本實用新型涉及一種公廁，具體涉及一種生物處理糞便的免沖水公廁。

背景技術(shù)：

人們生活水平的提高，也體現(xiàn)在對公廁的要求上，不僅要求干凈整潔還要求無臭無味。傳統(tǒng)的解決方式就是加大用水量，如在廁所中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，出廁人沖一次水，如廁人再沖一次水的現(xiàn)象。據(jù)每人每天平均排泄5—8次，每次用水6—12L計算，每人每天就需要30—60L水。2014年官方統(tǒng)計北京市的人口為2152萬，光北京市每天的沖廁水就需要65萬立方米—129萬立方米。這些水送到糞便污水處理廠，經(jīng)過除雜、過濾、厭氧、好氧、膜處理等工序處理成達(dá)標(biāo)排放水，所浪費的人民幣是一個可怕的數(shù)字。為了解決水資源浪費問題，從公廁入手，就應(yīng)運而生了各種免沖水公廁，免沖水公廁主要類型為塑料打包式公廁和生化降解式生態(tài)公廁。塑料打包式公廁需要一定數(shù)量的包裝材料(如塑料袋)，需要全部將糞水清運，處理時還需要全部解包，所以成本較高，而且塑料袋還是難降解物質(zhì)，給環(huán)境帶來了二次污染。另外在嚴(yán)寒的冬季，糞袋容易凍結(jié)，限制了應(yīng)用的地區(qū)和時節(jié)。生化降解式生態(tài)公廁是通過好氧微生物的生化降解作用對人糞尿就地進(jìn)行無害化、減量化和資源化處理，克服了打包式公廁的缺陷。如申請公開號CN105030129A中的混合料包括草木灰、除臭劑和干燥劑，通過混合料與糞便的混合直接制成有機肥，再通過有機肥自動打包裝置將有機肥打包，出來的就是一袋袋能夠直接使用的有機肥。眾所周知，糞便中含有大量的細(xì)菌，需要通過微生物高溫發(fā)酵一定時間，將其中的病原菌殺死，并使大分子的有機質(zhì)降解成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)才能稱為有機肥。此專利采用簡單的混合方式，沒有實現(xiàn)糞便的無害化、減量化和資源化處理。如申請公開號CN104563244A，雖然采用黑水虻處理，但采用黑水虻自動爬出的收集方法，眾所周知，黑水虻是一種昆蟲，成長速度不可能一樣，只有成熟的不再進(jìn)食的昆蟲才爬出，所以采用自動爬出的收集方法為延時處理法，效率低下，不能滿足公廁糞便處理的需求。

黑水虻(Hermetia illucens L.)，原產(chǎn)于美洲，目前在全世界廣泛分布，屬腐生性的水虻科昆蟲，能夠取食禽畜糞便和生活垃圾，生產(chǎn)高價值的動物蛋白飼料，因其繁殖迅速，生物量大，食性廣泛、吸收轉(zhuǎn)化率高，容易管理，從而進(jìn)行資源化利用，其幼蟲被稱為“鳳凰蟲”。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提供一種生物處理的免沖水公廁，它利用黑水虻幼蟲和微生物處理糞尿的方法，將公廁糞尿就地的快速的處理成生物有機肥和動物飼料，達(dá)到糞尿的無害化、減量化和資源化。

