專利名稱：處理人糞尿的活動(dòng)式系統(tǒng)的制作方法
處理人糞尿是外界區(qū)域的難題。這個(gè)問(wèn)題在只臨時(shí)需要儲(chǔ)便設(shè)施的地方特別嚴(yán)重。例如，臨時(shí)儲(chǔ)便設(shè)施不能很快地與工地的污水處理設(shè)施相連接。
提供臨時(shí)儲(chǔ)便設(shè)施的一種方案是予先制造可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站。可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站通常包括一殼室，在室內(nèi)的一個(gè)單獨(dú)的容器上面裝有一便池，糞尿從便池流入容器內(nèi)。但是，混合后的糞尿不能迅速分解，因而須要頻凡倒空這種儲(chǔ)便站。另外，從臨時(shí)儲(chǔ)便站取出的糞尿必須運(yùn)送到污水處理設(shè)施，在專門的系統(tǒng)中進(jìn)行處置或處理。收集在臨時(shí)儲(chǔ)便站中的糞尿通常放出很大的討厭臭味。而且，這種可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站通常很苯重，因而難于運(yùn)輸。
因而，須要一個(gè)能克服和消除上述問(wèn)題的處理糞尿的新系統(tǒng)。
本發(fā)明涉及一種在一可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站內(nèi)處理人糞尿的新系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括一底座和一置于底座上的外殼。底器內(nèi)有一混合承器包括一個(gè)用于從置于外殼內(nèi)的糞接收裝置接收糞的糞的入口，一個(gè)從該承器取走混合物的混合物出口和一個(gè)液體通道，從而，液體可通過(guò)液體通道從混合承器排出。一個(gè)混合裝置與該混合承器相連，以便將糞充分地暴露在空氣和水中，使糞混合，從而形成一種混合物。在底座內(nèi)裝一個(gè)尿處理裝置，該裝置包括一個(gè)從置于外殼中的尿授收裝置接收尿的尿入口;基質(zhì)，在該基質(zhì)上載有須氧的硝化菌;和一個(gè)液體產(chǎn)品出口。因此，用細(xì)菌對(duì)尿進(jìn)行處理，從而產(chǎn)生一種液體產(chǎn)物。在底座內(nèi)設(shè)置一液體貯存容器，用來(lái)接收從尿處理承器經(jīng)液體產(chǎn)物出口流出的液體產(chǎn)物和從混合承器經(jīng)液體通道排出的液體。一種適于運(yùn)輸該活動(dòng)式系統(tǒng)的裝置。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。該儲(chǔ)便站易于拆卸，可分成幾小部分從一處運(yùn)到另一處。此外，在使用時(shí)該儲(chǔ)便站把尿和糞分開(kāi)了，使糞進(jìn)行混合。處理尿中的銨離子使之硝化，以形成硝酸、亞硝酸和氮的氧化物，如NO2，NO3和NO4基。這種氮的硝化作用實(shí)際上減小了收集的尿放出的臭味。因?yàn)槟蚝图S是分別收集的，所以糞的混合速度可明顯增加。糞中的液體體積也明顯減小，這樣，可大量往糞中通氣。太陽(yáng)能換氣系統(tǒng)可進(jìn)一步加速這種通氣。因而，可顯著提高糞的混合速度。糞中的水分含量能得到控制，以便提高所收集的糞的混合速度。
附圖是本發(fā)明可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)的特征和其它細(xì)節(jié)將參照附圖予以具體描述并在權(quán)利要求中予以指出。顯然，本發(fā)明的具體實(shí)施方案用圖示表示并不作為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的本質(zhì)特征可用于不同的實(shí)施方案中，這沒(méi)有超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在


圖1所示的本發(fā)明內(nèi)一個(gè)實(shí)例中，可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10包括底座12。底座12包括墊板14，16，18，其高度是可調(diào)的，以便在碰到不同的地形時(shí)使底座基本上保持水平。此外，在底座12的外圓周上安裝有錨定螺栓22，24，26，以限制可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的移動(dòng)。在底座12內(nèi)裝有尿承器30，混合承器32和液體貯存容器34。階梯36靠近底座12以便到達(dá)底座的上部38。將扶手40固定在階綈表面42和支承壁44上。
支承壁44設(shè)置在底座地板46上。支承壁44圍成空間78，其大小足以立、座。支承壁的一部分裝有半透明的窗戶68。門92合適地懸掛在支承壁44內(nèi)，以便從外面進(jìn)入空間78內(nèi)。支承壁44是用耐風(fēng)雨的材料制造的，其強(qiáng)度足以支承頂箱84。例如，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯是一種合適的材料。
