CN104540785B - 用于废物处理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于有氧处理废物的系统和方法，其中有氧生物反应器与富氧的液体介质源选择性流体连通。所述有氧生物反应器经配置用于通过固定在介体上的细菌有氧处理废物以从该废物中提供经处理的流出物。富氧的液体介质源不同于有氧生物反应器。

Description

用于废物处理的系统和方法
技术领域
本公开的主题涉及用于废物处理，特别是用于废水处理的方法和系统。
现有技术
视为与本公开的主题背景相关的参考文献在以下列出：
-US 6,896,804
-US 4,005,546
-US 4,209,388
-US 3,955,318
-US 2010/288695A
-JP 63252596A
-US 2011/151547A
-US 2003/209489A
-JP 3198727A
-JP 61197098A
-JP 58166989A
-FR 2344627A
-CN 201801419U
-CN 101853955 A
-WO11022754A
-US 2010/300962A
-CN 101560484A
-JP 2008272721A
-US 2010/018918
-CN 102211834
-González C,Marciniak J,Villaverde S,León C,García PA,R.,WaterScience and Technology,58；92-105；2008.
-R,Guieysse B.,Water Research,40；2799-28152006
本文对以上参考的承认不应推断为意味着这些参考文献以任何方式与本公开的主题的专利性相关。
背景
对处理废物特别是液体形式(在本文中还可互换地称为废水)的需要是众所周知的。某些类型的废物处理常规地基于使用微生物例如细菌将废物中的有机物质氧化为二氧化碳(CO2)。许多这样的废物处理过程在氧的存在下发生，称为有氧过程。
作为非限制性实例，US 6,896,804公开了用于有氧处理废物的系统和方法，包括持续引入微藻类。
还作为非限制性实例：US 4,005,546公开了废物处理和藻类回收的方法；US 4,209,388公开了用于处理生活污水的方法，该生活污水包括含有悬浮的或溶解的有机物质的水，其浓度通过生物化学需氧量(BOD)来测定；US 3,955,318公开了产生藻类产品和纯化含水有机废料以提供清洁水的方法。
一般描述
根据本公开主题的第一方面，提供了一种用于有氧处理废物、特别是液体废物、例如废水的系统，其包括：
-有氧生物反应器，其经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物；
-富氧的液体介质的源，所述源不同于所述有氧生物反应器和/或与所述有氧生物反应器分开，所述源与所述有氧生物反应器选择性流体连通。
所述系统可包括再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
附加或可选地，所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
附加或可选地，所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间(confinedvolume)。
附加或可选地，在所述系统的操作中，所述富氧的液体介质的流被迫穿过(即，进入或离开)所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
根据本公开主题的第二方面，提供了一种用于有氧处理废物的系统，其包括：
-有氧生物反应器，其经配置用于有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物；
-富氧的液体介质的源，所述源不同于所述有氧生物反应器和/或与所述生物反应器分开；
-再循环回路，其经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
有氧生物反应器可经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物，并且任选地，所述系统可经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。附加或可选地，所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。在系统的操作中，所述富氧的液体介质的流被迫穿过(即，进入或离开)所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
根据本公开主题的第三方面，提供了一种用于有氧处理废物的系统，其包括：
-细菌，其用于有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物，所述细菌固定在介体上，所述介体限制于限制空间；
-富氧的液体介质的流，其被迫穿过(即，进入或离开)所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
所述限制空间提供在有氧生物反应器中，并且富氧的液体介质的源提供所述富氧的介质的流，所述源不同于所述有氧生物反应器和/或与所述有氧生物反应器分开。
附加或可选地，所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
附加或可选地，所述系统包括再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
在根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统中，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合微生物。
附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
例如，所述光合微生物包括以下中的任一种：小球藻(Chlorella spp)、螺旋藻(spirulina)、栅藻(scendesmus)或任何其他类型的光合微藻类或蓝细菌。
附加或可选地，所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
附加或可选地，根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
附加或可选地，根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统，还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
附加或可选地，所述介体原位固定在所述生物反应器内，例如以固定介体的形式。例如，介体包括基质，所述基质固定在有氧生物反应器的结构的其一侧或多侧上。例如，这样的固定介体可以是以塑料基体的形式，所述塑料基体附接到有氧生物反应器的底面或侧面和/或悬挂在有氧生物反应器中的液体内的绳子或纤维，并且附接到有氧生物反应器的壁或其他结构或附接到位于有氧生物反应器内的刚性框。
附加或可选地，所述介体是活动的，即，在生物反应器内自由浮动的。
附加或可选地，所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。这样的基质可包括，例如，聚乙烯或其他塑料中的任一种，并且相应的表面积与体积比可以是，例如，在约500m2/m3和约1300m2/m3之间，例如约650m2/m3。可选择地，基质可包括，例如，金属材料、纤维、布料、矿物材料(例如碳、火山凝灰岩、砂砾)等中的任一种，其中的至少一些可具有远高于1300m2/m3的表面积与体积比。
附加或可选地，根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统，还包括经配置用于接收废物的废物入口和用于分配处理过的流出物的分配出口，并且其中
-所述生物反应器包括界定相应的有氧处理空间的至少一个容器，所述至少一个容器包括生物反应器流体介质入口和生物反应器流体介质出口，每个都与所述源选择性流体连通，所述至少一个容器经配置用于确保相应的有氧处理空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
例如，所述驱动设备包括安装到相应的储器的有动力的搅拌设备。附加或可选地，所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。例如，所述至少一个流动通道具有环形平面形式(annular plan form)。例如，所述至少一个流动通道具有跑道构型。附加或可选地，所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
附加或可选地，根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统还包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
例如，一个所述导管连接所述源流体介质入口与所述生物反应器流体介质出口并且其中另一个所述导管连接所述源流体介质出口与所述生物反应器流体介质入口。
例如，所述生物反应器经配置用于提供至少所述富氧的液体介质以预定速度穿过所述生物反应器的穿流，其中所述预定速度足以造成在其中的所述介体在所述生物反应器内扩展并且在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
根据本公开主题的第四方面，提供了一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在有氧生物反应器中通过固定在介体上的细菌使废物有氧反应；
-从富氧的液体源向所述生物反应器提供富氧的液体介质，其中所述富氧的液体源与所述生物反应器不同和/或与其分开。
例如，所述方法还包括可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述富氧的源之间再循环。
附加或可选地，所述方法包括防止所述介体从有氧生物反应器传递到所述源。
附加或可选地，所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。例如，所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
根据本公开主题的第五方面，提供了一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在有氧生物反应器中有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物；
-从富氧的液体源向所述生物反应器提供富氧的液体介质，其中所述富氧的液体源与所述生物反应器不同和/或与其分开；
-可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
例如，所述有氧生物反应器经配置用于通过固定在介体上的细菌有氧处理废物。
例如，所述方法还包括防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述富氧的液体源。
附加或可选地，所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。例如，所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
根据本公开主题的第六方面，提供了一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-采用细菌有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物，所述细菌固定在介体上，所述介体限制于限制空间；
-迫使富氧的液体介质穿过(即，进入或离开)所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
例如，所述限制空间提供在有氧生物反应器中，并且其中富氧的液体介质的源提供所述富氧的介质的流，所述源不同于所述有氧生物反应器。
例如，所述方法包括防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。附加或可选地，所述方法包括可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
在根据本公开主题的前述第四、第五和第六方面中的任一个的方法中，所述液体介质包括光合微生物，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质。
根据本公开主题的第七方面，提供了一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在经配置用于抑制或减少光合微生物的生长的条件下，在生物反应器空间中使废物与细菌有氧反应；
-由经配置用于通过光合微生物促进氧产生的源提供产生氧的光合微生物的流穿过所述生物反应器空间，所述源与所述生物反应器空间不同和/或与其分开，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质；和
-防止至少大部分的所述细菌与所述光合微生物的流一起离开所述生物反应器。
根据本公开主题的第八方面，提供了一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在经配置用于抑制或减少光合微生物的生长的条件下，在生物反应器空间中使废物与细菌有氧反应；
-由经配置用于通过光合微生物促进氧产生的源提供任选地包含产生氧的光合微生物的富氧的液体的流，穿过所述生物反应器空间，所述源与所述生物反应器空间不同和/或与其分开，在所述液体介质中的光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质；和
-防止至少大部分的细菌与所述液体的流一起离开生物反应器，所述液体的流包含光合微生物或包含由这些有机体产生的氧。
在根据本公开主题的前述第四、第五、第六、第七和第八方面中的任一个的方法中，所述光合微生物包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。附加或可选地，所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
在根据本公开主题的前述第一、第二和第三方面中的任一个的系统中，和/或在根据本公开主题的前述第四、第五、第六、第七或第八方面中的任一个的方法中，废物是可有氧处理的以从其中除去污染物。例如，所述废物是液体废物。例如，所述废物包括废水。例如，所述废物包括有机类型的废物。例如，所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
在根据本公开主题的前述第四、第五、第六、第七和第八方面中的任一个的方法中，所述方法可还包括以下中的至少一种：
-选择性地提供气态氧或空气给所述生物反应器；和
-选择性地提供二氧化碳给所述源。
附加或可选地，所述介体的一部分原位固定在生物反应器内。
附加或可选地，所述介体的至少一部分在生物反应器内是活动的。
附加或可选地，所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
附加或可选地，所述方法包括：
-部分地或完全地使相应的有氧处理空间避光；
-确保相应的储器空间暴露于光。
