BC0D浓度）的刺激。生物质刺激容器含有1升充分混合的含约1800 mg-VSS/L的VSS浓度的混合液。使用连接到容器中的石头扩散器的小型水累用于通气。
[0087] 如下进行实验：溶解氧被调高至7和8mg-〇2/L之间，此时后关闭通气，监测溶解 氧浓度，并每10秒记录DO值。在选择的时间点，一旦溶解氧由于生物质内源性呼吸而下降 到6W下时，乙酸盐被脉冲到反应器中，而呼吸反应通过溶解氧消耗率的开始增加来监测。 一旦溶解氧下降至2mg-〇2/LW下，则打开通气，而溶解氧水平被跟踪直至水平再次增加至 7和8mg-〇2/L之间的稳态值，运指示底物消耗并返回到内源性水平的呼吸。然后重复呼吸 刺激的程序2次和全部实验程序重复2次。
[0088] 对于凭经验确定的一阶延迟常数，用溶解氧探针校正溶解氧的趋势，和从内源性 至刺激的呼吸速率的斜率走势通过最小二乘回归分析法拟合。从运些数据，估算延迟的时 间，从脉冲加入底物至容器的时间点至指示刺激呼吸的时间点。由于底物浓度的突然增加 所致的增加呼吸的生物质刺激的响应时间相对较短并且，不考虑达到容器中一致的底物浓 度所必要的混合时间尺度，其估计为12 + 3秒。因此，在积聚过程的优选实施方案中，刺激 区中受较高RBC0D浓度影响的生物质的最小必要时间，被保守地认为具有1分钟的时间尺 度重级。
[0089] 控制系统实施方案 如上讨论的，在此描述的方法或过程需要维持憐和氮与RBC0D的比率在一定范围内。 在一个实施方案中，平均来说，氮与RBC0D的比率一般维持在2-15mg-N/g-RBCOD的范围 内，而憐与RBC0D的平均比率维持在0. 5-3mg-P/g-RBCOD的范围内。图11显示一种控制 系统100,其被设计来控制进料流的组成（尤其是氮、憐和RBC0D)，所述进料流被导入分批 进料反应器的一个或多个罐中并形成PHA积聚系统的一部分。图11中显示的控制系统是 一个示例性控制系统。还有其它系统。此外，图12是一个逻辑控制图，其描述了一个示例 性逻辑控制，用于控制将氮、憐和RBC0D混合到被导向分批进料反应器的进料流中。至于控 制系统100,图12的逻辑控制图200仅是运样的逻辑控制方法的一个示例性实施方案。
[0090] 转到图11，其中示出控制系统100。控制系统100被设计来控制导向PHA积聚过 程的RBC0D、N和P的量。如上所述，本方面的方法需要控制氮和憐与RBC0D的比率在提高 从供应给积聚过程的生物质生产PHA的质量的范围内。
[0091] 控制系统100包括一系列一般由数字20表示的传感器。传感器体现的对过程的 测量可离线和在线进行，但一般来自传感的数据在一个相对于积聚过程的时间范围要短的 时间范围内（典型地，数分钟或数十分钟）提供。传感器20适用于在形成PHA积聚系统的 一部分的分批进料反应器中过程变量的感觉水平。此外，控制系统20包括用于接受来自传 感器20的数据输入并测量控制行动的控制器40。与控制器40相关联的是一系列喷射器 15,其可操作地连接于一系列营养物来源12。在一个实施方案中，营养物来源12包括一个 或多个憐的来源、一个或多个氮的来源和一个或多个RBCOD的来源。对于该过程，有至少两 个独立的来源，从而关于RBC0D、N或P的浓度，每个来源在至少一种方式上是不同的。
[0092] 传感器20包括传感器22,其用于传感生物质的浓度和沉积在PHA积聚系统的分 批进料反应器中的生物质的PHA水平。传感器24被用来传感在分批进料反应器的混合液 的COD或RBC0D水平。传感器26的功能是传感混合液中的氮水平，而传感器28的功能是 传感混合液中的憐水平。传感器20通常能够连续地监测运些过程变量。在一个实施方案 中，一个或多个传感器可结合光谱，例如红外传感。来自传感器22、24、26和28的信号通过 导体23、25、27和29分别导向控制器40。虽然运个示范性实施方案显示出现在反应器中的 测量，但本领域技术人员意识到，存在运个说明性实施例的实施方案或详尽细节，其中其它 变量例如浓度也可在进料中测量并用作对控制器逻辑的一种输入。
