一种物联网远程监控管理生态厕所及其废弃物资源化方法技术领域
本发明涉及一种生态厕所及其废弃物资源化方法，尤其是一种通过物联网远程监
控管理的节水生态厕所，属于资源环境领域。
背景技术
目前的固定式厕所主要采用水冲式，需依赖排水管网系统，冲厕水不能循环利用，
浪费了水资源；由于城市污水处理率有限，部分排放污水没有得到有效处理，污染了环境；
废弃物没有充分资源化利用，浪费资源污染环境；即使有排水系统可资利用，排放的大量污
水也增加了污水厂建设投资和运行费用；移动式厕所难以用水冲洗，节水型水冲厕所只是
减少了冲洗水量，并没有完全节约冲洗用水；干式移动厕所虽节约用水，但控制复杂，难以
消除气味污染，废弃物需人工清理，劳动卫生条件差；循环水冲式厕所主要采用物化法或厌
氧好氧法处理冲厕污水，系统复杂、处理成本高或占地面积及曝气风机噪音大、耐低温及水
质负荷冲击能力差，用电主要依靠外部提供，即使有风光互补发电在阴雨无风天气也难以
稳定供电，无物联网远程监控管理系统，日常管理主要依靠人工，管理不便，耗用大量电力
和劳动力资源。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够实现远程监控管理的生态厕所，便于节约水资
源、废弃物资源化和日常管理维护等。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种物联网远程监控管理生态厕所，包括
水冲式厕所间、MBMBR污水处理回用系统、发电系统以及物联网远程监控管理系统；水冲式
厕所间与MBMBR污水处理回用系统相连，用于对冲厕污水进行处理回用；物联网远程监控管
理系统分别与水冲式厕所间、MBMBR污水处理回用系统以及发电系统相连；发电系统分别为
MBMBR污水处理回用系统以及物联网远程监控管理系统供电。
采用本技术，厕所建设无需依赖排水管网系统，冲厕水可循环利用，节约水资源；
排放的冲厕污水可得到有效处理，避免污染环境；废弃物可充分资源化利用，节约资源，同
时避免环境污染；降低污水排放量和污水厂建设投资运行费用；水冲式厕所间可用水冲洗
并循环利用，清洁卫生，充分节约冲厕用水；避免了干式移动厕所控制复杂和气味污染，废
弃物机械化清理，改善了劳动卫生条件；循环水冲式厕所采用MBMBR法处理，占地面积和曝
气系统噪音小，处理成本低，耐低温及水质负荷冲击性能好；MBMBR污水处理回用系统采用
密集型多通道无机膜系统进行固液分离，使用寿命长，耐污染性能好。
作为本发明的进一步限定方案，水冲式厕所间由厕位间、冲洗水箱、蹲便器以及集
粪池组成；冲洗水箱的出水口通过管道与蹲便器的进水口相连；蹲便器的出口与集粪池相
连通；冲洗水箱和蹲便器安装在厕位间内，且冲洗水箱位于蹲便器上方；集粪池安装在厕位
间的下方。
作为本发明的进一步限定方案，MBMBR污水处理回用系统由调节池、沉淀池、MBMBR
生化池、低噪音曝气系统、密集型多通道无机膜系统、净水箱以及除臭装置组成；集粪池的
出口与调节池的进水口相连通；调节池通过泵和管道与沉淀池相连；沉淀池的出水口与
MBMBR生化池的进水口相通；MBMBR生化池通过泵和管道与密集型多通道无机膜系统的进水
口相连；密集型多通道无机膜系统的出水口通过管道与净水箱的进水口相连；净水箱的出
水口通过管道与冲洗水箱相连；低噪音曝气系统通过管道与MBMBR生化池相连；除臭装置通
过管道与MBMBR生化池相连。采用以上污水处理回用系统，可把冲厕污水处理成中水循环利
用，节约水资源，减少污染物外排，减轻环境污染。
作为本发明的进一步限定方案，发电系统由生物燃料电池发电装置、废弃物储存
装置、太阳能光伏发电装置、风力发电装置、逆变器以及蓄电池组成；生物燃料电池发电装
置通过绞龙管道连接在集粪池的底部；生物燃料电池发电装置的废料出口通过绞龙管道连
接至废弃物储存装置；生物燃料电池发电装置、太阳能光伏发电装置以及风力发电装置通
过逆变器与蓄电池相连；蓄电池分别为MBMBR污水处理回用系统以及物联网远程监控管理
系统供电。采用以上发电系统，可充分利用废弃物、风能和光能资源发电，充分保证水处理
等系统的正常稳定运行，避免或减少对外部电力的依赖，节约电力资源，大幅降低废弃物清
理工作量；采用高效生物燃料电池利用废弃物结合风光互补发电，电力无需外部提供，并可
大幅减少废弃物清理工作量，同时通过物联网远程监控水箱液位温度等，控制生物燃料电
池高效工作、光伏电池板跟踪太阳轨迹、厕位锁的启闭等，可节约大量电力和劳动力资源。
作为本发明的进一步限定方案，物联网远程监控管理系统由厕位锁、远传仪表、信
