废气分解系统、包括其的复合废气分解系统、微生物和分解废气的方法与流程

本申请要求于2017年12月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2017-0180119的权益，将其全部内容在此引入本文中作为参考。背景1.领域本发明涉及废气分解系统和分解废气的方法。2.相关技术的描述温室气体例如工业过程(例如半导体工艺)排放的氟化气体导致包括全球变暖的环境问题，因此需要分解这些气体的技术。通常，通过高温或酶化学分解方法处理废气。化学分解方法的实例包括在1400℃或更高的高温下分解废气的热分解方法和通过使用金属催化剂例如ce/al2o3氧化废气的催化热氧化方法。这种化学分解方法需要大容量的设备和大量能量消耗。因此，需要一种环境友好且经济的新高效分解废气的方法。概要在此提供了一种废气分解系统，其包括至少一个生物反应器容器；至少一个第一进口，其将含有生物催化剂的第一流体供应到容器的内部，所述生物催化剂催化含氟化合物分解；至少一个第一出口，其将第一流体排出到容器的外部；至少一个第二进口，其将含有含氟化合物的第二流体供应到容器的内部；至少一个第二出口，其将第二流体排出到容器的外部；和位于容器中并连接到第二进口的至少一个分布器(喷头、喷淋器、喷雾器)。第一进口和第一出口布置成使得第一流体流在容器的内部沿第一方向移动；并且第二进口和第二出口布置成使得第二流体流在容器内沿与容器的内部中的第一方向不同的第二方向移动。布置分布器使得离开分布器的第一流体接触第二流体，从而分解含氟化合物。在某些实施方式中，废气分解系统进一步包括第一流体供应器，其将第一流体供应至所述废气分解系统；第二流体供应器，其将第二流体供应至所述废气分解系统；以及第一收集器和第二收集器，其分别收集从所述废气分解系统释放的分解产物。本申请还提供了分解氟化化合物的方法，其通过使第一流体与第二流体接触，所述第一流体包括分解含氟化合物的芽孢杆菌(bacillussaitens)的kctc13219bp菌株，以及第二流体包括含氟化合物。可以通过将第二流体喷射到第一流体中来接触第一流体和第二流体，例如通过将第一流体和第二流体供应到本文所述的废气分解装置。另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的实施例来学习。附图的简要说明结合附图从以下对实施方式的描述这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：图1为根据一种实施方式的废气分解系统的示意图；图2为根据另一种实施方式的废气分解系统的示意图；图3为根据另一种实施方式的废气分解系统的示意图；图4为根据另一种实施方式的废气分解系统的示意图；图5为根据另一种实施方式的废气分解系统的示意图；图6为包括多个串联连接的反应器的废气分解系统的示意图；图7为包括多个并联连接的反应器的废气分解系统的示意图；图8为根据另一种实施方式的废气分解系统的示意图；图9为实施例1中使用的废气分解系统的示意图；图10为比较例1中使用的废气分解系统的示意图；以及图11为表示由实施例1和比较例1的废气分解系统得到的含氟化合物的分解率的图。详细说明现在将详细参考各种实施方式，其实施例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这方面，本发明的实施方式可具有不同的形式并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述各种实施方式以解释各个方面。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项的任何和所有组合。诸如“至少一个(种)”的表述当在元素(元件)列表之前时，修饰整个元素(元件)列表并且不修饰列表的各个元素(元件)。如本文所用，附图中相同的附图标记表示相同的元件，因此将省略它们的描述。为了便于解释，可放大附图中的组件的尺寸。虽然诸如“第一”、“第二”等的术语可用于描述各个(种)组件，但是这些组件不应限于上述术语。上术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，在不脱离本发明构思的范围的情况下，第一元件可被称为“第二元件”，以及第二元件可被类似地称为“第一元件”。以单数使用的表述包括复数的表述，除非其在上下文中具有明显不同的含义。本文使用的术语仅用于描述具体的实施方式，并且不旨在限制本发明的构思。以单数使用的表述包括复数的表述，除非其在上下文中具有明显不同的含义。如本文所用，应理解，诸如“包括”、“具有”和“包含”的术语旨在表示本说明书中公开的特征、数字、步骤、动作、组件、部件、成分、材料或其组合的存在，并不旨在排除存在或可添加一个或多个其他特征、数量、步骤、动作、组件、部件、成分、材料或其组合。在整个说明书中，应理解，当诸如层、膜、区域或板的组件被称为在另一组件“上”时，该组件可直接在另一组件上或者可在其上存在中间组件。另一方面，应理解，当诸如层、膜、区域或板的组件被称为在另一组件“下”时，该组件可直接连接在另一个组件下面，或者可在其下方存在中间组件。在下文中，将参考附图详细描述示例性实施方式。如本文所用，术语“废气”是指包括从固定或移动的机器或设备释放的含氟化合物的任何和所有类型的气体。例如，废气可为从半导体制造工艺中释放的气体。除了纯的气体之外，废气可为包括液体或固体颗粒的混合物。在下文的示例性实施方式，将描述废气分解系、包括该废气分解系统的复合废气分解系统、微生物菌株和使用所述系统分解废气的方法。