[0093] 控制器40包括本领域普通技术人员已知的输入信号条件能力。而且，控制器可操 作地实施逻辑，W形成与喷射器15联通的为了控制N与RBC0D和P与RBC0D的比例的指令。 当发生在分批进料反应器中的过程已经建立要求收获富含PHA的生物质的条件时，控制器 40也实施用于测量的逻辑，否则结束或中止过程。一般来说，运些条件W相对于生物质生产 率的生物质中的PHA的生产率为基础，一般来说，并考虑了边际成本和利益和/或在分批进 料反应器中继续PHA积聚过程的实际限制。
[0094] 现在转到包含喷射器15和营养物来源12的系统部分，应理解每个营养物来源是 与相应的喷射器15W流体连通。营养物来源12可包括各种营养物来源。在一个优选的实 施方案中，营养物来源12包括RBC0D、氮和憐的来源的组合。来源12也可包括含有RBC0D、 氮和憐的混合物。如果必要，氮例如可W作为一个独立的来源，例如作为氯化锭（NH4CI)提 供，和憐可W为另一个独立的来源，作为憐酸钟（KH2PO4)。RBC0D可来源于例如原始或预处 理的（发酵的）废水，含有挥发性脂肪酸（VFA)的溶液，但有可忽略的生物可利用的形式的 氮和憐。来源12也可W是选择的残留物、过程或含有营养物（氮和憐）W及RBC0D的混合 物的废水流。通过喷射的选择平衡（15)，RBC0D:N:P比例的范围可在积聚期间建立。在一 个实施例中，来源12A提供经由管11A至喷射器15A的流，其中包含经选择的营养物。喷射 器15A被指令将选择的营养物从来源12A喷射到分批进料反应器中。在运种情况下，如在 图11中所示，营养物被经由管17A导向管17,在那里营养物经控制器40的指令与任何要喷 射到分批进料反应器中的其它营养物混合。最后，将混合的营养物，包括RBC0D，经由管17 导入反应器中。
[0095] 最后，在一个实施方案中，控制器40经程序化W供应确定量的憐、氮和/或RBC0D， W获得如上所述某些憐与RBC0D和氮与RBC0D的比率。一般来说，控制器可基于所述来源 水质的初始条件（RBC0D、氮、憐和其它营养物水平）创立最适的共混物，和/或在积聚期间 基于在积聚混合液中经检测的（20)水质趋势（RBC0D、氮、憐和其它营养物水平）或在过程 (40)中的生物质和PHA生产趋势提供来源（12)的动态混合。
[0096] 现在转到图12,逻辑控制图200在其中显示。逻辑200可W在图11所示的控制 器40内，W在控制系统逻辑中普通技术人员已知的几种形式之一实施。逻辑200包含生物 质PHA含量比较仪212和214,其基于观察生物质的PHA含量在该过程中如何变化，测定控 制流。逻辑200也包含化学需氧量（COD)消耗比较仪216、222和228,其基于从该批中的生 物质的COD需求是如何变化的来测定控制流。逻辑200还包括经济标准比较仪226,其可基 于预测定的经济或其它操作条件，确定是否结束该过程。例如，根据经验，可w观察到对于 特定类型的生物质和反应器的尺寸，继续该过程超过例如24小时通常是不经济的。在一个 实施例中，当经过的总处理时间达到或超过24小时时，比较仪226将终止该过程。在逻辑 200中进一步包括控制行动块218、220、224、230和232,其分别表示当控制通过各块时，由 控制器40指令的实际控制行动。
[0097] 一旦开始，块201，通过启动PHA积聚过程，控制器40可在重复测量和控制循环中 执行该实施例逻辑。在每个循环中，将如下所述测定，将携带各种营养物的物质喷射到反应 器中的速率应该维持生物质的COD需求，同时向上或向下调节RBC0D:N或RBC0D:P比率，但 一般在部分营养物限制的所需范围内。因此在任何控制循环中，可W测定增加、保持恒定或 减少进入系统的任何或所有营养物流。每个测量和控制循环的开始W基于批（块210)中 COD消耗率的生物质中的PHA含量和COD需求的测量发生。COD消耗率可从已知的供应率 与维持区中的COD测量组合的组合信息导出。所述量可存储在存储器中和存在于或与控制 器40接口作为时间系列，PHA含量值的一个时间系列和COD需求值的一个时间系列。在第 一个循环后，PHA含量的变化和COD需求的变化可由控制器计算，也在块210中说明。应意 识到运些计算包括估计2个时间序列相对于时间的斜率。PHA含量的正斜率表示一种增加 的PHA积聚状态，和COD需求的正斜率指示生物质对RBC0D需求。同样零斜率表示PHA含 量和COD需求各自的恒定值或稳定值，而负斜率表示降低的值。应进一步意识到，斜率可通 过对稳定操作的一系列前述循环平均来测定。
