专利名称：电动甭水处理人粪尿及公厕用潜水泵抽尿冲粪工程的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动甭水处理人粪尿及公厕用潜水泵抽尿冲粪工程。将人粪尿滴水不用全部收集加工使其成为完全无公害的多元素速效有机肥料的联合装置。本发明还涉及一种用于公厕将人尿加压冲洗人粪的潜水泵。
摄取和归还两者必须保持一定的平衡，这就是德国学者李比希的归还学说，上海科学技术出版社1981年7月出版的农业化学一书第四面说到李比希在一百多年前就要人把取自土地的东西还给土地，并证明说城市特别是大城市的存在阻碍了这一点的实现。现在所有城市人只有摄取没有归还，所以就物极必反。自己所排的粪尿却成了坑害自己的刽子手。随着城市人口的大量增加用于处理人粪尿的水量越来越大，人粪尿对水和空气的污染以及疾病的传播也越来越严重。
本发明还提供一种为本工程必须用的设备潜水泵，潜水泵的致命弱点就是压差，在夏日白天气温30℃时装的泵到深夜气温降到10℃，泵内就负压，同样在30℃时装的泵运到零下30℃的地方负压更大，反之呢？这叫自然压差，电机工作时其中心温度比环境高35℃以上，可想里面的压力有多大，这叫动压差，由于现在市场上销售的潜水泵压差没有解决，所以造成经常进水漏电烧坏电机，大量浪费电，还对人的生命造成威胁。另外我已获实用新型专利的潜水泵(申请日2000年10月11日专利号ZL00240575X)，其结构仍较复杂，体积仍较大，压差仍未根本消除，电机体内压力随着自身所潜水的深度增加而增加，所以不能轻松地运转。
本发明的目的在于将所有的城市和所有城市人的粪尿滴水不用全部收集进行研细混入消毒保肥增肥济，使其成为完全无公害的多元素速效有机肥料和副产品沼气。再一个目的就是为本工程公厕以尿冲粪提供一种更安全不易损坏的潜水泵。
为达到上述目的，本发明通过下述技术解决方案实现的A、本发明在处理粪尿过程中有部分部件如坐便板、止逆板、缓冲板、冲推器的表面和漏斗、接管、缓冲管、集装桶、塑料槽、进粪斗的内表面全部用纳米材料氧化银处理以达到去污和杀菌的目的。
B、坐便器采用电动折叠式，解的粪尿滑过止逆板经接管进入室外缓冲管落入放在地池里的集装桶利用重量作用，以声、光通知车辆运往肥料加工站。
C、对公厕长条形蹲位尺寸进行限制，使粪尿完全分开由潜水泵抽尿送往受螺旋轴控制的冲推器将粪冲、推入集装桶，包括高层建筑内的公厕将粪尿冲推至垂直的粪尿总管落入集装桶。
D、汽车将装有粪尿的集装桶运到肥料基地倒入电磨，在这里粪块和便纸等得到细化处理。
E、将潜水泵体积缩小，去掉油封、改进密封圈、增设润滑室，防止抽干器和悬浮体，在电缆里加一根有很高韧性的管子。
F、经过细化处理的粪便进入搅拌池，该池有三个进口，细粪尿进口、秸杆粉进口、化学杀菌保肥增肥济进口。
G、经充分混合的粪尿进入大型地下储化池在这里可以得到大量沼气，与这相配套的还有泵房和通往农场或蔬菜基地的输肥管道。
人粪尿应该比黄金还珍贵，当人两天没有吃饭时，他要黄金还是要粮食，粪尿能增产粮食改良土壤，而黄金则不能，中国农业出版社1984年9月出版的有机肥料一书中第55面说道一个成年人一年可以排泄粪尿1580斤(其中粪180斤，尿1400斤)约可施一亩地，增产粮食100公斤。同一出版社1984年8月出版的土壤与肥料一书第177面说到，一个成年人一年所排泄粪尿所含氮素(N)4.4公斤，相当于硫酸铵22公斤、磷(P2O5)1.36公斤，相当于过磷酸钙6.8公斤，钾(K2O)1.67公斤，相当于硫酸钾3.457公斤。