[发明专利]用微生物生产聚羟基烷酸酯类的方法

权利要求书

1.用于同时选择和维持选定的微生物聚生体以便进行聚羟基烷酸酯类(PHA)生产的方法，所述微生物聚生体被饲喂至少一种易于可生物降解的碳底物，该方法包括在混合生物反应器中对所述微生物聚生体进行需氧培养的第一步；

其中在所述需氧培养的第一步中将所述微生物聚生体的比细胞生长速率μ₁固定在目标值，并且所述需氧培养的第一步在营养限制下进行，例如易于可生物降解的碳底物摄取速率qS₁与所述固定的比细胞生长速率μ₁不平衡。

2.权利要求1的方法，其中比细胞生长速率μ₁与易于可生物降解的碳底物摄取速率qS₁之比μ₁/qS₁介于每克所消耗的易于可生物降解的碳底物产生的0.01与0.5克之间生物质的范围内，优选介于每克所消耗的易于可生物降解的碳底物产生的0.05与0.25克之间生物质的范围。

3.权利要求1或2的方法，其中在第一需氧培养步骤过程中，比细胞生长速率μ₁的固定通过控制所述微生物聚生体在混合生物反应器中的停留时间来实现。

4.权利要求1－3任一项的方法，其中将所述微生物聚生体的比细胞生长速率μ固定在0.01^-1与0.1h^-1之间，优选在0.03h^-1与0.08h^-1之间。

5.权利要求4的方法，其中所述比细胞生长速率μ₁不会在目标值周围改变超过50％，优选不超过20％。

6.权利要求1－5任一项的方法，其中生长限制通过限制至少一种营养物来实现，所述至少一种营养物选自P、N、O、S、K、Mg、Fe或其组合。

7.权利要求6的方法，其中所限制的营养物优选是P，且当比固定细胞生长速率μ₁介于0.01^-1与0.05h^-1之间时，P/C摩尔比介于0.0002与0.0005之间。

8.权利要求7的方法，其中当比生长速率μ₁介于0.05h^-1与0.1h^-1之间时，P/C摩尔比在0.0005－0.005的范围。

9.上述权利要求任一项的方法，其中所述生长限制在于分开添加易于可生物降解的碳底物和限制性营养物。

10.上述权利要求任一项的方法，还包括连续监测所述微生物聚生体中的PHA含量和PHA组成的步骤。

11.上述权利要求任一项的方法，还包括监测生物反应器中易于可生物降解的碳底物残余浓度的步骤。

12.上述权利要求任一项的方法，还包括由选自所述连续生物反应器中易于可生物降解的碳底物的蓄积量、PHA细胞含量的减少、PHA细胞含量减少至预定值或其组合的参数触发的控制回路。

13.上述权利要求任一项的方法，其中所述需氧培养的第一步在混合的、连续的或半连续的生物反应器中以单一阶段进行。

14.权利要求13的方法，其中所述需氧培养的第一步还包括至少一个或多个另外的阶段，所述另外的阶段各自在比在先的阶段更严格的营养限制下进行，每个阶段的比细胞生长速率低于在先阶段的比固定细胞生长速率，且每个阶段在混合的连续、半连续、分批或补料分批生物反应器中进行。

15.上述权利要求任一项的方法，其中富含易于可生物降解的碳底物的流出物的总COD包含至少50％的RBCOD底物和至少30％的VFA，优选至少50％的RBCOD底物和至少50％的VFA。

16.用于执行权利要求1－15任一项的方法的水处理厂，包含用于将P-源流出物和富含易于可生物降解的碳底物的流出物注入至少第一个混合的连续或半连续生物反应器的装置，和液-固分离器。

17.权利要求16的水处理厂，还包含至少一个或多个另外的链式排列的混合生物反应器，所述一个或多个另外的混合生物反应器以连续、半连续、分批或补料分批模式运行，其中在每个另外的生物反应器中的营养限制强于在先的生物反应器中的营养限制。