液態(tài)廢棄物組成物的生物整治方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及理想地于液態(tài)環(huán)境中的廢物組成物的需氧生物整治，使其被轉(zhuǎn)換或反應(yīng)成為無害和/或合乎需要的終產(chǎn)物。所述轉(zhuǎn)換通常在反應(yīng)器中進(jìn)行，其中含有多種且通常豐富的不同種類的填充基質(zhì)，如不同大小、形狀等，以最大化氧氣自空氣中溶入水中且增加多種微生物的濃度。所述基質(zhì)具有非常大的表面積且具有不同的表面化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)，以吸收、結(jié)合或連接非常多樣且多種的微生物，使盡可能有效地處理最大量廢水的不同成分。填充基質(zhì)的一個(gè)重要方面是其為高度多孔的且具有無數(shù)的微孔于其中，以幫助在其中保持微生物。所述反應(yīng)器具有一個(gè)或多個(gè)穿孔管，所述一個(gè)或多個(gè)穿孔管包含一種或多種不同類型的填充基質(zhì)，填充基質(zhì)上具有一種或多種不同類型的微生物。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，廢物處理系統(tǒng)通常專門用于有關(guān)范圍狹窄或特定類型的化合物的去污化、固定化等，且通常是沒有效率的。
[0003]美國(guó)專利第3，894，355號(hào)涉及采用固體或液體廢物現(xiàn)場(chǎng)生長(zhǎng)農(nóng)作物的方法以及實(shí)施該方法的設(shè)備。所采用的現(xiàn)場(chǎng)提供為并列間隔關(guān)系(side-by-side spacedrelat1n)，具有由成對(duì)的橫向間隔開的延伸生長(zhǎng)區(qū)域的整個(gè)長(zhǎng)度的穿孔側(cè)壁限定的像行一樣的生長(zhǎng)區(qū)域。相應(yīng)生長(zhǎng)區(qū)的側(cè)壁的上部邊緣安裝為縱向間隔開直立，跨越關(guān)系分別反向的、V形托架構(gòu)件中心被壓低以提供縱向?qū)R的U型搖籃座支持性地接收連續(xù)管線段，其相鄰的相對(duì)端交叉連接形成在一端封蓋的連續(xù)管線，該管線的相對(duì)端適于連接至灌溉液體源，該灌溉液體源可為消防用水或廢水處理廠的富養(yǎng)分流出液。沿每一生長(zhǎng)區(qū)域縱向間隔開的管線裝配有向下導(dǎo)向的彌霧噴頭，該彌霧噴頭被設(shè)置為在成對(duì)的側(cè)壁間向下噴射所述灌溉液體，以提供向下的灌溉液體的滴流，依次通過縱向連續(xù)的高氮腐殖酸形成材料的頂層、與肥料混合的表層土壤層、覆蓋層、骨粉層、表層土壤層、另一覆蓋層、無機(jī)堿碳酸鉀層、再一層表層土壤層、最后一層覆蓋層，進(jìn)入疏松團(tuán)料層，該疏松團(tuán)料層提供為支持生長(zhǎng)的糧食作物的根。通過其淋濾作用，下降的滴流進(jìn)入到疏松團(tuán)料作為包含完全植物養(yǎng)分的易吸收細(xì)菌培養(yǎng)物，所述完全植物養(yǎng)分包括主要和微量元素以周期性地供給至植物，并生產(chǎn)出更完美和更多產(chǎn)的收成物。
[0004]美國(guó)專利第4，810，385號(hào)涉及適用于接種細(xì)菌培養(yǎng)液至流過或是已累積于收集系統(tǒng)中的廢物的裝置，收集系統(tǒng)包括形成封閉套件的多孔外蓋構(gòu)件，且所述套件中含有細(xì)菌培養(yǎng)物源，所述培養(yǎng)物適合接種收集系統(tǒng)，隨著廢物流(waste stream)流過所述封閉套件的多孔外蓋構(gòu)件，造成細(xì)菌被釋放至所述廢物流中。
[0005]美國(guó)專利第4，859，594號(hào)涉及一種新型從自然環(huán)境分離且純化并基因改造的微生物、通過附著到基質(zhì)以固定這些微生物的工藝、通過這些附著到基質(zhì)的微生物而形成的生物催化組成物(b1catalytic composit1ns)、以及利用這些生物催化組成物將毒素污染的流(toxin-polluted streams)去毒(detoxificat1n)。所述微生物為:(I)焚光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens, ATCC SD 904) ； (2)焚光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens, ATCC SD 903) ； (3)洋蔥假單胞菌(Pseudomonas cepacia，ATCC SD 905)；
(4)玫瑰紅甲基桿菌(Methylobacter rhodium，ATCC 113-X);以及(5)甲基桿菌屬(Methylobacter species，ATCC 16138-X)。
