发明创造名称：一种制药污泥处理装置及其方法
外观设计名称：
决定号：187920
决定日：2019-08-27
委内编号：1F257208
优先权日：
申请（专利）号：201510696369.5
申请日：2015-10-23
复审请求人：北京交通大学
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：董刚
参审员：陈春晖
国际分类号：C02F11/00，C02F11/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且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的启示，这种启示会使本领域的技术人员有动机改进该最接近的现有技术并获得该权利要求请求保护的技术方案，则该请求保护的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510696369.5、发明名称为“一种制药污泥处理装置及其方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为北京交通大学，申请日为2015年10月23日，公开日为2016年2月17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4月16日以本申请权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年10月23日提交的说明书第1-68段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图；2017年12月11日提交的权利要求第1-6项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种制药污泥处理装置，其特征在于，包括热水解反应器、蒸汽发生器、闪蒸罐、储泥池、厌氧消化反应器、热能转换器和与外界环境相通的调压阀；其中：
所述热水解反应器设有用于通入污泥的进料口，所述蒸汽发生器与所述热水解反应器相连接；所述热水解反应器连接至闪蒸器；
所述闪蒸器经所述储泥池与所述厌氧消化反应器相连接，厌氧消化反应器连接有气体收集装置，在所述厌氧消化反应器内，在温度33～37℃，pH6.5～7.5的反应条件下进行10～15天的厌氧消化反应；厌氧消化产生的生物气经过气体收集器收集，产生的污泥经出泥口排出后进行后续的脱水、干化处理；
所述闪蒸罐经所述热能转换器与所述厌氧消化反应器相连接，所述热水解反应器连接至所述闪蒸罐，所述调压阀设于所述热水解反应器，用于在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力，经降压后实现气液分离；
所述储泥池经蠕动泵与所述厌氧消化反应器相连接，所述闪蒸罐经所述储泥池连接至所述厌氧消化反应器，气液分离后的污泥混合液经储泥池降温后，蠕动泵泵入厌氧消化反应器，进行厌氧消化反应。
2. 一种制药污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
预处理步骤：预处理待处理的污泥经匀质处理后送入热水解反应器中，之后将蒸汽发生器的蒸汽通入热水解反应器中，污泥与蒸汽在所述热水解反应器中进行热水解反应；
闪蒸步骤：热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的污泥泄入闪蒸罐中，所述闪蒸罐经所述热能转换器与所述厌氧消化反应器相连接，所述热水解反应器连接至所述闪蒸罐，经降压后实现气液分离；
厌氧消化步骤：所述储泥池经蠕动泵与所述厌氧消化反应器相连接，所述闪蒸罐经所述储泥池连接至所述厌氧消化反应器，气液分离后的污泥混合液经储泥池降温后，蠕动泵泵入厌氧消化反应器，进行厌氧消化反应；闪蒸后的污泥混合液通入储泥池，经所述储泥池降温后，进一步通入厌氧消化反应器中进行厌氧消化反应，厌氧消化反应器连接有气体收集装置，在所述厌氧消化反应器内，在温度33～37℃，pH6.5～7.5的反应条件下进行15天的厌氧消化；厌氧消化产生的生物气经过气体收集器收集，产生的污泥经出泥口排出后进行后续的脱水、干化处理；
将调压阀设于所述热水解反应器，用于在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力。
3. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，还包括热能转换步骤，气液分离后罐内闪蒸汽通过蒸汽管道引入热能转换装置，作为厌氧消化罐热源。
4. 根据权利要求3所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所述预处理步骤中：
蒸汽发生器使所述热水解反应器内的压力为8～10KPa，温度达160～180℃后，所述热水解反应器内进行热水解反应20～30min。
5. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所 述闪蒸步骤中：
热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的压力降至3KPa以下，之后将污泥泄入闪蒸罐中。
6. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所述厌氧消化步骤中：