这个工程被实施后按有100万成年人的城市计算，这个城市全年全部人粪尿所含的氮素就相当于22000吨硫酸铵、过磷酸钙6800吨、硫酸钾3475吨，相当于一个年产32275吨的多元素速效有机肥料厂，可供100万亩耕地一年的全部肥料，节约了化肥，大大降低粮食生产成本，可增产一亿斤粮食，以水稻计算就是7000万斤大米可解决20万人全年所需要的粮食，还有1500万斤可做饲料的细糠。另据上海科学技术出版社1981年7月出版的农业化学一书293面所述有机肥料富含有机质，既能肥苗又能肥土，是培肥土壤提高地力确保年年稳产高产的物质基础，同书的195面介绍人粪尿可沤得沼气，每立方米沼气燃烧时能放出5500-6500大卡的热量，温度可达1400℃，每户须建一个8-10立方米的沼气池就能基本满足生活需要。现在这么大量的粪尿能获得多少沼气，能满足多少个家庭生活用气未作计算，按合肥地区人粪尿的销售价每百斤2.5元计算，全年可售得叁仟玖百伍拾万元。向这样的城市如果建一个100万亩的农场或蔬菜基地以机械化施肥是完全可以做到的。到那时城市更干净、病菌传播少了，生活用水得到大量节约，大大减轻对水和空气的污染，节约了城市建设投资。
本发明所涉及的潜水泵被改进后自然压差和动压差都不存在了，体积缩小四分之一，结构更简单了，不再进水漏电烧电机，因不漏电对于人身安全就没有威胁。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明
图1为本发明对粪尿处理的流程图。
图2为电动折叠式坐便器的透视图。
图3为图2沿A-A线的剖视图。
图4为图2的右视图。
图5为图2沿B-B线的剖视6为图2沿K-K线的剖视7为缓冲管及地池的结构图。
图8为集装桶结构图。
图9为图8的俯视图。
图10为吊装汽车外观示意图。
图11为细化粪尿过程结构图。
图12为图11沿D-D线剖视13为图12沿Z-Z线的剖视图。
图14为搅拌池和泵房示意图。
图15为公厕处理粪尿结构图。
图16为图15的部分俯视图。
图17为图16沿C-C线的剖视图。
图18为图19沿G-G线的剖视19为图15沿H-H线剖视图。
图20为潜水泵结构图。
图21为四芯电缆截面图。
图22为三芯电缆截面图。
图23为插销盒透视图。在下面实施方式中所提到的第？页是指说明书附图的页码。
第一页图1为本发明对粪尿处理的流程图，它表达了本发明的全过程。
第二页图2为电动折叠式坐便器42，它是由电机1，往复板2，摇背3，尾翅4，坐便板5，漏斗6，臭气管9，止逆板10，断复片13、14，止降块15，拨键16，图3弹簧片17，图2基座26、接管41，第三页图4传动带18，图5轴承19和控制两个电磁开关的两个按钮组成。图4上的21和图5上的22、23是固定轴40不能转动的定位销。解便时按绿色按钮电磁开关导通，电经断复片13(这时断复片13两电触点是碰在一起的而断复片14的两电触点被拨键16推离开的)电机1工作，固定在传动带18上的往复板2通过摇背3使尾翅4下降，坐便板5逐渐推平，图2且一端卡在基坐26上，另一端为撑杆7撑着，这时第二页图3漏斗6上缘被坐便板5下面凸起的半环行条20慢慢绷开成半漏斗状，此时断复片13的两电触点被拨键16推离使电磁开关失磁断电而关闭电机停，这时断复片14两电触点相碰，因为绿色按钮未按电磁开关未导通，所以电机不动作成为图2的图面状态。以上全过程控制在4秒钟内完成解便即可进行。解便结束时按一下红色电磁按钮电经断复片14电机的反转电路被接通，这时传动带18上的往复板2拉着摇背3使尾翅4上升到轴截面24处被止降块15挡着。与此同时拨键16将断复片14拨开切断电源电机1停。在坐便板5一端被垂直拉起时另一端通过转轴25将漏斗6拉着收叠起来，藏于有各式图案的帘子后面。图3埋设的弹簧片17伸直紧贴与基座26臭气管9被堵死，这时电动折叠式坐便器42就处于闲置待用状态。
