发明创造名称：含改性废砖的人工湿地复合基质及其制备方法
外观设计名称：
决定号：187902
决定日：2019-08-27
委内编号：1F272575
优先权日：
申请（专利）号：201610358868.8
申请日：2016-05-27
复审请求人：盛世园林集团股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郭彦华
合议组组长：陈春晖
参审员：董刚
国际分类号：C02F3/34，C02F3/32，C02F101/16
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而没有证据表明现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则不足以认为该权利要求的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610358868.8、发明名称为“含改性废砖的人工湿地复合基质及其制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为盛世园林集团股份有限公司，申请日为2016年5月27日，公开日为2016年8月10日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门（下称原审查部门）于2018年11月5日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1相对于对比文件1（“改性废砖对氨氮的吸附性能研究”，梁丽珍等，水处理技术，第40卷第12期，第52-55页，公开日为2014年12月31日）与对比文件2（CN101274798A，公开日为2008年10月1日）以及本领域的普通技术知识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年5月27日提交的说明书摘要、说明书第1-25段；2018年9月26日提交的权利要求第1项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种含改性废砖的人工湿地复合基质，其特征在于：由生物钠-废砖基质、钠-废砖基质及铝-废砖基质、沸石按照干重比1:1.5~2.5:2~8:1.5~2.5混匀或者分层铺设而成，分层铺设时，钠-废砖基质不位于最上层；所述含改性废砖的人工湿地复合基质的孔隙率为39~47.3%，堆积密度为0.85~0.94g/cm3；
所述钠-废砖基质及铝-废砖基质按照以下步骤制备：
（1）将废弃的砖或砌块粉碎、过筛，得到粒径为5~25毫米的碎砖；
（2）分别向氯化钠溶液及氯化铝溶液中加入步骤（1）所得的碎砖，碎砖完全淹没在溶液中并浸泡1~2小时，然后搅拌0.5~2小时，经水洗、过滤、干燥，得到钠-废砖基质及铝-废砖基质；其中，氯化钠溶液的质量分数为0.5~5%，氯化铝溶液的质量分数为0.5~5%；
所述生物钠-废砖基质按照以下步骤制备：
将所述钠-废砖基质加入中性固化液中，中性固化液完全淹没钠-废砖基质，20~30℃静置固化16~24小时，得到生物钠-废砖基质；其中，中性固化液为含有硝化菌、豆饼粉、玉米淀粉、磷酸二氢钾及氯酸镁的水溶液，中性固化液中硝化菌的质量分数为2~5%，豆饼粉的质量分数为0.5~2%，玉米淀粉的质量分数为1~4%，磷酸二氢钾的质量分数为0.02~0.2%，氯酸镁的质量分数为0.02~0.2%。”
驳回决定认为：
