专利名称：厕所粪便的防臭处置方法
技术领域：
本发明属于一种厕所粪便防臭处理的方法，特别适用于无水冲或节水型厕所。
目前就厕所而言，北京具有代表性的意义，下面就北京市厕所的现状来分析本发明涉及的现有技术。
北京市的城市公厕按挡次可分为四类，但就其冲洗设施可基本分为二大类1、带随时或间隔冲洗便器设施的厕所除附属于建筑物及车站内的之外，这类厕所一般具有较好的建筑及卫生设施，大部分设专人管理，负责收费及清洁，如王府井南口，西直门立交桥东侧的公厕。其便器采用陶瓷蹲便器或浅槽式蹲便设施，配有少量坐便器，有洗手池，卫生条件比较好。
2、定时冲洗的简式厕所这类公厕建筑简易，通常采用沟槽式蹲便设施，由清洁工人每天进行一次冲洗，无洗手设施，一般带有化粪池，由清洁车定时抽吸。其卫生条件恶劣，浓烈的臭气严重地污染了周围的环境，北京人对此感触颇深，这也是北京长期以来难以解决的问题。这类公厕数量较大，遍布于城郊各处，走街串巷，倘遇风顺，可以轻而易举地寻到它。
迄今为止，人类文明史上最易为人忽视的发明就要数抽水马桶了。用水来清除粪便，是最简易最方便的，但水却是一种宝贵的资源，北京则更是一个严重缺水的城市。这也是在北京设计现代城市公厕所遇到的焦点问题一一防臭味，节水节能。
初看起来，这两个问题似乎是矛盾的。在上述的带随时冲洗便器的一、二类公厕中，除少量配有较高造价的循环水利用冲洗设施外，粪便是用水来清除的，正确讲是用宝贵的自来水冲洗的，这不能不说是一种双料的浪费，因为生产自来水要消耗能源。在这类厕所中，除即时冲水的外，浅槽蹲便设施大多采用定时间隔冲水来清除粪便，由于在上厕所的人次高峰与低峰时都保持同样的间隔冲水方式，造成了水的浪费。在北京市现有格局下，有近一半市民要在遍布于北京的三、四类臭气顶人的厕所内解决“五谷轮回”的问题，同时还有数量庞大的流动人口，可以想象，倘若要将现有的6000多座公厕全部设计建造成带随时冲洗便器设施的厕所模式，将产生一个惊人的耗水数字。从长远来看，这是一个不容忽视的问题。
我们再从广义的节能角度来看一下由此带来的附加问题。采用水冲粪便后，粪便中将含90％左右的水，由于污物排出量骤然增大，使得原先一天冲洗一次粪便而设置的化粪池的容积远不够用，为此不得不加大投入来建造相适配的化粪池；同时增加的还有运输粪便的车次，它将以燃油这种耗能方式体现出来。这种带化粪池方式的厕所适用于下水管道不发达地区，如旅游景点，胡同小巷等地方。当然，增加的排泄量也可以强行排入城市下水管网，但是背抱同重，这将造成城市污水终端处理厂的负担。北京是一个逐步走向现代化的大都市，每年要排放约7亿3000万吨污水，平均每天高达200万吨，而与之相配套的污水处理设施却很薄弱高碑店大型污水处理厂日处理污水50万吨，计划中的二期工程50万吨将于1998年投入运行，但这也仅达到北京城区污水排量的1/2，还需要建造北京周边的十几个中型污水处理厂来分散吸收剩余的污水。目前，北京排放的大量未经处理的城市污水一部分流入坝河、通惠河等数条河道，一部分经南郊凉水河进北运河经天津附近人海，其对环境产生的影响已足以引起国人的重视。但是，要建造与此相适配的污水处理设施以及完善的城市下水管网，却需要天文数字的资金。这对于市政来说，是一个沉重的任务。同时，在污水处理过程中，要消耗大量能源，经二级处理的污水每立方米要耗电25～40瓦，随着城市现代化的进程，污水的排放量还在同步增长，由于北京电力的缺乏，更显得有点雪上加霜。
似乎是一个具讽刺意味的不等式，一方面要消耗能源生产宝贵的自来水，一方面，同样要用能源去净化脏臭的污水，而中间的抛弃物——粪便，又是一种于农业生态有利的有机肥料。