附加或可选地，使废物有氧反应的步骤包括提供以预定速度穿过所述生物反应器的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成其中的所述介体扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
例如，所述方法以分批模式进行或所述方法以连续流模式进行。
根据本公开主题的第九方面，提供了有氧生物反应器，其经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物，所述介体在所述有氧生物反应器内是活动的，所述方法包括：
反应容器，其具有流体入口和流体出口，以及废物入口，并且界定内部空间；
所述废物入口经配置用于选择性地提供废物给所述有氧生物反应器；
所述流体入口和所述流体出口可连接到富氧的液体介质源，所述源不同于所述有氧生物反应器，其中所述源与所述有氧生物反应器经由所述流体入口和所述流体出口选择性流体连通以提供再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使至少所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环；
所述反应容器经配置用于经由所述再循环回路提供以预定速度穿过所述内部空间的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成所述介体在所述反应容器内扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
例如，其中所述预定的速度足以提供流化床效应给在所述反应容器内的所述介体。
在至少第一实例中，以所述预定的速度足以给密度比所述液体介质的密度大的所述介体的至少第一部分提供向上的运动。例如，在所述反应容器内的所述流速是在与重力梯度(gravitational gradient)大体上相反的方向。例如，所述第一部分是在所述反应容器中的所述介体的总量的大部分(例如大于50％)。例如，所述第一部分是在所述反应容器中的所述介体的总量的小于50％。例如，所述流体入口提供在所述反应容器的下部并且所述流体出口提供在所述反应容器的上部。例如，所述流体入口包括在所述反应容器内的多个开口，并且其中所述开口分布在所述反应容器的底部基底，提供对于所述底部基底的期望的覆盖。
例如，所述开口均匀分布在所述反应容器的底部基底，提供对于所述底部基底的完全覆盖。例如，所述反应容器包括一个或多个通风管，每个通风管经配置以进一步增加其中的所述流体速度。例如，每个所述通风管在流过其的方向提供初始降低的流动面积。例如，所述流体入口的所述开口均匀分布在与所述通风管相对的所述反应容器的底部基底的一部分，提供对于所述通风管的完全覆盖。
在至少第一实例中，以所述预定的速度足以给密度比所述液体介质的密度小的所述介体提供向下的运动。例如，在所述反应容器内的所述流速与重力梯度至少部分对齐，并且其中所述介体的至少第二部分具有比所述液体介质的密度小的密度。例如，所述第二部分是在所述反应容器中的所述介体的总量的大部分。例如，所述流体入口提供在所述反应容器的上部。例如，所述反应容器包括一个或多个通风管，每个通风管经配置以进一步增加其中的所述流体速度。例如，所述流体入口的所述开口均匀分布在每个所述通风管的上部开口，提供对于所述通风管的完全覆盖。例如，每个所述通风管在流过其的方向提供初始降低的流动面积。
根据本公开主题的第九方面的有氧生物反应器可任选地还包括在其下部的第一淤渣接收器，用于接收并且处置来自所述有氧生物反应器的淤渣。
附加或可选地，有氧生物反应器还包括在所述反应容器的上部的并且与其流体连通的澄清容器，其中所述流体出口提供在所述澄清容器上，并且其中所述澄清容器经配置用于降低其中的所述流体速度。例如，所述澄清容器包括在向上的方向增加的横截面积。例如，所述澄清容器包括在其下部的第二淤渣接收器，用于接收并且处置来自所述澄清容器的淤渣。
根据本公开主题的第九方面的有氧生物反应器可任选地还包括用于从所述有氧生物反应器移除经处理的流出物的流出物出口。
根据本公开主题的第十方面，提供了用于处理废物的系统，其包括：
-如以上关于本公开主题的第九方面定义的有氧生物反应器；
-如以上关于本公开主题的第九方面定义的富氧的液体介质的源，其中所述流体入口和所述流体出口连接到所述富氧的液体介质的源；和
-如以上关于本公开主题的第九方面定义的、并且提供在所述有氧生物反应器中的介体。
例如，根据本公开主题的第十方面的系统，所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
附加或可选地，所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合微生物。
附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
附加或可选地，所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
附加或可选地，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻、或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
附加或可选地，所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
附加或可选地，所述系统还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
附加或可选地，所述系统还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
附加或可选地，所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
例如，所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
附加或可选地，所述系统包括经配置用于接收废物的废物入口和用于分配处理过的流出物的分配出口，并且其中
-所述内部空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
例如，所述驱动设备包括安装到相应的所述储器的有动力的搅拌设备。例如，所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。例如，所述至少一个流体通道具有环形平面形式。例如，所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
例如，所述系统包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
例如，所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。例如，所述废物是液体废物。例如，所述废物包括以下中的至少一种：废水；有机类型的废物；在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
根据本公开主题的其他方面，提供了用于有氧处理废物的系统和方法，其中有氧生物反应器与富氧的液体介质的源选择性流体连通。有氧生物反应器经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物。富氧的液体介质的源不同于有氧生物反应器。
本公开主题的至少一些实例的特征是产生并供给氧至有氧生物反应器的能量需求比如果氧代替地由充气器(aerator)或类似物(例如电机充气器)提供的情况下的能量需求小得多。
本公开主题的至少一些实例的特征是，通过将废物的有氧处理过程与经由光合微生物(例如藻类)产生氧的过程分开，在这两个过程之间的干扰可最小化或避免。
本公开主题的至少一些实例的特征是，通过将将废物的有氧处理过程与经由光合微生物(例如藻类)产生氧的过程分开，每个过程可分开地且独立地优化。
本公开主题的至少一些实例的特征是，通过提供固定在介体上的细菌，废物的有氧处理过程可容易地与经由光合微生物(例如藻类)产生氧的过程分开。
本公开主题的至少一些实例的特征是，通过提供固定在介体上的细菌，废物的有氧处理的效率相比于提供细菌而没有介体而增强。
本公开主题的至少一些实例的特征是，作为废物处理过程的副产物产生了藻类。因此，本公开主题的至少某些实例的废物处理系统和方法同时地或可选择地是分别用于生产藻类的系统和方法，其中所述藻类可由相应的富氧的液体介质的源收获。
附图简述
为了理解本文公开的主题并且为了举例说明其可以如何在实践中实施，现在参考附图来描述仅作为非限制性实例的实例，在附图中：
图1(a)和图1(b)分别是根据本公开主题的第一实例的用于有氧处理废物的系统的横截面侧视图和俯视图。
图2(a)和图2(b)分别是根据本公开主题的第二实例的用于有氧处理废物的系统的横截面侧视图和俯视图。
图3(a)和图3(b)分别是根据本公开主题的第三实例的用于有氧处理废物的系统的横截面侧视图和俯视图。
图4(a)和图4(b)分别是根据本公开主题的第四实例的用于有氧处理废物的系统的横截面侧视图和俯视图。
图5(a)和图5(b)分别是根据本公开主题的第五实例的用于有氧处理废物的系统的横截面侧视图和俯视图。
图6是图5(a)和图5(b)的实例的可选变体的横截面侧视图。
图7(a)、7(b)、7(c)示意性说明根据本公开主题的方法的一个实例的图5(a)和图5(b)的实例的操作。
图8示意性说明根据本公开主题的方法的一个实例的图5(a)和图5(b)的实例的操作。
图9示意性说明根据本公开主题的方法的一个实例的图5(a)和图5(b)的实例的操作。
图10是图5(a)和图5(b)的实例的可选变体的横截面侧视图。
图11是图5(a)和图5(b)的实例的可选变体的横截面侧视图。
详细描述
参考图1(a)和1(b)，根据本公开主题的第一实例的用于有氧处理废物特别是液体废物的系统，一般指定为100，包括有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150。
上述的废物包括但不限于有机类型的废物，特别是含有悬浮的或溶解的有机物质以及含氮组分的废水，例如在水中传输的并且可有氧处理以除去污染物的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物。
有氧生物反应器120包括容器122并经配置用于使用合适的微生物和氧来有氧处理其中的废物，所述氧经由富氧的液体介质L的供给而提供，所述富氧的液体介质L可控地在液体介质源150与有氧生物反应器120之间再循环；
容器122包括壁124并且界定内部空间126(V1的量级)，相应的有氧处理空间。容器122可具有任何期望的或合适的形状，例如圆柱体、截头锥形(frusto-conical)、平行六面体等，并且经配置用于防止内部空间126通过具有对应于至少一个预定的组和/或范围的波长的电磁辐射照射。此预定的组和/或范围的波长由促进藻类的生长以及伴随的氧通过藻类的产生的电磁波组成。此预定的组和/或范围的波长在本文称为“光”，并且通常包括可见光谱和与光合作用相关的其他波长。因此，例如，容器122可以是独立式的并且壁124是不透光的。可选择地，容器122可具有半透明的或透明的(或实际上不透明的)壁，但在使用中，容器122埋到地下，或保持在变暗的围绕物(enclosure)中，或覆盖有不透明的护罩、不透明的毯子、或其他不透明的覆盖物。
使内部空间126如此屏蔽所述光可以是完全的屏蔽，即，完全100％有效防止内部空间126被所述光照射。可选择地，使内部空间126如此屏蔽所述光可以是部分的屏蔽，即，可以小于100％有效的，例如高达60％、或70％或80％或90％或95％或98％或99％，或任何在这些百分比的实例之间的其他百分比值。在系统的此实例的可选变体中，内部空间126具有对所述光的零屏蔽。
液体介质源150包括储器152(本文中也可互换地称为罐)并且经配置用于提供液体介质L的供给，所述液体介质L可控地在储器152和有氧生物反应器120之间再循环。
储器152与有氧生物反应器120不同和/或与其分开，包括壁154，所述壁界定内部空间156(量级V2)，相应的储器藻类生长体积。内部空间156与有氧生物反应器120的内部空间126不同且分开。储器152可具有经配置用于允许其中的液体介质的循环的任何期望的或合适的形状。在此实例中，储器152具有经典的“跑道”构型，包括大体长形的矩形平面形式160，具有大体直线的固定的纵向壁164和在其纵向末端处圆形的末端162。隔离壁165设置在纵向壁164之间并且与其横向隔开，从平面形式160的中心向圆形末端162纵向延伸，但在隔离壁165的每个边缘166与相应的末端162之间留下间隔。由此在储器152中界定了无限的、椭圆形的水平通道169，允许液体介质L由驱动器170驱动而围绕通道169的无限流动。在此实例中，驱动器170是机械推进装置，并且包括有动力的搅拌系统，该搅拌系统包括可操作地连接至桨轮174的马达172，所述桨轮174包括多个从轴径向辐射的桨状物，所述轴可旋转地安装到储器152。在操作中，桨轮174部分浸没在液体介质L中并且通过马达172旋转，从而推进液体介质L围绕通道169连续地无限循环(见箭头K，图(b))。在此实例的可选变体中，可提供其他布置用于混合储器152中的藻类，例如：移动桥设备(moving bridge device)、电缆拉动设备(cable pulled device)等。
储器152经配置用于允许内部空间156被所述光照射，即被具有至少在前述的预定的组和/或范围的波长的波长的电磁辐射照射。在此实例中，储器152具有顶部开口153，并因此通道169可具有U型或V型横截面，例如，允许自然的阳光到达通道169中的液体介质L，直到特定的渗透深度。在此实例中，通道169经配置为具有液体介质L的操作深度D，类似于前述的渗透深度，但在此实例的可选变体中，通道169可代替地经配置为具有大于或小于前述渗透深度的液体介质L的操作深度D。通道169的深度可以是横跨通道169的横截面均匀的，或可在其中变化。例如，深度D可横跨通道的宽度变化从在纵向壁164处的30cm到在通道169的中心处大于1米，或者，通道169的整个宽度可以是约60cm深，或者，在纵向壁164处的深度可以是大于60cm且在通道169的中心，深度可以是大于2米深。任选地，顶部153可以覆盖有半透明的或透明的覆盖物，允许所述光穿过内部空间156，但防止污染物进入内部空间156。
在此实例中，储器152经配置用于在户外环境中操作。然而，在此实例的可选变体中，储器152可经配置用于在室内环境中操作，例如其中上述的光可经由玻璃面板提供的温室型结构，或例如其中上述的光经由合适的照明设备如电灯而人工提供的其他自然的或人工的结构。因此，系统100可任选地包括照明设备例如灯，用于连续的使用，或用于周期性使用，例如在夜间或低日照/阴天条件。
系统100包括再循环回路180，其具有储器向外流径181和储器返回流径183用于使液体介质L在有氧生物反应器120和储器150之间再循环，特别是在内部空间126和内部空间156之间再循环。储器向外流径由导管184提供，该导管184提供了生物反应器入口128与储器出口158之间的流体连通，特别是液体连通。储器返回流径通过导管182提供，该导管182因此提供生物反应器出口127与储器入口157之间的流体连通，特别是液体连通。
在此实例中，再循环回路180还包括泵185用于驱动前述液体介质L在有氧生物反应器120与储器150之间的再循环。例如，上述的泵185可以是浸没式泵，例如：由Malmo，Sweden的ABS提供的XFP-8c-201g；或由Flygt，Stockholm，Sweden提供的泵D-3000；或干燥安装的外部泵，例如由Malmo，Sweden的ABS提供的FR；或由Flygt，Stockholm，Sweden提供的泵N-3000；或由Grundfoss of Bjerringbo，Denmark提供的泵DWK。
