一种无水集便制肥环保厕所的制作方法

本发明涉及生物环保技术领域，具体涉及一种无水集便制肥环保厕所。

背景技术：

目前，在我国的内陆干旱地域的乡村和部分城镇，旱厕仍然被广泛采用，其结构简单，大多包括一个蹲坑和一个粪池，蹲坑直接与粪池相连接，且都是开放性的，贮粪池内堆积的粪便发酵后会产生氨、硫化氢、甲基硫醇等有害气体，严重影响空气质量；再者，由于粪便的淋溶性强，能通过地表径流污染地表水和地下水，使水体发黑变臭，导致水中的鱼类和其它生物死亡；此外，粪便中还有大量的病原微生物和寄生虫卵，如果不及时处理会变身为蝇，使环境中病原种类增多，菌量增大，使病原菌和寄生虫蔓延。

现有的旱厕改造处理的主要途径是将粪便无害化隔离，并作为发酵制肥的原料。然而上述改进方法大多存在存在结构复杂、购置成本较高、难以普及的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种无水集便制肥环保厕所，旨在解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种无水集便制肥环保厕所，包括自启闭集便装置和混合发酵制肥装置；其中，

所述混合发酵制肥装置包括台架、混合发酵仓、辅料仓和驱动装置，所述混合发酵仓设置于所述台架内，所述自启闭集便装置、所述辅料仓和所述驱动装置均设置于所述台架顶部；所述混合发酵仓包括发酵仓体和第一搅拌机构；所述辅料仓包括辅料仓体和第二搅拌机构；所述驱动装置包括壳体、踏板、连杆和传动单元，所述连杆穿过所述壳体、且所述连杆两端分别连接所述踏板和所述传动单元，所述传动单元分别连接所述第一搅拌机构和所述第二搅拌机构；

所述自启闭集便装置包括便盆和启闭装置，所述启闭装置包括脚踏开关、传动机构、弹性结构件和隔离板，所述便盆设置有排放口和供所述脚踏开关一端穿过的开关孔，所述排放口与所述隔离板适配；所述脚踏开关的一侧设置有齿条，所述传动机构包括转轴和第二齿轮，所述转轴和所述第二齿轮分别与所述便盆底侧枢接，且所述转轴与所述隔离板固定，所述转轴的一端设置有第一齿轮，所述第一齿轮与所述齿条啮合，所述第二齿轮设置于所述脚踏开关与所述转轴之间，且分别与所述齿条和所述第一齿轮啮合，所述弹性结构件的两端分别连接所述转轴及所述便盆底侧。

优选地，所述传动单元包括棘轮和棘爪，所述第二搅拌机构包括第二搅拌轴，所述棘轮同轴设置于所述第二搅拌轴上，所述棘爪设于所述连杆上，所述棘轮连接所述第一搅拌机构。

优选地，所述第一搅拌机构包括第一搅拌轴、分别设置于所述第一搅拌轴上的第一螺带和第二螺带，所述第一搅拌轴连接所述棘轮，所述第一螺带的直径大于所述第二螺带，且第一螺带和第二螺带两者的旋向相反。

优选地，所述传动单元还包括传动轴、第一传动齿轮和换向机构，所述第一传动齿轮同轴设置于所述传动轴上，且所述第一传动齿轮连接所述棘轮，所述传动轴通过所述换向机构连接所述第一搅拌轴。

优选地，所述传动单元还包括第二传动齿轮，所述第二传动齿轮同轴设置于所述第二搅拌轴上，且所述棘轮通过第二传动齿轮连接所述第一传动齿轮。

优选地，所述换向机构为蜗轮蜗杆机构。

优选地，所述壳体开设有供所述连杆穿过的槽孔，所述槽孔具有预设的长度。

优选地，所述弹性结构件为拉簧，其长度方向与所述转轴的轴线呈垂直设置。

优选地，所述隔离板包括相对设置的第一隔离板和第二隔离板，所述第一隔离板和所述第二隔离板分别通过转轴连接所述便盆底侧。

优选地，所述自启闭集便装置还包括底座和盖板，所述便盆扣合在所述底座上，所述盖板扣合在所述便盆上。

本发明技术方案中，在如厕时，双脚踩到集便装置的脚踏开关上，齿条下移依次带动互相啮合的第二齿轮和第一齿轮，进而使转轴转动打开隔离板；在如厕结束后，双脚离开脚踏开关，转轴在弹性结构件的回弹作用下自动关闭以隔离臭气；接着用脚踩下制肥装置的踏板使连杆向下摆动，带动传动单元分别驱动第一搅拌机构和第二搅拌机构同步旋转，使辅料仓内的辅料旋进混合发酵仓内，同时将发酵仓体内的外添加原料与辅料搅拌混合以持续发酵。通过上述结构设计，能够实现对粪便的无水、无电、无臭、无排放的综合处理，将粪便转化为农业生成所需的有机肥，具有显著的经济、社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明无水集便制肥环保厕所的结构示意图；