根据一种实施方式，废气分解系统包括至少一个生物反应器系统，其包括至少一个生物反应器容器；至少一个第一进口，其将第一流体供应到容器的内部；至少一个第一出口，其从容器中排出第一流体；至少一个第二进口，其将第二流体供应到容器的内部；至少一个第二出口，其从容器中排出第二流体；以及至少一个分布器，其连接至容器中的第二进口，其中第一进口和第一出口设置成使得第一流体流在容器的内部沿第一方向移动；第二进口和第二出口设置成使得第二流体流在容器的内部沿与所述第一方向不同的第二方向移动；分布器布置使得第一流体和第二流体彼此接触，其中第一流体包括催化含氟化合物分解的生物催化剂，以及第二流体包括含氟化合物。在一些实施方案中，生物反应器容器包括多于一个(即，多个)第一进口，第一出口，第二进口和/或第二出口。在废气分解系统中，生物催化剂催化含氟化合物分解，并因此可在没有高温、大量热量和/或大量能量需要的情况下环境友好地分解含氟化合物。此外，在废气分解系统中，随着第一流体和第二流体在生物反应器容器的内部中沿彼此相反的方向移动，第一流体和第二流体之间的接触面积增加，因此可相对于其它方法提高含氟化合物分解率。此外，由于位于生物反应器容器内部的分布器，第一流体和第二流体之间的接触面积进一步增加，因此可进一步改善含氟化合物分解率。参考图1至4，废气分解系统100包括至少一个生物反应器系统10，该生物反应器系统10包括至少一个生物反应器容器1；至少一个第一进口11，其将第一流体30供应到容器1的内部3中；至少一个第一出口12，其将第一流体30排放到容器1的外部4；至少一个第二进口21，其将第二流体40供应到容器1的内部3中；至少一个第二出口22，其将第二流体40排放到容器1的外部4；和至少一个分布器2，其连接至容器1的内部3中的第二进口21，其中第一进口11和第一出口12设置成使得产生第一流体流并且该第一流体流在容器1的内部3中沿第一方向31移动，第二进口21和第二出口22布置成使得产生第二流体流并且该第二流体流在容器1的内部3中沿与第一方向31不同的第二方向41移动，分布器2布置成使得第一流体30和第二流体40彼此接触，第一流体30包括分解含氟化合物的生物催化剂，以及第二流体40包括含氟化合物。在生物反应器系统10中，第一进口11、第一出口12、第二进口21、第二出口22和分布器2的数量没有特别限制并且根据所需的反应条件，生物反应器系统10可包括这些中的一个或多个。参考图1至4，在废气分解系统100中，第一流体30可为包括生物催化剂的液体，以及第二流体40可为包括含氟化合物的气体。在某些实施方式中，在生物反应器容器1的内部3中，第一流体30可不锚定在固定床例如支撑件上并且沿第一方向31移动。参考图1至4，在废气分解系统100中，生物反应器容器1包括侧壁1b、盖1a和底部1c。盖1a大致位于底部1c的对面，盖1a和底部1c由侧壁1b分开。第一进口11和第二出口12的至少一个可直接设置在盖1a上或与盖1a相邻，第一出口11和第二进口12的至少一个可直接设置在底部1c上或与底部1c相邻，以及分布器2可从第二进口21延伸并且可设置在底部1c方向上。由于分布器2从第二进口21延伸并且沿第一方向朝向底部1c设置，第二流体40的气泡40a沿第一方向朝向底部1c喷射，然后向盖1a移动到第二方向，其中气泡40a是包括含氟化合物的气体，因此可增加第一流体30和第二流体40彼此接触的时间段，这可导致废气分解的效率的进一步改善。为方便起见，生物反应器容器1中的侧壁1b、盖1a和底部1c可一起构成生物反应器容器1的单独构件，或者可以一体地形成在一个容器体中。在一些实施例中侧壁1b具有大致圆柱形状。在一些实施例中，侧壁1b的横截面的至少一部分可为彼此间隔开的两条平行的直线。盖1a和底部1c的横截面可为平的线或具有曲率半径的曲线。盖1a和底部1c的轮廓可形成或定位成与侧壁1b的轮廓匹配。参考图1至4，在废气分解系统100中，内部3由侧壁1b、盖1a和底部1c限定，其中内部3包括由底部1c、与底部1c相邻的侧壁1b和部分地填充内部3的第一流体30的水平表面30a限定的第一内部区域3a；和设置在第一内部区域3a上的第二内部区域3b。此外，分布器2设置在第一内部区域3a中。因此，分布器2可定位成部分或完全地浸渍在第一流体30中。随着第二流体40的气泡40a通过分布器2引入填充第一内部区域3a的第一流体30中，第一流体30和第二流体40之间的接触面积增加，因此废气分解效率可以进一步提高。参考图1至4，在废气分解系统100中，分布器2可为微孔分布器，其具有在约0.1μm至约100μm、约0.1μm至约90μm、约0.1μm至约80μm、约0.1μm至约70μm、约0.1μm至约60μm、约0.1μm至约50μm、约0.1μm至约40μm、约0.1μm至约30μm、约0.1μm至约20μm、约0.1μm至约约10μm、约0.1μm至约5μm、约0.1μm至约3μm、或约0.1μm至约1μm的范围内的孔径。分布器2可由金属形成。例如，分布器2可由不锈钢(sus)形成。参考图1至4，废气分解系统100还可包括第一循环管线13，其连接至生物反应器系统10的第一出口12和第一进口11中的每一个并且将从第一出口12释放的第一流体30的至少一部分再供应至第一进口11。例如，可通过使用第一循环器14来操作第一循环管线13。例如，第一循环器14可为泵或风扇，但实施方式不限于此，并且可使用本领域中可用作循环器的任何装置。由于第一流体30的至少一部分循环进入生物反应器容器1的内部3，第一流体30和第二流体40可在生物反应器容器1的内部3中重复地彼此接触，因而第一流体和第二流体接触的时间增加，从而可提高含氟化合物分解率。相反，例如，当第一流体30经由第一进口11供应到生物反应器容器1的内部3中，然后经由第一出口12排放到生物反应器容器1的外部4而没有重复循环时，第一流体30和第二流体40接触的时间可能相对较短，这可因此降低含氟化合物分解率。