成微生物を含む培養液Sを膜ろ過し、光合成微生物を濃縮する濃縮工程と、分離膜を透過した透過水の少なくとも一部を培養槽11に返送する返送工程と、分離膜を透過せず、光合成微生物が濃縮された濃縮水を回収する回収工程とを有する、光合成微生物の製造方法。培養槽11に収容された培養液S中で光合成微生物を培養する培養手段10と、分離膜を用いて光合成微生物を含む培養液Sを膜ろ過し、光合成微生物を濃縮する濃縮手段20と、前記透過水の少なくとも一部を培養槽11に返送する返送手段30と、前記濃縮水を回収する回収手段40とを備える、光合成微生物の製造装置1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
培養槽に収容された培養液中で光合成微生物を培養する培養工程と、
分離膜を用いて前記光合成微生物を含む前記培養液を膜ろ過し、前記光合成微生物を濃縮する濃縮工程と、
前記分離膜を透過した透過水の少なくとも一部を前記培養槽に返送する返送工程と、
前記分離膜を透過せず、前記光合成微生物が濃縮された濃縮水を回収する回収工程と、
を有する、光合成微生物の製造方法。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記培養槽に収容される前記培養液中の培地を調製する調製工程をさらに有する、請求項１に記載の光合成微生物の製造方法。
【請求項３】
前記分離膜に形成される微細孔の公称孔径が５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の光合成微生物の製造方法。
【請求項４】
前記透過水中の溶存有機炭素濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下である、請求項１又は２に記載の光合成微生物の製造方法。
【請求項５】
前記光合成微生物が微細藻類である、請求項１又は２に記載の光合成微生物の製造方法。
【請求項６】
培養槽に収容された培養液中で光合成微生物を培養する培養手段と、
分離膜を用いて前記光合成微生物を含む前記培養液を膜ろ過し、前記光合成微生物を濃縮する濃縮手段と、
前記分離膜を透過した透過水の少なくとも一部を前記培養槽に返送する返送手段と、
前記分離膜を透過せず、前記光合成微生物が濃縮された濃縮水を回収する回収手段と、
を備える、光合成微生物の製造装置。
【請求項７】
前記培養槽に収容される前記培養液中の培地を調製する調製手段をさらに有する、請求項６に記載の光合成微生物の製造装置。
【請求項８】
前記分離膜に形成される微細孔の公称孔径が５μｍ以下である、請求項６又は７に記載の光合成微生物の製造装置。
【請求項９】
前記透過水中の溶存有機炭素濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下である、請求項６又は７に記載の光合成微生物の製造装置。
【請求項１０】
前記光合成微生物が微細藻類である、請求項６又は７に記載の光合成微生物の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光合成微生物の製造方法及び光合成微生物の製造装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、バイオマス燃料や、食品、化粧品等の材料等として、光合成微生物、特に微細藻類が注目され、大規模プラントでの微細藻類の培養が盛んに行われている。
微細藻類の培養は、通常、培養槽で培地を調製した後、種藻を添加して増殖させる方法で行われる。培養後は、増殖した微細藻類を含む培養液の一部又は全部を培養槽から抜き出し、培養液から微細藻類を分離、濃縮して回収する。
培養液の全部を培養槽から抜き出した場合は、再度、培養槽で培地を調製し、種藻を添加して増殖させる。一方、培養液の一部を培養槽から抜き出した場合は、抜き出した培養液と同量の培地を培養槽に充填して微細藻類を増殖させる。
しかし、これらの方法では、大量の培地成分や水が必要であり、製造コストが増大する。加えて、培養液から微細藻類を分離、濃縮して回収する際に廃液が大量に発生するため、廃液の処理にも費用がかかる。
【０００３】
そこで、培養後の溶液を再利用する方法が提案されている。
例えば特許文献１には、藻類回収済みの培養液を、藻類の回収装置を介して培養槽に返送する藻類の培養方法及び培養装置が開示されている。
特許文献２には、微細藻類を含む培養液を膜ろ過して濃縮し、濃縮された微細藻類を含む濃縮水を培養槽に返送するとともに、培養槽の上流に設置された、水と微細藻類の培養成分とを混合するための培養成分混合タンクに、分離膜を透過した透過水を返送する微細藻類の培養方法及び培養装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２３００９１号公報
特開２０１４－７６０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法の場合、培養槽から培養液を排出（藻類を回収）した後に、回収装置を介して、残った藻類回収済みの培養液を培養槽に返送するため、効率が悪い。
特許文献２に記載の方法では、効率よく透過水及び濃縮水の返送を行うことができるが、培養効率が低下しやすい。
本発明は、低コストで効率よく光合成微生物を培養し回収できる光合成微生物の製造方法及び光合成微生物の製造装置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】
本発明者は鋭意検討した結果、濃縮された微細藻類を含む濃縮水を培養槽へ返送する場合、分離膜を透過しなかったバクテリアや有機物等の不純物も微細藻類と共に培養槽へ返送されてしまい、培養効率が低下することを突き止めた。そこで、分離膜で培養液を濃縮した後、透過水を培養槽へ返送する一方で、濃縮水を回収することで、低コストで効率よく光合成微生物を培養し回収できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は下記の態様を有する。
［１］培養槽に収容された培養液中で光合成微生物を培養する培養工程と、
分離膜を用いて前記光合成微生物を含む前記培養液を膜ろ過し、前記光合成微生物を濃縮する濃縮工程と、
前記分離膜を透過した透過水の少なくとも一部を前記培養槽に返送する返送工程と、
前記分離膜を透過せず、前記光合成微生物が濃縮された濃縮水を回収する回収工程と、
を有する、光合成微生物の製造方法。
［２］前記培養槽に収容される前記培養液中の培地を調製する調製工程をさらに有する、前記［１］の光合成微生物の製造方法。
［３］前記分離膜に形成される微細孔の公称孔径が５μｍ以下である、前記［１］又は［２］の光合成微生物の製造方法。
［４］前記透過水中の溶存有機炭素濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下である、前記［１］～［３］のいずれかの光合成微生物の製造方法。
［５］前記光合成微生物が微細藻類である、前記［１］～［４］のいずれかの光合成微生物の製造方法。
【０００８】
［６］培養槽に収容された培養液中で光合成微生物を培養する培養手段と、
分離膜を用いて前記光合成微生物を含む前記培養液を膜ろ過し、前記光合成微生物を濃縮する濃縮手段と、
前記分離膜を透過した透過水の少なくとも一部を前記培養槽に返送する返送手段と、
前記分離膜を透過せず、前記光合成微生物が濃縮された濃縮水を回収する回収手段と、
を備える、光合成微生物の製造装置。
［７］前記培養槽に収容される前記培養液中の培地を調製する調製手段をさらに有する、前記［６］の光合成微生物の製造装置。
［８］前記分離膜に形成される微細孔の公称孔径が５μｍ以下である、前記［６］又は［７］の光合成微生物の製造装置。
［９］前記透過水中の溶存有機炭素濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下である、前記［６］～［８］のいずれかの光合成微生物の製造装置。
［１０］前記光合成微生物が微細藻類である、前記［６］～［９］のいずれかの光合成微生物の製造装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストで効率よく光合成微生物を培養し回収できる光合成微生物の製造方法及び光合成微生物の製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の光合成微生物の製造装置の一例を模式的に示す構成図である。
本発明の光合成微生物の製造装置の他の例を模式的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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