发明创造名称：一种同步实现污泥减量和脱氮回收利用的污水处理系统
外观设计名称：
决定号：191407
决定日：2019-09-03
委内编号：1F256394
优先权日：
申请（专利）号：201510921297.X
申请日：2015-12-14
复审请求人：王尧尧
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李雪
合议组组长：李晋东
参审员：王卫刚
国际分类号：C02F9/14，C02F11/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第26条第3款
决定要点
：如果说明书中给出的技术手段含糊不清，所属技术领域的技术人员根据说明书中的记载，无法实施该发明，进而不能解决其技术问题并产生预期的技术效果，则说明书的撰写不符合专利法第26条第3款的规定。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510921297.X、发明名称为“一种同步实现污泥减量和脱氮回收利用的污水处理系统”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为王尧尧，申请日为2015年12月14日，公开日为2016年3月9日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年4月23日以本申请说明书不符合专利法第26条第3款的规定为由，驳回了本申请。驳回决定认为：现有技术中未见对硝酸根的离子键能够在高压电弧下断裂、重组和聚合的报道，申请人也未记载如何使得上述反应发生的控制方式和条件,本领域技术人员不清楚硝酸根如何进行重组而得到硝酸纤维素，并且通过何种反应操作控制产物仅生成弱硝化棉而排除其他产物的获得；虽然申请人在说明书中给出了一个效果描述，然而并没有关于该数据获得的途径，例如废水性质、处理后废水的浓度、得到的硝酸纤维素的量等等，上述效果描述并不能直接证明通过高压放电有机铑催化聚合反应槽可以得到硝酸纤维素，因此本领域技术人员无法确信该装置能够达到所述效果，解决所述技术问题。驳回决定所依据的文本为申请日提交的原始申请文件，驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种同步实现污泥减量和脱氮回收利用的污水处理系统，其特征在于，该系统包括pH调节池、粗格栅、斜板沉淀池、生物除磷池、半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器、曝气硝化池、高压放电有机铑催化聚合反应槽、净水池、弱硝化棉烘干成形系统、污泥收集池等；其中污水通过废水管线进入pH调节池，pH调节池的出口通过废水管线连接粗格栅，粗格栅的出口通过废水管线连接斜板沉淀池，斜板沉淀池的上清液出口通过废水管线连接生物除磷池，生物除磷池的出水口通过废水管线连接曝气硝化池，斜板沉淀池和生物除磷池底部的排泥口通过污泥管线连接半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器的进泥口，半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器的出液口通过废水管线连接曝气硝化池，曝气硝化池的出口通过废水管线连接高压放电有机铑催化聚合反应槽，高压放电有机铑催化聚合反应槽的出水口通过废水管线连接净水池，净水池的出口通过废水管线将经过本系统处理后的净化出水外排，同时高压放电有机铑催化聚合反应槽中生成的硝酸纤维素通过颗粒物排放口排出，并进入弱硝化棉烘干成形系统，经烘干脱水及压制成形得到弱硝化棉可被回收利用，半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器底部的排泥口连接污泥收集池；其中，高压放电有机铑催化聚合反应槽的外表面包裹有槽体绝缘保护层，内部为碳化硅陶瓷结构，反应槽的右上部设有进水阀门，左下部设有出水阀门，槽体中央部分安装有二氯四羰基二铑多孔填料，作为聚合反应催化剂，填料层下部连接有多个颗粒物排放口，左、右两侧壁板正中各安装有一支高压放电电极，在反应槽底部左、右两侧各装有一支搅拌桨叶，污水通过高压放电有机铑催化聚合反应槽的进水阀门进入反应槽内部，高压放电电极每间隔0.1s进行一次高压放电，会在反应槽中产生一道横贯槽体左右的高压电弧，高压电弧所产生的高能量被废水中的硝酸根离子吸收，硝酸根离子中的离子键受到能量激发处于不稳定状态，并在二氯四羰基二铑的表面催化作用下发生键断裂并重组，最终发生聚合反应生成硝酸纤维素颗粒物，反应生成的硝酸纤维素颗粒物直接从颗粒物排放口排出，同时，经过反应净化后的污水通过出水阀门排出反应槽并进入净水池中；其中，弱硝化棉烘干成形系统的作用是将反应生成的硝酸纤维素颗粒物脱水并烘干，再经过挤压成形，最终制成弱硝化棉块供回收再利用；半