参考图1至4，废气分解系统100还可包括第二循环管线23，其连接至生物反应器系统10的第二进口21和第二出口22中的每一个并且将从第二出口22排出的第二流体40的至少一部分重新供至第二进口21。例如，可通过使用第二循环器24来操作第二循环管线23。例如，第二循环器24可为泵或风扇，但实施方式不限于此，并且可使用可用作循环器的任何装置。由于第二流体40的至少一部分循环进入生物反应器容器1的内部3，第一流体30和第二流体40可在生物反应器容器1的内部3中重复地彼此接触，因而第一流体39和第二流体40之间的接触持续时间可以相对增加，从而可提高含氟化合物分解率。相反，例如，当第二流体40经由第二进口21供应到生物反应器容器1的内部3中，然后经由第二出口22完全排放到生物反应器容器1的外部4而没有重复循环时，第一流体30和第二流体40接触的时间可能相对很短，这可因此不会提高含氟化合物分解率。参考图1至4，可在废气分解系统100中提供第一流体流过的床或表面，使得生物反应器系统10可产生薄膜形式的第一流体流。例如，床可为生物反应器容器1的侧壁1b。例如，如图2，3，9和10所示，床可以是设置在反应器1内的结构70的侧表面。例如，在废气分解系统100中，沿第一方向31移动的第一流体流可包括第一流体流薄膜32，其沿着生物反应器容器1的侧壁1b基本上平行于侧壁1b设置，其中第一流体流薄膜32的厚度t为10mm或更小、9mm或更小、8mm或更小、7mm或更小、6mm或更小、5mm或更小、4mm或更小、3mm或更、2mm或更小、或1mm或更小。第一流体流薄膜32可设置在生物反应器容器的内部3的第二内部区域3b中并且可接触第二流体40。当薄膜形式的第一流体30接触第二流体40时，第一流体30和第二流体40之间的接触面积增加，因此可提高含氟化合物分解率。例如，生物反应器容器1的与生物反应器容器1的内部3的第二内部区域3b对应的部分或全部侧壁1b可被第一流体流薄膜32覆盖。参考图1至4，在废气分解系统100中，第二流体流沿其移动的第二方向41可为与第一流体流沿其移动的第一方向31相反的方向。在废气分解系统100的生物反应器容器1的内部3中，当第一流体30和第二流体40沿相反方向移动时，第一流体30和第二流体40之间的接触面积大幅增加，因此可提高含氟化合物分解率。例如，在生物反应器容器1的内部3的第二内部区域3b中，第一流体30和第二流体40可沿彼此相反的方向移动。例如，第一方向31和第二方向41可为垂直于第一流体30的水平表面30a的方向但方向相反，所述第一流体30填充生物反应器容器1的内部3的一部分。参考图1至4，在生物反应器容器1的内部3中，第一流体30占据的体积与第二流体40占据的体积的比率可在约1：1至约1:20、约1：1至约1:15、约1：1至约1:10、约1：2至约1：9、约1：3至约1：7、约1：3至约1：6、或约1：4至约1：5的范围内。当第一流体30和第二流体40在生物反应器容器1的内部3中具有这样的体积比时，可提高含氟化合物分解率。当第二流体40的体积相对过小时，可较少第二流体40中的废气的细小气泡的形成和与生物催化剂的接触的频率。当第二流体40的体积相对过大时，由于第一流体30的薄膜不可覆盖生物反应器容器1的上部的所有表面，例如比反应器1的底部1c更靠近反应器1的盖1a的生物反应器bassel的混合物，因而可减小第二流体40与第一流体的薄膜生物反应器容器1的上部接触的面积。参考图1至4，通过第二进口21将第二流体40供应到生物反应器容器1的内部3的速率可在约0.05vvm至约50vvm、约0.1vvm至约45vvm、约0.5vvm至约40vvm、约1.0vvm至约35vvm、约2.0vvm至约30vvm、约3.0vvm至约25vvm、约3.0vvm至约20vvm、约4.0vvm至约20vvm、约5.0vvm至约15vvm、约6.0vvm至约14vvm、约7.0vvm至约13vvm、或约8.0vvm至约12vvm的范围内。供应第二流体40的速率表示每分钟每单位体积的第一流体30的循环的第二流体40的体积(vvm，每体积每分钟的体积)。例如，10vvm表示供应10l第二流体40，同时每1分钟将1l第一流体30供应至生物反应器容器1的内部3。当经由第二进口21将第二流体40供应至生物反应器容器1的内部3的速率在这些范围内时，可进一步提高含氟化合物分解率。当供应第二流体40的速率过慢时，由于第二流体40在生物反应器容器1的内部3中的停留时间的增加，含氟化合物分解率可降低，即，分解所有含氟化合物的时间可增加，以及当供应第二流体40的速率过快时，由于与废气和生物催化剂接触的时间的减少，分解含氟化合物的效率可劣化。参考图2、3、9和10，废气分解系统100还可包括结构70，其增加容器1内的表面积并增加容器1的内部3中的第一流体30和第二流体40之间的接触面积。例如，结构70可为选自回流管和填料的至少一种，但是实例不限于此，并且可使用增加第一流体30和第二流体40之间的接触面积的任何结构。例如，结构70可用作可产生薄膜形式的第一流体流的床。尽管没有特别限制，但结构70在生物反应器容器1的内部3的总体积中占据的体积可为例如在约1％至约99％、约5％至约95％、约10％至约90％、约20％至约80％、或约30％至约70％的范围内。例如，当喷射的第一流体沿着结构70的侧表面流动时，结构70可位于第二内部区域3b中。当结构70位于生物反应器容器1的内部3中时，可进一步增加第一流体30和第二流体40之间的接触面积，并因此可提高含氟化合物分解率。参考图9和10，回流管的形状没有特别限制，并且可使用连接至生物反应器容器1以及可将冷却剂回流到生物反应器容器1的内部3中的任何结构。