[發(fā)明專利]糞便黑水處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611113201.8
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106746191B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洪波;冷風(fēng);李艷華;熊亞波;宋筱;姚洋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;H01M8/16
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明提供了一種糞便黑水處理裝置，該裝置能夠原位利用黑水厭氧生物處理過程中產(chǎn)生的微生物弱電，一部分微生物弱電回到厭氧反應(yīng)器刺激微生物生長，提高厭氧降解效率，一部分微生物弱電用于組成微生物電解池深度削減污染物，其特征在于，包括：厭氧折流板反應(yīng)室(ABR)，具有依次連通的多個隔室；微生物電解室(MEC)；以及微生物發(fā)電室(MFC)。其中，MFC的電路與MEC的電路通過二極管連接，使MFC所產(chǎn)生的電流單向流向MEC。本發(fā)明的處理裝置能夠快速地對糞便黑水進(jìn)行較為徹底的處理，并且無需附加外電壓刺激裝置，節(jié)省電能，其中ABR、MFC、MFC容積比為3.8:2:2。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程領(lǐng)域，涉及一種糞便黑水處理裝置。

背景技術(shù)

糞便黑水是指人類排泄物的混合污水，主要由糞便和尿液組成。其中不僅含有大量氮磷元素，也含有多種未完全消化的有機(jī)物，甚至還含有大量病原菌和寄生蟲卵，處理不當(dāng)則容易造成較嚴(yán)重的環(huán)境污染。

現(xiàn)有的糞便黑水處理技術(shù)主要包括漚肥、化糞池厭氧消化處理、混凝處理以及膜生物反應(yīng)，這些處理技術(shù)中都需要應(yīng)用微生物對其中的有機(jī)物進(jìn)行分解，減少其中的污染物質(zhì)后再進(jìn)行后續(xù)處理。

一般情況下，由于不同微生物所能分解的物質(zhì)種類不同，并且這些不同微生物的生長所需環(huán)境相差較大，因此同一個微生物分解容器(例如化糞池)內(nèi)的微生物處理結(jié)束后，糞便黑水中仍殘留較多有機(jī)物等污染物質(zhì)，無法直接排放，必須采用后續(xù)處理使其無害化。

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了一種用于進(jìn)行微生物分解的厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)，具有多個相互連通的隔室。從結(jié)構(gòu)上看，這種厭氧反應(yīng)器相當(dāng)于多個升流式污泥反應(yīng)床(UASB)的串聯(lián)，由于不同隔室中的理化環(huán)境可以不相同，因此能夠使生長環(huán)境不同的菌群(例如產(chǎn)酸菌群和產(chǎn)甲烷菌群)在不同隔室中同時生長，并且先后對污水進(jìn)行處理，其處理能力較強(qiáng)。

但是，在上述厭氧折流板反應(yīng)器中，微生物所進(jìn)行的都是厭氧分解，能夠?qū)Ω邼舛扔袡C(jī)物進(jìn)行處理并降低其中的有機(jī)物含量，但處理速度慢，也不能實現(xiàn)有機(jī)物的完全分解，其分解產(chǎn)物仍然需要一定的后續(xù)處理。

現(xiàn)有技術(shù)中還有其他利用微生物對有機(jī)物進(jìn)行分解的技術(shù)，例如，微生物燃料電池(MFC)是利用微生物作為催化劑，電極為微生物附著載體，進(jìn)行氧化分解廢水中有機(jī)物，同時產(chǎn)生電能而進(jìn)行能量回收利用；微生物電解池(MEC)是利用外加電壓對微生物進(jìn)行電刺激，加快其代謝作用，使有機(jī)物快速降解的裝置。這兩類裝置都能夠?qū)τ袡C(jī)物進(jìn)行更加徹底的分解，其中MEC還能夠快速地完成有機(jī)物分解過程。但是，MFC所產(chǎn)生的電能通常較低，難以作為一般供電源應(yīng)用，容易造成電能浪費(fèi)；MEC則需要持續(xù)地外加電壓，需要消耗電能。另外，這兩種裝置對污水來源也有一定要求，若其中有機(jī)物含量過高、pH范圍不合適，則難以進(jìn)行有效的處理。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，提供一種高效、快速并且能徹底分解糞便黑水中有機(jī)物的裝置，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種糞便黑水處理裝置，其特征在于，包括：厭氧折流板反應(yīng)室(ABR)，容納有厭氧微生物，具有用隔板隔開并且依次連通的多個隔室；微生物電解室(MEC)，具有用陰離子交換膜隔開的微生物電解陽極室和微生物電解陰極室，微生物電解陽極室及微生物電解陰極室分別與相鄰的兩個隔室連通并且分別接收隔室流出的液體；微生物發(fā)電室(MFC)，具有用陰離子交換膜隔開的MFC陽極室和MFC陰極室，MFC陽極室與另一個隔室連通并且接收該隔室流出的液體，MFC陰極室分別與MEC陽極室、MEC陰極室以及MFC陽極室連通，接收流出的液體并通過設(shè)置在MFC陰極室上的出水口將處理后的水排出，其中，MFC室的電路與MEC室的電路通過二極管連接，使MFC室所產(chǎn)生的電流單向流向MEC室，提供MEC室中所需要的電能。