图2为本发明混合发酵制肥装置的内部结构图；

图3为本发明混合发酵仓的结构示意图；

图4为本发明驱动装置的结构示意图；

图5为本发明传动单元的结构示意图；

图6为本发明免冲洗自动启闭式蹲便器的结构示意图；

图7为本发明免冲洗自动启闭式蹲便器部分结构的分解示意图；

图8为本发明启闭装置的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1至图8，在本发明一实施例中，该无水集便制肥环保厕所，包括自启闭集便装置和混合发酵制肥装置；其中，

所述混合发酵制肥装置包括台架10、混合发酵仓20、辅料仓30和驱动装置，所述混合发酵仓20设置于所述台架10内，所述自启闭集便装置、所述辅料仓30和所述驱动装置均设置于所述台架10顶部；所述混合发酵仓20包括发酵仓体21和第一搅拌机构；所述辅料仓30包括辅料仓体31和第二搅拌机构；所述驱动装置包括壳体41、踏板42、连杆43和传动单元，所述连杆43穿过所述壳体41、且所述连杆43两端分别连接所述踏板42和所述传动单元，所述传动单元分别连接所述第一搅拌机构和所述第二搅拌机构。

所述自启闭集便装置包括便盆50和启闭装置60，所述启闭装置60包括脚踏开关61、传动机构、弹性结构件(图未示)和隔离板62a、62b，所述便盆50设置有排放口51和供所述脚踏开关61一端穿过的开关孔，所述排放口51与所述隔离板适配；所述脚踏开关61的一侧设置有齿条，所述传动机构包括转轴63和第二齿轮64，所述转轴63和所述第二齿轮64分别与所述便盆50底侧枢接，且所述转轴63与所述隔离板固定，所述转轴63的一端设置有第一齿轮631，所述第一齿轮631与所述齿条啮合，所述第二齿轮64设置于所述脚踏开关61与所述转轴63之间，且分别与所述齿条和所述第一齿轮631啮合，所述弹性结构件的两端分别连接所述转轴63及所述便盆50底侧。

在本实施例中，如图6-图8所示，为了实现自动启闭功能，脚踏开关61为棱柱状结构，且脚踏开关61的一侧设置有齿条，与之配合的传动机构包括转轴63和第二齿轮64，转轴63和第二齿轮64分别与便盆50底侧枢接，且转轴63与隔离板固定，转轴63的一端设置有第一齿轮631，第一齿轮631与齿条啮合，第二齿轮64设置于脚踏开关61与转轴63之间，且分别与齿条和第一齿轮631啮合，弹性结构件的一端与转轴63相对设置有第一齿轮631的另一端63a连接，弹性结构件的另一端与便盆50底侧固定。此外，本实施例中脚踏开关61、传动机构都设置在便盆50排放口51的两侧，隔离板通过转轴63连接在便盆50底部在闲置时封闭排放口51，该隔离板可以为一整块隔离板或从便盆50的一侧向另一侧展开；也可以为两片式结构，包括第一隔离板62a和第二隔离板62b，分别由两根转轴63连接在便盆50底侧，在使用时由中间分别向两侧开启。

当有人如厕时，双脚踩到脚踏开关61上使开关上的齿条下移，依次带动互相啮合的第二齿轮64和第一齿轮631，进而使转轴63转动打开隔离板，粪便即可落入下方的混合发酵仓20内，与仓内的秸秆颗粒、锯末等进行混合；当如厕结束后，双脚离开脚踏开关61，转轴63在弹性结构件的回弹作用下自动关闭，隔绝发酵仓内的气味；同时，再用脚踩下踏板42使连杆43向下摆动，带动传动单元分别驱动第一搅拌机构和第二搅拌机构同步旋转，使辅料仓30内的辅料旋进混合发酵仓20内，同时将发酵仓体21内的外添加原料与辅料搅拌混合以持续发酵。

综上，可见采用上述结构的环保型旱厕，能够在免水冲洗的情况下有效隔离臭气，并且无需外接动力，结构简单、成本低廉。再者，粪便在落入发酵仓后，结合由辅料仓30添加的辅料例如锯末、秸秆颗粒等，通过第一搅拌机构充分的搅拌混合后即可在仓内预发酵，再由发酵仓体21前端的底部排出到其它装置(例如化粪池)中进行后续的(发酵)处理。此外，在混合发酵仓20内底部可预先铺放一定量的辅料，一方面放置粪便粘连在发酵仓体21底部，另一方面能够与导入的粪便接触吸收臭气。因此，本实施例提供的环保型旱厕能够实现对粪便的无水、无电、无臭、无排放的综合处理，将粪便转化为农业生成所需的有机肥，具有显著的经济、社会效益。

