專利名稱：一種源分離型的資源化無水生態(tài)廁所的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于衛(wèi)生裝置，具體涉及一種源分離型的資源化無水生態(tài)廁所。
背景技術(shù)：
目前較流行于市場(chǎng)上的無水或節(jié)水生態(tài)型廁所可分為四類。I)尿液單獨(dú)處理的循 環(huán)水沖洗型生態(tài)廁所，它是通過專門設(shè)計(jì)的分離裝置將尿液單獨(dú)收集起來，自動(dòng)加入專用藥劑去除異味后，回用于沖洗廁所；糞便干燥后可制成農(nóng)用肥料。它的優(yōu)點(diǎn)是可以使糞便資源化，但在使用過程中需少量補(bǔ)充水，日常管理要求比較高，糞便外運(yùn)會(huì)產(chǎn)生二次污染。2)糞尿混合處理的循環(huán)水沖洗型生態(tài)廁所，它是采用好氧生物處理法或膜法等，利用微生物的新陳代謝作用，最終將糞便降解為CO2和H2O,過程中產(chǎn)生的水經(jīng)處理后回用沖洗廁所，也可排入環(huán)境。它的優(yōu)點(diǎn)是糞尿一并處理，并可以回用沖廁，但仍需定期補(bǔ)水和定期清污，且污染物濃度會(huì)隨廁所的運(yùn)行逐步增高，導(dǎo)致其處理難度大，長期運(yùn)行的成本太高、處理效果普遍不理想。3)免水微生物堆肥型生態(tài)廁所，它可分為厭氧型和好氧型兩類，采用厭氧發(fā)酵或好氧堆肥工藝，糞便最終處理成有機(jī)肥或土壤改良劑。其優(yōu)點(diǎn)是無殘?jiān)?、無水，但其不足是處理時(shí)間長、臭味濃、衛(wèi)生狀況差、占用空間大。4)免水生物降解型生態(tài)廁所，它采用專門培育的微生物菌種處理糞便，將大分子有機(jī)物降解為糖、脂肪酸和氨基酸等小分子有機(jī)物，糞便減量化時(shí)間短、效率高，目前在市場(chǎng)上推廣較熱，但該型廁所受到糞尿比例的限制，如尿液比例過高，影響菌群的生長活性和高效降解；另外其菌種需定期更換且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有完全無水、資源化、維護(hù)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染等特點(diǎn)的源分離型的資源化無水生態(tài)廁所。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，包括源分離系統(tǒng)和干生物反應(yīng)器；所述源分離系統(tǒng)包括便器、位于便器下方向前傾斜的傳送帶、位于傳送帶下方的集尿箱、與集尿箱連通的尿液固氮提磷裝置；所述干生物反應(yīng)器包括三個(gè)豎立的反應(yīng)室，第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室位于第一反應(yīng)室的兩側(cè)，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有豎向的螺旋,第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室的下部通過一橫向的且位于所述傳送帶后端下方的螺旋輸送器連通，所述的螺旋輸送器設(shè)有開口與所述傳送帶后端對(duì)應(yīng)；第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室的上部均設(shè)有開口與第一反應(yīng)室連通；第一反應(yīng)室底部設(shè)有開口與第二反應(yīng)室的底部連通；第二反應(yīng)室上設(shè)有出料口。本發(fā)明還包括與所述尿液固氮提磷裝置連接的尿凈化單元。所述集尿箱內(nèi)置尿激酶在線收集裝置，該裝置包括管狀殼體，殼體內(nèi)設(shè)有換熱盤管，并填充陽離子樹脂，樹脂量的配置按一周尿液量和樹脂量為(100-1000) I的比例設(shè)置，換熱盤管的進(jìn)口和出口分別與小型制冷裝置連接構(gòu)成小型冷藏系統(tǒng)，殼體的兩端設(shè)有進(jìn)尿口和出尿口，殼體上設(shè)有插入到殼體內(nèi)部的溫度在線探頭，殼體外壁包裹有保溫層。