底座地板46可從底座12上取下。將防滑板48固定到底座地板46上防止打滑。底座地板的大小和形狀足以蓋住底座12。尿排泄入口50設(shè)置在底座地板46中并與尿承器30連通，用于排尿，防止把底座地板46弄臟。沖洗水排泄入口52設(shè)置在底座12上并與沖洗口排泄管54和沖洗水排泄出口56連通。沖洗水排泄入口52可將沖洗水58和其它清潔液體從底座12上排走。
頂箱84裝在支承壁44的上方，它具有上箱壁80和下箱壁82。頂箱84的大小和形狀足以蓋住支承壁44圍成的空間78。下箱壁82離地板78的距離足以讓中等身材的人舒適地站在圍成的空間78內(nèi)的底座地板48上。頂箱84盛有雨水和貯存的水86。頂箱排泄入口88設(shè)置在上箱壁80上，用于將水從上箱壁80的上面收集到頂箱84中。
在被圍成的空間78內(nèi)裝有護(hù)蓋便池100。在安裝護(hù)蓋便池100的地方也可換裝某個(gè)其它類型的便池。在一個(gè)實(shí)施例中，利用不用水的便池。在護(hù)蓋便池100的前面裝有便池階梯118，以防止男人站著將尿便入護(hù)蓋便池，這樣可保持便池座的清潔。護(hù)蓋便池100的前面的上部空間是受便池階梯118限制的。
護(hù)蓋便池100具有把尿和糞隔開(kāi)的隔板102。便盆104用合適的材料如聚四氟乙烯涂復(fù)，以減少糞尿在便盆104上的積存。將多孔網(wǎng)108放置在便盆104內(nèi)位于尿入口110的上方。尿入口110與尿承器30連通。護(hù)蓋隔板112位于便盆104的底部，當(dāng)人坐在護(hù)蓋便池100上使用便池時(shí)，便池座120與桿115聯(lián)接，使護(hù)蓋隔板112移至能夠使糞收集在糞承器入口114中的位置。護(hù)蓋便池100裝在臺(tái)的頂部116。糞承器32鄰近尿承器30。糞承器32的大小和形狀足以符合可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的使用條件。糞承器32位于護(hù)蓋便池100的下面。糞承器32包括窗式入口124，這樣便能從可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的外面接近糞承器32。在如圖所示的關(guān)閉狀態(tài)，蓋126蓋住糞出口128，以遮護(hù)糞承器32內(nèi)的混合的糞。最好用鉸鏈130將蓋126安裝到可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的壁44上。繞著鉸鏈130轉(zhuǎn)動(dòng)蓋126可將其打開(kāi)，從而能夠接近糞承器32內(nèi)的混合的糞131。在一個(gè)實(shí)施例中，利用裝在支承壁44外面的蓋的鉤環(huán)132使蓋保持在打開(kāi)狀態(tài)。糞承器32具有糞承器液體出口136，用于使液體從糞承器32排泄至液體儲(chǔ)存容器34內(nèi)。
本文所用的術(shù)語(yǔ)“混合”是指糞的分解，生成分解了的有機(jī)廢物，適于消毒后作肥料，或與土壤混合，作表土層，一旦糞開(kāi)始被混合，在糞層131暴露在足以保持使糞混合的條件的過(guò)程中，糞層131中的固態(tài)糞便的混合就繼續(xù)下去?；旌夏茏匀坏亻_(kāi)始，或通過(guò)使收集在糞承器32中的糞與合適的填充物如木屑相結(jié)合，充分通氣和排出糞層131中的水而引起混合。在從糞層131取出分解了的糞以前，糞承器32中的糞層131的細(xì)菌含量最好降低大約百分之九十五。
糞承器32所具有的容積足以容納在糞層131中混合所須用量的糞。在一個(gè)實(shí)施例中，糞承器32的容器大約70立方英尺。糞層131中的糞暴露在足以使糞混合的條件下，從而生成混合產(chǎn)物。足以使糞混合的條件包括以足以使糞床131中的糞基本上混合的速度使空氣通入糞層131。
間歇地將水加入到糞層131的上部，使糞層131的水分含量保持在適合于使糞層131混合的范圍。糞層131的水分含量保持在使糞混合從而生成混合產(chǎn)物的范圍。糞層131的水分含量最好保持在約65(重)%至約80(重)%之間。用間歇地往糞層131上部加水的方法，可使糞層131中的水分含量保持在適當(dāng)?shù)姆秶?。糞層131中的水分含量可用公知的方法確定。
糞層131的溫度保持適于使糞混合從而生成混合產(chǎn)物的范圍。糞層131的溫度最好保持在約18℃至約40℃之間。當(dāng)然，可采用其它裝置混合固態(tài)糞便。例如，可將蚯蚓放入糞層131，形成吃固態(tài)糞便的蚯蚓群，使固態(tài)糞便混合。
小便池138設(shè)置在鄰近護(hù)蓋便池100的內(nèi)壁140上。小便池138是傾斜的，以便把尿流引向小便池138的最低點(diǎn)，此處裝有小便池的排尿口144。小便池排放口144是足夠大的，它所處的位置足以使尿靠重力作用流入小便池排尿管146。小便池排尿管146與小便池承器入口148相連通。