為了完成本申請的目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，該公廁包括：由地面分成的地上空間和地下空間，在地上空間設(shè)置有若干個廁便器，在正對著若干個廁便器下面的地下空間裝有黑水虻處理器和微生物反應(yīng)器，其中：在廁便器的底面裝有隔板，隔板將廁便器的底面分割成密封板和小便直排管，小便直排管的一端與廁便器的底面相通，小便直排管的另一端與微生物反應(yīng)器相通，密封板開啟后與黑水虻處理器的上方相通，在黑水虻處理器的下端裝有篩板，黑水虻處理器中裝有第一填料和在第一填料中接種的3日齡黑水虻幼蟲，第一填料為3日齡黑水虻幼蟲的食物；微生物反應(yīng)器裝在黑水虻處理器的下面，黑水虻處理器中的液體通過篩板進(jìn)入微生物反應(yīng)器中，在微生物反應(yīng)器中裝有用于處理尿液的第二填料，在每個廁便器的上方分別裝有紅外感應(yīng)器，紅外感應(yīng)器和密封板分別與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的微生物反應(yīng)器中還裝有溫度傳感器和濕度傳感器，在微生物反應(yīng)器的壁上還裝有加熱帶，溫度傳感器、濕度傳感器和加熱帶分別與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的微生物反應(yīng)器裝有攪拌葉片，攪拌葉片的一端裝有攪拌電機，攪拌電機帶動攪拌葉片在微生物反應(yīng)器內(nèi)旋轉(zhuǎn)，攪拌葉片的另一端裝有接料槽，接料槽的側(cè)壁上開有出料口，在微生物反應(yīng)器的上方與填料倉相通，填料倉內(nèi)裝有第二填料和填料螺旋，填料螺旋將第二填料送入微生物反應(yīng)器中，攪拌電機和填料螺旋分別與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述小便直排管的另一端裝有緩沖盤，廁便器為直通式坐便器、蹲便器或小便器；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的黑水虻處理器為抽屜，該抽屜從小便直排管的側(cè)壁推拉到操作間,在操作間內(nèi)裝有用于推拉抽屜的導(dǎo)軌，在操作間與地面的接觸面裝有活動蓋板；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的活動蓋板正上方的公廁內(nèi)還裝有吊裝行車，吊裝行車行走到正對著黑水虻處理器的正上方，將黑水虻處理器吊出操作間，活動蓋板和吊裝行車分別與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的生物處理的免沖水公廁還包括：送風(fēng)機和送風(fēng)管,送風(fēng)機裝在生物處理的免沖水公廁的墻壁外，送風(fēng)管的一端與送風(fēng)機相連，送風(fēng)管的另一端通向公廁的地上空間內(nèi)，送風(fēng)機與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞；

本實用新型的一種生物處理的免沖水公廁，其中：所述的生物處理的免沖水公廁還包括：排風(fēng)風(fēng)機、凈化塔、排氣管和供氣管，供氣管裝在公廁的地上空間內(nèi)，它的一端與微生物反應(yīng)器相通，另一端與公廁的地上空間相通；排氣管的一端與微生物反應(yīng)器相通，排氣管的另一端依次與凈化塔和排風(fēng)風(fēng)機相連，在凈化塔內(nèi)裝有生物炭，排風(fēng)風(fēng)機與PLC控制柜進(jìn)行信號相互傳遞。

本實用新型的有益效果是

1、人糞尿采用黑水虻幼蟲和微生物聯(lián)合處理，大大提高了處理效率和速度；特別是糞便，經(jīng)過黑水虻腸道的再次消化和排出，7天就可以將自身體重的6倍—8倍的糞便轉(zhuǎn)化成黑色沙粒狀的有機肥；