所述的尿液固氮提磷裝置包括依次間隔的固氮反應(yīng)槽、固氮沉淀槽、裝有沸石粉的吸附槽和溢流槽，槽與槽之間設(shè)有上下錯(cuò)位的連通孔，固氮反應(yīng)槽上設(shè)有自動(dòng)加藥器，并設(shè)有與尿激酶在線收集裝置的出尿口連接的尿液進(jìn)口，溢流槽上設(shè)有尿液出口。所述傳送帶后端的下部設(shè)有刮便器。本發(fā)明的特點(diǎn)是可利用傳送帶將糞便和尿液自動(dòng)分離，利用集尿箱和尿激酶在線收集裝置收集尿激酶，利用尿液固氮提磷裝置提取和收集尿液中的氮和磷，利用尿凈化單元將剩余的尿液進(jìn)一步處理達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)的要求，直接排放。同時(shí)利用干生物反應(yīng)器將糞便與輔料混合充分并形成兼氧、好氧的生物環(huán)境產(chǎn)生好氧堆肥，達(dá)到減量化、無害化、資源化的目的。本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有生態(tài)型廁所的不足，可實(shí)現(xiàn)糞便尿液源頭分離、實(shí)時(shí)在線收集尿激酶原料、尿液實(shí)時(shí)固氮提磷、糞便制取生物有機(jī)肥，具有完全無水、 資源化、維護(hù)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、無使用人數(shù)限制、無臭、衛(wèi)生狀況好、處理效果佳、占用空間少等優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的右視圖。圖3是本發(fā)明中干生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中的尿激酶在線收集裝置的結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明中尿液固氮提磷裝置的結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明中尿凈化單元的結(jié)構(gòu)簡圖
具體實(shí)施例方式參見圖I-圖3，源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，包括源分離系統(tǒng)和干生物反應(yīng)器；所述源分離系統(tǒng)包括便器6、位于便器6下方向前傾斜的傳送帶I、位于傳送帶I下方的集尿箱3、與集尿箱3連通的尿液固氮提磷裝置4 ;傳送帶I坡度設(shè)計(jì)為1-10°，其與電機(jī)減速裝置2連接，傳送帶I后端的下部設(shè)有刮便器11 ;所述干生物反應(yīng)器包括三個(gè)豎立的反應(yīng)室8、18、19，第一反應(yīng)室18內(nèi)設(shè)有攪拌裝置9，第二反應(yīng)室19和第三反應(yīng)室8位于第一反應(yīng)室18的兩側(cè)，第二反應(yīng)室19和第三反應(yīng)室8內(nèi)均設(shè)有豎向的螺旋12，螺旋12與設(shè)在干生物反應(yīng)器上方的電機(jī)16連接，第一反應(yīng)室18內(nèi)的攪拌裝置9通過皮帶20與第二反應(yīng)室19內(nèi)的螺旋12連接，第二反應(yīng)室19的下端設(shè)有循環(huán)回料管15，在循環(huán)回料管15和第三反應(yīng)室8的下部之間通過一橫向的且位于所述傳送帶I后端下方的螺旋輸送器5連通，螺旋輸送器5的螺旋軸通過設(shè)在其上的皮帶輪17與電機(jī)13連接，螺旋輸送器5上設(shè)有漏斗14與傳送帶I后端對(duì)應(yīng)；第二反應(yīng)室19和第三反應(yīng)室8的上部分別設(shè)有開口 21、22與第一反應(yīng)室18連通；第一反應(yīng)室18底部設(shè)有開口 23與第二反應(yīng)室19的底部連通；第二反應(yīng)室19上設(shè)有出料口 7 ;生物反應(yīng)器上面向便器11的位置設(shè)有控制傳送帶I運(yùn)動(dòng)的傳感器10。