[0036] 在又一个实施方式中，电化学电池的工作电压被控制。
[0037] 本发明的前述的和其他的目的、方面、特征和优点将依据下面的说明和权利要求 而变得更加明显。
[0038] 附图简述
[0039] 参考下面描述的附图以及权利要求可以更好地理解本发明的目的和特征。所述附 图不必按照比例绘制，而是通常将重点放在示出本发明的原理上。在附图中，同样的数字标 号用于指示不同附图中的相同部件。
[0040] 图1A是示出两个马桶（一个是西式马桶，一个是蹲式马桶）和无水小便池的示范 平台的一部分的图像。
[0041] 图1B示出了四个单元过程和电池组以及存储并调节太阳能光伏收集器的电输出 的相关充电控制器。
[0042] 图1C是电化学反应器的图像。
[0043] 图1D是10个阳极和11个阴极的电极阵列的图像。
[0044] 图1E是可以被集成到马桶设施的外壳中的、具有备份硅三结层压式太阳能收集 器的GPS跟踪光伏板的图像。
[0045] 图1F是填充有黑色废水的电化学反应器的图像。
[0046] 图1G是示出在4小时的太阳能PV发电的电化学处理之后的废水的外观的图像。
[0047] 图1H是示出系统中的材料的流动的示意性流程图。
[0048]图II是使用串联的附加的电化学反应器的太阳能马桶系统的实施方式的示意性 工艺流程图。
[0049]图1J是电化学反应器的一个实施方式的示意图。
[0050] 图2A是示出用于一个实施方式的平面布置图的图，其示出按顺序连接的各种处 理单元和装置。
[0051] 图2B是示出马桶设施的一个实施方式的三维视图的图，其中处理系统被放置在 地平面以下并且处理后的水被泵送回到盥洗室天花板上的冲洗水存料罐。
[0052]图3A是已被更改成容纳本发明的马桶和废水系统的装运集装箱的图像。
[0053]图3B是示出马桶、小便池、水槽的装运集装箱的内部隔间的图像。
[0054] 图3C是装运集装箱的另一个视图，其示出了位于装运集装箱顶表面（有效顶棚） 上的光伏太阳能电池，并且示出了每个隔间的后墙中的窗户。
[0055] 图4A是四人社区马桶的平面布置图。
[0056] 图4B是沿着截面A-A的四马桶系统的正视平面图。
[0057] 图5A是以分解图示出部件级的40升反应器设计的图。
[0058] 图5B是示出当40升反应器设计为空的时的图。
[0059] 图5C是示出当40升反应器设计填充有废水并配备有5个阳极/6个阴极的电极 阵列时的图。
[0060] 图6A是示出模拟40升反应器中的流动特性的数值分析结果的图。
[0061] 图6B是示出当出口位置从图6A的位置改变时模拟40升反应器中的流动特性的 数值分析结果的正视图的图。
[0062] 图6C是示出模拟如图6B中所装配的40升反应器中的流动特性的数值分析结果 的后视图的图。
[0063] 图7是用于实验室规模试验中的电化学电池的一个实施方式的示意图。
[0064] 图8A、图8B和图8C是5个阳极6个阴极的电极阵列的图像。
[0065]图8D是以拆解形式示出两个阴极和一个双侧半导体涂覆阵列的台式规模的夹心 电极组合的图像。
[0066]图8E是从夹心阴极分离的双涂层大电极阳极的图像。
[0067]图8F是电极阵列的呈侧视图的图像。
[0068]图9A是单个钛金属板的图像，其两侧涂覆有一系列具有平均粒径为15nm的 Bi0x-Ti02的顶层的半导体。
[0069] 图9B是从侧向观察的10个阳极/II个阴极的阵列的图像。
[0070] 图9C是透视地观察的该阵列的图像。
[0071] 图10A是作为如图8E所示的单个半导体涂覆电极的深度的函数的化学元素分布 图。
[0072] 图10B是顺序涂覆过程的示意性表示，其包括每个层的摩尔比、沉积层的数量、用 于使用一系列金属氧化物在钛金属板上的顺序涂覆所制备的阳极中每层的退火的温度和 时间。
[0073] 图10C是示出5个阳极6个阴极的阵列的接线顺序的图。
[0074] 图11A是从Ti金属直接生长的Ti02纳米管阳极的图像。
[0075] 图11B是在Ti丝网上生长的1102纳米线的图像。
[0076] 图11C是示出具有18. 2nm的直径的纳米线的图像。