2、采用黑水虻幼蟲和微生物聯(lián)合處理可以就地將人糞尿轉(zhuǎn)化成含抗菌肽的蛋白飼料和有機肥；

3、黑水虻幼蟲體中含有37％的粗蛋白質(zhì)，30％的氨基酸,32％的粗脂肪，是理想的動物飼料，可以代替進(jìn)口魚粉；

4、黑水虻體內(nèi)含有抗菌肽，作為動物飼料，可以減少動物飼喂的抗生素量；

附圖說明

圖1為本實用新型的生物處理的免沖水公廁的側(cè)向剖面示意圖；

圖2為圖1的正向剖面示意圖。

在圖1和圖2中，標(biāo)號1為地面；標(biāo)號2為廁便器；標(biāo)號3為緩沖盤；標(biāo)號4為密封板；標(biāo)號5為溫度傳感器；標(biāo)號6為濕度傳感器；標(biāo)號7為攪拌電機；標(biāo)號8為導(dǎo)軌；標(biāo)號9為攪拌葉片；標(biāo)號10為黑水虻處理器；標(biāo)號11為第二填料；標(biāo)號12為紅外感應(yīng)器；標(biāo)號13為小便直排管；標(biāo)號14為加熱帶；標(biāo)號15為篩板；標(biāo)號16為送風(fēng)機；標(biāo)號17為送風(fēng)管；標(biāo)號18為排氣管；標(biāo)號19為凈化塔；標(biāo)號20為排風(fēng)風(fēng)機；標(biāo)號21為供氣管；標(biāo)號22為出料口；標(biāo)號23為接料槽；標(biāo)號24為吊裝行車；標(biāo)號25為操作間；標(biāo)號26為隔板；標(biāo)號27為填料倉；標(biāo)號28為填料螺旋；標(biāo)號29為活動蓋板；標(biāo)號30為微生物反應(yīng)器；標(biāo)號31為PLC控制柜。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型的生物處理的免沖水公廁包括：由地面1分成的地上空間和地下空間，在地上空間設(shè)置有若干個廁便器2，廁便器2為直通式坐便器、蹲便器或小便器。在正對著若干個廁便器2下面的地下空間裝有黑水虻處理器10和微生物反應(yīng)器30，在廁便器2的底面裝有隔板26，隔板26將廁便器2的底面分割成密封板4和小便直排管13，小便直排管13的一端與廁便器2的底面相通，小便直排管13的另一端裝有緩沖盤3，它與微生物反應(yīng)器30相通。密封板4開啟后與黑水虻處理器10的上方相通，黑水虻處理器10為抽屜，該抽屜從小便直排管13的側(cè)壁推拉到操作間25,在操作間25內(nèi)裝有用于推拉抽屜的導(dǎo)軌8，在操作間25與地面1的接觸面裝有活動蓋板29?；顒由w板29正上方的公廁內(nèi)還裝有吊裝行車24，吊裝行車24行走到正對著黑水虻處理器10的正上方，將黑水虻處理器10吊出操作間25，活動蓋板29和吊裝行車24分別與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。在黑水虻處理器10的下端裝有篩板15，黑水虻處理器10中裝有第一填料和在第一填料中接種的3日齡黑水虻幼蟲，第一填料為3日齡黑水虻幼蟲的食物，它是經(jīng)EM菌處理過的麩皮或米糠，或麩皮和米糠的混合物，上述混合物與EM菌的重量比為1000:1；微生物反應(yīng)器30裝在黑水虻處理器10的下面，黑水虻處理器10中的液體通過篩板15進(jìn)入微生物反應(yīng)器30中，在微生物反應(yīng)器30中裝有用于處理尿液的第二填料11，第二填料11包括：長度小于5mm的秸稈、稻草、鋸末、雜草中的一種或幾種的混合物和菌劑，菌劑為EM菌和城市垃圾處理固體專用菌，EM菌和城市垃圾處理固體專用菌的重量比為1:1，上述混合物和菌劑的重量比為1000:1。在每個廁便器2的上方分別裝有紅外感應(yīng)器12，紅外感應(yīng)器12和密封板4分別與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。

如圖1所示，微生物反應(yīng)器30中還裝有溫度傳感器5和濕度傳感器6，在微生物反應(yīng)器30的壁上還裝有加熱帶14，溫度傳感器5、濕度傳感器6和加熱帶14分別與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。如圖2所示，微生物反應(yīng)器30裝有攪拌葉片9，攪拌葉片9的一端裝有攪拌電機7，攪拌電機7帶動攪拌葉片9在微生物反應(yīng)器30內(nèi)旋轉(zhuǎn)，攪拌葉片9的另一端裝有接料槽23，在接料槽23的側(cè)壁上開有出料口22。在微生物反應(yīng)器30的上方與填料倉27相通，填料倉27內(nèi)裝有第二填料11和填料螺旋28，填料螺旋28將第二填料11送入微生物反應(yīng)器30中，攪拌電機7和填料螺旋28分別與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。

