专利名称：粪便资源化免冲水生态厕所的制作方法
粪便资源化免冲水生态厕所本发明涉及将人粪尿就地资源化、无害化处理并制成有机肥的方法及相应的免冲水生态厕所，粪便资源化、无害化的机理是通过高效有益好氧微生物对人粪尿的生化降解、 高温发酵灭菌来实现的，同时通过有开合装置的厕具、堆肥辅料封堵臭味实现的粪便资源化免冲水生态厕所。目前在中国使用的厕所主要有三种形式；即旱厕，也就是我们通常称的茅厕；冲水式厕所和打包式免冲水厕所。旱厕主要存在于我国的乡村、城镇以及城市的部分地区，旱厕具有将男女分开、将粪便集中的基本功能。目前中国的旱厕尚无完备的防渗与覆盖措施，所以污染水体和空气是旱厕的必然结果。旱厕还是蚊蝇和其他病原的孳生与孵化之地，极易通过水体和蚊蝇的直接和间接接触传染疾病，此外该厕所还有刺激性臭味。冲水式厕所通常称为水厕，是目前城市中最多采用的厕所。人粪尿的清运需要通过水和下水道的加入来完成。一份人粪尿往往要动用一百份的水进行清运与便池清洗。人粪尿与水的混合物需要进入化粪池暂存或直接进入下水道管网输送到远至数十公里的污水处理厂进行集中处理。进入污水处理厂的第一步就是将固体与液体进行再分离。然后才能够进行后续的处理工艺。分离之后的固体主要是人的大便。如果分离后的粪便处理不好， 又是一污染源。而处理之后的水也要通过消毒才能进行安全排放。水厕完成了混合-分离-处理这个矛盾性的循环。下水道系统浪费了大量的水资源，下水道系统的建立需要大量的投资，同时还需要支付昂贵的日常运行和维护费用。打包式免冲水厕所是将粪便用塑料袋进行打包，将男厕的小便池的尿液进行单独收集。这种形式的厕所省去了冲水的这个环节，但是在厕所当中没有实现人粪尿就地资源化与无害化处理。其后续运输机粪便处理还存在许多问题和潜在的危险。旱厕和打包式免冲水厕所没有对人粪尿的现场无害化、减量化和资源化处理提供一体化解决方案，人粪尿离开厕所后尚属公害源。现行旱厕对人粪尿的非标准化和非规范化处理带来了卫生、环境和生态隐患。这种公害可以在清远和最终处理时变成了公害事实。 而水厕浪费了大量的水资源。水厕虽对人粪尿提供了最终的解决方案，但是其昂贵的配套设施，如下水道管线、泵站和污水处理厂是其不可持续发展的重要事实。所有现今投入使用的厕所，都没有采用对人粪尿资源化处理的解决方案，更没有实现人粪尿资源化处理的解决方案、更没有实现人粪尿就地全面无害化处理的理念。人粪尿当中含有大量的细菌。如果处理不好，是疾病的传播源。人粪尿的疾病传播可有以下途径进行传播1、人粪尿流淌火渗透到地表水体或地下水体，通过 直接饮用或间接饮用或间接食用农作物进行疾病传播。2、通过直接接触进行疾病传播。人粪尿当中含有大量的氮磷钾和微量元素。一旦进入各种水体就会直接引起污染。人粪尿在厌氧条件下会产生直接污染空气的氨气、硫化氢和直接加剧温室效应的甲烷等其他多种有害气体。然而，任何植物的生长都离不开氮磷钾等营养物质。工业化社会为此建立了千万座化肥厂为农牧林业提供肥源。以北京1200万人口计算，人粪尿每年排泄出去氮的总量相当于100多万吨尿素。如果人粪尿不经有效处理，不但引起污染，而且还会流失大量的资源。本 发明的目的在于提供一种将人粪尿就地无害化与资源化处理并制成有机肥的方法，将废物转化成资源。在粪便资源化免冲水生态水厕所当中，人粪尿当中的氮磷钾等经过有益微生物的分解与合成，转化成了稳定的有机肥。本发明的另一目的是提供一种能够将人粪尿现场无害化与资源化处理的粪便资源化免冲水生态水厕所，该厕所不但可以将人粪尿在厕所储存期间的刺激性臭味去除，还可以将人粪尿就是资源化、无害化和减量化处理。为了实现本发明的上述目的，本发明采用的技术方案为在粪便资源化免冲水生态厕所当中，人排泄出来的粪便与尿液直接进入生化反应器而不需要冲水或者需要很微量的水。生化反应器里面的生化填料与人粪尿通过机械装置进行定期混合，使生化填料与人粪尿里面的有益微生物大量繁殖，人粪尿与生化填料的混合物给大量繁殖的有益微生物提供等量的营养，这样，有益微生物在繁殖期间消耗人粪尿当中的有害不稳定物质，综反应为二氧化碳、水和腐殖质，这些物质不产生臭味，并可以成为稳定的无臭有机物质-有机肥。