CN101087733A - 废料处理系统 - Google Patents

Abstract

在此公开的是一种废料处理系统和使用该系统来处理腐化物，生活污泥或其两者的方法。本文提供的某些实施例涉及废料处理系统，其包括众多阶段，例如，举例来说，众多的配置用于处理生活污泥，腐化物或其两者的生态系统。

Description

废料处理系统

技术领域

本技术的某些实施例涉及配置用于处理腐化物，生活污泥或其两者的废料处理系统和涉及制造和使用该系统的方法。更加确切的说，本技术的某些实施例涉及包括众多生态系统的生活污泥和腐化物的处理系统。

背景技术

处理美国郊区和城镇所产生的腐化物和污泥的污泥和腐化物的处理系统的设计成本的有效性是一个非常具有挑战性的设计问题。处理技术取决于高能机械系统，例如，序批式反应器、活性污泥系统、或者经常以昂贵的成本(例如，大约8.5-20.00美元/1000加仑的腐化物和污泥)来操作的氧化沟。例如，可以参考美国环境保护机构的“Land Application of MunicipalWastewater”，1980，表8-6。活性污泥处理系统，现行使用的最普通的市政废水处理设备，在去除每磅碳时可以产生1-4磅的大气碳。因此，存在一种对于用于处理腐化物和污泥的较少能量密集和环境友好的方法的需求。

发明内容

本文所描述的某些方面和实施例是指废料处理系统和方法，该系统和方法是环境友好的和在从细分部分到市政的大多数规模不同的社区内可升级处理腐化物和污泥的或其两者。

根据第一方面，公开的是一种配置有众多阶段的用于处理处理腐化物，污泥或其两者的废料处理系统。在确定的实施例中，废料处理系统的每一个阶段都配置用于在将流出物输送到废料处理系统中的另一个阶段之前，去除或中和腐化物和/或污泥中的一种或多种组分。废料处理系统中每一个阶段的正确配置可以根据腐化物或污泥中的材料的种类和特性，环境因素(例如，温度，日照数量等)来改变。考虑到本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够本文公开的废料处理系统设计出合适的阶段，和可以效仿的配置将在下文中进行更加详细的讨论。

根据另外一个方面，提供的是一种配置用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统，该废料处理系统使用的总外部能量输入少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，配置为少于大约70-75千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物的废料处理系统被用于处理生活污泥和/或腐化物。在某些实施例中，废料处理系统包括众多阶段，其中某些阶段使用外部能量输入而其他阶段的操作并没有任何用于处理废料的外部能量输入。在又一个实施例中，废料处理系统的每一个阶段使用至少一些用于处理废料的外部能量输入。

根据又一个方面，公开的是一种使用经选择的土地量来配置用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统。在确定的实施例，废料处理系统配置有有效的土地量以提供处理的需要或理想的程度。在某些实施例中，废料处理系统包括多个阶段，每个阶段选择具有至少有效地土地量以处理生活污泥和/或腐化物。正确的土地量可以根据生活污泥和/或腐化物的装填率来确定，和用于经选择的生活污泥和/或腐化物的数量的可以效仿的量将在下文中详细讨论。

根据另一方面，提供一种配置有众多生态系统的废料处理系统。在确定的实施例中，废料处理系统中的每一生态系统被选择，以致生态系统可以使用生态系统中发生的一种或多种生物过程来处理或去除腐化物或污泥中的一种或多种组分。在某些实施例中，生态系统被配置以致在废料处理系统的操作中完全不需要外部能量输入。在其他的实施例中，生态系统被配置以致提供给废料处理系统中的所有生态系统的总外部能量输入不超过大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥或腐化物。

根据又一个方面，提供了一种处理生活污泥和/或腐化物的过程。在确定的实施例中，该过程包括以选定或需要的体积将空气分布到生活污泥和/或腐化物中。该过程进一步包括以选定的或需要的速率来泵送生活污泥和/或腐化物。该过程也可能包括以适合的流动速度来过滤生活污泥和/或腐化物，和任选的是使用泵将流体输送到过滤阶段或过滤设备中。通风和过滤步骤可能在单一阶段中完成或在多个阶段中完成，例如，两个或更多的阶段，其中每一阶段可以是通风的，过滤的或其两者。在另一个实施例中，通风在确定的阶段中完成而过滤在废料处理过程的不同阶段中完成。

本文公开的废料处理系统的实施例在生活污泥和/或腐化物的处理中表现出明显的优势。废料处理系统可以集合以在要求最少的能量和最少的人力和管理时提供对于生活污泥和/或腐化物的有效处理。另外，废料处理系统可以被构造用于降低源自废料处理过程中的环境污染物的数量。本文所提供的废料处理系统的所述的和其他方面，实施例和优势将在下文中进行更加详细的解释说明。

附图说明

某些解释说明用的实施例通过参考以下对应的附图进行描述，其中：

图1A-1G分别显示的是根据某些实施例的表格1-7；

图2A-2G是根据某些实施例的各种示意性的废料处理系统或其中的部件；

图3-18是根据某些实施例的源自下文中特定的实施例1中描述的解释说明用的废料处理系统的流入物和流出物的测量结果；

图19是根据某些实施例的再流动/再循环阶段的实施例；

图20是根据某些实施例的可效仿的废料处理系统的方框图；

图21是根据某些实施例的可效仿的废料处理系统的方框图；以及

图22是根据某些实施例的可效仿的废料处理系统的方框图；

鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到图2A-2G和19-22所显示的配置仅仅是解释说明。本文所公开的废料处理系统的阶段通常可以与一个或更多的其他阶段流体连通以提供腐化物和/或生活污泥的处理所需要的和适当的数量。

具体实施方式

鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到本文所讨论的可以效仿的废料处理系统考虑到减少能源需求，减少的操作人员，减少的碳输出，和获得现有的废料处理系统不会明显获得的其他结果。

在本文中，术语“腐化物”是指从化粪池，污水池，或类似的生活污水厌氧处理系统或收集池中抽吸的液体或固体物质。在本文中，术语“流体连通”是指流体可以流经的路径或通道，即为流体(例如，气体或液体)提供的通道，例如，从第一设备或装置流入到第二设备或装置中，反之亦然。

在本文中，术语“有效的处理体积”是指对生活污泥和/或腐化物的适合的处理量所提供的足够的土地或物质的数量。例如，废料处理系统的阶段被配置用于去除磷，该阶段就具有的有效处理体积为含磷量可以被降低到可以接受的数量，例如，一种等于或小于现行的联邦和/或州规定的数量。

根据某些实施例，提供一种配置用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统，该废料处理系统使用的总外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或处理腐化物，例如，少于大约70-75千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在一些实施例中，废料处理系统包括众多阶段来处理废料，通过分离和堆制固体和通过去除可溶性无机的和有机的化合物到某一浓度来处理废料，所述浓度符合现行的州和联邦关于处理废水和生物体的使用土地的规定。例如，如果废料处理系统被配置符合各州的规定，例如，新墨西哥州，加利福尼亚州，得克萨斯州，路易斯安那州，乔治亚州，新泽西州或爱达荷州，那么在处理过的废水中无机和有机化合物的含量将不会超过上述州所规定的和法定的具体含量，即，新墨西哥法定权限74-6和相关的水质量委员会规定，加利福尼亚州契约22，得克萨斯州的自然资源委员会章程285，路易斯安那州的契约33和其他州中可对比的法令和规定。考虑到公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到被处理的废水中的固体、有机化合物、无机化合物等的最大含量将会取决于处理场的位置，被处理的废水的最终的使用和类似的情形。考虑到公开的利益，本领域内的普通技术人员将能够设计出适合的废料处理系统，该系统使用的能量为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物，并可以提供含有少于需要的或要求的无机物固体，有机物固体和/或其他的物种的数量的被处理的废水。

根据一些实施例，一种配置用于生活污泥和/或腐化物的废料处理系统包括第一阶段，使用外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，第一阶段可以被配置用于以选定的速度将生活污泥和/或腐化物递送到第二阶段。递送速度可以取决于第二阶段的实际配置，而且在确定的实施例中，递送速度为大约20-200升/分/递送100立方米的腐化物或生活污泥/天，更为详细的是，大约50-150升/分/递送100立方米的腐化物或生活污泥/天，例如，大约75-125升/分/递送100立方米的腐化物或生活污泥/天。不希望限制于任何特定的科学原理或上述实施例，第一阶段可以适于分离或氧化生活污泥和/或腐化物中的可溶性气体。在确定的实施例中，第一阶段至少部分通过对生活污泥和/或腐化物进行通风来分离和氧化的可溶性气体。任何适合的通风设备或系统可以用于对生活污泥和/或腐化物进行通风，而且在确定的实施例中，可以使用松散气泡式通风系统。例如，经过配置提供的空气为大约4-8立方米/100立方米体积的松散气泡式通风系统可以用于对生活污泥和/或腐化物进行通风。在使用松散气泡式的通风系统的实施例中，使用总的外部能量输入为大约6-8千瓦/天/100立方米的生活污泥和/或腐化物是可能被使用的。其他适合的通风系统的实施例，包括但不限于，涡轮类型的流动通风设备，其注入和混合液体，空气升液泵，包括围绕空气扩散设备的乙烯聚合物塑料薄膜的松散气泡式扩散器，玻璃硅空气石，融化的氧化铝，多孔渗水的聚乙烯软管，多孔渗水的聚乙烯扩散器，或具有微狭缝的HDPE管道系统和类似物。在某些实施例中，虽然使用的通风系统的类型，总的外部能量输入不超过大约10千瓦/天/输入到第一阶段中的100立方米体积的生活污泥和/或腐化物。

在一些实施例中，第一阶段可能包括均衡容器，例如，储存罐，鼓形圆桶，蓄水池等，被配置有温度控制，即，通过温室或可比较的结构来围绕或部分围绕均衡容器以传递实质衡定和/或可选择的温度到均衡容器中。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，均衡容器可能被配置用于间断通风和配置用于在均等容器中混合生活污泥和/或腐化物。这样的通风和混合可以通过使用多种方法和设备来实现，包括但不限于，空气泵、液压泵、机械混合器、搅拌器和类似物。这样的通风和混合也可能是连续的或不连续的，可能自动与使用的计时器，开关和类似物进行操作，而且通风和混合可能是与流体递送到另一个阶段中是同步，例如，任何有机固体可能从均衡容器中传递到其他的阶段。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，均衡容器中的通风和混合被设计为去除任何不稳定的有机化合物，混合和悬浮的有机固体和被设计为氧化和/或导致硫化物气体(例如，硫化氢，)被除气。另外，均衡容器中的厌氧环境可以作为脱硝作用的地点。在确定的实施例中，通风率为大约为0.8-1.1HP/100立方米的生活污泥和/或腐化物，例如，0.9HP/100立方米的生活污泥和/或腐化物，而且总的通风时间为大约5-9小时/天，例如，大约6-8小时/天。考虑到本公开的利益，其他的适合的通风率和时间可以由本领域内的普通技术人员作出正确的选择。

根据确定的实施例，第一阶段也可以包括适合数量和类型的生物体以提供富营养湖和富营养池的底部的微生物生态系统的生态学样本。在某些实施例中，富营养湖和富营养池的底部的微生物生态学的选择出于其代谢有机化合物的能力，而且更加具体的是，抵抗类型的有机化合物。例如，通过使用本文公开的可以效仿的通风设备和方法，通风可以提供给微生物。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，定期的通风可能有助于更多不同的微生物环境的发展包括，例如，厌氧和需氧的生物体。尽管第一阶段预先确定为厌氧性的，但可能有需氧的微地点，其可能开始生长从与第一阶段流体连通的并发阶段中再循环的细菌群落。在确定的实施例中，第一阶段中的流体含量是被选定的，以致填充和排出循环将发生，例如，需要超过1-3天，更加具体的是大约2天。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，任何适合的允许排出和/或氧化气体产物或厌氧微生物活性的周期可以在填充和排出循环中使用。在确定的实施例中，用于举例说明的微生物生态学包括，例如，细菌种类，可以参考表3(附图1C)，真菌类，例如，可以参考表4(附图1D)，原生动物，例如，可以参考表5(附图1E)，昆虫，例如，可以参考表6(附图1F)，高等动物群，例如，可以参考表7(附图1G)，和能够完成类似表3-7中所列举的生物学过程的生物体。考虑到本公开的利益，在第一阶段中使用的其他合适的微生物和生物体可以是本领域内的普通技术人员的实际选择。