例如，回流管可为直管和/或盘管。在一些实施方式中，回流管可具有与阿连冷凝器(allihncondenser)的回流管、蛇形冷凝器(grahamcondenser)的回流管、迪姆罗特冷凝器(dimrothcondenser)的回流管或弗里德里希冷凝器(friedrichscondenser)的回流管相同或类似的结构。参考图2和3，填料可具有规则或不规则的形状，其中至少一份部可以是空的(空隙体积)。填料是带有具有高微孔率或孔隙率的结构(例如，多孔或微孔材料，例如多孔或微孔颗粒材料)。填料可连接至生物反应器容器1中或以其他方式容纳在生物反应器容器1内。因此，填充物可固定至生物反应器容器1的内部3，或者可插入到生物反应器容器1的内部3。过滤器是可耐用的，可消耗的，可再生的和/或可更换的。因此，在一些实施方式中，可以从生物反应器容器1收集和分离填料以促进填料的更换。填料的实例包括多孔聚合物颗粒例如多孔聚丙烯颗粒形成；或多孔无机颗粒如沸石，但实施方式不限于此，可使用本领域中可用作填料的任何多孔材料。多孔聚合物颗粒或多孔无机颗粒的体积没有特别限制，但可在约1mm3至约1000cm3、约1mm3至约100cm3、约1mm3至约10cm3、约1mm3至约1cm3、约1mm3至约0.1cm3的范围内。多孔聚合物颗粒或多孔无机颗粒的孔隙率没有特别限制，但可在约1％至约99％、约5％至约95％、约10％至约90％、约20％至约80％、或约30％至约70％的范围内。孔隙率表示孔在颗粒的总体积中占据的体积。参考图3和4，在废气分解系统100中，第一进口11a、11b和11c的至少一个允许流体流入位于生物反应器容器1的内部3的第二内部区域3b中，并且可经由第一进口11a、11b和11c的至少一个供应第一流体30。当第一流体30由第一进口11a、11b和11c的至少一个供应时，第一流体30可被均匀地供应至第二内部区域3b。另外，第一流体30在设置在第二内部区域3b中的结构70的表面上形成具有基本均匀厚度的流体薄膜(未示出)，因此可在生物反应器容器1内获得均匀的含氟气体分解率。此外，废气分解系统100包括至少一个分布器15a，15b和15c连接至第一进口11a、11b和11c的至少一个中的每一个，因此喷射第一流体30的至少一个分布器15a、15b和15c可以包括在第二内部区域3b中。喷射第一流体30的分布器15a、15b和15c的方向不受限制，并且分布器15a、15b和15c可旋转，因此可在每个方向上喷射第一流体30。参考图5，在废气分解系统100中，容器1的长度h相对于生物反应器容器1的直径d的纵横比(h/d)可为2或更高。当容器1的纵横比为2或更高时，第一流体30和第二流体40的接触面积和/或滞留时间增加，因此可提高含氟化合物分解率。例如，容器1的纵横比可为3或更高、4或更高、5或更高、10或更高、15或更高、20或更高、25或更高、或30或更高。例如，容器1的纵横比可为100或更低、70或更低、60或更低、50或更低、或40或更低。参考图5，在废气分解系统100中，由生物反应器容器1的侧壁1b和填充容器1的内部3的第一流体30的水平表面30a形成的角度(α)可在约30°至约150°、约40°至约140°、约50°至约130°、约60°至约120°、约70°至约110°、约75°至约105°、约80°至约100°、或约85°至约95°的范围内。例如，由生物反应器容器1的侧壁1b和填充容器1的内部3的第一流体30的水平(底部)表面30a形成的角度可为90°。当由生物反应器容器1的侧壁1b和填充容器1的内部3的第一流体30的水平表面30a形成的角度在这些范围内时，第一流体流薄膜(未示出)可容易地以侧壁1b上的大的面积形成，这可导致含氟化合物分解率的提高。参考图5，废气分解系统100中的反应器10可旋转。例如，在废气分解系统100中，反应器10可围绕反应器10的纵向轴线h旋转。反应器10的旋转方向和旋转速率可在增加反应器10内部的第一流体30和第二流体之间的接触面积的范围内适当地选择。例如，反应器10的旋转速度可在约0.01rpm至约200rpm、约0.05rpm至约150rpm、约0.1rpm至约100rpm、约0.1rpm至约90rpm、约0.1rpm至约80rpm、约0.1rpm至约70rpm、约0.1rpm至约60rpm、约0.1rpm至约50rpm、约1rpm至约40rpm、约0.1rpm至约30rpm、约0.1rpm至约20rpm、或约0.1至约10rpm的范围内。参考图6和7，在废气分解系统100中，多个生物反应器系统10a、10b和10c可串联或并联连接，这可导致含氟化合物分解率的提高。参考图6，在废气分解系统100中串联连接的多个生物反应器系统10a、10b和10c中，从一个容器10a排出的第一流体(未示出)或第二流体40可被按顺序地供应至另一系统10b。随着串联连接的生物反应器系统10a、10b和10c的数量增加，第一流体(未示出)和第二流体40彼此接触的时间段或面积增加，因此可提高含氟化合物分解率。例如，第二流体40可经由第二进口21a供应至第一生物反应器系统10a，经由第二出口22a排出，经由第二进口21b供应至第二生物反应器系统10b，以及经由第二出口22b再次排出。在以这种方式经历多个生物反应器系统10a、10b和10c之后，第二流体40可经由第二进口21c供应至最后的生物反应器系统10c并且经由第二出口22c排出。参考图7，在废气分解系统100中并联连接的多个生物反应器系统10a、10b和10c中，第一流体(未示出)或第二流体40可同时供应至多个生物反应器系统10a、10b和10c并且可同时从多个生物反应器系统10a、10b和10c排出。