[發(fā)明專利]自主式、PV供電的家用馬桶和廢水處理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380052639.8
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104755431A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·R·霍夫曼;阿斯加爾·阿揚法;趙康佑;克萊門特·A·奇德;權(quán)大中;曲燕
• 申請（專利權(quán)）人: 加州理工學(xué)院
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 李慧慧;鄭霞

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求在2012年10月8日提交的共同未決的美國臨時專利申請序號61/710,857的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請通過引用全部并入本文。

關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究或開發(fā)的聲明

不適用。

共同研究協(xié)議的團體名稱

不適用。

通過光盤提交的材料的援引并入

不適用。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及污水處理，并且具體地涉及一種與常規(guī)的集中污水處理系統(tǒng)斷開的人類廢物處理系統(tǒng)和方法。

發(fā)明背景

與常規(guī)的集中污水處理系統(tǒng)斷開的常規(guī)的污水處理系統(tǒng)是污水明溝或包括人類廢物的廢物被沉積其中的流動或靜止的水體。在第三世界的許多此類污水處理系統(tǒng)中，除了自然發(fā)生的那些過程，并沒有采用刻意的處理。此類污水處理系統(tǒng)的某些問題在于疾病容易被轉(zhuǎn)移到接觸此類水體的任何人，并且污水能夠污染并且經(jīng)常確實污染了日常生活中使用的地下水補給。

近年來，主要在新興國家的環(huán)境衛(wèi)生方面存在越來越大的挑戰(zhàn)，其表現(xiàn)是每年超過180萬五歲以下的兒童死于水傳播疾病(Corcoran等人，2010)。在發(fā)展中國家，包括電網(wǎng)和下水道連接的社會基礎(chǔ)設(shè)施的不足需要用于水資源管理的衛(wèi)生設(shè)施是獨立于化石燃料的且自主式的。此外，突出水壓力增加的全球水資源模型強調(diào)了水資源管理戰(zhàn)略的重要性在于增加水的利用率(Alcamo等人，2007)。在發(fā)達國家的市區(qū)，水處理標準已變得更加嚴格以提高城市的可居住性，而人口密度的局部增加往往導(dǎo)致廢水流量超過集中污水處理設(shè)施的處理能力。

現(xiàn)有技術(shù)中還已知的是Weres等人在1994年11月15日提交的美國專利序號5,364,508，據(jù)說該專利公開了用于生產(chǎn)羥自由基并且通過氧化來分解溶解于水中的化學(xué)物質(zhì)的電化學(xué)法。該方法利用能夠在充分正陽極電位下工作以產(chǎn)生羥自由基的新型電極。描述了用于氧化溶解于水中的化學(xué)物質(zhì)的完整裝置，并且討論了有利于該方法的工作條件。提出了包括除草劑、殺蟲劑、甲苯、甲酚和氟烷基表面活性劑的氧化的氧化反應(yīng)的實施例。

現(xiàn)有技術(shù)中還已知的是Weres等人在1995年5月30日公布的美國專利號5,419,824，據(jù)說該專利公開了一種能夠在充分正陽極電位下工作以產(chǎn)生羥自由基并將它們釋放到溶液中的新型電極以及用于生產(chǎn)這些電極的工藝。該專利還提供利用這些電極的電化學(xué)電池以及包括在這些電極中的新材料。電極由鈦金屬或鈦合金構(gòu)成，該電極具有包括二氧化鈦并且也包括氧化鈮(Ⅳ)或氧化鉭(Ⅳ)的氧化物涂層，該氧化物涂層足以在必要的陽極極化下給予二氧化鈦充分的導(dǎo)電性。描述了電極制備工藝，該工藝允許氧化物涂層中的鈮或鉭被還原成+4價態(tài)，并使涂層呈現(xiàn)非常穩(wěn)定的且不可溶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。還提供了一種用于制備鈮酸銨的工藝，鈮酸銨是電極制造工藝中的鈮的優(yōu)選源化合物。

現(xiàn)有技術(shù)中還已知的是Weres等人在1995年8月8日公布的美國專利號5,439,577，據(jù)說該專利公開了用于生成羥自由基并且通過氧化來分解溶解于水中的化學(xué)物質(zhì)的電化學(xué)水處理裝置。該裝置利用能夠在充分正陽極電位下工作以產(chǎn)生羥自由基的新型電極。

現(xiàn)有技術(shù)中還已知的是Weres在2009年2月24日公布的美國專利號7,494,583，據(jù)說該專利公開了具有閥金屬基質(zhì)和電催化表面成分的電極以及利用該電極的電解水凈化工藝，該電催化表面成分包括摻雜有鉍的二氧化鈦，其中，溶解或分散于水中的有機物質(zhì)以非選擇性方式和良好的電流效率被氧化和降解。

存在有用的而未連接到常規(guī)的集中污水處理系統(tǒng)的廢水和固態(tài)人類廢物處理設(shè)施的需求。

發(fā)明概述