干式同釜粪尿转肥厕所的制作方法

文档序号:15845397发布日期:2018-11-07 08:57阅读:187来源:国知局

本发明涉及农村厕所改造技术领域,尤其是一种干式同釜粪尿转肥厕所。

背景技术

目前,我国农村卫生厕所普及率及粪便无害化处理率低,非卫生厕所粪便未经处理任意堆放、排放,不仅污染环境,还导致增加与粪便有关的肠道传染病和寄生虫病的传播风险,分散式的农户厕所环保问题已经严重影响到农村的生态环境,亟待改造,但我国乡村分布广泛,民族习俗、地域差别导致房屋类型各有不同,大多地区经济水平较低,缺少完善的上、下水设施和污水处理设施,所以传统的城市卫生体系不适合我国农村的状况,近年来,一种无害三格化粪池厕所、免水冲生态厕所应运而生。这种无害三格化粪池厕所虽然明确了卫生要求,但还是属于有水处理方式;免水冲生态厕所,有的采用分集式,即便器的便盆中央带有分隔装置,粪、尿分别通过各自的出口通道进入粪便收集装置和尿液收集装置,处理过程不仅繁复也不彻底;有的虽然采用了粪便混合式收集处理,但出料与补充填料周期过短,维护过程显得繁琐;还有的在反应器底部充填有生物填料和生物降解菌,粪尿滑入后分散盖覆效果差,催化反应难以彻底,短时间内或有异味漏排;这类免水冲生态厕所大多采用开关电路控制和温度表显示,还没有实现动作自动化、监控智能化。



技术实现要素:

本发明为解决现有的技术的不足,提供了一种干式同釜粪尿转肥厕所,该干式同釜粪尿转肥厕所,不但能解决农村卫生厕所普及率及粪便无害化处理率低,非卫生厕所粪便未经处理任意堆放、排放,不仅污染环境,还导致增加与粪便有关的肠道传染病和寄生虫病的传播风险问题,而且能达到同釜处理粪尿、处理后的混合料成松散干粉状腐殖质有机肥、可直接包装、储存,维护过程简便、粪尿滑入生化反应釜后分散盖覆效果好、催化反应彻底、无异味漏排,自动化和监控智能化程度高的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为,包括固定型干式同釜粪尿转肥厕所和移动型干式同釜粪尿转肥厕所,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所包括厕屋、基坑、生化反应釜、生化反应菌料、免水坐便器、中隔板、换气扇和智能监控装置,其中,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜设置在基坑中,所述的生化反应釜上有加热层和保温层,所述的生化反应釜上连接有生化反应釜入口,所述的生化反应釜中添加有生化反应菌料,所述的生化反应釜中的温度控制在15-80℃,所述的生化反应釜中连接有微动力催化装置,所述的微动力催化装置有连接在生化反应釜外壁上的减速机和电动机,所述的基坑的上口与地表面平行,所述的地表面连接中隔板,所述的生化反应釜入口与所述的中隔板配合、且与免水坐便器中的导流筒对应,所述的中隔板连接厕屋和免水坐便器,所述的厕屋中连接厕屋门,所述的厕屋门上有拉柄,所述的厕屋的墙壁上连接有智能监控装置和换气扇,所述的换气扇与厕屋的外界相通;所述的智能监控装置包括程控显示器、plc可编程控系统模块、热敏传感器、光电传感器、超声传感器、语音播放器,所述的程控显示器包括程控显示器壳体和触摸显示屏,所述的plc可编程控系统模块和语音播放器设置在程控显示器的壳体上,所述的热敏传感器设置在生化反应釜的底部,所述的光电传感器设置在免水坐便器的壳体的内侧,所述的超声传感器设置在免水坐便器的坐便盖上,所述的语音播放器、热敏传感器、光电传感器、超声传感器与plc可编程控系统模块线连接;

所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所与固定型干式同釜粪尿转肥厕所的整体结构相同,其中,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所包括厕屋,所述的厕屋的底面是地板,所述的地板连接地脚,所述的厕屋的地脚与地表面配合,所述的地板上设置有踏步,所述的踏步连接隔板构成空腔,所述的空腔中设置有生化反应釜,所述的隔板连接免水坐便器,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜上有加热层和保温层,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜中设置有两个微动力催化装置,所述的两个微动力催化装置中的主轴连接减速机;

所述的生化反应菌料16包括多元酶制剂15%,秸杆30%,稻壳25%和木屑30%配制而成;

所述的免水坐便器7包括壳体、导流筒、坐垫和坐便盖,所述的导流筒为锥型状、其上口有与壳体连接的连接沿,所述的壳体连接导流筒,所述的坐垫和坐便盖铰接在所述的壳体上;

