用于处理流体流的设备和执行流体流的处理的方法技术

本发明专利技术提供一种用于使流体流与微生物接触的设备，所述设备包括：壳体，所述壳体具有在其中的接触室，所述接触室由所述壳体的壁部限定；用于待处理的流体流的第一输入口；用于移除含微生物的液体培养介质流的第一输出口；转子组件，所述转子组件包括能够在接触室内运动的叶轮，以增进在接触室内正被处理的流体流与液体培养介质之间的接触；其中，限定接触室的壳体的壁部的至少一部分对光透明。还提供一种利用微生物处理流体流的方法，所述方法包括使流体流在接触区与微生物接触，所述微生物保持在液相中，其中，流体流与微生物的接触由活动叶轮的动作增强，接触区位于壳体内，所述壳体的至少一部分透明以通过光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理流体流的设备。该设备通常应用于移除和/或转化流体流的成分。在一个特别的方面，本专利技术涉及废料流的处理，例如从诸如烟道气等的废料流分离二氧化碳。本专利技术还涉及执行流体流的处理的方法。
技术介绍
许多过程产生废液和/或废气流。在过去，这些废液和/或废气流被排放到环境中，可能经过某种加工以减小它们对环境的影响。近年来，对这些废液和/或废气流及它们对环境的长期影响的关注日益增加。一个示例是通过各种各样的过程排放到大气中的二氧化碳的量。二氧化碳已被认定为所谓的“温室”气体并且所观察到的全球大气温度的升高被归咎于大气中的二氧化碳的水平的升高。二氧化碳在许多过程中产生，可能二氧化碳的最显著的产生者是燃烧，例如来自固体、液体和气体含碳燃料的燃烧以产生动力。但是，二氧化碳仅是多种温室气体中的一种，所有的温室气体都被认为具有对大气和环境的有害影响。因此，大量的注意力被放到对废流体流(例如发电站烟道气等)的处理，以移除二氧化碳和其他环境不可接受的成分。用于处理这些废流体流的一个提议是利用微生物来处理废料流并且移除不需要的成分。该处理产生作为微生物的生物过程的正常产物的生物质，该生物质又可以利用非发酵过程来产生有价值的初级和次级代谢产物，包括生物燃料原料。如下文献提供利用该理念的一些方面的总结Dimitrov，K. "GreenFuel Technologies :A Case Study for Industrial Photosynthetic Energy Capture", March 2007，Brisbane, Australia (澳大利亚布里斯班，2007年3月，Dimitrov, K.的“绿色燃料技术工业光合能量捕获的案例研究”)。使用微生物来加工有机材料在本领域是众所周知的、并且以商业规模使用在不断增加的应用中。因此，存在与生物反应器和其他用于使微生物与待处理、待加工或待消耗的材料接触的设备相关的大量现有技术。在处理废流体流以移除有害成分并且收获所产生的生物质以用于加工成有价值的初级和次级代谢产物的情况下，任意设备或系统必须有效地使微生物与待处理的流体流接触并且允许微生物被收集。WO 2004/046037中描述利用微生物来净化污水。公开一种设备，该设备包括透明或半透明基底的透水基质及在基底上的包括一种或更多种光合微生物的生物膜。生物膜是形成在基底基质上的一层微生物菌落。生物膜因由微生物分泌的多糖而描述为粘滑的。 虽然微生物可以用来处理水，但是这种形式的设备在其应用至气体废料流时受到限制。另外，微生物的收集和收获是困难的，成为在将生物质转化为生物燃料等时的一个问题。US 6，370，815公开一种用于光合微生物的生长的反应器，该微生物在一端具有气体输入口而在另一端具有气体输出口的管中生长。管包括带有翼片的转子，这些翼片从转子延伸以擦拭管的内表面。管以相对于水平向的角度设置在容纳有液体的浴槽中，以使管的带有气体输入口的端部最低。WO 98/24879中公开一种光合生物反应器，其具有用于容纳微生物的多个平行通道。这些通道由对光透明的壁形成。微生物保持在以低流动速率经通道泵送的液体悬浮液中。采用具有柔性翼片的泵，以减小微生物经受的剪切力的水平。GB 2341896和US 200110002976中公开类似变化的泵。US 5，637，219中公开一种用于持续消化有机物质的设备。该设备包括大致圆筒形的容器，在该容器中安装有可转动的转子组件。转子组件包括两个或更多个板构件，所述板构件围绕共用中心轴线延伸并且被设置为将容器的内部分成三个或更多个隔间。