CN204312245U - 居民集中区生活废水发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种居民集中区生活废水发电装置，它由井水上水系统、市政自来水供水管网、安装在居民集中区建筑主体最高位置的生活饮用水水塔、生活废水处理装置和安装在建筑主体最低位置的生活废水发电机组成，生活废水发电机设置有充电控制，蓄电池组，单片机，智能供电系统，升压逆变器和外电切换器。

Description

居民集中区生活废水发电装置

技术领域

本发明涉及一种城镇和农村居民集中区生活用水环保节能的技术领域。具体涉及利用居民集中区生活产生的废水，进行生活废水发电的水循环利用的水资源节能技术领域。

背景技术

据2010年《中小城市绿皮书》统计，我国中小城市数量已达2160个之多，常住人囗超过6亿，这些居民集中区每天生活产生的废水和污水总量超过50亿升。以1个单元楼的废水量计算：26层*6户*3人*8L=3744L，如此多的水资源在居民毫无意识的状态下，经下水管道白白地排放掉了。关于废水的发电循环使用，人们也做了一些有益的尝试，比如水龙头感应发电，家用管道式水流微型发电机等，这些微型发电机只用了家庭生活水管网中的局部水流动能，没有利用楼房高低楼层水位落差高达几十上百米的势能，所以其发电量极其微弱，通常指标为毫瓦级，也只能起LED灯发光或手机充电等作用，没有真正把废水当作一种可循环利用的能源来开发，而是让废水直接流入污水处理系统，将废水的势能浪费掉。在美国，科学家发明了一种利用生活废水发电的设备，它不仅能发电，还可以分解废水中有害的有机物质。但目前这种设备的发电量也只达到其发电潜力的十分之一，而在我国则更是一片空白，对生活集中区废水的开发工作，目前还只相当于太阳能技术20至30年前的水平。随着我国城市化建设和新农村新社区建设的推进，城市楼房越建越高，农村居民越住越集中。楼房高，废水储备的水势能就越大，居民集中，废水量集中收集就多，浪费少。这就为开发居民集中区生活废水发电装置，提供了有力的废水资源保障。

发明内容

为了科学地利用好目前城镇和农村居民集中区的水资源，达到既高效利用，又环保节能的目的，本发明提供了一种居民集中区生活废水发电装置。它能高效的利用居民生活中产生的废水进行发电，向居民集中区居民和消防提供各种应急电源、充电电源、照明电源等。通过家庭废水处理装置，还能将一部分废水用于冲厕、拖地、浇花等。

 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：1、在农村居民集中区，用井水提升装置将井水送到安装在居民集中区的建筑主体最高位置的生活饮用水水塔，并进行饮用水工艺处理后进入居民生活水管网。在城镇则直接利用自来水管网。2、生活废水处理装置安装在居民家中，废水储存箱开上下两个排水孔，上面一个孔接废水发电机进水管，供废水发电用，下面一个孔接废水循环利用管网，供家庭用于冲厕、拖地、浇花等用。3、废水发电装置安装在居民集中区建筑主体的最低位置，以充分利用处于不同高度的废水势能。4、在井水上水管与废水发电机进水管之间连接一段水管，并安装电磁阀，用以测试检修废水发电机系统，也可保障在紧急需要发电的情况下直接利用井水发电。在自来水管与废水发电机进水管之间连接一段水管，并安装电磁阀，用以保障居民集中区在没有商业电源，而废水量又不够的情况下，可以直接利用自来水发电。5、废水发电机设置有导水叶轮、提速变速箱和发电机。6、废水发电机设置有储电装置，可将不同势能，不同流量的废水发出来的电整流为直流电储藏起来。7、发电机设置有智能充电模块，可随时向居民提供充电直流电源。8、发电机设置有电源逆变器，可将储藏的直流电变成220V的交流电，供消防、应急照明等使用，并可与商业电源实现自动切换。

 本发明的有益效果是：1、居民集中区实现了生活废水与污水的分离，废水得到循环利用，有利于节能；2、将废水下流时的势能转换成了电能，创造了清洁能源；4、为消防、充电设备等应急电源提供了一种新的供给方式；5、倡导居民的节能意识，达到全民参与环保节能的目的。

