[发明专利]一种固定床发酵分离耦合连续生产生物丁醇的方法

摘要

本发明公开了一种固定床发酵分离耦合连续生产生物丁醇的方法，将改性固定化介质填充于固定床，与生物反应器循环串联；将丁醇生产菌接种至生物反应器中，在发酵培养基中培养，发酵液在固定床与生物反应器之间循环，将游离菌体细胞逐步吸附于固定床中；当生物反应器中丁醇浓度达到3～7g/L时，将发酵液泵入渗透汽化膜组件进行分离，收集渗透液，而膜截留液返回生物反应器内继续利用；同时，向生物反应器中流加发酵培养基，连续发酵生产丁醇。本发明显著削弱了原位分离耦合过程中存在的渗透汽化膜污染，延长了膜操作时间与寿命；解除了发酵过程中的丁醇产物抑制，实现了生物丁醇的高效连续生产。

主权项

一种固定床发酵分离耦合连续生产生物丁醇的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：(1)将对丁醇生产菌具有电荷吸附效应的改性固定化介质填充于固定床，与生物反应器循环串联；(2)将丁醇生产菌接种至生物反应器中，在发酵培养基中培养至指数期，发酵液在固定床与生物反应器之间循环，将处于指数期的游离菌体细胞逐步吸附于固定床中；(3)当生物反应器中丁醇浓度达到3～7g/L时，将发酵液泵入渗透汽化膜组件进行原位分离，收集丁醇渗透液，而膜截留液同步返回生物反应器内继续利用；(4)在步骤(3)操作同时，向生物反应器中流加发酵培养基，连续发酵生产丁醇；步骤(1)中，所述的固定化介质包括：经过改性处理的农业秸秆、甘蔗渣、玉米芯、棉纤维、麻纤维、活性炭纤维、聚乙烯醇纤维、聚砜纤维、颗粒炭、多孔陶瓷滤料、沸石滤料、火山岩滤料和页岩滤料中的任意一种；所述的改性，方法为利用浓硝酸、浓盐酸、浓硫酸或浓磷酸对固定化介质进行表面酸改性处理，或者，利用氯化铁、硫酸镁或氯化钙对固定化介质进行表面改性处理。