[发明专利]用于连续气体发酵的多反应器系统和方法

权利要求书

1.一种利用中央排出管线对多个生物反应器进行接种的方法，所述方法包括：

a.将气体基质供应到包含液体营养培养基的第一一级生物反应器中；

b.用一种或多种微生物对所述第一一级生物反应器进行接种；

c.使所述气体基质发酵以产生包含一种或多种微生物和一种或多种产物的发酵液；

d.经由中央排出管线将所述发酵液的至少一部分从所述第一一级生物反应器中通出以对至少一个其它一级生物反应器进行接种；

e.在主要促进微生物生长的条件下操作所述至少一个其它一级生物反应器；以及

f.经由所述中央排出管线将所述发酵液的至少一部分从至少一个一级生物反应器中通出以对至少一个二级生物反应器进行接种，在主要产生产物的条件下操作所述二级生物反应器。

2.一种用于跨越多个生物反应器维持气体基质的稳定发酵的方法，所述方法包括：

a.将气体基质供应到包含含有一种或多种微生物的液体营养培养基的两个或更多个一级生物反应器中；

b.在所述两个或更多个一级生物反应器中使所述气体基质发酵以产生包含一种或多种微生物和一种或多种产物的发酵液；

c.经由中央排出管线将所述发酵液的至少一部分从一个一级生物反应器通到一个或多个二级生物反应器中；以及

d.确定(c)的所述一级生物反应器中的一个或多个是否是可操作的，其中如果所述一级生物反应器中的一个或多个是不可操作的，那么经由所述中央排出管线将来自一个或多个可操作的一级生物反应器的发酵液的至少一部分提供到(c)的所述一个或多个二级生物反应器中；

其中，所述“可操作的”指的是如下的情形，其中生物反应器内或两个或更多个反应器的序列内一种或多种微生物的培养物处在发酵过程的生长阶段和/或产物生物合成阶段中；所述“不可操作的”指的是其中反应器内或两个或更多个生物反应器的序列内一种或多种微生物的培养物已经死亡的情形、或其中在反应器内发酵过程不再进行到可以回收产物的点的情形。

3.如权利要求2所述的方法，其中在主要促进微生物生长的条件下操作所述一级生物反应器，并且在主要产生一种或多种产物的条件下操作所述二级生物反应器。

4.如权利要求1所述的方法，其中利用(a)的所述一级生物反应器基本上同时对多于一个其它一级生物反应器或二级生物反应器进行接种。

5.如权利要求1所述的方法，其中将发酵液的至少一部分从多于一个一级生物反应器中同时通出以对一个或多个二级生物反应器进行接种。

6.如权利要求1所述的方法，其中在将发酵液的至少一部分通出以对一个或多个一级生物反应器或一个或多个二级生物反应器进行接种之前，使一个或多个一级生物反应器中所述发酵液的体积显著增加。

7.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括确定向所述一级生物反应器或所述二级生物反应器中的所述气体基质的供应是否是有限的，其中如果所述气体基质的供应是有限的，那么暂时关闭至少一个一级生物反应器或二级生物反应器直到恢复所述气体基质的充足供应为止。

8.如权利要求2所述的方法，所述方法还包括当至少一个一级生物反应器或至少一个二级生物反应器变得不可操作时，使一个或多个可操作的一级生物反应器或一个或多个可操作的二级生物反应器中所述发酵液的体积显著增加，并且使所述气体基质从所述不可操作的生物反应器中转向到所述可操作的生物反应器中，从而维持稳定的产物形成。

9.如权利要求2所述的方法，其中经由所述中央排出管线，通过一个或多个可操作的一级生物反应器对(d)的所述不可操作的一级生物反应器进行重新接种。

10.如权利要求1所述的方法，其中经由所述中央排出管线使所有的生物反应器按包括一级生物反应器和二级生物反应器的单独序列运行。

11.如权利要求1或2所述的方法，其中所述产物选自由乙醇、2,3-丁二醇以及乙酸盐组成的组。