城市糞便處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開一般涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及城市糞便處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化的進(jìn)程，城市人口越來(lái)越密集，隨著人口增長(zhǎng)而出現(xiàn)的糞便增長(zhǎng)的問(wèn)題沒有得到較好的解決。目前我國(guó)糞便處理設(shè)施的數(shù)量嚴(yán)重不足，總體技術(shù)水平較低，而直接將高C0D(Chemical Oxygen Demand:化學(xué)需氧量)、BOD(B1chemical Oxygen Demand:生化需氧量)的糞便直接排入市政污水管網(wǎng)，將對(duì)現(xiàn)有的污水處理廠造成不小的沖擊，并且污水處理廠直接處理這些污水時(shí)，隨之而來(lái)的高能耗將增大處理成本。
[0003]目前一般采用微生物電解池(MEC)來(lái)為糞便處理系統(tǒng)提供能量。微生物電解池(MEC)是一種生物與電化學(xué)和的技術(shù)，通過(guò)在陽(yáng)極表面附著的具有電化學(xué)活性的微生物(產(chǎn)電菌)的代謝，氧化降解水中的有機(jī)物，所產(chǎn)生的電子通過(guò)外電路傳遞到陰極，能夠?qū)崿F(xiàn)在較低的施加電壓下產(chǎn)氫。但是只通過(guò)微生物電解池進(jìn)行污水和廢水的處理，產(chǎn)生的氫氣等還需要進(jìn)行收集用在別的地方，相對(duì)較麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種城市糞便處理系統(tǒng)。
[0005]第一方面提供一種城市糞便處理系統(tǒng)，包括能量供給系統(tǒng)，所述能量供給系統(tǒng)包括:控制器，光電傳感器，輸入電源、微生物電解池系統(tǒng)、燃料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中:
[0006]所述光電傳感器與所述控制器相連接，用于在光照強(qiáng)度不小于lOOlux時(shí)發(fā)送高電平至所述控制器，在光照強(qiáng)度小于lOOlux時(shí)發(fā)送低電平至所述控制器；
[0007]所述控制器與所述輸入電源、燃料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)分別相連，用于在接收到高電平時(shí)，選擇輸入電源為主電源，在接收到低電平時(shí)，選擇燃料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)為主電源；
[0008]所述微生物電解池系統(tǒng)包括微生物電解池，所述微生物電解池包括:陰極室和設(shè)置在所述陰極室外側(cè)的陽(yáng)極室組，所述陽(yáng)極室組具有入水口與出水口，所述出水口與所述陰極室連通，所述陰極室具有排液口和排氣口；
[0009]所述陽(yáng)極室組包括串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)陽(yáng)極室；
[0010]所述陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極電極和光源，各所述陽(yáng)極室內(nèi)均設(shè)置有陽(yáng)極電極；
[0011]各所述陽(yáng)極室上設(shè)置有第一質(zhì)子交換口，至少所述陰極室的側(cè)壁上設(shè)置有與所述第一質(zhì)子交換口相連接的第二質(zhì)子交換口，所述第一質(zhì)子交換口與所述第二質(zhì)子交換口之間設(shè)置有質(zhì)子交換膜。
[0012]本發(fā)明提供一種城市糞便處理系統(tǒng)，首先實(shí)現(xiàn)了智能化控制，根據(jù)外界傳感器的信號(hào)合理的協(xié)調(diào)不同電池系統(tǒng)之間的工作，優(yōu)先利用外界的太陽(yáng)光發(fā)電；其次將微生物電解池、燃料電池和太陽(yáng)能發(fā)電聯(lián)系起來(lái)，在不同的天氣下采用不同的模式，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的同時(shí)，形成電-氫-電的循環(huán)，綜合利用資源，更加環(huán)保和高效;最后其具有較大的體積，能夠同時(shí)處理較大體積的廢水，產(chǎn)生更多的氫氣供燃料電池使用。
【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0014]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中能量供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2本發(fā)明的實(shí)施例中微生物電解池裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中微生物電解池裝置的陽(yáng)極室組展開結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0018]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例中提供一種城市糞便處理系統(tǒng)，包括能量供給系統(tǒng)，包括:控制器，光電傳感器，輸入電源15、微生物電解池系統(tǒng)17、燃料電池19和儲(chǔ)能系統(tǒng)16，其中:
[0020]光電傳感器與控制器相連接，用于在光照強(qiáng)度不小于lOOlux時(shí)發(fā)送高電平至控制器，在光照強(qiáng)度小于lOOlux時(shí)發(fā)送低電平至控制器；
[0021]控制器與輸入電源15、燃料電池19和儲(chǔ)能系統(tǒng)16分別相連，用于在接收到高電平時(shí)，選擇輸入電源為主電源，在接收到低電平時(shí)，選擇燃料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)為主電源；
[0022]微生物電解池系統(tǒng)包括微生物電解池，請(qǐng)參考圖2，微生物電解池包括:陰極室I和設(shè)置在陰極室I外側(cè)的陽(yáng)極室組2，陽(yáng)極室組2具有入水口 8與出水口 9，出水口9與陰極室I連通，陰極室I具有排液口 11和排氣口 14;
