专利名称:污水净化还肥池的制作方法
污水净化还肥池
一、 所属领域
"污水净化还肥池"就是要消除城镇通用的"化粪池"(又名污水净化池)不化 粪,贮而不用,污染环境的弊病。属市镇基础建设领域。
二背景技术:
城镇通用的"化粪池"都是采用足够大的容量,将粪便囤集起来,不允许向下水 道流淌。1 2年为一周期,池满就应将沉淀物取出池外,进行利用或填埋。
由于脏和臭,加之设计上的缺限,很难取出池内之物,因为要花大量的人力物力。 在盖板等物体的掩护下,遮掩了人们的视线,只要不堵塞,影响市民正常生活,就不 会有人去过问"化粪池"的行为。所以,多数"化粪池"修起后,就没有起过。
池内容量是有限的,池满后,粪便无落脚之地,随水进入下水道。从下水道透出 的臭气可知,它已成为巨大的粪坑,也是苍蝇老鼠细菌繁殖的乐园。
水往低处流,形成无锡太湖或江河,周边养育着千多万人口,每天要产生万多吨 粪便,日积月累,等待迁移。 一旦大雨暴发,粪便倾窝出动,直奔江河湖泊,污水处 理厂无法瞬间处理大量的来水,只好顺其自然,造成更大面积污染。年复一年的污染 积累,加之企业排污和养殖,江河湖泊含氮量超标,营养过剩,水就发黑发臭变质, 变成屎江屎河屎湖泊,甚至爆发蓝藻。
各大中城市不同程度受此困扰,缺水城市更甚。它与"化粪池"的设计不合理, 有着重要的因果关系。将粪便从城市污水中分解出来,不用体力就能完成装卸任务, 送到农村做肥料,变废为宝,催生庄稼,还我山青水秀,这就是本发明所要解决的主 要问题。
三
发明内容
"污水净化还肥池"不仅能消除"化粪池"的弊病,还能解决粪便的装卸难题,
为城市污水的利用创造条件。具体方法是 1、利用能量转换,完成装卸任务。
将沉淀池修到地面以上Hi》2.5m高处,"粪罐车"罐顶距地面《2m,形成高差。 根据该池所服务的人口数量,每人每天的排泄物约1公斤,就能概算出两吨排泄
物所需的天数。人工搅拌均匀沉淀物和水,用"比重计"(或粪度计)测试其浓度,
当比重在1.2吨/1113左右时最经济。过重,下载难,过轻则运输成本高。经几次下载
测试记录,就能掌握该池下载所需的天数,确定最佳下载时间。 .当池内达到规定浓度时,就需下载。在泄污管方头的园孔上,挂》5公斤的重物,
螺帽松开后,防池水喷射。两只扳手各夹住方头和小螺帽,同时反向将螺帽退出螺杆。
卸下所挂重物,并做好与"粪罐车"的联接。
掀开池顶f修板,尼龙绳将堵盘提出池外。用木塞将三通和过水管进口封住,防
沉淀物溢入废水池或过滤池。人工搅拌均匀沉淀物和水,使其自由流向粪罐车。如遇堵 塞,钢筋一贯便通。送肥下乡,在气推油泵的作用下,使粪罐倾斜,倒其所有,完成 装卸任务。城市污水的利用成为现实,也是实施本技术的关键。
2、 一沉一滞拦截粪便,送肥下乡支农。城市污水从进口管落到凹凸不平的斜放 消力板面上,起消力和粉碎排泄物的作用,防止堵塞。斜、直消力力板的运用,就是 要多层次消杀污水对沉淀池的冲击,使池内处于相对稳定状态,以利沉淀。所以,不 允许进、出水管近距离布置。
重的沉淀,轻的飘浮水面,结成粪壳。为了阻止它向出水管流动,在塑料板上等 距离、成品字型、布置数个20X20X50mm塑料方(空心),间隔50腦(参照斜放消力 板的方条石的布置)。要求方入水,板面飘浮于水面。并用两根高为ft的尼龙绳,将 滞污板水平系在盖板上,允许前后左右上下移动。飘浮物逐渐在方周围聚集,却不能 自由流动,达到滞污的目的。消力板由厂家制作。
滞污板与乗真消力板的配合,就像盖碗茶的杯和盖,干的留下水放行。经过一沉
一滞,能拦截:粪便于'池内。
3、 废水的净化和运行原理。