根据一些实施例，一种配置用于生活污泥和/或腐化物的废料处理系统也包括与第一阶段流体连通的第二阶段，使用总的外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物的。在确定的实施例中，第二阶段可以被配置用于将固体从液态的生活污泥和/或腐化物中分离出来。在其他的实施例中，第二阶段可以配置用于稳定生物固体，以致生物固体符合联邦503篇(a)(40C.F.R.§503)的规定，该规定是关于适用于生物固体的土地适用。在又一个实施例中，第二阶段可能被配置为矿化氮的化合物。在另一个实施例中，第二阶段可能被配置为用于将生活污泥和/或腐化物总的体积减少至少大约90-95％。仍然是在另一个实施例中，第二阶段可以被配置用于在没有任何外部能量输入时进行操作。

根据某些实施例，废料处理系统的第二阶段可能包括适合数量和类型的生物体以提供河流系统的三角州地区发现的植物的生态学样本。例如，一种或多种芦苇属(即，芦苇，野芦苇)，芦竹属(即，芦竹)，帕比里(即，帕比里伊蚊)，和/或藨草属(即，莞草植物，加州藨草，水葱)，植物可以被包括在第二阶段种。在确定的实施例中，通常与三角州的植物相关的一种或更多的微生物和无脊椎动物群落也可能包括在第二阶段中。例如，可效仿的微生物和无脊椎动物群落包括，但不限于在表3和表4中所公开的，甲烷八叠球菌和以下无脊椎动物：轮虫动物门，线形动物门，线虫动物门，扁形动物门，环节动物门，膀胱螺(各种蜗牛)，水蚤，无脊椎动物，苔藓植物门，寡毛菊科，摇蛴科和正蚓科(蚯蚓)。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第二阶段可以配置用于从液体中分离有机固体以提供固体的脱水和随后的堆制肥料。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第二阶段中的微生物和无脊椎动物的活性可以将生活污泥和/或腐化物总的体积减少超过大约90％并可以矿化生活污泥和/或腐化物中的氮。在确定的实施例中，固体可以继续在第二阶段中累积到0.5-1.5米的深度，即，大约1.0米，超过7-10年的时间。在某些实施例中，第二阶段提供符合美国环境保护局对于A类生物固体(参考表1(附图1A))的土地适用的规定的固体。在确定的实施例中，第二阶段中的流出物中至少95％的固体被去除，超过99％的含碳的生化需氧量(CBOD)被去除，大约90％的氮被去除，和大约95-99％或更多的金属被去除包括，例如，镉，锌，铜，铅和镍。考虑到本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择适合的三角州植物和微生物和无脊椎动物群落。

根据一些实施例，一种配置用于生活污泥和/或腐化物的废料处理系统也包括与第二阶段流体连通的第三阶段，使用外部能量输入少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，第三阶段包括一种或更多的具有适当的生物体的水生系统，该水生系统具有生物氧化从第二阶段中排出的可溶性的碳和氮的化合物的能力。在某些实施例中，生物体通过提供的氧气大约30-50千克/100立方米的生活污泥和/或腐化物到第三阶段中的流体中进行辅助。被用于提供氧气的正确方法和设备，在确定的实施例中，可能变为一种通风系统，例如，细气泡式扩散系统，其可以用于将氧气递送到第三阶段。例如，一种从压缩机或其他适当的设备的供给空气的细气泡式扩散系统具有输送周围空气(即，大约21％的氧)的能力或纯氧穿过扩散设备，以致氧气溶解在流体中，从而对于需氧微生物体的新陈代谢活动或某种金属和有机化合物的化学氧化是可用时可以采用。在某些实施例中，第三阶段中的总能量需求为少于大约12-28千瓦/天/100立方米的输入第三阶段的流体。

根据一些实施例，第三阶段包括适合数量和类型的生物体以提供亚热带和热带池塘的生态学样本。用于举例说明的植物包括但不限于，水葫芦(凤眼莲)和相关的飘浮的和侵入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物体，大型的和微型的无脊椎动物，鱼类(即，食蚊鱼)，和两栖类动物。列举在表2-7(参考附图1B-G)中的其他生物体。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第三阶段可能适于提供对第二阶段的排出物进行硝化和脱硝作用所需要的微生物环境。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，当粗略进行测量时，第三阶段的环境初始时是需氧的，但当进行精微测量时，第三阶段的环境可能存在厌氧带或区域。

在一些实施例中，第三阶段中的植物的庞大的根部系统为细菌层提供充足的基质，其代谢合成的碳化合物，或将氨转换为硝酸盐，或将硝酸盐转化为氮气。由于在处理过程中使用的大部分细菌是附着生长的微生物体，由植物提供的基质可能极大的提供处理过程的总效率。在细根毛装物上的细菌的合成层可以允许各种平常不会发生的代谢过程的出现。例如，由植物输入细根毛装物的氧分子对于硝化(需氧的)细菌是可用的，而被去除的可能被脱硝细菌层可以将硝酸盐转换为氮气。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，通常适用于较少基质的系统的反应动力学效应比无植物的池塘系统增加了几倍。其结果是，对于通常适用在废料处理系统中的硝化作用的一般要求(例如，CBOD＜30mg/L)对具有飘浮植物生态学的池塘系统来说是不可用的。尽管攫取到的样本处在某些情况或时间超过30mg/L COD，在凤信子的根部毛状物上的微环境条件下，硝化作用照常发生。

为了对更为有效的硝化作用提供氧，一种通风系统，例如，扩散式通风系统可以被使用和定期开关。由于高的碳含量，和第三阶段中的缺氧和厌氧带，脱硝作用也可能发生。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第三阶段中的滞留时间通常比典型的活性污泥系统的时间长大约10-15倍，但是对于可比较的水质含量而言，第三阶段的外部能量需求实质上少于带有活性污泥系统的生活污泥或腐化物处理系统使用的外部能量。

根据一些实施例，一种配置用于生活污泥和/或腐化物的废料处理系统也包括与第三阶段流体连通的第四阶段，使用外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，第四阶段可能被配置用于进一步氧化来自第三阶段的排出物中的碳化合物和氮化合物。在某些实施例中，所述的碳化合物和氮化合物的进一步氧化可以通过使用泵来完成，所述泵输出大约为8-11升/分/立方米的处理污泥/天。在确定的实施例中，第四阶段使用的能量为大约少于16千瓦/天/100立方米的被处理过的生活污泥和/或腐化物。

根据某些实施例和由于生活污泥和/或腐化物可能包含的氮浓度多于正常的生活废水中的氮浓度的5-10倍，额外的硝化作用和脱硝作用可能是必须的。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，一种可能用于硝化生活污泥和/或腐化物的方法是使用微生物体的生物过程。例如，适合在适当的介质中生长附着生长微生物体封闭在适当的壳体中，例如，一种塔，该附着生长微生物体可能被用于硝化生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，第三阶段的后端排出的流出物可能喷射到壳体中的介质上，然后回到第三阶段的前端，即，第三阶段的流入端，此处是第二阶段的流出物被输入。这一过程产生了主要是依靠硝化生物体(例如，亚硝化单胞菌，硝化细菌，Nitrosolubus，亚硝化螺菌属，Nitrosouva，链霉菌属和奴卡菌属)的滴流生物滤器。鉴于本公开的利益，适于所述微生物体生长的介质包括，例如，由高密度的聚乙烯，或聚丙烯，或自然材料，例如，岩石，铁渣，木材，牡蛎壳合类似物。考虑到本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择正确的其他的用于所述的微生物体生长的微生物体和介质。

根据一些实施例，一种配置用于生活污泥和/或腐化物的废料处理系统进一步包括与第四阶段流体连通的第五阶段，使用总外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在确定的实施例中，第五阶段可能适于接收水溶性的氧化氮和氧化碳的化合物和悬浮的固体，以及去除上述化合物和固体而无需使用外部能量输入。

根据一些实施例，第五阶段可能包括适合数量和类型的生物体以提供沼泽地中的生态学样本。例如，第五阶段可能包括通常在沼泽地环境中可以发现的自然出现的植物和微生物群落。可以效仿的自然出现的植物和微生物群落，包括但不限于，香蒲沼泽，Schoenplectrus(a.k.a.藨草属)，芦苇属沼泽，芦竹属沼泽，薹草属沼泽，黑三棱属沼泽，灯心草属沼泽，金丝雀草沼泽，互花米草沼泽，莎草属沼泽，蓼属沼泽，木贼属沼泽，柳属exegua和类似物。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，微生物群落可以在适合的基质上生长，例如，砂砾基质，和沼泽地植物的根部毛状物。砂砾也可以稳定沼泽地植物和为植物提供适合的生长基质。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第五阶段的初始功能是脱硝作用。在第五阶段中发生的其他过程包括但不限于，除磷，通过捕食和吸附来去除病原体(细菌，病毒，蠕虫病)，减少悬浮固体和减少CBOD。同样，任何残留的水溶性金属可能沉积在第五阶段中，例如，通过硫酸盐还原细菌(例如，脱硫弧菌和脱硫肠状菌属)处理的金属硫化物的形式沉积。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够设计出在本文所公开的废料处理系统中使用的适合的第五阶段。

根据一些实施例，一种配置用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统也包括与第五阶段流体连通的第六阶段，使用外部能量输入为少于大约60-80千瓦/100立方米的生活污泥和/或腐化物。在一些实施例中，第六阶段被配置用于去除任何残留的氮和碳的化合物，悬浮的固体和致病生物。在某些实施例中，第六阶段可以使用输出为大约8-11升/分/立方米的生活污泥和/或腐化物的泵。在其他的实施例中，第六阶段的外部能量输入为大约少于16-20千瓦/100立方米的流体。

根据一些实施例，第六阶段可能包括类似于通常在河岸走廊中发现的沙地和沙砾环境的环境，例如，用于举例说明的由J.WWiley公布的，纽约，NY1996，或NRCS NEH654河流恢复手册中Brookes，Andrew和F.Douglas Shields，Jr.，在“River ChannelRestoration”一文中所描述的河岸走廊，出于全部的目的上述文献公开的全部利益在此通过引证被并入本文。在确定的实施例中，流体可能周期循环通过一个或更多的需氧环境中的沙地河床，其中附着生长的生物体，例如，细菌，纤毛虫，大型的无脊椎动物(例如，介形亚纲动物，桡脚类的动物，缓步类动物等)，以残余的有机物为食物来源，包括病菌和病毒。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，从第五阶段的生态系统的氧化还原潜能(ORP)返回到第六阶段中的正的ORP允许完全不同种群的微生物体茁壮成长。尽管第五和第六阶段之间存在某些相似性，第六阶段的主要功能是最终去除悬浮的固体和氧化任何残留的可溶性碳化合物。由于纤毛虫和其他的微型无脊椎动物的滤食动物的理想条件，任何残留的自由游动的微生物体包括，例如，病菌，藻类，病毒，卵母细胞和孢子，成为第六阶段中的生物体的食物。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择第六阶段中适合的生物体，例如，轮虫，线虫类，寡毛纲(环节)动物，壁虱，变形虫和原生动物(参考表5(附图1E))和类以物。

根据一些实施例，第六阶段的流出物可能被用于多种目的，包括但不限于冲洗，冷却水，消防水供给，抽水马桶和小便池的用水和类似的。在某些实施例中，取决于水的质量，需要进一步的使用，例如，反渗透或超过滤或类似物来处理流出物，以致流出物适于用作冲刷和清洁的生活用水。鉴于本公开的利益，第六阶段的流出物的其他的利用将由本领域内的普通技术人员进行选择。在又一个实施例中，如下文将要讨论的再循环/再流动系统可能在释放流出物之前使用。

根据确定的实施例，公开的是一种配置用于处理生活污泥和/或腐化物以提供处理过的废水的废料处理系统。在确定的实施例中，废料处理系统包括众多阶段，每一阶段具有选定数量的土地，有效的处理体积或土地面积以足以实现需要的结果。在确定的实施例中，废料处理系统包括被配置用于分离可溶性气体的第一阶段，该第一阶段配置用于递送大约100立方米的滤出液/100立方米的被输入第一阶段的生活污泥和/或腐化物。在某些实施例中，每处理输入第一阶段的100立方米的生活污泥和/或腐化物，第一阶段被配置使用大约50-100平方米的土地，例如，大约52-80平方米。

