CN103339071B - 模块化生物反应器系统 - Google Patents

Abstract

一种模块化立式生物反应器系统包括多个立式生物反应器室，这些立式生物反应器室各自封闭一个内部体积并且具有大于其宽度尺寸的高度尺寸。该系统包括一个排水歧管，该排水歧管被构形成并且可操作以便保持这些生物反应器室处于一种间隔开的关系，并且该排水歧管限定一个流体通道，该流体通道与这些立式生物反应器室各自的内部体积处于流体连通。该排水歧管可以是一个多部分的歧管。该系统包括一个流体递送组件，该流体递送组件能够被连接至一个流体源并且起作用来将流体从那个源递送至该多个生物反应器各自的内部体积中。该系统可以是模块化的并且可以被重新构形以便适应多种不同的应用。该系统可以与一个水产养殖系统整合并且进行操作以便将含氮废物从该水产养殖系统移除。还披露了用于使用该系统的方法。

Description

模块化生物反应器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年10月15日提交的美国临时专利申请号61/455,063和于2011年10月10日提交的美国专利申请序列号13/269,856的优先权，这些专利申请的披露内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明总体上涉及用于废水处理的系统。更确切地讲，本发明涉及通过多个植物修复过程进行废水处理的生物反应器系统，这些植物修复过程包括根系过滤作用、需氧降解作用、微生物分解、底物介导的催化作用，以及催化降解反应。

发明背景

由于人类活动，在住宅、公用、工业以及农业环境中生成大量的废水。由工业和农业活动所生成的废物流包括多种多样的污染物材料，这些污染物材料包括有机化学品、无机化合物和元素物质，以及生物废物，例如像含氮的废物、硫醇类、硫醇以及硫化物。目前的水处理技术的一个主要限制是管理大量废水的昂贵性质。理想地，废水处理系统应当在废水源处或非常靠近废水源处实施，以便避免与运输流体废物相关联的成本。

目前，水产养殖是用于食物生产的一项正在发展的技术。水产养殖包括：在受控条件下对鱼或其他水生有机体进行养殖，以便使可以在一个给定区域中生成的食用蛋白的质量和数量最大化。水产养殖排放液由包括以下各项的动物废物和未经消化的饲料组成：脂质类、氨基酸、蛋白质、矿物质、多糖类，以及氨（NH₃）和铵离子（NH₄ ⁺）。水生有机体经历提高的氨浓度的毒性作用，这些毒性作用包括菌褶损伤、红细胞损伤以及血液运送氧的能力的下降，连同组织需氧量上的增加。暴露于提高水平的含氮废物中对于水生有机体来说可能是有毒的，而暴露于较低水平可能导致生长上的明显抑制和发病率上的增大。因此，控制一个水产养殖系统中的含氮化合物的水平具有最高重要性。

来源于水产养殖的含氮的废物可以被转化成与以下各项的生长有关的营养素：如绿色植物的自养生物、藻类以及其他异养微生物，并且这种废物在被称为“鱼菜共生（aquaponics）”的一项技术中已经成功地用于植被和微生物的水栽栽培。常规鱼菜共生技术仅包括将含氮的废水流应用到生长的植物的栽培样地。这种途径消耗大量的空间，而该大量的空间可能更加有效地被用于水产养殖衍生蛋白的生产。此外，这类技术不允许对净化水的容易的回收以供在一个水产养殖系统中重新使用。因此，本领域已经寻求实施紧凑、封闭的系统，在这些紧凑、封闭的系统中，这些植物在允许流体流的引入和移除的一个受控环境中生长。然而，这类现有技术系统需要复杂的种植机机床并且难以运输和利用。此外，在不损伤植物的根系的情况下，单株、种植机或植物单元与一个水栽系统和/或现有技术的种植机机床的分离可能是困难的。因此，这类技术在商业上是不可行的并且不能使它们自己适应一个放大试验和自动操作。

如下文在此将会详细解释的，本发明针对一种水栽废水处理系统，该水栽废水处理系统是模块化的并且可以容易地与一个水产养殖系统整合。在那方面，根据在植物和/或水生有机体的生长和采收周期过程中可能所需要的，该系统在大小与形状上可以被重新构形。本发明的系统允许对水从该水栽系统的输入和抽出的完全控制，并且因此可能有利地被用于多种位置和实现方式中，在这些位置和实现方式中，水的保存是重要的。从以下附图、论述以及说明，本发明的这些和其他优点将是清楚的。

