[发明专利]空间站生活垃圾、排遗排泄物收集与处理系统

说明书

本发明公开了一种空间站生活垃圾、排遗排泄物收集与处理系统，用于解决现有空间站废弃物收集与处理系统实用性差的技术问题。技术方案是包括固体垃圾收集模块、液体垃圾收集模块、人体排遗排泄物收集模块、固体处理模块、液体处理模块和气体处理模块，所述的人体排遗排泄物收集模块包括人体排遗物收集子模块和人体排泄物收集子模块。本发明对空间站生活垃圾和宇航员排遗排泄物统一收集、分类处理，减少重复作业。收集和处理过程中对处理物进行液气分离和固气分离处理，分离出的气体和液体经过净化重新输入舱内以供使用，固体废弃物单独打包存放，实用性好。

技术领域

本发明属于空间站废弃物收集与处理领域，具体涉及一种空间站生活垃圾、排遗排泄物收集与处理系统。

背景技术

空间站是宇航员在太空驻留期内实验和生活的唯一场所，与短期的航天飞行相比，空间站任务对宇航员的生理、心理有着巨大的挑战。狭小的空间，宝贵的资源，独特的重力条件，使得许多在地面上可以轻松完成的生活行为，都需要在太空使用一个重新设计的设备来辅助完成。宇航员在空间站中清洁舱内环境和个人排遗排泄的行为是必不可少的。一方面水资源的珍贵使得清洁舱内环境和个人排遗排泄物清理变得异常困难，另一方面空间站清洁工作需要占用宇航员大量的时间。因此，空间站生活垃圾与宇航员排遗排泄物的收集与处理方式和相关设备带给宇航员的体验，影响着宇航员的生活情绪和工作效率。

空间站内生活垃圾处理方面，生活垃圾长期停留在空间站内是比较危险的，如残余食品垃圾、卫生用品垃圾，还有在轨实验产生的一些垃圾，比如电池、电极等等。垃圾如果暴露在空气中，很快会产生异味。目前在轨运行的空间站普遍的做法是打包后放入轨道舱，然后随轨道舱坠入大气层销毁。宇航员排遗排泄物收集与处理方面，美国第一次载人航天飞行起飞前便遇到了宇航员想要上厕所却无准备措施的状况。美国国家航空航天局从中吸取教训，很快便为宇航员设计出一种在太空中使用的排泄物收集袋。20世纪60年代，美苏进入太空争霸时代，频繁的航天活动为宇航设施的改进积累了经验。这段时期内宇航员在轨飞行期间，大小便分开收集。目前在轨运行的空间站中，宇航员不再使用排泄物收集袋。

文献1“申请号是201510313199.8的中国发明专利”针对液体处理物的处理方式问题，公开了“一种宇航员专用水处理设备”，该设备利用油水分离系统和二级反渗透系统来实现空间站中水资源的重复利用。

文献2“申请号是201510607308.7的中国发明专利”针对固体处理物的处理方式问题，公开了“一种空间站可降解垃圾自动化处理系统及其方法”，该发明通过垃圾暂储和粉碎技术、循环流式生物膜生物反应器、薄膜渗透蒸发技术和控制模块进行生物反应器自动化控制，从而达到空间站可降解垃圾自动化处理的目的。

虽然两者分别从液体处理物和液体处理物的角度出发，提出了处理空间站生活垃圾和排遗排泄物的方法，但处理物是由是气体、液体和固体中两种或三种聚合状态混合而成，且处理过程中还需考虑分离出的气体和液体的收集与循环使用的问题；另外把空间站内的生活垃圾和宇航员排遗排泄物按照物质聚集状态分别独立收集与处理会产生重复工作问题，且多套设备的使用不利于充分利用有限的站内空间。

发明内容

为了克服现有空间站废弃物收集与处理系统实用性差的不足，本发明提供一种空间站生活垃圾、排遗排泄物收集与处理系统。该系统包括固体垃圾收集模块、液体垃圾收集模块、人体排遗排泄物收集模块、固体处理模块、液体处理模块和气体处理模块，所述的人体排遗排泄物收集模块包括人体排遗物收集子模块和人体排泄物收集子模块。本发明对空间站生活垃圾和宇航员排遗排泄物统一收集、分类处理，减少重复作业。收集和处理过程中对处理物进行液气分离和固气分离处理，分离出的气体和液体经过净化重新输入舱内以供使用，固体废弃物单独打包存放，实用性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空间站生活垃圾、排遗排泄物收集与处理系统，其特点是包括固体垃圾收集模块、液体垃圾收集模块、人体排遗排泄物收集模块、固体处理模块、液体处理模块和气体处理模块。