附图说明

图1：居民集中区生活废水发电装置图；图2：废水发电机控制系统图；图3：废水发电机结构图；图4：废水势能分析图；图5：废水处理装置图。

具体实施方式

 本发明的具体实施方式：

下面结合附图对本发明进一步说明。

在图1中，是居民集中区生活废水发电装置的实施例：井水自动上水系统7，将井水送到安装在居民集中区建筑主体最高位置Fh上面的井水净化装置1中，利用水的自流特性，将净化后的生活用水储藏在生活饮用水水塔2中，经生活用水管网3，供给居民使用。市政自来水供水管网8，直接进入生活用水管网3。居民生活产生的污水直接进入生活污水处理系统9，废水则进入废水处理装置4中。废水处理装置4处理后的废水，储存在废水储存箱29中，一部分经家庭循环利用后进入生活污水处理系统9，另一部分则进入安装在建筑主体最低位置Fo同一水平位置的生活废水发电机5。由于废水处理装置4是以家庭为单元安装在居民家中的，废水池的上出水囗19设置有重力开关，当废水储存到一定量时，重力开关会迅速打开，废水以最大量、最快的速度流向废水发电机5，从而高效地将废水的势能转换成电能。生活废水发电机5发出的电，送到电源智能供电系统6，向居民提供充电直流电源和应急电源。井水自动上水系统7在Fo同一水平位置的出水端，与生活废水发电机5在Fo同一水平位置的进水端，连接有带电磁阀K1的水管。市政自来水供水管网8在Fo同一水平位置的出水端，与生活废水发电机5在Fo同一水平位置的进水端，连接有带电磁阀K2的水管。

在图2中，是废水发电机控制系统的实施例：废水发电机5发出的电，送到充电控制单元14，充电控制单元14在单片机12的控制下，对生活废水发电机5发出来的电进行电参数处理，然后变成直流电向蓄电池组13充电。蓄电池组13起储存电能的作用，并将储存的直流电能，在单片机12的控制下，向电源智能供电系统6和升压逆变器15提供电能。电源智能供电系统6可直接向外提供直流充电电源，升压逆变器15可将蓄电池组13储存的直流电源变成居民使用的商业电源。操作者通过控制键盘10和液晶显示屏11来实现人机对话。居民家庭或居民集中区的220V居民用电18，可通过外电切换器16，在废水发电机5提供的电源和商业电网17之间切换。

在图3中，是废水发电机结构的实施例：废水通过废水进水管19，进入废水发电机5，冲击水轮机叶片24，水轮机旋转，将水轮机旋转产生的动能通过升速变速箱23，联轴器21输送到发电机20，实现发电。发电机20由励磁绕组和发电绕组组成。22为发电机固定支架，26为排水管，用以排掉耗尽势能的废水。

在图4中，是废水势能分析的实施例：井水自动上水系统7，市政自来水供水管网8，生活废水发电机5，都安装在建筑主体最低位置Fo的同一水平位置。井水净化装置1安装在居民集中区建筑主体最高位置Fh的生活饮用水水塔2上面，即H1>H2，以保证净化水能自然流入生活饮用水水塔2。生活用水管网3低于生活饮用水水塔2，即H2>H3，这是为了保障居民生活用水具有一定的水压。但相对于废水发电机的Fo位置，则所有生活废水都具有一定的势能。

在图5中：是废水处理装置的实施例：居民生活产生的废水进入废水处理装置后，先通过渣滓过滤装置27，去掉各种杂质。再经过吸油装置28，去掉废水中的油污，然后进入废水储存箱29。在废水储存箱的底部和中间部位有两个导流孔19和30，19与生活废水发电机5的进水管连接，30与废水循环使用管网连接。

Claims (6)

1.一种居民集中区生活废水发电装置，其特征在于：它由井水上水系统（7）、市政自来水供水管网（8）、安装在居民集中区建筑主体最高位置（Fh）的生活饮用水水塔（2）、生活废水处理装置（4）和安装在建筑主体最低位置（Fo）的生活废水发电机（5）组成。

2.根据权利要求1所述的居民集中区生活废水发电装置，其特征是：居民生活饮用水水塔（2）的上面安装有井水净化装置（1）。

3.根据权利要求1所述的居民集中区生活废水发电装置，其特征是：废水处理装置（4）安装在居民家中，它由渣滓过滤装置（27）、吸油装置（28）和废水储存箱（29）组成，废水储存箱（29）开有上下两个导流孔（19、30）。

4.根据权利要求1所述的居民集中区生活废水发电装置，其特征是：在建筑主体最低位置（Fo）的同一水平面，井水自动上水系统（7）的出水端，与生活废水发电机（5）的进水端，连接有带电磁阀K1的水管；市政自来水供水管网（8）的出水端，与生活废水发电机（5）的进水端，连接有带电磁阀K2的水管。

5.根据权利要求1所述的居民集中区生活废水发电装置，其特征是：废水发电机（5）的水轮机部分设置有水轮机叶片（24）、升速变速箱（23）和发电机（20）。

6.根据权利要求1所述的居民集中区生活废水发电装置，其特征是：生活废水发电机（5）设置有充电控制（14），蓄电池组（13），单片机（12），电源智能供电系统（6），升压逆变器（15）和外电切换器（16）。