随着并联连接的生物反应器系统10a、10b和10c的数量增加，第一流体(未示出)和第二流体40接触的时间段或面积增加，因此可提高含氟化合物分解率。例如，第二流体40可经由第二进口21a、21b和21c供应至多个生物反应器系统10a、10b和10c，并且可经由第二出口22a、22b和22c同时从多个生物反应器系统10a、10b和10c排出。尽管未在图中示出，但可通过循环管线将排出的第二流体同时再供应至多个生物反应器系统10a、10b和10c以提高含氟化合物分解率。参考图1至7，在废气分解系统100中，容器1内部的温度可在约20℃至约50℃、约20℃至约45℃、约20℃至约40℃、约20℃至约35℃、或约20℃至约30℃的范围内，以及容器1的内部的压力可在约0.9atm至约1.1atm、约0.95atm至约1.05atm、或约1atm的范围内。由于在废气分解系统100中使用生物催化剂，因此含氟化合物可在相对低温和大气压下分解。含氟化合物分解率可在容器1内部的这些温度范围和压力范围内增加。参考图1至7，在废气分解系统100中，48小时后含氟化合物分解率可为10％或更高、12％或更高、15％或更高、18％或更高、20％或更高、或24％或更高。参考图1至7，在废气分解系统100中，含氟化合物在20℃的水中的溶解度可为0.01体积％或更低、0.009体积％或更低、0.008体积％或更低，0.007体积％或更低、或0.006体积％或更低。也就是说，基本上，含氟化合物可不溶于包括生物催化剂的液体，例如水。因此，在废气分解系统100中，尽管含氟化合物不溶于包括生物催化剂的液体，但通过提供增加包括含氟化合物的液体和生物催化剂之间的接触面积和接触时间可提高含氟化合物分解率。参考图1至7，在废气分解系统100中，包括生物催化剂的第一流体可为包括选自分解f-c键的酶和微生物的至少一种的介质(培养基)。对培养基的类型没有特别限制，可使用在其中可培养微生物(例如酶或包括酶的菌株)的本领域中的任何培养基。培养基可为例如lb培养基。由于生物催化剂分解f-c键，因而与生物催化剂接触的含氟化合物可被分解。例如，生物催化剂可包括属于芽孢杆菌属的微生物。例如，生物催化剂中包括的微生物可为芽孢杆菌(bacillussaitens)菌株。此外，生物催化剂可包括包含遗传修饰的重组微生物，其增加2-卤代酸脱卤素酶(had)的活性。例如，2-卤代酸脱卤素酶可为衍生自以下的的菌株的一种：芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)、苏云金芽孢杆菌(bacillusthuringiensis)、巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)和假单胞菌(pseudomonassaitens)，但实施方式不限于此，可使用本领域中任何包括2-卤代酸脱卤素酶的菌株。例如，重组微生物可属于埃希氏菌(escherichia)属、芽孢杆菌(bacillus)属或假单胞菌(pseudomonas)属，但实施方案不限于此，可使用本领域中可获得的任何重组微生物。参考图1至7，在废气分解系统100中，根据包括生物催化剂的微生物的类型，容器1的内部3可包括氧气或可不包括氧气。例如，当生物催化剂包括厌氧微生物时，容器1的内部3可不包含氧气或空气。例如，当生物催化剂包括好氧微生物时，容器1的内部3可包括氧气或空气。参考图1至7，在废气分解系统100中，含氟化合物可为由式1至3之一表示的化合物：式3s(r13)(r14)(r15)(r16)(r17)(r18)在式1至3中，n为0至10的整数；r1、r2,r3和r4各自独立地为f、cl、br、i或h，其中r1、r2,r3和r4的至少一个为f；r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11和r12为f；以及r13、r14、r15、r16、r17和r18各自独立地为f、cl、br、i或h，其中r13、r14、r15、r16、r17和r18的至少一个为f。参见图1至7，在废气分解系统100中，含氟化合物可为由式4至6之一表示的化合物：式6s(r33)(r34)(r35)(r36)(r37)(r38)在式4至6中，m为0至5的整数；r21、r22、r23和r24各自独立地为f或h，其中r21、r22、r23和r24的至少一个为f；r25、r26、r27、r28、r29、r30、r31和r32各自独立地为f或h，其中r25、r26、r27、r28、r29、r30、r31和r32的至少一个为f；以及r33、r34、r35、r36、r37和r38各自独立地为f或h，其中r33、r34、r35、r36、r37和r38的至少一个为f。例如，在废气分解系统100中，含氟化合物可包括选自ch3f、ch2f2、chf3、cf4和sf6的至少一种。根据另一实施方式，废气分解系统进一步包括第一流体供应器，其向废气分解系统供应第一流体；第二流体供应器，其向废气分解系统供应第二流体；和第一收集器和第二收集器，其收集从废气分解系统排出的分解产物。当废气分解系统还包括这些其他装置时，该废气分解系统可更有效地分解废气。第一流体供应器和第二流体供应器是分别将第一流体和第二流体传送到废气分解系统的转送系统、装置或单元。第一流体供应器可包括接种培养基，但实施方式不限于此。第二流体供应器可包括预处理器，其除去第一流体中含有的杂质；包括废气的大型槽；和/或(例如，工业设备的)通风管线，但实施方式不限于此。例如，预处理器可以是洗涤器或织物过滤器。预处理器表示通过从供应到废气分解系统的废气中去除一些大尺寸杂质来预处理废气的系统，装置或单元。