对于北京城市现代公厕的模式，也许首要问题是要符合国情市情。从西方工业发达国家治理环境污染方面的经历看，似乎都有这样的过程，即工业化初期污染严重，随着资本的积累，才开始逐步投入巨额资金用于环境的保护，使原来污染严重的河流、海湾等重新清澈起来，其治理污染的对策是相对滞后的。今天人类对环境文明的意识提高了，治理污染的对策需要一定的超前性。在中国，环境保护问题已经刻不容缓。但中国是一个发展中国家，国力有限，要在短期内投入巨额资金全面解决污水及“厕所问题”，恐怕难以行的通，除了采用国际合作等多种灵活方式筹集资金外，更需要吸收采纳新的发明与技术，以期得到最经济有效的资金利用。厕所急需“革命”，但“革命”只是一种迫切的愿望，在实际中，也许“和平演变”更为切实。换句话说，北京城市现代公厕的改造模式，不仅需要立即改造主要地段的一次到位的高挡公厕，更为迫切的是需要用一种过渡性措施来改造数量众多的三、四类厕所，这类厕所的模式首先应该是造价低，能够基本无臭味，节水节能的一种“过渡性”厕所。从北京市的具体情况看，除缺水、缺电等因素外，也有其它的特殊性。北京是几个朝代的国都，老城区存在着大量危旧房屋，而多数三、四类厕所大都位于此，随着北京总体规划中危旧房改造工程的进展，危旧房屋将逐步拆迁，显然，立即在这些地区建造永久性具有较好设施的水冲厕所是一种资金的浪费，因为这些厕所将因地点问题同时被拆除，由于改造北京的厕所需要2个亿的巨额资金，除了如何筹集这笔资金外，如何能有效地利用资金，决策者似乎应该在一片呼吁声中冷静地坐下来进行思考。
对于同时解决防臭味节水节能这个课题，在北京的一些大型建筑物内，采用了中水回收利用的方法。新建的北京西客站，应用了由北京环保所设计的中水回收系统，较好地解决了这个课题，这也是大型建筑物内厕所的发展方向。但是，对于独立建于各处的城市公厕来说，中水回收方法显然是不完全合适的。
多年以来，人们在这方面做出了不懈的努力，提供了大量有意义的发明创造。
以“厕所节水节能”为主题的发明创造，逐年增加。从国家专利局这方面的专利申请为例，1989年以这一主题提交的发明或实用新型专利申请案为57件，1990年为56件，1991年为62件，1992年为64件，1993年增加到86件。
在“厕所防臭味”这个主题上，也有多种技术解决方案。如专利2041248“公共厕所自动盖板”以及CN2058924“蹲便器除臭器”CN21333249“封闭式脚踏自动控制公厕盖”，CN2128518“旱式三防厕所”，CN2131437“蹲式便器防臭器”，等30余件专利申请中，提供了多种不同构思的便池盖或阀门用以封闭臭味，由于在使用时盖打开仍要逸出臭气，有些专利如“塑料免水冲便器”采用了双层活门的设计方案。
在“无水冲厕所”这个主题上，专利CN2071048“不用水冲的厕所坑道装置”和CN1044767“公厕粪坑槽分离收集装置”在其方案中各自提出了以电动传送带和螺旋推杆来输送粪便的机械装置。在这些技术中，由于采用机械方法结构复杂、成本高，且效果未必理想。
本发明的目的是在克服现有技术的不足，提供一种符合中国国情，节水节能的厕所粪便的防臭处置方法。
本发明的厕所粪便的防臭处置方法，采用的技术解决方案是在集粪便的容器或槽道内覆盖一层泡沫。
本方法是主要针对于目前大量存在的三、四类简式厕所来设计的一种带过渡性质的设施，它具有如下特点1、造价低、结构简单。
2、防臭味、节水节能。
3、宜于进行粪便集中处理利用。
用该方法设计的厕所在中国具有独特的优点，该方法在我国具有广阔的发展前景。
本发明采用了泡沫来自动封闭粪便臭气的外逸。其原理类似于用浓厚的泡沫隔绝空气使火熄灭。在这里，泡沫浮在排泄物上层，隔绝了氨及硫化氢的逸出。在前述发明中，一些设施封闭臭气时都采用各种盖或阀门等机械装置，其结构复杂，造价高，且效果未必理想。实际上，在几百年前，就有人发明过更巧妙的方法来自动封闭臭气。这就是在厕坑中放入厚厚一层鸭鹅软毛来阻隔气味，于是“扑啦啦”一响之后，粪便穿过软毛层直落厕坑底部，就此达到了一级卫生标准。当然，这只能在当时生活穷奢极欲的官宦人家才能办到。
几百年后，在专利CN2071048“不用水冲厕所槽道装置中”，发明者提出了另一种同样能穿过粪便又能自动封闭臭味的“油式马桶盖”，即在厕所沟槽中注入一定的水，水上浮有一层液体石腊或废油，用以自动封闭粪便臭气。这已经距离本方案提出的“泡沫马桶盖”很近了。
