[發明專利]關于植物生命增強產品的新型系統、方法和組合物

在審

• 申請號: 201380070589.6
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN105263888A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 克里斯朵夫·奧特
• 申請（專利權）人: 克里斯朵夫·奧特
• 主分類號: C05F7/00
• 分類號: C05F7/00;C05F11/08
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 龐聰雅

相關申請

本申請要求于2012年11月15日提交的美國專利臨時申請號為61/727,097、標題為“用于廢水處理的氣態和固態副產物的處理的新型系統和方法”的優先權，其涉及于2013年1月25日提交的美國專利申請號為13/750,989、標題為用于將廢水處理的氣態副產物轉化成能量的新型系統和方法，其要求于2009年10月9日提交的美國專利申請號為12/577,129(2013年2月26日已授權，現在為美國專利號8,382,983)的優先權并且是本申請的分案申請，所有這些被合并到本文中用于所有目的。

技術領域

本發明通常涉及廢水處理及其副產物。更具體地，本發明涉及關于從廢水處理和/或其副產物中產生植物生命增強產品的新型系統、方法和組合物。

背景技術

對于種植農作物和飼養動物的牛奶場和農場，其運營過程中要使用大量的水。所產生的廢水實際上主要是有機物并且富有營養。此外，大量的有機物和/或營養素呈現為不易被植物和動物吸收的復雜分子形式。為了與某些地區日益減少的供水保持同步，以及為了降低水和能源成本，嘗試進行廢水處理的解決方案本質上是被動的，而且對于回收營養素而言還提供不了有效的解決方案。所嘗試的解決方案也無法以能被植物和動物利用的形式提供營養素。

發明內容

鑒于以上所述，本發明提供了用于植物和動物生命增強產品的廢水處理和副產物的新型系統和方法。一方面，本發明提供了用于產生植物生命增強產品的系統。所述系統包括：(i)厭氧池，其用于厭氧地消化農產品殘留物，以產生厭氧活性有機殘留物和富氨水；(ii)固體去除子組件，其用于將富氨水從厭氧活性有機殘留物中分離出去，以產生基本上不含氨的厭氧活性有機殘留物；(iii)好氧池，其用于有氧地消化富氨水，以產生好氧活性有機殘留物；以及(iv)混合單元，其用于將厭氧活性有機殘留物和好氧活性有機殘留物混合，以產生植物生命增強產品。

在另一方面，本教導提供了一種用于生產植物生命增強產物的方法。該方法包括：(i)厭氧地消化農業殘留物以產生厭氧活性有機殘留物和富氨水；(ii)好氧地消化富氨水以產生好氧活性有機殘留物；以及(iii)將厭氧活性有機殘留物和好氧活性有機殘留物混合以產生植物生命增強產物。

在又一方面，本教導提供了一種植物生命增強組合物。植物生命增強組合物包括：(i)有效量的可被植物直接吸收的生物可用成分；(ii)有效量的前體成分，其具有比生物可用成分更加復雜的分子結構并在持續時間內轉換成生物可用成分；以及(iii)有效量的催化劑，其促進前體成分轉換成生物可用成分。

在又一方面，本教導提供了另一種植物生命增強組合物，包含：(i)有效量的包括好氧消化輸出的休眠成分；(ii)有效量的已分解的休眠成分，其包括厭氧消化的輸出；以及(iii)有效量的催化劑，其促進休眠成分轉換成已分解的休眠成分。

傳統的廢水處理通常將有害氣體排向環境，引起溫室效應。本教導提供了用于捕獲那些氣體，將那些氣體轉換成有用的能量，并且優選地在基本上封閉的系統中進行上述過程的新穎系統和方法。本教導的許多目的中的一個是將其他方面的有害副產物轉換成有用的能量，優選地使用由廢水處理產生的一些處理水。

此外，本教導所采用的方法認識到生化需氧量(BOD)的概念推動著廢水處理的各個步驟。BOD是眾所周知的參數，其表示用于生物穩定存在的有機物所需的氧的量。根據本教導的優選實施例，在廢水處理的各個階段有效地控制BOD水平的努力不僅依賴于重力和時間。與現有技術的僅依賴于重力和時間的被動處理相比，這允許了本教導提供廢水的主動處理。

通常存在于廢水中的有機物由于各種原因而使用氧并因此消耗了溶解的氧。然而，在處理的某些階段期望必需的高的溶解氧水平用來使微生物生長以消耗存在于廢水處理中的有機物。傳統的方法僅在單一離散步驟中通過將氧引入廢水中以補充耗盡水平的氧來使微生物生長。該步驟提供氧以開始促進天然存在的微生物生長至很大數量，使得它們消耗了廢水中的幾乎全部的有機物和氧。傳統的方法通過實施被動的手段，也就是需要大的消耗空間的容器以將較大的表面面積在長的時間周期內暴露在大氣中，來引入氧。

本教導認識到需要在多個步驟中使用高壓空氣擴散以主動增加廢水中的溶解氧的量，并且通過在特定的反應器中增加表面積與體積比來創建用于天然存在的以及定制引入的細菌生長的主動環境。在本教導的優選實施例中，主動引入氧和增加表面積與體積比的過程在去除固體階段期間較早的開始，并且在傳統方法促進微生物生長之前。