发明创造名称：一种固体有机物的液相厌酵发酵系统
外观设计名称：
决定号：185716
决定日：2019-08-05
委内编号：1F240117
优先权日：
申请（专利）号：201510680537.1
申请日：2015-10-21
复审请求人：轻工业环境保护研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：穆飞航
合议组组长：丁慧萍
参审员：李晨
国际分类号：C12M1/04，C12M1/02
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：在判断创造性时，首先要将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行对比，找出二者的区别特征，确定所述技术方案实际解决的技术问题，进而考察现有技术中是否存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示，如果现有技术中存在这样的启示，且该技术方案没有产生预料不到的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510680537.1，名称为“一种固体有机物的液相厌酵发酵系统”的发明专利申请。申请人为轻工业环境保护研究所。本申请的申请日为2015年10月21日，公开日为2015年12月23日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年10月19日以本申请的权利要求1不符合专利法第22条第3款为由驳回了本发明专利申请。驳回决定所依据的审查文本为：2017年01月16日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-25段（即第1-3页）、说明书附图图1以及权利要求第1项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种固体有机物的液相厌氧发酵系统，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：启动；将固体有机物放入水解酸化池、将水解液放入厌氧发酵池、将厌氧消化液放入好氧除碳池、将好氧除碳液放入硝化脱氨池，调节池为空，搅拌、曝气，进行生化反应；
步骤二：沉淀；停止搅拌、曝气，使水解酸化池、厌氧发酵池、好氧除碳池和硝化脱氨池进入沉淀状态；
步骤三：排泥；根据需要，水解酸化池中的部分水解渣排出系统，将厌氧发酵池、好氧除碳池、硝化脱氨池中的部分污泥排入调节池；
步骤四：换液；硝化脱氨池中的上清液一部分排出系统、一部排入调节池，将好氧除碳池中的上清液排入硝化脱氨池、将厌氧发酵池中的一部分上清液排入好氧除碳池、将水解酸化池中的一部分上清液排入厌氧发酵池，将调节池中的混合液回流至水解酸化池；
步骤五：加料；将固体有机物加入水解酸化池中；
步骤六：反应；启动搅拌、曝气设备，进行生化反应；
步骤七：重复步骤二至步骤七。”
驳回的理由是：权利要求1要求保护一种固体有机物液相厌氧发酵系统，对比文件1（CN103523924A，2014年01月22日）公开了一种污水发酵系统。权利要求1和对比文件1相比，区别技术特征在于：（1）本申请用于固体有机物处理，对比文件1用于污水处理；（2）本申请反应后还有沉淀排泥、液体回流、上清换液步骤，而对比文件1直接进入顺次反应，没有特别提后处理步骤；（3）本申请厌氧发酵之后，通过好氧除碳后进入硝化脱氨，而对比文件1是经过好氧区和多级缺氧区结合的。由此可知权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是，提供固体有机物发酵后处理步骤。对于固体有机物的发酵原料，固体有机物属于厌氧发酵的常规原料，可以用于单反应器或是多级反应，例如城市垃圾、粪便和有机污泥，在反应器中进行厌氧消化（参见参考文献1，《固体废物处理技术及工程应用》，杨慧芬编，机械工业出版社，129-131页，2003年08月31日），本领域技术人员基于公知技术，容易想到采用有机物含量较高的固体有机物作为发酵原料；而采用有机固体反应，无可避免在系统中的各个反应器内容易产生沉淀，对比文件1也公开了最后采用沉淀池对污泥进行沉淀处理，而时间长后易堵塞、降低反应效率，是固体反应的通用问题，因此通过沉淀根据需要将部分污泥排出，为了进一步反应顺次换液，属于本领域技术人员容易想到的常规方案，对比文件1已经公开了沉淀池回流到厌氧池，而回流到水解酸化池只是根据沉淀池中成份根据需要可调的常规技术，具体回流的成份是根据发酵具体需求不同本领域技术人员可以合理调整；现有技术中，好氧除碳和硝化，已经属于常规硝化脱氮步骤（参见参考文献2，《工业水循环与资源回收分析技术实践》，PIET LENS等，中国建筑工业出版社，第263-264页，氮化物的新型生物转化过程，2008年01月31日），对比文件1是采用了多级A/O处理方式，提高了短程硝化反硝化的效率，但并没有改变基础的好氧硝化的方法，本领域技术人员可以根据公知合理选择。