[0098] 然后，在每个循环中，在测量PHA含量和COD需求后，块210,比较仪步骤212测定 PHA含量是否增加。如果发现PHA增加（正斜率），则控制通过比较仪216,在那里进行是 否COD需求降低的测定。如果COD需求降低（负斜率），则对喷射器15的指令由控制器40 发布W喷射更多的营养物和调节COD进料率，且控制返回通过块210W供下次测量和控制 循环。要增加的营养物的测定可基于维持所需RBC0D:N:P比率和测量的COD、N和P进行。 即是说，例如，如果N相对于COD和P太低，则设计来喷射携带N的物质的喷射器15A-15D 中的喷射器将接受控制器40的指令。作为另一个实施例，如果COD和P相对于N均偏低， 则设计来喷射RBC0D和P的喷射器将由控制器40激活。然后应意识到可因此混合并喷射 任何排列的携带N的物质、携带P的物质和携带RBC0D的物质，W在线产生具有所需范围的 RBC孤：N:P比率。
[0099] 现在回到块216,如果比较结果是COD需求没有降低（不是正的），则指令通过块 220,其中控制器40确定需要营养物喷射没有变化，保持营养物喷射率恒定，或者一个或多 个营养物喷射率应减少，W使RBC0D:N:P比率在所需范围内。然后控制返回通过块210,W 供下次测量和控制循环。
[0100] 现在回到比较仪212,如果比较的结果是PHA含量不增加（斜率不是正的），则控 审IJ通过PHA比较仪214W测定是否PHA是恒定（零斜率）或降低（负斜率）的。在PHA含 量系列的零斜率的情况下，控制通过比较仪228W测定COD需求是否降低（负斜率）。如果 COD需求降低，则控制通过块232,指示控制器40指令如在此前已经描述的一或多种营养物 的喷射率增加，然后控制通过块210,W供下次测量和控制循环。如果在另一方面，在块228 中已确定COD需求没有降低（COD斜率不是负的），则受控制器40指令营养物喷射率没有变 化，如在此前已经描述的，或者一或多种营养物的喷射率减少，W使RBC0D:N:P比率在所需 范围内。然后控制通过块210,W供下次测量和控制循环。 阳1〇U 再次回到比较仪214,如果确定PHA含量不恒定，运意味着在运种情况下，斜率是 负的（PHA含量降低），然后控制通过COD需求比较仪222用于访问COD消耗率如何变化。 如果发现COD需求没有降低，则过量的营养物是运样的情况和一或多种营养物的喷射率减 少，W使RBC0D:N:P比率在范围内。然后控制通过经济标准比较仪226。在运点上，基于已 经满足或未满足的特定经济或其它操作条件，控制返回通过块210,W供下次测量和控制循 环，或者返回通过块202W终止该过程。 阳102] 回到COD需求比较仪222,如果发现COD需求增加，则控制通过块202终止该过程。 即是说，降低PHA含量水平伴随增加COD消耗率可W是达到关于生产PHA的收益递减点的 指示。 阳103] 工业实施方案 转到图10,提供在此描述的方法的示范工业实施方案。在分批进料过程开始时，在混 合液中的生物质的新鲜批经由30A传递到维持区50B。混合液中的至少部分生物质经由累 10A通过通道30B循环并进入刺激区50A。在某些施方案中，刺激区50A可W是罐。在某些 实施方案中，刺激区的容积可W集成到维持区的容积，但通过物理结构与维持区隔开。在其 它实施方案中，刺激区50A可W是在管中的混合区，该管提供用于具有升高的（刺激）浓度 的RBC0D的生物质的接触区。在还有的其它实施方案中，刺激区具有充足的体积W允许沉 积在刺激区的生物质至少20秒的水力保留时间。
[0104] 包括包含RB