[0006]美國(guó)專利第4，882，066號(hào)涉及一種組成物，其特征在于，作為多孔固體，其表面上散布幾丁質(zhì)材料的薄膜，并涉及一種采用幾丁質(zhì)本身，并且優(yōu)選地為幾丁質(zhì)涂覆的組合物作為觸體以自被金屬污染物或鹵化有機(jī)化合物污染的液體流(liquid stream)中去除這些材料。
[0007]美國(guó)專利第5，021，088號(hào)涉及一種從金屬或多種金屬的礦石分離且再生(recovery)的工藝，特別是戰(zhàn)略性金屬及貴金屬，尤其是金。一種含碳且含金的礦石，尤其是碳質(zhì)礦(carbonaceous ore)或碳質(zhì)黃鐵礦(carbonaceous pyritic ore)，用異養(yǎng)微生物(heterotrophic microorganism)或微生物夕卜加齊1J (admixture of microoganisms),于異養(yǎng)條件下培養(yǎng)及生長(zhǎng)所述微生物，以對(duì)其進(jìn)行接觸并微生物預(yù)處理與浸出，使通過消耗碳源而減少所述礦石的碳含量。所述礦石在異養(yǎng)性預(yù)處理后，于自養(yǎng)條件下能更有利地移生一種或多種自養(yǎng)性微生物(autotrophic microorganism)，或經(jīng)濕法冶煉(hydrometallurgicalIy)處理，或兩者皆有，以促進(jìn)、加強(qiáng)且增加相對(duì)(vis-a-vis)于其它工藝而回收的金的量，在其它工藝中，金(I)在其它類似條件下單獨(dú)通過濕法冶煉加工回收，或(2)在其它類似條件下，通過結(jié)合自養(yǎng)/濕法冶煉技術(shù)工藝在處理黃鐵礦的過程中回收。
[0008]美國(guó)專利第5，211，848號(hào)涉及一種連續(xù)流動(dòng)、固定式細(xì)胞反應(yīng)器，以及一種生物處理工藝(b1process)，用于去毒化及降解揮發(fā)性有毒有機(jī)化合物。所述反應(yīng)器為封閉式，且具有由固定或附連至惰性多孔填充物或載體的特定適應(yīng)微生物菌株(adaptedmicrobial strains)所構(gòu)成的生物觸媒(b1catalysts)。將要被處理的污染的地下水、工業(yè)或都市廢水，充分地稀釋至達(dá)到生物可接受的毒物濃度，并且添加養(yǎng)分及調(diào)整酸堿值及溫度。所述污染的液體作為進(jìn)水(influent)，被引入到被分成二部分或隔間的封閉式反應(yīng)器?？諝獗粐娚?sparged)入至第一隔間的進(jìn)水，以與所述進(jìn)水混合及使所述進(jìn)水充氧，其中有毒有機(jī)化合物排除最少。所述第二部分或隔間被填滿有生物觸媒。充氧的液體進(jìn)水基本上以塞狀流(plug flow)通過第二隔間，所述生物觸媒生物降解(b1degrading)且化學(xué)改變有毒成分，因而去毒化所述進(jìn)水。來自第一隔間的非有毒氣體以及多余空氣，假如有的話，會(huì)經(jīng)過位于所述反應(yīng)器上方的冷凝器(condenser)而被去除。液體會(huì)由所述冷凝器重冷凝(re-condensed)至液相。
[0009]美國(guó)專利第5，217，616號(hào)涉及在液流中降低有機(jī)和/或無機(jī)污染物的濃度的方法，該方法包括使所述液流通過反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包含被固定的生物活性生物質(zhì)，所述生物質(zhì)包括有效數(shù)量的開放和基本上開放的空間以及多個(gè)生物活性體，所述生物活性體包含非水溶性聚氨酯基質(zhì)，所述非水溶性聚氨酯基質(zhì)在沒有或?qū)嵸|(zhì)上沒有吸收劑的情況下，具有有效量的一種或多種能代謝位于所述基質(zhì)上或基質(zhì)內(nèi)，或基質(zhì)上和基質(zhì)內(nèi)的至少一種所述污染物。
[0010]美國(guó)專利第5，240，598號(hào)涉及一種微氣泡產(chǎn)生器，其揭露用于最佳化氧氣轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器系統(tǒng)中的微生物接種物或生物觸媒的速率及量。所述微氣泡產(chǎn)生器以及相關(guān)的固定細(xì)胞反應(yīng)器，在去毒化及清除(cleanup)非揮發(fā)性聚合物及揮發(fā)性有機(jī)物污染的水流是有用的。特別是，它們?cè)诔掷m(xù)的礦化(mineralizat1n)及生物降解包含揮發(fā)性有機(jī)化合物的與工業(yè)與城市廢水、廢氣以及地下水及其他水排放有關(guān)的有毒有機(jī)化合物中是有用的。該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括填充有小惰性粒子的微氣泡腔，通過該微氣泡腔，廢水及氧氣或其他氣體在壓力下被允許進(jìn)入，接著通過文氏管腔(venturi chamber)以進(jìn)一步減小氣泡的大小。
