发明创造名称：一种地埋式雨水曝气生物过滤系统
外观设计名称：
决定号：181888
决定日：2019-06-24
委内编号：1F255207
优先权日：
申请（专利）号：201510980726.0
申请日：2015-12-23
复审请求人：山东大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张华
合议组组长：杨颖
参审员：韩翻珍
国际分类号：C02F3/06、3/10
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而该区别技术特征所起的作用与其在现有技术中的作用相同，现有技术已给出将该区别技术特征应用到该最接近的现有技术中的技术启示，则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510980726.0、发明名称为“一种地埋式雨水曝气生物过滤系统”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为山东大学，申请日为2015年12月23日，公开日为2016年3月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年4月19日以权利要求1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2018年1月4日提交的权利要求第1项，2015年12月23日提交的说明书第1-33段、说明书摘要、说明书附图图1以及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求1如下：
“1. 一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，包括箱体；所述箱体的两端分别为进水口和出水口；所述箱体内安装有至少2个过滤篦子；所述过滤篦子将箱体内部分依次划分为沉砂区、过滤区和排水区；所述过滤区内设计有生物滤料；所述过滤区的底部安装有曝气管；所述曝气管与鼓风机连接；
所述进水口到过滤篦子之间的区域为沉砂区；所述沉砂区内安装有伸缩悬梯；所述沉砂区的上方设计有检修口；所述检修口上安装有防护盖；
所述曝气管一端与鼓风机连接；另一端通过单向阀与氧气出口连接；所述曝气管为多根穿孔管；
所述过滤篦子之间的区域为过滤区；所述过滤区内设计有生物滤料；所述生物滤料为秸秆—粉煤灰纤维陶粒；
所述箱体为水泥或钢或塑料预制品。”
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1（CN103951136A，公开日为2014年7月30日）相比，区别在于：（1）箱体内安装有至少2个过滤篦子，将箱体内部依次划分为沉砂区、过滤区和排水区，过滤区内设置有生物滤料，过滤区底部安装有曝气管；（2）进水口到过滤篦子之间的区域为沉砂区，沉砂区内安装有伸缩悬梯；沉砂区的上方设计有检修口，检修口上安装有防护盖，箱体为水泥或钢或塑料预制品；（3）曝气管一端与鼓风机连接，另一端通过单向阀与氧气出口连接，曝气管为多根穿孔管；过滤篦子之间的区域为过滤区，过滤区内设计有生物滤料，生物滤料选择秸秆—粉煤灰纤维陶粒。对于区别特征（1），在对比文件1公开内容基础上，本领域技术人员可将设有微生物填料过滤层的区域设置为过滤区，将排水区分为两个区域独立设置，过滤篦子是一种具有过滤和透水功能的常规水处理设备，且对比文件1还给出了在过滤区底部设置曝气管及与鼓风机连接的技术启示。对于区别特征（2），本领域技术人员容易想到使用过滤篦子代替第一折流区，从而在进水口与过滤篦子间形成了沉沙区；在沉沙区内安装伸缩悬梯、在沉沙区上方设置检修口、以及检修口上设置防护盖均是常规设置；箱体使用水泥或钢或塑料预制品是常规选择。对于区别特征（3），在对比文件1公开内容基础上，本领域技术人员可将设置有微生物填料过滤层的区域设置为过滤区，使用过滤篦子代替第一和第二折流板，由此在两个过滤篦子间形成了过滤区，并容易想到在过滤区设置多根穿孔管为曝气管以提升曝气效果，且曝气管一端与鼓风机连接，另一端通过单向阀与氧气出口连接。秸秆-粉煤灰纤维陶粒是常规的水处理生物滤料。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域常规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3日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了意见陈述书和权利要求书的修改替换页。具体修改方式是将原权利要求4和6记载的技术特征补入原权利要求1中；删除原权利要求4和6，并对权利要求的编号和引用关系进行了适应性修改。修改后的权利要求1-6如下：
