城市糞便處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本公開一般涉及污水處理領域，尤其涉及城市糞便處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著城市化的進程，城市人口越來越密集，隨著人口增長而出現的糞便增長的問題沒有得到較好的解決。目前我國糞便處理設施的數量嚴重不足，總體技術水平較低，而直接將高C0D(Chemical Oxygen Demand:化學需氧量)、BOD(B1chemical Oxygen Demand:生化需氧量)的糞便直接排入市政污水管網，將對現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，隨之而來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)來為糞便處理系統提供能量。微生物電解池(MEC)是一種生物與電化學和的技術，通過在陽極表面附著的具有電化學活性的微生物(產電菌)的代謝，氧化降解水中的有機物，所產生的電子通過外電路傳遞到陰極，能夠實現在較低的施加電壓下產氫。但是只通過微生物電解池進行污水和廢水的處理，產生的氫氣等還需要進行收集用在別的地方，相對較麻煩。
【發明內容】
[0004]鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種城市糞便處理系統。
[0005]第一方面提供一種城市糞便處理系統，包括能量供給系統，所述能量供給系統包括:控制器，光電傳感器，輸入電源、微生物電解池系統、燃料電池和儲能系統，其中:
[0006]所述光電傳感器與所述控制器相連接，用于在光照強度不小于lOOlux時發送高電平至所述控制器，在光照強度小于lOOlux時發送低電平至所述控制器；
[0007]所述控制器與所述輸入電源、燃料電池和儲能系統分別相連，用于在接收到高電平時，選擇輸入電源為主電源，在接收到低電平時，選擇燃料電池和儲能系統為主電源；
[0008]所述微生物電解池系統包括微生物電解池，所述微生物電解池包括:陰極室和設置在所述陰極室外側的陽極室組，所述陽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]所述陽極室組包括串聯設置的多個陽極室；
[0010]所述陰極室內設置有陰極電極和光源，各所述陽極室內均設置有陽極電極；
[0011]各所述陽極室上設置有第一質子交換口，至少所述陰極室的側壁上設置有與所述第一質子交換口相連接的第二質子交換口，所述第一質子交換口與所述第二質子交換口之間設置有質子交換膜。
[0012]本發明提供一種城市糞便處理系統，首先實現了智能化控制，根據外界傳感器的信號合理的協調不同電池系統之間的工作，優先利用外界的太陽光發電；其次將微生物電解池、燃料電池和太陽能發電聯系起來，在不同的天氣下采用不同的模式，實現光電轉換的同時，形成電-氫-電的循環，綜合利用資源，更加環保和高效;最后其具有較大的體積，能夠同時處理較大體積的廢水，產生更多的氫氣供燃料電池使用。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
[0014]圖1為本發明的實施例中能量供給系統結構示意圖；
[0015]圖2本發明的實施例中微生物電解池裝置結構示意圖；
[0016]圖3為本發明的實施例中微生物電解池裝置的陽極室組展開結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。
[0019]本發明的實施例中提供一種城市糞便處理系統，包括能量供給系統，包括:控制器，光電傳感器，輸入電源15、微生物電解池系統17、燃料電池19和儲能系統16，其中:
[0020]光電傳感器與控制器相連接，用于在光照強度不小于lOOlux時發送高電平至控制器，在光照強度小于lOOlux時發送低電平至控制器；
[0021]控制器與輸入電源15、燃料電池19和儲能系統16分別相連，用于在接收到高電平時，選擇輸入電源為主電源，在接收到低電平時，選擇燃料電池和儲能系統為主電源；
[0022]微生物電解池系統包括微生物電解池，請參考圖2，微生物電解池包括:陰極室I和設置在陰極室I外側的陽極室組2，陽極室組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]陽極室組2包括串聯設置的多個陽極室6;
[0024]陰極室I內設置有陰極電極5和光源4，各陽極室6內均設置有陽極電極7；
[0025]各陽極室6上設置有第一質子交換口，至少陰極室I的側壁上設置有與第一質子交換口相連接的第二質子交換口，第一質子交換口與第二質子交換口之間設置有質子交換膜3。
[0026]本發明實施例中的城市糞便處理裝置實現了智能化控制，根據外界傳感器的信號合理的協調不同電池系統之間的工作，優先利用外界的太陽光發電；當光能充足的時候即光照強度不小于lOOlux，光電傳感器發送信號至控制器，控制器將輸入電源作為主電源進行光伏發電，供給微生物電解池和負載的同時還進行剩余電能的儲存，微生物電解池工作的時候會產生氫氣，將氫氣儲存起來供給燃料電池使用；當光能不充足或者沒有光能的時候及光照強度小于lOOlux，光電傳感器再發送信號至控制器，控制器將燃料電池和儲能系統中的電池設置成主電源，一方面供給微生物電解池持續工作，進行污水處理的同時產生氫能持續供給燃料電池，形成電-氫-電的循環，另一方面繼續供給負載使用;且使用的微生物電解池具有較大的體積，能夠同時處理較大體積的廢水，且分別經過陽極室和陰極室I進行處理，能夠產生較多的氫氣以供其他方面使用。
[0027]進一步的，輸入電源15與微生物電解池系統17和儲能系統相連16，輸入電源15部分電能提供微生物電解池系統17，部分電能儲存在儲能系統16中；儲能系統16、燃料電池19分別與微生物電解池系統17相連，用于將儲存的電能提供給微生物電解池系統17。
[0028]請參考圖1，本發明的實施例中的能量供給系統在光能源充足的時候是通過輸入電源提供主要電能的，該輸入電源為光伏發電系統，通過太陽能發電，將產生的部分電能供給微生物電解池系統，微生物電解池系統進行工作需要0.9V的直流電即可，微生物電解池系統進行污水處理的同時產生氫氣，將產生的氫氣儲存在儲氫罐中，以便于在接下來的過程中供給燃料電池使用;光伏發電系統產生電能還供給負載使用，并且將剩余的電能儲存在儲能系統中，以便于在沒有光能的時候供微生物電解池和負載使用。
[0029]其中，光伏發電系統產生電能，控制器控制其產生220V/50HZ的交流電供應給處理站內的光源和水栗等負載設備，同時也供應出0.9V的直流電給微生物電解池制備氫氣，并且將多余的電量儲存在儲能系統即鋁電池中。
[0030]進一步的，所述微生物電解池系統17還包括儲氫罐171，所述微生物電解池171產生的氫氣儲存在所述儲氫罐172中；
[0031]所述儲氫罐與所述燃料電池相連，向所述燃料電池提供電能。
[0032]本發明實施例中的微生物電解池系統安裝有儲氫罐，當光能充足的時候，微生物電解池工作產氫儲存在儲氫罐中，光能不足時，需要通過燃料電池工作進行供電，儲氫罐中的氫氣進入燃料電池的負極，空氣進入燃料電池的正極，燃料電池正常工作產生的電能供微生物電解池使用持續進行污水處理和產氫的工作，還能供給外部負載進行使用;這樣不僅外部負載能夠正常工作，還實現了電-氫-電的循環，而且燃料電池發電的副產物水可以再次回收利用。
[0033]進一步的，輸入電源15、所述燃料電池19和所述儲能系統16還連接負載18，向負載18提供電能。
[0034]進一步的，控制器為ATmegaie中央處理器，儲能系統16為鋁電池，輸入電源為光伏發電系統。
[0035]為了實現智能化控制，能量供給系統以中央處理器ATmegaie為核心，根據外界傳感器信號合理地協調光伏系統和燃料電池系統等之間工作