权利要求1相对于对比文件1的区别在于：（1）权利要求1限定的钠-废砖基质及铝-废砖基质制备过程中的碎砖粒径、浸泡时间以及氯化钠、氯化铝溶液的质量分数与对比文件1不同；（2）权利要求1限定了生物钠-废砖基质的具体制备步骤；（3）权利要求1限定了人工湿地复合基质由生物钠-废砖基质、钠-废砖基质及铝-废砖基质、沸石铺设而成，以及具体铺设方式及孔隙率和堆积密度。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何提高含改性废砖的人工湿地基质中微生物的含量。对于区别特征（1），碎砖的粒径是本领域技术人员可以根据使用环境的要求而进行调整的，其效果也是可以预期的，本领域技术人员可根据实际的用途和填料的类型调整浸泡的时间和氯化钠、氯化铝溶液的质量分数；对于区别特征（2），对比文件2给出了在人工湿地基质中固定硝化菌以提高人工湿地基质中微生物含量的技术启示，本领域技术人员可以想到将硝化菌固定在钠-废砖基质上以使硝化菌与氨氮充分接触，并在基质中加入培养基以使硝化菌生长，培养基的成分和配比的调整是本领域技术人员的常规调整，采用中性固化液浸泡钠-废砖基质是本领域的常规技术手段，具体浸泡的温度、时间是本领域技术人员的常规选择；对于区别特征（3），沸石是一种常用的人工湿地基质，将多种基质分层铺设或多种基质混匀后铺设是人工湿地基质的常规铺设方式，具体的干重比例是本领域技术人员可通过常规试验确定的，其效果是可以预期的。含改性废砖的人工湿地复合基质的孔隙率和堆积密度是本领域技术人员可以根据基质铺设方式通过常规试验确定的；因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的普通技术知识得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的。
针对申请人的意见陈述，驳回决定中还指出：硝化菌和人工湿地基质并不是完全分离的两个部分；在对比文件2的启示下，本领域技术人员可以想到在基质中加入培养基以使细菌生长。将培养基的成分调整为常见的培养基豆饼粉、玉米淀粉、磷酸二氢钾、氯酸镁是本领域技术人员的常规调整，在此基础上，玉米淀粉的粘结作用是本领域技术人员可以合理预期的；为了提高废砖的改性效果，调整碎砖的粒径是本领域的常规技术手段，具体的粒径范围是本领域技术人员可通过常规试验合理选择的；孔隙率和堆积密度是人工湿地基质铺设过程中的常见参数，是本领域技术人员可以根据基质铺设方式通过常规试验确定的；对于技术效果，对比文件1公开了钠改性废砖的氨氮去除率达98.4%，铝改性废砖对氨氮也有一定的去除率，由于碎砖是多孔吸附材料，其对磷有吸附效果是本领域技术人员可以合理预期的，且对比文件2给出了在人工湿地基质中固定硝化菌以提高人工湿地基质中微生物含量的技术启示，氨氮的去除率可达76.75%，因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的普通技术知识得到的技术方案能够达到与本申请相应的技术效果是本领域技术人员可以合理预期的。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年1月29日向国家知识产权局提出复审请求，将权利要求1的主题修改为“人工湿地”，删除“混匀铺设”的技术方案，并补入说明书中的部分内容，同时提交了针对创造性的答复意见。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种含改性废砖的人工湿地，其特征在于：在人工湿地防水层以上铺设80cm人工湿地复合基质，然后再覆10cm壤层，并种植水生植物，所述人工湿地复合基质由生物钠-废砖基质、钠-废砖基质及铝-废砖基质、沸石按照干重比1:1.5~2.5:2~8:1.5~2.5分层铺设而成，分层铺设时，钠-废砖基质不位于最上层；所述含改性废砖的人工湿地复合基质的孔隙率为39~47.3%，堆积密度为0.85~0.94g/cm3；
所述钠-废砖基质及铝-废砖基质按照以下步骤制备：
（1）将废弃的砖或砌块粉碎、过筛，得到粒径为5~25毫米的碎砖；
（2）分别向氯化钠溶液及氯化铝溶液中加入步骤（1）所得的碎砖，碎砖完全淹没在溶液中并浸泡1~2小时，然后搅拌0.5~2小时，经水洗、过滤、干燥，得到钠-废砖基质及铝-废砖基质；其中，氯化钠溶液的质量分数为0.5~5%，氯化铝溶液的质量分数为0.5~5%；
所述生物钠-废砖基质按照以下步骤制备：
将所述钠-废砖基质加入中性固化液中，中性固化液完全淹没钠-废砖基质，20~30℃静置固化16~24小时，得到生物钠-废砖基质；其中，中性固化液为含有硝化菌、豆饼粉、玉米淀粉、磷酸二氢钾及氯酸镁的水溶液，中性固化液中硝化菌的质量分数为2~5%，豆饼粉的质量分数为0.5~2%，玉米淀粉的质量分数为1~4%，磷酸二氢钾的质量分数为0.02~0.2%，氯酸镁的质量分数为0.02~0.2%。”