在一些实施例中，第一阶段可能包括均衡容器，例如，储存罐，鼓形圆桶，蓄水池等，被配置有温度控制，即，通过温室或可比较的结构来围绕或部分围绕均衡容器以传递实质衡定和/或可选择的温度到均衡容器中。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，均衡容器可能被配置用于间断通风和配置用于在均等容器中混合生活污泥和/或腐化物。这样的通风和混合可以通过使用多种方法和设备来实现，包括但不限于，空气泵、液压泵、机械混合器、搅拌器和类似物。这样的通风和混合也可能是连续的或不连续的，可能自动与使用的计时器，开关和类似物进行操作，而且通风和混合可能是与流体递送到另一个阶段中是同步，例如，任何有机固体可能从均衡容器中传递到其他的阶段。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，均衡容器中的通风和混合被设计为去除任何不稳定的有机化合物，混合和悬浮的有机固体和被设计为氧化和/或导致硫化物气体(例如，硫化氢，)被除气。另外，均衡容器中的厌氧环境可以作为脱硝作用的地点。在确定的实施例中，通风率为大约0.75HP-1.1HP/100立方英尺的污泥和/或腐化物，例如，0.9HP/100立方米的污泥和/或腐化物，而且总的通风时间为大约5-9小时/天，例如，大约6-8小时/天。考虑到本公开的利益，其他的适合的通风率和时间可以是本领域内的普通技术人员的实际选择。

根据一些实施例，第一阶段也可以包括适合数量和类型的生物体以提供富营养湖和富营养池的底部的微生物生态学的生态学样本。在某些实施例中，富营养湖和富营养池的底部的微生物生态学的选择出于其对硫化物和氮化合物进行氧化的能力。通风可以提供给微生物，例如，使用本文公开的可以效仿的通风设备和方法。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，定期的通风可能有助于更多不同的微生物环境的发展包括，例如，厌氧和需氧的生物体。尽管第一阶段预先确定为厌氧性的，但可能是需氧的微地点，其可能开始生长从与第一阶段流体连通的并发阶段中再循环的细菌群落。在确定的实施例中，第一阶段中的流体含量是被选定的以致填充和排出循环将发生，例如，需要超过1-3天，更加具体的是大约2天。这将允许去除挥发性和半挥发性的化合物，和氧化或除气某种有害的化合物，例如，氢化硫。在确定的实施例中，用于举例说明的微生物生态环境包括，例如，细菌，可以参考表3(附图1C)，真菌类，例如，可以参考表4(附图1D)，原生动物，例如，可以参考表5(附图1E)，昆虫，例如，可以参考表6(附图1F)，高度动物群，例如，可以参考表7(附图1G)，和类似物。考虑到本公开的利益，在第一阶段中使用的其他合适的微生物和生物体可以是本领域内的普通技术人员的实际选择。

根据一些实施例，一种废料处理系统也包括与第一阶段流体连通的第二阶段。在一些实施例中，第二阶段可能被配置用于从液体中分离固体。在某些实施中，在处理以天为标准(例如接收365天/年)接收到的100立方米的生活污泥和/或腐化物，第二阶段配置大约5000-17,5000平方米的土地，例如，大约5550到16550平方米。在某些实施例中，流入的腐化物的固体百分比可能有很大的变化，例如，在大约1-6％，即，大约2％。在确定的实施例中，第二阶段中固体的负载率为大约40-140kg/平方米/年，例如，大约45-135kg/平方米/年。在确定的实施例中，第二阶段也可能被配置用于稳定生物固体，矿化氮的化合物，和/或可能被配置为用于将生活污泥和/或腐化物总的体积减少至少大约90-95％。

根据一些实施例，废料处理系统的第二阶段可能包括适合数量和类型的生物体以提供三角州植物的生态学样本。例如，一种或多种芦苇属(即，芦苇，野芦苇)，芦竹属(即，芦竹)，帕比里(即，帕比里伊蚊)，和/或藨草属(即，莞草植物，加州藨草，水葱)，植物可以被包括在第二阶段中。在确定的实施例中，通常与三角州的植物相关的一种或更多的微生物和无脊椎动物群落也可能包括在第二阶段中。例如，可效仿的微生物和无脊椎动物群落包括，但不限于在表3-表5中所公开的，尤其是以下无脊椎动物：轮虫动物门，线形动物门，线虫动物门，扁形动物门，环节动物门，膀胱螺(各种蜗牛)，水蚤，无脊椎动物，苔藓植物门，寡毛菊科，摇蛴科和正蚓科(蚯蚓)。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第二阶段可以配置用于从液体中分离有机固体以提供固体的脱水和随后的堆制肥料。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第二阶段中的微生物和无脊椎动物的活性可以将生活污泥和/或腐化物总的体积减少超过大约90％并可以矿化生活污泥和腐化物中的氮。在确定的实施例中，固体可以继续在第二阶段中累积到0.5-1.5米的深度，即，大约1.0米，超过7-10年的时间。在某些实施例中，第二阶段提供符合美国环境保护局对于A类生物固体(参考表1)的土地适用的规定的固体。在确定的实施例中，第二阶段中的流出物中至少95％的固体被去除，至少大约90％的含碳的生化需氧量(CBOD)被去除，至少大约90-95％的有机氮被去除，和至少大约95-99％的金属被去除包括，例如，镉，锌，铜，锌和镍。考虑到本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择适合的三角州植物和微生物和无脊椎动物群落。

根据一些实施例，一种废料处理系统也包括与第二阶段流体连通的第三阶段。在一些实施例中，第三阶段被配置用于接收第二阶段的流出物。在某些实施例中，第三阶段配置有有效体积大约为3.5-5立方米的土地/从第二阶段接收的每立方米的流出物，或者面积至少大约为2.5-3.2平方米的土地/从第二阶段接收的每立方米的流出物，例如，至少2.8平方米的土地。在确定的实施例中，第三阶段被配置用于氧化水溶性的碳化合物和氮化合物。

根据一些实施例，第三阶段包括适合数量和类型的生物体以提供亚热带和热带池塘或湖泊的生态学样本。在一些实施例中，主要的植物是水葫芦(凤眼莲)和相关的飘浮的和侵入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物体，大型的和微型的无脊椎动物，鱼类(即，食蚊鱼)，和两栖类动物。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第三阶段可能被配置用于提供对第二阶段的排出物进行硝化和脱硝所需要的微生物环境。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，当粗略进行测量时，第三阶段的环境主要是需氧的；但当进行精微测量时，第三阶段的环境也可能存在厌氧带或区域。

在一些实施例中，第三阶段中的植物的庞大的根部系统除去通常适用在废料处理系统中的硝化作用的一般要求(例如，CBOD＜30mg/L)。尽管从水柱中攫取到的样本处在某些情况或时间时超过30-50mg/L COD，凤信子的根部毛状物上的微环境条件为附着生长的微生物体的众多层提供有效的基质表面。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，在根部毛状物的表面上，氧分子穿过植物细胞隔膜并对于细菌的需氧物种是可用的。层周围的细菌也可能具有接收部分由植物的根部毛状物提供的氧的能力。由于层进一步被去除，这些种类可能是厌氧型的细菌。所述层可能对于氮化合物以及碳水化合物和其他的由各种细菌种类的代谢物是可渗透的。为了对更为有效的硝化作用提供氧，一种通风系统，例如，扩散式通风系统可以被使用和定期开关。由于高碳含量，和第三阶段中的缺氧和厌氧带，脱硝作用也可能发生。第三阶段中的滞留时间通常比典型的活性污泥系统的时间长大约10-15倍，但是对于普遍检测和报告的化合物而言的同等的水质量参数来说，第三阶段适于可比较的水质含量的外部能量需求实质上少于带有活性污泥系统的生活污泥或腐化物处理系统使用的外部能量。对于更为抵抗类型的化合物(例如，药品，人体荷尔蒙和个人保健用品)来说，额外的滞留时间允许增加去除所述化合物。其结果是，第三阶段剩余的污染物的数量明显低于由被活性污泥系统所产生的污染物的数量。这种减少通常被怀疑为与化合物的动力和滞留时间成比例。

根据某些实施例，废料处理系统可能包括与第三阶段流体连通的第四阶段。在某些实施例中，第四阶段可能被配置用于接收第三阶段的流出物。在某些实施例中，第四阶段具有有效的处理体积至少为0.5-1.5(至少为大约1)立方米的土地/100立方米的第三阶段的流出物，或至少为大约1.5-2.5平方米的土地/100立方米的输入系统的生活污泥和/或腐化物，例如至少2平方米。

根据某些实施例和由于腐化物可能包含的氮浓度多于正常的生活废水中的氮浓度的5-10倍，额外的硝化作用可能是必须的。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，一种可能用于硝化生活污泥和/或腐化物的方法是使用微生物体的生物过程。例如，使用封闭在适合的壳体(例如，一种塔)之内的适当介质的附着生长的微生物体可能被用于硝化污泥和/或腐化物。在某些实施例中，第三阶段的后端排出的流出物可能喷射到壳体中的介质上，然后回到第三阶段的前端，即，第三阶段的流入端，此处是第二阶段的流出物被输入。这一过程产生了主要是依靠硝化生物体(例如，亚硝化单胞菌，硝化细菌，亚硝酸叶菌，亚硝化螺菌属，Nitrosouva，链霉菌属和奴卡菌属)的滴流生物滤器。用于生长微生物体的适合的介质包括，例如，塑料介质，如，聚丙烯，聚乙烯，砂砾，岩石，铁渣，牡蛎和蛤贝，红杉和类似物。鉴于本公开的利益，用于生长所述的微生物体其他的微生物体和介质可以由本领域内的普通技术人员作出正确的选择。

根据某些实施例，一种废料处理系统可能包括与第四阶段流体连通的第五阶段。在某些实施例中，第五阶段可能被配置为面积至少为大约0.5平方米/立方米的输入系统的污泥和/或腐化物，例如，至少大约0.4-0.6平方米。在某些实施例中，第五阶段可能被配置有有效的处理体积为至少0.9-1.1立方米/立方米的输入系统的污泥和/或腐化物，例如，大约1.0立方米。

根据某些实施例，第五阶段可能包括适合数量和种类的生物体以提供沼泽地的生态学样本。用于举例说明的沼泽地在Mitch和Gosselink中有所描述， Wetlands，2ed Edition.Van NostrandReinhold，纽约，NY1992，出于全部的目的上述公开的利益在此通过引证被并入本文。例如，第五阶段可能包括通常在沼泽地的环境中可以发现的自然出现的植物和微生物群落。可以效仿的自然出现的植物和微生物群落，包括但不限于，香蒲沼泽，藨草属，芦苇属沼泽，芦竹属沼泽，薹草属沼泽，黑三棱属沼泽，灯心草属沼泽，金丝雀草沼泽，互花米草沼泽，莎草属沼泽，蓼属沼泽，木贼属沼泽，柳属exegua和类似物，可以参考表3的细菌和表4的用于举例说明的真菌，以及以下无脊椎动物：轮虫动物门，线形动物门，线虫动物门，扁形动物门，环节动物门，膀胱螺(各种蜗牛)，水蚤，无脊椎动物，苔藓植物门，寡毛菊科，摇蛴科和正蚓科(蚯蚓)。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，微生物群落可以在适合的基质上生长，例如，砂砾基质，和沼泽地植物的根部毛状物。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第五阶段的主要功能是脱硝作用。在第五阶段中发生的其他过程包括但不限于，除磷，通过捕食和吸附地去除病原体(细菌，病毒，蠕虫病)，减少悬浮固体和减少CBOD。同样，任何残留的水溶性金属可能沉积在第五阶段中，例如，通过硫酸盐还原细菌(例如，脱硫弧菌和脱硫肠状菌属)处理的金属硫化物的形式沉积。

根据一些实施例，一种废料处理系统可能包括与第五阶段流体连通的第六阶段。在一些实施例中，第六阶段可能被配置为土地面积至少为大约2-3平方米/立方米的被递送到废料处理系统的污泥和/或腐化物，例如，至少大约2.5平方米。在某些实施例中，第六阶段可能包括类似于通常在河岸走廊中发现的沙地和沙砾环境的环境，例如，用于举例说明的由J.W Wiley公布的，纽约，NY1996，或NRCS NEH654河流恢复手册中Brookes，Andrew和F.Douglas Shields，Jr.，在“River Channel Restoration”一文中所描述的河岸走廊，出于全部的目的上述文献公开的全部利益在此通过引证被并入本文。在确定的实施例中，流体可能周期地循环通过一个或更多的附着有生长的生物体(例如，细菌，纤毛虫，大型的无脊椎动物(例如，介形亚纲动物，桡脚类的动物，缓步类动物等))的需氧环境中的沙地河床，以残余的有机物为食物来源，包括病菌和病毒。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，从第五阶段的生态系统的氧化还原潜能(ORP)返回到第六阶段中的正的ORP允许完全不同种群的微生物体茁壮成长。第六阶段的主要功能是最终去除悬浮的固体和氧化残留的可溶性碳化合物。由于纤毛虫和其他的微型无脊椎动物的滤食动物的理想条件，任何残留地的自由游动的微生物体包括，例如，病菌，藻类，病毒，卵母细胞和孢子，成为第六阶段中的生物体的食物。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择第六阶段中适合的生物体，例如，亚硝化单细胞菌，硝化杆菌，亚硝酸叶菌，硝化刺菌，Nitrosouva，链霉菌和诺卡氏轮虫，Nematodes，寡毛菊属，膀胱螺，蜱螨亚纲，蛭纲，请参考表5中的原生动物和类似物。