由此可知，在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段，得出权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备创造性。
申请人轻工业环境保护研究所（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2017年12月12日向专利复审委员会提出了复审请求，没有修改申请文件。同时提交了附件1：答复第一次审查意见通知书的意见陈述书，中文复印件共3页；附件2，答复第二次审查意见通知书的意见陈述书，中文复印件共4页。复审请求人认为：1、处理对象不同，本申请针对的是固体有机物，对比文件1针对的是污水处理；目的不同，本申请的目的是如何更快更多的产生沼气并尽量少排污水，对比文件1的目的是除去氮磷，排出合格的处理水；生物反应不同，本申请的主要生物反应是水解、甲烷化、硝化，反硝化反应效果如何，不影响本申请技术措施的效果，对比文件1的主要生物反应是厌氧释磷、好氧摄磷、硝化、反硝化，反硝化效果是直接影响其技术措施的效果；反应池功能不同，而本申请的水解酸化池，其作用是将固体有机物从固相崩析水解后进入液相，对比文件1的厌氧水解池是用于通过水解将大分子有机碳源转换为小分子有机碳源，本申请的厌氧发酵池是最终用产甲烷菌将有机碳转化为沼气，对比文件1的厌氧池是用于将有机碳积累内聚物，为除磷做准备；调节池不能等同于沉淀池，本申请的调节池用于调节水量均匀水质，对比文件1中的沉淀池用于固液分离；回流点不同，本申请将水回流到水解酸化池，是为了置换水解酸化池中的反应产物；对比文件1回流到厌氧池，是为了给聚磷菌提供碳源；回流物质不同，本申请系统中的水，绝大部分是在系统内循环的，排出系统的只是极少部分，对比文件1系统中的水，绝大部分是要排出的，回流的只是污泥所携带的极少部分水。氨氮处理流程不同，本申请在厌氧发酵池后面，布置的是好氧除碳池和硝化脱氨池，没有布置缺氧池；而对比文件，在厌氧池后布置的是第一好氧池，之后是缺氧池、好氧池(缺、好两池可重复布置)，最后是沉淀池。系统中的氨氮将会累积到一定的浓度，将会抑制厌氧产甲烷，最终使系统崩溃。为消除这个抑制，才布置硝化脱氨池，后续“脱氮”，则不是本申请要考虑的问题。因此，才在硝化脱氨池前布置了好氧除碳池。 而对比文件1只是简单的好氧硝化，缺氧反硝化。2、硝化是指硝化菌将氨氮氧化为亚硝态氮和硝态氮，因此必然是指好氧反应，与“消化”的含义并不相同。3、对比文件1和本申请的连接方式不同，本申请的连接方式为“水解——厌氧——好氧——好氧”，而对比文件1的连接方式为“水解——厌氧——好氧——缺氧——好氧——缺氧——好氧”，属于好氧厌氧交替，属于不同的连接方式。综上所述，权利要求1具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年02月07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认为：复审请求人提出复审请求时没有修改申请文件，只是将第一次通知书和第二次通知书的答复作为附件附上，没有提出进一步的理由，根据驳回决定的理由，仍然坚持驳回。
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03月15日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，区别特征在于：（1）本申请用于固体有机物处理，对比文件1用于污水处理；（2）本申请厌氧发酵之后，通过好氧除碳后进入硝化脱氨，而对比文件1是经过好氧区和多级缺氧区结合进行脱氮除磷；（3）本申请反应后还有沉淀排泥、液体回流至水解酸化池，而对比文件1直接进入顺次反应，液体回流至厌氧池；由此可知权利要求1实际解决的技术问题是提供固体有机物发酵处理步骤。针对区别特征（1），对比文件1公开的方法是通过发酵等方法去除水中的含氨、氮等有机物，而固体有机物中同样含有大量的可以通过发酵等方法去除的有机物，本领域技术人员基于对氨、氮等有害物质处理以及发酵处理的需要，容易想到采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。