发明概述

披露了一种模块化立式生物反应器系统。该系统包括多个立式生物反应器室，每个室具有的高度尺寸大于其宽度尺寸，并且每个室至少部分地封闭一个内部体积。该系统进一步包括一个排水歧管，该排水歧管被构形成并且可操作以便保持该多个立式生物反应器室处于一种间隔开的关系。该歧管限定了一个流体通道，该流体通道与该多个立式生物反应器室各自的内部体积处于流体连通。该系统还包括一个流体递送组件，该流体递送组件能够被连接至一个流体源上，并且该流体递送组件被构形成并且可操作以便将流体从该源递送至该多个生物反应器中每个的内部体积。在具体实施例中，该生物反应器系统可以与一个水产养殖过程结合使用，在该水产养殖过程中，该生物反应器系统的作用为将废物材料从过程流体中移除。

在具体实施例中，该排水歧管是包括多个可互连区段的一个多部分的组件，其中这些区段中的至少一些是被构形成并且可操作以便保持这些立式生物反应器室中的至少一个的多个支持区段。在这个实施例中，该多部分的歧管的一个或多个区段可以是一个连接器区段，该连接器区段被构形成并且可操作以便使这些支持区段中的至少两个互连。

在特定实施例中，该排水歧管可以包括至少一个可移除的端盖，该端盖允许其他部件到该歧管的连接。该系统还可以包括一个泵，该泵与该排水歧管的一个流体通道处于流体连通。该流体递送组件可以被构形成并且可操作以便有选择地并且独立地将流体流动递送至该多个立式生物反应器室中的每一个中。

这些立式生物反应器室可以被构形成并且可操作以便将大量的植物生长培养基保持在其中。在一些实例中，这些立式生物反应器室中的至少一些中的至少部分对于可见光来说是透明的。

该系统还可以包括一个通风机，该通风机工作以抽吸环境大气穿过这些立式生物反应器室中的至少一些，并且该通风机可以与该排水歧管的流体通道处于流体连通。

本发明的系统可以用于修复一个流体本体以便将废物材料从该流体本体中移除。这个流体本体可以包括含来自工业、农业或水产栽培过程的材料的废物；并且在一些实例中，可以将已修复流体重新引回到来自其的过程之中。

附图简要说明

图1是根据本发明的生物反应器系统的一个实施例的透视图；

图2是本发明的一个生物反应器系统的示意描绘；

图3是示出了本发明的一个排水歧管的四个不同支持区段的透视图；

图4是可以用在本发明中的一个立式生物反应器室的透视图；并且

图5是图4的立式生物反应器室的截面图。

优选实施例的详细说明

本发明的生物反应器系统是高度模块化的并且因此可以被构形用于许多不同的应用。同样地，在使用中为适应变化的需要和状况时，该系统可以被重新构形。因此，将要理解的是，本发明可以被实施在许多实施例中；并且虽然将会关于一些具体实施例对本发明进行解释，但是其他实施例在本发明的范围内并且对于本领域的普通技术人员来说将会是容易明白的。

现在参见图1，所示出的是结合一个水产养殖工艺实施的本发明的一个具体生物反应器系统10，在该水产养殖工艺中，鱼被饲养在由一个储槽12所表示的一个受约束的水体中。尽管没有描述，但是本领域的普通技术人员将会理解，储槽12将包括多个辅助特征，如一个曝气和微曝气系统、一个送料器系统、一个温度控制系统，以及用于维持饲养鱼的最佳生长条件的类似物。本发明的生物反应器系统操作以便处理在水产养殖操作中所使用的水，以便将废物材料（并且具体地是含氮的废物材料）从其中移除。

图1的系统10包括多个立式生物反应器室，如代表性的室14a、14b以及14c。因为这些室14被构形成这样使得它们的高度尺寸大于它们的宽度尺寸，所以这些室在此被称为“立式”生物反应器室。总体上，这些立式生物反应器室的高度将会是它们宽度尺寸的至少两倍，并且在具体实例中，是它们宽度尺寸的至少五倍。在这个具体实施例中，这些生物反应器室被构形为多个圆柱形构件，然而在本发明的范围内也考虑了其他形状。