所述集尿箱3內(nèi)置尿激酶在線收集裝置31，該裝置31如圖4所示，包括管狀殼體3103，殼體3103內(nèi)設(shè)有換熱盤管3106，并填充陽離子樹脂3105，樹脂量的配置按一周尿液量和樹脂量為(100-1000) I的比例設(shè)置，換熱盤管3106的進(jìn)口 3110和出口 3102分別與小型制冷裝置連接構(gòu)成小型冷藏系統(tǒng)，殼體3103的兩端設(shè)有進(jìn)尿口 3101和出尿口 3108，殼體3103上設(shè)有插入到殼體內(nèi)部的溫度在線探頭3109和用于固定在集尿箱3上的固定腳3107，殼體3103外壁包裹有保溫層3104。所述的尿液固氮提磷裝置4如圖5所示,包括依次間隔的固氮反應(yīng)槽44、固氮沉淀槽45、裝有沸石粉47的吸附槽46和溢流槽410，槽與槽之間設(shè)有上下錯(cuò)位的連通孔49，固氮反應(yīng)槽44上設(shè)有氧化鎂、碳酸鈉(或碳酸氫鈉、碳酸鈣)自動(dòng)加藥器42、43，并設(shè)有與尿激酶在線收集裝置31的出尿口 3108連接的尿液進(jìn)口 41，溢流槽410上設(shè)有尿液出口 48，固氮提磷裝置4內(nèi)部空間設(shè)置為O. 01-lm3。本發(fā)明還包括與所述尿液固氮提磷裝置4的尿液出口 48連接的尿凈化單元24，尿 凈化單元24如圖6所示，由設(shè)有折流板2402的厭氧反應(yīng)槽2403、設(shè)有微曝氣裝置2408和陶粒2405的微曝氣生化槽2404和溢流室2406串聯(lián)構(gòu)成，厭氧反應(yīng)槽2403和溢流室2406分別設(shè)有進(jìn)口 2401和出口 2407。本發(fā)明的工作原理人進(jìn)入廁所后，通過人體感應(yīng)傳感器10，啟動(dòng)傳送帶1，尿液通過坡度自流至集尿箱3，集尿箱3內(nèi)置尿激酶在線收集裝置31，尿液流經(jīng)樹脂組成的空間時(shí)，其尿激酶等原料級(jí)蛋白質(zhì)附集于樹脂，由人工按1-15天的周期進(jìn)行樹脂更換，收集的樹脂送入尿激酶專業(yè)廠家進(jìn)行尿激酶等的提取。與小型冷藏系統(tǒng)連接的換熱盤管3106用于吸收尿液的熱量，其溫度由溫度在線探頭3109檢測(cè)控制。尿液經(jīng)樹脂收集尿激酶原料后，流入尿液固氮提磷裝置4，當(dāng)尿液流入時(shí)通過自動(dòng)加藥單元42、43把氧化鎂、碳酸鈉混合按進(jìn)液量的O. 01%-1%投加，形成磷酸氨鎂沉淀并收集做為優(yōu)質(zhì)緩釋肥。剩余尿液經(jīng)尿凈化單元24處理后排放，由于厭氧反應(yīng)槽2403設(shè)置成折流形態(tài)，加上微曝氣生化槽2404，可在內(nèi)部形成兼氧、好氧循環(huán)交替的環(huán)境，達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)的要求，可以直接排放。糞便落在傳送帶I上,傳送帶I向尿液自流方向的反向運(yùn)動(dòng)，傳送帶的下端有刮便器11，由與傳送帶貼近小于I毫米的鐵片或不銹鋼片、塑料片等固定在傳送帶支架上來完成傳送帶上便渣、便潰的清除。因?yàn)橹亓ψ饔煤凸伪闫?1工作，糞便落入干螺旋輸送器5上的漏斗14中進(jìn)入干生物反應(yīng)器，干生物反應(yīng)器內(nèi)裝有由鋸末、米糠、竹炭粉(木碳粉)等組成的輔料，輔料通過第二反應(yīng)室19底部的循環(huán)回料管15落入螺旋輸送器5，由螺旋輸送器5推入第三反應(yīng)室8，第二和第三反應(yīng)室內(nèi)的螺旋12將輔料向上輸送，經(jīng)開口 21、22送入第一反應(yīng)室18內(nèi)，第一反應(yīng)室18的攪拌裝置9將輔料不斷攪拌，輔料再經(jīng)第一反應(yīng)室18底部的開口 23進(jìn)入第二反應(yīng)室19的底部，這樣就形成內(nèi)部立式循環(huán)和上下區(qū)域循環(huán)，使得糞便與輔料混合充分并形成兼氧、好氧的生物環(huán)境產(chǎn)生好氧堆肥，達(dá)到減量化、無害化、資源化的目的，干生物反應(yīng)器的按O. Ol-Im3的容積設(shè)置。