针对区别特征（2），现有技术中，好氧除碳和硝化，是常规硝化步骤的一种（参见上述参考文献2），对比文件1采用了多级A/O处理方式，其实质是在好氧硝化之后还采用了反硝化步骤进一步脱氮除磷，因而其比本申请处理有害物质更为彻底。针对区别特征（3），采用有机固体反应，无可避免在系统中的各个反应器内容易产生沉淀，对比文件1也公开了最后采用沉淀池对污泥进行沉淀处理，而时间长后易堵塞、降低反应效率，是固体反应的通用问题，因此通过沉淀根据需要将部分污泥排出，为了进一步反应而采用顺次换液，属于本领域技术人员容易想到的常规方案，对比文件1已经公开了沉淀池回流到厌氧池，这与回流到水解酸化池都是对沉淀池中成份的循环利用，并且回流到水解酸化池也是本领域公知常识（参见工具书《垃圾渗滤液处理技术及工程实例》，李颖主编，中国环境科学出版社，2008年08月第1版第1次印刷，第199-200页），具体回流的成份是根据发酵以及好氧除碳和硝化脱氨后的产物来确定。因此权利要求1不具备创造性。
针对复审请求人的复审请求理由，合议组进一步指出：1、对于处理对象，对比文件1公开的方法是通过发酵等方法去除水中的含氨、氮等有机物，而固体有机物中同样含有大量的可以通过发酵等方法去除的有机物，固体有机物属于厌氧发酵的常规原料，本领域技术人员基于对氨、氮等有害物质处理以及发酵处理的需要，容易想到采用有机物含量较高的固体有机物作为发酵原料，并采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。对于目的：本申请只记载了发酵系统通过水解酸化、厌氧发酵、好氧除碳、硝化脱氨、调节池处理的流程对固体有机物进行液相厌氧发酵，并没有记载其发酵的目的是用于产生沼气，可见本申请只是提供了一种较为宽泛的固体有机物的发酵的普遍处理流程，对比文件1公开了利用好氧硝化和厌氧反硝化对污水进行处理，其目的的实质与本申请基本相同，均是对发酵原料中氨、氮等有害物质进行处理。对于生物反应，对比文件1已经公开了水解酸化、厌氧发酵、好氧硝化和厌氧反硝化等流程，其处理流程实质与本申请基本相同，主要的不同是对比文件1在好氧硝化之后还增加了反硝化步骤脱氮除磷，比本申请处理有害物质更为彻底。本申请的方法省略反硝化步骤后，也缺少了对固体有机物脱氮除磷的效果。另外，现有技术中，好氧除碳和硝化，已经属于常规硝化脱氮步骤（参见权利要求1的评述）。对于反应池功能，根据本领域公知（参见上述工具书），水解酸化主要是将原污水中非溶解状态的有机物截留，并转化为溶解状态的有机物或将难生物降解的大分子有机物转变为易于生物降解的小分子有机物，提高废水的可生物降解性。可见本申请与对比文件1的水解酸化池处理的作用原理实质相同：均是通过水解酸化将有机物溶解或者降解，提高生物降解性。本申请的说明书中也没有记载厌氧发酵池是最终用产甲烷菌将有机碳转化为沼气。对于回流点，对比文件1已经公开了沉淀池用于将发酵物料沉淀，污泥回流继续发酵，虽然回流的形态和位点不同，但是这是根据发酵需要可以选择的，回流的目的都在于充分使得发酵后的物料进行二次利用，提高发酵效率，另外，处理后的部分物质直接回流到水解酸化池也属于本领域公知常识（参见权利要求1的评述）。对于回流物质和调节池，根据发酵种类的不同，需要的物料的成份是不完全相同的，例如污泥中还有部分没有发酵完全即可将污泥进行回流，而上清中还存有发酵菌即可回流上清，具体回流的成份是根据发酵以及好氧除碳和硝化脱氨后的产物来确定。至于系统中的水，本领域技术人员根据水解酸化需要，合理调整系统内循环水量以及排出系统的水量属于本领域常规技术手段。另外，本申请中既没有具体记载固体有机物的成份，也没有记载“调节池”的均匀水质的功能，因此可认定调节池与对比文件1的沉淀池功能实质相同。对于氨氮的处理流程，参见上述对权利要求1的评述，对比文件1后续“脱氮”是为了更彻底地处理有害物质，本申请的方法省略反硝化步骤后，也缺少了对固体有机物脱氮的效果。本领域技术人员可以根据对反应物处理的需要选择适合的反应步骤。2、第二次通知书的答复部分撰写的“消化”属于笔误，可根据后续内容“并没有改变基础的好氧硝化的方法”可证明。而且，参考文献2可证明，生物脱氮过程中，好氧除碳和硝化步骤已经属于公知使用的生物转化过程，硝化过程即为好氧过程。对比文件1是采用了多级A/O处理方式，提高了短程硝化反硝化的效率，但并没有改变基础的好氧硝化的方法，本领域技术人员可以根据公知合理选择，因此本领域技术人员可结合公知技术将其结合到对比文件1中。3、对比文件1的核心在于对污水进行水解，水解后厌氧发酵，之后进行多级AO阶段，即顺次进入好氧区、缺氧区加好氧区，但仍然是通过好氧进行硝化步骤，缺氧区主要是进一步进行反硝化，有助于将硝化所得的亚硝酸盐去除，促进脱氮效率，属于好氧硝化后的辅助步骤（参见对比文件1说明书第23段），而且根据参考文献2可知，好氧除碳和硝化步骤已经属于公知使用的生物转化过程，因此本领域技术人员可根据公知常识对连接方式进行合理改进。综上，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
