CN101056826A - 用于生物反应器的填料装置 - Google Patents

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赫里斯蒂安·乌普霍夫
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Abstract

公开了一种用于小型污水净化设备生物反应器的填料装置以用来分解废水中的有机与/或无机有害物质。该填料装置拥有一个扩大的表面，扩大的表面可以通过使用特殊的纸张得到。纸张被弯折并设置为围绕活性炭滤芯的同心环。纸张自身可以具有由例如硅层、纤维素层以及铝层组成的分层结构。在纤维素层中设置了微生物混合物，尤其是与一部分光合作用的微生物以及一部分发光的微生物组成的微生物混合物，它们实现了废水中有机/无机有害物质的分解。

Description

用于生物反应器的填料装置
技术领域
本发明涉及一种用于生物反应器的、如权利要求1所述的填料装置，一种具有这种填料装置的、如权利要求21所述的生物反应器，一种带有这种生物反应器的、如权利要求27所述的污水净化设备，以及一种用于这种填料装置的、如权利要求29所述的纸张。
背景技术
在不能为城市或乡村的地皮拥有者建造独立的集中排水接口的情况下，如果赋予他们废水清理的义务则必须在原则上装配小型污水净化设备。这种带有全生物式梯台的小型污水净化设备被安装在需要进行废水清理的地皮之内，它们通常用来处理家用污水。被处理过的废水在流经小型污水净化设备之后渗出(只要地下的吸收能力足够)、或者被引向最近的敞开的水域。
为了机械式地净化废水而经常使用多室沉降坑，在多室沉降坑中，不可溶的物质通过沉降沉向地底或者通过漂浮浮向表面，从而将其废水中去除。多室沉降坑可以例如组建为二室坑或三室坑，它们在一个共同的容器里形成并且彼此相连，水能够流过这些室并且不会带有通过沉降以及漂浮获得的不可溶物质。
特别陈旧的房屋以及地皮通常都设有这种多室沉降坑，它们的净化效率就法律规定来讲在原则上是不够的。对于建造新的带有机械式以及生物式隔离梯台的小型污水净化设备的投资付出来讲，受到青睐的为现存的多室设备添置生物式梯台。
废水、废气或者是固体中的有机有害物质的有效分解从根本上需要现代的处理设备。其中，固体可以例如是被污染的建筑物质，在高水位回退期间，通过取暖用油的流出而导致的油的残留物被收集在建筑物质孔隙体系中。
在DE 100 62 812 A1以及DE 101 49 20 447 A1中指出，这种不被期望的有机成分可以通过微生物混合物而分解成液体或固体，这种混合物含有起光合作用的部分以及发光微生物部分。在净化市政废水以及工业废水的方面以及需要消除由被污染的建筑物质带来的油的残留物的污染的时候，设置这种混合物会带来巨大的成功。
在后来公开的专利申请DE 102 53 334中通过下述内容使得微生物的混合进一步形成，即作如下修改，在分解过程期间向有机有害物质的细胞内加入感光剂，然后利用光激发这些感光剂使得形成能够加速有机成分分解的单氧或其它原子团。
在后来公开的专利申请DE 103 30 959.4中展示了一种生物反应器，其中，在容器中设有一个带有催化作用表面的填料装置。呈管形的容器设有多个缺口，在缺口上设有光催化作用的层，层呈条形。这种生物反应器也被称作光反应器，它能够实现非常有效的废水处理。
在后来公开的专利申请DE 10 2004 046693.9中公开了一种生物反应器，由于在容器壁上的光催化层之间设有金刚石层，所以改善了有机有害物质的分解。
已知生物反应器的缺点在于，例如医学污染的废水不能够被净化。
发明内容
因此本发明的任务在于，提供一种可能性以保证更好地净化被污染的废水。