任选地，泵送的一部分可以经由重力进行，并因此泵185可任选地包括重力泵系统。例如，液体介质L沿着储器向外流经181的流动是经由重力，而动力泵推动液体介质L的流穿过储器返回流径183，或者，液体介质L沿着储器返回流径183的流是经由重力，而动力泵推动液体介质L的流穿过储器向外流经181。
液体介质源150，特别是储器152，经配置用于产生并提供氧给液体介质L，使得富氧的液体介质L可提供给有氧生物反应器120(经由导管184)。氧的产生是通过当由所述光照射和采用合适的营养物提供的情况下光合微生物的光合作用实现的，特别是光合真核或原核微生物，例如藻类，(在液体介质L中进行的)。在其中储器152具有顶部开口153的此实例中，以CO2形式的碳由大气通过自然扩散经过液体介质L的表面而提供，并且生物过程所需的营养物由进入的废水提供。
上述光合微生物可包括任何合适的光合真核微生物或光合原核微生物。例如合适的光合真核微生物包括藻类，例如以下中的任一种：小球藻、栅藻、螺旋藻、硅藻等。此外，合适的光合原核微生物包括蓝细菌(还称为“蓝绿藻”)，其还可充当氧的光合源。
因此，虽然本公开内容提及藻类本身，应注意的是，本公开内容加以必要变更适用于任何其他的光合真核或原核微生物，例如如以上列出的。
藻类与液体介质L完全混合并通过由驱动器170提供的围绕通道169的运动而连续地或循环地暴露于照明的光，并且由藻类产生的氧溶解于液体介质L中。
系统100还包括在有氧生物反应器120处的废物入口132(任选地包括阀，未示出)用于接收废物进入内部空间126并且将由系统100有氧处理。系统还包括具有阀131的处理过的流出物出口134，用于分配由有氧处理而供给至有氧生物反应器120的废物产生的处理过的流出物。虽然在此实例中流出物出口134提供在储器152处，但在此实例的可选变体中，流出物出口134可代替地提供在有氧生物反应器120处。
在图1(a)和1(b)的所说明的实例中，有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150在系统100中显示为并排构型。然而，在此实例的可选变体中，有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150可具有任何合适的相对空间关系：例如，有氧生物反应器120可设置在富氧的液体介质源150的下面。
如已经提到的，有氧生物反应器120经配置用于使用合适的微生物和由富氧的液体介质L提供的氧来有氧处理废物。这样的微生物可包括例如以下中的任一种：腐生菌、异养菌、自养菌、原生动物、多细胞动物、轮虫以及其他。
特别地，微生物固定在介体190上。这样的介体190包括生物膜载体元件，所述生物膜载体元件以基质的形式，特别是以具有相对大的表面积与体积比R的固体惰性基底的形式。这样的基质可包括，例如，聚乙烯或其他塑料中的任一种，并且相应的表面积与体积比R可以，例如，在约500m2/m3和约1300m2/m3之间，例如约650m2/m3。可选择地，基质可包括，例如，金属材料、纤维、布料、矿物材料(例如碳、火山凝灰岩、砂砾)等中的任一种，其中的至少一些可具有远高于1300m2/m3的表面积与体积比R。
这些基质因此使得大量的微生物能够作为生物膜而固定在基质的表面上，为微生物提供稳定的基体，支撑微生物的有氧的、兼性的(facultative)或绝氧的合作，并允许微生物与废物之间最优的相互作用，所述微生物利用由液体介质L提供的溶解的氧而有氧消化废物。
在此实例中，介体190是活动的，即自由浮动的介体，经配置为在内部空间126中的液体混合物Q内移动，液体混合物Q包括在系统100的操作期间以变化的比例的液体介质L、废物W和经处理的流出物E。
在此实例中，至少在系统100的操作期间，自由浮动的介体190被防止离开有氧生物反应器120且被防止经由再循环回路180传输到储器152。为此目的，有氧生物反应器120包括在生物反应器出口127处和任选地还在生物反应器入口128处的合适的机械过滤器、筛或其他选择性屏障(未示出)，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。
上述的介体190的实例包括以下中的一种或多种：由Aqwise，Israel提供的Aqwise生物质载体(Aqwise Biomass Carrier)(ABC 5)；由Veolia，France提供的生物载体K1或K3；由Degremont，France提供的ActivCell。
在此实例的可选变体中，介体190是固定介体，或还另外包括固定介体。这样的固定介体原位附加于其在内部空间126内的位置，并因此被防止离开有氧生物反应器120且被防止经由再循环回路180传输到储器152，即使在生物反应器出口127处和/或在生物反应器入口128处不存在机械过滤器或筛。这样的固定介体包括其中该介体固定在容器122的结构的其一侧或多侧上的介体类型。例如，这样的固定介体可以是以塑料基体的形式，所述塑料基体附接到容器122的底面或侧面和/或悬挂在容器122中的液体内的绳子或纤维，并且附接到容器122的壁或其他结构或附接到位于容器122内的刚性框。这样的固定介体的实例可包括以下中的一种或多种：由Brentwood Corporation，USA提供的AccuFAS PVC载体材料；由Aquapoint，USA提供的Bioclere介体材料；由Ringlace Products，USA提供的Ringlace生物介体。
可选择地，固定介体不必实际上附接到有氧生物反应器的内部，而是包括借助于其自身重量(例如，一堆砂砾介体)保持在有氧生物反应器中的单个位置处的大量介体。
在此实例中，有氧生物反应器120还包括混合装置149，其经配置用于混合液体混合物Q内的介体190，同时最小化或防止对介体190的损害。在此实例中，混合装置包括有动力的搅拌器，例如由瑞典的Landia提供的浸没式混合器POPR-I，或由瑞典的ABS提供的混合器RW-400，或由瑞典的Flygt提供的混合器4850顶部进入式混合器。
任选地，系统100可还包括辅助通风系统(未示出)，其经配置用于选择性地向生物反应器120提供气态氧或空气，例如包括具有与内部空间126选择性连通的出口的泵或压缩空气源。这样的辅助通风系统可例如在以下条件下使用：在系统100在夜间或低日照/阴天条件下操作期间，或在由源150产生的氧低于需求的任何情况下，或实际上任何期望的情况下。
任选地，系统100可还包括辅助CO2系统(未示出)，其经配置用于选择性地为液体源150提供气态二氧化碳或富二氧化碳的空气，例如包括具有与内部空间156选择性连通的出口的泵或压缩气态二氧化碳或富二氧化碳的空气的源。这样的辅助CO2系统可例如在以下条件下使用：在对于由源150产生氧需要CO2的任何情况下，或实际上任何期望的情况下。
系统100以连续流模式(CFM)的操作可是如下。
废物W，主要以液体形式，以流量T1、经由废物入口132输送到有氧生物反应器120，废物W首先经受预处理，包括筛选和除砂过程以除去固体，采用或不采用初步绝氧处理过程。同时，在储器152与有氧生物反应器120之间经由再循环回路180以流量T2提供了液体介质L的再循环流。液体介质L还经由再循环回路180携带藻类到储器152以及从储器152携带出藻类。在储器152中的液体介质L被连续提供氧，所述氧是当液体介质L暴露于所述光并提供有营养物时由其中的藻类产生的，并且这种氧产生过程通过由驱动器170的作用将液体介质L推动以沿着通道169流动而增强。因此，经由导管184递送至有氧生物反应器120的液体介质L是富氧的。
固定在介体190中的微生物使用溶解在从储器152递送的液体介质L中的氧而有氧处理废物，从而将废物W转化为经处理的流出物E。流出物E在泵185的作用下经由导管182离开有氧生物反应器120，并流入储器152，以便经由分配出口134以流量T3分配。
在实践中，经处理的流出物E、(部分脱氧的)液体介质L和可能的废物W以变化的比例的混合物M1经由导管182离开有氧生物反应器120。类似地，经处理的流出物E、(富氧的)液体介质L和可能的废物W以变化的比例的混合物M2经由导管184循环回并进入有氧生物反应器120。类似地，以变化的比例的经处理的流出物E、液体介质L和可能的废物W的混合物M3经由分配出口134分配。然而，还系统100使得在稳态操作条件下，混合物M1具有相对于废物W高比例的流出物E，混合物M2具有相对于废物W或流出物E高比例的液体介质L，并且混合物M3具有相对于废物W高比例的流出物E。
可例如如下获得此效果。在稳态条件下，废物入口流量T1大约与流出物出口流量T3相同，并且在储器152和有氧生物反应器120之间循环的液体介质L流量T2大于流量T1或T3；例如T2可以是T1或T3的2至10倍。同时，流量T1、T2、T3是这样的(当分别与内部空间126和156的尺寸V1和V2相比时)以便允许废物W在有氧生物反应器120中足够的停留时间(在本文中还可互换地称为保留时间)以适合由介体190中的微生物处理，并且以便允许藻类在储器152中足够的停留时间以产生其中所需水平的氧。
例如，相应的内部空间126和156的体积比V2/V1可以是在约1至约10之间或更大；附加或可选地，停留时间比V1/T1或V1/T3可以是在约5小时至约20小时之间或更大，例如8小时；附加或可选地，保留时间比V1/T2可以在约1.0小时至约20小时之间或更大，例如2.7小时；附加或可选地，停留时间比V2/T1或V2/T3可以在约10小时至约40小时之间或更大，例如24小时；附加或可选地，停留时间比V2/T2可以在约3小时至约20小时之间或更大，例如8小时。
例如，对于进入有氧生物反应器120的废物W的给定流量T1，内部空间126可以经配置用于对其中的废物提供在2至12小时之间的停留时间。例如，对于经由再循环回路180进入(和离开)有氧生物反应器120的液体介质L的给定流量T2，内部空间156可经配置用于对其中包括藻类的液体介质L提供在8至72小时的停留时间。
例如，为了提供此效果，内部空间126可以是约400升，进入有氧生物反应器120的废物流量T1可以是约50升/小时，内部空间156可以是约1200升，进入有氧生物反应器120的液体介质流量T2可以是约150升/小时，并且离开系统100的经处理的流出物流量T3可以是约50升/小时。在另一实例中，此效果可提供有以下参数：内部空间126可以是约400立方米，进入有氧生物反应器120的废物流量T1可以是约50m3/小时，内部空间156可以是约1200立方米，进入有氧生物反应器120的液体介质流量T2可以是约350m3/小时，并且离开系统100的经处理的流出物流量T3可以是约50m3/小时。当然，可以选择内部空间126和内部空间156分别的流量T1、T2、T3的量级和量级V1、V2的其他实例以提供前述效果。
因此，在系统100的操作中，在内部空间126中且在没有所述光的条件下，即在黑暗条件下(这对微生物是最佳的)，同时提供有溶解在液体介质L中的充足的氧，微生物有氧处理废物W。在由有氧生物反应器120提供的黑暗条件下，经过有氧生物反应器120再循环的藻类因此处在下述的条件下：所述条件不促进进一步生长并因此最小化对通过微生物的废物的有氧处理的干扰。此外，提供作为固定在介体190上的生物膜的微生物(其中微生物在相对于由介体190占据的体积的大表面积上暴露于废物W和富氧的液体介质L)，与如果微生物代替地作为移动穿过系统的淤渣而提供的情况相比，使得废物W能够被更快地且更有效地处理。
在另一方面，用于在源150中由藻类产生氧的条件同时也是最佳的，藻类在储器152中接收所述光和营养物，并且通过驱动器170的作用而保持围绕通道169运动。此外，这些条件通过在储器152中微生物的相对缺乏而进一步优化，因为固定在介体190上的微生物被防止从有氧生物反应器120传输到储器152。
因此，废物的有氧处理过程与经由藻类产生氧的过程是独立的且分开的，避免或最小化这两个过程之间的干扰，并且每个过程可分开地和独立地优化。
对于通过有氧生物反应器120的废物的吞吐量的给定要求，储器152可相应地调整尺寸，由此为生物反应器120提供必要的需氧量。
对于操作系统100的能量需求由此是相对适度的，包括对操作泵185、149和驱动器170所需的动力。
系统100可任选地还包括后处理系统用于后处理流出物E。例如，流出物出口134的下游可提供另外的过滤器和纯化器以进一步纯化流出物E。例如，多个系统100可串联连接，第一个接收废物W且使其流出物出口134连接至下一个系统100的废物入口132(因此来自第一个系统的流出物视为供给至下一个系统的“废物”)，该下一个系统100类似地连接至下一个系统，等等，于是最后的系统100分配很多次经处理的流出物E。
应注意的是，在有氧生物反应器120中的废物的有氧处理产生作为副产物的CO2，并且此CO2可被驱逐到储器152(例如经由合适的管道或现有的液体流)以提供给其中的藻类另外的碳。可选择地，富含CO2的生物气自身可用于通过将藻类注入通过液体介质L而使这些藻类富集碳源。
还应注意的是，在前述以所述绝氧处理过程的形式的预处理中，可产生生物气。此生物气可卖掉，或可用于发电，例如用于为系统100提供动力，并且作为所述发电的副产物产生的CO2还可经由合适的管道被驱逐至储器152例如以提供给其中的藻类另外的营养物。
可选择地，系统100可以分批模式(BM)操作，例如如下所述的。废物W(在前述预处理之后)提供给有氧生物反应器120，直到其达到特定水平。废物输入在废物入口128处切断，并且流出物出口134也关闭。储器如在以上CFM下操作，加以必要变更以提供液体介质L穿过有氧生物反应器120的流量，提供氧给有氧生物反应器120，并允许有氧生物反应器120和储器各自在其自身的最佳条件下操作，但没有连续添加废物W或分配流出物E。固定在介体190上的微生物以类似于以上公开的CFM加以必要变更有氧处理废物，通过通过消化或分解废物，并且当处理所有或大部分的废物时，经处理的流出物可从有氧生物反应器120中或经由储器152排出穿过相应定位的流出物出口131，尽管在实践中这样的流出物是与液体介质L混合的。
参考图2(a)和2(b)，通常指定为200的系统的第二实例包括第一实例的系统100的元件和特征，并且以与其类似的方式加以必要变更而操作，但具有某些不同，如将在本文变得更清楚的。因此，系统200包括有氧生物反应器220和富氧的液体介质源250，类似于有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150，加以必要变更，但具有某些不同。
液体介质源250包括储器252(类似于储器152，加以必要变更)并且经配置用于提供液体介质L的供给，所述液体介质L可控地在储器252和有氧生物反应器220之间再循环。液体介质源250与有氧生物反应器220不同且与其分开。
储器252类似地包括壁254并且界定内部空间256，该内部空间256与有氧生物反应器220的内部空间226不同且与其分开。虽然在此实例的可选变体中储器252可具有任何合适的形状，但在此实例中，储器具有经典的“跑道”构型，类似于第一实例中的储器152，加以必要变更，包括大体长形的矩形平面形式260，包括大体直线的固定的纵向壁264、圆形末端262、隔离壁265、无限的椭圆形水平通道269，其允许液体介质L由驱动器270驱动而围绕通道269的无限流动，分别在形式和功能上类似于：平面形式160，大体直线的固定的纵向壁164、圆形末端162、隔离壁165、无限的、椭圆形的水平通道169和驱动器170，加以必要变更。正如第一实例加以必要变更，储器252经配置用于允许内部空间256被所述光照射，即被具有至少在前述的预定的组和/或范围的波长的电磁辐射照射，并且在第二实例中，储器252还具有顶部开口253，其任选地可覆盖有半透明的或透明的覆盖物，允许光穿过内部空间256，但防止污染物进入内部空间256。