第一和第二收集器是部分或完全地收集从废气分解系统排出的分解产物的系统、装置或单元。第一和第二收集器可各自包括冷凝器和/或水浴，但实施方式不限于此。为清楚起见，进一步包括第一和第二收集器的废气分解系统可称为废气分解复合物。参考图8，废气分解复合物1000包括废气分解系统100；第一流体供应器200，其将第一流体30供应至废气分解系统100；第二流体供应器300，其将第二流体40供应至废气分解系统100；以及第一收集器400和第二收集器500，其收集从废气分解系统100释放的分解产物。参考图8，在废气分解复合物1000中，第一流体供应器200可包括接种培养基。生物催化剂，例如微生物可在接种培养基中以高浓度培养，例如，基于od600nm，lb培养基中的菌株浓度为5.0或更高。当微生物以高浓度培养时，可提高废气分解系统100中的含氟化合物分解率。在废气分解复合物1000中，第二流体供应器300可包括预处理器。例如，预处理器可为洗涤器或织物过滤器。预处理器表示通过从供应至废气分解系统的废气中去除一些大尺寸的杂质来预处理废气的系统、装置或单元。在洗涤器中，可收集除废气中的含氟化合物之外的固体颗粒或者盐酸或氢氟酸的杂质以净化废气。当在洗涤器中除去杂质时，第二流体中的含氟化合物的纯度可增加，这可能导致含氟化合物分解率的提高。在废气分解复合物1000中，第一收集器400可包括冷凝器。第一收集器400为收集从废气分解系统100排出的气体的装置，因此可通过使用冷凝器使气体液化。例如，氢氟酸(hf)气体的沸点低至19.5℃，因此可如下收集氢氟酸(hf)气体：通过将氢氟酸(hf)气体液化成液态氢氟酸，或者通过使用冷凝器通过在第一收集器400中将从废气分解系统100排出的气体的温度降低至19℃或更低可将氢氟酸(hf)气体提供给第二收集器500。在废气分解复合物1000中，第二收集器500可包括残余液体处理器，其中和从废气分解系统100和第一收集器400之一排出的残余液体。例如，从废气分解系统100的下部排出的液体状态的分解产物可包括液态氢氟酸(hf)，在第一收集器400中液化的分解产物还可包括液态氢氟酸(hf)，并且可将碱例如ca(oh)2加入到液态氢氟酸(hf)中以沉淀caf2形式的盐从而收集氟离子。水(h2o)是caf2以外的产品，对环境无害。从废气分解系统100释放的分解产物可包括选自hf和烃类气体的至少一种。气态的分解产物可通过废气分解系统100的上部释放，然后供应至第一收集器400。液态的分解产物可通过废气分解系统100的下部排出，然后供应至第二收集器500。参考图1至7，在废气分解系统100中，生物催化剂可包含能够催化分解含氟化合物如氟化甲烷的芽孢杆菌的kctc13219bp菌株。所述菌株可包括增加2-卤代酸脱卤素酶(had)活性的遗传修饰(基因改造)。had催化2-卤代酸+h2o2-羟基酸+卤化物的化学反应。因此，这种酶的两种底物是2-卤代酸和h2o，以及这种酶的两种产物是2-羟基酸和卤化物。这种酶可属于作用于卤化碳化合物中的卤化物键的水解酶家族。然而，降低含氟化合物浓度的微生物不限于该特定机制。遗传修饰可增加编码had的基因的复制数。编码had的基因可包括外源基因。所述基因可源自芽孢杆菌(bacillus)属、假单胞菌(pseudomonas)属、固氮菌(azotobacter)属、土壤杆菌(agrobacterium)属和埃希氏菌(escherichia)属。所述基因可源自蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)、苏云金芽孢杆菌(bacillusthuringiensis)、巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)或芽孢杆菌(bacillussaitens)的kctc13219bp菌株。had可属于ec3.8.1.2。遗传修饰可增加编码具有至少95％的与seqidno：1的氨基酸序列的序列一致性的多肽的基因的复制数。该基因可具有至少95％的与seqidno：2的核苷酸序列的序列一致性。遗传修饰可包括引入编码had的基因，或者例如通过媒介物(vehicle)例如载体(质粒vector)引入基因。编码had的基因可存在于染色体内或染色体外。编码had的引入基因的数量可为至少2，例如，2或更多、5或更多、10或更多、20或更多、50或更多、100或更多、或1000或更多。微生物可通过分解含氟化合物如氟化甲烷来降低样品中含氟化合物的浓度。当催化剂作用于含氟化合物的c-f或c-h键或含氟化合物在微生物细胞中积累时，由于将羟基引入碳而导致这种降低。这种降低也可能是由于含氟化合物的c-f键断裂、从而将含氟化合物转化成不同的材料、或在细胞中累积含氟化合物所致。包括含氟化合物的样品可为气态或液态，或气态和液态的混合物，任选地包括固体或液体颗粒。样品可为工厂废水或废料。样品可包括含氟化合物。例如，样品可为从工厂释放的废气。含氟化合物可为由式1至3之一表示的化合物。例如，含氟化合物可为cf4、chf3、ch2f2、ch3f或其混合物。根据另一实施方式，分解废气的方法包括使包括芽孢杆菌的kctc13219bp菌株的第一流体与包括含氟化合物的第二流体接触。例如，分解废气的方法可包括使芽孢杆菌的kctc13219bp菌株和包括由chnf4-n(其中n为0至3的整数)表示的氟化甲烷的样品接触以降低样品中的氟化甲烷的浓度。包括芽孢杆菌的kctc13219bp菌株的第一流体和包括含氟化合物的第二流体与上述相同。在分解废气的方法中，第一流体和第二流体的接触可在液体环境或固体环境中进行。例如，可通过混合第二流体和第一流体来进行接触，所述第一流体包括在培养基中培养的微生物培养物。可在微生物扩增的条件下进行培养。