[发明专利]用于处理流体流的设备和执行流体流的处理的方法

说明书

本发明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。

本分案申请是基于中国发明专利申请号201080014312.8(国际申请号PCT/GB2010/000113)、发明名称“用于处理流体流的设备和执行流体流的处理的方法”、申请日2010年1月27日的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明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，本发明涉及废料流的处理，例如从诸如烟道气等的废料流分离二氧化碳。本发明还涉及执行流体流的处理的方法。

背景技术

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.“GreenFuelTechnologies:A Case Study for Industrial Photosynthetic Energy Capture”,March2007,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。