有氧生物反应器220包括容器222并且经配置用于使用合适的微生物和氧有氧处理其中的废物，以与有氧反应器120和容器122类似的方式加以必要变更，但具有某些不同，正如将在本文中更清楚的。此氧经由富氧的液体介质L的供给而提供，所述富氧的液体介质L可控地在液体介质源250和有氧生物反应器220之间再循环。
容器222包括壁224并且界定内部空间226。容器222可具有任何期望的或合适的形状，并且经配置用于防止内部空间226被所述光照射，并且包括固定在介体190中的微生物，以与本文对第一实例中的容器122和介体190所公开的类似的方式，加以必要变更。
在第二实例中，容器222位于储器252之下并且两组件均可任选地构建为整体结构，或作为两个分开的结构结合在一起。
在第二实例中，相应的再循环回路280还经配置用于使液体介质L在有氧生物反应器220与储器250之间再循环，特别是在内部空间226与内部空间256之间。再循环回路280还具有储器向外流经和储器返回流径，但与第一实例中的再循环回路180不同，如下所述。到有氧生物反应器220的储器向外流经是经过生物反应器入口228，其还充当储器出口258，而储器返回流径是经过导管284，导管284连接生物反应器出口227与储器入口257。
生物反应器入口228/储器出口258位于容器222的上部，并且还位于通道269中且浸没在其中的液体介质L内，至少在系统200的操作期间是这样。再循环回路280还包括阀布置281，其用于选择性控制围绕回路269的液体介质L的流的哪部分转移到有氧生物反应器220。在说明的实例中，阀布置281是以枢轴安装在生物反应器入口228/储器出口258的活动堰板的形式，并操作以绕着相应的枢轴线枢轴旋转以改变生物反应器入口228/储器出口258的有效出口面积。
生物反应器出口227位于容器222的下部，而储器入口257通到通道269且浸没在其中的液体介质L内，至少在系统200的操作期间是这样。
在此实例中，自由浮动的介体190还被防止离开有氧生物反应器220和防止经由再循环回路280传输到储器252，至少在系统200的操作期间是这样。为此目的，有氧生物反应器220包括在生物反应器出口227处和任选地还在生物反应器入口228/储器出口258处(未示出)的合适的机械过滤器或筛289，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。可选择地，自由浮动的介体190可替换为固定介体，正如在系统100的第一实例中那样，加以必要变更，并且没有这样的过滤器或筛是必要的且可省略。
在此实例中，再循环回路280还包括泵285用于驱动前述液体介质L在有氧生物反应器220与储器252之间的再循环。在所说明的实例中，这样的泵285是以气压泵的形式，由鼓风机提供动力，并且位于导管284的底端。这样的气压泵可包括，例如，以下中的一种或多种：由意大利的Robuschi提供的Robox，或由USA的Aerzen提供的Delta Blower；或由USA的GE提供的Roots Blowers。任选地，由气压泵引入导管284中的空气可富含CO2，或可与CO2置换，这可增强在储器252中的藻类的生长和氧的产生。在此实例的可选变体中，泵285可具有任何其他合适的形式，例如类似于如以上对第一实例所公开的泵185，加以必要变更。
在此实例中，有氧生物反应器220可任选地还包括混合装置(未示出)，例如类似于系统100的第一实例的混合装置149，加以必要变更，并且经配置用于混合容器222中的液体混合物Q内的介体190，而最小化或防止对介体190的损害。
系统200还包括废物入口232和经处理的流出物出口234，在此实例中，它们提供在储器252中，但在此实例的其他可选变体中可代替地直接提供到储器220。
系统200以CFM或以BM的操作如以上对于系统100的第一实例所公开的，任选地包括预处理和/或后处理，加以必要变更，主要区别在于，使液体介质L的流在储器252和有氧生物反应器220之间经由再循环回路280再循环的相应的流量T2通过与生物反应器入口228/储器出口258处的有效流动面积偶联的液体介质L围绕通道269的流量来控制，其通过阀布置281和来自泵285的空气流来控制。
参考图3(a)和3(b)，通常指定为300的系统的第三实例包括第一实例的系统100的元件和特征(或类似于第二实例的系统200)，并且以与其类似的方式加以必要变更而操作，但具有某些不同，如将在本文变得更清楚的。因此，系统300包括有氧生物反应器320和富氧的液体介质源350，类似于有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150，加以必要变更，但具有某些不同。
液体介质源350包括储器352，其类似于储器152，加以必要变更，经配置用于提供液体介质L的供给，所述液体介质L可控地在储器352和有氧生物反应器320之间再循环，并且与有氧生物反应器320不同且与其分开。
储器352类似地包括壁354且界定内部空间356，该内部空间356与有氧生物反应器320的内部空间326不同且与其分开。虽然在此实例的可选变体中储器352可具有任何合适的形状，但在此实例中，储器具有经典的“跑道”构型，类似于第一实例中的储器152，加以必要变更，但其中隔离壁165替换为圆柱形壁365。因此,储器352包括大体环形平面形式360，其包括大体圆柱形的固定的外壁364，和内部的所述圆柱形壁365，界定无限的、环形的水平通道369，允许液体介质L由驱动器370驱动而围绕通道369的无限流动，通道369和驱动器370分别在形式和/或功能上类似于无限的椭圆形的水平通道169和驱动器170，加以必要变更。正如第一实例加以必要变更，储器352经配置用于允许内部空间356被所述光照射，即被具有至少在前述的预定的组和/或范围的波长的电磁辐射照射，并且在第三实例中，储器352还具有顶部开口353，其任选地可覆盖有半透明的或透明的覆盖物，允许光穿过内部空间356，但防止污染物进入内部空间356。
有氧生物反应器320包括容器322并且经配置用于使用合适的微生物和氧有氧处理其中的废物，以与有氧反应器120和容器122类似的方式加以必要变更，但具有某些不同，正如将在本文中更清楚的。此氧经由富氧的液体介质L的供给而提供，所述富氧的液体介质L可控地在液体介质源350和有氧生物反应器320之间再循环。
容器322包括壁324并且界定内部空间326。容器322可具有任何期望的或合适的形状，并且经配置用于防止内部空间326被所述光照射，并且包括固定在介体190中的微生物，以与本文对第一实例中的容器122和介体190所公开的类似的方式，加以必要变更。
在第三实例中，容器322位于内壁365内且延伸至储器352的深度以下的深度，并且两组件均可任选地构建为整体结构，或作为两个分开的结构结合在一起。特别地，容器322的圆柱形外壁324可充当圆柱形内壁365。可选择地，在此实例的可选变体中，容器322可与圆柱形内壁365通过间隙而间隔开。例如，容器322可具有在约1m和约10m之间的深度。
在第三实例中，相应的再循环回路380还经配置用于使液体介质L在有氧生物反应器320与储器350之间再循环，特别是在内部空间326与内部空间356之间。再循环回路380还具有储器向外流经和储器返回流径，但与第一实例中的再循环回路180不同，如下所述。
到有氧生物反应器320的储器向外流经是经过生物反应器入口328，其还充当储器出口358，而储器返回流径是经过导管384，导管384连接生物反应器出口327与储器入口357。
生物反应器入口328/储器出口358位于容器322的上部，并且还位于通道369中且浸没在其中的液体介质L内，至少在系统300的操作期间是这样。生物反应器入口328/储器出口358通到容器322内的导管383，具有在内部空间326内的上部开口388和下部开口387。
生物反应器出口327位于容器322的上部，大大超过液体介质L在通道369中的水平之上，并且储器入口357还位于储器352以上，且当有氧生物反应器320中的液体的水平试图超过生物反应器出口327的水平时，液体沿着储器返回流径从有氧生物反应器320流向储器352。在此实例的可选变体中，生物反应器出口327和/或储器入口357可位于系统300中的其他位置，例如储器入口357可位于通道369中且浸没在其中的液体介质L内，至少在系统300的操作期间是这样。
在此实例中，再循环回路380还包括泵385用于驱动前述液体介质L在有氧生物反应器320与储器352之间的再循环。在所说明的实例中，这样的泵385是以气压泵的形式，由压缩机提供动力，并且位于导管383的底端，靠近下部开口387。这样的气压泵可包括，例如，以下中的一种或多种：由意大利的Robuschi提供的Robox，或由USA的Aerzen提供的DeltaBlower；或由USA的GE提供的Roots Blowers。当诸如空气的气体引入导管383时，上升流在导管383中诱导，从内部空间326中以流体形式拉动，这又作为在生物反应器入口328/储器出口358处以在液体介质中从通道369拉动的风险。因此，泵385位于生物反应器入口328/储器出口358附近。
任选地，通过气压泵引入导管383中的空气可以富含CO2，或可以与CO2置换，这可增强在储器352中的藻类的生长和氧的产生。在此实例的可选变体中，泵285可具有任何其他合适的形式，例如类似于如以上对第一实例所公开的泵185，加以必要变更。在系统300的操作中，CO2被夹带并溶解于有氧反应器320中的液体，并随后与此液体一起流出有氧反应器320然后流入储器352。在此实例的可选变体中，泵385可位于生物反应器出口327而不是生物反应器入口328/储器出口358附近，加以必要变更，从而增加CO2的使用效率；在这样的实例中，在有氧反应器320和储器352之间的水力关系(hydraulic relationship)可改变，有氧反应器320中的液体的水平低于储器352中的液体的水平(作为对照，在图3(a)中所说明的实例中，有氧反应器320中的液体的水平高于储器352中的液体的水平)。
在此实例中，自由浮动的介体190还被防止离开有氧生物反应器320和防止经由再循环回路280传输到储器352，至少在系统300的操作期间是这样。为此目的，有氧生物反应器320包括在生物反应器出口327处和任选地还在生物反应器入口328/储器出口358处(未示出)的合适的机械过滤器或筛(未示出)，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。可选择地，自由浮动的介体190可替换为固定介体，正如在系统100的第一实例中那样，加以必要变更，并且没有这样的过滤器或筛是必要的且可省略。
在此实例中，有氧生物反应器320还包括混合装置349，其类似于系统100的第一实例的混合装置149，并且经配置用于混合容器322中的液体混合物Q内的介体190，而最小化或防止对介体190的损害。在此实例中，混合装置包括有动力的搅拌器，其例如可以是以下中的任一种：由瑞典的Landia提供的浸没式混合器POPR-I；或由瑞典的ABS提供的混合器RW-400，或由瑞典的Flygt提供的混合器4850顶部进入式混合器。
系统300还包括废物入口332和经处理的流出物出口334，所述废物入口332提供进入有氧生物反应器320，所述流出物出口334在此实例中提供在储器352中。
系统300以CFM或以BM的操作如以上对于系统100的第一实例或系统200的第二实例所公开的，任选地包括预处理和/或后处理，加以必要变更，主要区别在于，使液体介质L的流在储器352和有氧生物反应器320之间经由再循环回路380再循环的相应的流量T2通过与泵385的泵送作用偶联的液体介质L围绕通道369的流量来控制，并且提供更紧凑的布局。
参考图4(a)和4(b)，通常指定为400A的系统的第四实例包括两个并联操作的整装的系统400，但在此实例的其他可选变体中，系统400A可包括仅仅一个系统400。仍在此实例的其他可选变体中，系统400A可包括多于两个的并联或串联操作的系统400，或串联操作的两个系统400，或加以必要变更的两个或多于两个系统400的任何其他组合或排列。
每个系统400包括第一实例的系统100的元件和特征，并且特别是第二实例的系统200，并且以与其类似的方式加以必要变更而操作，但具有某些不同，如将在本文变得更清楚的。每个系统400包括有氧生物反应器420和富氧的液体介质源450，类似于有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150，加以必要变更，但具有某些不同。
液体介质源450包括储器452，其类似于储器152，加以必要变更，经配置用于提供液体介质L的供给，所述液体介质L可控地在储器452和有氧生物反应器420之间再循环，并且与有氧生物反应器220不同且与其分开。
储器452类似地包括壁454且界定内部空间456，该内部空间456与有氧生物反应器420的内部空间426不同且与其分开。虽然在此实例的可选变体中储器252可具有任何合适的形状，但在此实例中，储器也具有经典的“跑道”构型，类似于第一实例中的储器152，加以必要变更，包括大体长形的矩形平面形式460，包括大体直线的固定的纵向壁464、圆形末端462、隔离壁465、无限的椭圆形水平通道469，其允许液体介质L由驱动器470驱动而围绕通道469的无限流动，分别在形式和功能上类似于：平面形式160，大体直线的固定的纵向壁164、圆形末端162、隔离壁165、无限的、椭圆形的水平通道169和驱动器170，加以必要变更。正如第一实例加以必要变更，储器452经配置用于允许内部空间456被所述光照射，即被具有至少在前述的预定的组和/或范围的波长的电磁辐射照射，并且在第二实例中，储器452还具有顶部开口453，其任选地可覆盖有半透明的或透明的覆盖物，允许光穿过内部空间456，但防止污染物进入内部空间456。
有氧生物反应器420包括容器422并且经配置用于使用合适的微生物和氧有氧处理其中的废物，以与有氧反应器120和容器122类似的方式加以必要变更，但具有某些不同，正如将在本文中更清楚的。此氧经由富氧的液体介质L的供给而提供，所述富氧的液体介质L可控地在液体介质源450和有氧生物反应器420之间再循环。
容器422包括壁424并且界定内部空间426。容器422可具有任何期望的或合适的形状，并且经配置用于防止内部空间426被所述光照射，并且包括固定在介体190中的微生物，以与本文对第一实例中的容器122和介体190所公开的类似的方式，加以必要变更。任选地，壁424可实际上是储器452的壁454的部分。
在第四实例中，容器422位于储器452内，特别是容器422容纳在通道469中，且两个组件，容器422和储器452，均可任选地构建为整体结构，或作为两个分开的结构结合在一起。
在第四实例中，相应的再循环回路480直接通过使在通道469中的流循环而提供，这直接使在有氧生物反应器420与通道469之间的液体介质L在储器452中再循环，特别是在内部空间426与内部空间456之间。再循环回路480还具有储器向外流径和储器返回流径，但不同于第一实例中的再循环回路180，如下所述。到有氧生物反应器420的储器向外流经是经过生物反应器入口428，其与储器出口458在通道469处开放连通，而储器返回流径是经过生物反应器出口427，生物反应器出口427与储器入口457在通道469处开放连通。因此，当液体介质L使用驱动器470被迫围绕通道469时，其还穿过有氧生物反应器420，并且对于再循环回路480不需要另外的泵。
在此实例中，自由浮动的介体190还被防止离开有氧生物反应器420和防止经由再循环回路480传输到储器452，至少在系统400的操作期间是这样。为此目的，有氧生物反应器420包括在生物反应器出口427处和任选地还在生物反应器入口428的合适的机械过滤器或筛489，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。可选择地，自由浮动的介体190可替换为固定介体，正如在系统100的第一实例中那样，加以必要变更，并且没有这样的过滤器或筛是必要的且可省略。