所述接触可在密封容器中进行。当微生物的生长期(growthphase)是指数期或静止期时可进行所述接触。培养可在好氧或厌氧条件下进行。所述接触可在微生物可在密封容器中存活的条件下进行。微生物可存活的条件是微生物可扩增或保持静止状态的条件。在分解废气的方法中，第二流体可为液体、气体或其混合物，任选地包括固体或液体颗粒。第二流体可为工厂废水或工厂废料。第二流体包括那些主动接触微生物培养物的那些以及被动接触培养物的那些。在分解废气的方法中，第一流体和第二流体的接触可通过在第一流体中喷射第二流体来进行。可通过使用分布器来执行喷射。例如，可通过在微生物的培养溶液中喷射第二流体来进行所述接触。第二流体可喷射穿过培养基或培养溶液。喷射可从下部吹到培养基或培养溶液的下部，或者从上部吹到培养基或培养溶液的下部。喷射可在形成气泡的同时喷射第二流体。在分解废气的方法中，接触可分批或连续地进行。例如，所述接触可包括使第二流体和具有遗传修饰的新鲜微生物(例如，尚未暴露于含氟化合物的流体的微生物)接触以增强had的活性。与新鲜微生物的接触可进行至少两次，或者例如，2、3、5或10次或更多次。可继续所述接触或重复所述接触一段时间直到达到所需的样品中的氟化甲烷浓度降低。在分解废气的方法中，微生物可进一步包括增强had活性的遗传修饰。遗传修饰可增加编码had的基因的复制数。微生物可为包括编码had的外源基因的菌株。所述基因可源自芽孢杆菌(bacillus)属、假单胞菌(pseudomonas)属、固氮菌(azotobacter)属、土壤杆菌(agrobacterium)属和埃希氏菌(escherichia)属。所述基因可源自蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)、苏云金芽孢杆菌(bacillusthuringiensis)、巨大芽孢杆菌(bacillusmegaterium)或芽孢杆菌(bacillussaitens)的kctc13219bp菌株。had可属于ec3.8.1.2。分解废气的方法可以在如本文所述的废气分解装置中进行。例如，在一些实施方案中，第一流体和第二流体在生物反应器容器中接触，所述生物反应器容器包括一个或多个第一进口，一个或多个第二进口，一个或多个第一出口，和一个或多个第二出口，并且还包括一个或多个生物反应器容器内的更多分布器并连接到一个或多个第二进口。第一流体通过一个或多个第一进口引入生物反应器容器中并通过一个或多个第一出口排出；并且第二流体通过一个或多个第二进口引入生物反应器容器中并通过一个或多个第二出口排出。第二流体流过分布器并与生物反应器容器内的第一流体接触。因此，例如，第一流体部分地填充容器的内部；并且将分布器浸入第一流体中。可以在上述关于反应器的条件下引入流体(例如，流动方向，流速，体积，温度，压力等)。分布器和生物反应器容器和排气分解系统的所有其他元件如前所述。因此，例如，生物反应器容器可包括多个第一进口，第一出口，第二进口和第二出口，并且还包括将第一出口中的一个连接到再供应到第一进口中的一个的第一循环管线。第一进口，从第一出口排出的至少一部分第一流体；和/或将所述第二出口中的一个连接到所述第二进口中的一个的第二循环管线，所述第二进口向所述第二进口再供应从所述第二出口排出的至少一些第二流体。而且，如关于废气分解系统所描述的，第一流体可以作为薄膜流过从第一进口到第一出口的流动路径的至少一部分。薄膜流体流动如前所述。生物反应器可以进一步包括填料，喷雾器或本文关于废气分解系统描述的任何其他特征，其可以包括串联或并联连接的多个反应器容器。该方法的所有其他特征如关于废气分解系统所述。在下文中，将参考以下实施例详细描述一种或多种实施方案的实例。然而，这些实施例不旨在限制一种或多种实施方式的范围。(分解含氟化合物的菌株的制备)制备实施例1：选择具有分解cf4能力的芽孢杆菌菌株将从giheung的samsungelectronicsco.，ltd.的工厂释放的废水中的一些污泥在培养基中培养，然后选择表现出优异增殖的前2％的菌株。在确认所选菌株具有分解cf4的能力后，对所述菌株进行基因序列分析。组装通过下一代测序(ngs)获得的6个重叠群，由此获得的基因组的最终大小为5.2mb。作为注释的结果，基因组中存在5,210个基因。作为系统发育树(进化树)分析的结果，证实了基因组属于芽孢杆菌属。然而，基因组的序列与属于芽孢杆菌属的任何常规物种不精确匹配。基因组与所述物种仅具有98％或更低的的序列一致。将如此获得的微生物命名为芽孢杆菌(bacillussaitens)并于2017年2月24日保藏于韩国典型菌种保藏中心(koreancollectionfortypecultures，kctc)以及收到的保藏号为kctc13219bp。在本申请中，bacillussaitens的kctc13219bp菌株也称为bf1菌株并用于以下实施例中。实施例1：包括分布器的垂直玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器，bf1菌株如图9所示，将40mllb培养基和200ppmcf4气体注入玻璃迪姆罗特回流冷凝器，该冷凝器在高温下灭菌并沿垂直方向布置(具有700mm的反应器长度、35mm的外径和300ml的内部容积)。微孔分布器位于冷凝器的下部，以便从冷凝器的侧壁面向冷凝器的底部。微孔分布器的孔径为10μm。然后，通过使用注射器将制备实施例1中选择的芽孢杆菌菌株接种到玻璃直管冷凝器中的lb培养基中。lb培养基中的接种菌株的初始浓度为5.0，基于od@600nm。接种菌株的lb培养基和cf4气体各自循环。