水已满但未开始下泄的水位称临界水位。箭头所指的方向就是水流方向。沉淀池 ^的水将满,两根过水管开始向废水池输水,并分别贮存。当两池水位超过临界水位,
经三通向过滤池V3送水。
安砌池体时,顺着过滤池的两条长边,等高将砖(或钢筋混凝土)伸出池壁为一 直线,名曰牛腿线。将数根钢筋混凝土预制方或有孔的预制板分别搁在牛腿线上,平 整铺放过滤泡沫,均匀过滤。采取同样的办法支撑筲箕茶盘的重量。
所谓筲箕茶盘,就是按南方淘菜用的筲箕进行编织,平底,四周有100mm高的边 缘,形状象茶盘,用它来拦截菜叶或大颗粒漂浮物。
为了使用方便,可做几个长方形筲箕茶盘,取出其中一个,将过滤物倒进粪罐车 进行回收,洗净放回原处,取完为止。
经四次沉淀, 一次过滤,多层次的折流式工艺,加之沉淀物下载周期短,清水池 水质巳达到国家城镇生活污水净化排放标准。如果在清水池用二氧化氯消毒、碱铝澄 清后,可用于洗车、喷洒街道等,用不完的向下水道排放,完成污水净化程序。
用粪罐车送粪便下乡叫还肥,废水就近浇灌花草树木和庄稼,不用任何能源,就 解决了城市污水净化还肥再利用等难题。
4、 预防措施
(1) 为了预防有压自来水管爆裂,大量的水经下水道涌入池内,使沉淀物溢出 池外,污染环境,采取的预防措施是
四个池内均留超高H3》150mra的体积为安全体积,出水管径4>》100mm,随着水 位的升高,加快排泄。
(2) 杜绝化学物品入池污染土地。在居民的日常生活中,洗衣粉对土地会产生 负面影响。经观测发现,它有易溶于水而不易沉淀的特性。由于池满周期短,池内的
水长期是流动的,会迅速进入下水道,加之来水量大,洗衣粉用量相对较少,所以, 影响甚微。
对于那些专业洗衣厂、科研单位用的化学物品,未经净化处理,是不允许进入沉 淀池的,管理人员要细心调查,从严掌握,坚决杜绝。
如果污水净化还肥池技术在城镇实施,它的有益效果是
1、 不需任何能源,解决了粪便装卸难题,为城市污水的利用创造了条件。
2、 向污水要肥,大有作为。平民百姓一日三餐六两米面, 一斤蔬菜,半斤水果 和三两副食,约消耗1.2公斤食物,每人每天的排泄物也在l公斤左右。生活在城镇
的约七亿人口 (含1.5亿农民工),每年就要产生约2.5亿吨排泄物。以发达国家肥 料利用率80%计,我国应该利用两亿吨。若一吨尿素等于20吨粪便的肥效,农民每年 就可以少用千多万吨化肥,尿素的出厂价为L5千元/吨左右,节约百多亿人民币。 所以,建一池就等于建了一座不用能源不冒烟的化肥厂。
生产化肥要消耗大量的人力物力。生产、过量使用化肥,都会对环境产生污染。 将城市污水中的粪变废为宝,生产成本为零。它有肥沃、疏松土地的作用而无害。
3、 农民用粪便做肥料,可以种无化肥、无农药污染的绿色食品,有益健康,必 受市民欢迎,所以绿色食品价格高。
绿色食品的普及,增加对粪便的需求,必然争夺肥料市场,其价格要由市场来确 定,无偿提供的模式肯定行不通。等价交换来的钱, 一两年左右就可收回建池成本, 以后无大的投资,可养活部分环保职工,减轻国家负担,形成良性循环。
4、 有效利用排泄物,能遏止环境污染。
有效利用城市污水中的排泄物,消除了污染环境的一个重要因素,既能减轻污水 处理厂的投资和生产压力,又能有效遏止环境污染,防止蓝藻爆发。
5、 城市污水的净化、回收、再利用,必然创造巨大的经济价值,且节约了宝贵 的淡水资源。
一吨废水比一吨自来水浇灌园林花草树木效果好,因为它有肥效。 一吨废水经过 滤、消毒、漂白成为清水,成本不过几分钱。所以,我们可以认为,利用一吨废水就 节约了 一吨自来水节约两元钱。