若遇停电就手握图4橡胶套27往下拉再稍稍一按，使坐便板5一端卡于基座26，放手即可解便。解便结束时再手握橡胶套27往上推，使橡胶套27内的轴到达轴截面24的位置即可。
解便时臭气经第二页图2臭气管9被第四页图7缓冲管98吸往天空。粪尿滑过图2止逆板10(止逆板是防止缓冲管内臭气进入室内的)经接管41进入缓冲管。图7缓冲管内下端设置被弹簧片100托着的缓冲板101，这是为防止粪尿溅起用的，还有一段软橡胶管8是为方便伸进集装桶111设置的，当集装桶重量增加，位置下降时软橡胶管8仍插在集装桶内。经缓冲管98粪尿落入地池103里的集装桶111。地池里设有弹簧105、就位板110、杠杆106、集水池104、顶杆107。当集装桶达到一定重时弹簧105被压下，杠杆106托起顶杆107使电触点116和117相碰导通电源以已编好数码的铃和灯通知值班室来车运走。就往位板110是限定集装桶位置的，第四页图8图9集装桶111它顶端是圆锥形的，在进出粪口7的一边设有长槽112、钩板113，顶端有供钩吊的钩轴57。图10运输车上有液压控制的吊装背118和驱动钩子的119转动的油马达12及轴承11，还随身带有潜水泵，如集水池104里有水就用自身发的电将水抽掉。油马达12能使钩子119向任意方向转动，所以不论集装桶上的钩轴57朝着任何方向都能钩起。
在下述部件中图2坐便板(5)止逆板(10)图7缓冲管98内的缓冲板(101)和后面说到的公厕冲推器(152)的表面及图2漏斗(6)图7接管(41)缓冲管(98)、集装桶(111)以及后面说到的公厕塑料槽(156)、细化处理的进粪斗(133)的内表面全用纳米材料氧化银处理。因为纳米氧化银具有污垢不粘的特点，故用它来处理上述部件表面后，就不会有粪尿残留的现象，所以无需用水冲洗，故滴水不用。另外氧化银离子还能杀菌，所以用纳米氧化银处理过的坐便板就不再是病菌传播的媒体了。
汽车将装有粪尿的集装桶111放到第五页图11翻板121上将由弹簧推着的压板122压下，使延时器123动作，待汽车吊放脱钩后延时器123使电磁开关导通，电机运转，在翻板121离开压片127时，压片127被弹簧推起使导通片128和定片129相接触导通电路为电磁换相器126换相做的准备。当集装桶111被翻到靠上摇背124时插钩125就进了长槽112，集装桶111继续翻转使插钩125将钩板113钩着，当转到180°时集装桶111里的粪尿全部倒完并将(为了能将粪尿倒得更干净，桶壁表面可采用纳米技术处理)电磁换相器126的柄向箭头方向推去使电机反转，翻板121回到原位即图面状态，电磁换相器126在推力弹簧的作用下复位，翻板121压片127压下使导通片128被推离定片129(定片129是固定不动的)造成断电使电磁换相器126失磁脱开电机停。在翻板121复位时因集装桶重量不够，延时器123不能导通电磁开关所以电机不能动作。