尿承器30位于底座12內(nèi)的小便池138的下面。尿承器30的大小足夠在予定期間內(nèi)使用而不須要倒空。在一個(gè)實(shí)施例中，尿承器30的容積約為300加侖。尿承器30具有小便池進(jìn)口110和尿承器出口150。氮的硝化床152設(shè)置在尿承器30內(nèi)，其致密程度足以防止通過(guò)氮的硝化床152的尿分布不均或形成通道。
氮的硝化床152包括基質(zhì)，該基質(zhì)是需氧的硝化菌的載體，并且比較穩(wěn)定。一些合適的基質(zhì)還能保持足夠的水分含量，并可保證充分地通氣，維持需氧的硝化菌硝化收集在尿承器30內(nèi)的尿中的大部分銨離子。例如，合適的基質(zhì)包括沃土，木屑和其它纖維質(zhì)材料等。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，氮的硝化床152包括泥炭地。
由氮的硝化床152上的基質(zhì)承載的需氧的硝化菌的量足以硝化在可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的予期的使用條件下所收集的尿中的大部分銨離子。銨離子的氮的硝化作用使銨離子生成例如硝酸鹽或亞硝酸鹽。用培育原有的細(xì)菌或用人工將需氧的硝化菌放入氮的硝化床152的辦法，可使需氧的硝化菌進(jìn)入氮的硝化床152內(nèi)。例如，合適的需氧的硝化菌包括硝化桿菌，亞硝化毛桿菌等。
液體貯存容器34設(shè)置在尿承器30的下面。液體貯存容器34與尿承器出口150，糞承器液體出口136和排液口154連通。將排液口154設(shè)置在底座12內(nèi)，以便通過(guò)排放或使用泵(未表示)將貯存在液體貯存容器中的黑水156排出。
糞氣體出口158設(shè)置在糞承器32的上方。糞氣體出口158與排氣孔160連通。排氣孔160的大小和形狀足以確保糞承器32的通風(fēng)充分，以使糞層131的糞混合。排氣孔160的排氣口162在頂箱84上。糞層131產(chǎn)生的氣體從排氣孔160排出。
用換氣扇170將小便池138和護(hù)蓋便池100內(nèi)的氣體全部排出。安裝在排氣口162處的換氣扇170通過(guò)電線與太陽(yáng)能板166相連接。換氣扇170的排氣量足以給糞承器32換氣。在一個(gè)實(shí)施例中，換氣扇170的排氣量約為100英尺3/分。例如，一臺(tái)合適的換氣扇的工作直流電壓為12伏，電流為0.5安培，具有一個(gè)長(zhǎng)期蓄電池，以便保持連續(xù)地排氣。在一個(gè)實(shí)施例中，所用的換氣扇170是由Pabst公司制造的無(wú)刷電子勵(lì)磁開(kāi)關(guān)風(fēng)扇。使收集在糞承器32內(nèi)的糞混合所產(chǎn)生的臭氣基本上能從可運(yùn)輸?shù)馁A便站10內(nèi)排出。此外，在排氣口162的上方安裝有排氣網(wǎng)164，防止昆蟲(chóng)或其它小動(dòng)物進(jìn)入糞承器32。
用太陽(yáng)能電池板支架168將太陽(yáng)能電池板166支承在頂箱84上。太陽(yáng)能電池板166產(chǎn)生的電足以驅(qū)動(dòng)換氣扇170。在一個(gè)實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池板是由許多硅片組成的電池板。太陽(yáng)能電池板與陽(yáng)光成一合適的角度174，以便在各種天氣條件下充分吸收輻射能，驅(qū)動(dòng)換氣扇170。太陽(yáng)能電池板166設(shè)置在平臺(tái)173上。平臺(tái)173與樞軸175相連。樞軸175與上箱壁80相連，使太陽(yáng)能電池板166能繞樞軸175轉(zhuǎn)動(dòng)。
頂箱84具有出水口176。出水口176與具有調(diào)節(jié)裝置180的水管178相連。水管178與糞承器32相連。調(diào)節(jié)裝置180調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)噴嘴182添加到糞承器32的水量，使糞以適當(dāng)?shù)乃俣然旌?，防止糞過(guò)干或過(guò)濕。
運(yùn)輸可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10包括拆卸可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10和隨后把拆下的零件放入底座12。例如，用螺栓，螺釘或其它合適的連接件把底座地板46固定在底座12上。用螺釘、鉸鏈或易于拆裝的類似裝置把支承壁44連接到底座地板46上。此外，用螺釘、螺栓或十分易于拆裝的類似裝置把支承壁44沿著它們的垂直邊固定好。