根据某些实施例，第六阶段的流出物可能被用于多种目的包括但不限于冲洗，冷却水，消防水供给，抽水马桶和小便池的用水和类似的。在某些实施例中，需要使用，例如，反渗透或超过滤或类似物来进一步处理流出物，以致流出物适于用作冲刷和清洁的生活用水。鉴于本公开的利益，第六阶段的流出物的其他的利用将由本领域内的普通技术人员进行选择。在又一个实施例中，如下文将要讨论的再循环/再流动系统可能在释放流出物之前使用。

根据某些实施例，公开了一种包括众多生态系统的废料处理系统。在某些实施例中，废料处理系统包括第一生态系统。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第一生态系统至少部分以富营养湖或富营养池的底部的微生物生态学为基础。在某些实施例中，第一生态系统被配置用于接收去除了无机废物的污泥和腐化物，例如，通过筛除，过滤或类似的方法。在某些实施例中，第一生态系统可能是封闭的或部分封闭的，例如，在温室或其他的结构中，以提供气味和温度控制，而且第一生态系统可能有选择地装配有位于围绕生态系统的容器或结构的底部的空气分配装置。例如，空气可能周期地或间断地输入到第一生态系统中，与泵，或其他适合的设备共同存在，其将污泥和/或腐化物递送到其他的与第一生态系统流体连通的生态系统中。在某些实施例中，定期的通风可能被用于保持水柱中的固体悬浮物和被用于氧化硫化氢和其他富含营养的微生物体所产生的气体。

在某些实施例中，第一生态系统中的液体含量流入填充和排出的循环将会发生，例如，超过1-3天，更为确切的是大约2天。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，填充和排出循环的利用允许第二生态系统的固体的统一应用，另外，接近两天的平均滞留时间允许硫化氢的氧化，和稳定和半稳定的化合物的氧化或除气作用，例如，石油的碳氢化合物，溶剂和其他通常在腐化物中发现的类似碳氢化合物。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，定期的通风可能有助于更多不同的微生物环境的发展包括，例如，厌氧和需氧的有机物。尽管第一生态系统被预先确定为厌氧的，但可能是很多缺氧的需氧微地点，其可能开始发展从与第一生态系统流体连通的后继生态系统中再循环的细菌群落。

根据某些实施例，废料处理系统可能进一步包括与第一生态系统流体连通的第二生态系统。在某些实施例中，污泥和腐化物从第一生态系统泵送到第二生态系统中。在某些实施例中，第二生态系统至少部分以三角州的植物的生态学为基础，包括但不限于，芦苇，野芦苇，芦竹，帕比里伊蚊，莞草植物，加州藨草，水葱，以及通常与上述的三角州植物相关的微生物和无脊椎群落或选择的或需要的其他生物体，例如表2-7中所列举的。第二生态系统，在某些情况下是作为一种芦苇基层，被配置用于从流体中分离有机固体以提供固体的脱水和后继堆制肥料。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，微生物和无脊椎动物的活性可以将污泥和腐化物的体积减少超过大约90％并可以矿化污泥和腐化物中的氮。固体可以继续在第二生态系统中累积到0.5-2米的深度，即，大约1.0米，超过7-10年的时间。在某些实施例中，第二生态系统提供符合美国环境保护局对于A类生物固体(参考表1)的土地适用的规定的固体。第二生态系统中的流出物中至少95％的固体被去除，超过90％的含碳的生化需氧量(CBOD)被去除，超过大约90％的氮被去除，和超过大约95-99％或更多的金属被去除包括，例如，镉，铜，铅，锌和镍。残留的流出物可能被以重力送料的方式递送到第三生态系统，借助泵，经过流体导管，例如，管道或其他适合的方法将流体从第二生态系统递送到第三生态系统中，考虑到本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够选择适合的方法。

根据某些实施例，可以使用与第二生态系统流体连通的第三生态系统。在某些实施例中，第三生态系统至少部分是以亚热带和热带池塘的生态学为基础的，其中主要的植物是水葫芦(凤眼莲)和相关的飘浮的和侵入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物体，大型的和微型的无脊椎动物，鱼类(主要是食蚊鱼)，和两栖类动物。列举在表2-7中的其他适合的生物体。第三生态系统在某些情况下作为一种水葫芦泻湖。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，第三生态系统可能适于提供对于第二生态系统的流出物进行硝化和脱硝作用所需要的微生物环境。当粗略进行测量时，第三生态系统的环境主要是需氧的；但当进行精微测量时，第三生态系统的环境可能存在厌氧带或区域。另外，由于水葫芦根部系统提供足够数量的基质，CBOD可能被进一步去除。

庞大的根部系统其中之一的利益在于对硝化作用的一般要求，例如，CBOD＜30mg/L，从通常在现有的废料处理系统中的适用的宏观意义上不是有效的。尽管从水柱中攫取到的样本处在某些情况或时间超过30-50mg/L COD，在凤信子的根部毛状物上的微环境条件提供足够的基质表面积给附着生长的微生物体的众多层。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，在根部毛状物的表面，氧分子穿过植物细胞隔膜并对于细菌的需氧物种是可用的。层周围的细菌也可能立即接收部分由植物的根部毛状物提供的氧。由于层进一步被去除，这些种类可能是厌氧型的细菌。所述层可能对于氮化合物以及碳水化合物和其他的由各种细菌种类的代谢物是可渗透的。为了对更为有效的硝化作用提供氧，一种通风系统，例如，扩散式通风系统可以被使用和定期开关。由于高碳含量，和水葫芦泻湖中的缺氧和厌氧带，脱硝作用也可能发生。与被活性污泥系统不同，其不断共享微生物的絮状物并中断共生的微生物生态系统的发展，由水葫芦植物提供的根部毛状物的基质允许共生的细菌层的发展并保留在适当的位置上相对长的时间，例如，大约12个月。第三生态系统中的滞留时间通常比典型的活性污泥系统中的时间长大约10-15倍，但是第三生态系统的外部能量需求实质上少于带有活性污泥系统的生态系统使用的外部能量。另外，较长的滞留时间和第三生态系统的合成的生态系统学的明显的优势在于生态系统能够转化反抗的污染物，其发生通常需要超过8小时以在活性污泥的处理系统中进行处理。对几乎所有先前的污染物(1200或更多的组分)生物学退化的动力是众所周知的而且直接与滞留时间有关。在确定的实施例中，泻湖的微生态系统提供比活性污泥更好的结果，并由于更长的滞留时间，水质得到提高。

在某些实施例中而且由于可腐化物能包括的氮浓度5-10倍高于在一般的生活废水中发现的氮浓度，因此需要额外的硝化作用。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，用于实现上述功能的能量有效的方法依赖于附着生长的微生物体，其生长使用适当的介质，例如，聚丙烯介质，被封装在适当的壳体(例如，一种塔)之内。第三生态系统的后端排出的流体可能喷射到壳体中的介质上，然后回到第三生态系统的前端，即，第三生态系统的流入端，此处是第二生态系统的流出物被输入。这一过程产生了主要是依靠硝化生物体(例如，亚硝化单胞菌，硝化细菌，亚硝酸叶菌，亚硝化螺菌属，Nitrosouva，链霉菌属和奴卡菌属)的滴流生物滤器。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，微生物群落可以在砂砾基质和能够在沙砾中生长的沼泽地植物的根部毛状物中生长。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，沼泽地的主要功能是对流体的脱硝作用。在第四生态系统中发生的其他过程包括但不限于，除磷，通过捕食和吸附去除病原体(细菌，病毒，蠕虫病)，减少悬浮固体和减少CBOD。同样，任何残留的水溶性金属可能沉积，例如，通过硫酸盐还原细菌(例如，脱硫弧菌和脱硫肠状菌属)处理的金属硫化物的形式沉积。

根据某些实施例，第四生态系统的流出物可能被输出到与第四生态系统流体连通的第五生态系统中。在某些实施例中，第五生态系统被改编为类似于通常在河岸走廊中发现的沙地和沙砾环境的环境，例如，用于举例说明的由J.W Wiley公布的，纽约，NY1996，或NRCS NEH654河流恢复手册中Brookes，Andrew和F.Douglas Shields，Jr.，在“River Channel Restoration”一文中所描述的河岸走廊，出于全部的目的上述文献公开的全部利益在此通过引证被并入本文。在可以效仿的配置中，水可能周期循环通过一个或更多的需氧环境中的沙地河床，其中附着有生长的生物体，例如，细菌，纤毛虫，大型的无脊椎动物(例如，介形亚纲动物，桡脚类的动物，缓步类动物等)，以残余的有机物为食物来源，包括病菌和病毒。其他可能包括在第五生态系统中的生物体列举在表2-7中。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，从沼泽地的生态系统的氧化还原潜能(ORP)返回到第六阶段中的正的ORP允许完全不同种群的微生物体茁壮成长。尽管第四和第五生态系统之间存在某些相似性，例如，硝化作用和脱硝作用，第五生态系统的主要功能是最终去除悬浮的固体和氧化任何残留的可溶性碳化合物。由于第五生态系统中的纤毛虫和其他的微型无脊椎动物的滤食动物的理想条件，任何残留的自由游动的微生物体包括，例如，病菌，藻类，病毒，卵母细胞和孢子，成为生物体的食物。被其他的微生物体吸附的病菌是作为有利结果，由于这一过程导致通过将细胞材料重新排列为掠夺性生物体的细胞发展的建立的阻隔而完全破坏病菌。

在某些实施例中，最终流出物的部分可能再循环到第一生态系统中，例如，用于稀释下一阶段的腐化物，和流出物的剩余部分适合于再利用为冲洗用水，消防水供给，冷却水，抽水马桶和小便池的用水和类似用水。从最后的生态系统中排出的流出物中，悬浮的固体和CBOD典型地减少超过99％而且通常是不可检测的。在确定的实施例中，存在于系统中的各种形式的氮总量小于大约10mg/L。

根据某些实施例，本文公开的可以任选的任何配置包括再循环/再返回到第一阶段。在确定的实施例中，再循环/再返回流动位于第五阶段的下游而且可能与第五阶段和第一阶段都是流体连通的。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，再循环/再返回提供了额外的脱硝作用，稀释进入到第一阶段的污泥和/或腐化物，和/或能够将第一阶段和微生物进行再接种。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到再循环/再返回可以被忽略，省略或关闭，发生额外的脱硝作用的位置不是必需或理想。在某些实施例中，再循环/再返回可能被引导到其他阶段而不仅仅是第一阶段，例如，第二，第三，第四，第五，第六阶段或其他的阶段中。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员能够设计出适合的包括再循环/再返回流动的废料处理系统。

根据某些实施例，一种可以效仿的废料处理系统显示在附图2A中。废料处理系统包括与收集池120流体连通的筛选设备110。在某些实施例中，可能采用与众多的收集池或多个筛子流体连通的筛选设备110。在确定的实施例中，筛选设备110被配置用于去除无机物和有机垃圾和粗砂。例如，生活污泥或腐化物可能包括垃圾，例如，拖把，塑料，碎屑，瓶塞和其他的生活废料。筛选设备110可以被配置用于去除，例如，垃圾等制品，和也可以去除沙子，沙砾和粗砂。上述物质的去除可能确保随后的处理过程不被所述无生物降解的材料污染。可以效仿的筛选设备可以从以下公司获得，例如，JWC Environmental(Costa Mesa，CA)，或Franklin Miller(Livingston，NJ)。在某些实施例中，筛选设备110位于收集池120的上游以致腐化物首先流经筛选设备110，然后流入收集池120中，而在其他的实施例中，收集池120位于筛选设备110的上游以致腐化物在任何使用了筛选设备110的筛子之前首先置于收集池120中。

筛选设备110和收集池120通常是通过流体导管115流体连通的。收集池120被配置用于接收来自一个或更多的腐化物和/或生活污泥的运输机的腐化物，或者收集池120可以被配置用于接收来自市政或工业线路中的腐化物。在确定的实施例中，收集池120被配置用于接收大约5000L到大约12,000L的废料，更为具体的是大约7000L到大约10,000L的废料，例如，大约5700L到大约11,355L的废料，或7400L到大约9500L的废料。适合的收集池可以从大多数的商业供应商获得包括，例如，当地的混凝土化粪池制造商，Norwesco(St.Bonifacius，MN)，Accu-Tanks&Equipment Co.(Williams，OR)和类似的公司。