在温度为33～37℃，pH为6.5～7.5的反应条件下，在所述厌氧消化反应器内进行厌氧消化反应10～15天。”
驳回决定认为：权利要求1-6相对于对比文件1（CN104355511A，公开日2015年2月18日）与本领域技术人员的惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年7月25日向国家知识产权局提出复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：本申请与对比文件1的处理对象不同，本申请提供的是一种针对制药污泥的处理装置和方法，其所能解决的是如何有效的处理制药污泥的技术问题；利用浆化罐对污泥进行预热浆化属于对比文件1中的必要技术特征，不容易想到省略浆化罐的技术方案；对比文件1中设置缓冲池可以保证热水解和闪蒸处理同步良好的进行，本领域技术人员不会显而易见地省略缓冲池的设置。
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2018年8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坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本申请进行审理。
合议组于2019年2月26日发出复审通知书，通知书中指出：权利要求1-6相对于对比文件1与本领域技术人员的惯用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年4月1日和2019年7月16日分别提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，将原权利要求1和2均由开放式的权利要求修改为封闭式的权利要求，修改后的权利要求书如下：
“1. 一种制药污泥处理装置，其特征在于，由热水解反应器、蒸汽发生器、闪蒸罐、储泥池和厌氧消化反应器组成；其中：
所述热水解反应器设有用于通入污泥的进料口，所述蒸汽发生器与所述热水解反应器相连接；所述热水解反应器连接至闪蒸器；
所述闪蒸器经所述储泥池与所述厌氧消化反应器相连接，厌氧消化反应器连接有气体收集装置，在所述厌氧消化反应器内，在温度33～37℃，pH6.5～7.5的反应条件下进行10～15天的厌氧消化反应；厌氧消化产生的生物气经过气体收集器收集，产生的污泥经出泥口排出后进行后续的脱水、干化处理；
所述闪蒸罐经所述热能转换器与所述厌氧消化反应器相连接；所述热水解反应器连接至所述闪蒸罐，所述调压阀设于所述热水解反应器，用于在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力，经降压后实现气液分离；
所述储泥池经蠕动泵与所述厌氧消化反应器相连接，所述闪蒸罐经所述储泥池连接至所述厌氧消化反应器，气液分离后的污泥混合液经储泥池降温后，蠕动泵泵入厌氧消化反应器，进行厌氧消化反应。
2. 一种制药污泥处理方法，其特征在于，由以下步骤组成：
预处理步骤：预处理待处理的污泥经匀质处理后送入热水解反应器中，之后将蒸汽发生器的蒸汽通入热水解反应器中，污泥与蒸汽在所述热水解反应器中进行热水解反应；
闪蒸步骤：热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的污泥泄入闪蒸罐中，所述闪蒸罐经所述热能转换器与所述厌氧消化反应器相连接，所述热水解反应器连接至所述闪蒸罐，经降压后实现气液分离；
厌氧消化步骤：所述储泥池经蠕动泵与所述厌氧消化反应器相连接，所述闪蒸罐经所述储泥池连接至所述厌氧消化反应器，气液分离后的污泥混合液经储泥池降温后，蠕动泵泵入厌氧消化反应器，进行厌氧消化反应；闪蒸后的污泥混合液通入储泥池，经所述储泥池降温后，进一步通入厌氧消化反应器中进行厌氧消化反应，厌氧消化反应器连接有气体收集装置，在所述厌氧消化反应器内，在温度33～37℃，pH6.5～7.5的反应条件下进行15天的厌氧消化，厌氧消化产生的生物气经过气体收集器收集，产生的污泥经出泥口排出后进行后续的脱水、干化处理；
将调节阀设于所述热水解反应器，用于在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力。
3. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，还包括热能转换步骤，气液分离后罐内闪蒸汽通过蒸汽管道引入热能转换装置，作为厌氧消化罐热源。
4. 根据权利要求3所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所述预处理步骤中：
蒸汽发生器使所述热水解反应器内的压力为8～10KPa，温度达160～180℃后，所述热水解反应器内进行热水解反应20～30min。
5. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所述闪蒸步骤中：
热水解反应完成后，将所述热水解反应器内的压力降至3KPa以下，之后将污泥泄入闪蒸罐中。
6. 根据权利要求2所述的制药污泥处理方法，其特征在于，在所述厌氧消化步骤中：
在温度为33～37℃，pH为6.5～7.5的反应条件下，在所述厌氧消化反应器内进行厌氧消化反应10～15天。”