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2019年2月3日发出复审请求受理通知书，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：对比文件1公开了钠-废砖基质的吸附能力很强，并且本领域技术人员知晓人工湿地基质填料的上部需铺设表层土壤，出于优化人工湿地处理效果的考虑，避免土壤堵塞钠-废砖基质的孔道，本领域技术人员有动机在分层铺设基质时，将钠-废砖基质不位于最上层，将不同基质分层铺设是本领域构建人工湿地的常规选择；对比文件2给出了在人工湿地基质中固定硝化菌以提高人工湿地基质中微生物含量的技术启示，在对比文件2的启示下，本领域技术人员可以想到将硝化菌固定在钠-废砖基质上，具体采用含硝化菌的溶液浸泡钠-废砖基质，以使硝化菌与其吸附的氨氮充分接触，优化氨氮的降解，不论是在人工湿地构建完成后在填料上固定硝化菌或是在人工湿地构建之前在填料上固定硝化菌，均是为了在运行时提高人工湿地中的微生物含量，优化人工湿地的处理效果；对比文件2实质是采用菌液和培养基的混合液作为复配菌液投入人工湿地的基质层内；豆饼粉和玉米淀粉的溶解性所带来的固定细菌的效果是本领域技术人员可以合理预期的；对于污染物的去除效果，由于对比文件1还公开了钠-废砖基质和铝-废砖基质均具有吸附性能，尤其是钠-废砖基质将废砖去除氨氮的能力提高了28.7%，因而，本申请中包含钠-废砖基质、铝废砖基质的人工湿地对氨氮及磷的去除率相较于对比文件2有所提高是本领域技术人员可以合理预期的。因此坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本申请进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
（一）关于审查文本
经审查，复审请求人于2019年1月29日对权利要求的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本为：申请日2016年5月27日提交的说明书摘要、说明书第1-25段；2019年1月29日提交的权利要求第1项。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而没有证据表明现有技术中给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，则不足以认为该权利要求的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的。
权利要求1请求保护一种含改性废砖的人工湿地。
对比文件1公开了一种改性废砖对氨氮的吸附性能研究，并具体公开了（参见引言、1.2.2废砖的不同改性方法及2.1.1改性方法的优选）：建筑垃圾是城市垃圾的主要组成部分，其中，混凝土块和废砖约占80%-90%，是建筑垃圾资源化利用的主要研究对象。实验对建筑废砖加以改性，考察其对废水中氨氮的吸附性能，以期将改性废砖用作人工湿地基质。具体方法为：实验用废砖为郑州市郊建筑垃圾，用破碎机打碎，研磨至粒径 0.85mm以下，用去离子水反复洗涤，过滤，烘干后研碎备用。用质量分数10%的NaCl、AlCl3溶液分别浸泡红砖和青砖，室温下放置12h后，振荡2h，并分别用质量分数5%的上述溶液反复淋洗废砖石，再用蒸馏水冲洗废砖石至无Cl-（用饱和AgNO3检验），过滤，烘干，研碎吸附剂，即为Na-废砖、Al-废砖，用上述改性后和未改性的废砖分别吸附废水中的氨氮。图1可知，用NaCl、AlCl3溶液改性后的吸附剂对氨氮的去除率都有提高。Na 属于低电价、大半径的阳离子，使得废砖吸附活性位之间的作用较弱，具有较大的内表面积，从而具有很强的吸附性，且 Na 置换了废砖孔中原有的 Al3 、Ca2 等半径较大的阳离子，使废砖有效孔径变大，空间位阻变小，内扩散速度加快，交换量增大，将废砖去除氨氮的能力提高了28.7%。因此，实验选取红Na-废砖为吸附氨氮的最佳改性吸附剂。
