[发明专利]自主式、PV供电的家用马桶和废水处理系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年10月8日提交的共同未决的美国临时专利申请序号61/710,857的优先权和权益，该申请通过引用全部并入本文。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

共同研究协议的团体名称

不适用。

通过光盘提交的材料的援引并入

不适用。

发明领域

本发明大体上涉及污水处理，并且具体地涉及一种与常规的集中污水处理系统断开的人类废物处理系统和方法。

发明背景

与常规的集中污水处理系统断开的常规的污水处理系统是污水明沟或包括人类废物的废物被沉积其中的流动或静止的水体。在第三世界的许多此类污水处理系统中，除了自然发生的那些过程，并没有采用刻意的处理。此类污水处理系统的某些问题在于疾病容易被转移到接触此类水体的任何人，并且污水能够污染并且经常确实污染了日常生活中使用的地下水补给。

近年来，主要在新兴国家的环境卫生方面存在越来越大的挑战，其表现是每年超过180万五岁以下的儿童死于水传播疾病(Corcoran等人，2010)。在发展中国家，包括电网和下水道连接的社会基础设施的不足需要用于水资源管理的卫生设施是独立于化石燃料的且自主式的。此外，突出水压力增加的全球水资源模型强调了水资源管理战略的重要性在于增加水的利用率(Alcamo等人，2007)。在发达国家的市区，水处理标准已变得更加严格以提高城市的可居住性，而人口密度的局部增加往往导致废水流量超过集中污水处理设施的处理能力。

现有技术中还已知的是Weres等人在1994年11月15日提交的美国专利序号5,364,508，据说该专利公开了用于生产羟自由基并且通过氧化来分解溶解于水中的化学物质的电化学法。该方法利用能够在充分正阳极电位下工作以产生羟自由基的新型电极。描述了用于氧化溶解于水中的化学物质的完整装置，并且讨论了有利于该方法的工作条件。提出了包括除草剂、杀虫剂、甲苯、甲酚和氟烷基表面活性剂的氧化的氧化反应的实施例。

现有技术中还已知的是Weres等人在1995年5月30日公布的美国专利号5,419,824，据说该专利公开了一种能够在充分正阳极电位下工作以产生羟自由基并将它们释放到溶液中的新型电极以及用于生产这些电极的工艺。该专利还提供利用这些电极的电化学电池以及包括在这些电极中的新材料。电极由钛金属或钛合金构成，该电极具有包括二氧化钛并且也包括氧化铌(Ⅳ)或氧化钽(Ⅳ)的氧化物涂层，该氧化物涂层足以在必要的阳极极化下给予二氧化钛充分的导电性。描述了电极制备工艺，该工艺允许氧化物涂层中的铌或钽被还原成+4价态，并使涂层呈现非常稳定的且不可溶的结晶结构。还提供了一种用于制备铌酸铵的工艺，铌酸铵是电极制造工艺中的铌的优选源化合物。

现有技术中还已知的是Weres等人在1995年8月8日公布的美国专利号5,439,577，据说该专利公开了用于生成羟自由基并且通过氧化来分解溶解于水中的化学物质的电化学水处理装置。该装置利用能够在充分正阳极电位下工作以产生羟自由基的新型电极。

现有技术中还已知的是Weres在2009年2月24日公布的美国专利号7,494,583，据说该专利公开了具有阀金属基质和电催化表面成分的电极以及利用该电极的电解水净化工艺，该电催化表面成分包括掺杂有铋的二氧化钛，其中，溶解或分散于水中的有机物质以非选择性方式和良好的电流效率被氧化和降解。

存在有用的而未连接到常规的集中污水处理系统的废水和固态人类废物处理设施的需求。

发明概述