第五页图11电磨主要有普通轴承130、向心推力滚子轴承120、蜗轮131、蜗杆132、进粪斗133、上磨片134下磨片135、OL密封圈136、出粪口137和图12、进粪口138组成。当集装桶111(包括公厕)将粪尿倒入进粪斗133图12经进粪口138进入电磨。(驱动电磨的电机因功率较大频繁启动浪费电故以人工操作。)粪块、苍蝇幼虫、纸、塑料都在这里被研细和初步混合。后经出粪口137进入搅拌池139第六页图14搅拌池139是有电机140减速器141，搅拌桨148和三个进口137、143A、143B所组成它们分别是粪尿进口、秸杆粉进口和化学杀菌增肥保肥济进口，当粪尿等进入搅拌池139在这里进行充分混合。再由出口144进入有严格密封的大型地下储化池145，肥料在这里发酵储藏，大量的虫卵、杂草种子、病菌因缺氧而死亡。需要用肥时用泵146经地下管道送往农场或蔬菜基地进一步稀释进行机械化施肥(略)，也可出售。
第七页图15公厕是以人尿代替水清理人粪的。用一个按钮控制两个电磁开关；一个控制潜水泵153，另一个是控制电机147，其导线都由断复轮154控制开和停的。图16对公厕蹬位尺寸的限制，蹬位脚前有挡板155，使脚不能往前，脚下长度要根据正常活动在周围多数人群的状况而定的，比如小学生和篮球运动员的尺寸就要有所差别，其目的在于将粪尿分开，粪解入光洁度很高的半圆塑料槽156内(为了更洁净，塑料槽156内壁用纳米技术处理)尿解入图17尿槽165经尿沟157流进图15储尿池158，当储尿池158尿液过多时尿液经溢流管159流入地池103里的集装桶111(集装桶和第四页图7图8图9结构同)冲推器152在往前推的一面顺着半圆弧排列着一条由多个小孔，图18孔的轴心线与塑料槽156内壁平面夹角为20°，另一面是可拆卸的。小公厕只有两三个蹬位的，解便人在结束解便后自己按一下按钮即可离开，多蹬位的公厕为了节约用尿就要由管理人员视粪的多少进行。当按下按钮两个电磁开关都工作，松手后按钮自动复位电磁开关一个使潜水泵加压，图19经橡胶管164供尿给冲推器152由小孔冲出去。另一个电磁开关使电机147转动，第7页图15通过减速齿轮148使螺旋杆149将往复螺母150向一端推去，这时粪被尿冲又被推进了集装桶111，图16当往复螺母150被推到头的同时复位轮151被推向与图面状态相反位置，通过连杆160使断复轮154转动，控制潜水泵和电机147的电路在这里被切断，潜水泵停。但对电机147来说由于连杆160在向一端运行时推动开关420的柄410使开关420开启，这时电机147的反转电路被接通。往复螺母150因电机的反转而回头又将断复轮154推到图面状态，这时电机147和潜水泵的线路都复通，因为按钮未按电磁开关未启动所以潜水泵只处于待命状态。而此时控制电机147反转的电路开关420因连杆160的复位而断开，电机147停止工作也处于待命状态，为再使用做的准备。
从粪被冲推到集装桶111起，往后的实施与第四页图10、图11、第五页、第六页的实施例同(略)。
第7页图15公厕遇到停电时只要手摇摇柄166先将粪推进集装桶111再反摇使冲推器152回到原位即可。