根据确定的实施例，收集池120通过流体导管125与均衡池130流体连通。在确定的实施例中，均衡池130被配置用于提供气温和温度控制，而且可能被随机放置在温室或其他的温度选择或温度控制的环境中。

均衡池130可能包括通风设备，例如，泵，喷雾器，混合器，再生吹风机，活塞空气压缩机，或旋转凸齿压缩机。均衡池可以间断地或连续通风。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，均衡池可能被通风以去除不稳定的有机化合物，混合悬浮的有机固体，和氧化和导致硫化物的除气，例如，硫化氢。均衡池的厌氧环境也可能用于流出物的除氮。为了提供至少部分是厌氧的环境，这些容器可能被间断通风，例如，容器的通风率可以是大约0.9HP/100立方米的腐化物，大约6-8小时/天。所述通风可以人工控制或使用计时器或其他合适的设备进行自动操作。

均衡池130可以通过流体导管135与芦苇基层140流体连通。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，芦苇基层140被配置用于脱水和提供现场的固体肥料堆制。芦苇基层能够去除至少大约97％的固体和含碳的生化需氧量。芦苇基层典型呈正的并不要求外部能量输入，其减少了整个废料处理系统的费用。在大约7-10年之后，例如，被放置在干草列中90天，固体可能从芦苇基层中去除。被稳定的固体通常符合U.S.EPA503篇(a)关于固体土地的适用规定。

在某些实施例中，芦苇基层140包括的基底带有众多层。例如，芦苇基层基底可能包括一种或更多的沙砾层和一种或更多的沙层。在某些实施例中，芦苇基层的基底包括两层沙砾，其中每一层可能是相同或不同类型的沙砾，覆盖有上层的沙层。在某些实施例中，各种不同的植物物种可能被种植在上层的沙层中包括但不限于，芦苇，莞草植物，加州藨草，芦竹，香蒲沼泽domingensus，柳属exegua和其他适合的出现的沼泽地植物。其他的微生物，例如，表2-7中所列举的也可能出现。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，植物的根系穿过沙子并向过能够新陈代谢可溶性的有机化合物的滤捕食的微型无脊椎群落和微生物群落提供额外的基质。植物的茎干有助于阻止有机固体形成不可渗透的硬壳。由植物的茎干和叶子形成的阴影确保部分湿气保留在表面的生物固体中。

在某些实施例中，芦苇基层的负载率可能取决于芦苇基层的大小，现有植物的数量等。在某些实施例中，芦苇基层的负载率大约是45kg/m²/年-大约135kg/m²/年。根据某些实施例，芦苇基层140通过直径大约50mm到200mm的管道系统145与风信子泻湖150流体连通。均衡池130也可能通过流体导管135与风信子泻湖150流体连通。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，风信子泻湖150被配置用于处理水溶性有机固体，悬浮有机固体，脂肪，油和油脂，以及被用于去除废水中的病菌，碳，氮和磷。风信子泻湖典型包括水生植物，海藻，水生无脊椎动物和微生物体。例如，风信子可能包括一种或多种风信子物种，例如，凤眼莲，和/或其他的池塘飘浮植物，例如，Axolla，Lemma，槐叶苹属，柳属，萍蓬草属，金鱼藻，伊乐藻，眼子菜，丁香蓼属，天胡荽属，毛莨属，豆瓣菜属，茨藻属，蓼属，Pistia Stratoide，委陵菜属Palustries(Cinquifoil)，狸藻属(Bladderwort)，狐尾藻(欧蓍草)，金鱼藻属(Horworts)，盐角草属(珊瑚草)，水马齿属(翠菊)和堇菜属Lanceolata(水紫罗兰)。鉴于本公开的利益，其他适合的池塘飘浮植物可以由本领域内的普通技术人员进行实际选择。额外的选择或理想的生物体，例如在表2-7中所列举的，可能也包括在风信子泻湖中。而且不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，植物的根系为有助于废水处理的附着生长的微生物体提供足够的基质。例如，每一成熟的风信子的根系长度可能超过10,00英里，而且表面可能被附着生长的微生物体移植。

在某些实施例中，风信子泻湖可能使用适当的混合设备和通风设施进行混合和/或通风。混合和通风能够促进微生物的多样性。混合和通风可以连续或间断地进行。在某些实施例中，混合和通风是间断地的，以致微生物群落较少可能地被共享力破坏。鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到通风率是可变的，原因在于腐化物和/或污泥的可变性质。在某些实施例中，通风的水平保持足够以维持风信子泻湖中正的氧化还原潜能(ORP)。

根据某些实施例，风信子泻湖150通过流体导管155和流体导管156与滴流生物滤器160流体连通。在某些实施例中，流体导管155被配置用于从风信子泻湖150中将流体输送到滴流生物滤器160中，而流体导管156被配置用于从滴流生物滤器160中将流体输送到风信子泻湖150中。滴流生物滤器160可选择由于氧化保留在水中的碳和氮的化合物，和通过增加水中的氧含量来破坏水中任何剩余的厌氧病菌。滴流生物滤器160的另外一个功能是确保剩余的有机氮或氨化合物被氧化，通过附着滴流生物滤器介质中附着生长的硝化有机物来实现。在某些实施例中，来自风信子泻湖150的水被泵送到圆柱形垂直塔中，其包括大约3.75米的高塔的人工介质。水排回到风信子泻湖，在此发生某些脱硝作用。从滴流生物滤器回流的流体提供通风和硝化的水，其有助于进一步处理所需要的额外的氧和氧化风信子泻湖中的水中残留的碳化合物。

在某些实施例中，滴流生物滤器的循环时间可能是变化的，而且可能与可编程的计时器或其他的适当设备一并控制，以致NH4或其他氮化合物的转换为硝酸盐可以被控制或调整。在某些实施例中，再循环率是可以选择的以致水每天的总体积循环通过滴流生物滤器至少大约2次，更为确切的是至少大约3次，例如4-5次。在某些实施例中，介质的负载率大约是6.4kg BOD/立方米/天。

根据某些实施例，风信子泻湖150也通过流体导管165与地表下的流动沼泽170流体连通。沼泽地的主要功能是去除残留的硝酸盐，悬浮固体，可溶性的有机化合物，磷，石油碳氢化合物，任何可溶性金属，和病菌包括微生物和病毒。在某些实施例中，温室中的风信子泻湖中的流出物溢出到地表下的流动沼泽170中。沙砾和沼泽地植物的根系为附着生长的微生物体提供足够的基质。风信子池塘中的流出物中对于微生物体的必要的处理包括生物去除和修改，在自然界和类似自然的沼泽栖息地中被发现，例如，用于举例说明的在Mitch和Gosselink中有所描述， Wetlands， 2en Edition.Van Nostrand Reinhold，纽约，NY1992，出于全部的目的，其教导在此通过引证并入本文，和在表2-7中所列举的那些。这是一种积极的处理环境，需要较少的维护或不需要维护，和不需要任何外部的能量输入。足够的额外的基质被沼泽地植物提供，其根系穿过沙砾层。沼泽地植物包括但不限于，香蒲沼泽，芦苇，藨草属，芦竹，柳属exegua和薹草属沼泽。额外的适当的生命体，例如在表2-7中所列举的，可能也会出现在沼泽地中。构建的沼泽地可能根据特定的组织和水压负载率来确定大小，其可能是例如，建制负载率＝90kg/公顷/年，水压负载率＝12cm/天，和水压保持时间＝2.5天。

根据某些实施例，地表下的流动沼泽170通过流体导管175与再循环沙地过滤器180进行流体连通。再循环沙地过滤器用于去除所有残留的悬浮固体和CBOD。一般来说，所有存活的排泄物大肠菌和病菌最好被去除。水质被设计为到达处理的流出物的土地适用的州标准。沙地过滤器给附着生长的微生物，尤其是纤毛虫和轮虫(它们是最好的滤食动物)提供极好的基质。使用所述微生物体进行消毒和去除病菌的一个优势在于其与氯，紫外线光不同，病菌的DNA完全被滤食动物的消化系统重新排列。在确定的实施例中，负载率取决于上一处理阶段的水质，和关于处理的流出物的土地适用的州规定。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，负载率越低，最终流出物的水质越好。当前的负载率可以变化，例如，从大约200-400升/平方米/天，例如，大约400升/平方米/天。

根据某些实施例，一种任选的再循环/再流动阶段190显示在附图2A中。再循环/再流动阶段190通过流体导管191与均衡池120进行流体连通。再循环/再流动阶段190也通过流体导管192和流体导管193分别与构建的沼泽地170和再循环沙地过滤器180进行流体连通。不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，再循环/再流动阶段190可以向均衡池130提供流体以稀释下一阶段的污泥和/或腐化物。

鉴于本公开的利益，本领域内的普通技术人员将会认识到额外的阶段可能被包括在本文提供的废料处理系统的实施例中。在某些配置中，所述的额外的阶段可能是介于其中的，即额外的阶段被放置在两个或更多的上文所公开的阶段之间，或者可能位于初始阶段的上游或位于最终阶段的下游。可以效仿的额外的实施例包括但不限于，居间的筛选阶段，抗微生物和抗病菌阶段，化学处理阶段，反渗透阶段，蒸馏，和预过滤阶段，可以使用例如筛子，过滤器或降解粗砂室。举例来说，风信子泻湖的一般操作，每周收割的。收割后的植物被干燥处理和堆制成经济价值很小的废料。然而，干燥的风信子可以向正在生长的某些真菌种类(例如，蘑菇)提供极好的基质。为了干燥的风信子中的基础元素的可能的重排的优势，植物可能在养料和医药用的真菌的任何各种物种的接种的制备过程中被干燥，切细和用巴氏法灭菌。大量接种的风信子可能放置在为了获得最佳生长而进行温度，光线和湿气控制的生长室中。蘑菇需要周期性收割以提供众多充足的口粮。用尽的蘑菇基质可能与来自Vermiculture的芦苇基层的污泥结合。

不希望受到任何特定的科学原理或所述实施例的限制，蚯蚓能够处理来自芦苇基层的污泥，并将这些污泥转变为病菌的自由脱落物，其是非常有价值的改良土壤。当在60-70被圈围在黑暗的围栏之内时，蚯蚓能够处理污泥和任何其他的有机材料，而且同时产生大量的种群。例如，在大约三个星期中，蚯蚓能够完成全部的生活污泥或生活污泥/蘑菇基质产生的改良土壤的过程，其与可售的堆制肥料的生活污泥相比可以出售7-10次。

根据某些实施例，公开一种处理腐化物和/或污泥的过程。在某些实施例中，第一阶段，例如，均衡容器，包括空气分配或通风系统，其包括大约直径为50-100mm的PVC管道系统的网络，其上钻有3-6mm直径的孔。在某些实施例中，通风系统是间断地提供与大约4-8立方米/100立方米的被输入第一阶段的腐化物和/或生活污泥等体积的空气。在某些实施例中，空气通过计时设备控制，其允许提供的空气为大约4-8次/天，总的通风时间为大约为期240到480分钟。在通风系统启动之后大约2-10分钟，一个或更多的泵送设备可能打开以泵送腐化物和/或生活污泥大约15-35分钟，例如，大约16-33分钟，以结合的速度大约700-800升/分/100立方米的接受到的腐化物和/或生活污泥/天。

根据某些实施例，第三阶段，例如，风信子泻湖，可能与通风系统一并被配置。在某些实施例中，第三阶段包括通风或空气分配系统，其包括每平方米表面积上有大约2个细泡通风设备的网络。在某些实施例中，细泡通风设备被放置在第三阶段的正面1/3处。在其他的实施例中，通风系统是间断地提供的空气体积等于大约30-60升/分/100立方米的接受到的腐化物和/或生活污泥/天的体积。在某些实施例中，空气供应通过计时设备控制，其允许提供的空气为大约4-8次/天，大约为期60-90分/周期。根据某些实施例，第四阶段，例如，滴流生物滤器，可能包括适合数量和类型的介质以允许微生物体的生长。

在某些实施例中，第四阶段包括大约4-4.5立方米的聚丙烯介质，其放置在直径为0.75-1.1米高为3-4米的垂直的塔内。在某些实施例中，第四阶段可能被间断地通过一个或过多的泵送设备从第三阶段中注入流体，选择性地由计时设备控制。在一些实施例中，泵送系统的输出速度大约为800升/分100立方米的/接受到的腐化物和/或生活污泥/天，大约80-150次/天，例如，大约90-144次/天，大约3-4分/“开”周期。

