油燃料组分、中链控和固醇W及类异戊二締衍生物、脂肪酸甲醋（FAME)和脂肪酸乙醋 (FAEE)。
[0032] 在具体的实施方案中，将包含来自溶剂萃取步骤的废生物质的重相的至少一部分 通到厌氧消化器中，其中重相的至少一部分转化成生物气。由厌氧消化器所产生的生物气 的至少一部分可供至生物反应器中。在替代性实施方案中，将由厌氧消化器所产生的生物 气的至少一部分供至燃气轮机中来发电。由燃气轮机所发的电可用于为如本文所述的本发 明的方法的任何步骤供能。
[0033] 在具体的实施方案中，细胞生物质的蛋白质部分可分离并且用于制备蛋白质丸 粒，所述蛋白质丸粒可用作动物饲料的蛋白质来源。
[0034] 第=方面，提供一种通过对气态底物进行微生物转化来产生至少一种产物的方 法，所述方法包括：
[0035] (a)向含有液体营养培养基和至少一种嗜甲烧微生物的培养物的生物反应器提供 包含氧气和至少一种选自CH4、C出OH和其混合物的组分的底物；W及
[0036] (b)将气态底物微生物转化成至少一种在微生物的细胞生物质中的选自脂质和氨 基酸的产物；W及
[0037] (C)从微生物的细胞生物质提取至少一种产物。
[0038] 在第S方面的具体实施方案中，底物包含CH4、C出OH和化。在替代性实施方案中，底 物大致上包含C出OH和〇2。在具体的实施方案中，将包含邸4的底物与C曲OH共混，随后供至生 物反应器。在替代性实施方案中，将CH4转化成C出0H，随后供至生物反应器。
[0039] 第四方面，提供一种用于捕获碳的系统，所述系统包括：
[0040] (i)反应器，其含有液体营养培养基和至少嗜甲烧微生物的培养物；
[0041] (ii)至少一个气体入口，其被构造成引导包含CH4和化的气态底物进入反应器；W 及
[0042] (iii)至少一个气体出口，其被构造成使气体离开反应器;W及
[0043] (iv)至少一个气体出口，其被构造成使气体离开生物反应器。
[0044] 在第四方面的具体实施方案中，将所述系统用于如在第一、第二和第=方面所述 的方法中。在具体的实施方案中，所述系统用于将包含氧和CH4、C曲OH中的至少一种的底物 微生物转化成至少一种选自脂质、蛋白质、氨基酸和其混合物的产物的方法中。
[0045] 在具体的实施方案中，将反应器构造成大致上促进一种或多种微生物生长和/或 产生一种或多种产物。在替代性实施方案中，系统可W包括第一生长反应器和第二产物合 成反应器。
[0046] 在具体的实施方案中，系统包括使离开生物反应器的气体的至少一部分回到反应 器的至少一个气体入口的构件。
[0047] 在具体的实施方案中，系统进一步包括用于提取一种或多种基于生物质的产物的 提取区。在具体的实施方案中，系统包括使包含至少一种产物和/或至少一种微生物的流从 反应器通到提取区的构件。
[0048] 在具体的实施方案中，提取区包括多个提取单元。在具体的实施方案中，提取区包 括第一、第二、第=和第四提取单元。在具体的实施方案中，将第一提取单元构造成化学或 物理处理湿生物质，例如高压均化、热处理和/或存在酸或碱细胞膜降解。在具体的实施方 案中，将第二提取单元构造用于溶剂萃取。在具体的实施方案中，将第=提取单元构造来通 过离屯、来分离产物/溶剂和废生物质。在具体的实施方案中，系统包括使产物、溶剂和/或生 物质在提取单元之间通过的构件。
[0049] 在具体的实施方案中，系统进一步包括产物加工区。在具体的实施方案中，产物加 工区包括加氨处理单元。在具体的实施方案中，系统包括使产物流的至少一部分从提取区 通到产物加工区的构件。
[0050] 在具体的实施方案中，系统进一步包括厌氧消化区。在具体的实施方案中，系统包 括使废生物质的至少一部分通到厌氧消化区的构件。
[0051] 本发明还包括在本申请的说明书中个别地或一起(呈两个或更多个所述部分、元 件或者特征的任何或所有组合)提及或指示的部分、元件和特征，并且其中在本文中提及特 定整体，所述特定整体具有本发明所设及的领域中的已知等效体，将运些已知的等效体视 为并入本文中，如同个别地阐述一样。
【附图说明】
[0052] 现在将参考附图来详述本发明，在所述附图中：
[0053] 图1示出了详述微生物CH4消耗的可能化学计量的范围的化学计量图。
[0054] 图2示出了详述当用空气操作时微生物CH4消耗的可能化学计量的范围的化学计 量图。
[0055] 图3示出了详述当用有限化操作时有利于脂质产生的微生物CH4消耗的可能化学计 量的范围的化学计量图。
【具体实施方式】 [0056] 定义
[0057]除非另外定义，否则如遍及本说明书所用的W下术语定义如下：
[005引术语"反应器"和/或"生物反应器"包括任何由W下组成的微生物转化装置：一个 或多个容器和/或塔或管道布置，如固定细胞反应器、气升反应器、泡塔反应器(BCR)、循环 环路反应器、膜反应器如空屯、纤维膜生物反应器化FM BR)或滴流床反应器(TBR)。