为详细说明本发明，下面结合附图进行叙述
图1是采用本发明的方法的带集粪箱的技术解决方案；图2是类似于图1的集粪袋的方案；图3是槽道式厕所的立体图；图4是图3的剖视图；图5是一个采用本发明方案的小便器的剖视图；图6是另一种槽道式厕所的解决方案；图7是图6的剖视图；图8是采用本发明的方法的移动式厕所的剖视图。
请参见附图1和附图2——为本方案带集粪箱或集粪袋的典型模型。其中，1为带蹲便口的上板，2为集粪箱或集粪袋，3为泡沫层，4为排泄物。
在附图1中，采用可更换的单元式集粪箱，由清洁车辆定期运输至化粪场进行粪便集中化处理。
附图2采用了一次性使用的塑料膜集粪袋。
这一类型的无水冲厕所设施，适用于远离城市无下水管网的旅游点的厕所及半固定的临时性厕所，移动厕所、火车汽车上的厕所。其特点为，无臭味，更换容易，无需建造化粪池，同时粪便宜于集中化处理利用，更重要的是造价低，结构简单实用，维护方便。同时可以把洗手用的水贮存起来进行日常清洁。附带说明，在火车上使用这类厕所设施具有很多优点。如能节约大量冲洗用水，实际上增加了车上的贮存用水，同时可消除长期以来火车随时排放粪便对路基造成的污染，以及减少因火车停站关闭厕所造成的不便。
现在我们仍回到如何具体改造北京的三、四类公厕这个问题上来。
北京的三、四类公厕共有6000余座，其中大部分采用水泥建造的沟槽式结构。究其臭气来源可为三一是由于暴露的粪便直接挥发产生出强烈的臭气一一到夏季尤甚。二是吸附性臭气。由于沟槽采用水泥制造，具有一定的吸附性，即使冲洗后也散发出不小的臭气。三是工作中产生的臭气，如抽吸粪便时或掏粪时，另外，一些收集尿液以制造尿激酶的尿桶由于大敞着口，也散发出呛人的气味。因此，只有就以上几个方面进行改造，方可达到防臭味的目的。
参见附图3和4，图中所示的结构可以是现有厕所带过渡性的改造方案，也可以是采用本发明的新造厕所的实施方案，在图3和4中，标号5代表原厕所的V形沟槽，也可为新厕所的土石基础，标号6代表原厕所新填入的水泥，也可为新厕所的水泥砌块，标号7代表厕所的瓷砖，标号8代表厕所的隔板，标号3为泡沫，标号4代表排泄物。
下面以原厕所的改造方案为例说明本发明所采用的方法改造过程为首先将原厕所带横向蹲便口的上板去除，然后在原V型沟槽内注入水泥沙浆，并在其上改建一条纵向使用的蹲便槽道，槽道内铺设瓷砖，以杜绝吸附性臭味，同时增设隔板。投入使用时在槽道内注入少量水，并在上面注入一层泡沫。这样，如果仍保持原来一天一次的清洗，但由于使用了泡沫层的缘故，可基本上消除臭气。此外，改建施工简单，造价较低，由于清洗厕所的水量未增加，则仍可使用原来的化粪池。另外，作为一种应急过渡措施，也可以直接向原有的沟槽中注入泡沫，以使强烈的臭气得到缓解。
在北京市各公厕内，常可见到收集尿液的园塑料桶，由于尿激酶是一种贵重的药物，这种收集尿液造药的废物利用的方法似乎无可非议，但是从敞开的桶口逸出的带刺激性的氨，使得这些厕所更是破屋漏雨，骚臭异常。从这样的厕所出来，是不是还吃得下国宴，我们不太清楚，但北京市的许多市民就是这样一天天过来的，厕所问题是到了非解决不可的关头了。为此本方案附带设计了一种用以收集尿液的无味小便器。
参见图5，为无味小便器的原理图，该小便器也可理解为现有技术中抽水马桶式的座便器。
图中9为小便器主体；3泡沫腔中的泡沫；10尿液；11回水弯12集尿桶。
由于泡沫封闭的原理，可使氨的逸出减到最小。显而易见，在上述模型的基础上，还可以有其它的更为实用的设计。
参见附图6和7，图中所示的结构为类似图3和4的方案，它可以是现有厕所带过渡性的改造方案，也可以是采用本发明的新造厕所的实施方案，在图6和7中，标号5代表原厕所的V形沟槽，也可为新厕所的土石基础，标号6代表原厕所新填入的水泥，也可为新厕所的水泥砌块，标号7代表厕所的瓷砖，标号1代表可向上折起的蹲便板，标号2为集粪箱，其中在排泄物上覆盖有一层泡沫。