“1. 一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，包括箱体；所述箱体的两端分别为进水口和出水口；所述箱体内安装有至少2个过滤篦子；所述过滤篦子将箱体内部分依次划分为沉砂区、过滤区和排水区；所述过滤区内设计有生物滤料；所述过滤区的底部安装有曝气管；所述曝气管与鼓风机连接；所述沉砂区的上方设计有检修口；所述检修口上安装有防护盖；所述生物滤料为秸秆-粉煤灰纤维陶粒。
2. 如权利要求1所述的一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，所述箱体为水泥或钢或塑料预制品。
3. 如权利要求1所述的一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，所述进水口到过滤篦子之间的区域为沉砂区；所述沉砂区内安装有伸缩悬梯。
4. 如权利要求1所述的一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，所述过滤篦子之间的区域为过滤区；所述过滤区内设计有生物滤料。
5. 如权利要求1所述的一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，所述曝气管一端与鼓风机连接；另一端通过单向阀与氧气出口连接。
6. 如权利要求5所述的一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其特征是，所述曝气管为多根穿孔管。”
复审请求人认为：
（1）本申请与对比文件1的目的不同。其中本申请是对初期雨水进行处理避免其流动扩散对环境造成污染，而对比文件1是对居民区阳台废水直接连入雨水管网中导致的直排雨水管网中混入生活污染物，进而造成对河流的污染问题进行改进。
（2）本申请与对比文件1采取的技术方案存在差异，且对比文件1也未给出相应的技术启示。首先，本申请采用过滤篦子对颗粒及大体积污染物进行截留，有效保证大量雨水的处理速率和效率，使大量雨水得到有效处理；而对比文件1使用带有雨水流通开口的折流板，当雨量较大时无法保证全部有效的流通处理，容易造成雨水溢出进而导致环境污染。其次，本申请使用秸秆-粉煤灰纤维陶粒作为生物滤料，在污水处理初期可为微生物生长提供有利环境，且使用过的陶粒是一种缓释肥料，增加了滤料价值并做到了资源充分利用；而对比文件1采用普通水处理颗粒物作为填料，不能达到本申请的技术效果。第三，本申请将曝气装置设在滤料底层，为微生物提供足够的氧气，加快处理效率并保证处理效果；而对比文件1将曝气区设在微生物净化区下，先进行微生物过滤再曝气，并采用第二折流板增加污水的循环，降低了污水处理效率。第四，本申请具有检修口，检修口内有伸缩悬梯，并配备防护盖，能够增加设备使用寿命、保证人员安全和防止再污染；而对比文件1只具有检查井。此外，本申请将鼓风装置设在滤池底部可有效消除噪音，且采用单向阀控制气体输出能避免污水倒流至鼓风机内。
因此，本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年7月12日依法受理了该复审请求，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案进行审理。
合议组于2019年1月30日向复审请求人发出复审通知书，指出：与驳回针对的权利要求书相比，修改后的权利要求书增加了权利要求，且修改后的权利要求第1项相对于驳回决定针对的权利要求第1项扩大了保护范围，不符合专利法实施细则第61条第1款的规定，因此合议组不予接受。在此基础上，合议组将对之前可接受的文本进行审查，即以2018年1月4日提交的权利要求第1项，2015年12月23日提交的说明书第1-33段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图为基础，指出权利要求1相对于对比文件1和公知常识以及本领域常规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。
对此，复审请求人于2019年3月8日提交了意见陈述书，并针对2018年1月4日提交的权利要求书进行陈述。复审请求人认为：
（1）本申请采用过滤篦子对颗粒及大体积污染物进行截留，有效保证大量雨水的处理速率和效率，使大量雨水得到有效处理，且本申请的生物曝气处理区也设置为过滤篦子，避免了二次污染，并有效保证微生物的存留；而对比文件1使用带有雨水流通开口的折流板，当雨量较大时无法保证全部有效的流通处理，容易造成雨水溢出进而导致环境污染。