系统400还包括废物入口432和经处理的流出物出口434，所述废物入口432直接通到有氧生物反应器420中且是经由阀435可控的，所述流出物出口434在此实例中提供在储器452中，且是经由阀431可控的。例如，阀435和431可以是电动阀，其操作手动控制和/或经由自动控制器控制，例如电子控制、计算机控制、液压控制等。
系统400以BM的操作如以上对于系统100的第一实例所公开的，任选地包括预处理和/或后处理，加以必要变更，主要区别在于，使液体介质L的流在储器452和有氧生物反应器420之间再循环的相应的流量T2通过液体介质L围绕通道469的流量来控制。
仍在以上第一、第二、第三、或第四实例及其可选变体的其他可选变体中，藻类用任何其他的光合真核微生物或光合原核微生物替换，加以必要变更，例如如上列出的。
参考图5(a)和5(b)，通常指定为500的、根据本公开主题的第五实例的、用于有氧处理废物特别是液体废物的系统包括有氧生物反应器520和富氧的液体介质源550，类似于有氧生物反应器120和富氧的液体介质源150，加以必要变更，但具有某些不同，如以下将变得更清楚的。
有氧生物反应器520包括容器522并且经配置用于使用合适的微生物和氧有氧处理其中的废物，所述氧经由富氧的液体介质L的供给而提供，所述富氧的液体介质L选择性地且可控地在液体介质源550和有氧生物反应器520之间再循环。
容器522包括侧壁524和底部基底523，并且界定内部空间526(例如，量级V1)，相应的有氧处理空间。虽然容器522可具有任何期望的或合适的形状，但在此实例中，容器522是圆柱形的，并且任何情况下都经配置用于防止内部空间526被光照射，如对于第一实例所公开的，加以必要变更。
系统500，特别是生物反应器520，还包括在有氧生物反应器520处的流入物入口(还称为废物入口)532(任选地包括阀，未示出，和/或泵533)用于接收进入内部空间526并且将通过系统500有氧处理的废物。系统500，特别是生物反应器520，还包括处理过的具有阀531的流出物出口534，用于分配由有氧处理而供给至有氧生物反应器520的废物产生的处理过的流出物。在此实例中，在有氧生物反应器520处提供流出物出口534；在此实例的可选变体中，流出物出口534可代替地在富氧的液体介质源550处提供。
流入物入口532位于容器522的下部，并且多个导管538从流入物入口532分支以遮盖底部基底523，并且以与底部基底523垂直间隔的关系固定在容器522中。可布置导管538以提供栅格样图案，例如，具有允许流入物以流入物流量、经由流入物入口532和导管538选择性地进入内部空间526的开口539。在此实例中，开口539均匀分布在基底523上，提供相对于底部基底523的完全覆盖，从而允许流入物均匀分布在容器522的横截面上。
生物反应器520还包括位于容器522的顶部并且与内部空间526流体连通的澄清器容器562。澄清器容器562具有在向上的方向增加的横截面积，并且在此实例中，澄清器容器562具有界定澄清容器566的截头锥形外壁565。在容器522的上部边缘579以下，澄清器容器562具有密封固定到容器522的上部535的底部边缘561。在上部535的外部与截头锥形壁565的内部之间形成淤渣收集通道537(例如具有55°的半角θ)，允许淤渣在其中积聚，并且可从其中除去。然而，在此实例的可选变体中，例如，底部边缘561可代替地直接密封固定到容器522的上部边缘579。
液体介质源550包括储器552，例如类似于第一实例中的液体介质源150和储器152或本文公开的其他实例中的液体介质源和储器或任何其他合适的构型，加以必要变更，并经配置用于提供液体介质L的供给，所述液体介质L可控地在储器552和有氧生物反应器520之间再循环。
关于本文公开的其他实例，储器552与有氧生物反应器520不同和/或与其分开，并且界定内部空间556(例如，量级V2)，相应的储器藻类生长体积。内部空间556与有氧生物反应器520的内部空间526不同且与其分开，并且储器552经配置用于允许内部空间556被光照射。
例如，储器552围绕有氧生物反应器520同心地界定，以水平无限循环的形式，例如环形跑道，并且澄清器562的上部边缘563将内部空间556与内部空间526和566分开。例如，提供驱动设备(未示出)用于给在储器552的内部空间556中的液体介质L提供运动。例如，驱动设备可包括安装到储器552的有动力的搅拌设备，例如类似于如以上对于其他实例所公开的搅拌设备，加以必要变更。
任选地，在储器出口和/或在储器入口处，储器552包括合适的机械过滤器、筛或其他选择性屏障(未示出)，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。
系统500包括再循环回路580，其具有储器向外流径581和储器返回流径583用于提供通过有氧生物反应器520的再循环流，并且特别是用于使在有氧生物反应器520与储器550之间的，特别是在内部空间526与内部空间556之间的液体介质L再循环。
储器向外流径581由导管584提供，该导管584提供了生物反应器入口528与储器出口558之间的流体连通，特别是液体连通，并且特别是以允许来自储器550的液体流到有氧生物反应器520。
生物反应器入口528位于容器522的下部，并且多个导管529从生物反应器入口528分支以遮盖底部基底523。导管529以与基底底部基底523垂直间隔的关系固定在容器522中。可布置导管529以提供栅格样图案，例如，具有允许流入物从储器550经由生物反应器入口528和导管529选择性地进入内部空间526的开口588。在此实例中，开口588均匀分布在基底523上，提供相对于底部基底523的完全覆盖，从而允许在液体介质L中的氧、基质等均匀分布在容器522的横截面上。
储器返回流径583提供在生物反应器出口527与储器入口557之间的流体连通，特别是液体连通，并且特别是以允许来自有氧生物反应器520的液体混合物Q流到储器550。液体混合物Q包括以变化的比例的液体介质L、废物W、和经处理的流出物E中的一种或多种，并且在液体混合物Q中的液体介质L、废物W、和经处理的流出物E的相对比例可以在系统500的不同部分中是不同的和/或可在系统500的操作期间变化。
在此实例中，生物反应器出口527和储器入口557通过澄清器容器562的上部边缘563界定，其作为堰板允许来自生物反应器520的液体溢流到储器550中。在此实例的可选变体中，储器返回流径583通过导管提供，该导管因此提供在合适的生物反应器出口与合适的储器入口之间的流体连通，特别是液体连通。
在此实例中，再循环回路580还包括泵585用于驱动前述液体介质L在有氧生物反应器520与储器550之间的再循环。例如，这样的泵585可类似于泵185，加以必要变更。
因此，在操作中，液体介质L沿着储器向外流径581的流动是经由动力泵585，动力泵585推动液体介质L的流在大体向上的方向上穿过生物反应器520，即，在大体与重力相反的方向上，穿过容器522，而在储器返回流径583中，液体介质L的流动是经由重力。
将生物反应器520设计为在容器522内提供期望的上升流速，例如3米每小时，并且设计为对在内部空间526中的流体提供合适的水力停留时间(HRT)，例如1至2小时。对于给定的量级V1的内部空间526，和穿过此体积的给定的体积流量，穿过内部空间526的平均流量可通过改变容器522及其横截面积中的一种或两者来更改。例如，穿过内部空间526的平均流量可通过增加容器522的高度和/或减小其横截面积来增加。例如，穿过内部空间526的平均流量可通过降低容器522的高度和/或增加其横截面积来减小。
如在本文公开的其他实例中的，加以必要变更，液体介质源550特别是储器552经配置用于向液体介质L产生并提供氧，使得富氧的液体介质L可提供到有氧生物反应器520(经由导管584)，并且氧的产生以类似的方式实现，即通过光合微生物的光合作用，特别是光合真核微生物或光合原核微生物例如藻类，(在液体介质L中进行的)，当通过所述光照明且提供有合适的营养物时。
如已经提到的，有氧生物反应器520经配置用于使用合适的微生物和氧有氧处理废物，所述氧通过富氧的液体介质L提供，例如如本文第一第一实例或其他实例所公开的，加以必要变更。
在此实例中，微生物固定在介体190上，如以上在系统的其他实例中所公开的，加以必要变更。
在此实例中，介体190是活动的，即自由浮动的介体，经配置为在内部空间526中的液体混合物Q内移动，液体混合物Q包括在系统500的操作期间以变化的比例的液体介质L、废物W和经处理的流出物E。
在此实例中，全部或部分(例如大部分)的介体190具有大于液体混合物Q或至少液体介质L的比重的比重，例如1.05g/ml，并因此在不存在容器522内的液体的上升流的情况下，介体190将倾向于沉降在容器522的底部。任选地，某些介体190可提供为具有小于或等于液体混合物Q或至少液体介质L的比重的比重，例如分别为0.95g/ml或1.05g/ml，并且这样的介体在有氧生物反应器520的操作中与具有大于液体混合物Q或液体介质L的比重的比重的其他介体190混合。
在此实例中，自由浮动的介体190被防止离开有氧生物反应器520和防止经由再循环回路580传输到储器552，至少在系统500的操作期间是这样。为此目的，在一方面，可操作有氧生物反应器520以提供穿过容器522的足够高的上升流量和/或上升流速以具有提供给介体190流化床类型的效果的效果，使得介体190保持基本上悬浮在内部空间526内。大体悬浮的是指，介体190可围绕内部空间526内移动，穿过容器522的上升流量和/或上升速度确保介体190采取在容器522的底部基底和顶部之间的中间某处的平均位置，但在另一方面，穿过容器522的上升流量和/或上升速度不那么高以便使介体190或介体190的大部分维持在靠近容器522的顶部的平均位置，并且可能地经由澄清器容器562溢出到储器552上。
与容器522中的流速相比较，澄清器容器562的加大的横截面显著降低流体流过澄清器容器562处的生物反应器520的速度。这具有“澄清”流体的作用，即，允许介体190以及目前可向下流到容器522中的其他固体的分离。
合适的过滤器(未示出)，例如旋转式布滤器(rotating cloth filter)，提供以将流出物与澄清过的流出物分开，澄清过的流出物可经由处理过的流出物出口534选择性地除去。
任选地，在生物反应器出口527和/或在生物反应器入口528处，有氧生物反应器520包括合适的机械过滤器、筛或其他选择性屏障(未示出)，它们防止介体190从中通过，而允许液体介质L从中流过。
任选地，介体190还另外包括固定介体，即，一部分介体原位附加于其在内部空间526内的位置，即，介体的一部分原位固定在生物反应器内。
在此实例中，穿过有氧生物反应器520的上升流提供介体190在液体混合物Q内的混合，而最小化或防止对介体190的损害。这种布置消除了对用于系统500的机械混合器的需要，并可大大减少系统500的动力需求。例如，某些机械混合器可以约25W/m3的正混合的体积的速率消耗电力，并且这样的耗电量可采用例如当前的布置而节省。但是，在此实例的可选变体中，有氧生物反应器520还包括混合设备，其经配置用于混合液体混合物Q内的介体190，而最小化或防止对介体190的损害，例如包括如以上对其他实例所公开的混合设备，加以必要变更。
任选地，系统500可还包括辅助通风系统(未示出)和/或辅助CO2系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向有氧生物反应器520提供气态氧或空气，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地向液体源550提供气态二氧化碳或富二氧化碳的气体，例如如对第一实例或其他实例所公开的，加以必要变更。
在第五实例的可选变体中，并且参考图6，相应的底部基底523’经配置用于淤渣收集，并包括锥形的或截头锥形的壁565’(例如以55°的半角)，允许淤渣在其中积聚，并且可经由导管和泵560’从其中除去。因此，在进料循环和/或在沉积阶段中在导管528、538下沉降的固体可在底部基底523’收集并如期望地从其中除去。
当仅流入物流入容器522中时(没有经由再循环回路580的再循环流)，介体190在溶解氧(DO)含量低而生化需氧量(BOD)含量高的环境中嵌入或吸入。过滤的化学需氧量(CODf)摄取发生在绝氧条件。介体190变成在有机材料中饱和，当扩散阻力降低至在容器522中的现有的高浓度梯度时定量为化学需氧量(COD)。另一方面，当再循环流经由再循环回路580提供至有氧生物反应器520时，例如以流入物流量的400％和600％之间的流量，这提供高溶解氧浓度并显著稀释COD水平，允许介体190暴露于有氧条件，并从而显著改善有氧生物反应器520的效率。
应注意的是，有氧生物反应器520可作为独立的单元提供，也就是说选择性地可连接于任何合适的液体介质源，例如液体介质源550或任何独立的液体介质源，并且也就是说选择性地可连接于任何液体废物的源。
以分批模式(BM)操作的系统500例如是如下所述的。
参考图7(a)至7(c)，主要以液体形式的废物W以流出物流量T1、经由废物入口532输送到有氧生物反应器520，持续一段时间，使得特定体积的废物W映入容器522。例如，这样的废物W的体积可以是足以达到容器522的高度的一部分，例如以便覆盖介体190，即主要悬浮在容器522的下部。
任选地，废物W首先经受预处理，包括在进料至有氧生物反应器520之前，筛选和除砂过程以除去固体，采用或不采用初步绝氧处理过程。
如果有氧生物反应器520已经填充至或接近于边缘563，在有氧生物反应器520的上部的液体经由流出物出口534置换出有氧生物反应器520。例如，如果在仍在有氧生物反应器520中的前一批的处理完成以后，这一批的废水W正在处理，则流出物E与正在经由废物入口532引入容器522中的新一批的废物W同时地经由流出物出口534置换出有氧生物反应器520。
然后废物输入在废物入口532处切断，并且流出物出口534也关闭。操作液体介质源550以提供穿过有氧生物反应器520的液体介质L的流量，向有氧生物反应器520提供氧，并允许有氧生物反应器520和液体介质源550各自在其自身最佳条件下操作，但没有连续添加废物W或分配流出物E。
特别地，并且参考图8，在储器552和有氧生物反应器520之间、经由再循环回路580提供了液体介质L的再循环流。在实践中，存在在储器552与有氧生物反应器520之间的、经由再循环回路580的、以流量T2的液体混合物Q的再循环流，其包括高比例的液体介质L。
例如，流量T2可以是流出物流量T1的5或6倍。在实践中，液体介质L还经由再循环回路580携带藻类到储器552以及从储器552携带出藻类。在储器552中的液体介质L被连续提供氧，所述氧是当液体介质L暴露于所述光并提供有营养物时由其中的藻类产生的，并且这种氧产生过程通过由合适的驱动器的作用将液体介质L推动以围绕储器552流动。因此，经由导管584递送至有氧生物反应器520的液体介质L是富氧的。同时，通过细菌产生的CO2转移至液体混合物Q，其包含液体介质L，为藻类生长提供碳。
固定在介体190中的微生物使用溶解在液体介质L中的氧而有氧处理废物，例如通过消化或分解废物，所述液体介质L从储器552递送，从而将废物W转化为经处理的流出物E。
随着再循环流经由其底部进入容器522并在向上的方向上以相对高的速度流过容器522，介体190，特别是比向上流动的液体混合物Q的密度大的介体，变得流化并变得在向上的液体混合物Q中充分混合，增强了废物W的有氧处理。随着再循环流到达容器522的上部并随后穿过废物W的澄清器容器561，流速显著降低。这基本上导致介体190保持在容器522并且澄清器容器561中提供澄清的基本上无介体的液体混合物Q。同时，固体和其他淤渣可在淤渣收集通道537处收集，并且再循环流从边缘563溢出到储器552中。
