项目概况


项目特色

本产品主要通过数字化、智能化、生态化、资源化等突破技术，实现粪尿零碳排放，其特点主要有无臭味、无碳排放、无基建、无下水管网、节水、节电、变废为宝，就地成肥等，按400人次/天标准小型公厕计算，零碳智慧云厕主要数据如下：


零碳排放

每人一次大便排放量约为碳30克，氮3克；每人一次小便碳为1克、氮为3克，每年可减碳120吨。


就地成肥

每人次0.8升（冲水0.4L+排泄物0.4L）*400=320升/天，0.32吨*365天=116吨，每年产生116吨液态肥。


节水节电

水循环利用：传统型公厕每次冲水用水大便约为5升，小便约为2.5升，平均下来用水量约为3.75升/次，一年约用水3.75 × 400 ×365+0.35 ×400 ×365=598.6吨，本产品仅是洗手水为0.35 ×400 ×365=51吨（本云厕在日人流量400人次的基础下，年用水约51吨），累计一年节水547吨。


光伏供能

公厕真空系统采用文丘里管原理，100次冲厕动作耗能1KW.h，屋顶铺设9块540W的单晶硅组件，采用离网系统，可以支撑公厕照明、通风、大屏显示用电，对比同类型厕所每年可节省电度3600KW.h。









物联网数字化


碳减排计算

据联合国公布数据显示：2019年全球二氧化碳排放量超过300亿吨，我国名列第一达到100亿吨。除了能源产业是第一碳排放大户之外，人类的排泄物及畜禽水产养殖的排泄物也是主要的碳排放原因。国际农业研究磋商组织《气候变化与食物系统》报告（参考文献1）表明，全世界食物生产过程所排放温室气体占人类温室气体排放总量29%，相当于约100亿吨二氧化碳排放。食物消费后约有20%碳氮进入粪便，如果不能资源化利用，全球会因此造成约20亿吨二氧化碳排放的温室效应，而养殖业的排泄物的碳排放量也非常巨大。


排泄物的碳排放路径为：厕所（养殖场）-化粪池-管网-污水处理厂，碳最终以CO2/CH4形式，氮以氨气最终以N2O形式排入大气引发温室效应（参考文献2，3）。如果能将人类及养殖动物粪尿中的碳和氮资源化加以循环利用，使其在尽可能在原位有效成肥并在农业生产活动中循环利用，则粪便中的碳和氮（CO2、CH4和N2O）不会被排放到空气中，而被锁定在液肥中，进入土壤里，并被其上的树木和农作物吸收，由各类植物进行光合作用在植物体内固定碳，并释放氧气。至此才能实现人类及养殖动物排泄物的最大碳减排（参考文献4）。


按照联合国公认的计算方式（参考文献5，6，7），排泄物碳排放的估算方式为：ER=E1+E2xK2xC2+E3xK3xC3

ER：二氧化碳减排量（CO2）；E1：二氧化碳形式碳排放量；E2: 甲烷形式排放量；K2: 甲烷温室效应潜势（以二氧化碳计）=21；C2: 甲烷转换率，取0.77；E3: 氧化亚氮排放量；K3: 氧化亚氮温室效应潜势（以二氧化碳计）=310；C3: 氮排放因子，取0.02。


 个人粪尿成分和数量在厕所碳减排中的估算：每人每天排粪干物质约60克，其中含碳30克，含氮3克；每天排尿1500克，其中含碳5克，含氮15克。合计每天每人粪尿排出碳35克，排出氮18克（参考文献8）。以此推算在公厕每一人次大便排放平均量约为碳30克，氮3克；在公厕每一人次小便排放平均量约为碳1克，氮3克；上述排放量乘以公厕每日承接的大小便次数可得到每日平均排放量；

碳（以释放沼气为参考）排放：1/4为二氧化碳，排放量为（35/4）x44（二氧化碳分子量）/12（碳原子量）=32克=E1；3/4为甲烷，排放量为（35x3/4）x16（甲烷分子量）/12=35克=E2。

氮（以氧化亚氮形式）排放：18x30（氧化亚氮分子量）/14（氮原子量）=39克=E3。


人的二氧化碳排放:ER=32+35x21x0.77+39x310x0.02=840克/人/天，个人粪尿的年碳排放总量为约0.3吨/人/年。