每个生物反应器室被构形成限定可以将一种生长培养基保持在其中的一个内部体积。这种生长培养基可以包括一种植物生长培养基，如土壤、蛭石、膨胀黏土、多孔合成有机或无机材料，及其组合。该生长培养基还可以包括用于以下各项的生长的一种培养基：真菌类、藻类、细菌类、原生动物类、线虫类或环节动物类，并且照这样可以包括一种微粒培养基、固体材料、片材或纤维、淤浆，或类似物。在其中这些生物反应器室被用于植物的生长的那些实例中，这些生物反应器室总体上将会由至少部分地不透明的材料制成；然而，在其他实例中，栽培在其中的有机体的性质将会需要使得这些室的至少一部分被制成是透光的。所有这类实现方式可以由本领域的普通技术人员容易地完成。

这些生物反应器室14由一个排水歧管16支持并且被支持在其上。如本领域的普通技术人员将会了解，支持可以通过一个橡胶联轴器、一个模制在内的连接器，或任何其他这类装置。这个排水歧管16限定了构成一个流体通道的一个内部空间，并且这个流体通道与被支持在其上的每个立式生物反应器室14的内部体积处于流体连通。图1的排水歧管16包括多个单独的支持区段，例如支持区段18，这些支持区段各自接合并且支持至少一个立式生物反应器。这些支持区段被连接至多个连接器部分上，如连接器部分20上，该连接器部分在这个实例中限定了一个中央通道，该中央通道是与这些每个支持区段的排水通道相连通的。以这种方式，每个立式生物反应器的内部体积均与该歧管的排水通道处于共同的连通中。

图1的安装进一步包括一个流体递送组件22，该流体递送组件可与储槽12中的一个流体（如水）源相连接，并且该流体递送组件操作以便将该流体递送至这些立式生物反应器中。在这方面，该流体递送组件22包括多个单独的立管管道，如立管管道24a，这些立管管道各自将流体递送至对应的立式生物反应器中。如下文中将会更详细解释的，该流体递送组件可以包括一个或多个阀、泵、过滤器等，并且可以是可操作的以便根据可能的需要有选择地并且独立地将流体递送至这些立式生物反应器14中的每一个中。

递送至这些立式生物反应器的流体运送着营养材料，如在这个实施例中所描绘的，这些营养材料培育植物和微生物有机体的生长。这些植物、底物化学作用以及微生物生态学进而消耗了该流体流的含氮的废物产物和/或其他不想要的组分，由此修复该流体。已经流动穿过这些立式生物反应器室的已修复流体被收集在该排水歧管之中。这种流体可以被重新定向返回至水产养殖储槽12中，或该流体可以用于一些其他工艺之中。

从图1将会看出：歧管16上的这些立式生物反应器室14的间距和数量可以发生变化。这可以通过在一个特定的歧管区段上添加或移除多个室或通过完全地替换一个歧管区段来实现。当该系统在使用中时构形并且重新构形该系统的能力是重要的，因为这允许维持在生物反应器室中生长的植物维持着一个理想的间距。如将会从图1看出的，当这些植物在尺寸上有所生长时，这些单独的生物反应器室的间距可以被增大以适应增大的植物尺寸。同样，以下是重要的：这些生物反应器的立式构型允许每个室中一株单一植物的有效生长。因此，在不干扰毗邻植物的根系的情况下，可以容易地实现多株单独植物的采收。因此，该系统的模块化性质允许植物以一个最佳密度生长，从而使所生产的植物材料的量最大化，并且因此使可以在一个给定区域中进行修复的流体的体积最大化。

现在参照图2，所示出的是总体上类似于图1的生物反应器系统的一个生物反应器系统30的示意描绘。图2的系统30包括多个生物反应器室，例如室14a、14b以及14c，在此以俯视图示出所有这些生物反应器室。如以上总体上所描述的，生物反应器室14由一个排水歧管16和一个流体递送组件22支持并且与它们相连通。

这个实施例的排水歧管16是包括多个可互连区段的一个多部分的组件。这些区段中的一些是支持区段18a、18b、18c、18d、18e以及18f，这些支持区段被构形成在一个竖直取向上接合并且支持这些立式生物反应器室。这些支持区段18由多个连接器区段20a-20e连接在一起，并且将会注意到，连接器区段20a、20c以及20e都是四端口十字形的连接器区段，而连接器区段20b和20d是笔直的区段。如将会理解的，连接器区段可以不同地被构形成允许本发明的其他实现方式，并且在那方面，可以包括弯曲的连接器区段、T形的连接器区段、L形的连接器区段等。排水歧管16提供并且限定了一个排水通道，该排水通道与这些立式生物反应器14各自的内部体积处于连通，并且在那方面，用于从这些内部体积收集并且排出流体。

