化粪池改造节水节能利用系统的制作方法
【专利摘要】城市化粪池污水可产生巨大的沼气新能源，至今尚未获得开发与利用，非常可惜。大城市能耗占世界总量的75％，温室气体排放量占全球总量的80％。当今城市化粪池已不适应社会发展需要，化粪池改造节水节能利用系统，其基本原理是对原有的化粪池进行改造，将污水通过生物发酵沼气化后，收集利用沼气新能源与沼液水资源。污水由排污管[1]冲入污水收集发酵处理沼气生产系统[2]中的发酵罐，通过沼气能源收集利用系统[3]收集利用沼气，发酵后的沼液污水，通过水压限位管[4]，流入沼液污水资源收集利用系统[5]中的原化粪池蓄存沼液，由于沼液是宝贵的有机肥，茶农、菜农、果农们高价格购买，几乎没多少沼液可从原污水管网排出。
【专利说明】化粪池改造节水节能利用系统
(—)、
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑节能节水改造，将污水转化为沼气新能源与水资源，并收集与利用，尤其是将现有的化粪池改建成沼气池的化粪池改造节水节能利用系统。
(二 )、
【背景技术】
[0002]几十年前，我国政府就十分重视沼气的开发和利用。农村沼气早在1982年美国举办的世博会中国馆展示，至今技术已比较成熟，并取得了可观的效果，得到一定程度的推广。然而，在人口密集的城市化粪池中，污水可产生巨大的沼气新能源，至今尚未获得开发与利用，白白地从楼下化粪池及污水管网系统中排入大气，非常可惜！事实上，城市中一座高楼居住的人口相当于农村的一个小村庄，高楼下建一个“沼气池”，相当于小村庄家家户户建“沼气池”所产沼气的总量，而成本却很低。据资料统计，我国城镇人口占全国总人口的50%，污水既集中，有机物含量也多，而这些污水排入水体既影响水环境安全，又十分浪费。因此，移植农村成熟的沼气工程为城市所应用，对污染減排、环境保护工作可起到事半功倍的作用。2011年9月中国城市科学研究会，绿色建筑与节能委员会立体绿化小组在北京成立，标示着中国建筑正朝向绿色建筑的发展方向转型，建筑节能与低炭城市的转型发展迫在眉睫。据报道:在全球，大城市能耗占全世界总量的75%，大城市温室气体排放量占温室气体排放全球总量的80%。在中国，房屋总面积已超过400亿平方米，每年有1000多万人从农村转移到城市，每年新建建筑达20亿立方米......城市转型发展迫在眉睫。低炭生态城正成为城市转型发展的全球共识和时代主体。我国是能源短缺的国家，又是一个耗能大国，燃煤发电占全国发电总量的78%，温室气体排放居世界第二。我国还是一个严重缺水的国家，又是污水排放量巨大的国家，年污水排放量达800亿吨，90%的污水未经处理就直接排入江河湖海，水污染又促使水资源短缺进一步加剧，形成恶性循环，已经成为影响我国环境的主要问题之一。水是涉及国家建设发展的战略性资源，已日益成为制约我国经济社会可持续发展的“瓶颈”，从根本上破解长效治理污水、提高水资源利用率问题，是政府必需认真研究，着力抓好的重点工作。目前的现状是这样:一方面城乡之间的植物生长需要大量水份和养份，另一方面每幢建筑物都有大量的含富营养污水排放，水污染仍是现实的重大问题，更甚的是化粪池及管网经常发生堵塞，污水横流，臭不可闻，影响市容及环境卫生。事实上到目前为止还没有一种在建筑楼中更方便、有效、经济的污水资源化处理再利用的解决方案；也没有一种更方便、有效、经济的，能直接为建筑楼群周边绿地上的植物生长需要提供水份和养份的解决方案。污水是一种资源，它含有大量的有机物质，可利用生物发酵产生沼气，它是一种洁净的可再生能源，剩余的污泥还是植物的有机肥料。污水发酵处理后流出的是富营养化的灭菌、无臭、无味的水，它不但是无土栽培蔬菜的营养液，而且还是城市绿化不可缺少的养份和水份。当今城市化粪池已不适应社会发展需要，故提出将城市化粪池改建成沼气池，它是一种建筑节能节水改造，工程技术方面比较成熟，对建设美丽中国意义重大。(三)、
【发明内容】
[0003]本发明的目的是设计一种将现有化粪池进行功能方面的改建，使其转变为可将污水转化为沼气新能源与水资源，并具有收集与利用功能的化粪池改造节水节能利用系统。