对比文件2公开了一种饮用水水源复合人工湿地系统，并具体公开了（参见说明书第5页第20-25行、第7页第1-6行）：人工湿地填料采用固定有细菌的砾石和陶粒的混合填料，首先将砾石和陶粒的混合填料放入上下折流潜流人工湿地池内，用原水进行浸泡，同时将富集培养的菌液进行复配，复配菌液在相同浓度下由硝化菌(Nitrobacter)、反硝化菌(Pseudomonas)和聚磷菌(Acinetobacter lwoffii)进行复配，其体积比例为2∶3∶2复配而成，将复配好的菌液投入到上下折流潜流人工湿地7的砾石和陶粒混合层内。硝化细菌的培养基的成份包括亚硝酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、硫酸镁。
权利要求1与对比文件1相比，其区别至少包括：（1）人工湿地复合基质由生物钠-废砖基质、钠-废砖基质及铝-废砖基质、沸石按照干重比1:1.5~2.5:2~8:1.5~2.5分层铺设而成，钠-废砖基质不位于最上层；（2）所述生物钠-废砖基质按照以下步骤制备：将所述钠-废砖基质加入中性固化液中，中性固化液完全淹没钠-废砖基质，20~30℃静置固化16~24小时，得到生物钠-废砖基质；其中，中性固化液为含有硝化菌、豆饼粉、玉米淀粉、磷酸二氢钾及氯酸镁的水溶液，中性固化液中硝化菌的质量分数为2~5%，豆饼粉的质量分数为0.5~2%，玉米淀粉的质量分数为1~4%，磷酸二氢钾的质量分数为0.02~0.2%，氯酸镁的质量分数为0.02~0.2%。
基于该区别特征确定权利要求1实际解决的技术问题为增强微生物的固化效果。
对此，合议组认为：
对于上述区别（1），对比文件1仅通过实验研究并总结了不同条件改性的废砖对氨氮具有吸附性能，可用作人工湿地基质，对比文件2涉及的人工湿地填料主要由砾石和陶粒混合层构成。因此对比文件1和对比文件2均未给出改性废砖如何铺设成为人工湿地的技术启示，也未给出钠改性废砖在人工湿地铺设中相关铺设顺序要求的技术启示，现有证据也无法证明在特定铺设顺序条件下应用钠改性废砖与沸石、铝改性废砖、生物-钠改性废砖等进行分层铺设人工湿地基质是本领域的公知常识。
对于上述区别（2），驳回决定和前置审查意见中均认为对比文件2给出了制备生物钠-改性废砖的技术启示。合议组查明：对比文件2公开了在将砾石和陶粒的混合填料填放入人工湿地池内后，将含有硝化菌、反硝化菌和聚磷菌的复配菌液投入到砾石和陶粒混合层内，完成细菌固定。即在对比文件2公开的技术方案中，将菌液直接加入并均匀分散在整个人工湿地基质中。而在本申请中，从细菌的固定方式来看，首先将硝化菌固化到钠-废砖基质中形成生物钠-废砖基质，然后再将其作为分层铺设人工湿地基质结构中的一层，由此生物钠-废砖基质构成人工湿地内硝化菌的聚集场所，细菌并非均匀分散在整个人工湿地基质中，从细菌的固定效果来看，这一区别导致对比文件2形成的细菌固定仅是细菌在整个人工湿地池内扩散分布所达成的一种存在状态，无法将细菌固定在填料中，而本申请中通过含有豆饼粉和玉米淀粉的中性固化液，会对改性废砖基质内的硝化菌形成一定的束缚，将其大部分固定在改性废砖基质中。合议组认为，对比文件2中对细菌的“固定”与本申请中对细菌的“固化”在固定方式和固定效果上均存在实质性的差异，因此驳回决定和前置审查意见中认为对比文件2给出技术启示的论断缺乏充分的证据，现有证据也无法证明按照本申请权利要求1限定的所述步骤制备得到的生物-钠改性废砖基质是本领域公知常用的人工湿地基质材料。
因此，合议组认为，依据现有证据，驳回决定和前置审查意见中权利要求1不具备创造性的结论不能成立。
基于以上事实和理由，合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年11月5日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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