该任务通过下述来解决，即提供一种如权利要求1所述的生物反应器的填料装置、一种如权利要求21所述的生物反应器、一种如权利要求27所述的净化设备以及一种如权利要求29所述的纸张。
按照本发明提供了一种用于生物反应器的填料装置，在该装置中设有用于分解有害物质的微生物。微生物作为生物薄膜位于填料装置的表面处并借助发光的细菌以及光合作用的微生物二者之间的相互作用使得存在于废水中的有害物质分解。为了产生非常有效的净化而优选增大表面，从而使得活性的生物薄膜也被增大。正如已经提到的那样，这可以通过增大填料装置的空隙体积(例如通过应用泡沫材料)来实现。按照本发明能够通过使用纸张实现更大的表面并使得微生物更好地安置，其中，按照本发明的纸张的构成有助于生物薄膜更好地形成并用以改善有害物质的分解，这样一来，即使是存在于废水中的医学残留物也能够被去除。
就此而言优选的是将纸弯折并由此增大表面。
另外，纸张的应用优选为由至少两个层组成，其中的一个层特别用来安置微生物。在这种情况下非常合适的是应用硅质纸，它的一侧具有硅质涂层，另一侧具有由铝或半导体材料/半导体聚合物或金刚石材料构成的涂层。
尤其具有优点的是应用高密度聚乙烯。它能够提高纸张的稳定性并保证纸的弯折即使在出现较高的穿流速度时也能被保持住。
在另外一个优选实施例中，层与热熔胶薄膜、尤其是与EP(环氧化物)胶彼此相连。这保证了层之间非常好的连接，并且不会损害微生物的生长。
尤其具有优点的是按照本发明的填料装置，其中纸张具有由纤维素或纤维垫料构成的附加层。在这个纤维素或普通的纤维垫料层中能够非常有效地形成生物薄膜，并且使得生物反应器的效率进一步提高。
另外一个备受青睐的填料装置按照本发明拥有至少一个凹坑，这个凹坑在另外一个优选实施例中能够伸展到热熔胶薄膜层。从而使得微生物的积累进一步得到改善并使得废水能够渗入纸中，这样一来就能让有害物质被微生物所分解。
在另外一个优选实施例中，由于填料装置呈圆形或漏斗形，所以它拥有一个圆形的截面。这使得生物反应器能够更好地被需要净化的水置换。
对于按照本发明的填料装置来讲，当纸张被设为环形时能够获得非常有效的净化。另外，纸张应优选为围绕活性炭滤芯设置。活性炭过滤器就好比生物薄膜的催化器一样起着作用，从而使得废水被更好地净化。
正如另外一个优选的填料装置实施例所示那样，可以为多个纸环之间提供在其间设置的活性炭滤芯。生物薄膜表面的扩大更加广泛，从而再次提高了含有填料装置的生物反应器的效率。
在另外一个优选实施例中，活性炭滤芯拥有另外被涂覆光催化层，特别是二氧化钛以及/或者铟锌氧化物。光催化层能够支持光合作用的微生物以及发光细菌二者之间的共同作用，从而废水的净化得以改善。
在活性炭过滤器朝向纸张的面被涂覆的时候，按照本发明能够实现一个非常好的结果，因为这样的话可以达到非常高的催化效果。
在另外一个优选实施例中另外设置了一个支承环，它支承着活性炭过滤器以及纸环。这样能够保证的是，即使遇到更大穿流速度也能使得填料装置保持稳定并维持其应有形态。
在一个备受青睐的实施例中，填料器被应用在用于小型污水净化设备的生物反应器中，填料装置被容器包容，容器拥有至少一个开口，通过这个开口可以使得需要处理的废水流入。
在容器的内圆周面上以及/或者外圆周面上设有光催化层的时候，对于净化废水来讲相当具有优势，光催化层例如由二氧化钛或铟锌氧化物构成。当光催化层以条状形态被置于外圆周面上时，优选的是让这些条状物能够分布在生物反应器的纵向上，对于呈圆柱形的生物反应器来讲也就是让这些条状物平行于纵轴分布。
容器的凹槽优选通过冲压而形成，冲压毛边在生物反应器的内部空间内向里延伸。通过这些相对比较尖锐的冲压毛边可以使得层中形成错误的位置，在工作中，生物薄膜优先形成在这些错误的位置所在之处。