lb培养基通过玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器上部的进口供给，沿冷凝器的内侧壁流动，并通过冷凝器下部的出口排出。通过液泵沿着循环管线将排出的lb培养基再供应至进口。设定循环速率，使得lb培养基的预定深度填充冷凝器的下部。气泡形式的cf4气体通过连接至玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器下部的进口的微孔分布器供应到填充冷凝器下部的lb培养基中，沿内侧壁流动，并通过冷凝器上部处的出口排出。通过气泵沿着循环管线将排出的cf4气体再供应至进口，并且通过使用连接至循环管线的ft-ir气体分析仪实时确认cf4气体的量。cf4气体的循环速率为10体积/体积/分钟(vvm)，其为每分钟每单位体积的lb培养基的循环的cf4气体的体积。尽管未在图9中示出，将玻璃直管冷凝器的外部护套连接至恒温浴以保持温度。冷凝器的内部温度保持在30℃，以及冷凝器内部的压力为1atm。在反应器中，lb培养基和cf4气体的体积比保持1：7。通过使用ft-ir气体分析仪获得根据时间的冷凝器中的cf4气体的量，并且根据等式1计算cf4分解率。结果示于表1和图11中。等式1cf4分解率＝[(cf4的初始量-x小时后的cf4的量)/cf4的初始量]×100对比例1：不包括分布器的垂直玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器，bf1菌株对比例1以与实施例1相同的条件和相同的方式进行，除了用不包括分布器的垂直玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器(具有550mm的反应器长度、35mm的外径和200ml的内部容积)代替包括分布器的垂直玻璃迪姆罗特盘管回流冷凝器，如图10所示。通过使用ft-ir气体分析仪获得根据时间的冷凝器中的cf4气体的量，并且根据等式1计算cf4的分解率。结果示于表1和图11中。对比例2：玻璃血清瓶，bf1菌株将40mllb培养基和200ppmcf4气体(与实施例1中使用的相同)加入75ml玻璃血清瓶中。将玻璃血清瓶在振荡培养箱中以230rpm的速度和30℃的温度保持48小时后，通过tf-ir气体分析仪确认玻璃血清瓶中的cf4气体的量。这里，cf4的分解率根据等式1计算，其结果示于表1中(图1中未示出)。lb培养基中接种菌株的初始浓度在od为600nm时为0.5，其他条件与实施例1相同。表1经过的时间[hr]cf4的分解率[％]实施例14824.0对比例1485.5对比例248低于5.0如表1和图11所示，在包括分布器的实施例1的废气分解系统中，与比较例1的废气分解系统(其不包括分布器)相比，cf4的分解速率在更短的时间内显着改善。应理解，由于lb培养基和cf4气体之间的接触面积的增加，cf4的分解率得到提高，这是由以下引起的：分布器以及在容器的侧壁上形成的lb培养基的薄膜和cf4气体向相反方向移动。此外，在包括分布器和循环系统的实施例1的废气分解系统中，与比较例2的废气分解系统(不包括分布器，不包括循环系统)相比，cf4的分解速率在更短的时间内得到更显着的改善。另外，分布器面向容器的底部定位，并且cf4气体在被喷射到容器的底部之后朝向容器的盖移动，因此lb培养基和cf4气体相互接触的时间段增加。如上所述，根据一种或多种实施方式，当含氟化合物以气泡的形式注入包括生物催化剂的流体中时，由于生物催化剂和含氟化合物在废气分解系统中沿彼此相反的方向循环，因而可提高含氟化合物的分解率。本文引用的所有参考文献，包括出版物，专利申请和专利均通过引用结合到本文中，其程度如同每个参考文献被单独且具体地指示通过引用并入并且在本文中完整地阐述。在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一个”和“一个”和“该”和“至少一个”以及类似的指示物将被解释为除非本文另有说明或明确与上下文相矛盾，否则涵盖单数和复数。短语“至少一个”和“一个或多个”被认为是同义的和可互换的。使用术语“至少一个”或“一个或多个”后跟一个或多个项目的列表(例如，“a和b中的至少一个”)应被解释为表示从中选择的一个项目。列出的项目(a或b)或两个或多个所列项目(a和b)的任意组合，除非本文另有说明或明确与上下文相矛盾。除非另有说明，否则术语“包含”，“具有”，“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的描述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独的值并入本说明书中，如同其在本文中单独引用一样。除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。除非另外声明，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不是对本发明的范围进行限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本发明的实践是必不可少的。本文描述了本发明的优选实施方案，包括发明人已知的实施本发明的最佳方式。在阅读前面的描述后，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员来说可以变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变化，并且发明人希望本发明以不同于本文具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述元件的所有可能变型的任何组合。当前第1页12