所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所生化反应釜上的加热层为电热膜,所述的生化反应釜上的保温层为防火隔热棉,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜中的微动力催化装置为一个;

所述的微动力催化装置包括主轴和搅拌杆,所述的主轴为同心轴,所述的主轴的一端有台阶,所述的台阶上有与减速机连接的键槽,所述的搅拌杆与主轴外径成螺旋角连接、其搅拌杆间的螺旋角为60度;

本发明干式同釜粪尿转肥厕所所实现的功能为,在生化反应釜中投放由多元化酶制剂、多种酵素、秸杆、稻壳和木屑等混配组成的生化反应菌料,人入厕开启免水坐便器盖排便,粪尿经导流筒滑入生化反应釜中,如厕结束关闭免水坐便器盖,智能监控装置发出指令,启动微动力催化装置转动3分钟,将粪尿与生化反应菌料分散翻转盖覆,催化好氧生物反应将粪尿降解转化为粉末状有机肥,整个过程中零用水,零排污,无异味,无弃物;

触摸显示屏界面设定有:a通电开关界面、b温度设定界面,显示数值来源于热敏传感器、c如厕次数显示界面,信号来源于电机动作次数,将触摸显示屏温度界面设定调到生化反应釜内控温度,人入厕开启免水坐便器盖排便,如厕结束关闭免水坐便器盖,智能光电传感器动作反馈给plc可编程控系统模块信号,plc可编程控系统模块发出指令电机启动,带动微动力催化装置转动3分钟,人体离开免水坐便器时,如果忘记关闭免水坐便器盖,这时智能超声波传感器反馈电信号给plc可编程控系统模块的plc,plc延时20秒发出指令,启动语音播放器播放提示音,并启动电机完成带动微动力催化装置转动3分钟;搅拌杆随主轴同时转动,将粪便击碎连同尿液混合分散在生化反应菌料中,生化反应菌料中的有益菌与粪尿中的有机物进行生化反应,逐渐生成有机肥,此次如厕完成;6个月或12个月抽出生化反应釜中的有机肥,重新填加生化反应菌料继续运行;

经对生化反应釜内的温度分段试验得出,生化反应菌料的最佳生化反应温度是15-80℃,当生化反应釜中的温度超过或低于设定温度15-80℃范围时,热敏传感器反馈信号给plc可编程控系统模块,plc可编程控系统模块延时20秒发出指令、启动或停止微动力催化装置转动降温或升温,同时加热层通电或电动,致使生化反应釜中的温度始终控制在15-80℃范围,使生化反应菌料有良好的转化温度环境;

所述生化反应釜选用不锈钢或塑料材质,生化反应菌料16填装生化反应釜13容积量的90%左右,粪尿经导流筒进入生化反应釜后,生化反应菌料在微动力催化装置作用下,首先释放出具有降解有机物的多元高蛋白酶,将大分子有机物迅速降解为糖、脂肪酸、氨基酸等小分子有机物,其他微生物菌落群以此为养分,将其降解代谢为水、气体和生物热能,而其自身也以几何级数繁殖增加,持续大量参与反应,由此快速将粪尿中可生物降解的有机物完全氧化为h2o、co2等简单的无机物,其反应过程为:

微生物

cxhxoznp+o2co2+h2o+n3+热量

随着降解过程的不断进行,所产生的水分随其它气体不断蒸发,得到少量余渣,余渣中含有机质n、p、k等微量元素及大量的益生菌,是优质的有机肥;同时包含着大量好氧生物多元酶制剂、复合酵素生物活性菌剂的添加料将粪便中的臭气吸收转化,实现了对粪尿的分解、脱臭、净化、减量一体化处理,而反应中产生的热量将粪尿中的大肠杆菌等有害菌群及各种寄生虫卵有效的杀灭或被生物菌群吞噬。

本发明的有益效果是:本发明是同釜粪尿转肥设计,采用干式生化零用水、零排污、无异味排放、无弃物处理技术,替代了水冲、分格式设计,解决了农村卫生厕所普及率及粪便无害化处理率低以及肠道传染病和寄生虫病的传播风险,根治了分散式的农户厕所环保问题和严重影响农村生态环境问题的有益效果;固定型和移动型干式同釜粪尿转肥厕所结构设计,采用自创减量化处置技术,致使6口之家一年的粪尿转肥浓缩在0.5立方米的反应釜内,获得了实用于不同环境要求使用的有益效果;智能监控装置与固定型和移动型干式同釜粪尿转肥厕所的组合,实现了对生化反应釜的温度、微动力催化装置、免水坐便器、换气扇、语音播放器的自动监控,获得了自动化和监控智能化程度高的有益效果;采用微动力催化装置将粪尿与生化反应菌料分散翻转盖覆,获得消除粪尿的异味和使生化反应菌料均匀反应转化的有益效果;生化反应釜上的加热层和保温层的设置,提高了生化反应釜中的温度,致使生化反应菌料在微动力催化装置的搅动的同时、其水分蒸发掉,获得了松散干粉状腐殖质有机肥的有益效果;本发明获得了既不浪费水资源,也不需要下水道系统和后续处理设施,节省了自然资源,实现了环保和农业农村废弃资源综合再利用的有益效果。