复审请求人于2019年04月22日提交了复审无效宣告程序意见陈述书，仍然没有修改申请文件。
复审请求人认为：1、根据说明书第12段的记载，与现有技术相比，本发明的一种固体有机物的液相厌氧发酵系统的有益效果是：保有了液相厌氧发酵的全部优势且排出系统的水量极少。因此，本申请要解决的技术问题是提供一种产气量大且排出水量小的固体有机物处理方法，并非提供固体有机物发酵处理步骤。2、根据合议组的理解，本领域技术人员容易想到采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。也就是说，合议组的理解为本申请的目的是像消除氨、氮一样将有机物消除。然而，根据本申请的步骤三，本申请在客观上只是消除固体有机物中的一部分，并非全部固体有机物。这样做的目的是提高产气量，取得沼气收益。3、本申请的目的，说明书已记载了，客观事实上，从固体有机物上稀释、溶解下的有机物，高浓度无疑，再加上厌氧发酵，产生沼气无疑。4、关于消化脱氨，原审查员不知道硝化必为好氧。5、关于处理对象，一个处理水，一个处理固体。关于调节池，既然称为“调节池”，就意味着起着调节水量、均匀水质的功能。关于回流点，回流点位至关重要，不能任意调节。6、对比文件1中没有公开污水混合物发酵系统，其公开的是污水脱氮除磷系统，不能等同于污水发酵系统。综上所述，权利要求1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，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段没有修改申请文件。因此，本复审决定依据的审查文本与驳回决定针对的文本相同，为：2017年01月16日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书第1-25段（即第1-3页）、说明书附图图1以及权利要求第1项。
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。
在判断创造性时，首先要将权利要求的技术方案和最接近的现有技术进行对比，找出二者的区别特征，确定所述技术方案实际解决的技术问题，进而考察现有技术中是否存在将该区别特征引入到所述最接近的现有技术中以解决上述技术问题的启示，如果现有技术中存在这样的启示，且该技术方案没有产生预料不到的技术效果，则该权利要求不具备创造性。
具体到本申请，权利要求1要求保护一种固体有机物液相厌氧发酵系统，对比文件1公开了一种污水强化脱氮除磷方法和系统（参见说明书第5-39段，图1、2），该系统包括：厌氧水解池（相当于本申请中的水解酸化池），用于通过水解将大分子有机碳源转换为小分子有机碳源，厌氧池（相当于本申请中的厌氧发酵池）用于将有机碳积累内聚物，第一好氧区和多级缺氧区加好氧区，可以用于进行硝化反应，缺氧区和好氧区可以为两级或更多级，实现脱氮除磷（因此可认定其中一级进行硝化反应即为硝化脱氮池），沉淀池用于将最后一级好氧区得到的污泥混合液进行沉淀，一部分沉淀污泥返回到厌氧池，每个阶段反应按时间顺序在反应池中进行，反应池内设有搅拌装置、曝气泵（即可以搅拌、曝气进行生化反应），具体处理过程中，污水首先流入厌氧水解池、流出的污水混合液流入厌氧池，出水顺次进入好氧区和多级缺氧区加好氧区，发生包括硝化反应的多种过程，最后污水混合液流入沉淀池（相当于本申请中的调节池）。权利要求1和对比文件1相比，区别特征在于：（1）本申请用于固体有机物处理，对比文件1用于污水处理；（2）本申请厌氧发酵之后，通过好氧除碳后进入硝化脱氨，而对比文件1是经过好氧区和多级缺氧区结合进行脱氮除磷。（3）本申请反应后还有沉淀排泥、液体回流至水解酸化池，而对比文件1直接进入顺次反应，液体回流至厌氧池；基于上述区别特征，确定权利要求1实际解决的技术问题是提供固体有机物发酵处理步骤。针对区别特征（1），对比文件1公开的方法是通过发酵等方法去除水中的含氨、氮等有机物，而固体有机物中同样含有大量的可以通过发酵等方法去除的有机物，本领域技术人员基于对氨、氮等有害物质处理以及发酵处理的需要，容易想到采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。