两种预处理方法处理源分离尿液实验研究

满足长时间,多人次的载人航天任务,研发高效,无毒,易存储、低成本的新型预处理剂或新型预处理技术已成为该技术发展的必然趋势,但目前我国对尿液预处理技术的研究较少,远远无法满足未来对该技术的应用要求,亟需加强该方面的研究工作。针对目前尿液预处理阶段预处理剂存在的问题,本文进行了两种预处理方法的研究。通过研究满足高效,无害,易存储及节约成本要求的新型预处理稳定剂来替代原有预处理稳定剂,并通过实验确定了其相应的最佳应用参数;此外,针对当前预处理技术存在的水回收利用率低的缺陷,进行了基于电催化氧化技术的新型尿液预处理技术的研究,通过实验获得其应用的最优参数;并进行了两种方法的系统设计和经济分析,以期为该新型预处理剂或电催化氧化预处理技术的实际应用提供重要依据。1.2 空间站源分离尿液预处理技术的研究进展1.2.1 源分离尿液及其组分源分离技术是指在源头将粪便和尿液单独收集、输送、处理和利用的技术。在航天密闭系统中,其尿液单独收集的技术即为源分离技术,所得尿液即为源分离尿液。尿液是由人体肾脏从血液中渗滤出来并经泌尿系统排出的复杂混合物。健康成年人每人每天的尿液产生量约为1-1.5L,大约分4-5次进行[9]。在尿液组分中除含有97%左右的水分外,还含有大量的其他物质。在针对尿液成分的研究中指出,人类尿液中大约含有158种不同的化学成分[10],这些成分大致可归类为电解质,含氮化合物、维生素、激素、有机酸、和其他有机化合物,其中含量最多的物质有尿素、尿酸、各种无机盐、以及蛋白质等[11]。由于尿液中大量水分的存在,在长期载人航天任务中,实现尿液中水的回收利用,不仅能为长期飞行任务提供源源不断的水源,而且可以降低发射成本。因此,实现尿液中水分的回收利用在载人航天领域具有重要的意义。1.2.2空间站源分离尿液预处理的目的由于尿液成分复杂,尿液在存储期间极易发生变化,从而影响预处理和蒸万方数据