在拆卸可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10時(shí)，將糞層131和氮的硝化床152從可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站取出，將液體貯存容器34和頂箱84中的液體排空，取出底座地板46，把拆下的可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10的零件堆放在底座12內(nèi)。可運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)便站10被拆開(kāi)后可用合適的裝置運(yùn)輸。例如，這種合適的裝置是一種平板卡車。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)判明、即只利用慣常的分析方法就能夠確定本說(shuō)明書(shū)中具體描述的本發(fā)明的具體實(shí)施例的許多替代結(jié)構(gòu)，這些替代結(jié)構(gòu)應(yīng)被包括在權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于混合糞和處理尿的活動(dòng)式系統(tǒng)，包括a)一個(gè)底座；b)一個(gè)置于底座上面的外殼；c)一個(gè)置于底座內(nèi)的混合承器，包括一個(gè)從置于外殼中的糞接收器裝置接收糞的糞入口，一個(gè)從糞承器取出混合產(chǎn)物的混合產(chǎn)物出口和一個(gè)液體通道，從而，液體可從混合承器通過(guò)液體通道流出；d)與混合承器相連的用于使糞充分地暴露在空氣和水中，以便使糞混合，從而生成混合產(chǎn)物的裝置；e)一個(gè)置于底座內(nèi)的尿處理承器，包括一個(gè)從置于外殼中的尿接收裝置接收尿的尿入口，基質(zhì)，由該基質(zhì)承載的需氧的氮的硝化菌和一個(gè)液體產(chǎn)物出口，從而，尿被細(xì)菌處理后，生成液體產(chǎn)物；f)一個(gè)置于底座內(nèi)的液體貯存容器，用于從尿處理承器通過(guò)液體產(chǎn)物出口接收液體和從混合承器通過(guò)液體通道接收排出的液體；和g)用于運(yùn)輸該活動(dòng)式系統(tǒng)的裝置。
2.按權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該混合裝置包括一個(gè)能夠產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)換氣扇的電能的太陽(yáng)能電池板。
3.按權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于，該太陽(yáng)能電池板以某一角度置于頂部，在該角度下足以產(chǎn)生電力供給換氣裝置，有足夠的電力使空氣從混合承器向該活動(dòng)式系統(tǒng)外面的大氣循環(huán)。
4.按權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，該太陽(yáng)能電池板安裝在一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)該太陽(yáng)能電池板的樞軸上，以使該太陽(yáng)能電池板朝向太陽(yáng)。
5.按權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一外殼地板，該地板包括一個(gè)與尿處理承器相連通的地板排泄口，以使液體排人尿處理承器，并防止把外殼地板表面弄臟。
6.按權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，外殼四壁和外殼頂是可拆開(kāi)的，以便能夠?qū)?chǔ)便站拆開(kāi)。
7.按權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該底座置于至少三塊用于調(diào)節(jié)該底座水平的可調(diào)支承塊上。
8.通過(guò)將糞和尿收集在一個(gè)處理容器中并將收集到的糞暴露在充足的空氣和水份中以便使糞混合的用于混合糞和收集尿的系統(tǒng)，改進(jìn)之處包括將承載需氧的氮的硝化菌的基質(zhì)設(shè)置在尿處理承器中，尿處理承器至少部分地與該混合承器隔開(kāi)，尿流經(jīng)尿處理承器，從而，當(dāng)尿流經(jīng)該基質(zhì)時(shí)，靠基質(zhì)上的細(xì)菌的作用生成液體產(chǎn)物。
全文摘要
一種用于混合糞和處理尿的新的活動(dòng)式系統(tǒng)，包括一個(gè)混合承器，該混合承器包括一個(gè)用于使糞暴露在充足的空氣和水中，使糞混合，從而生成混合產(chǎn)物的混合裝置；一個(gè)尿處理承器，該尿處理承器具有由基質(zhì)承載的需氧的氮的硝化菌，從而使尿被細(xì)菌處理，生成液體產(chǎn)物；一適合于運(yùn)輸該活動(dòng)式系統(tǒng)的裝置。
文檔編號(hào)C05F3/04GK1069308SQ92103689
公開(kāi)日1993年2月24日 申請(qǐng)日期1992年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月18日
發(fā)明者卡爾·R·林斯特龍 申請(qǐng)人:克萊夫厄斯·馬爾特朗公司