改造过程为在原本的V型沟槽内填入水泥并建造成浅V型槽道，并在其上铺上可向上活动折起的蹲便板。在使用时即可以向槽道内注入泡沫，也可以在糟道内放入可滚动的集粪箱2，集粪箱可由清洁车定时更换。更可以如图2所示，使用一次性集粪袋。
活动蹲便板的目的是便于取放集粪袋或集粪箱，为达此目地，也可以采用其它的更合理的设计。
图8为一种可移动的半固定式厕所简图。
图中13为蹲便口；2为集粪袋12集尿桶9无味小便器；14坐便器15洗手池；16中水贮存箱；在前述的改造方案中，原厕所的建筑本身未动，只改造了沟槽蹲便设施部分。尽管如此，在施工时由于厕所暂时停用，势必造成附近居民的不便，而本方案提供的可移动的半固定式厕所，则可弥补这一不足，图8所示的厕所采用整体集装箱式构造，可由大型货车及吊车吊放至所需地段。在不便车辆进出的小巷，也可以采用组装式活动房屋的方式实施这一方案。由于不需水冲，只需简单的接通照明电源就可启用。在水源管线方便的地段，也可接洗手池的水源，其排放的中水可经过简单处理，贮存起来进行日常清洁。无论是采用集粪袋或集粪箱，都可将蹲便板设计成单元型式，这样，可根据需要进行积木式组装，由于宜于进行工业化生产，成本则更为合理。本方案所提供的模式，也适用于制造流动应急厕所车。
上述的几种方案，也适用建造永久式节水或无水冲厕所，由于其具有的优点，特别宜于建造有绿色环境要求的距城市较远的旅游景点的公厕。
由于封闭泡沫是本方案中不可缺少的一环，因此泡沫及泡沫发生器的选择与要求至关重要。
在泡沫的选择上，必须符合以下要求1、具有一定的密度，能有效封闭臭气逸出。
2、有1～3天的自持性。
3、价格低廉。
4、必要时可在消泡剂作用下被消除。
5、对环境无害。
由于可选择的泡沫原液种类较多，它可以是现有技术中的蛋白类泡沫，例如灭火用的泡沫，也可以是专用研制的泡沫，为有效地封隔粪便的臭气，泡沫应有一定的厚度，对于小便器，泡沫的厚度在2至3厘米以上即可完全起作用，而对于大便，泡沫的厚度应大一些，建议厚度在半米以下。
建议在泡沫中加入一定的灭菌剂或清香剂，亦可使泡沫呈一种使人产生清洁印象的颜色，如浅兰色。
对于泡沫发生器的原理，基本上可分为气体驱动或机械搅动方式。
在实际应用上，大体可分为3类。
1、固定式泡沫发生器，可应用于永久性固定式厕所设施上。
2、移动式泡沫发生器，可装在清洁车上，移动使用。
3、移动式小型泡沫发生器，可用二氧化碳等气体驱动，用于泡沫量小的临时厕所。
权利要求
1.一种厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于在集粪便的容器或槽道内覆盖一层泡沫。
2.根据权利要求1所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的容器是一个座便器。
3.根据权利要求1所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的容器是一个集粪箱。
4.根据权利要求1所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的容器是一个集粪袋。
5.根据权利要求1所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的槽道是V形或U形沟槽。
6.根据权利要求1所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的泡沫是蛋白泡沫。
7.根据权利要求1或6所述的厕所粪便的防臭处置方法，其特征在于上述的泡沫的厚度为3cm至50cm。
全文摘要
本发明涉及一种厕所粪便的防臭处置方法，采用的技术解决方案是在集粪便的容器或槽道内覆盖一层泡沫。该方法造价低，结构简单，宜于对粪便进行集中处理，而且防臭效果好，并且节水节能。
文档编号E03D9/00GK1126267SQ9411755
公开日1996年7月10日 申请日期1994年10月31日 优先权日1994年10月31日
发明者吕小林 申请人:吕小林