在生化反应器内，生化填料包括有益微生物和填料，其组成及重量百分比为1)生化填料复合菌种所述的生化填料复合菌种为0-5%的细菌，0-5%真菌或0-5%放线菌一种或几种的组合2)填料 60%-95%3)成熟堆肥 4%-20%本发明粪便资源化免冲水生态厕所采用上述方案后具有以下有益效果目前厕所装备的水箱多为13升，每人每天平均需要排泄5-8次大小便。如此推算， 每人每天消耗65-104升水。以北京1200万人口推算，其中800万人口使用水厕，那么每年要消耗1.898-3. 0368亿立方米的水。在以上的计算当中，给水管道和厕所的泄露尚未计算在内。密云水库的总库容也只有16. 15亿立方米，平均年蓄洪量也只有6亿立方米。这既是说，用于冲洗厕所的水节约下来，那么对于人类的可持续发展将起到重要意义。而粪便资源化免冲水生态厕所完全实现了这一节水目的。人粪尿当中含有大量的氮磷钾和微量元素。一旦进入各种水体就会直接引起污染。 人粪尿在厌氧条件下会产生直接污染空气的氨气、硫化氢和直接加剧温室效应的甲烷等其他多种有害气体。然而，任何植物的生长都离不开氮磷钾等营养物质。工业化社会为此建立了千万座化肥厂为农牧林业提供肥源。以北京1200万人口计算，人粪尿每年排泄出去氮的总量相当于100多万吨尿素。如果人粪尿不经有效处理，不但引起污染，而且还会流失大量的资源。在粪便资源化免冲水生态厕所当中，经过处理，人粪尿当中的氮磷钾等经过有益微生物的分解与合成，转化成了稳定的有机肥。有机肥同氮磷钾一样都是农牧林业生产和促进生态良性循环必不可少的资源。各种农牧林作物和生态种群离不开氮磷钾和有机肥。
图中1为自然通风装置图。2为强制通风装置图。3为通风管道图。4为生化填料箱图。5为厕所室图。6为小便器图。7为蹲便器图。8为红外感应器图。9为强制通风装置图。10为处理室图。11为分料装置图。12为开合挡板图。13为开合控制装置图。14 为尿液管道图。15为生化反应室图。16为行走轮图。17为温度传感器图。18为电机图。 19为加热装置图。20为出料口图。21为搅拌装置图。
权利要求
1.粪便资源化免冲水生态厕所其特征在于将人排泄出来的粪尿在不需要冲水或者很微量的水冲洗后直接进入生化反应器，生化反应器的生化填料与人粪尿通过机械装置进行定期混合，使生化填料与人粪尿里面的有益微生物大量繁殖，人粪尿与生化填料的混合物给大量繁殖的有益微生物提供等量的营养，使有益微生物在繁殖期间消耗人粪尿当中的有害于不稳定物质，生成无臭、稳定二氧化碳、水和腐殖质，并进一步转化为有机肥；其中生化填料包括1)生化填料复合菌种所述的生化填料复合菌种为0-5%的细菌，0-5%真菌或0-5%放线菌一种或几种的组合2)填料60% -95%3)成熟堆肥4%-20%
2.粪便资源化免冲水生态厕所其特征在于上述地面上的厕所室壁上固设有生化填料箱，其下端出口穿过厕所室地面，置于生化反应器上方并设有填料粉料装置。
3.粪便资源化免冲水生态厕所其特征在于所述生化反应器为一上面开口的箱体形，其下面设有行走轮，起内部设有包括电机的搅拌装置，其内底部的隔层空心管内设有加热装置、湿度传感器和温度传感器；其下侧部设有生化反应器卸料口。
全文摘要
本发明涉及将人粪尿就地资源化、无害化处理并制成有机肥的方法及相应的免冲水生态厕所，粪便资源化、无害化的机理是通过高效有益好氧微生物对人粪尿的生化降解、高温发酵灭菌来实现的，同时通过有开合装置的厕具、堆肥辅料封堵臭味实现的粪便资源化免冲水生态厕所。本发明不仅节约用水，节约管道铺设费用，同时更实现了粪便的无害化、资源化，符合国家低碳环保的可持续发展路线。
文档编号E03D11/02GK102167447SQ201010263449
公开日2011年8月31日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者徐福生, 王福海, 郭永林, 高霄阳 申请人:北京隆润生态科技发展有限公司, 隆润新技术发展有限公司