号转换装置以及远程监控终端组成；厕位锁安装在厕位间的门上；远传仪表包括三台远传
电压表、一台远传压力表以及一台远传液位计；三台远传电压表分别安装在高效生物燃料
电池发电装置、太阳能光伏发电装置以及风力发电装置上；远传压力表安装在密集型多通
道无机膜系统出水管路上；远传液位计安装在净水箱上；厕位锁和远传仪表均与信号转换
装置电连接；信号转换装置通过网络与远程监控控制终端相连。采用以上物联网远程监控
管理系统，便于日常管理和维修维护，节约劳动力资源，降低管理成本，提高运营管理水平。
本发明还提供了一种物联网远程监控管理生态厕所废弃物的资源化方法，生态厕
所包括水冲式厕所间、MBMBR污水处理回用系统、发电系统以及物联网远程监控管理系统；
水冲式厕所间由冲洗水箱、蹲便器以及集粪池组成；MBMBR污水处理回用系统由调节池、沉
淀池、MBMBR生化池、低噪音曝气系统、密集型多通道无机膜系统、净水箱以及除臭装置组
成；发电系统由生物燃料电池发电装置、废弃物储存装置、太阳能光伏发电装置、风力发电
装置、逆变器以及蓄电池组成；物联网远程监控管理系统由厕位锁、远传仪表、信号转换装
置以及远程监控控制终端组成；废弃物资源化方法为：
冲洗水箱的冲厕水通过蹲便器的出口进入集粪池，在集粪池内的可沉淀废弃物进入生
物燃料电池发电装置发电，发电残渣进入废弃物储存装置作为有机肥原料；集粪池内的污
水从出水口进入调节池，调节池内的污水到达设定液位后，由泵提升至沉淀池，沉淀池的出
水经溢流口进入MBMBR生化池；低噪音曝气系统通过管道与MBMBR生化池相连对其曝气充
氧，进行生化反应去除污染因子，除臭装置通过集气管道与MBMBR生化池相连抽取废气进行
除臭处理；MBMBR生化池内的污水到达设定液位后，进入密集型多通道无机膜系统进行固液
分离，密集型多通道无机膜系统的过滤出水通过管道进入净水箱，浓水通过管道进入沉淀
池；生物燃料电池发电装置、太阳能光伏发电装置以及风力发电装置通过逆变器与蓄电池
电连接以储存电能；蓄电池分别为MBMBR污水处理回用系统以及物联网远程监控管理系统
供电；厕位锁、远传仪表与信号转换装置电连接把模拟信号转换成可网络传输的数字信号；
信号转换装置通过网络与远程监控控制终端相连传输信号以便远程控制及监控管理。通过
上述过程实现废水和固体废弃物的无害化和资源化。
本发明的有益效果在于：（1）采用上述简单的水冲式厕所配置，可降低成本，杜绝
坐便器可能的病菌接触传播，操作维修清理简单方便；（2）采用MBMBR污水处理回用系统和
除臭装置可减小占地面积，抵抗低温及负荷冲击，把冲厕水处理成中水循环利用以节约水
资源，避免固定式厕所建设对排水管网系统的依赖和排放的冲厕污水对环境的污染，降低
污水排放量和污水厂建设投资运行费用，消除污水处理系统可能产生的气味污染；（3）
MBMBR污水处理回用系统采用密集型多通道无机膜系统进行固液分离，使用寿命长，抗污染
性能好；（4）可避免干式移动厕所控制复杂和气味污染，废弃物可机械化清理以改善劳动卫
生条件；（5）采用高效生物燃料电池利用废弃物结合风光互补发电，可大幅减少废弃物清理
工作量，节约电力资源，减少温室气体排放，充分保证水处理等系统的正常稳定运行；通过
物联网远程监控管理，可节约大量电力和劳动力资源。（6）采用物联网远程监控管理各系
统，便于日常管理和维护维修，可实现无人值守，节约劳动力资源，降低管理成本，提高运营
管理水平。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
图中: 1、生物燃料电池发电装置，2、厕位锁， 3、冲洗水箱，4、蹲便器，5、集粪池，
6、调节池，7、沉淀池，8、MBMBR生化池，9、低噪音曝气系统，10、自动控制柜，11、密集型多通
道无机膜系统，12、远传仪表，13、远程监控控制终端，14、信号转换装置，15、蓄电池，16、净
水箱，17、逆变器，18、太阳能光伏发电装置，19、风力发电装置，20、厕位间，21、除臭装置，
22、设备及管理间，23、废弃物储存装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的物联网远程监控管理生态厕所包括：水冲式厕所间、
MBMBR污水处理回用系统、发电系统以及物联网远程监控管理系统；水冲式厕所间与MBMBR
污水处理回用系统相连，用于对水冲式厕所间的污水进行处理回用；物联网远程监控管理
系统分别与水冲式厕所间、MBMBR污水处理回用系统以及发电系统相连；发电系统分别为
MBMBR污水处理回用系统以及物联网远程监控管理系统供电。
其中，水冲式厕所间由厕位间20、冲洗水箱3、蹲便器4以及集粪池5组成；冲洗水箱