在意见陈述书中，复审请求人认为：本申请要解决的技术问题是如何有效降低制药污泥处理过程中的能耗，对比文件1明确给出了利用浆化罐对污泥进行预热浆化可有效回收热废气和降低能耗的技术启示，因此本领域技术人员不会显而易见地选择省略浆化罐的使用；虽然对比文件1教导了其制备方法能够有效降解高浓度有机物，但其并不能彻底解决如何克服本申请中由于成分毒性、抗生素浓度高等综合因素造成的消化效率低下的技术问题，因此本领域技术人员并不会显而易见地想到参考对比文件1的技术方案。
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
复审请求人在答复复审通知书时对权利要求书进行了修改，经审查，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2015年10月23日提交的说明书第1-68段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图；2019年7月16日提交的权利要求第1-6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。
如果权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，且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的启示，这种启示会使本领域的技术人员有动机改进该最接近的现有技术并获得该权利要求请求保护的技术方案，则该请求保护的技术方案是显而易见的。
1. 关于权利要求1
权利要求1请求保护一种制药污泥处理装置。
对比文件1公开了一种污泥热水解方法及其系统（参见权利要求1-5，说明书第0002-0014段），该污泥热水解系统包括依次相连的污泥浆化罐、污泥热水解罐、缓冲池、污泥闪蒸罐、热交换装置、污泥消化池和离心脱水装置，该污泥热水解罐和污泥闪蒸罐废热气连通污泥浆化罐。使用该系统的污泥热水解方法包括污泥浆化、污泥热水解、污泥泄压闪蒸、污泥消化处理和离心脱水过程，污泥浆化过程主要在污泥浆化罐内进行，用于回收热水解和闪蒸过程中的废热气，对生污泥进行预热浆化，增强污泥的流动性，降低热水解过程的能耗，从浆化罐出来的污泥进入热水解罐后，通入饱和热蒸汽（隐含公开了该系统包括蒸汽发生器），使污泥温度迅速升至165～190℃，发生污泥的热水解反应，大分子、大颗粒的有机物分解为小分子的有机物，该罐采用间歇方式进泥，热水解反应约30min，排气15min，通过设置多个并联的热水解罐，保持整个热水解系统的连续操作。热水解后的污泥在缓冲池中存储，以便连续地输入到后续处理单元，存储的污泥进入污泥闪蒸罐，在进入消化处理前，污泥进入热交换罐降温，使污泥温度降至37～40℃后再进入污泥消化池，经过15d的反应，再经过离心脱水，得到固体杂质，采用热水解加闪蒸的方式，可以有效去除污泥中的有机物，同时减少污泥消化时间，提高了污泥处理效率。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比，区别在于：（1）处理对象为制药污泥，对比文件1未公开消化反应的pH值，以及污泥消化反应池连接有气体收集装置；（2）热水解反应器上设置调压阀，闪蒸罐与厌氧消化反应器之间连接有热能转换器，采用蠕动泵将储泥池中降温后的污泥混合液泵入厌氧消化反应器；（3）权利要求1为封闭式权利要求，省略了浆化罐和缓冲池。
复审请求人认为：本申请要解决的技术问题是提供一种能有效降低能耗的制药污泥处理装置。对此，合议组认为，在采用“三步法”评判创造性时，重新确定的技术问题应当是区别特征在对比文件1的技术方案的基础上进一步解决的技术问题。在本案中，对比文件1的技术方案中利用浆化罐有效回收热废气，已经解决了降低能耗的技术问题，本申请的权利要求1仅提供了一种有效降低能耗的替代方式。因此，综合区别特征（1）-（3），权利要求1实际解决的技术问题是如何高效处理制药污泥并提供有效降低能耗的替代方式。
对于区别特征（1），对比文件1中已经公开了采用热水解加闪蒸方式，可以有效去除污泥中有机物，同时减少污泥消化时间，提高了污泥处理效率（参见说明书第10段），本领域技术人员在面对处理制药污泥的技术问题时，针对其中含有大量有机物难以被微生物消化处理的特点，有动机采用对比文件1中的系统和方法处理制药污泥，而且在厌氧消化工艺中，根据污泥的实际情况确定合适的pH值等反应条件在本领域技术人员常规的能力范畴之内，且权利要求1中所限定的pH值范围是本领域常规的污泥厌氧消化反应条件。对于污泥厌氧消化反应器，设置气体收集装置来收集消化过程中产生的甲烷等气体属于本领域的惯用技术手段；
对于区别特征（2），对比文件1中公开了将热水解和闪蒸过程中的废热气用于对生污泥进行预热浆化从而回收利用废热气（参见说明书第0012段），在此基础上，本领域技术人员容易想到采用本领域常用的热能转换器回收热蒸汽，在对比文件1公开的热水解 闪蒸 消化处理污泥的工艺中，消化过程同样需要热量以维持消化所需的温度，因此利用蒸汽余热为消化罐提供热源对本领域技术人员而言是显而易见的；对比文件1中已经公开了热水解反应后需要排气15min，即公开了在热水解反应结束后降低所述热水解反应器内的压力，使用调压阀来调节压力是本领域的常规技术手段；此外，设置蠕动泵用于输送污泥也属于本领域常规技术手段；