具体地，如图4、图5所示，所述传动单元包括棘轮44和棘爪45，所述第二搅拌机构包括第二搅拌轴32，所述棘轮44同轴设置于所述第二搅拌轴32上，所述棘爪45设于所述连杆43上，所述棘轮44连接所述第一搅拌机构。本实施例提供棘轮44机构实现对第一搅拌机构和第二搅拌机构的驱动，由连杆43上的棘爪45对第二搅拌轴32上的棘轮44进行单向传动，即踩下踏板42使连杆43向下摆动，进而棘爪45卡合棘轮44使第一搅机构、第二搅拌机构转动；当连杆43向下摆动到限定位置后，可以拨动连杆43回到起始位置或者在弹性元件的作用下自行回复起始位置。

具体地，所述第一搅拌机构包括第一搅拌轴22、分别设置于所述第一搅拌轴22上的第一螺带23和第二螺带24，所述第一搅拌轴22连接所述棘轮44，所述第一螺带23的直径大于所述第二螺带24，且第一螺带23和第二螺带24两者的旋向相反。本实施例中的混合发酵仓20内设置有第一搅拌轴22，在轴上设置有第一螺带23和第二螺带24，可在棘轮44的带动下旋转搅拌；同时，第一螺带23的直径大于第二螺带24，使第一螺带23的搅动范围更大、能够搅拌到仓底的物料。若混合发酵仓20内堆放的物料较多时，由第一螺带23和第二螺带24两者的旋向相反，由第一螺带23如图2所示从右向左推动物料，而位于内侧的第二螺带24同时从左向右推动物料，通过两者配合工作，能够对物料进行循环搅拌、充分混合。

作为一种优选实施方式，所述传动单元还包括传动轴46、第一传动齿轮47和换向机构48，所述第一传动齿轮47同轴设置于所述传动轴46上，且所述第一传动齿轮47连接所述棘轮44，所述传动轴46通过所述换向机构48连接所述第一搅拌轴22。所述混合发酵仓20的物料输送方向与所述辅料仓30的物料输送方向垂直。如图1-图3所示，为了考虑整个混合发酵制肥装置结构的紧凑性，混合发酵仓20呈纵向设置在台架10内部，而辅料仓30和驱动装置呈横向设置在台架10上，且辅料仓30的出料口设置在混合发酵仓20的进料口上方以便于添加辅料。为了实现上述功能，将驱动装置的横向动力转变为纵向动力驱动第一搅拌轴22，本实施例的传动单元通过设置传动轴46和第一传动齿轮47来传递由棘轮44产生的横向动力，再通过换向机构48将传动轴46的横向动力转化为纵向动力以带动第一搅拌轴22转动。

作为一种优选实施方式，参见图4，所述传动单元还包括第二传动齿轮49，所述第二传动齿轮49同轴设置于所述第二搅拌轴32上，且所述棘轮44通过第二传动齿轮49连接所述第一传动齿轮47。通过设置第二传动齿轮49，能够保证传动单元具有较高的传动效率。

作为一种优选实施方式，所述换向机构48为蜗轮蜗杆机构，具有结构简单、工作可靠等特点。

作为一种优选实施方式，如图1所示，所述壳体41开设有供所述连杆43穿过的槽孔41a，所述槽孔41a具有预设的长度，通过设定槽孔41a的长度，能够限制连杆43摆动的角度，进而确定整个装置的搅拌量，提高混合发酵效果，实现较为精确的定量控制。

具体地，所述弹性结构件为拉簧，其长度方向与所述转轴63的轴线呈垂直设置。该拉簧的数量对应转轴63的个数，拉簧的一端固定在便盆50上，另一端连接在转轴63相对设置有第一齿轮631的一端，当踩下脚踏开关61驱动转轴63旋转使隔离板打开时，转轴63的转动使拉簧拉伸蓄力，当离开脚踏开关61时，转轴63在拉簧的回弹力作用下回转关闭隔离板，同时驱动脚踏开关61复位。

作为一种优选实施方式，如图8所示，所述隔离板包括相对设置的第一隔离板62a和第二隔离板62b，所述第一隔离板62a和所述第二隔离板62b分别通过转轴63连接所述便盆50底侧，在使用时由中间分别向两侧开启。

作为一种优选实施方式，如图6所示，所述自启闭集便装置还包括底座70和盖板80，所述便盆50扣合在所述底座70上，所述盖板80扣合在所述便盆50上。该底座70可以对整个启闭装置60在运输和安装时起到保护作用，同时便于安装在台架10上。盖板80还包括把手和连接杆，能够进一步提高臭气隔离效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。