在实践中，在液体混合物Q中以变化的比例的经处理的流出物E、(特别是脱氧的)液体介质L以及可能的废物W的特定的混合物M1经由导管582离开有氧生物反应器520。类似地，液体混合物Q中以变化的比例的经处理的流出物E、(富氧的)液体介质L以及可能的废物W的混合物M2经由导管584再循环回并进入有氧生物反应器520。
液体混合物Q经由再循环回路580的再循环持续许多再循环周期，或持续如所期望的时间。通常，当处理全部或大部分的废物时，经处理的流出物可从有氧生物反应器520经流出物出口534排出，尽管在实践中这样的流出物可与一部分的液体介质L混合，和/或可能与一部分的废物W混合。
类似地，在实践中，液体混合物Q中以变化的比例的经处理的流出物E、液体介质L和可能的废物W的混合物M3可经由分配出口534分配。
因此，在系统500的操作中，在内部空间526中且在没有所述光的条件下，即在黑暗条件下(这对微生物是最佳的)，同时提供有溶解在液体介质L中的充足的氧，微生物有氧处理废物W。在由有氧生物反应器520提供的黑暗条件下，经过有氧生物反应器520再循环的藻类因此处在下述的条件下：所述条件不促进进一步生长并因此最小化对通过微生物的废物的有氧处理的干扰。此外，提供作为固定在介体190上的生物膜的微生物(其中微生物在相对于由介体190占据的体积的大表面积上暴露于废物W和富氧的液体介质L)，与如果微生物代替地作为移动穿过系统的淤渣而提供的情况相比，使得废物W能够被更快地且更有效地处理。此外，通过为介体190产生流化床类型的条件，用于混合介体的能量需求可减少或消除，而同时提供介体与富氧的液体有效的混合，并优化用于有氧处理废物的条件，如与不为介体190提供流化床条件相比。用于操作系统500的能量需求因此相对适度。任选地，然而，机械混合器可如所期望地选择性地使用以进一步以能量成本上改善混合。
另一方面，用于通过在源550中的藻类产生氧的条件也同时是最佳的，藻类在储器552中接收所述光和营养物并优选地保持围绕储器552的运动。此外，这些条件通过微生物在储器552中的相对缺乏而进一步优化，因为固定在介体190上的微生物被防止从有氧生物反应器520传输到储器552。
因此，废物的有氧处理过程与经由藻类产生氧的过程是独立的且分开的，避免或最小化这两个过程之间的干扰，并且每个过程可分开地和独立地优化。
对于通过有氧生物反应器520的废物的吞吐量的给定要求，储器552可相应地调整尺寸，由此为生物反应器520提供必要的需氧量。
系统500可任选地还包括用于后处理流出物E的后处理系统。例如，流出物出口134的下游可进一步提供过滤器和纯化器以进一步纯化流出物E。例如，多个系统100可串联连接，第一个接收废物W且使其流出物出口534连接至下一个系统500的废物入口532(因此来自第一个系统的流出物视为供给至下一个系统的“废物”)，该下一个系统100类似地连接至下一个系统，等等，于是最后的系统100分配很多次经处理的流出物E。
应注意的是，在有氧生物反应器520中的废物的有氧处理产生作为副产物的CO2，并且此CO2可被驱逐到储器552(例如经由合适的管道或现有的液体流)以提供给其中的藻类另外的碳。可选择地，富含CO2的生物气自身可用于通过将藻类注入通过液体介质L而使这些藻类富集碳源。因此，废物处理系统500和对应的废物处理方法可分别同时地或可选择地视为用于生产藻类的系统和方法，其中所述藻类可由相应的富氧的液体介质的源收获，并且生物反应器产生用于藻类生长所需的碳。
还应注意的是，在前述以所述绝氧处理过程的形式的预处理中，可产生生物气。此生物气可卖掉，或可用于发电，例如用于为系统500提供动力，并且作为所述发电的副产物产生的CO2还可经由合适的管道被驱逐至储器152例如以提供给其中的藻类另外的营养物。
一旦一批流出物准备好从系统中除去，新的一批废物W可提供至系统500用于处理。
参考图9，系统500可根据当期望时沉降周期(settle cycle)来操作。在废物入口532没有提供废物，并且没有流出物经由流出物出口534移除。此外，没有由再循环回路580提供的再循环流。在这些条件下，在液体介质中的固体沉降到导管538和529以下，并可除去，例如采用图6中说明的布置。应注意的是，合适的机械布置，例如网，可提供在导管538和529附近，例如刚好在导管538和529之上，以防止介体190与其他不期望的固体沉降在容器522的底部。
可选择地，系统500可以连续流模式(CFM)操作，例如如下所述的。废物W(在前述预处理之后)连续提供至有氧生物反应器520，并且再循环回路连续地提供再循环流。固定在介体190上的微生物以类似于以上公开的BM的方式用于处理废物，加以必要变更，通常通过消化或分解废物，并且经处理的流出物可以连续方式从有氧生物反应器520(或任选地经由储器552)排出。类似于以上公开的第一实例的CFM模式，加以必要变更，系统500还经配置使得在稳态操作条件下，液体混合物Q中的混合物M1(即，经由导管582离开有氧生物反应器520的经处理的流出物E、(部分脱氧的)液体介质L和可能的废物W的混合物)具有相对于废物W高比例的流出物E，(经由导管584再循环回并进入有氧生物反应器520的经处理的流出物E、(富氧的)液体介质L以及可能的废物W的)混合物M2具有相对于废物W或流出物E高比例的液体介质L，并且液体混合物Q中的混合物M3(即，经由分配出口534分配的经处理的流出物E、液体介质L和可能的废物W的混合物)具有相对于废物W高比例的流出物E。
参考图10，有氧生物反应器520可任选地如下修改。在容器522中提供一个或多个通风管570。每个通风管570与容器522中的侧壁524侧向间隔开，并且每个所述通风管570在通过其流动的方向上提供初始减少的流动面积。例如，每个通风管570包括入口钟形部分，其具有线性部分连接至出口钟形部分。入口钟形部分是以具有入口边缘572a和喉部572b的入口漏斗572的形式，所述入口边缘572a界定比喉部572b大的截面入口面积。出口钟形部分是以具有出口边缘574a和喉部574b的出口漏斗574的形式，所述出口边缘574a界定比喉部574b大的截面入口面积。线性部分是以在其下端连接至喉部572b并且在其上端连接至喉部574b的大体垂直的圆筒管573的形式。此外，生物反应器入口528位于容器522的下部，并且多个导管529从生物反应器入口528分支以遮盖基底底部基底523，并且以与基底底部基底523垂直间隔的关系固定在容器522中。可布置导管529以提供栅格样图案，例如，具有允许流体从储器552经由生物反应器入口528和导管529选择性地进入内部空间526的开口588。然而，在图10的实例中，开口588均匀分布在基底523的部分上，使得它们面向相应的入口漏斗572，从而促进在液体混合物Q中特别是在液体介质L中的氧、基质等引导穿过通风管570。在再循环回路580的操作中，经由再循环回路580再循环的并且经由开口588提供至容器522的流体引导以比不存在通风管570的情况相对较高的速度下穿过通风管570，还改善介体190的混合，且此外，再循环流范围C设置在容器520内，且液体以向下方向B流入在通风管570的外侧上的容器522内。任选地，但不必要地，开口539也均匀分布在基底523的部分上，使得它们面向相应的入口漏斗572，从而促进废物W从其中引导穿过通风管570。图10中的修改的生物反应器520可以与以上关于图7(a)至9所公开的类似的方式、以分批模式或连续流模式操作，加以必要变更。
参考图11，图5(a)至9中的有氧生物反应器520可任选地如下修改。一个或多个通风管570提供在容器522中，与图10中的通风管类似，但是倒转的，使得入口钟形部分现在是垂直地在出口钟形部分以上。因此，入口漏斗572现在是大体垂直的圆筒管573以上，而出口漏斗574现在是在大体垂直的圆筒管573以上。此外，生物反应器入口528现在位于容器522的上部，在通风管570以上，并且从生物反应器入口528分支的多个导管529以与基底底部基底523垂直间隔的关系固定在容器522中，但靠近上部边缘579。布置导管529以提供栅格样图案，例如，具有允许流体从储器552经由生物反应器入口528和导管529选择性地进入内部空间526的开口588。然而，在图11的实例中，开口588面向相应的入口漏斗572，从而促进液体介质L中的氧、基质等引导穿过通风管570，但以向下的方向。在再循环回路580的操作中，经由再循环回路580再循环的并且经由开口588提供至容器522的流体向下的方向引导穿过通风管570，并且也以比不存在通风管570的情况相对较高的速度下穿过通风管570。在此实例中，至少一部分的介体190，例如大部分的或全部的介体190，具有小于液体混合物Q的比重或至少液体介质L的比重的比重，例如为0.95g/ml，并且在图11的有氧生物反应器520的操作中，这样的介体可与具有大于或等于液体混合物Q或液体介质L的比重的比重的其他介体190混合，例如分别为1.05g/ml或1.0g/ml。这种布置还增强介体190的混合，且此外，再循环流范围C’设置在容器520内，且液体以向上方向B’流入在通风管570的外侧上的容器522内。因此，具有小于液体混合物Q或至少液体介质L的密度的密度的介体190倾向于沿着方向B’向上漂浮，并且由于再循环流范围C’而再次经由上部入口钟形部分进入通风管570。
在图11的实例中，流入物入口532现在位于容器522的上部，在通风管570以上，并且从流入物入口532分支的多个导管538以与基底底部基底523垂直间隔的关系固定在容器522中，但靠近上部边缘579。布置导管538以提供栅格样图案，例如，具有允许流入物经由流入物入口532和导管538选择性地进入内部空间526的开口539。此外，在图11的实例中，开口539面向相应的入口漏斗572，从而促进废物W以向下的方向引导穿过通风管570。应注意的是，图11的实例将仅以分批模式而不以连续模式运行，流入物入口532、导管538和开口539可按照对于图5(a)至10中所说明的实例所公开的、加以必要变更而布置在通风管570以下。图11的修改的生物反应器520显示在容器522处提供的处理过的流出物出口534(具有阀531)，并且例如，凸出到内部空间526中的处理过的流出物出口534的部分可包括排出筛。
图11的修改的生物反应器520可以分批模式或连续流模式、以分别与以上关于图7(a)至10所公开的加以必要变更的分批模式BM或连续流模式CFM类似的方式操作，某些主要的不同如下所述。在分批模式或连续流模式中，由再循环回路580提供的液体现在提供大体向下的流穿过通风管570，并且流出物从通风管570的外部与侧壁524之间的区域收集。在连续流模式中，废物流入物W还在经过其向下的方向提供至内部空间，特别是至通风管570。在分批模式中，废物流入物W也提供酯内部空间，在任意方向上，例如在经过其的向上或向下方向。
应注意的是，在根据图5(a)至图11的系统中提供流化床条件的特征可以类似方式加以必要变更而应用于根据图1至4中所说明的实例。
在以下的方法权利要求书中，用于指定权利要求步骤的字母数字字符和罗马数字仅为了方便而提供，而不表示进行步骤的任何特定顺序。
最后，应注意的是，如贯穿所附权利要求书使用的词语“包括”应当解释为是指“包括但不限于”。
尽管已经示出和公开了根据本公开主题的实例，但应理解，其中可做出许多变化而不背离本公开主题的精神。

Claims (203)

1.用于有氧处理废物的系统，包括：
-有氧生物反应器，其经配置用于通过固定在介体上的细菌有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物；
-富氧的液体介质的源，所述源不同于所述有氧生物反应器，所述源与所述有氧生物反应器选择性流体连通；
-其中所述介体在所述生物反应器内是活动的。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述富氧的液体介质的所述源提供富氧的液体介质的流，以及还包括再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
5.根据权利要求2所述的系统，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
6.根据权利要求5所述的系统，其中在所述系统的操作中，所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合微生物。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
11.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
12.根据权利要求1或2所述的系统，还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
13.根据权利要求1或2所述的系统，还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
14.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
15.根据权利要求1或2所述的系统，包括经配置用于接收所述废物的废物入口和用于分配经处理的流出物分配出口，并且其中
-所述生物反应器包括界定相应的有氧处理空间的至少一个容器，所述至少一个容器包括生物反应器流体介质入口和生物反应器流体介质出口，每个都与所述源选择性流体连通，所述至少一个容器经配置用于确保相应的有氧处理空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述驱动设备包括安装到相应的所述储器的有动力的搅拌设备。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有环形平面形式。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有跑道构型。
20.根据权利要求15所述的系统，其中所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
21.根据权利要求20所述的系统，包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
22.根据权利要求1或2所述的系统，其中一个所述导管连接所述源流体介质入口与所述生物反应器流体介质出口，并且其中另一个所述导管连接所述源流体介质出口与所述生物反应器流体介质入口。
23.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
24.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述废物是液体废物。
25.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述废物包括废水。
26.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述废物包括有机类型的废物。
27.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
28.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述生物反应器经配置用于提供至少所述富氧的液体介质以预定速度穿过所述生物反应器的穿流，其中所述预定速度足以造成其中的所述介体在所述生物反应器内扩展并且在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
29.用于有氧处理废物的系统，包括：
-有氧生物反应器，其经配置用于使用固定在介体上的细菌有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物；
-富氧的液体介质的源，所述源不同于所述有氧生物反应器，其中所述富氧的液体介质的所述源提供富氧的液体介质的流；