图2中进一步示出的是一个流体递送组件22，该流体递送组件操作以将流体从一个源运输至这些立式生物反应器14中的每一个中，在这个实例中，该源是一个水产养殖储槽12。在这个实施例中，流体递送系统22包括置于储槽12内的一个进入端口32。这个进入端口总体上被放在该储槽的底部附近，并且典型地将会包括一个筛网、过滤器或类似物以便防止过量的微粒物质或异物进入该流体递送组件之中。流体递送组件22可以包括一个泵34，该泵被布置以便将流体从储槽12移动至这些生物反应器14中，并且该流体的流动总体上由箭头指示。在一些实例中，多个额外的泵可以被置于该系统中的下游更远处以便维持一个流体流动，并且这样一个泵显示在参考号36处。但是，将要理解：在该系统中的下游还可以放置多个其他水泵。并且在再其他实现方式中，流体流动可以至少部分地由重力维持并且受一个或多个电磁阀的控制。

该流体递送组件是可操作的以便将一个单独的流体流动引导至每个立式生物反应器中，并且可以被特别地构形以便允许对流体到每个生物反应器的流动进行分离地并且独立地调整。在那方面，与每个立式生物反应器相关联的立管或递送管道可以包括一个阀，如在此被显示为与这些立式生物反应器相关联的阀38a-38d，这些立式生物反应器由排水歧管16的支持区段18a和18b保持。图2中进一步示出的是流量阀40a和40b，出于进一步控制流体流动的目的，这些流量阀被布置以便隔离流体递送组件的多个部分。如本领域的普通技术人员将会了解的，这些流体流量阀可以用其他方式来放置。也可以在数量上增加或减少这些流体流量阀。例如，在高压下工作大的系统中，如在40a和40b处所示的那些阀中的一个或多个阀可以沿平行于这些歧管区段18延伸的管线进行放置。所有这些阀38、40可以包括简单的开/关阀或它们可以是计量阀，并且可以处于人工或自动控制下，并且在一些实例中，可以由一个控制回路控制，该控制回路进一步操作以感测具体地是这些立式生物反应器的湿度水平或监测流体源的水化学性质。

在该系统的操作中，流体经由进口32从该流体源被取出并且由该流体递送组件递送至这些单独的生物反应器室14的一个或多个中。这种流体渗滤穿过置于该室中的生长培养基或其他材料，并且该流体在这样做的过程中通过在这些生物反应器室中生长的这些植物或其他有机体而被生物修复、催化地转化或以其他方式被转化。已修复流体由排水歧管收集并且根据可能所希望的被返回至储槽12或至这类其他位置。流体流动可以由一个泵42辅助，并且在具体实施例中，一个筛网或过滤器44可以被置于已修复流体流之中。

在许多实例中，控制生长培养基中的湿度、氧气、污染物以及温度水平是必需的并且是希望的，并且这可以通过对由如以上所讨论的流体递送组件递送至这些生物反应器室的流体的量进行控制来完成。同样，通过对穿过这些室的环境大气的流动进行控制可以进一步使该室内的生长条件最佳化。这可以通过使用与这些室的内部体积处于连通的一个风扇、泵或其他这类通风装置来实现。在一个具体实现方式中，一个通风风扇46被布置成与歧管16的排水通道处于流体连通。这个通风风扇46从排水通道排出气体（或将气体输入至该排水通道）并且用于建立穿过这些生物反应器的一个受控的气体流动。穿过单独的室的一个选定大气的流动可以有选择地通过使用与该室相关联的挡板、阀或类似物来控制。

本发明的系统的模块化性质允许将其他装置简单并入到该系统中的，这些其他装置包括监测装置、泵、过滤器、递送装置等。在这方面，该歧管的这些部件的末端部分可以装配有可移动封盖，如封盖48a、48b、48c。同样，流体递送系统22的各种区段可以被构形成包括多个可释放连接器和盖子，以便允许该流体递送系统的展开和重新构形。