多个桶状部在相邻的板构件之间延伸并且与板构件一起转动。这种设备能够从市场上获得以用于大范围的应用并且已知为Graesser ContactorTM0 US 5，637，219描述在利用微生物来厌氧消化有机材料中接触器的使用。接触器用于加工废液流或液体-固体流。具有或不具有夹带的固体的液体流被给送至接触器并与保持在液相悬浮液中的微生物接触。板构件和相关联的桶状部的转动确保微生物与正被处理的液体之间的高度接触。用于使待加工的流体流与微生物接触的反应器的一个形式是光生物反应器， 在该光生物反应器中采用的微生物是光养的并且依赖或利用来自合适源头的光以有效地执行它们的代谢过程。如下文献提供光生物反应器技术的总体概述Tredici，Μ. R.， "Bioreactors, Photo，，，in Flickinger, Μ. C. and Drew, S. W. (ed. ) , "Encyclopedia of Bioprocess Technology :Fermentation, Biocatalysis and Bioseparation，，， vol. 1. Wiley, New York(1999), pages 395 to 419(纽约 Wiley 出版社，1999 年， Flickinger, Μ. C.和Drew，S. W.编辑的“生物加工技术百科全书发酵，生物催化和生物分离”第1卷第395页至491页，Tredici, M. R.的“生物反应器，光”)。US 2008178739公开一种在处理诸如烟道气的气体中使用和用于产生生物质的光生物反应器。所公开的生物反应器用于在处理含高浓度二氧化碳的气体中使用。光生物反应器包括具有对光透明的盖部的细长容器。细长容器可以具有一个或更多个光生物反应器部分。在采用多个光生物反应器部分的情况下，这些部分优选地相互连接，并且每个部分都具有输入口和输出口。可设置单个透明盖部以在多个分开的生物反应器部分之上延伸。GB2, 423，525涉及一种在用于产生生物脂的溶剂萃取工艺中使用的光生物反应器。该反应器包括塞流反应器和振荡流反应器的组合，其中由微生物产生的生物脂通过利用合适溶剂的萃取移除。生物脂随后从溶剂中回收以在生物柴油的生产中使用。塞流反应器部分包括具有透明壁部的管，光可以经该透明壁部进入到管内。WO 2007/098150涉及光生物反应器及其使用。这些光生物反应器包括具有壁部的容器，所述壁部至少部分透明以通过经过它们的光。容器被分成多个部分，其中相邻的部分处于流体连通中。输入口和输出口端口设置在容器中以用于提供和移除流体。生物反应器设有使容器的流体内容物及在它们内的微生物通气的装置。还设有用于控制容器内的流体温度的装置。JP 5344879公开一种用于培养微生物的生物反应器。该生物反应器包括水平设置地大致圆筒形的容器，该容器透明以通过光。容器支承在转动的滚筒上，以使容器围绕其纵向轴线转动。搅动叶片设置在容器中。滚筒和旋转容器的使用使得JP 5344879的布置特别复杂并且很难大规模地采用。US 2007/0214899涉及特别用于与生物反应器系统一起使用的采样端口以及相关的容器系统。其中公开一种包括由壳体支承的容器的生物反应器系统。保持在壳体内的容器可以是柔性的或刚性的、并且可以是透明的或不透明的。搅拌器设置在容器内以使容器内的流体混合和/或悬浮。US 5，614，378,US 4，952，51UUS 5，137，828 和 US 4，676，956 中公开光生物反应器的其他示例。在所公开的多种本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于使流体流与微生物接触的设备，所述设备包括：壳体，所述壳体具有在其中的接触室，所述接触室由所述壳体的壁部限定；第一输入口，所述第一输入口用于待处理的所述流体流；第一输出口，所述第一输出口用于移除含微生物的液体培养介质流；转子组件，所述转子组件包括在所述接触室内能够运动的叶轮，以增进在所述接触室内所述液体培养介质与正被处理的所述流体流之间的接触；其中，限定所述接触室的所述壳体的所述壁部的至少一部分对光透明。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·斯基尔，
申请(专利权)人：史蒂文·斯基尔，
类型：发明
国别省市：GB