如圖2所示，生物處理的免沖水公廁還包括：送風(fēng)機16和送風(fēng)管17,送風(fēng)機16裝在生物處理的免沖水公廁的墻壁外，送風(fēng)管17的一端與送風(fēng)機16相連，送風(fēng)管17的另一端通向公廁的地上空間內(nèi)，送風(fēng)機16與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。

如圖2所示，生物處理的免沖水公廁還包括：排風(fēng)風(fēng)機20、凈化塔19、排氣管18和供氣管21，供氣管21裝在公廁的地上空間內(nèi)，它的一端與微生物反應(yīng)器30相通，另一端與公廁的地上空間相通；排氣管18的一端與微生物反應(yīng)器30相通，排氣管18的另一端依次與凈化塔19和排風(fēng)風(fēng)機20相連，在凈化塔19內(nèi)裝有生物炭，排風(fēng)風(fēng)機20與PLC控制柜31進(jìn)行信號相互傳遞。

篩板15為0.1mm的楔形篩板。0.1mm的楔形篩板的底板將處理反應(yīng)器分為上下2層，上層為黑水虻處理器10，下層為微生物處理器30。黑水虻處理器10中填裝有經(jīng)EM菌液處理過的填料，填料：EM菌液為1000:1，填料高度為5—7cm，填料為麩皮或米糠，或麩皮和米糠的混合物。填料的初始含水率為25％—30％，填料中接種有3日齡的黑水虻幼蟲。填料既是黑水虻生存的場所，又是糞便不足時的黑水虻的食料。

微生物反應(yīng)器30中安裝有攪拌裝置、溫度傳感器5、濕度傳感器6、出料口22、接料槽23、填料倉27、填料螺旋28。攪拌裝置包括攪拌電機7和攪拌葉片9。微生物反應(yīng)器30中裝填有填料和菌劑，填料為長度小于5mm的秸稈、稻草、鋸末和雜草的一種或幾種的混合物；菌劑為EM菌和城市垃圾處理固體專用菌。EM菌和城市垃圾處理固體專用菌的重量比為1:1，填料和菌劑的重量比為1000:1。EM菌和城市垃圾處理固體專用菌購自于山東蘇柯漢生物工程有限公司。

排氣系統(tǒng)包括排風(fēng)管路18、凈化塔19和排風(fēng)風(fēng)機20。凈化塔19中裝填有生物炭。

加熱帶14固定在微生物反應(yīng)器30的內(nèi)壁，當(dāng)反應(yīng)器中物料的溫度低于45℃時，加熱14帶開始工作，對微生物反應(yīng)器30中的物料進(jìn)行加熱。