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器右侧壁设有进泥口，左侧壁设有出液口，反应器内部在上顶壁上间隔安装有3支半导体泵浦铷蒸汽激光器，组成激光器阵列，能够产生3束高能铷蒸汽激光束，其光路垂直于上顶壁，在每一个半导体泵浦铷蒸汽激光器正对的对面顶壁处安装有能量吸收挡板，在每个能量吸收挡板的左端垂直安装有网状阻燃挡板，与激光光束平行，网状阻燃挡板能够起到阻挡激光散射并吸收其散射能量，防止局部温度过高而使反应器内部起火的作用，铷蒸汽激光光束通过相邻两扇网状阻燃挡板形成的通道最终投射至正对的能量吸收挡板上，污泥通过半导体泵浦铷蒸汽激光污泥减量反应器的进泥口进入反应器内部，在铷蒸汽激光的直接照射下，污泥中的微生物细胞壁在高能量辐照下发生破壁，内部的细胞液流出汇集到一起从反应器的出液口流出，反应器内剩余的污泥从反应器底板上的多个排泥口排出进入污泥收集池。
2. 根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，高压放电有机铑催化聚合反应槽，其高压放电电极的放电电压范围约为8500～15000V，二氯四羰基二铑填料的孔径为5.2mm，比表面积为6.5cm2/g，反应槽的有效容积为133m3。
3. 根据权利要求1所述的的处理系统，其特征在于，弱硝化棉是一种硝酸纤维素，为白色纤维状，含氮量约为8～12%，弱硝化棉烘干成形系统的烘干温度为70～85℃，压制成形的弱硝化棉块规格为1.5cm×1.0cm×1.0cm。
4. 根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，半导体泵浦铷蒸汽激光器采用长度为8mm的铷金属饱和蒸汽作为增益介质，并在常温下充入36kPa的乙烷和48kPa的氦气，铷蒸汽激光的中心波长为780.2nm，压缩线宽为0.22nm。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年7月18日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。复审请求人认为：硝化棉是现有技术中一种已知的化合物，本领域技术人员从现有技术中的有机化学反应中能够知晓该硝化棉的合成方法，即硝酸根和纤维素进行有机反应，产生取代反应生成硝化棉，因此本申请必然隐含了提供纤维素的过程。并且省略纤维素是省略非必要技术特征，这是专利申请技术方案撰写中常用方式，因此本申请的说明书符合专利法第26条第3款的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局受理了该复审请求，于2018年8月1日向复审请求人发出了复审请求受理通知书，并向国家知识产权局原审查部门发出了前置审查通知书。
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案进行审理。
合议组于 2019年1月24日向复审请求人发出复审通知书，指出：本申请并没有在传统的条件下将纤维素与硝酸根进行反应，而是在高压放电有机铑催化聚合反应槽中，在这种新的方法下，原料的组成（包括废水的组成）、操作条件的控制以及条件变化对于易燃易爆的硝酸纤维素的影响等问题都不再是非必要技术特征，而说明书应当完整地公开对于理解和实现发明必不可少的技术内容，以达到所属技术领域的技术人员能够实现的程度，因此本申请不符合专利法第26条第3款的规定。
复审请求人于2019年2月19日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：在说明书第18段中已经暗示提供纤维素的原料技术手段，硝化棉是现有技术中一种已知的化合物，本领域技术人员从现有技术中的有机化学反应中能够知晓该硝化棉的合成方法，即硝酸根和纤维素进行有机反应，产生取代反应生成硝化棉，这是本领域的公知常识，因此在本申请的生成硝酸纤维的这一结果的基础上，必然隐含了提供纤维素这个过程，而且提供纤维素这是一种很常规的技术手段，并且省略纤维素是省略非必要技术特征，这是专利申请技术方案撰写中常用方式，本领域技术人员能够在本申请的基础上实现技术方案和技术效果，因此本申请符合专利法第26条第3款的规定。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
本复审决定针对的审查文本是原始申请文件，即2015年12月14日提交的权利要求第1-4项、说明书第[0001]-[0019]段、说明书附图图1-图3、说明书摘要以及摘要附图。
2、关于专利法第26条第3款
专利法第26条第3款规定：说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准。
如果说明书中给出的技术手段含糊不清，所属技术领域的技术人员根据说明书中的记载，无法实施该发明，进而不能解决其技术问题并产生预期的技术效果，则说明书的撰写不符合专利法第26条第3款的规定。