（2）首先，本申请还将曝气装置设在滤料底层，为微生物提供足够的氧气，增加污水流经滤料时的处理速率，且过滤篦子是与曝气处理区对应的设置，两种设置方式的改进能加快处理效率并保证处理效果；而对比文件1将曝气区设在微生物净化区下，先进行微生物过滤再曝气，并采用第二折流板增加污水的循环，降低了污水处理效率，如果本领域技术人员将对比文件1的折流板换为过滤篦子，由于对比文件1中填料层与曝气区单独设置而无法达到更高的处理效率，处理水量较大时无法保证处理效果。其次，对比文件1将曝气区与微生物滤料区分开设置，并未有“将曝气管直接设置于微生物滤料区底部”的技术启示，传统意义的曝气区的主要作用是增加污水中的溶解氧，进而促进微生物生长代谢，该工艺需要污水在曝气区具有一定的停留时间，从而影响了处理效率；而本申请直接将曝气装置设置于滤料底部，能快速高效地处理污水。
（3）本申请具有检修口，检修口内有伸缩悬梯，并配备防护盖，能够增加设备使用寿命、保证人员安全和防止再污染；而对比文件1只具有检查井。
因此本申请具备创造性。
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
审查文本的认定
复审请求人于2018年7月3日提交了权利要求书的修改替换页，经审查，所作的修改不符合专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的文本是复审请求人于2018年1月4日提交的权利要求第1项，2015年12月23日提交的说明书第1-33段、说明书附图图1、说明书摘要和摘要附图。
2、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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而该区别技术特征所起的作用与其在现有技术中的作用相同，现有技术已给出将该区别技术特征应用到该最接近的现有技术中的技术启示，则该权利要求请求保护的技术方案是显而易见的。
权利要求1请求保护一种地埋式雨水曝气生物过滤系统。对比文件1公开了一种应用于雨水管网的阳台废水、初期雨水净化器及净化方法，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0009]-[0016]、[0037]、[0047]、[0065]-[0075]段，说明书附图图3-图4）：一种应用于雨水管网的阳台废水、初期雨水净化器，包括雨水进水管和雨水出水管，还包括污水处理池，所述污水处理池内沿水流方向分隔为依次连通的沉砂区、微生物净化区和过滤排放区；所述沉砂区的上方设置第一清理井，该第一清理井侧壁连通雨水进水管和雨水出水管，底部连通沉砂区；所述微生物净化区包括：微生物净化填料层，该微生物净化填料层的上方与沉砂区连通；曝气区，位于微生物净化填料层的下方，底部带有曝气装置，该曝气装置外接供氧风机；所述过滤排放区包括：沉渣区，与所述曝气区连通；微生物填料过滤层，位于沉渣区上方，微生物填料过滤层上方带有净水排放口，该净水排放口的设置位置低于雨水进水管和雨水出水管；净化器为地埋式；微生物净化填料层是核心处理区，安装微生物填料，富集用以净化的微生物实现有机污染物及氨氮的处理，微生物填料过滤层是安装间距紧密的微生物填料层，主要作用是过滤水体，实现进一步净化。由上述内容可知，对比文件1实质上公开了一种地埋式雨水曝气生物过滤系统，其中污水处理池相当于权利要求1中的箱体，与雨水进水管和雨水出水管相连的接口相当于权利要求1中箱体两端的进水口和出水口。权利要求1与对比文件1相比，区别在于：（1）权利要求1箱体内安装有至少2个过滤篦子，将箱体内部依次划分为沉砂区、过滤区和排水区，限定进水口到过滤篦子之间的区域为沉砂区，过滤篦子之间的区域为过滤区；（2）权利要求1过滤区内设置的生物滤料选择秸秆—粉煤灰纤维陶粒，过滤区底部安装有曝气管，曝气管为多根穿孔管，且曝气管一端与鼓风机连接，另一端通过单向阀与氧气出口连接；（3）权利要求1沉砂区内安装有伸缩悬梯，沉砂区的上方设计有检修口，检修口上安装有防护盖，箱体为水泥或钢或塑料预制品。
对于区别特征（1），对比文件1已公开了（参见说明书第[0066]-[0073]段）：使用第一折流板和第二折流板将污水处理池划分为依次连通的沉砂区、微生物净化区和过滤排放区，进水口与第一折流板之间的区域为沉砂区，在第一折流板的顶部设置细格栅，两个折流板之间的区域为微生物净化区，设置微生物净化填料层，第二折流板与净水排水口之间为过滤排放区，设置微生物填料过滤层。进一步的，本领域技术人员知晓，折流板能够改变流体流向，延长流动时间，进而改善污水的净化过滤效果；过滤篦子是一种具有过滤和透水功能的常规水处理设备，能让大量污水尽快通过，利于提高水处理效率。在此基础上，为满足不同的实际需求，出于提高水处理效率的目的，本领域技术人员能够想到使用过滤篦子代替第一和第二折流板，由此在两个过滤篦子间形成了过滤区，并将设置有微生物填料过滤层的区域一并设置为过滤区，与其后的排水区分两个区域独立设置。