将会理解的是，以这种方式，本发明的这些系统可以容易地被构形和重新构形以用于各种应用。在植物生长模式中，可以改变这些立式生物反应器室的数量、间距，并且在一些实例中，可以改变这些立式生物反应器的大小。同样，流体递送组件和排水歧管的构型可以视情况而同样地发生变化。该系统还可以被重新构形成适应被处理的废物流体的体积或浓度上的改变。该系统的模块化性质还允许该系统易于被组装并且被拆卸以用于运输。

现在参见图3，所示出的是模块化排水歧管系统的部件的一些具体构型的透视图。部件50a是一个歧管区段，该歧管区段被构形成保持并且支持四个立式生物反应器室，并且在这方面，该歧管区段包括四个分离的联接部分52、54、56以及58。如在此所示出的，这些联接部分是简单的套环并且被构形成直接地或间接地接合一个生物反应器室的一个圆柱形末端部分。在其他实施例中，这些联接器可以包括多个保留特征，如螺纹、闭锁凸耳、凸缘、管接头、“O”形环或类似物。在一些具体实例中，联接可以通过使用一个弹性体套管简单地实现，该弹性体套管保持这些生物反应器室与该歧管的联接部分相接合。如从图3将会看出的，该歧管区段的末端部分是打开的，并且如在此以上所解释的，这个末端部分可以由一个盖子或隔板构件封锁，并且这个密封件可以是可反转的或固定的。图3还示出了歧管区段50b和50c，这些歧管区段总体上类似于段50a，但是这些歧管区段被构形成对应地保持六个和十个立式生物反应器。

在本发明中所使用的这些立式生物反应器可以具有各种构型。在一个简单实施例中，这些立式生物反应器由管子的多个圆柱形区段构成。典型的长度范围是从1至5英尺，并且典型的直径在从2英寸至2英尺的范围之中。在一些具体实施例中，这些区段的直径是在4至12英寸的范围中并且长度是在1至4英尺的范围之中。

在一些实例中，根据本发明，立式生物反应器室可以具体地被构形成包括多种专用结构。图4是可以用在本发明的实践中的立式生物反应器室60的一个具体构型的透视图。在具体实例中，这个室60由一种模制聚合物材料制成并且具有一个总体上圆柱形的构型。该室具有与其整体模制的一个流体供应立管部分62，并且这个流体供应立管部分62包括一个有倒钩的装配件64，该有倒钩的装配件被构形成可与一个流体供应管线相接合。图4的立式生物反应器60进一步包括同样与其整体模制的一个溢流排水部分66并且在其下端并入多个闭锁凸耳68a、68b，这些闭锁凸耳用于与排水歧管相接合。生物反应器60还包括模制到其中的定位夹70a、70b以及70c。这些夹70的作用为夹持一个辅助物件，如以在72处的虚线所示的一个植物支持框架。

现在参见图5，所示出的是图4的立式生物反应器60的截面图。图5更好地示出流体供应立管62和溢流排水管66的内部结构。如从图5将会注意到的，立式生物反应器60包括整体地模制到该立式生物反应器的底部末端中的一个筛网部分74。筛网部分74用于辅助将一种生长培养基保持在该室内。其他特征，如清除端口、手柄等也可以模制到该立式生物反应器之中。

实验部分

对本发明的总体上显示在图1和图2中类型的一种系统的功效进行评估。流出物来源于一个水体，在该水体中，具有重量的范围是从250-450g的鱼以100条鱼/m³的密度被囤积在一个700加仑的系统之中。这种流出物流动穿过本发明的一个生物反应器系统，该生物反应器系统包括24个立式生物反应器室，每个立式生物反应器室具有的体积容量为5145cm³。每个生物反应器包括了含轻质膨胀黏土骨材的一种生长培养基并且包括了已建立根发育的成熟（1kg总重量）陆生植物。在该流出物被输入至该系统中之前并且在一个2分钟的生物反应器接触处理时间之后，测量硝酸盐、氨、磷、钾、钙、镁、硫酸盐、铁、铜、锰、锌、硼、钼以及氯化物的水平。在这个系统中，营养素的唯一来源来自鱼饲料和生成的水产养殖流出物。数据汇总在以下表1之中。

表1

如将会看出的，即使是在一个相对短暂的接触时间之后，也实现了关键污染物氨和硝酸盐的非常显著的减少。同样，还实现了关键金属铜、锰、锌以及铁的显著减少。这样，已处理的水流适用于重新引入到该水产养殖系统中或用于在其他应用中使用。