容器可以利用一个从底部那里敞开的端面设置为圆柱形或漏斗形。在最后提及的情况中，向下逐渐变窄的容器的侧壁设有用于废水的凹槽，在此期间，位于下方的端面是封闭着的。也就是说，当第一个提及的情况中的穿流沿着轴向从下向上进行的时候，在最后提及的情况中的穿流近似于沿着径向进行。
根据本发明，为了分解有害物质而在填料装置中设置了微生物。在一个优选的解决方案中，微生物以脱乙酰几丁质或生物聚合体的形式化合，填料装置被这种混合物浸渍。除了发光以及光合作用的微生物之外，按照本发明的微生物混合物还可以含有一部分纳米复合材料，纳米复合材料优选带有一个压电式核芯，压电式核芯的表面设有光催化作用的层。这种纳米复合材料在优选实施例中拥有呈纤维状的结构，该结构的长度为20至100nm，直径为2至10nm。
按照本发明的污水净化设备、尤其是带有按照本发明的生物反应器并含有按照本发明的填料设备的小型污水净化设备具有相当的优势，因为废水能够有效地得以净化并且现有污水净化设备的加装没有任何问题。
在另外一个优选实施例中，按照本发明的生物反应器串接一个标准生物反应器。这样就能够非常有效地净化废水。
其它优选实施例以及优选的构造被定义在后述权利要求中。
附图说明
下面借助示图来进一步阐述本发明。它们是：
图1：串接了生物梯台的多室污水净化设备的原理图；
图2：按照本发明的填料装置的截面示意图；
图3：按照本发明的硅质纸张的放大视图；
图4：如图2所示的按照本发明的填料装置在空间中的侧面示意图；
具体实施方式
图1展示的是带有机械梯台的小型污水净化设备1的截面，机械台由多室沉降坑4组成。这种多室沉降坑还多见于(尤其在乡村区域中)多数庄园中。从原理上讲它是一容器6，该容器通过隔离壁8被分割成三个或是更多个局部室，其中在图1中展示了第一室10以及两个另外的室12与13。需要被净化的废水通过流入口14流入多室沉降坑并进入第一室(未被示出)并能够通过位于壁8中的过滤器16流进下一个局部室13，然后再从那里流进局部室12与10。在单个的室10、12之中，可沉降物通过沉淀作用被沉降，而游离物在液体表面18上悬浮。这样选择流出口20，使得沉淀物以及游离物在室10、12中保留，经净化的废水流出时不带有这些杂质。
为了进行生物处理，在室10内设置了生物反应器2作为加装设备，其示有生物梯台。另外可以按照图1所示的那样安装另外一个带有生物反应器3的室12，生物反应器3按照本发明与生物反应器2串接。这里提到的这种传统的生物反应器3在专利申请PCT/DE2004/001491与DE 10 2004 046693.9中有着详尽的描述。
本发明的生物反应器2的主要组成部分是一容器或筛篮22，其在所示实施例中形成为浮子，也就是说它具有足够的浮力以使得它在需要生物处理的废水中能够漂浮。为了对筛篮22定位而在室10中设置了垂直导管24，它能够例如支撑在隔离壁8上和/或多室沉降坑6的侧壁上(见图1中的虚线)。筛篮22沿着这一垂直导管24在图1中的X方向上可推移地设置，从而使得筛篮22能够根据室10中的液体表面18而作为浮子向上或向下移动。
在筛篮22中安置了催化作用的表面，通过该表面能够使得确定的微生物混合物形成生物薄膜。这种微生物混合物在所示发明实施例中由一部分光合作用的微生物以及一部分发光的微生物组成。光合作用的微生物与发光细菌之间的相互作用导致了光合作用的微生物通过发出的光而被激发产生光合作用。微生物推动了以硫化氢和水作为析出物的光合作用并释放硫或氧气。另外微生物还能够使氮乃至硝酸盐化合并分解有机以及无机物质。关于这种微生物混合物的具体组成已经在本申请人的专利申请DE 100 62 812 A1以及DE 101 49 447 A1中被简单地指明。在该申请的说明中按照实施例的描述仅仅阐述了光力学分解的基本步骤。