生活在城镇的七亿人口 (含1.5亿农民工),每人每月约用两吨水,每月约消耗 14亿吨自来水,被人体吸收的量微,多数变成废水被遗弃。经"污水净化还肥池"处 理后的废水和清水,再利用率若能达50%,每月就能节约七亿吨自来水,每吨2元, 每个月14亿,每年又可节约百多亿人民币。
用敷设管道或用粪罐车运输的办法,将城镇巨大的废水资源就近浇灌园林花草树 木和庄稼。清水可洗车,喷洒街道等,能节约大量的淡水资源。对于严重缺水城市如 北京、天津等,效果更明显。
综上所述,利用城镇污水中的粪便和水两样,每年就可以节约两百多亿人民币。 种绿色食品和对环境的保护,却是无法估算的。所以,"污水净化还肥池"的实施, 必会创造巨大的经济价值。
必会创造巨大的经济价值。
四
(单位mm):
附图l是正立面图,介绍池的外貌。
附图2是俯视图,主要介绍池在平面的布置情况。
附图3是图2的I一I剖面图。介绍污水净化还肥工作原理。
附图4是附图i的n—n剖面图。介绍沉淀池和废水池在平面布置情况。 附图5是附图i的ni—ni剖面图。介绍过滤池、清水池在平面的布置情况。 附图6是附图i的iv—iv剖面图,介绍池的侧面布置情况。
附图7主要介绍泄污管的组成与安装。
图中1、进水管,2、钢筋扶手,3、活动检修盖板,4、检修门,5、沉淀池,6、废 水池,7、过滤池,8、清水池,9、滞污板,10、尼龙绳,11、三通出水管,12、临界 水位线,13、过水管,14、截止阀,15、堵头,16、下水道,17、牛腿,18、过滤泡 沫,19、预制的钢筋混凝土板或方。20、筲箕茶盘,21、泄污管,22、垂直消力板, 23、斜放消力板,24、.方条石,25、钢筋混凝土支架,26、示坡线,27、堵盘,28、 方头,29、止水服垫30、螺杆,31、挡板。
五、 具体实施办法
池的形状正、长方形或多边形。
建 材钢筋混凝土或砖混结构等。
外 观人们置粪池于地面以下,是因为它脏、臭,才把它隐蔽起来。随着人 口的增多,城市膨胀,楼层爬高,粪池改革势在必行。从下到上、由暗到明的演变, 必须配以适当包装,减少人为反感,所以,外观要纳入统一规划设计。将粪池建在室 内,与建筑物溶为一体,尽量不露痕迹,既经济且效果好。如果是依墙而建或独建, 必须与周边环境相协调,既不能喧宾夺主,又不能粗制滥造。
技施设计时,形状、尺寸和建材都要因地制宜,综合考虑诸多因素,不可能统一, 故,强度和稳定计算从略。下面结合附图,对各部件的制作与安装做进一步说明。
1、 进水管(1)与水平面夹角a,在45° 90°之间。
2、 盖板跨度要最短,活动盖板(3)用于检修,卸污时搅拌,不用时,稀泥封板 缝防臭。其余板用M5号水泥沙浆填缝。
3、 沉淀池体积V,(5)二B、 L、 H2,其容重Y在1.2吨/V左右,Vi的重量G严Y 'V产4 吨,即为粪罐车设计载重量,不宜大,穿街过巷不方便。粪罐车的安全载重由厂家确 定。超高H3为安全体积。
4、 废水池体积V2 (6) =Bt、 L" H2,废水的容重Y废4吨/V, g卩废水池的体 积就是4 4. 2m3。
5、 过滤池V3 (7)和清水池Vd (8)的体积不限,根据用水量的多少、地形条件、 清水用途布置用水设施。必须配制截止阀,以便水的利用,放空检修。
6、 斜放消力板(23)的制作与安装-
(1)用数个面积为50X50X100mm的方条石,条石的长边应伸出板面50mm,间
隔50mra,成"品"字型,等距离布置在钢筋网内,名曰加糙,并预制成板。
(2)在浇筑或安砌时,将4个支架(25)放到池壁设计位置,即板的上边缘 与临界水位线重合,倾角为45° ,垂直高度为0.5H2,板的边缘距池壁为100mm
7、 直放消力板(22)可不加糙,表面不光滑,垂直高度为0.5H2,板的边缘距池 壁100mm。板上边缘与水位线重合,并将板垂直安砌在池壁。