-再循环回路，其经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环；
-其中所述介体在所述生物反应器内是活动的。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述有氧生物反应器经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物。
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
32.根据权利要求30至31中任一项所述的系统，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
33.根据权利要求32所述的系统，其中在所述系统的操作中，所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
34.根据权利要求29所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合微生物。
35.根据权利要求29所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
36.根据权利要求29所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
37.根据权利要求29所述的系统，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
38.根据权利要求29所述的系统，其中所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
39.根据权利要求29所述的系统，还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
40.根据权利要求29所述的系统，还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
41.根据权利要求29所述的系统，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
42.根据权利要求29所述的系统，包括经配置用于接收所述废物的废物入口和用于分配经处理的流出物分配出口，并且其中
-所述生物反应器包括界定相应的有氧处理空间的至少一个容器，所述至少一个容器包括生物反应器流体介质入口和生物反应器流体介质出口，每个都与所述源选择性流体连通，所述至少一个容器经配置用于确保相应的有氧处理空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
43.根据权利要求42所述的系统，其中所述驱动设备包括安装到相应的所述储器的有动力的搅拌设备。
44.根据权利要求42或权利要求43所述的系统，其中所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。
45.根据权利要求44所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有环形平面形式。
46.根据权利要求44所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有跑道构型。
47.根据权利要求46所述的系统，其中所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
48.根据权利要求47所述的系统，包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
49.根据权利要求48所述的系统，其中一个所述导管连接所述源流体介质入口与所述生物反应器流体介质出口，并且其中另一个所述导管连接所述源流体介质出口与所述生物反应器流体介质入口。
50.根据权利要求49所述的系统，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
51.根据权利要求50所述的系统，其中所述废物是液体废物。
52.根据权利要求51所述的系统，其中所述废物包括废水。
53.根据权利要求52所述的系统，其中所述废物包括有机类型的废物。
54.根据权利要求53所述的系统，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
55.根据权利要求54所述的系统，其中所述生物反应器经配置用于提供至少所述富氧的液体介质以预定速度穿过所述生物反应器的穿流，其中所述预定速度足以造成其中的所述介体在所述生物反应器内扩展并且在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
56.用于有氧处理废物的系统，包括：
-细菌，其用于有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物，所述细菌固定在介体上，所述介体限制于限制空间；
-富氧的液体介质的流，其被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用；
-其中所述介体在所述生物反应器内是活动的。
57.根据权利要求56所述的系统，其中所述限制空间提供在有氧生物反应器中，并且其中富氧的液体介质的源提供所述富氧的介质的流，所述源不同于所述有氧生物反应器。
58.根据权利要求57所述的系统，其中所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
59.根据权利要求57或权利要求58所述的系统，其包括再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
60.根据权利要求59所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合微生物。
61.根据权利要求60所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
62.根据权利要求61所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
63.根据权利要求62所述的系统，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
64.根据权利要求63所述的系统，其中所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
65.根据权利要求64所述的系统，还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
66.根据权利要求65所述的系统，还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
67.根据权利要求66所述的系统，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
68.根据权利要求67所述的系统，包括经配置用于接收所述废物的废物入口和用于分配经处理的流出物分配出口，并且其中
-所述生物反应器包括界定相应的有氧处理空间的至少一个容器，所述至少一个容器包括生物反应器流体介质入口和生物反应器流体介质出口，每个都与所述源选择性流体连通，所述至少一个容器经配置用于确保相应的有氧处理空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
69.根据权利要求68所述的系统，其中所述驱动设备包括安装到相应的所述储器的有动力的搅拌设备。
70.根据权利要求68或权利要求69所述的系统，其中所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。
71.根据权利要求70所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有环形平面形式。
72.根据权利要求70所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有跑道构型。
73.根据权利要求72所述的系统，其中所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
74.根据权利要求73所述的系统，包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
75.根据权利要求74所述的系统，其中一个所述导管连接所述源流体介质入口与所述生物反应器流体介质出口，并且其中另一个所述导管连接所述源流体介质出口与所述生物反应器流体介质入口。
76.根据权利要求75所述的系统，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
77.根据权利要求76所述的系统，其中所述废物是液体废物。
78.根据权利要求77所述的系统，其中所述废物包括废水。
79.根据权利要求78所述的系统，其中所述废物包括有机类型的废物。
80.根据权利要求79所述的系统，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
81.根据权利要求80所述的系统，其中所述生物反应器经配置用于提供至少所述富氧的液体介质以预定速度穿过所述生物反应器的穿流，其中所述预定速度足以造成其中的所述介体在所述生物反应器内扩展并且在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
82.一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在有氧生物反应器中通过固定在介体上的细菌使废物有氧反应，其中所述介体在所述生物反应器内是活动的；
-从富氧的液体源向所述生物反应器提供富氧的液体介质，其中所述富氧的液体源不同于所述生物反应器。
83.根据权利要求82所述的方法，还包括可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述富氧的源之间再循环。
84.根据权利要求82或权利要求83所述的方法，包括防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
85.根据权利要求84所述的方法，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
86.根据权利要求85所述的方法，所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
87.根据权利要求86所述的方法，其中所述液体介质包括光合微生物，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质。
88.根据权利要求87所述的方法，其中所述光合微生物包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
89.根据权利要求88所述的方法，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
90.根据权利要求89所述的方法，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
91.根据权利要求90所述的方法，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
92.根据权利要求91所述的方法，其中所述废物是液体废物。
93.根据权利要求92所述的方法，其中所述废物包括废水和/或有机类型的废物。
94.根据权利要求93所述的方法，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
95.根据权利要求94所述的方法，还包括以下中的至少一种：
选择性地提供气态氧或空气给所述生物反应器；和
选择性地提供二氧化碳给所述源。
96.根据权利要求95所述的方法，其中所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
97.根据权利要求96所述的方法，其中所述介体的至少一部分在所述生物反应器内是活动的。
98.根据权利要求97所述的方法，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
99.根据权利要求98所述的方法，包括：
-部分地或完全地使相应的有氧处理空间避光；
-确保相应的储器空间暴露于光。
100.根据权利要求99所述的方法，其中使废物有氧反应的步骤包括提供以预定速度穿过所述生物反应器的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成其中的所述介体扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
101.根据权利要求100所述的方法，其中所述方法以分批模式进行。
102.根据权利要求100所述的方法，其中所述方法以连续流模式进行。
103.一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-使用固定在介体上的细菌，在有氧生物反应器中有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物，其中所述介体在所述生物反应器内是活动的；
-从富氧的液体源向所述生物反应器提供富氧的液体介质，其中所述富氧的液体源不同于所述生物反应器，
-可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
104.根据权利要求103所述的方法，其中所述有氧生物反应器经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物。
105.根据权利要求104所述的方法，包括防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述富氧的液体源。
106.根据权利要求104至105中任一项所述的方法，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
107.根据权利要求106所述的方法，其中所述富氧的液体介质的流被迫穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
108.根据权利要求107所述的方法，其中所述液体介质包括光合微生物，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质。
109.根据权利要求108所述的方法，其中所述光合微生物包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
110.根据权利要求109所述的方法，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
111.根据权利要求110所述的方法，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
112.根据权利要求111所述的方法，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
113.根据权利要求112所述的方法，其中所述废物是液体废物。
114.根据权利要求113所述的方法，其中所述废物包括废水和/或有机类型的废物。