通过微生物混合物以及筛篮22的催化表面的共同作用能够实现有机物质的光力学分解。物质的光力学分解例如在本申请人的专利申请DE 102 53 334中有所描述。
下面将阐述筛篮22的结构。在所示实施例中，筛篮22在侧面视图中拥有一个大概为圆柱形的几何图形。筛篮22的侧壁在所示实施例中由不锈钢制造并且至少有一部分设置光催化作用的涂层。这个涂层可以设置在筛篮22的内圆周壁和/或外圆周壁上。在所示实施例中的筛篮22由V4A制造并且设有二氧化钛涂层。代替二氧化钛也可以使用铟锌氧化物或类似物。
筛篮22的外圆周壁设有多个缺口26，从而使得需要生物稳定的废水能够从室10流到筛篮22的内部。筛篮的下端面28是封闭的，从而使得筛篮22的流入在本质上沿着径向进行。上端面同样也能被封闭起来。当出现表面位于液面上方的情况时可以放弃封闭。可更换的填料装置30被容纳在筛篮22的内部空间里，它在截面中呈圆形。
如图2所示，填料装置30拥有两个同心环32a、32b，它们由被弯折的纸33构成。这两个环同心围绕一个活性炭滤芯34设置。此外，在这些环32a，32b之间设有另外一个由活性炭过滤材料构成的环36。微生物混合物被再次捕获到纸32a，，32b上，它们在纸上或在纸中形成另外的生物薄膜，从而在填料装置30中也能实现有害物质的光力学分解。
在所示实施例中优点尤其表现在纸是被折弯的。从中能够增大用于形成生物薄膜的表面并且提高生物反应器的效率。
另外一个提高效率的方法能够通过下述内容达到，即使得活性炭过滤器34、36的朝向纸的表面涂上光催化层，因为正如已经阐述过的那样，这样能够增强微生物的相互作用。因此，活性炭过滤器34、36在朝向纸环的表面上拥有带有环氧化物的浸润剂以及带有氧化钛的粉末。
在图2所示的优选实施例中在外的纸环32a的弯折选为约66.6°、直径选为约188mm。内环32b的弯折约为61.5°、直径约为117mm。这意味着内环32b由大约20个折弯组成、外环32a由大约30个折弯组成。为此(在填料装置30的长度优选为大约300mm的情况下)而需要一张边长约为680mm和290mm的纸张用于内环32b并且需要一张边长约为1075mm和290mm的纸张用于外环32a。
与其相反的是在没有纸张弯折的情况下，例如对于外环32a来说只需要一张边长约为590mm×290mm的纸张。由于弯折而使得能够捕获微生物的面积能够大约翻一倍。
活性炭过滤环36的直径约为117mm，这需要使得活性炭的布局约为435mm×290mm。活性炭滤芯34拥有64毫米的直径，因此有必要选择约为300mm×290mm的布局。
如图3所示，按照本发明的硅质纸33拥有多个层。在硅层40下面设有HDPE(高密度聚乙烯)层42。在HDPE层42之下设有由纤维素构成的、用于捕获微生物的层44。对于在这里使用的纸张来讲，在纤维素层44上有一个中间层，中间层通过两个HDPE层43a与43b中的一个层与热熔胶薄膜、特别是与EP胶粘合在一起。下一个层46由PP纤维垫料组成，微生物被又一次置于其中。最后设置的是一双面层，它的内侧由HDPE47构成、外侧由铝49构成。硅/HDPE层40、42以及铝/HDPE层49、47拥有凹坑48。凹坑48也能够伸展到热熔胶薄膜处。
由于微生物不仅位于纤维素层44中，而且也位于PP纤维垫料46中，所以在该实施例中设置了一个特别大的用于微生物的面。由于微生物大量地被聚集在此而使得生物反应器的效率进一步提高。
带有高密度聚乙烯的构造赋予了纸张必要的稳定性，从而即使在过流速度较大的情况下也能使得弯折保持稳固。
代替铝也可以选择半导体材料或金刚石涂层。金刚石涂层能保证建立起交变电场，交变电场能够支持有害物的分解。关于交变电场的建立以及作用在本申请人的专利申请DE 10 2004 046693.9中有所说明。