对于区别特征（2），本领域技术人员知晓，固体废弃物陶粒是新型的环境材料，未来的陶粒95%以上都以固体废弃物为生产原料，可用于生产陶粒的固体废弃物包括：粉煤灰、秸秆灰等（参见《新型废水处理功能材料的研究与应用》，谌建宇，中国环境出版社，2015年5月第1版，第63页第3段，公开日为2015年5月31日）。因此本领域技术人员容易想到使用秸秆-粉煤灰纤维陶粒作为水处理生物滤料。对比文件1公开了（参见说明书第[0072]段）：在微生物净化填料层下方的曝气区设置曝气装置，曝气装置包括供氧风管和曝气管，曝气管分布在曝气区的底部，曝气管上带有若干曝气头，供氧风管贯穿第一检查井和微生物净化填料层，外接供氧风机，内接曝气管，供氧风管上且位于第一检查井的顶部开口处设置开度可调的阀门。而本领域技术人员知晓，作为一种使用鼓风机将气体通过管道系统送入曝气池底部的曝气方式，鼓风曝气能够将气体以气泡形式分散进入混合液，进而能为微生物提供充足的氧气，进一步的，将曝气管直接设置在过滤区底部，此时生物滤料受气流的冲击，会加速生物膜的脱落和更新，使生物膜保持良好的活性，有利于水中有机污染物的降解，缩短污水处理时间，且单向阀是防止出口介质回流的常用阀门。在此基础上，为加快处理效率，本领域技术人员能够尝试在过滤区底部安装曝气管，且曝气管一端与鼓风机连接，另一端通过单向阀与氧气出口连接。由对比文件1说明书附图图4可知，曝气管为一根穿孔管，因此为提升曝气效果，本领域技术人员容易想到在过滤区设置多根穿孔管为曝气管。
对于区别特征（3），为便于管理人员进行设备维护，选择在沉砂区内安装伸缩悬梯、在沉砂区上方设置检修口、以及检修口上设置防护盖均是水处理设备的常规设置，具体地，当工作人员进行检修时将伸缩悬梯放下，进行检修和清理沉砂区内的沉积物；检修完成后，将伸缩悬梯收起；检修口上安装防护盖以防止行人不慎掉入箱体内从而保证行人的安全也是水处理设备常用的维护检修设置，其技术效果是本领域技术人员可预期的。使用水泥或钢或塑料预制品作为箱体材料是避免水处理设备生锈或被腐蚀的常规选择。
综上所述，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见
合议组认为：
（1）参见对权利要求1的评述可知，折流板能够改变流体流向，延长流动时间，进而改善污水的净化过滤效果；过滤篦子是一种具有过滤和透水功能的常规水处理设备，能让大量污水尽快通过，利于提高水处理效率。折流板和过滤篦子均是本领域常用的水处理设备，为满足不同的实际需求，出于提高水处理效率的目的，本领域技术人员能够想到使用过滤篦子代替第一和第二折流板，其技术效果是可预期的。
（2）首先，对比文件1公开了在微生物净化填料层下方的曝气区设置曝气装置，外接供氧风机，曝气装置包括曝气管和供氧风管，曝气管分布在曝气区的底部。而本领域技术人员知晓，作为将气体通过管道系统送入曝气池底部的曝气方式，鼓风曝气能够将气体以气泡形式分散进入混合液，进而能为微生物提供充足的氧气。单独设置曝气区时，污水反复在滤料区和曝气区循环，由于氧气没有直接冲击生物滤料，使得滤料表面的生物膜脱落和更新较慢；而将曝气管直接设置在过滤区底部，此时生物滤料受气流的冲击，会加速生物膜的脱落和更新，使生物膜保持良好的活性，有利于水中有机污染物的降解，缩短污水处理时间。在此基础上，为加快处理效率和提升曝气效果，本领域技术人员容易想到在过滤区底部安装与鼓风机连接的曝气管。其次，本申请的权利要求1记载了“所述过滤区内设计有生物滤料；所述过滤区的底部安装有曝气管”，同时说明书第[0018]段仅记载了“通过在过滤区内添加生物滤料和安装曝气管，有效吸附、分解雨水中的污染物，从而提高对雨水的处理效果”，并未涉及意见陈述书中所述的“将曝气装置设在滤料底层，为微生物提供足够的氧气，增加污水流经滤料时的处理速率，且过滤篦子是与曝气处理区对应的设置，两种设置方式的改进能加快处理效率并保证处理效果”。
（3）为便于管理人员进行设备维护，选择在沉砂区内安装伸缩悬梯、在沉沙区上方设置检修口、以及检修口上设置防护盖均是水处理设备的常规设置，其技术效果是本领域技术人员可预期的。使用水泥或钢或塑料预制品作为箱体材料是避免水处理设备生锈或被腐蚀的常规选择。
在上述事实和理由的基础上，本案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19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，复审请求人可以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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