第9页图20对潜水泵体积缩小所采用的办法是1、去掉油封改成很小的润滑室365。2、将电容168外置放入图23开关盒169内。3、去掉软气囊。为防止进水设置导线夹334，只要进少量水使导线夹的一根火线和一根零线导通造成短路，熔断器167爆，如果叶轮和轴承359破损被卡住因超电流熔断器167也爆，因为没有大的压差所以就用了一个动密封圈346用压板328压着。图22为三芯电缆，162是220伏电机用的，它的中心有一根金属软管或很高韧性的塑料管163，一端接通泵内电机，另一端接入开关盒169或其他开关，这就将泵的电机内同大气层联通起来，所以电机始终保持在常压状态下轻松运转。为减少外界给泵的压力在大型公厕大型储尿池(如车站、码头等)可以用浮体561将泵吊着，这就不论尿位的高低她都能随之升降，使泵始终保持承受着很小衡定的外来压力。用此同样原理将不论有多大的潜水泵吊在浮体下面，也不论是在江、河、湖、海里工作，其压差都很小。比如潜水泵吊水深度为一米就是说泵体外面的压力只有0.1公斤左右。图21是四芯电缆是供380伏电机使用的，其结构和作用都和三芯电缆同(略)，这两种电缆适用于所有在液体里工作的电机。为防止池干泵抽空在电机壁的一侧开一个孔，空心螺栓205一端套着橡胶膜，另一端伸出壁外为螺母拧固密封，当泵潜入尿液后橡胶膜203被外来压力推着使弹簧片202与电源片204接通，电源开关工作潜水泵运转。当尿位降低，橡胶膜203失压，弹簧片202复位离开电源线204，电源开关关闭，泵停。
权利要求
1.本工程的工艺流程，其特征在于电动折叠式坐便器由臭氧管(41)贯穿于缓冲管(98)，缓冲管的一端伸进放在包括公厕的地池(103)里的集装桶(111)，在地池与细加工之间由运输车往返，细加工的出口同搅拌池(139)贯通，搅拌池的出口又同储化池(145)贯通，储化池由输肥泵(146)以管道同用肥处贯通，储化池内的沼气由管道连接供气站再通往用户。
2.在权利要求1工艺流程中的部分设备，其特征在于包括坐便板(5)、止逆板(10)、缓冲板(101)、冲推器(152)的表面和漏斗(6)、接管(41)、缓冲管(98)、集装桶(111)、塑料槽(156)、进粪斗(133)的内表面全部用纳米材料氧化银处理。
3.根据权利要求1所述坐便器，它包括电动折叠式坐便器(42)、接管(41)、臭气管(9)、漏斗(6)和缓冲管(98)，其特征在于电动折叠式坐便器在传动带(18)对称的一边设有往复板(2)活连摇背(3)、尾翅(4)和坐便板(5)，另一边设有拨键(16)，在后壁上设有两组断复片(13)和(14)，上方设有止降块(15)，止逆板(10)；在漏斗(6)的上缘为埋设弹簧片(17)。
4.根据权利要求1所述缓冲管(98)，其特征在于在接近集装桶(111)的位置设有被弹簧片(100)，托着的缓冲板(101)，其下端设有一段软橡胶管(8)且伸进于集装桶，在剩放集装桶的地池(103)底部设有集水池(104)，就位板(110)其下面设有弹簧(105)，杠杆(106)其一端被压于就位板下，另一端托着顶杆(107)，顶杆顶着电触点(116)和其相对应的电触点(117)。
5.根据权利要求1所述集装桶(111)，其特征在于在进粪口(7)一侧下方设有长槽(112)、钩板(113)，在锥形顶盖的顶端设有钩轴(57)。
6.根据权利要求1所述运输车，其特征在于车上设有液压控制的吊装臂(118)和操纵钩子(119)转动的油马达(12)及推力向心轴承(11)。
7.根据权利要求1所述细加工，包括倒粪自动装置和电磨，其特征在于A、倒粪自动装置设有翻板(121)、压板(122)、延时器(123)、压片(127)、导通片(128)、定片(129)、摇背(124)、电磁换相器(126)、插钩(125)它们都和集装桶(111)上的长槽(112)、钩板(113)结合电机的作用相互配合动作达到目的B、电磨是悬装在钢筋水泥砼的框架，其上方设有进粪斗(133)、进粪口(138)、电磨轴上设有轴承(130)、(120)，由电机驱动的蜗杆(132)、蜗轮(131)、上磨片(134)、下磨片(135)、OL型密封圈(136)和粪尿出口(137)。