在一些实施例中，第六阶段可能包括再循环的沙地过滤器，该过滤器配置有大约140-155立方米的清洗过的沙子(例如，147立方米)/100立方米的生活污泥，有效大小为D10＝1.5-2.5mm(D10是10％的通过给定的过滤尺寸的沙子的大小)。在某些实施例中，沙子放置在9mm和18mm/豆砾石的100mmPVC排出管的矩形的基底上。在某些实施例中，沙子的深度大约30cm到大约60cm深。在另一个实施例中，沙子可能通过直径为25-50mm的PVC管道系统的网络间断地注入，所述网络并排放置而且在37-62cm的中心钻有直径为3-6mm的孔。在某些实施例中，沙地过滤器的注入率为大约400-800升/平方米/天，可能通过一个或更多的泵送设备完成，选择性地由计时设备控制，速度大约为700-800升/分/100立方米的接收到的腐化物和/或生活污泥/天。

根据一些实施例，再循环/再返回流体可以与本文公开的用于举例说明的任何一种配置选用。在某些实施例中，处理的流出物的经选择的体积以大约10,000到300,000升/天/100立方米的接收到的腐化物和/或生活污泥/天的速率循环。在某些实施例中，循环可以通过使用一个或更多的泵设备来完成，所述的泵设备选择性由计时设备控制以返回处理的流出物到第一阶段，或者其他选择的阶段中，速度为大约800升/100立方米的腐化物和/或生活污泥/天。在某些实施例中，流出物再循环到经选择的阶段，使用直径为25-45cm的PVC管。在某些实施例中，循环的流出物通过文氏管设备被与空气一并注入，其使用的泵压力在循环管线中形成真空。在某些实施例中，周围的空气和氧气以社当的速度被注入到循环的水中以确保水有充分饱和的氧。

下文将更为详细的描述某些确定的实施例以进一步举例说明本文公开的可以效仿的方面和实施例。

特定实施例1

下文描述的是一种被构建的可以效仿的废料处理系统。一种通过焊接1/4英寸×2英尺的扁钢条制得的机械过滤筛，一个过滤筛的扁钢条之间的间隔为3/4英寸，第二过滤筛的间隔为3/8英寸。收集池由1500加仑的混凝土池的底部的一半组成，从Montano(Santa Fe，NM)购买。通过放置1/4英寸钢条在混凝土池的中间，混凝土池被分为两个相等的部分。一个30度的“V”槽口堰被切开为划分板，允许腐化物从一侧流动到另一侧。较大的条形过滤筛放置在池的右侧和较小的条形过滤筛放置在左侧或混凝土池的输入侧。收集池与均衡池流体连通，其使用稳定的本地土壤现场构建，和30mil的PVC套管，可以从Snow Company(Albuquerque，NM)商业获得。一种土制的均衡池230(参考附图2B)通过挖掘体积大约为14.2立方米的矩形孔洞和装衬有30mil的PVC套管的孔洞来现场构建。均衡池配置有空气分配系统236，其使用直径50mm的PVC管道系统，在中心30cm钻有6mm的孔洞。筛选设备通过直径100mm的PVC管232与均衡池230流体连通，该PVC管长3米，可以从Dahl Wholesale PlumbingSupply(Santa Fe，NM)购买，通过将机械过滤筛上的输入端连接到管的一端，和将均衡池230的输出端连接到管的另一端上。

具有的面积大约为116平方米的芦苇基层(参考附图2C中的240)通过挖掘116平方米的盆地(装衬有30mil的PVC套管)来构建。一种直径为100mm的PVC排水管，例如，附图2C中的排水管244，被放置在中心直线间隔的顶部。18mm厚19cm深的沙砾层放置在排水管的顶部。其依次被另一个9mm厚12cnm深的豆砾石层覆盖。在该沙砾层的顶部，放置25cm厚的粗砂层。芦苇基层240被配置用于接收均衡池230的释放物，通过泵234经过50cm的PVC管道系统238从均衡池230到放置在粗砂上的50cm的PVC管道系统的网络242来完成。管道系统的网络242被放置以致两排并行的管道系统放置间隔等于芦苇基层的宽度的1/4，其通过配置有直径为50cm的PVC管道系统的集流管进行连接。由50cm的PVC管构成的登板长1.0米，被附着到分配网络上以致四块登板中的每一块都是互相等距的，而且到长边的边缘的距离是长的1/4，和到宽边的边缘的距离是长的1/4。生活污泥和腐化物从均衡池中泵送，通过1/2马力的流出泵234，其由Myers Pump制造，而且可以从TP Pump(Albuquerque，NM)获得。泵的操作通过计时设备和通过位于均衡池中的水银飘浮开关控制。表3提供了在腐化物中发现的用于举例说明的微生物种类的列表。

面积为大约19平方米，体积接近1000L的风信子泻湖250(参考附图2B)通过在当地挖掘矩形盆地和装衬30mil的PVC套管(可以从Snow and Company(Albuquerque，NM)获得)来构建。风信子泻湖任意地可能配有细泡扩散器网络，例如，细泡扩散器255，每一扩散器的转速为300升/分。风信子泻湖被配置用于接收芦苇基层的释放物，通过直径为100mm的PVC管256与芦苇基层的暗渠流体连通来实现。风信子泻湖种植有水生的风信子(凤眼莲)，浮萍，Lemma，满江红和Elodae Densis。

风信子泻湖通过直径为50mm，长3.75米的PVC增强排出管253(由Johns，Manville制造，可从Dahl Plumbing Supply获得)与滴流生物滤器260(参考附图2B，2D和2E)流体连通。滴流生物滤器260填充有聚丙烯介质(由Clarkson Controls制造(Farmington MI))。风信子泻湖的流出物通过泵251经过直径为50mm的PVC262被泵送到滴流生物滤器260，使用的是1/2马力的Myers泵，ME50型，而且可以从TP Pump(Albuquerque，NM)获得，和可以安装在泵控制板(由SJE Rhombus制造，从TP Pump(Albuquerque，NM)获得)上的计时设备控制。滴流生物滤器通过200mm的PVC管254(其长度接近4米)将通风和氮化的水返回到风信子泻湖中。风信子泻湖250也是通过200mm的管252与地表下的流动沼泽270流体连通。风信子泻湖中的水量通过可从垂直位置向上旋转90度的旋转弯管进行控制。

地表下的流动沼泽270(参考附图2F)通过挖掘表面60cm深的矩形盆地并在当地压缩的土壤上放置30mil的PVC套管来构建。两条长宽相等的200mm穿孔管线271被放置在与流动方向成直角的位置上。每一穿孔管线适应沼泽地的水流进和流出的分配和控制的功能。在套管的顶部，12.5mm到25mm清洗和筛选过的沙砾的第一层被放置的深度为60cm。清洗和筛选过的豆砾石的另一层放置在第一沙砾层上深度为12.5cm。沼泽上种植有香蒲angustafolia，水葱，芦苇。表3列出了在沼泽地中出现的代表性的微生物体。沼泽地选择性包括PVC水平调节器272和水平调节配管273，经过PVC水平调节器在该实施例中并没有使用。

再循环沙地过滤器280(参考附图2G)通过在当地土壤上挖掘100cm深的矩形盆地并装衬30mil的PVC套管来构建。100mm的排水PVC管道系统的网络被放置在套管上并覆盖有12.5cm的3/4英寸的沙砾，18cm的3/8英寸的豆砾石和50cm的粗砂。在沙子的顶部，2.5cm的PVC管道系统的网络平行放置，间隔50cm并间隔50cm钻有3mm的孔，其连接到50mm的集流管上，集流管被连接到1500加仑的混凝土池，通过1/2马力的Myers ME50流出泵实现。该泵提供统一剂量的水。泵间断地操作，大约1/5时间打开和4/5时间关闭。泵送到沙地过滤器顶部的管道系统的网络中的水排回到混凝土池中，通过75mm的PVC管来实现，该管连接到沙地过滤器和混凝土池的下层排水沟中。

流入物和流出物的各种含量被测量而且结果显示在附图3-18中。样品定期从流入物，芦苇基层的流出物和最终的流出物中采集并通过准备好的容器中输送到独立的公认的实验室，并根据本领域内众所周知的方法进行检验。

现在参考附图3，在测量了大约630天或以后，流出的砷含量接近不易检测的水平。

现在参考附图4，流出物中生化需氧量(BOD)含量被测量到达低于流入物中测量的BOD的100倍。

现在参考附图5，流出物中测量的化学需氧量(COD)比流入出物中测量的化学需氧量(COD)至少低10倍。

现在参考附图6，流出物中的铜含量在测量了大约450天或以后，几乎不易检测到。

现在参考附图7，在大多数的测量中，流入物中的渣滓大肠菌(FC)含量不易检测到。

现在参考附图8，流出物中的氮化氨含量平均为1.0mg/L，在40％的样品中该含量不易检测到。

现在参考附图9，流出物中的硝酸盐含量在处理的过程中增加，其反映氨和铵转换为硝酸盐。然而，流出物中硝酸盐的氮平均少于大约10mg/L。

现在参考附图10，流出物中的磷含量在大多数的测量中低于检测到的含量。

现在参考附图11，流出物中的铅含量在每一流出物的样品中都没有检测到。

现在参考附图12，流出物和流入物中测量的pH值实质上是相同的而且略微呈碱性。

现在参考附图13，流入物中测量的磷酸盐含量比流出物中的测量的磷酸盐含量平均高出8倍。

现在参考附图14，流出物测量的硫酸盐含量实质上高于流入物中测量的硫酸盐的含量。这反映出硫化物氧化为硫酸盐。

现在参考附图15，流出物中测量的Kieldahl氮总量(TKN)比流入出物中测量的Kieldahl氮总量至少低10倍。

现在参考附图16，流出物中测量的有机碳总量(TOC)比流入出物中测量的有机碳总量至少低50倍。

现在参考附图17，流出物中测量的悬浮固体含量(TSS)比流入出物中测量的悬浮固体含量至少低100倍。

现在参考附图18，流出物中测量的不稳定悬浮固体含量(VSS)比流入出物中测量的不稳定悬浮固体含量至少低200倍。

特定实施例2

一种可效仿的废料处理系统包括通过流体导管与一个或更多的收集池流体连通的机械过滤筛设备。流体收集池通过流体导管与大约200立方米的均衡池流体连通。均衡池具有直径50mm的PVC管道系统的网络，间距50cm而且与吹风机/空气压缩机流体连通，该吹风机/空气压缩机能够提供大约0.9立方米/分/100立方米的接受到的腐化物和/或生活污泥。吹风机通过计时设备和低位浮球控制。均衡池通过4条直径为75mm的PVC套管与4个芦苇基层流体连通，其配有4个1.0-2.0马力的流入泵。腐化物的输送通过计时设备控制，其加强了串联的4个泵中的每一个泵。芦苇基层的表面上腐化物的分配通过100mm的PVC套管网络提供，其布置为7m×7m的网格，其中1米高的登板连接到平均7米的网格上。

芦苇基层的暗渠与大约500立方米体积的风信子泻湖流体连通，这是通过直径为100mm的PVC套管的流体导管实现的。风信子泻湖配有细泡扩散器网络，每个都能提供300升/分的转速，其放置在风信子泻湖的第一个1/3处。通风网络与吹风机/压缩机流体连通，其提供大约50升/分的转速，而且通过计时设备控制。大约6.9立方米的滴流生物滤器通过50mm的PVC管道泵流体连通，借助3/4马力的流入泵，其放置在筛子的拱顶上。流体通过100mm的PVC管道系统返回到风信子泻湖的前端。

风信子泻湖通过100mm的PVC管流体连通和一种水平调节机械(定位在污水坑中的旋转PVC弯管)穿过构建的沼泽地。沼泽地是在当地构建的并装衬有30mil的PVC套管，通过挖掘深0.6cm，总体积为大约250立方米的表面盆地来构建。构建的沼泽地分为40个均等的单元，通过具有均衡流体的4个“V”形槽口堰的分配箱供应，和半腔室的渗透系统被放置在沼泽地的前端与流动方向成直角。在沼泽地的流出物的末端，穿孔的PVC排水管被连接到水平调节装置上，其包括可以从水平位置向上旋转90度的100mm的PVC弯管配件。沼泽地填充有60cm的12.5到25mm的清洗过的沙砾，顶部覆盖12.5cm的9mm的清洗过的豆砾石和种植有宽叶香蒲，植物香蒲，水葱，Scirpus Fluvialitis和芦苇。

构建的沼泽地的流出物与11.25立方米的再利用/再循环/再流通玻璃纤维池570(参考附图19)流通连通。3/4马力的泵572和573通过计时设备控制，通过流体导管574和575将水从池的一个间隔间泵送到的面积为大约245平方米，深度大约为1米的再流通沙地过滤器(RSF)700中。