3的出水口通过管道与蹲便器4的进水口相连；蹲便器4的出口与集粪池5相连通；冲洗水箱3
和蹲便器4安装在厕位间20内，且冲洗水箱3位于蹲便器4上方；集粪池5安装在厕位间20的
下方。
MBMBR污水处理回用系统由调节池6、沉淀池7、MBMBR生化池8、低噪音曝气系统9、
密集型多通道无机膜系统11、净水箱16以及除臭装置21组成；集粪池5的出口与调节池6的
进水口相连通；调节池6通过泵和管道与沉淀池7相连；沉淀池7的出水口与MBMBR生化池8的
进水口相通；MBMBR生化池8通过泵和管道与密集型多通道无机膜系统11的进水口相连；密
集型多通道无机膜系统11的出水口通过管道与净水箱16的进水口相连；净水箱16的出水口
通过管道与冲洗水箱3相连；低噪音曝气系统9通过管道与MBMBR生化池8相连；除臭装置21
通过管道与MBMBR生化池8相连。其中，MBMBR生化池8为现有的生化反应池，密集型多通道无
机膜系统11也为现有膜系统，本发明的创新点之一是将MBMBR生化池8和密集型多通道无机
膜系统11相结合可缩短污水停留时间，节省占用空间，提高出水水质，大幅减少剩余污泥
量，延长系统寿命，降低折旧成本。低噪音曝气系统9为现有的曝气系统，由于安装在厕位间
20附近，所以有必要采用低噪音的设计。除臭装置21为现有装置，也可采用排风扇或带有过
滤介质的空气净化器。自动控制柜10分别与低噪音曝气系统9、密集型多通道无机膜系统11
及除臭装置21电连接，用于控制各装置的协调运行。
发电系统由生物燃料电池发电装置1、废弃物储存装置23、太阳能光伏发电装置
18、风力发电装置19、逆变器17以及蓄电池15组成；生物燃料电池发电装置1通过绞龙管道
连接在集粪池5的底部；生物燃料电池发电装置1的废料出口通过绞龙管道连接至废弃物储
存装置23；生物燃料电池发电装置1、太阳能光伏发电装置18以及风力发电装置19通过逆变
器17与蓄电池15相连；蓄电池15分别为MBMBR污水处理回用系统以及物联网远程监控管理
系统供电。生物燃料电池发电装置1为现有的发电装置，可通过高效厌氧产生的甲烷等气体
进行发电。太阳能光伏发电装置18和风力发电装置19均为现有的发电装置，与生物燃料电
池发电装置1相结合可实现全天候供电。
物联网远程监控管理系统由厕位锁2、远传仪表12、信号转换装置14、远程监控终
端13组成；厕位锁2安装在厕位间20的门上；远传仪表12包括三台远传电压表、一台远传压
力表以及一台远传液位计；三台远传电压表分别安装在高效生物燃料电池发电装置1、太阳
能光伏发电装置18以及风力发电装置19上；远传压力表安装在密集型多通道无机膜系统11
的出水管路上；远传液位计安装在净水箱16上；厕位锁2和远传仪表12均与信号转换装置14
电连接；信号转换装置14通过网络与远程监控控制终端13相连；厕位锁2采用现有的电子锁
即可实现。信号转换装置14主要是将模拟信号转换为远程监控控制终端13可识别的数字信
号，且能够适合远程网络传输。
本发明的物联网远程监控管理生态厕所在进行废弃物资源化时，冲洗水箱3的冲
厕水通过蹲便器4的出口进入集粪池5；集粪池5内的可沉淀废弃物进入采用环境生物复育、
微生物智能选育技术培育的生物燃料电池发电装置1发电，残渣进入废弃物储存装置23作
为有机肥原料；集粪池5内的污水从出水口进入调节池6，调节池6内的污水到达一定液位
后，由泵提升至沉淀池7，沉淀池7的出水经溢流口进入MBMBR生化池8，低噪音曝气系统9通
过管道与MBMBR生化池8相连对其曝气充氧，进行生化反应去除污染因子，除臭装置21通过
集气管道与MBMBR生化池8相连抽取废气进行除臭处理；MBMBR生化池8内的污水到达一定液
位后，进入密集型多通道无机膜系统11进行固液分离，密集型多通道无机膜系统11的过滤
出水通过管道进入净水箱16，浓水通过管道进入沉淀池7；自动控制柜10分别与低噪音曝气
系统9、密集型多通道无机膜系统11及除臭装置21电连接以控制各装置的协调运行；生物燃
料电池发电装置1、太阳能光伏发电装置18、风力发电装置19通过逆变器17与蓄电池15电连
接以储存电能；蓄电池15与自动控制柜10电连接为各装置运行供电；厕位锁2、远传仪表12
与信号转换装置14电连接把模拟信号转换成可网络传输的数字信号；信号转换装置14通过
网络与远程监控控制终端13相连传输信号以便远程控制及监控管理，控制生物燃料电池高
效工作、光伏电池板跟踪太阳轨迹、厕位锁的启闭等；在厕位间20附件还设置有设备及管理
间22，方便安装设备和人员进行管理。通过上述过程实现废水和固体废弃物的无害化和资
源化。