干式生物反應(yīng)器內(nèi)部的攪拌在廁所被使用時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行I分鐘，而且在廁所長時(shí)間沒有人使用時(shí)，干式生物反應(yīng)器內(nèi)部的攪拌每隔90分鐘啟動(dòng)一次，每一次運(yùn)時(shí)間為30秒；干式生物反應(yīng)器下部的螺旋輸送器5與傳送帶I聯(lián)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，其特征是包括源分離系統(tǒng)和干生物反應(yīng)器；所述源分離系統(tǒng)包括便器、位于便器下方向前傾斜的傳送帶、位于傳送帶下方的集尿箱、與集尿箱連通的尿液固氮提磷裝置；所述干生物反應(yīng)器包括三個(gè)豎立的反應(yīng)室，第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室位于第一反應(yīng)室的兩側(cè)，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有豎向的螺旋，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室的下部通過一橫向的且位于所述傳送帶后端下方的螺旋輸送器連通，所述的螺旋輸送器設(shè)有開口與所述傳送帶后端對(duì)應(yīng)；第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室的上部均設(shè)有開口與第一反應(yīng)室連通；第一反應(yīng)室底部設(shè)有開口與第二反應(yīng)室的底部連通；第二反應(yīng)室上設(shè)有出料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，其特征是還包括與所述尿液固氮提磷裝置連接的尿凈化單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，其特征是所述集尿箱內(nèi)置尿激酶在線收集裝置，該裝置包括管狀殼體，殼體內(nèi)設(shè)有換熱盤管，并填充陽離子樹月旨，樹脂量的配置按一周尿液量和樹脂量為(100-1000) I的比例設(shè)置，換熱盤管的進(jìn)口和出口分別與小型制冷裝置連接構(gòu)成小型冷藏系統(tǒng)，殼體的兩端設(shè)有進(jìn)尿口和出尿口，殼體上設(shè)有插入到殼體內(nèi)部的溫度在線探頭，殼體外壁包裹有保溫層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，其特征是所述的尿液固氮提磷裝置包括依次間隔的固氮反應(yīng)槽、固氮沉淀槽、裝有沸石粉的吸附槽和溢流槽，槽與槽之間設(shè)有上下錯(cuò)位的連通孔，固氮反應(yīng)槽上設(shè)有自動(dòng)加藥器，并設(shè)有與尿激酶在線收集裝置的出尿口連接的尿液進(jìn)口，溢流槽上設(shè)有尿液出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，其特征是所述傳送帶后端的下部設(shè)有刮便器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種源分離型的資源化無水生態(tài)廁所，包括源分離系統(tǒng)和干生物反應(yīng)器；所述源分離系統(tǒng)包括便器、位于便器下方向前傾斜的傳送帶、位于傳送帶下方的集尿箱、與集尿箱連通的尿液固氮提磷裝置；所述干生物反應(yīng)器包括三個(gè)豎立的反應(yīng)室，第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室內(nèi)均設(shè)有豎向的螺旋，第二反應(yīng)室和第三反應(yīng)室的下部通過一橫向的且位于所述傳送帶后端下方的螺旋輸送器連通，所述的螺旋輸送器設(shè)有開口與所述傳送帶后端對(duì)應(yīng)。本發(fā)明具有完全無水、資源化、維護(hù)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、無使用人數(shù)限制、無臭、衛(wèi)生狀況好、處理效果佳、占用空間少等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/02GK102641092SQ20121002465
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者李新平 申請(qǐng)人:湖南海尚環(huán)境生物科技有限公司