[0077] 图12A是示出电化学作用的示意图，由于界面氯化物氧化而在阳极与阴极之间通 过该电化学作用产生了活性氯类物质。
[0078] 图12B是示出夹心电极（阳极-阴极对）的俯视图的图像，该夹心电极在氧化期 间示出H2气泡的释放。
[0079] 图13A是示出在NaCl溶液的电解期间所测量的作为时间、[C11和外加电位的函 数的游离氯的释放的图。
[0080] 图13B是示出在NaCl溶液的电解期间所测量的作为通过电池的电荷、[C11和外 加电位的函数的游离氯的释放的图。
[0081] 图14A是在废水电解时，作为时间和氯化物浓度的函数的化学需氧量（C0D)的演 化的图（所施加的阳极电位：3VNHE)。
[0082]图14B是在废水电解时，作为具体通过的电荷和氯化物浓度的函数的化学需氧量 (C0D)的演化的图（所施加的阳极电位：3VNHE)。
[0083]图14C是示出在城市废水的电化学氧化期间发生的电化学过程同时伴有氢气生 成的示意图。
[0084] 图14D是示出在城市废水中作为外加电压和NaCl添加量的函数的C0D去除效率 的图。
[0085] 图14E是示出当盐溶液和具有不同电导率的城市废水在施加电压为2V下被处理 时的氢气生成速率与时间的变化的图。
[0086] 图15A是示出在废水在台式反应器中的电化学处理期间，作为氯化物浓度、[cr] 和外加电位的函数，铵离子（NH4+)浓度随时间变化的图。
[0087] 图15B是示出在废水在台式反应器中的电化学处理期间，作为氯化物浓度、[cr] 和外加电位的函数，硝酸盐离子（NCV)浓度随时间变化的图。
[0088] 图16是示出在使用有效电极面积=5. 4cm2时，作为废水电解中的平均电流的函 数的氢气生成速率、气体生成速率和氢气的体积分数的图。
[0089]图17A是在未稀释的新鲜人类尿液的氧化期间的电解槽的图像。
[0090] 图17B是当原始样品在台式电化学电池中被稀释4倍时在相同槽中的电解的图 像。
[0091] 图17C是示出在人类尿液的电解期间发生的电化学过程的示意图。
[0092] 图18A是示出稀释后的新鲜尿液（4倍稀释）在6小时电解期间的蛋白质变化和 碳水化合物浓度d的图，其中，电解液体积=55ml，阳极的有效电极面积是5. 4cm2并且外加 阳极电位是3VNHE。
[0093] 图18B是示出在经消化的尿液（即，化粪池）与具有废水的可变稀释液的电解期 间以及用于相同工作条件的消化期间的蛋白质的降解率的图。
[0094] 图19A是示出在20升的原型反应器中电化学处理加州理工学院的合成粪便72小 时之后的C0D的减少的图。60 %的C0D在6小时内被消除；然而，延长处理对彻底消除所有 化学需氧量（C0D)是必要的。残余的C0D被主要携带在更小分子量的有机酸例如甲酸和乙 酸中。
[0095] 图19B是示出在20升的原型反应器中电化学处理加州理工学院的合成粪便168 小时之后的C0D的减少的图。
[0096] 图19C是示出在168小时内存在的C0D和氯类物质的图。
[0097] 图19D是示出在168小时内存在的总有机碳的图。
[0098] 图20A是示出在电化学尿素降解反应结束时硝酸和甲酸生产水平的图，其中标准 Bi0x_Ti02电极与包括黄铜和青铜的替代性金属阴极配对。
[0099] 图20B是示出通过四极杆质谱在反应器的顶部空间测量的0)2生产水平的图。
[0100] 图20C是作为金属阴极组成的函数的尿素降解率和铵离子生产水平的图。
[0101] 图20D是示出通过四极杆质谱在反应器的顶部空间测量的作为金属阴极组成的 函数的H2气体生产速率的图。
[0102] 图21是示出本发明的某些特征部的示意图。
[0103] 图22A是光电化学反应系统的图像。
[0104] 图22B、图22C、图22D和图22E是光电化学反应室的不同视图。
[0105] 图23A是可以用作原型太阳能马桶的屋顶材料或壁板的更高效率的、增加功率输 出的包裹塑料层压三结结晶硅太阳能板的图像。
[0106]图23B是在较低的太阳能收集效率下工作的多晶硅常规光伏板太阳能电池阵列 的图像。
[0107] 图24是示出控制器的示意图，该控制器采用在记录于机器可读介质上的一组指 令下工作的通用可编程计算机。
[0108] 图25A是针对Bi0