本申请涉及同步实现污泥减量和脱氮回收利用的污水处理系统。如说明书所述，其所要解决的技术问题是提供一种集污泥减量与脱氮除磷以及氮元素回收利用为一体的高效低能耗、无污染的废水处理技术，针对上述技术问题，本申请所采用的技术手段包括高压放电有机铑催化聚合反应槽，其工作原理是“污水通过高压放电有机铑催化聚合反应槽的进水阀门进入反应槽内部，高压放电电极每间隔0.1s进行一次高压放电，会在反应槽中产生一道横贯槽体左右的高压电弧，高压电弧所产生的高能量被废水中的硝酸根离子吸收，硝酸根离子中的离子键受到能量激发处于不稳定状态，并在二氯四羰基二铑的表面催化作用下发生键断裂并重组，最终发生聚合反应生成硝酸纤维素颗粒物，反应生成的硝酸纤维素颗粒物直接从颗粒物排放口排出；弱硝化棉烘干成形系统的作用是将反应生成的硝酸纤维素颗粒物脱水并烘干，再经过挤压成形，最终制成弱硝化棉块供回收再利用”。简而言之，就是利用高压电弧所产生的能量将硝酸根离子的离子键激发处于不稳定状态，然后在二氯四羰基二铑的表面催化作用下发生键断裂并重组，然后聚合生成硝酸纤维素颗粒物，该颗粒物从排放口排出。
首先，说明书中并未清楚地公开完整的技术方案。在现有技术中，硝酸纤维素（[C6H7O2(ONO2)a(OH)3-a]n)是纤维素的衍生物，是纤维素与硝酸酯化反应的产物，纤维素分子上的羟基部分或全部被硝酸酯基所取代的产物。目前已知的硝化纤维素的生产工艺通常是以纤维素为原料，用硝酸或混酸（硝酸和硫酸）进行硝化而得。而本申请仅以含硝酸根的废水为原料，使硝酸根离子中的离子键在能量激发状态下并在二氯四羰基二铑的表面催化作用下发生键断裂并重组，最终生成硝酸纤维素颗粒物。因为现有技术中未见对硝酸根的离子键能够在高压电弧下断裂、重组的报道，本领域技术人员不清楚是仅硝酸根进行重组而得到硝酸纤维素，还是因为废水中含有某些物质，与硝酸根反应生成硝酸纤维素，并且本申请说明书中并未说明废水或污水的来源或组成，也就是说本申请的说明书中并没有清楚完整地公开，本领域技术人员不能从现有技术中直接、唯一地得出的有关内容，从而造成本领域技术人员根据说明书记载的内容无法具体实施。
其次，说明书中给出的技术手段含糊不清，不能达到本领域技术人员能够实现的程度。现有技术中以纤维素为原料，用硝酸或混酸（硝酸和硫酸）在较为温和的操作条件下反应制得硝酸纤维素，而本申请则是在8500-15000V（参见说明书第5段）条件下放电，本领域技术人员知晓硝酸纤维素极易燃烧爆炸，可被热、火花或静电等点燃，即使在液态基质中，高压电弧放电也会产生热、火花等不稳定因素，可是说明书中并未记载如何保证高压放电操作条件下的安全性和可行性。
更进一步地，复审请求人声称“本系统的催化反应在液态基体中进行，因此反应效率和速度均受到控制，只能生成弱硝化棉，杜绝了含氮量更高的强硝化棉或胶棉的生成” 但是，说明书中并没有记载如何控制反应，也没有相应的实施例，本领域技术人员并不清楚如何控制反应得到“只能生成弱硝化棉”的结果。
再进一步地，复审请求人在说明书中给出了一个效果描述（通过本系统处理后的污水，其污泥的体积减少92%以上，总氮的去除率达到99.7%，并且弱硝化棉的转化率在90%以上），然而并没有关于该数据获得的途径，例如废水性质、处理后废水的浓度、得到的硝酸纤维素的量等等，本领域技术人员无法确信该装置能够达到所述效果，解决所述技术问题。
综上所述，本申请说明书中给出的技术手段含糊不清，所属技术领域的技术人员根据说明书中的记载，无法实施该发明，进而不能解决其技术问题并产生预期的技术效果，因此本申请不符合专利法第26条第3款的规定。
3、关于复审请求人的意见
对于复审请求人在答复复审通知书时提出的意见，合议组认为，本申请并没有在传统的条件下将纤维素与硝酸根进行反应，而是在高压放电有机铑催化聚合反应槽中，“高压电弧所产生的高能量被废水中的硝酸根离子吸收，硝酸根离子中的离子键受到能量激发处于不稳定状态，并在二氯四羰基二铑的表面催化作用下发生键断裂并重组”（参见本申请说明书第4段），在这种新的方法下，原料的组成、操作条件的控制以及条件变化对于易燃易爆的硝酸纤维素的影响等问题都不再是非必要技术特征，而复审请求人并未说明废水的组成、原料的添加及配比、如何控制反应只生成弱硝化棉以及如何保证高压放电操作条件下易燃易爆的硝酸纤维素的安全性和可行性等问题，因此，根据本申请说明书中所公开的内容，本领域技术人员根本无法确定本申请所要求保护的技术方案能解决其技术问题、达到所述的技术效果因此，对于复审请求人的意见，合议组不予支持。
在上述事实和理由的基础上，合议组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23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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