[发明专利]一种基于农林废弃物源活性炭的尿液级联处理系统

说明书

本发明提出了一种基于农林废弃物源活性炭的尿液级联处理系统，包括双罐串联装置和蓄水池，所述双罐串联装置的入口连接厕所的尿液排出口，所述双罐串联装置的出口连接蓄水池，所述双罐串联装置包括沿尿液处理方向依次设置的生物质罐和多层炭罐，所述生物质罐中存放有生物质，用于对尿液进行一次吸附，所述多层炭罐内设有若干层活性炭，用于对尿液进行二次吸附，经双罐串联装置吸附净化后的尿液收集到蓄水池中，所述活性炭的原料取自生物质罐中经尿液浸泡过的生物质。该系统综合利用农林生物质以及吸附尿液后生物质热解得到的活性炭处理尿液，并可结合收集到的雨水进行循环利用，达到自给水的目的，活性炭吸附饱和后取出作为生物炭基缓释肥。

【技术领域】

本发明涉及环境卫生设备的技术领域，特别是一种基于农林废弃物源活性炭的尿液级联处理系统。

【背景技术】

我国农林废弃物资源丰富，每年产生约9亿吨农业废弃物和3亿吨林业废弃物。每年产生的7亿吨秸秆中含氮300多万吨，含磷70多万吨，含钾近700万吨，相当于全国目前化肥施用量的1/4，是农业生产中重要的有机肥源。但是秸秆等农林废弃物长期以来得不到有效利用，而往往采取就地焚烧的简单处理方式，造成了严重的环境污染。

厕所不仅是人们在日常生活中不可或缺的基础设施，而且也是体现社会进步程度和人类文明发展的一个关键标志。我国农村每年产生尿液约4亿吨，若任其随意排放，则会严重污染生活用水和地下水。虽然尿液占废水总量不到1％，但生活污水中80％左右的氮负荷及50％左右的磷负荷均来自尿液。而将尿液集中收集作为肥料利用将会带来明显的经济效益，并强化对贫瘠土地的改良，有助于生态环境的保护。

由于存在各种卫生隐患，因此不鼓励直接以尿液作为肥料，需进一步探索养分回收方法。生物炭因其环境(碳负过程)和经济价值得到越来越多的研究，其高比表面积和丰富的官能团是用作吸附剂的一大优势。吸附饱和后的活性炭可用在农田中，起到调节土壤、营养缓释的作用。因此，利用来源广泛的农林废弃物，设计出一种可综合利用收集雨水的户外厕所尿液处理系统，满足自给水需求的同时得到成本低廉的生物质缓释肥是十分有前景的。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于农林废弃物源活性炭的尿液级联处理系统，该系统综合利用农林生物质以及吸附尿液后生物质热解得到的活性炭处理尿液，并可结合收集到的雨水进行循环利用，达到自给水的目的，活性炭吸附饱和后取出作为生物炭基缓释肥。

为实现上述目的，本发明提出了一种基于农林废弃物源活性炭的尿液级联处理系统，包括双罐串联装置和蓄水池，所述双罐串联装置的入口连接厕所的尿液排出口，所述双罐串联装置的出口连接蓄水池，所述双罐串联装置包括沿尿液处理方向依次设置的生物质罐和多层炭罐，所述生物质罐中存放有生物质，用于对尿液进行一次吸附，所述多层炭罐内设有若干层活性炭，用于对尿液进行二次吸附，经双罐串联装置吸附净化后的尿液收集到蓄水池中，所述活性炭的原料取自生物质罐中经尿液浸泡过的生物质。

作为优选，所述活性炭为原料与活化剂经机械混合后置于氮气氛围下，在热解温度为650-850℃下停留1h获得。

作为优选，所述原料与活化剂在热解后还包括酸洗、水洗及干燥的后处理。

作为优选，所述活化剂为氢氧化钾、碳酸钾或碳酸氢钾，原料：活化剂质量比为5：1-10：1。

作为优选，所述生物质采用农林废弃物，所述活性炭原料取自所述生物质罐中浸泡过尿液4-8h后的农林废弃物，所述生物质和活性炭均通过滤袋盛装后分别存放在生物质罐、多层炭罐中。

作为优选，所述生物质罐一侧的上方设有第一进口管，所述第一进口管与厕所的尿液排出口相连，所述生物质罐另一侧的上方设置有第一流出管，所述第一流出管与多层炭罐相连，所述第一进口管、第一流出管均沿尿液流动方向倾斜向下设置，且所述第一进口管与生物质罐的连接位置高于所述第一流出管与生物质罐的连接位置。