图4展示的是填料装置30在空间上的侧面视图。被弯折的纸环32a与32b以及活性炭过滤环36和活性炭滤芯34通过支承环50连在一起。支承环50保证填料装置30的稳定。它由三个同心环52、54、56以及一个支承十字叉58组成，支承十字叉58被安装在最里面的环56上并且向最外面的环52延伸。环52、54、56以及支承十字叉58由5mm厚的抗腐蚀钢板制成，并能够借助环氧化泡沫或聚氨酯泡沫与纸环32a、32b或者与活性炭滤芯/活性炭过滤环34、36粘连。
开头所提到的微生物能够集中通过进料管被捕获到填料装置30的纸张上。另外可能的是，利用纳米复合材料使得微生物在制造填料装置30的时候就已经被置放到纸张上。非常成功的是，在尝试中微生物与纳米化合物被分解为脱乙酰几丁质，这些利用纳米化合物被置换的混合物接着(例如通过浸渍)被置入填料装置30之中，从而不会使得微生物被连续地引入，并且有必要按照规则的间距调换填料装置30。
筛篮22能够通过轴承可旋地固定在垂直导管24上。原则上也有可能只把填料装置30可旋转地固定，而筛篮22(更好的说是它的外套)被抗扭地固定在垂直导管24上，从而使得填料装置30相关于外套可旋转。
在所述生物分解期间的温度的升高以及气流的形成、特别是交变电场的形成导致筛篮22或填料装置30旋转，通过旋转一方面能够改善在筛篮22中待处理废水的混匀，另一方面能够改善筛篮22的穿流。
在光能过程中会形成如前所述的交变电场，它通过光催化作用的筛篮22的涂层和填料装置30的涂层、以及通过安置纳米结构得以支持，纳米结构的作用方式在本申请人的专利申请PCT/DE2004/001491中有着详细的阐述。
当从生物分解过程中带来的能量不足以使得填料装置30或筛篮22旋转时，可以给该过程设置独立的驱动装置，该驱动装置带来一个转矩作为用于引起旋转的支持。
有机成分的光力学分解可以通过筛篮22与填料装置30的光催化涂层得以支持。为此，不仅要在筛篮22的内圆周面、而且要在筛篮22的外圆周面以及在填料装置30的活性炭过滤器34、36朝向纸张的侧面均要涂上光催化作用层，例如二氧化钛。这种层被完全涂抹在筛篮22的内圆周面上，也就是说被涂抹在朝向填料装置30的侧面上，而二氧化钛以条状的形态安置在外圆周面处，在它们之间留有能够设置金刚石涂层的区域。这样的金刚石涂层能够通过下述方法以人工合成的方式制造，即让甲烷与氢气以及合适的载体在真空室中加热到约2000°，合适的载体可以由例如铌、硅或陶瓷构成。然后开始发生反应，伴随反应在载体上形成金刚石晶格。然后，这个层被安置在筛篮22的外圆周面上，从而使得设有金刚石层并具有光催化作用的区域逐个地分布。这些区域沿着筛篮22的纵向分布。
在筛篮22催化涂层以及按照前面所述的填料装置30涂层的共同作用中可以调节出相对较强的电磁场。形成的电位差附在设有金刚石涂层的区域上，这些区域起金刚石电极的作用。
关于形成的电磁场的详情在从前先后出版的专利申请DE 103 30959.4以及DE 10 2004 04 6693.9中有所公开，因此不必对此再做其它阐述。
生物反应器2的另外一个特性是，筛篮22的圆形缺口26优选通过冲压来形成，其中，冲压毛边向内、也就是向着填料装置30突出。在该实施例中，在冲压出缺口26之后安置前面所述由二氧化钛构成的光催化作用的涂层。这表明涂层在最外面的尖锐棱边冲压毛边区域内不能被黏附，所以这些毛边始终不被涂覆。在生物反应器2工作期间，生物薄膜积聚在这些不被涂覆的冲压毛边处，也就是说，为了在反应器的内圆周面处形成生物薄膜而使得这些不被涂覆的区域起微生物滋生区域的作用，从而使得有机成分的分解进一步得到改善。