再流通沙地过滤器(RSF)通过挖掘深大约为1.0米并装衬有30mil的PVC套管的盆地来构建。100mm的穿孔排水管网络放置在套管上中心为7米和覆盖有深度为12.5cm的21mm的沙砾，其依次被15cm的9mm的豆砾石覆盖。最终的粗砂层被放置在沙砾的顶部，深30cm。在粗砂上，50mm的PVC管道系统的网络被放置在30cm的中心并每间距60cm钻有3mm的孔洞。孔洞上有盖以防止沙的进入，但允许水自由流动。整个网络覆盖深12.5cm的9mm的豆砾石。RSF通过暗渠与再流通池流体连通，暗渠收集RSF的滤出液并通过100mm的PVC管577递送到再流通池中的再流通球阀576中。当剩余物经过100mm的PVC管以输出和循环池的一部分时，滤出液的某些部分被循环，3/4马力的泵578循环处理的流出物的一部分或通过流体导管579释放平衡到冲洗系统中。

特定实施例3

附图20显示的是由于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统的方框图。废料处理系统500包括通过流体导管515与均衡容器520流体连通的离心分离机510。离心分离机510被操作用于在将腐化物递送到均衡容器520之前，从腐化物中去除无机和有机的固体。本文的其他部分讨论了用于举例说明的均衡容器的功能，例如，通风和混合。均衡容器520与风信子泻湖530流体连通。风信子泻湖530与滴流生物滤器540通过流体导管545和546流体连通。正如在本文的其他部分的讨论，滴流生物滤器被操作用于硝化流体。风信子泻湖530也通过流体导管547与构建的沼泽地550流体连通。正如在本文的其他部分的讨论，构建的沼泽地适于提供脱硝作用和其他的功能。构建的沼泽地550通过流体导管555与再流通沙地过滤器560流体连通。再流通沙地过滤器的功能在上文中的无数实施例中都有描述，例如，去除残余的悬浮固体和CBOD。用于举例说明的生物体可能在风信子泻中，构建的沼泽地或其他实施例中所讨论的其他阶段中发现，列举在表2-7中(参考附图1B-1G)。

特定实施例4

附图21显示的是用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统的方框图。废料处理系统600包括过通过流体导管615与均衡容器620流体连通的滤器按钮610。过滤器按钮610被操作用于筛选和去除垃圾并用于在腐化物被输送到均衡容器620之前，从腐化物中去除无机和有机固体。本文的其他部分讨论了用于举例说明的均衡容器的功能，例如，通风和混合。均衡容器620与活性污泥系统630通过流体导管625流体连通。活性污泥系统630被配置用于使用高速通风，悬浮固体的再流通和混合来还原CBOD，悬浮的固体和氮。活性污泥系统630可能选择包括过滤器，例如，氮化合过滤器。活性污泥系统630通过流体导管645与构建的沼泽地650流体连通。正如在本文的其他部分的讨论，构建的沼泽地适于提供脱硝作用。构建的沼泽地通过流体导管655与再流通沙地过滤器660流体连通。再流通沙地过滤器的功能在上文中的无数实施例中都有描述，例如，去除残余的悬浮固体和CBOD。用于举例说明的生物体可能在构建的沼泽地或其他实施例中所讨论的其他阶段中发现，列举在表2-7中(参考附图1B-1G)。

特定实施例5

附图22显示的是用于处理生活污泥和/或腐化物的废料处理系统的方框图。废料处理系统700包括过通过流体导管715与均衡容器720流体连通的滤器按钮710。过滤器按钮710被操作用于筛选和去除垃圾并用于在腐化物被输送到均衡容器720之前，从腐化物中去除无机和有机固体。本文的其他部分讨论了用于举例说明的均衡容器的功能，例如，通风和混合。均衡容器720通过流体导管725与序批式反应器(SBR)730流体连通。SBR730被配置用于使用高速通风和泵系统来还原CBOD，悬浮的固体和氮。SBR730可能被任选使用，或被替换使用，延长的通风系统，氧化沟和类似物。SBR730通过流体导管745与构建的沼泽地750流体连通。正如在本文的其他部分的讨论，构建的沼泽地适于提供脱硝作用。构建的沼泽地通过流体导管755与再流通沙地过滤器760流体连通。再流通沙地过滤器的功能在上文中的无数实施例中都有描述，例如，去除残余的悬浮固体和CBOD。用于举例说明的生物体可能在构建的沼泽地或其他实施例中所讨论的其他阶段中发现，列举在表2-7中(参考附图1B-1G)。

当本文引入实施例的要素时，冠词“一”，“一”，“那”和“所述的”意味的是要素的一种或多种。术语“包括”，“包含”，“具有”是一种开放式界限并意味着除了所列举的要素之外还包括其他的要素。考虑到本文公开的利益，本领域内的普通技术人员将能认识到实施例中的各种部件可以相互交换或用其他的实施例中的部件进行替换。如果本文中并入的任何专利，专利申请或公开中的术语与本文使用的术语有冲突，则本文中使用的术语的含义被认为是控制。

尽管本发明的某些方面，实施例和实施方案已在上文中公开，考虑到本文公开的利益，本领域内的普通技术人员将能认识到关于本公开的用于举例说明的方面，实施例和实施方案的添加，替换，修改和转变都是可能的。

Claims (67)

1.一种废料处理系统，该废料处理系统被配置通过分离和堆制肥料固体并去除可溶性无机和有机化合物到某一浓度来处理生活污泥和/或腐化物，所述浓度符合可适用的州和联邦关于处理的废水和生物固体的土地适用的规定，所述废料处理系统适合使用的外部能量输入少于大约70-75千瓦/100立方米的输入到废料处理系统中的生活污泥和/或腐化物。

2.根据权利要求1的废料处理系统，其中废料处理系统包括适合以大约800升/分的均速来输出腐化物和/或污泥的第一阶段，第一阶段进一步适合使用通过配置提供大约4-8立方米的空气/100立方米体积的污泥和/或腐化物的通风系统来分离和氧化可溶性的气体，而且第一阶段进一步通过配置使用的电能为少于大约6-8千瓦/天/100立方米的输入到第一阶段中的腐化物和/或污泥。

3.根据权利要求2的废料处理系统，进一步包括与第一阶段流体连通的第二阶段，第二阶段适合从液体污泥和/或腐化物中分离固体，适合稳定生物固体以致稳定后的生物固体符合联邦503篇(a)关于生物固体的土地适用的规定，适合矿化氮的化合物，和/或适合将污泥和/或腐化物的总体积减少至少大约90-95％而无需任何外部能量输入。

4.根据权利要求3的废料处理系统，进一步包括与上述阶段流体连通的第三阶段，第三阶段包括适合提供第二阶段的流出物中包含的水溶性碳化合物和氮化合物的生物氧化的水生系统。

5.根据权利要求4的废料处理系统，其中生物氧化通过增加30-50千克的氧气/100立方米的第二阶段的流出物来辅助。

6.根据权利要求5的废料处理系统，其中氧气通过由通风系统提供动力的扩散系统递送到第三阶段，具有的外部能量需求少于大约12-28千瓦/天/100立方米的滤出液。

7.根据权利要求4的废料处理系统，进一步包括与上述阶段流体连通的第四阶段，第四阶段适合使用输出为大约8-11升/分/立方米的处理污泥/天的泵来进一步氧化碳化合物和氮化合物。

8.根据权利要求7的废料处理系统，其中泵使用的能量少于大约16千瓦/天/100立方米的流出物。

9.根据权利要求7的废料处理系统，进一步包括与上述阶段流体连通的第五阶段，第五阶段适合用于接收来自上述阶段的可溶性氧化氮和碳的化合物和悬浮固体，和适合用于去除氧化氮和碳的化合物和悬浮固体而无需任何外部能量输入。

10.根据权利要求9的废料处理系统，进一步包括与上述阶段流体连通的第六阶段，第六阶段适合用于去除残余的碳和氮化合物，悬浮固体和致病生物。

11.根据权利要求10的废料处理系统，其中第六阶段配置有设计输出为大约8-11升/分/立方米的污泥和/或腐化物的泵。

12.根据权利要求10的废料处理系统，其中第六阶段通过配置使用的能量为少于大约16-20千瓦/100立方米的输出到第六阶段的流出物。

13.根据权利要求2的废料处理系统，其中第一阶段包括配置用于温度控制和配置用于通风的均衡容器。

14.根据权利要求13的废料处理系统，其中均衡容器包括用于提供通风的泵。

15.根据权利要求2的废料处理系统，其中第一阶段包括富营养湖底的微生物生态学。

16.根据权利要求15的废料处理系统，其中微生物生态学包括一种或多种的甲烷八叠球菌，甲烷丝菌，Methylmonas，甲基细菌属，甲基孢囊菌属，醋酸杆菌属，梭菌属，埃希菌，乳杆菌，Propiombacterium，脱硫肠状菌，脱硫弧菌，脱硫单胞菌，古球状菌，弯曲杆菌，假单胞菌，杆菌，诺卡氏菌，螺旋菌，弧菌，碱杆菌，Paracoccus dentrificans，或硫螺菌属。

17.根据权利要求3的废料处理系统，其中第二阶段包括三角州植物的生态学样本。

18.根据权利要求17的废料处理系统，其中三角州植物包括一种或更多的芦苇，香蒲，芦竹，帕比里或藨草属。

19.根据权利要求17的废料处理系统，其中三角州植物包括一种或更多的芦苇，野芦苇，芦竹，帕比里伊蚊，莞草植物，加州藨草或水葱。

20.根据权利要求19的废料处理系统，其中第二阶段进一步包括一种或更多的与三角州植物相关的微生物和无脊椎动物群落。

21.根据权利要求20的废料处理系统，其中一种或更多的微生物和无脊椎动物群落选选自由甲烷八叠球菌，甲烷丝菌，Methylmonas，甲基细菌属，甲基孢囊菌属，醋酸杆菌属，梭菌属，埃希菌，乳杆菌，Propiombacterium，脱硫肠状菌，脱硫弧菌，脱硫单胞菌，古球状菌，弯曲杆菌，假单胞菌，杆菌，诺卡氏菌，螺旋菌，弧菌，碱杆菌，Paracoccusdentrificans，或硫螺菌属组成的组，和以下无脊椎动物，轮虫动物门，线形动物门，线虫动物门，扁形动物门，环节动物门，软体动物类，膀胱螺，水蚤，无脊椎动物，苔藓植物门，寡毛菊科，摇蛴科和正蚓科。

22.根据权利要求17的废料处理系统，其中三角州植物适合用于将污泥和/或腐化物的体积减少至少大约90％。

23.根据权利要求17的废料处理系统，其中三角州植物适合用于去除被输入第二阶段的至少大约95％的固体。

24.根据权利要求4的废料处理系统，其中第三阶段包括亚热带和热带池塘的生态的生态学样本。

25.根据权利要求24的废料处理系统，其中亚热带和热带池塘的生态包括水生风信子。

26.根据权利要求25的废料处理系统，其中亚热带和热带池塘的生态进一步包括相关的飘浮的和浸入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物，大型和微型的无脊椎动物，鱼类和两栖动物。

27.根据权利要求7的废料处理系统，其中第四阶段包括的微生物适合硝化腐化物和/或污泥。

28.根据权利要求9的废料处理系统，其中第五阶段包括沼泽地的生态学样本。

29.根据权利要求28的废料处理系统，其中沼泽地的生态学样本包括一种或更多的香蒲属，藨草属，芦苇属，芦竹属，薹草属，黑三棱属，灯心草属，金丝雀草，互花米草，莎草属，蓼属，木贼属，柳属exegua。

30.根据权利要求10的废料处理系统，其中第六阶段包括再流通沙地过滤器。

31.根据权利要求30的废料处理系统，其中再流通沙地过滤器包括适合以有机物为食物来源的生物体的需氧环境。

32.根据权利要求31的废料处理系统，其中生物体包括一种或更多的细菌，纤毛虫，介形亚纲动物，桡脚类动物或缓步类动物。

33.根据权利要求10的废料处理系统，其中第一阶段配置用于以大约20-200升/分的均速来输出腐化物和污泥，第一阶段适合使用通过配置提供大约4-8立方米的空气/100立方米体积的通风系统来分离和氧化可溶性的气体，而且第一阶段进一步适合使用的电能为少于大约6-8千瓦/天/100立方米的输入到废料处理系统中的污泥和/或腐化物，