[0004]为止目的，本发明采用如下技术方案，化粪池改造节水节能利用系统包括污水收集发酵处理沼气生产系统、沼液污水资源收集利用系统、沼气能源收集利用系统；污水收集发酵处理沼气生产系统包括一至多个相连通的发酵罐或发酵池，其一端的进水口与排污管相连通，另一端出水口与水压限位管相连通，上端设有带安全控制阀的沼气连通管道；沼液污水资源收集利用系统包括原化粪池进水口与水压限位管相连通，另一端出水口与原污水管网相连通；沼气能源收集利用系统包括进气口与带安全控制阀的沼气管道相连通，另一端出气口阀门连通用户提供沼气。
[0005]化粪池改造节水节能利用系统是一种集建筑生态工程方法、建筑节能节水工程方法、环境绿化工程方法多为一体的建筑节能节水改造系统工程，其基本原理是对原有的化粪池进行改造，将污水通过生物发酵沼气化后，收集利用沼气新能源与沼液水资源。污水通过生物发酵产生的沼气，是一种清洁的可再生能源，延延不断地提供热能，为建筑节能工程项目之一，原化粪池的部份或全部为收集利用沼液污水资源，无菌、无臭、无味的沼液水，它是茶农、菜农、果农十分紧缺的有机肥，沼液是农民供不应求抢手货，集中在原化粪池内的沼液，被高于自来水费数倍的价格购买，几乎被全部利用而没多少可从原污水管网排出。它是城市建筑最佳节水工程项目之一。
[0006]由于上述解决方案中采用的化粪池改造节水节能利用系统，它可十分方便地直接在高楼下的化粪池边就地改建，将污水转换成沼气能源和沼液污水资源，并将沼气化处理后的无菌、无臭、无味的沼液水，用在屋顶楼台种植有机蔬菜。也可分散排放到植物绿化地上，利用土壤与植物吸收分解净化污水，为植物绿地提供水份和养份。它可十分方便地将沼气化处理后的无菌、无臭、无味的沼液水，方便、有效、经济、实用地通过植物吸收水份养份净化处理，降低污水处理成本，保护生态环境。它不但减轻缺水城市的用水紧张状况，而且为城市提供一片生机勃勃的水质净化处理绿化带、连续不断的地下补给水、新鲜的空气、清洁的能源。沼液水用在城市建筑屋顶上的工厂化农业蔬菜无土栽培、道路绿化隔离带等植物，促进城市建筑物朝向生态立体化方向发展，有利于城市生态环境。这样就既缓解了水资源短缺的矛盾，又能减轻水污染，提高城市空气质量，促进良性循环，变废为宝，它可十分方便地构成巨大的“高楼区”沼气工程系统，就地利用沼气，构成十分简单又方便的建筑节能生态系统，遍布全国各大中小城镇收集利用沼气资源，将影响全球变暖的“二号杀手”甲烷——变害为利地转换成沼气新能源，一个甲烷(沼气)分子的温室效应是二氧化炭的20倍！它为最佳、最经济的建筑节能减排工程项目之一。最大优点是经济、节水、节能、环保。
(四)、
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施方式对本发明作出进一步详细说明。
[0008]图1是本发明化粪池改造节水节能利用系统的工作原理图。
(五)、【具体实施方式】
[0009]如图1所示，当生活污水由排污管[1]冲入污水收集发酵处理沼气生产系统[2]中的发酵罐时，在重力加速度的作用下形成旋涡，挠拌发酬罐中的污水。污水通过连通管，依次流入一个至多个发酬罐，它与带安全控制阀管道的沼气能源收集利用系统[3]中的沼气罐相连通，经嫌气性微生物发生作用产生的沼气上升到发酵罐中的污水表面空间，产生的压力随沼气量的增加而增大，迫使发酵后的富营养沼液污水，通过水压限位管[4]，流入沼液污水资源收集利用系统[5]中的原化粪池，作为集水和蓄存沼液，由于沼液是宝贵的有机肥，茶农、菜农、果农们用高于自来水费数倍的价格购买，几乎没多少沼液可从原污水管网排出。
【权利要求】
1.化粪池改造节水节能利用系统包括污水收集发酵处理沼气生产系统、沼液污水资源收集利用系统、沼气能源收集利用系统；污水收集发酵处理沼气生产系统包括一至多个相连通的发酵罐或发酵池，其一端的进水口与排污管相连通，另一端出水口与原化粪池相连通；沼液污水资源收集利用系统包括原化粪池进水口与发酵罐或发酵池出水口通过水压限位管相连通，另一端出水口与原污水管网相连通，其特征在于:所述化沼液污水资源收集利用系统包括原化粪池通过水压限位管与发酵罐或发酵池相连通。
【文档编号】C12M1/107GK104277966SQ201310307517
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月13日 优先权日:2013年7月13日
【发明者】王晓川 申请人:王晓川