[0011]美國(guó)專利第5，403，487號(hào)涉及二個(gè)廢水源(wastewater feeds)的生化氧化，相較于傳統(tǒng)城市廢水流，一個(gè)含有至少多十倍的氨氮(ammonia nitrogen)，而另一個(gè)含有至少多十倍的氯化經(jīng)(chlorinated hydrocarbons)，所述二個(gè)廢水源在接種有微生物("細(xì)胞")的曝氣填充床生物反應(yīng)器(aerated packed bed b1reactor)中被處理，所述微生物是依該任務(wù)特別培養(yǎng)和馴化的微生物。多個(gè)微孔合成樹脂材料的任意形狀件(通常被稱為“多孔塑料”)，據(jù)推測(cè)不只提供了生物反應(yīng)器的填充物，還提供了特殊觸媒功能(catalyticfunct1n)，而該特殊觸媒功能通常與生物載體(b1-support)無關(guān)。
[0012]美國(guó)專利第5，534，143號(hào)涉及一種微氣泡產(chǎn)生器，其揭露用于最佳化氧氣轉(zhuǎn)移至生物反應(yīng)器系統(tǒng)中的微生物接種物或生物觸媒的速率及量。所述微氣泡產(chǎn)生器以及相關(guān)的固定細(xì)胞反應(yīng)器，在去毒化及清除非揮發(fā)性聚合物及揮發(fā)性有機(jī)物污染的水流是有用的。特別是，它們?cè)诔掷m(xù)的礦化及生物降解包含揮發(fā)性有機(jī)化合物的與工業(yè)與城市廢水、廢氣以及地下水及其他水排放有關(guān)的有毒有機(jī)化合物中是有用的。該發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括填充有小惰性粒子的微氣泡腔，通過該微氣泡腔，廢水及氧氣或其他氣體在壓力下被允許進(jìn)入，接著通過文氏管腔以進(jìn)一步減小氣泡的大小。
[0013]美國(guó)專利第5，569，634號(hào)涉及一種制造的多孔體，該多孔體適合作為觸媒的支撐，包含例如細(xì)菌的活細(xì)胞，且其對(duì)酸與堿有抗性(upset resistant)。所述多孔體具有顯著大的平均孔徑，約0.5至100微米(也就是5000至1000000埃)，具有的總孔體積為約0.1至1.5cc/g，其中大孔貢獻(xiàn)的孔體積約0.1至1.0cc/go所述多孔體為通過制備含有沸石以及一種或多種可選成分的最終顆粒的混合物而制造，可選成分例如無機(jī)粘結(jié)劑、擠壓或成型助劑、燒毀劑(burnout agents)或形成液(forming liquid)，如水。
[0014]美國(guó)專利第3，563，888涉及一種包含廢物的液體，該液體通過將其連續(xù)循環(huán)通過砂礫過濾介質(zhì)而被生化處理，所述砂礫過濾介質(zhì)浸沒于液體中，同時(shí)連續(xù)取出液體的一小部分。含氧流體壓力柱攜帶并提升所述液體廢物通過一無障礙管道并重新向下循環(huán)通過所述過濾介質(zhì)。在提升的過程中，來自流體的氧氣滲透進(jìn)廢物中，以確保有效的有氧代謝。經(jīng)處理的流出液被導(dǎo)向至儲(chǔ)存區(qū)，或者優(yōu)選地被輸送到另一個(gè)槽以進(jìn)一步處理。
[0015]美國(guó)專利第5，747，311號(hào)涉及一種利用微生物(microbes)將反應(yīng)物化學(xué)改性的方法。所述方法包括提供包含塑料載體及附連至所述載體的微生物的微粒材料(particulate material)。所述微粒材料分散于分散液，且其比重小于所述分散液的比重。當(dāng)所述微生物為厭氧時(shí)，則所述微粒材料具有的操作界面表面面積(operatinginterfacial surface area)為約2000至約240000平方米/立方米反應(yīng)器體積。當(dāng)所述微生物為需氧時(shí)，則所述微粒材料具有的操作界面表面面積為約1000至約30000平方米/立方米反應(yīng)器容積。所述方法還包括建立通過所述微粒材料的所述反應(yīng)物的流，有效地使所述反應(yīng)物化學(xué)改性。
[0016]美國(guó)專利第6，231，766號(hào)涉及一種處理水體以將其純化的方法。在該方法中，使要處理的部分水以至少每分鐘約60英尺的速度連續(xù)流動(dòng)，并連續(xù)攪拌，通氣并送入其中設(shè)置有至少五種不同的微生物菌株的生物室(b1chamber)中。在生物室內(nèi)的微生物下方設(shè)置有篩，且在處理水的過程中，迫使空氣通過該篩