其中第二阶段与第一阶段流体连通，而且第二阶段适合从液体污泥和/或腐化物中分离固体，适合稳定生物固体以致稳定后的生物固体符合联邦503篇(a)关于生物固体的土地适用的规定，适合矿化氮的化合物，和/或适合将污泥和/或腐化物的总体积减少至少大约90-95％而无需任何外部能量输入，

其中第三阶段与第二阶段流体连通并包括适合提供第二阶段的流出物中包含的水溶性碳化合物和氮化合物的生物氧化的水生系统，

其中第四阶段与第三阶段流体连通并适合使用输出为大约8-11升/分/立方米的处理的污泥/天的泵来进一步氧化碳和氮化合物，

其中第五阶段与第四阶段流体连通并适合用于接收来自第四阶段的可溶性氧化氮和碳的化合物和悬浮固体，和适合用于去除氧化氮和碳的化合物和悬浮固体而无需任何外部能量输入，以及

其中第六阶段与第五阶段流体连通并适合用于去除残余的碳和氮化合物，悬浮固体和致病生物。

34.一种配置用于处理生活污泥和腐化物的废料处理系统，该废料处理系统包括：

第一阶段，该第一阶段适合分离可溶性气体和适合输送100立方米/立方米的递送的污泥，第一阶段配置的土地大约为40平方米/天/100立方米的输入第一阶段的污泥和/或腐化物；

与第一阶段流体连通的第二阶段，第二阶段适合从液体中分离固体并且配置的土地为大约16-76平方米/适用于污泥和/或腐化物的年度基准的1000千克的固体，第二阶段进一步配置用于稳定生物固体，矿化氮的化合物，和将污泥和/或腐化物的总体积减少至少大约90-95％；

与第二阶段流体连通的第三阶段，第三阶段适合用于接收第二阶段的流出物和具有3.5-5立方米的有效体积/立方米的从第二阶段输送到第三阶段的流出物，和具有面积至少大约为2.5-3平方米/立方米的输入到废料处理系统的污泥和/或腐化物，第三阶段进一步适合氧化可溶性的碳和氮的化合物；

与第三阶段流体连通的第四阶段，第四阶段适合用于接收第三阶段的流出物和具有的有效处理体积至少为1立方米/100立方米的滤出液和占用大约2平方米/100立方米的输入到废料处理系统的污泥和/或腐化物；以及

第五阶段与第四阶段流体连通并配置有至少大约1.5-1.75平方米/从第四阶段接收到的每立方米的流出物，和配置的有效处理体积为2.5立方米/立方米的输入到废料处理系统的污泥和/或腐化物；以及

第六阶段与第五阶段流体连通并配置的土地至少大约为2.5平方米/立方米的输入到废料处理系统的污泥和/或腐化物。

35.根据权利要求34的废料处理系统，其中第一阶段包括配置用于以大约20-200升/分的均速来输出腐化物和污泥的均衡容器，第一阶段适合使用通过配置提供大约4-8立方米的空气/100立方米体积的通风系统来分离和氧化可溶性的气体，而且第一阶段进一步适合使用的电能为少于大约6-8千瓦/天/100立方米的输入到废料处理系统中的污泥和/或腐化物。

36.根据权利要求34的废料处理系统，其中第二阶段配置用于从液体污泥和/或腐化物中分离固体，用于稳定生物固体以致稳定后的生物固体符合联邦503篇(a)关于生物固体的土地适用的规定，用于矿化氮的化合物，和/或用于将污泥和/或腐化物的总体积减少至少大约90-95％而无需任何外部能量输入。

37.根据权利要求34的废料处理系统，其中第三阶段包括水生系统，该水生系统适合用于提供第二阶段的流出物中包含的水溶性碳化合物和氮化合物的生物氧化。

38.根据权利要求34的废料处理系统，其中第四阶段适合使用输出大约为8-11升/分/立方米的处理污泥/天的泵来氧化碳和氮化合物。

39.根据权利要求34的废料处理系统，其中第五阶段适合用于接收来自第四阶段的可溶性氧化氮和碳的化合物和悬浮固体，和适合用于去除氧化氮和碳的化合物和悬浮固体而无需任何外部能量输入。

40.根据权利要求35的废料处理系统，其中第一阶段包括富营养湖底的微生物生态学。

41.根据权利要求40的废料处理系统，其中微生物生态学包括一种或多种的甲烷八叠球菌，甲烷丝菌，Methylmonas，甲基细菌属，甲基孢囊菌属，醋酸杆菌属，梭菌属，埃希菌，乳杆菌，Propiombacterium，脱硫肠状菌，脱硫弧菌，脱硫单胞菌，古球状菌，弯曲杆菌，假单胞菌，杆菌，诺卡氏菌，螺旋菌，弧菌，碱杆菌，Paracoccus dentrificans，或硫螺菌属。

42.根据权利要求36的废料处理系统，其中第二阶段包括三角州植物的生态学样本。

43.根据权利要求42的废料处理系统，其中三角州植物包括一种或更多的的芦苇，芦竹，香蒲，帕比里或藨草属。

44.根据权利要求42的废料处理系统，其中三角州植物包括一种或更多的芦苇，野芦苇，芦竹，帕比里伊蚊，莞草植物，加州藨草或水葱。

45.根据权利要求36的废料处理系统，其中第二阶段进一步包括一种或更多的与三角州植物相关的微生物和无脊椎动物群落。

46.根据权利要求45的废料处理系统，其中一种或更多的微生物和无脊椎动物群落选选自由甲烷八叠球菌，甲烷丝菌，Methylmonas，甲基细菌属，甲基孢囊菌属，醋酸杆菌属，梭菌属，埃希菌，乳杆菌，Propiombacterium，脱硫肠状菌，脱硫弧菌，脱硫单胞菌，古球状菌，弯曲杆菌，假单胞菌，杆菌，诺卡氏菌，螺旋菌，弧菌，碱杆菌，Paracoccusdentrificans，或硫螺菌属组成的组，和以下无脊椎动物，轮虫动物门，线形动物门，线虫动物门，扁形动物门，环节动物门，软体动物类，膀胱螺，水蚤，无脊椎动物，苔藓植物门，寡毛菊科，摇蛴科和正蚓科。

47.根据权利要求42的废料处理系统，其中三角州植物适合用于将污泥和/或腐化物的体积减少至少大约90％。

48.根据权利要求42的废料处理系统，其中三角州植物适合用于去除被输入第二阶段的至少大约95％的固体。

49.根据权利要求37的废料处理系统，其中第三阶段包括亚热带和热带池塘的生态的生态学样本。

50.根据权利要求49的废料处理系统，其中亚热带和热带池塘的生态包括水生的风信子。

51.根据权利要求50的废料处理系统，其中亚热带和热带池塘的生态进一步包括相关的飘浮的和浸入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物，大型和微型的无脊椎动物，鱼类和两栖动物。

52.根据权利要求38的废料处理系统，其中第四阶段包括的微生物适合硝化腐化物和/或污泥。

53.根据权利要求39的废料处理系统，其中第五阶段包括沼泽地的生态学样本。

54.根据权利要求53的废料处理系统，其中沼泽地的生态学样本包括一种或更多的香蒲属，藨草属，芦苇属，芦竹属，薹草属，黑三棱属，灯心草属，金丝雀草，互花米草，莎草属，蓼属，木贼属，柳属exegua。

55.根据权利要求34的废料处理系统，其中第六阶段包括再流通沙地过滤器。

56.根据权利要求55的废料处理系统，其中再流通沙地过滤器包括适合以有机物为食物来源的生物体的需氧环境。

57.根据权利要求56的废料处理系统，其中生物体包括一种或更多的细菌，纤毛虫，介形亚纲动物，桡脚类动物或缓步类动物。

58.根据权利要求34的废料处理系统，进一步包括配置用于将流出物从第五阶段递送到第一阶段的再循环/再流动阶段。

59.一种配置用于处理生活污泥和腐化物的废料处理系统，该废料处理系统包括：

基于富营养湖或池塘底部的微生物生态学的第一生态系统，第一生态系统适合接收其中的无机垃圾被去除的腐化物和/或污泥，和配置用于提供腐化物和/或污泥的气味和温度控制；

与第一生态系统流体连通的第二生态系统，第二生态系统基于三角州植物的生态学，三角州植物选自一种或更多的芦苇，野芦苇，芦竹，帕比里伊蚊，莞草植物，加州藨草或水葱，和任何相关的微生物和无脊椎动物群落，第二生态系统适合将污泥和腐化物的体积减少至少大约90％，适合去除来自第一生态系统的固体至少大约95％和适合矿化氮；

与第二生态系统流体连通的第三生态系统，第三生态系统基于亚热带和热带池塘的生态学并包括水生的风信子和相关的飘浮的和侵入池塘的植物，藻类，附着生长的微生物体，大型的和小型的无脊椎动物，鱼类和两栖类动物，第三生态系统适合对接收自第二生态系统的流出物进行硝化和脱硝作用；

与第三生态系统流体连通的第四生态系统，第四生态系统包括在沼泽地中自然出现的植物和微生物群落，第四生态系统适合用于脱硝，去除磷，去除病菌和去除来自第三生态系统的流出物中的悬浮固体；以及

第五生态系统与第四生态系统流体连通，第五生态系统基于河岸走廊中的沙地和沙砾，第五生态系统适合用于去除任何悬浮固体和氧化残留在来自第四生态系统的流出物中可溶性碳化合物。

60.一种配置用于处理生活污泥和腐化物的废料处理系统，该废料处理系统包括：

收集池，该收集池配置用于接收生活污泥和腐化物和配置用于从生活污泥和腐化物中分离固体无机物以提供分离的腐化物；

温室，该温室配置用于部分处理分离的腐化物，该温室包括：

与收集池流体连通的均衡容器，该均衡容器配置用于接收来自收集池的分离的腐化物并配置用于提供气味和温度控制，

第一容器与均衡容器流体连通并配置用于在分离的腐化物中进行脱水和堆制肥料固体，第一容器包括一种或更多的配置于芦苇基层中的芦苇植物，

第二容器以第一容器流体连通并配置用于处理分离的腐化物中的可溶性有机化合物，第二容器包括一种或更多的植物，藻类，水生的无脊椎动物或一种或更多的微生物体；

滴流生物滤器与第二容器流体连通并配置用于提供分离的腐化物的硝化和氧化作用，滴流生物滤器配置有一种或多种的生长的硝化微生物；

一种或更多的地表下的流动沼泽与第二容器流体连通并适合用于去除主要来自从第二容器中接受到的部分处理的腐化物中的硝酸盐，悬浮固体，可溶性有机化合物，磷，碳氢化合物，可溶性金属，微生物病菌和病毒性病原体；以及

再流通沙地过滤器与一种或更多的地表下的流动沼泽流体连通并配置用于去除悬浮的固体和配置用于减少接收自一种或更多的地表下的流动沼泽的流体中含碳的生化需氧量以提供处理的腐化物流体。

61.一种处理生活污泥和/或腐化物的过程，该过程包括：

将生活污泥和/或腐化物输入到适合分离和氧化可溶性气体的第一阶段中；

对第一阶段中的流体进行通风；

将第一阶段的流出物输送到第二阶段，第二阶段适合从液体污泥和/或腐化物中分离固体，适合稳定生物固体以致稳定后的生物固体符合联邦503篇(a)关于生物固体的土地适用的规定，适合矿化氮的化合物，和/或适合将污泥和/或腐化物的总体积减少至少大约90-95％；

将第二阶段的流出物输送到第三阶段，其中第三阶段适合提供水溶性碳化合物和氮化合物的生物氧化；

对第三阶段中的流体进行通风；

将第三阶段的流出物输送到第四阶段，第四阶段适合进一步氧化碳和氮化合物；

将第四阶段的流出物输送到第五阶段，第五阶段适合用于接收来自第四阶段的可溶性氧化氮和碳的化合物和悬浮固体，和适合用于去除氧化氮和碳的化合物；

将第五阶段的流出物输送到第六阶段，第六阶段并适合用于去除残余的碳和氮化合物，悬浮固体和致病生物；以及

从第六阶段中输出被处理的废水。

62.根据权利要求61的过程，进一步包括再循环从第三阶段到第一阶段的流出物。

63.根据权利要求61的过程，进一步包括再循环从第四阶段到第一阶段的流出物。

64.根据权利要求61的过程，进一步包括再循环从第五阶段到第一阶段的流出物。

65.根据权利要求61的过程，进一步包括再循环从第六阶段到第一阶段的流出物。

66.根据权利要求61的过程，其中第一阶段使用空气大约为4-8立方米/100立方米的体积被通风。

67.根据权利要求61的过程，其中第三阶段的通风率为大约30-60升/分/100立方米的腐化物和/或污泥。

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