免沖水公廁的具體使用流程為，

當(dāng)人如廁時，坐/蹲/站到廁便器2上/前時，紅外感應(yīng)器12通過PLC控制柜31打開密封板4，大便通過密封板4落入黑水虻處理器10內(nèi),小便通過小便直排管13流入微生物反應(yīng)器30中，黑水虻處理器10中存留著大于0.1mm的固體物質(zhì)，如：大便和手紙存留在黑水虻處理器10中，小于0.1mm的固體物質(zhì)和液體通過黑水虻處理器10的底部的0.1mm的楔形篩板15的縫隙流入微生物反應(yīng)器30中。黑水虻處理器10中接種有3日齡的黑水虻幼蟲。留在黑水虻處理器10中的大便和部分手紙作為黑水虻幼蟲的食物而進(jìn)入黑水虻的體內(nèi)進(jìn)行消化，能被黑水虻消化的大便和手紙，轉(zhuǎn)化成能量使黑水虻發(fā)育長大，不能被黑水虻消化的部分，被黑水虻排出體外，成為黑色沙粒有機肥。7天之后，即黑水虻幼蟲長到10日齡時，打開黑水虻處理器10前方的操作間25上方的活動蓋板29，抽出黑水虻處理器10，通過吊裝行車24將黑水虻處理器10提升至地面1上,隨后將黑水虻處理器10中的內(nèi)容物倒入黑水虻分離機中進(jìn)行黑水虻幼蟲、有機肥和殘渣的分離。然后，在黑水虻反應(yīng)器10中重新裝填上經(jīng)EM菌處理過的填料和接種上3日齡的黑水虻幼蟲，通過吊裝行車24放入活動蓋板29下面操作間25的軌道8上，并由人工安裝在廁便器2底部，再次進(jìn)行下一階段的處理。分離后的黑水虻成蟲經(jīng)清洗、消毒和低溫干燥處理，售給飼料公司做蛋白飼料，有機肥售給農(nóng)場種植有機蔬菜，殘渣如衛(wèi)生巾等送填埋場進(jìn)行衛(wèi)生填埋。

通過黑水虻處理器10的底板上楔形篩板15流進(jìn)微生物反應(yīng)器30中的小于0.1mm的固體物質(zhì)和液體以及從小便直排管13送來的尿液，在攪拌電機7和攪拌葉片9的作用下，和填料、菌劑均勻混合，成為發(fā)酵料。發(fā)酵料在菌劑的作用下，于45℃—60℃和含水率為30％—65％的條件下共同進(jìn)行發(fā)酵處理。通過發(fā)酵，發(fā)酵料中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化成氣體和腐殖質(zhì)，氣體包括二氧化碳和氨氣等。當(dāng)溫度低于45℃時，溫度傳感器5通過PLC控制柜31打開固定在微生物反應(yīng)器30內(nèi)壁上的加熱帶14，加熱帶14開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到45℃時，加熱帶14停止加熱；當(dāng)溫度高于60℃，溫度傳感器5通過PLC控制柜31打開攪拌電機7，攪拌電機7帶動攪拌葉片9進(jìn)行攪拌散熱。當(dāng)微生物反應(yīng)器30中的含水率超過65％時，濕度傳感器6通過PLC控制柜31開啟填料螺旋28，填料螺旋28開始運轉(zhuǎn)，自動將填料倉27中的第二填料11補充添加到微生物反應(yīng)器30中，每次補充添加時間為1分鐘，1分鐘后，填料螺旋28自動關(guān)閉，攪拌電機7帶動攪拌葉片9將物料攪拌均勻。

發(fā)酵過程中，產(chǎn)生的氣體如二氧化碳和氨氣等氣體在排風(fēng)風(fēng)機20的抽吸下，通過排風(fēng)管18，進(jìn)入凈化塔19中，凈化塔19中裝有生物炭，在生物炭的吸附作用下，氨氣等有害氣體被吸附截留，凈化后的氣體達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)過4個月到6個月的發(fā)酵后，打開接料槽23側(cè)壁的出料口22，在攪拌作用下，物料被送進(jìn)接料槽23中，作為有機肥料使用。

在廁便器2的后上方，安裝有EM菌液瓶，廁便器2的上沿下方，安裝有EM菌液噴頭，通過PLC控制柜31的控制，每小時噴灑一次，每次5mL，用以控制臭味的產(chǎn)生。

地面上的公廁中裝有空間送風(fēng)管17和送風(fēng)機16，通過室外的送風(fēng)機16和送風(fēng)管17為公廁送入新鮮空氣；地面下的微生物反應(yīng)器30裝有供氣管21，用以滿足黑水虻幼蟲和微生物對氧氣的需求。

以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本實用新型的精神的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。