115.根据权利要求114所述的方法，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
116.根据权利要求115所述的方法，还包括以下中的至少一种：
选择性地提供气态氧或空气给所述生物反应器；和
选择性地提供二氧化碳给所述源。
117.根据权利要求116所述的方法，其中所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
118.根据权利要求117所述的方法，其中所述介体的至少一部分在所述生物反应器内是活动的。
119.根据权利要求118所述的方法，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
120.根据权利要求119所述的方法，包括：
-部分地或完全地使相应的有氧处理空间避光；
-确保相应的储器空间暴露于光。
121.根据权利要求120所述的方法，其中使废物有氧反应的步骤包括提供以预定速度穿过所述生物反应器的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成其中的所述介体扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
122.根据权利要求121所述的方法，其中所述方法以分批模式进行。
123.根据权利要求122所述的方法，其中所述方法以连续流模式进行。
124.一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-采用细菌有氧处理废物以从所述废物提供经处理的流出物，所述细菌固定在介体上，所述介体限制于限制空间，其中所述介体在所述生物反应器内是活动的；
-迫使富氧的液体介质穿过所述限制空间，在所述限制空间中与所述细菌相互作用。
125.根据权利要求124所述的方法，其中所述限制空间提供在有氧生物反应器中，并且其中富氧的液体介质的源提供所述富氧的介质的流，所述源不同于所述有氧生物反应器。
126.根据权利要求125所述的方法，包括防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
127.根据权利要求125或权利要求126所述的方法，包括可控地使所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环。
128.根据权利要求127所述的方法，其中所述液体介质包括光合微生物，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质。
129.根据权利要求128所述的方法，其中所述光合微生物包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
130.根据权利要求129所述的方法，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
131.根据权利要求130所述的方法，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
132.根据权利要求131所述的方法，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
133.根据权利要求132所述的方法，其中所述废物是液体废物。
134.根据权利要求133所述的方法，其中所述废物包括废水和/或有机类型的废物。
135.根据权利要求134所述的方法，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
136.根据权利要求135所述的方法，还包括以下中的至少一种：
选择性地提供气态氧或空气给所述生物反应器；和
选择性地提供二氧化碳给所述源。
137.根据权利要求136所述的方法，其中所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
138.根据权利要求137所述的方法，其中所述介体的至少一部分在所述生物反应器内是活动的。
139.根据权利要求138所述的方法，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
140.根据权利要求139所述的方法，包括：
-部分地或完全地使相应的有氧处理空间避光；
-确保相应的储器空间暴露于光。
141.根据权利要求140所述的方法，其中使废物有氧反应的步骤包括提供以预定速度穿过所述生物反应器的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成其中的所述介体扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
142.根据权利要求141所述的方法，其中所述方法以分批模式进行。
143.根据权利要求142所述的方法，其中所述方法以连续流模式进行。
144.一种用于有氧处理废物的方法，包括：
-在经配置用于抑制或减少光合微生物的生长的条件下，在生物反应器空间中使废物与细菌有氧反应，其中所述细菌固定在介体上，并且所述介体在所述生物反应器内是活动的；
-由经配置用于通过光合微生物促进氧产生的源提供产生氧的光合微生物的流穿过所述生物反应器空间，所述源不同于所述生物反应器空间，所述光合微生物响应于暴露光而产生并提供氧给所述液体介质；和
-防止至少大部分的所述细菌与所述光合微生物的流一起离开所述生物反应器。
145.根据权利要求144所述的方法，其中所述光合微生物包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
146.根据权利要求145所述的方法，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
147.根据权利要求146所述的方法，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
148.根据权利要求147所述的方法，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
149.根据权利要求148所述的方法，其中所述废物是液体废物。
150.根据权利要求149所述的方法，其中所述废物包括废水和/或有机类型的废物。
151.根据权利要求150所述的方法，其中所述废物包括在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
152.根据权利要求151所述的方法，还包括以下中的至少一种：
选择性地提供气态氧或空气给所述生物反应器；和
选择性地提供二氧化碳给所述源。
153.根据权利要求152所述的方法，其中所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
154.根据权利要求153所述的方法，其中所述介体的至少一部分在所述生物反应器内是活动的。
155.根据权利要求154所述的方法，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
156.根据权利要求155所述的方法，包括：
-部分地或完全地使相应的有氧处理空间避光；
-确保相应的储器空间暴露于光。
157.根据权利要求156所述的方法，其中使废物有氧反应的步骤包括提供以预定速度穿过所述生物反应器的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成其中的所述介体扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
158.根据权利要求157所述的方法，其中所述方法以分批模式进行。
159.根据权利要求158所述的方法，其中所述方法以连续流模式进行。
160.有氧生物反应器，其经配置用于通过固定在介体上的细菌来有氧处理废物以从所述废物中提供经处理的流出物，所述介体在所述有氧生物反应器内是活动的，所述有氧生物反应器包括：
反应容器，其具有流体入口和流体出口、以及废物入口，并且界定内部空间；
所述废物入口经配置用于选择性地提供废物给所述有氧生物反应器；
所述流体入口和所述流体出口可连接到富氧的液体介质源，所述源不同于所述有氧生物反应器，其中所述源与所述有氧生物反应器经由所述流体入口和所述流体出口选择性流体连通以提供再循环回路，所述再循环回路经配置用于可控地使至少所述液体介质在所述有氧生物反应器和所述源之间再循环；
所述反应容器经配置用于经由所述再循环回路提供以预定速度穿过所述内部空间的至少所述富氧的液体介质的穿流，其中所述预定的速度足以造成所述介体在所述反应容器内扩展并在其中与至少所述富氧的液体介质混合。
161.根据权利要求160所述的有氧生物反应器，其中所述预定的速度足以提供流化床效应给在所述反应容器内的所述介体。
162.根据权利要求160或权利要求161所述的有氧生物反应器，其中以所述预定的速度足以给密度比所述液体介质的密度大的所述介体的至少第一部分提供向上的运动。
163.根据权利要求162所述的有氧生物反应器，其中在所述反应容器内的所述流速是在与重力梯度大体上相反的方向。
164.根据权利要求163所述的有氧生物反应器，其中所述第一部分是在所述反应容器中的所述介体的总量的大部分。
165.根据权利要求164所述的有氧生物反应器，其中所述流体入口提供在所述反应容器的下部并且所述流体出口提供在所述反应容器的上部。
166.根据权利要求165所述的有氧生物反应器，其中所述流体入口包括在所述反应容器内的多个开口，并且其中所述开口分布在所述反应容器的底部基底，提供对于所述底部基底的期望的覆盖。
167.根据权利要求166所述的有氧生物反应器，其中所述开口均匀分布在所述反应容器的底部基底，提供对于所述底部基底的完全覆盖。
168.根据权利要求167所述的有氧生物反应器，其中所述反应容器包括一个或多个通风管，每个通风管经配置以进一步增加其中的所述流体速度。
169.根据权利要求168所述的有氧生物反应器，其中每个所述通风管在流过其的方向提供初始降低的流动面积。
170.根据权利要求169所述的有氧生物反应器，其中所述流体入口的所述开口均匀分布在与所述通风管相对的所述反应容器的底部基底的一部分，提供对于所述通风管的完全覆盖。
171.根据权利要求170所述的有氧生物反应器，其中以所述预定的速度足以给密度比所述液体介质的密度小的所述介体的提供向下的运动。
172.根据权利要求171所述的有氧生物反应器，其中所述反应容器内的所述流速与重力梯度至少部分对齐，并且其中所述介体的至少第二部分具有比所述液体介质的密度小的密度。
173.根据权利要求172所述的有氧生物反应器，其中所述第二部分是在所述反应容器中的所述介体的总量的大部分。
174.根据权利要求173所述的有氧生物反应器，其中所述流体入口提供在所述反应容器的上部。
175.根据权利要求174所述的有氧生物反应器，其中所述反应容器包括一个或多个通风管，每个通风管经配置以进一步增加其中的所述流体速度。
176.根据权利要求175所述的有氧生物反应器，其中所述流体入口的所述开口均匀分布在每个所述通风管的上部开口，提供对于所述通风管的完全覆盖。
177.根据权利要求176所述的有氧生物反应器，其中每个所述通风管在流过其的方向提供初始降低的流动面积。
178.根据权利要求177所述的有氧生物反应器，还包括在其下部的第一淤渣接收器，用于接收并且处置来自所述有氧生物反应器的淤渣。
179.根据权利要求178所述的有氧生物反应器，还包括在所述反应容器的上部并且与其流体连通的澄清容器，其中所述流体出口提供在所述澄清容器上，并且其中所述澄清容器经配置用于降低其中的所述流体速度。
180.根据权利要求179所述的有氧生物反应器，其中所述澄清容器包括在向上的方向增加的横截面积。
181.根据权利要求179或权利要求180所述的有氧生物反应器，其中所述澄清容器包括在其下部的第二淤渣接收器，用于接收并且处置来自所述澄清容器的淤渣。
182.根据权利要求181所述的有氧生物反应器，还包括用于从所述有氧生物反应器移除经处理的流出物的流出物出口。
183.一种用于处理废物的系统，包括：
如权利要求160至182中的任一项中定义的有氧生物反应器；
如权利要求160至182中的任一项中定义的富氧的液体介质的源，其中所述流体入口和所述流体出口连接到所述富氧的液体介质的源；和
如权利要求160至182中的任一项中定义的、并且提供在所述有氧生物反应器中的介体。
184.根据权利要求183所述的系统，其中所述系统经配置用于防止所述介体从所述有氧生物反应器传递到所述源。
185.根据权利要求183至184中任一项所述的系统，其中所述介体限制于所述有氧生物反应器内的限制空间。
186.根据权利要求185所述的系统，其中所述源包括光合微生物，所述光合微生物响应于暴露光而产生氧给所述液体介质。
187.根据权利要求186所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的光合真核微生物和光合原核微生物中的任一种。
188.根据权利要求187所述的系统，其中所述源包括响应于暴露光而产生氧给所述液体介质的藻类。
189.根据权利要求188所述的系统，其中所述光合微生物包括以下中的至少一种：小球藻、螺旋藻、栅藻或任何其他光合微藻类或蓝细菌。
190.根据权利要求189所述的系统，其中所述源包括储器，所述储器包括其中界定储器内部空间的通道，并且经配置用于在所述系统的操作中驱动所述液体介质围绕所述通道。
191.根据权利要求190所述的系统，还包括辅助通风系统，所述辅助通风系统经配置用于选择性地向所述生物反应器提供气态氧或空气。
192.根据权利要求191所述的系统，还包括辅助CO2系统，所述辅助CO2系统经配置用于选择性地为所述源提供二氧化碳。
193.根据权利要求192所述的系统，其中所述介体中的一部分原位固定在所述生物反应器内。
194.根据权利要求193所述的系统，其中所述介体包括具有相对大的表面积与体积比的固体惰性基底的形式的生物膜载体元件。
195.根据权利要求194所述的系统，包括经配置用于接收所述废物的废物入口和用于分配经处理的流出物分配出口，并且其中：
-所述内部空间至少在所述系统的操作期间是部分或完全避光的；
-所述源包括至少一个储器，所述至少一个储器界定相应的储器空间用于容纳所述液体介质的体积，并且还包括源流体介质入口和源流体介质出口，每个都与所述有氧生物反应器选择性流体连通，以及驱动设备用于对在所述相应的储器空间内的所述液体介质提供运动，所述至少一个储器经配置用于确保所述相应的储器空间至少在所述源的操作期间暴露于光，在其中以提供所述富氧的液体介质。
196.根据权利要求195所述的系统，其中所述驱动设备包括安装到相应的所述储器的有动力的搅拌设备。
197.根据权利要求195或权利要求196所述的系统，其中所述至少一个储器包括至少一个水平无限循环形式的流动通道。
198.根据权利要求197所述的系统，其中所述至少一个流动通道具有环形平面形式。
199.根据权利要求198所述的系统，其中所述源流体介质出口经配置用于防止所述介体通过其流出。
200.根据权利要求199所述的系统，包括：
-至少一套导管，其提供所述至少一个所述容器与相应的所述储器之间的所述流体连通；
-泵送系统，其不同于所述驱动设备，用于提供所述介质在所述至少一个容器与相应的所述储器之间通过所述一套导管的再循环。
201.根据权利要求200所述的系统，其中所述废物可有氧处理以从其中除去污染物。
202.根据权利要求201所述的系统，其中所述废物是液体废物。
203.根据权利要求202所述的系统，其中所述废物包括以下中的至少一种：废水；有机类型的废物；在水中或另一种液体介质中传输的动物废物、农业废物、工业废物或人类废物的至少一种。
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