利用按照本发明的生物梯台能够使得物质(TS)的有机成分在筛篮(生物反应器)中通过阻化物的分解以及通过氧气与能量的释放而被减少到低于物质的10％。通过氧气的能量激发而释放出的有助于反应的单氧极其有效地对例如荷尔蒙残留物以及抗生素加以氧化。几秒过后，有机物质通过裂变得以分解并被处理成无害的。与此同时，附在填料装置的弯折纸张上的生物薄膜将可溶于废水的物质分解。
如图1所示，当先前提到的废水净化通过另外一个生物反应器3进行的时候，按照本发明的生物反应器尤其有效。这一另外的生物反应器3优选为如专利申请PCT/DE2004/001491、以及DE 10 2004046693.9中所公开的生物反应器。当然也可以应用每一个能够带来好处的生物反应器。
公开了一种用于小型污水净化设备生物反应器的填料装置以用来分解废水中的有机与/或无机有害物质。该填料装置拥有一个扩大的表面，扩大的表面可以通过使用特殊的纸张得到。纸张被折叠并设置为围绕活性炭滤芯的同心环。纸张自身具有由例如硅层、纤维素层以及铝层组成的分层结构。在纤维素层中设置了微生物混合物，尤其是与一部分光合作用的微生物以及一部分发光的微生物组成的微生物混合物，它们实现了废水中有机/无机有害物质的分解。
附图标记
1   小型污水净化设备
2   生物反应器(按照本发明的)
3   生物反应器(传统的)
4   多室沉降坑
6   容器
8   隔离壁
10  第一室
12  另一个室
13  另一个室
14  流入口
16  壁8中的过滤器
18  液体表面
20  流出口
22  筛篮
24  垂直导管
26  筛篮22中的缺口
28  下端面
30  填料装置
32a 纸环(外部、内部)
32b 纸环(外部、内部)
33  纸张
34  活性炭滤芯
36  活性炭过滤环
40  硅层
42  HDPE层
43a HDPE层
43b HDPE层
44  纤维素层
46  PP烯纤维垫料
47  HDPE层
48  凹坑
49  铝层
50  支承环
52  同心环(外部、中间、内部)
54  同心环(外部、中间、内部)
56  同心环(外部、中间、内部)
58  支承十字叉

Claims (29)

1.用于生物反应器(2)的填料装置(30)，生物反应器(2)用于处理来自市政或工业的废水或者用于处理含有有机或无机有害物质的液体，特别适用于小型污水净化设备(1)，其中，内含用于分解有害物质的微生物，优选具有一部分光催化作用的微生物以及一部分发光的微生物；并且填料装置(30)拥有扩大的表面；其特征在于，填料装置(30)的扩大的表面由纸张(32a，32b)提供。
2.如权利要求1所述的填料装置(30)，其中，扩大的表面由纸张(32a，32b)的至少一个弯折提供。
3.按照前述权利要求之一所述的填料装置(30)，其中，纸张(32a，32b)拥有至少两个层(40，42，43a，43b，44，45，46，47，49)。
4.按照权利要求3所述的填料装置(30)，其中，其中的一个层(4)是硅质的。
5.按照权利要求3或4所述的填料装置(30)，其中，其中的一个层(49)是由铝、以及/或者由半导体材料/半导体聚合物、以及/或者由金刚石材料构成的层，并且/或者是一种压电层。
6.按照权利要求3、4或5所述的填料装置(30)，其中，其中的一个层(42，43a，43b，47)含有高密度聚乙烯HDPE。
7.按照权利要求3、4、5或6所述的填料装置(30)，其中，利用热熔胶薄膜(45)、特别是利用EP胶将层粘连。
8.按照前述权利要求之一所述的填料装置(30)，其中，存在至少三个层，并且这些层(44，46)中的一个层拥有纤维材料、尤其是纤维素和/或PP纤维。
