[实用新型]利用正渗透膜的排泄物处理及循环利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及人类排泄物的收集与处理，特别涉及一种利用两段正渗透膜的排泄物处理及循环利用系统。

背景技术

人类排泄物是病菌的温床，是各种水传染疾病如霍乱、黄疸以及伤寒的根源。未加处理的排泄物排放到大自然中，各种对人类有害的病毒和变异的细菌会通过各种途径侵害到人类，并对周围环境造成极为恶劣的影响。

人类排泄物在总量上虽然仅占生活污水总量的1％，但是含有生活污水中大部分的有机物和绝大部分的氮、磷。所以人类排泄物是对水环境的最大污染源。另一方面，人类排泄物富含营养物质，如氮、磷、钾等，是农业生产的理想肥料来源。人类生产氮肥需要消耗大量能源，磷矿是不可再生的资源，据预测全球磷资源70年后面临枯竭。

在传统的排水系统中，人类排泄物在厕所中用清水冲厕后，排入化粪池系统，停留必要的时间后，通过排水管道连接到中心污水处理厂进行处理，这种收集和处理方法，由于稀释了粪便加大了处理体积和难度，费用极高。关键是，由于粪便(褐水)和尿液(黄水)营养物的构成不同，混合收集后，有效利用的困难加大。长期以来，传统的排水系统的管理任务非常艰巨，工作量大。

因此，需要一种用于处理人类排泄物的系统，能够同时处理人类排泄物固体和液体，并充分利用排泄物作为能源和肥料，实现废物利用更为彻底，降低处理成本且产生效益，保护资源环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用正渗透膜的排泄物处理及循环利用系统，包括源分离卫生器具，第一正渗透组件、第二正渗透组件、压力调节器及反渗透组件，所述源分离卫生器具用于对排泄物进行源头分离并分别收集褐水和黄水；所述第一正渗透组件包括作为原液室的第一室、作为驱动液室的第二室和第一正渗透膜，用于对通过所述源分离卫生器具收集的褐水进行正渗透处理；所述第二正渗透组件包括作为原液室的第三室、作为驱动液室的第四室及第二正渗透膜，用于对所述黄水进行正渗透处理；所述反渗透组件用于对经正渗透稀释的驱动液进行反渗透回收；所述压力调节器用于将所述反渗透组件中的浓缩驱动液的压力转化或降低至低压或常压。

优选地，所述系统为串联连接方式，所述源分离卫生器具和所述第一正渗透组件通过第一注入泵和第二注入泵连接，将所述褐水经第一注入泵输送至所述第一正渗透组件的第一室，将所述黄水经第二注入泵输送至所述第一正渗透组件的第二室。

优选地，所述第一正渗透组件和所述第二正渗透组件之间连接有第三注入泵，用于将经所述第一正渗透组件正渗透稀释后的黄水注入到所述第二正渗透组件的第三室中；所述第二正渗透组件和所述反渗透组件之间连接有高压泵，用于将经所述第二正渗透组件正渗透稀释后的驱动液泵送到所述反渗透组件中。优选地，所述系统为并联连接方式，所述源分离卫生器具分别和所述第一正渗透组件和所述第二正渗透组件通过第一注入泵和第二注入泵连接，将所述褐水经所述第一注入泵输送至所述第一正渗透组件的第一室，将所述黄水经所述第二注入泵输送至所述第二正渗透组件的第三室。

优选地，所述第一正渗透组件和所述第二正渗透组件与所述反渗透组件之间连接有高压泵，用于分别将经所述第一正渗透组件和所述第二正渗透组件正渗透稀释的驱动液泵送到所述反渗透组件中。

优选地，其中所述源分离卫生器具最终收集到的褐水的含水率为90％-98％，黄水稀释率为50％-90％。

优选地，所述第二正渗透组件的驱动液室中专用驱动液为NaCl或EDTA。

优选地，所述第一正渗透膜和第二正渗透膜的材料以亲水性较好的三乙酸纤维素或三乙酸纤维素与其衍生物的混合物(CTA)作为致密皮层和多孔支撑层，以及镶嵌在多孔支撑层内的聚酯网丝作为纤维支撑层。

优选地，所述第一正渗透膜和所述第二正渗透膜的渗透通量为4-10L/m²·h(LMH)。

优选地，还包括供能装置用于为所述系统的部件供电，所述功能装置为选自供电网或可再生能源(例如，太阳能、风能等)中的至少一种的外接电源。

根据本实用新型的利用两段正渗透膜的排泄物处理及循环利用系统，可以在无外接给排水管道下的运行。系统用于人类厕所，将厕所转化为资源的生产和加工单元。系统可以采用绿色清洁能源提供动力，更加有助于环境保护和资源利用。本实用新型所提出的系统特别适合于无公共给排水系统，无电网电力供应条件下使用。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

附图说明