[0023]陽(yáng)極室組2包括串聯(lián)設(shè)置的多個(gè)陽(yáng)極室6;
[0024]陰極室I內(nèi)設(shè)置有陰極電極5和光源4，各陽(yáng)極室6內(nèi)均設(shè)置有陽(yáng)極電極7；
[0025]各陽(yáng)極室6上設(shè)置有第一質(zhì)子交換口，至少陰極室I的側(cè)壁上設(shè)置有與第一質(zhì)子交換口相連接的第二質(zhì)子交換口，第一質(zhì)子交換口與第二質(zhì)子交換口之間設(shè)置有質(zhì)子交換膜3。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中的城市糞便處理裝置實(shí)現(xiàn)了智能化控制，根據(jù)外界傳感器的信號(hào)合理的協(xié)調(diào)不同電池系統(tǒng)之間的工作，優(yōu)先利用外界的太陽(yáng)光發(fā)電；當(dāng)光能充足的時(shí)候即光照強(qiáng)度不小于lOOlux，光電傳感器發(fā)送信號(hào)至控制器，控制器將輸入電源作為主電源進(jìn)行光伏發(fā)電，供給微生物電解池和負(fù)載的同時(shí)還進(jìn)行剩余電能的儲(chǔ)存，微生物電解池工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生氫氣，將氫氣儲(chǔ)存起來(lái)供給燃料電池使用；當(dāng)光能不充足或者沒有光能的時(shí)候及光照強(qiáng)度小于lOOlux，光電傳感器再發(fā)送信號(hào)至控制器，控制器將燃料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池設(shè)置成主電源，一方面供給微生物電解池持續(xù)工作，進(jìn)行污水處理的同時(shí)產(chǎn)生氫能持續(xù)供給燃料電池，形成電-氫-電的循環(huán)，另一方面繼續(xù)供給負(fù)載使用;且使用的微生物電解池具有較大的體積，能夠同時(shí)處理較大體積的廢水，且分別經(jīng)過(guò)陽(yáng)極室和陰極室I進(jìn)行處理，能夠產(chǎn)生較多的氫氣以供其他方面使用。
[0027]進(jìn)一步的，輸入電源15與微生物電解池系統(tǒng)17和儲(chǔ)能系統(tǒng)相連16，輸入電源15部分電能提供微生物電解池系統(tǒng)17，部分電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)16中；儲(chǔ)能系統(tǒng)16、燃料電池19分別與微生物電解池系統(tǒng)17相連，用于將儲(chǔ)存的電能提供給微生物電解池系統(tǒng)17。
[0028]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例中的能量供給系統(tǒng)在光能源充足的時(shí)候是通過(guò)輸入電源提供主要電能的，該輸入電源為光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電，將產(chǎn)生的部分電能供給微生物電解池系統(tǒng)，微生物電解池系統(tǒng)進(jìn)行工作需要0.9V的直流電即可，微生物電解池系統(tǒng)進(jìn)行污水處理的同時(shí)產(chǎn)生氫氣，將產(chǎn)生的氫氣儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫罐中，以便于在接下來(lái)的過(guò)程中供給燃料電池使用;光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能還供給負(fù)載使用，并且將剩余的電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，以便于在沒有光能的時(shí)候供微生物電解池和負(fù)載使用。
[0029]其中，光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能，控制器控制其產(chǎn)生220V/50HZ的交流電供應(yīng)給處理站內(nèi)的光源和水栗等負(fù)載設(shè)備，同時(shí)也供應(yīng)出0.9V的直流電給微生物電解池制備氫氣，并且將多余的電量?jī)?chǔ)存在儲(chǔ)能系統(tǒng)即鋁電池中。
[0030]進(jìn)一步的，所述微生物電解池系統(tǒng)17還包括儲(chǔ)氫罐171，所述微生物電解池171產(chǎn)生的氫氣儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)氫罐172中；
[0031]所述儲(chǔ)氫罐與所述燃料電池相連，向所述燃料電池提供電能。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例中的微生物電解池系統(tǒng)安裝有儲(chǔ)氫罐，當(dāng)光能充足的時(shí)候，微生物電解池工作產(chǎn)氫儲(chǔ)存在儲(chǔ)氫罐中，光能不足時(shí)，需要通過(guò)燃料電池工作進(jìn)行供電，儲(chǔ)氫罐中的氫氣進(jìn)入燃料電池的負(fù)極，空氣進(jìn)入燃料電池的正極，燃料電池正常工作產(chǎn)生的電能供微生物電解池使用持續(xù)進(jìn)行污水處理和產(chǎn)氫的工作，還能供給外部負(fù)載進(jìn)行使用;這樣不僅外部負(fù)載能夠正常工作，還實(shí)現(xiàn)了電-氫-電的循環(huán)，而且燃料電池發(fā)電的副產(chǎn)物水可以再次回收利用。
[0033]進(jìn)一步的，輸入電源15、所述燃料電池19和所述儲(chǔ)能系統(tǒng)16還連接負(fù)載18，向負(fù)載18提供電能。
[0034]進(jìn)一步的，控制器為ATmegaie中央處理器，儲(chǔ)能系統(tǒng)16為鋁電池，輸入電源為光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0035]為了實(shí)現(xiàn)智能化控制，能量供給系統(tǒng)以中央處理器ATmegaie為核心，根據(jù)外界傳感器信號(hào)合理地協(xié)調(diào)光伏系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)等之間工作