对于区别特征（3），尽管复审请求人将权利要求1修改为封闭式权利要求，然而，对本领域技术人员来说，有效回收工艺热量以降低能耗是基本的技术诉求，尽管对比文件1中公开了利用热废气在浆化罐中对污泥进行预热处理，但并不意味着明确教导本领域技术人员只能采用这种方式利用工艺废热，本领域技术人员有能力将工艺废热用于该工艺中其他需要热量输入的位置，在对比文件1公开的热水解 闪蒸 消化处理污泥的工艺中，消化过程同样需要热量以维持消化所需的温度，因此省略浆化罐，利用蒸汽余热为消化罐提供热源对本领域技术人员而言是显而易见的。缓冲池、缓冲罐的设置属于本领域的常规工艺设计，其所产生的效果也是可以预期的，本领域技术人员有能力根据污泥来料的情况、热水解容器的容量、闪蒸容器的容量等因素从工艺操作的连续性方面考虑是否在二者之间设置缓冲池或缓冲罐。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域技术人员的惯用技术手段而得到权利要求1所要求保护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不具有突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2. 关于权利要求2
权利要求2请求保护一种制药污泥处理方法。
对比文件1公开的内容如上所述。
权利要求2所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术方案相比，区别仅在于：（1）处理对象为制药污泥，消化反应为厌氧消化，消化反应条件的pH值为6.5-7.5，厌氧消化反应器连接有气体收集装置；（2）热水解反应器上设置调压阀，闪蒸罐与厌氧消化反应器之间连接有热能转换器，采用蠕动泵将储泥池中降温后的污泥混合液泵入厌氧消化反应器；（3）权利要求2为封闭式权利要求，省略了浆化处理和缓冲处理；（4）增加了均质过程。
对于区别特征（1）-（3），可参见以上对权利要求1的评述；对于区别特征（4），根据污泥的类型，增加均质过程是污泥处理领域的常规技术手段。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域技术人员的惯用技术手段而得到权利要求2所要求保护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2不具有突出的实质性特点，从而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 关于从属权利要求3-6
对于从属权利要求3，对比文件1中公开了将热水解和闪蒸过程中的废热气用于对生污泥进行预热浆化从而回收利用废热气（参见说明书第0012段），在此基础上，本领域技术人员容易想到利用本领域常用的热能转换步骤回收热蒸汽，在对比文件1公开的热水解 闪蒸 消化处理污泥的工艺中，消化过程同样需要热量以维持消化所需的温度，因此利用蒸汽余热为消化罐提供热源对本领域技术人员而言是显而易见的；
对于从属权利要求4，对比文件1已经公开了热水解反应器内的温度为165-190℃，热水解反应时间约为30min（参见说明书第12段），而且，本领域技术人员能够通过有限的试验优选出合适的热水解反应器内的压力；
对于从属权利要求5，本领域技术人员能够根据需要合理调整热水解反应后罐中的压力，从而便于后续的闪蒸操作；
对于从属权利要求6，对比文件1已经公开了消化反应温度为37-40℃，反应时间为15d（参见说明书第12段），而且，在厌氧消化工艺中，根据污泥的实际情况确定合适的pH值等反应条件在本领域技术人员常规的能力范畴之内，且权利要求6中所限定的pH值范围处于本领域常规的污泥厌氧消化反应条件；
因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求2-6也不具有突出的实质性特点，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4. 关于复审请求人陈述的其他意见
复审请求人在意见陈述书中还认为：除含有高浓度有机物这一共性外，制药污泥与城市污泥相比，存在特殊的性质，虽然对比文件1教导了其方法能有效降解高浓度有机物，但其并不能彻底解决如何克服本申请中由于成分毒性、抗生素浓度高等综合因素造成的消化效率低下的技术问题。
合议组充分考虑上述意见后认为：本申请的处理对象是制药污泥，根据说明书的记载，本申请所要解决的技术问题是制药污泥中含有大量的有机物限制了厌氧消化技术的应用。而对比文件1中已经公开了采用热水解加闪蒸作为厌氧消化的预处理工序，可以有效去除污泥中的有机物，提高污泥的消化效率。由此看来，尽管制药污泥还存在成分毒性大、抗生素含量高等特点，但根据本申请说明书的记载，本申请所要解决的技术问题与对比文件1解决的技术问题存在很大的相似性，都是为了解决高浓度有机物带来的污泥消化效率低的技术问题，正是因为这一相似性，本领域技术人员以对比文件1公开的技术方案作为技术起点，有动机对该技术方案进行改进用于处理制药污泥。
综上，对于复审请求人陈述的意见，合议组不予支持。
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
维持国家知识产权局于2018年4月16日对本申请作出的驳回决定。
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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