8、 卸污管的制作与安装(见附图7)
(1) 池底板留4)65或4)55mm的园孔,4> 60或巾50mm的钢管两头攻丝,分别用 两棵固定螺帽和直径为d, 5mm厚的止水胶垫(29),将钢管固定在池底板上。钢管长 度=池底板厚度^+3棵固定螺帽高度+2棵止水胶垫厚度。多一棵固定螺帽,可拆卸, 是留给"粪罐车"做联接用的。为了简化,图中未标出此螺帽(见图a、 b)。
(2) 下两块直径为d,厚为5mm的圆形钢板。 一块中间钻直径为d,的孔,名曰 挡板(31)。另一块钢板上面焊弯钩,尼龙绳系在弯钩上,另一头系在池壁,下载时, 用尼龙绳将堵盘提出池外。木棍上套圆环或三角形钢筋,挂住弯钩,也可提出堵盘。 钢板下面焊一螺杆(30),长度为S, S。是螺杆攻丝的位置和长度。螺杆顶端刨成方头, 并钻一孔,弯钩、堵盘和螺杆的组合,统称叫堵盘(27)(见图c)。
(3) 堵盘戴直径为d, 5ram厚的止水胶垫(29),插入泄污管,安挡板(31)和 螺帽,两个板手分别夹住方头和小螺帽,两手同时反向将螺帽拧紧,使堵盘紧紧压住 止水胶垫,达到止水目的(见图d、 e)。
9、 堵头(15)就是自来水管常用的堵水方式。
10、 三通出水管(11)管径4)》100画。
11、 过水管(13)的直径d^50咖,过水管上口与三通出水管下口齐平。
12、 坡度(26)制作为了将卸污管(21)的顶端处于沉淀池最低处,以利泄空, 就要做向它倾斜的坡度,坡降(26) i=l:10,浇筑完成后,将混凝土表面打毛,再填 混凝土,手工做成设计坡度。新老混凝土结合紧密,不允许脱壳。
13、 防渗处理浇筑、安砌时,震捣密实是防渗关健,池内壁用M7.5水泥沙浆 浆两遍,刷素水泥沙浆三遍,再刷抗渗涂料一遍。
14、 检修门(4)的要求是强度高,能防水防锈,密封不透气。
15、 配套工程。秋冬季节,农村用肥少,城镇正常排泄,为了解决供需矛盾不浪 费,可在农村修粪库贮存,其上养鸡鸭牛羊猪,综合利用。
权利要求
1、由进、出水管,沉淀池、废水池、过滤池、清水池组成的“污水净化还肥池”和城镇通用的“化粪池”,都是贮存城市污水的一种容器,其特征是修在地面以上,改变了置粪池于地下的历史。
2、 根据权利要求1所述的"污水净化还肥池",其特征是将城市污水自动分解 成沉淀物、废水、清水等三种物质,并分别贮存利用。
3、 根据权利要求l所述的"污水净化还肥池",其特征是堵盘套止水胶垫,插 入泄污管,上档板,拧紧小螺帽,组成下载非匀质液体开关。
4、 根据权利要求1所述的"污水净化还肥池",其特征是城市污水能够得到合 理利用。
全文摘要
“污水净化还肥池”就是要消除城镇通用的“化粪池”不化粪,贮而不用,污染环境的弊病。根据液体流动规律,将城镇污水分解成沉淀物、废水、清水三种物质,并分别贮存利用。池建地面以上,具备位能。卸下小螺帽,提走堵盘,人工搅拌均匀沉淀物和水,卸污管开始向粪罐车下载。如遇堵塞,钢筋一贯便通,完成装卸任务。建一池就是建了一座不用能源不冒烟的化肥厂,推广到全国城镇,每年可获取价值百多亿人民币的肥料。还肥农村,种无化肥、无农药污染的绿色食品。废水就近浇灌园林花草树木和庄稼,用不完的清水才排放叫净化。城市污水的有效利用,能遏止环境污染、防止蓝藻爆发、节约淡水资源。
文档编号C05F7/00GK101337835SQ20071015995
公开日2009年1月7日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年10月14日
发明者宏 胡, 胡贤贵 申请人:胡贤贵;胡 宏