9.按照权利要求8所述的填料装置(30)，其中，微生物设置在纤维材料层(44，46)中。
10.按照前述权利要求之一所述的填料装置(30)，其中，纸张(32a，32b)拥有至少一个凹坑(48)。
11.按照权利要求7与10所述的填料装置(30)，其中，凹坑(48)延伸到热熔胶薄膜(45)。
12.按照前述权利要求之一所述的填料装置(30)，其中，填料装置(30)拥有圆形截面。
13.按照权利要求12所述的填料装置(30)，其中，填料装置(30)呈圆柱形或漏斗形。
14.按照权利要求12或13所述的填料装置(30)，其中，在填料装置(30)的截面中观察到，纸张(32a，32b)被设为圆形。
15.按照权利要求12、13或14所述的填料装置(30)，其中，纸张(32a，32b)围绕活性炭滤芯(34)呈圆环形设置。
16.按照权利要求14或15所述的填料装置(30)，其中，存在多个纸环(32a，32b)。
17.按照权利要求16所述的填料装置(30)，其中，在纸环(32a，32b)之间设有活性炭过滤器(36)。
18.按照权利要求15或17所述的填料装置(30)，其中，活性炭过滤器(34，36)在其朝向纸张(32a，32b)的一面被涂覆。
19.按照权利要求18所述的填料装置(30)，其中，活性炭过滤器(34，36)的朝向纸张(32a，32b)的一面涂覆有光催化层，特别是二氧化钛或铟锌氧化物。
20.按照前述权利要求之一所述的填料装置(30)，其中，填料装置(30)拥有至少一个支承环(50)。
21.一种生物反应器(2)，它用于处理来自于市政或工业的废水，或用于处理载有有机或无机有害物质的液体，特别适用于小型污水净化设备(1)，其中该生物反应器含有用于分解有害物质的微生物混合物，微生物混合物优选带有一部分光合作用的微生物以及一部分发光的微生物，并且该生物反应器带有一个容器(22)，容器(22)含有至少一个用于穿流需要被处理的废水的开口(26)，其特征在于，在容器(22)的内部设有按照权利要求1至20之一所述的填料装置(30)。
22.按照权利要求21所述的生物反应器(2)，其中，容器壁拥有光催化作用的层，该层特别是由二氧化钛和/或铟锌氧化物构成。
23.按照权利要求22所述的生物反应器(2)，其中，光催化层可以一直延伸到容器(22)的内圆周面上，并且在容器(22)的外圆周面上逐段地特别是以条状优选地在纵向上设置。
24.按照权利要求21至23之一所述的生物反应器(2)，其中，容器(22)的至少一个开口(26)被冲压，从而使得冲压毛边向内突出，并在冲压之后安置光催化层。
25.按照权利要求21至24所述的生物反应器(2)，其中，容器(22)和/或填料装置(30)被可旋转地安置。
26.按照权利要求21至25之一所述的生物反应器(2)，其中，微生物混合物含有特别是压电作用的纳米复合材料作为微生物纳米颗粒的补充。
27.带有按照权利要求21至26之一所述的生物反应器(2)的污水净化设备(1)。
28.按照权利要求27所述的污水净化设备(1)，其中，存在至少一个另外的生物反应器(3)。
29.用于生物反应器(2)的填料装置(30)的纸张(40a，40b)，其中的生物反应器(2)如权利要求1至26之一所述并具有层状结构，其特征在于，
拥有层状结构；
硅层(40)；
一个或者多个由高密度聚乙烯构成的层(42，43a，43b，47)；
一个或多个由纤维垫料、特别是由纤维素和/或PP纤维构成的层(44，46)；
热熔胶薄膜(45)，特别是EP胶；以及
层(49)，该层(49)由铝和/或半导体材料/半导体聚合物和/或金刚石材料和/或压电材料构成。
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