[发明专利]使用在线监测进料速率控制和过程终止在生物质中积累聚羟基烷酸酯的方法

权利要求书

1. 用于在生物质中产生聚羟基烷酸酯(PHA)的方法，所述方法包括：

在一段时间内，通过将基质间歇供应至生物质，将含有有机碳的基质进料至生物质；和

控制将基质间歇供应至生物质的频率和将基质间歇供应至生物质的量，使得产生的PHA的平均分子量为至少400,000 g/mol。

2. 权利要求1的方法，其中所述基质与生物质形成混合物，并且所述基质包括可容易生物降解的化学需氧量(RBCOD)，并且所述方法包括通常使混合物中RBCOD的浓度保持在1,000 mg/L及以下。

3. 权利要求2的方法，所述方法包括将基质进料至生物质，使得RBCOD的浓度通常保持超过10 mg/L。

4. 权利要求1-3中任一项的方法，其中在三个或更多个脉冲中将所述基质进料至生物质，并且其中脉冲的频率使得相对于最大呼吸速率，生物质的呼吸速率下降不多于70%，所述最大呼吸速率通过生物质对最近进料脉冲的响应而实现。

5. 权利要求1-4中任一项的方法，所述方法包括在脉冲中将基质进料至生物质；和采用在线过程监测用于控制基质进料速率或脉冲进料频率，所述在线过程监测使用UV/VIS光谱学、传导率或pH。

6. 权利要求5的方法，其中将所述基质与生物质混合在一起形成基质与生物质混合物，并且所述方法包括控制作为以下浓度的函数的基质进料速率或脉冲进料频率：基质与生物质混合物中总的或溶解的有机碳浓度，或基质与生物质混合物中COD浓度。

7. 权利要求6的方法，所述方法包括利用基于混合物中溶解氧浓度、混合物中二氧化碳浓度或混合物的氧化还原电位的呼吸测量，控制基质进料速率或脉冲进料频率。

8. 权利要求1-7中任一项的方法，其中所述生物质包含在混合液中，并且所述方法包括将生物质引向第一区，随后将生物质引向第二区和将基质进料至在第二区中的生物质，其中所述第二区包括体积小于第一区中混合液体积的混合液；并且其中第二区中的基质浓度高于第一区中的基质浓度。

9. 权利要求1-8中任一项的方法，所述方法包括在生物质中在PHA积累之前、期间或之后，浓缩生物质。

10. 权利要求1的方法，其中将基质供应至生物质的频率使得在将基质供应至生物质至少一次之后，相对于最大呼吸速率，生物质的呼吸速率下降不多于70%，所述最大呼吸速率通过生物质对最近供应基质的响应而实现。

11. 权利要求1的方法，其中将基质供应至生物质的频率使得在将基质供应至生物质至少三次的每一次之后，相对于最大呼吸速率，生物质的呼吸速率下降不多于70%，所述最大呼吸速率通过生物质对最近供应基质的响应而实现。

12. 权利要求1的方法，其中将基质间歇供应至生物质包括：

(i) 将基质间歇泵送至包括生物质的进料区中，

(ii) 将一部分生物质从具有相对低浓度基质的区循环至具有相对高浓度基质的区，同时连续或非连续进料基质；或

(iii) 将基质间歇泵送至包括生物质的进料区中和间歇使生物质与基质接触的组合。

13. 权利要求1的方法，

其中所述基质与生物质形成混合物，并且所述基质包括RBCOD，并且所述方法包括通常使混合物中RBCOD的浓度保持在1,000 mg/L及以下，同时通常保持RBCOD的浓度超过10 mg/L；和

其中将基质间歇供应至生物质包括在基质供应中将生物质暴露于一系列中断，使得在至少一次中断之后，相对于最大呼吸速率，生物质的呼吸速率下降不多于70%，所述最大呼吸速率通过生物质对最近供应基质的响应而实现。

14. 权利要求1的方法，其中所述生物质包含在混合液中，并且将基质间歇进料至生物质；并且其中通过检测混合液中的溶解氧浓度和响应溶解氧浓度的提高而触发将基质进料至生物质，控制将基质进料至生物质的频率，经过所选的时间，所述氧浓度大于所选的阈值。

15. 权利要求14的方法，所述方法包括通过以下来控制将基质进料至生物质的频率：使混合液中溶解氧浓度与相对低的生物质呼吸速率关联，并且在出现相对低的生物质呼吸速率后，随后响应溶解氧浓度的提高而触发将基质进料至生物质，经过所选的时间，所述氧浓度大于阈值。