针对区别特征（2），现有技术中，好氧除碳和硝化，是常规硝化步骤的一种（参见上述参考文献2），对比文件1采用了多级A/O处理方式，其实质是在好氧硝化之后还采用了反硝化步骤进一步脱氮除磷，因而其比本申请处理有害物质更为彻底。针对区别特征（3），采用有机固体反应，无可避免在系统中的各个反应器内容易产生沉淀，对比文件1也公开了最后采用沉淀池对污泥进行沉淀处理，而时间长后易堵塞、降低反应效率，是固体反应的通用问题，因此通过沉淀根据需要将部分污泥排出，为了进一步反应而采用顺次换液，属于本领域技术人员容易想到的常规方案，对比文件1已经公开了沉淀池回流到厌氧池，这与回流到水解酸化池都是对沉淀池中成份的循环利用，并且回流到水解酸化池也是本领域公知常识（参见上述工具书），具体回流的成份是根据发酵以及好氧除碳和硝化脱氨后的产物来确定。由此可知，在对比文件1的基础上结合公知常识和本领域常用技术手段，有动机改进得到权利要求1的技术方案，且没有产生预料不到的技术效果，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
3、对复审请求人陈述意见的答复
针对复审请求人答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：1、本申请实际解决的技术问题是根据权利要求1与对比文件1的区别特征进行确定的，具体参见权利要求1的评述。根据权利要求1的评述可知，将对比文件1的处理方法应用于固体有机物的处理是显而易见的。而使用固体有机物进行发酵等处理相比污水处理必然带来产气量大且排出水量小的效果。2、本领域技术人员容易想到采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。这里的“对固体有机物进行处理”，指的是对固体有机物通过水解、厌氧发酵、多级AO阶段以及循环利用等步骤进行处理，并非将有机物全部消除。3、本申请只记载了发酵系统通过水解酸化、厌氧发酵、好氧除碳、硝化脱氨、调节池处理的流程对固体有机物进行液相厌氧发酵，并没有特别限定其发酵的目的是用于产生沼气（说明书中亦没有记载），可见本申请只是提供了一种较为宽泛的固体有机物的发酵的普遍处理流程，对比文件1公开了利用好氧硝化和厌氧反硝化对污水进行处理，其目的实质上与本申请基本相同，均是对发酵原料中氨、氮等有害物质进行处理。另外，对比文件1中的厌氧池可进行厌氧发酵，同样可产生产生沼气。4、关于消化脱氨，参考文献2可证明，生物脱氮过程中，好氧除碳和硝化步骤属于公知使用的生物转化过程，硝化过程即为好氧过程。对比文件1是采用了多级A/O处理方式，提高了短程硝化反硝化的效率，但并没有改变基础的好氧硝化的方法，本领域技术人员可以根据公知合理选择，因此本领域技术人员可结合公知技术将其结合到对比文件1中。5、关于处理对象，对比文件1公开的方法是通过发酵等方法去除水中的含氨、氮等有机物，而固体有机物中同样含有大量的可以通过发酵等方法去除的有机物，固体有机物属于厌氧发酵的常规原料，本领域技术人员基于对氨、氮等有害物质处理以及发酵处理的需要，容易想到采用有机物含量较高的固体有机物作为发酵原料，并采用对比文件1的方法对固体有机物进行处理。关于调节池，本申请中既没有具体记载固体有机物的成份，也没有记载“调节池”的均匀水质的功能，因此无法确定调节池与对比文件1的沉淀池功能存在实质区别。关于回流点，对比文件1已经公开了沉淀池用于将发酵物料沉淀，污泥回流继续发酵，虽然回流的形态和位点不同，但是这是根据发酵需要可以选择的，回流的目的都在于充分使得发酵后的物料进行二次利用，提高发酵效率，另外，处理后的部分物质直接回流到水解酸化池也属于本领域公知常识（参见权利要求1的评述）。6、对比文件1中虽然公开了污水强化脱氮除磷系统，但所述系统处理的物质为污水混合物（参见对比文件1说明书第35-40段），且发酵池可对混合物进行发酵处理，因此等同于污水发酵系统。因此，复审请求人的意见不具说服力。
综上所述，复审请求人陈述的理由不能克服权利要求不具备创造性的缺陷。
根据以上事实和理由，合议组作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10 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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