8.实现权利要求1将收集的人粪尿制成半流体肥料和沼气，它包括搅拌池(139)、搅拌器、储化池(145)和泵房，其特征在于A、搅拌池设有三个进口(137)、(143A)、(143B)分别为粪料、秸杆粉、化学增肥保肥杀菌济进口和出口(144)；B、搅拌器装在搅拌池的中上方，并设有电机(140)、立式减速器(141)搅拌桨(148)的轴伸于搅拌池的底部；C、设置大型地下有很好密封的钢筋混凝土储化池(145)；D、泵房内设置输肥泵(146)经地下管道和需要用肥和销售的地方连通，沼气通过管道贯穿于沼气站和用户。
9.蹲位公厕有两种，一种是高层楼房内的，一种是平地的，这两种之区别仅是高层楼房蹲位公厕的粪料要经过缓冲管(98)落入集装桶(111)而平地蹲位公厕的粪尿不经缓冲管直接进入集装桶，它包括限制尺寸的蹲位、螺旋轴(149)、冲推器(152)、储尿池(158)和潜水泵(153)，其特征在于A、蹲位脚前设有挡板(155)以便粪尿分开，尿沟(157)和尿槽(165)连通且倾斜于储尿池(158)，池里设有浮体(161)吊着潜水泵(153)，该池上方一侧设有溢流管(159)且倾斜于地池内的集装桶；B、冲推器(152)的一面延半圆弧缘设有多个小孔，且孔的轴心线(206)与塑料槽(156)内表面夹角为20°，上端与往复螺母(150)连接螺母受螺旋轴(149)驱动，在其一侧设有和橡胶管(164)连接着进尿管。
10.潜水泵包括电机和水泵，其特征在于A、电机体底部内一侧设有一固定导线夹(155)，在另一恻设有一防止抽干器，空心螺栓(205)，贯穿于橡胶膜(203)和电机壁，伸于壁外为螺母紧固密封，以及相配套的弹簧片(202)、电源片(204)；在电机转子轴的一端设有润滑室(159)、密封圈(157)、压板(158)；潜水泵吊于浮体的下方(161)；B、配套380伏电机的潜水泵在机体外部的电缆接线端连接一开关盒，盒内设有熔断器(167)，配220伏电机的潜水泵在机体外部的电缆接线连接一插销盒，盒内设有电容(168)、且串接一熔断器(167)。
11.潜液电缆，包括橡胶护套(162)、导电线和管子(163)，其特征在于在四芯380伏和三芯220伏电缆中心都设置有很高韧性的管子(163)。
全文摘要
本发明涉及一种电动甭水处理人粪尿及公厕用潜水泵抽尿冲粪工程，是将城市人粪尿滴水不用全部收集加工成无公害多元素速效有机肥料和沼气。在本工程一些主要部件而且是非常必要的部位表面用纳米材料氧化银处理，因为它能去污其离子还能杀菌。用电动折叠式坐便器，粪尿自坐便器(42)滑经接管(41)进入缓冲管(98)落入集装桶(111)，由专用车运往肥料站进入电磨进行细加工后加入秸秆粉和化学增肥保肥济，经搅拌混合杀菌进入大型地下储化池，经适当时间腐化，由泵将腐熟的肥料经地下管道送往蔬菜基地或农场或销售，沼气经沼气站送往用户。蹬位公厕用特制更安全，不易损坏的潜水泵抽尿替水将粪冲推进集装桶，往后的实施同前[略]。
文档编号C02F1/50GK1603247SQ200410034449
公开日2005年4月6日 申请日期2004年4月11日 优先权日2004年4月11日
发明者张茂华 申请人:张茂华