本发明的这些系统可以由多种材料制成，这些材料包括金属、聚合材料、陶瓷、天然材料（如竹子）、复合物以及前述各项的各种组合。在一些具体实例中，已经发现在本发明中使用聚合材料（如聚氯乙烯）是尤其有利的，因为这类材料是惰性的、轻质的并且稳定的，并且可以容易地模制成多种形状。

如以上所提及，本发明是模块化的并且可以许多不同的构型来实施。此外，如同流体处理部件（如辅助泵、通风机等）可能被并入一样，传感器和控制系统（如温度控制系统、气体传感器、离子传感器、电测量传感器等）可以容易地并入在其中。虽然前述系统显示为结合一个水产养殖装备来使用，但是将要理解的是，本发明的系统可以在其他生物修复应用中实施。例如，已经发现，某些植物和催化底物在螯合铅和其他重金属方面非常有效。在一些情况下，使用仅微生物生物质和选择性的底物，这些生物反应器可以被操作以便螯合、钳合并且生物转换流出物中的废物产物。在这样的实例中，该系统可以被操作以将污染物从工业过程流体、受污染的地下水等移除。本发明的所有这类修改和变体在本发明的范围之内。前述附图、论述以及描述说明一些具体实施例，但是不打算是对本发明的实践的一个限制。以下权利要求书、包括所有等效物限定本发明的范围。

Claims (16)

1.一种模块化立式生物反应器系统，包括：

多个立式生物反应器室，每个室具有的高度尺寸大于其宽度尺寸，每个室至少部分地封闭了一个内部体积；

一个排水歧管，该排水歧管被构形成并且可操作以便保持所述多个立式生物反应器室处于一种间隔开的关系，所述歧管限定了一个流体通道，该流体通道与所述多个立式生物反应器室各自的内部体积处于流体连通；以及

一个流体递送组件，该流体递送组件能够被连接至一个流体源上，并且被构形成并且可操作以便将流体从所述源递送至该多个立式生物反应器室各自的内部体积中。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述排水歧管是包括多个可互连区段的一个多部分的组件，其中所述区段中的至少一些是支持区段，每个支持区段被构形成并且可操作以便保持所述立式生物反应器室中的至少一个。

3.如权利要求2所述的系统，其中多部分的歧管的所述区段中的至少一个是一个连接器区段，该连接器区段被构形成并且可操作以便使所述支持区段中的至少两个互连。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述排水歧管包括至少一个可移动的端盖。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述排水歧管被构形成并且可操作以便可释放地保持所述多个立式生物反应器室。

6.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个泵，该泵与该排水歧管所限定的流体通道处于流体连通。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述流体递送组件被构形成并且可操作以便有选择地和/或独立地将一个流体流动递送至所述多个立式生物反应器室中的每一个中。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述立式生物反应器室各自被构形成将生长培养基的体积保持在其中。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述立式生物反应器室中的至少一些对可见光是至少部分地透明的。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述系统进一步包括一个通风机，该通风机是可操作的以使环境大气流动穿过所述立式生物反应器室中的至少一些。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述通风机与所述排水歧管的流体通道处于流体连通。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述流体递送组件与一个流体源处于流体连通，该流体包括溶解或悬浮在其中的一种废物材料，所述废物材料选自下组，该组由以下各项组成：农业废物、动物废物、工业废物，及其组合。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述立式生物反应器室包括多个圆柱形构件，每个圆柱形构件所具有的长度尺寸是其直径的至少五倍。

14.如权利要求1所述的系统，其中所述立式生物反应器室包括用于支持一种有机体生长的一种生长培养基，所述有机体选自下组，该组由以下各项组成：真菌类、藻类、细菌类、酵母类、原生动物类、绿色植物类、自养生物类以及异养生物类。

15.一种用于修复其中含废物材料的流体本体的方法，所述方法包括以下多个步骤：

提供根据权利要求1所述的一个模块化立式生物反应器系统；

将一种生长培养基置于所述立式生物反应器室之中；

将一种有机体置于所述立式生物反应器室之中；

将含所述废物材料的所述流体递送至所述立式生物反应器室中，由此被置于所述室中的所述有机体消耗和/或转化所述废物材料，以便将所述废物材料的至少一部分从所述流体中移除；并且

使所述流体穿过所述排水歧管的所述流体通道从所述室排出。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述流体来源于一个水产养殖工艺并且其中包含一种含氮的废物材料。