[发明专利]容纳和维持流体清洁结构的生物膜培养物的支架嵌装件

说明书

本发明涉及容纳和维持流体清洁结构的生物膜培养物的支架嵌装件(carrier insert)，其包含使用针织品方法(hosiery method)由人造短纤维(staple fibres)制成的空间网状物。

已知多种方法用于清洁污水。最为熟知和最广泛使用的方式之一是活化污泥处理。但是，其缺点是反应器的清洁能力被活化污泥系统的有限的生物质保留能力显著地限制。根据经典的方案，在活化污泥反应器之后的沉降阶段有利地工作，只要在反应器内的活化污泥浓度保持在5-6kg/m³的漂浮物浓度以下。如果反应器内的活化污泥浓度比这个高，通过该阶段分离步骤或通过固定其在生物质反应器内可以获得更大的分解能力。首先提到的选择是接着例如通过膜分离方法，而方案的第二组包括生物膜反应器。

在使用编织的天然或合成纤维基纺织品作为生物膜支架的生物膜反应器的情况下，生物膜发展也开始个别地在纺织品纤维上。对于这种的条件是单独的纤维必须在彼此合适距离、足够松散地固定和放置。这种构造的显著优点是如果人造短纤维被分开地考虑，那么用生物膜可以覆盖非常大的比表面积。

根据经验，进一步的优点是如果这些纤维被用作为浸入的生物膜支架元件，非常大量的生物膜形成，其同时具有松散、纤维性的结构，因此保留非常大量生物质而没有物质转移的显著限制是可能的，其在生物膜系统的情况下具有至关重要的重要性。

集中于这种基本原理的数种不同的纺织品-生物膜支架方案已经知道。

由负载纺织品的重量和沉降在支架表面上的生物膜的重量的垂直承载固定纤维和在它们之间不同方向以减轻承载方式构建的生物膜支架部分组成的支架在专利说明书号DE 101 32 546中描述。同时，公开文献号DE 101 43 367进一步描述安排生物膜支架部分的方法以及也含有水平承载固定纤维的构造。

公开文献号US 2008/0245731涉及由水平承载横向编织纤维和连接它们并作为生物膜支架表面的自由纤维组成的生物膜支架纺织品。

专利说明书号DE 197 30 839涉及一种方案，其中生物膜支架部分不是简单地由自由纤维组成，而是有这种纤维产生的环组成。在这种情况下，支架通过在分开的纺织品部分中插入刚性连接杆(stiffening rods)固定，以保证机械稳定性。

描述构造的共同典型特征是它们通过延伸生物膜支架板和以平行位置彼此相邻地放置数个这些板形成空间结构。

专利说明书号US 6.274.035描述由这种彼此接近放置的板构建的生物过滤器单元，该方案基于在板之间的距离通过适合于板自身的距离块保证。由平板构建的结构在该说明书中描述，以及其中具有距离块的板卷起成为紧密型线圈以获得空间结构的方案。

专利说明书号DE 101 32 546描述一种方案，其中单独的支架每个具有框架，然后框架彼此相邻放置。

但是，已知方案的共同优点是由于支架的位置，期望大小的总的表面在特定的基本面积上不可以获得，并且反应器的特定性能仍然在预期之下，或者-特别当使用管状支架时-，存在阻塞的风险，其可能导致反应器的降低的可操作性和可靠性。

已知空间生物膜支架的进一步缺点是难于安排它们形成空间结构，并且由于在节点中连接的负载，存在故障的增加的风险。

根据本发明的支架嵌装件的我们的目的是克服已知方案的缺陷和创造一种方案，其具有简单的结构构造和实现产生相当大的生物膜支架表面，同时没有阻塞的风险，可以实现控制的流动，空间结构的构成和延伸不会导致节点中的静力或机械问题。

根据本发明的构造基于以下公认：如果以自身已知方式产生的纺织品单元彼此连接，使得在连接点总是存在偶数数量的纺织品单元末端，那么以简单方式产生完整的空间结构和延其边缘容易地固定它是可能的，因为通过纺织品单元转移进入节点的力实际使彼此“抵消”，并且因此没有纺织品单元的任何拉力或任何显著负载，由邻近的纺织品单元相连的空间部件可以保持具有合适大的横截面的通道的期望形式，因此可以解决该任务。