发明名称 自有机废料生产可生物降解的热塑性材料之技术
摘要 一种系统及方法用于将有机废料转换成包括已揭露的聚羟基脂肪酸酯之可生物降解的热塑性材料,该方法包括以一产酸微生物族群处理该有机废料,以形成醱酵有机酸,及该有机酸藉由产生PHA的微生物菌种之聚合作用,产生PHAs。该系统包含一用于在无氧下,该有机废料的酸化作用之第一隔室,及一在有氧下,藉由如R. eutropha、P. oleovorans或其混合株的强化培养进行聚合物合成的第二隔室。该隔室系以隔板结合,该隔板可容许有机酸的质量传递,同时维持该等隔室中不同的培养环境。
申请公布号 TWI268288 申请公布日期 2006.12.11
申请号 TW092100912 申请日期 2003.01.16
申请人 夏威夷大学 发明人 余强
分类号 C12P7/62(2006.01);C08G63/06(2006.01) 主分类号 C12P7/62(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种用于将有机废料转换成可生物降解的热塑 性材料的方法,其热塑性材料包含聚羟基脂肪酸酯 (PHAs),该方法包括: (a)在第一隔室,藉由一产酸的微生物族群,处理该 有机废料形成易挥发的有机酸;及 (b)在第二隔室,藉由产生PHA的微生物种,将该易挥 发的有机酸进行聚合化作用, 其中该易挥发的有机酸,系由第一隔室经由分子扩 散横越隔板移至第二隔室。 2.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中该产生PHA的 微生物菌种系为R. eutropha或P. oleovorans。 3.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中(a)发生于一 厌氧环境及(b)发生于一需氧环境。 4.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中该PHAs含有3- 5个碳的单体。 5.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中该PHAs含有6- 14个碳的单体。 6.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中该PHA系聚羟 基丁酸酯或聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物。 7.如申请专利范围第1项之用于将有机废料转换成 可生物降解的热塑性材料的方法,其中该隔室系为 生物反应器。 8.一种可用于将有机废料转换为可生物降解的热 塑性材料的系统,其可生物降解的热塑性材料包括 聚羟基脂肪酸酯(PHAs),该系统包含: (a)一第一隔室,用作有机废料的产酸反应;及 (b)一第二隔室,藉由包含R. eutropha、P. oleovoran或其 混合物之产生聚羟基脂肪酸酯(PHA)的微生物种的 强化培养,用于聚合物的合成, 其中该醱酵酸系由第一隔室通过隔板至第二隔室 。 9.如申请专利范围第8项之可用于将有机废料转换 为可生物降解的热塑性材料的系统,其中该隔板防 止该两隔室的微生物细胞、微粒状物质及水的混 合。 10.如申请专利范围第8项之可用于将有机废料转换 为可生物降解的热塑性材料的系统,其中该隔板维 持该两隔室之不同的培养条件。 图式简单说明: 第1图系一结合该食物废料厌氧消化及产生PHA的装 置; 第2图系在无氧的环境下,随时间的进行食物废料 的消化作用之图示(a:四种主要的酸之形成;b:pH改 变及控制下,固体废料的消化作用); 第3图系以该矽致密膜随时间的进行,形成PHA的图 示(a:在醱酵酸由该酸性淤浆转移通过该致密膜时R . eucropha的生长及PHA的合成;b:产生PHA的反应槽之无 机溶液中检测出的有机酸); 第4图系以该透析膜随时间的进行,形成PHA的图示(a :PHA反应槽的无机溶液所检测出的有机酸;b:在醱酵 酸由该酸性淤浆转移通过该透析膜时R. eucropha的 生长及PHA的合成); 第5图系由该透析膜转换之醱酵酸合成的聚羟基丁 酸酯-羟基戊酸酯共聚物中羟基戊酸酯(HV)单体的 莫耳百分比之图示; 第6图系致密膜及透析膜的比PHA合成速率及比细胞 生长速率之图示;以及 第7图系R. eutropha于丁酸及乳酸二者的混合物中随 时间的进行,批式培养的图示(a:该酸的浓度及该比 消耗速率;b:在混合酸中R. eutropha的生长及PHA的合 成)。
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