[0059] 术语"气态底物"包括任何含有被微生物用作微生物转化中的碳源和任选地能源 的化合物或元素的气体。气态底物将典型地含有大比例的CH4和化。类似地，术语"底物"包括 任何含有被微生物用作微生物转化中的碳源和任选地能源的化合物或元素的气体和/或液 体。液体底物的实例包括甲醇。
[0060] 术语"生物柴油"是指由长链烷基醋组成的源于脂质的柴油燃料。生物柴油典型地 通过使脂质与醇进行化学反应W产生脂肪酸醋来制备。
[0061] 术语"可再生柴油"是指由不含有氧或其它杂原子如氮或硫的长链烷基化合物组 成的源于脂质的柴油燃料。典型地如下产生可再生柴油:将脂质催化氨化、脱氧和脱氮，任 选地接着进行催化裂化并且使长链控异构化成链长在8个碳与14个碳之间的烧控。
[0062] 术语"排气"包括从一个或多个气体出口离开反应器的任何气体。排气将典型地含 有邸4、〇2和C〇2。
[0063] 术语"液体营养培养基"和/或"培养基"包括包含适用于使用一种或多种微生物进 行微生物转化的营养素的液体培养基。液体营养培养基将含有足W使所用微生物生长的维 生素和/或矿物。
[0064] 如本文所用的术语"传质"是指将气态底物转移到微生物所在的液体培养基中。
[0065] 术语"湿法提取"一般是指一种提取程序，其中从微生物直接提取产物而无需脱水 和干燥。
[0066] 典型地，湿法提取方法使用具有小于40%固体(优选地在10%与20%之间的固体） 的湿生物质浆料，其中仍可能在揽拌的分批反应器中在溶剂存在下进行提取，同时最大化 溶剂-生物质质量转移率W提高产物提取效率。已知海藻基于化学细胞破碎的湿生物质分 级分离（Cza;rtoski等,WO 2010/104922, "Algae Biomass Rractionation")。示例性方法包 括由Czartoski等所述的那些，其中在脂质提取之前进行酸处理，接着进行非极性溶剂萃取 方法。然而，提取方法是针对海藻，尤其是针对非极性脂质特别定制的，并且不包括细菌生 物质或嗜甲烧菌生物质或者极性脂质的提取(源自微生物生物质和细菌生物质中的实质性 细菌膜部分）。提取程序的现有技术不包括使萃取溶剂的极性适于待提取脂质的组成和极 性，其为本发明中所述的提取系统的新颖性。
[0067] 如本文所用的术语"轻相"意指在提取程序之后所分离物质的一部分，其主要包含 所提取的产物和溶剂。
[0068] 如本文所用的术语"重相"意指在提取程序之后所分离物质的一部分，其主要包含 水、废生物质和任何产物/溶剂携带物。
[0069] 如本文所用的术语"厌氧消化器"是指构造 W将有机废料厌氧转化成生物气的反 应器。典型地，反应器将含有产酸细菌、产乙酸细菌和/或产甲烧细菌。产酸细菌用于将有机 聚合物和氨基酸转化成C〇2、此、N出和有机酸。产乙酸细菌将所得有机聚合物转化成乙酸W 及额外的C〇2、出和N曲。产甲烧细菌将所得乙酸转化成CH4和C0。适用于厌氧消化的反应器可 W包括但不限于有盖厌氧塘消化器、活塞流消化器、完整混合消化器和干燥消化器。
[0070] 除非上下文另外需要，否则如本文所用的短语"微生物转化"或者"微生物反应"等 意图涵盖方法的生长期与产物生物合成期。
[0071] 嗜甲烧单细胞蛋白（SCP)为动物饲料的蛋白质的公认来源(Anthony ,1982)。典型 地处理全细胞蛋白W去除核酸和其它憐化合物(如憐脂）。在本文中我们建议在脂质提取之 后收集细胞蛋白，并且将其用作动物饲料的氨基酸的来源。
[0072] 如本文所用的术语"发酵条件"为进行微生物转化所必需的那些条件，并且包括不 限于液体营养培养基的溫度、液体营养培养基的组成和个别培养基组分的浓度、反应器压 力、所用反应器气体共混物的传质系数、共混气体中CH4和化的比率、共混气体的流动速率、 接种物的量、生物反应器的揽动W及液体营养培养基的pH值。
[0073] 如本文所用的术语"湿生物质"是指已经离屯、W去除至少一些存在于生物质中的 水的生物质。湿生物质典型地含有至少约30重量％水。
[0074] 如本文所用的术语"干燥生物质"是指已经先离屯、，接着例如由冻干器干燥W去除 约100 %水的生物质。
[0075] 从碳源如葡萄糖、木寡糖、乳糖、甘油和乙醇生产脂质的方法是已知的（Chi等， ('Oleaginous yeast Cryptococcus curvatus culture with dark fermentation hydrogen production effluent 曰s feedstock for microbi曰I lipid production"《国 际氨能期刊（International Journal of Hy化Ogen Ene;rgy)》，第36卷，2011,第9542-9550 页）。示例性方法包括由化i等所述的那些。此外，已知许多微藻如小球藻属物种的那些能够 使糖微生物转化成脂质。然而，甲烧还没有用作微生物生产脂质的碳源。
[0076] 本发明的一个方面的方法包括微生物转化馈气生物反应器中的甲烧和氧W产生 脂质、蛋白质和氨基酸。在某些实施方案中，方法进一步包括从细菌生物质提取基于脂质的 产物。
[0077] 微生物<