附图说明:

图1、为发明的固定型干式同釜粪尿转肥厕所结构视图;

图2、为本发明的智能监控装置结构视图;

图3、本发明的免水坐便器结构视图;

图4、为本发明的生化反应釜结构视图;

图5、为本发明的微动力催化装置结构视图;

图6、为本移动型干式同釜粪尿转肥厕所结构剖视主视图;

图7、为本本发明图6的剖视右视图;

下面结合附图对本发明进一步说明。

具体实施方式:

本发明的具体实施方式是,参照图1、图6和图7,包括固定型干式同釜粪尿转肥厕所和移动型干式同釜粪尿转肥厕所,参照图1,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所包括厕屋2、基坑20、生化反应釜13、生化反应菌料16、免水坐便器7、中隔板10、换气扇1和智能监控装置3,其中,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜13设置在基坑20中,所述的生化反应釜13上有加热层18和保温层19,所述的生化反应釜13上连接有生化反应釜入口9,所述的生化反应釜13中添加有生化反应菌料16,所述的生化反应釜13中的温度控制在15-80℃,所述的生化反应釜13中连接有微动力催化装置12,所述的微动力催化装置12有连接在生化反应釜外壁上的减速机14和电动机15,所述的基坑20的上口与地表面11平行,所述的地表面11连接中隔板10,参照图1、图3,所述的生化反应釜入口9与所述的中隔板10配合、且与免水坐便器7中的导流筒29对应,所述的中隔板10连接厕屋2和免水坐便器7,所述的厕屋2中连接厕屋门5,所述的厕屋门5上有拉柄4,所述的厕屋2的墙壁上连接有智能监控装置3和换气扇1,所述的换气扇1与厕屋2的外界相通;参照图1、图2和图3,所述的智能监控装置3包括程控显示器、plc可编程控系统模块23、热敏传感器17、光电传感器8、超声传感器6、语音播放器24,所述的程控显示器包括程控显示器壳体21和触摸显示屏22,所述的plc可编程控系统模块23和语音播放器24设置在程控显示器的壳体21上,所述的热敏传感器17设置在生化反应釜13的底部,所述的光电传感器8设置在免水坐便器7的壳体28的内侧,所述的超声传感器6设置在免水坐便器7的坐便盖25上,所述的语音播放器24、热敏传感器17、光电传感器8、超声传感器6与plc可编程控系统模块23线连接;

参照图1、图6和图7,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所与固定型干式同釜粪尿转肥厕所的整体结构相同,其中,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所包括厕屋2,所述的厕屋2的底面是地板33,所述的地板33连接地脚34,所述的厕屋2的地脚34与地表面11配合,所述的地板33上设置有踏步35,所述的踏步35连接隔板10构成空腔36,所述的空腔36中设置有生化反应釜13,所述的隔板10连接免水坐便器7,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜13上有加热层18和保温层10,所述的移动型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜13中设置有两个微动力催化装置,参照图5和图7,所述的两个微动力催化装置中的主轴30连接减速机14和37;

参照图1、图6,所述的生化反应菌料16包括多元酶制剂15%,秸杆30%,稻壳25%和木屑30%配制而成;

参照图3,所述的免水坐便器7包括壳体28、导流筒29、坐垫26和坐便盖25,所述的导流筒29为锥型状、其上口有与壳体连接的连接沿27,所述的壳体28连接导流筒29,所述的坐垫26和坐便盖25铰接在所述的壳体28上;

参照图1和图4,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所生化反应釜上的加热层18为电热膜,所述的生化反应釜上的保温层19为防火隔热棉,所述的固定型干式同釜粪尿转肥厕所的生化反应釜13中的微动力催化装置12为一个;

参照图5,所述的微动力催化装置12包括主轴30和搅拌杆31,所述的主轴30为同心轴,所述的主轴30的一端有台阶,所述的台阶上有与减速机14连接的键槽32,所述的搅拌杆31与主轴30外径成螺旋角连接、其搅拌杆31间的螺旋角为60度;

本发明干式同釜粪尿转肥厕所所实现的功能为,在生化反应釜中投放由多元化酶制剂、多种酵素、秸杆、稻壳和木屑等混配组成的生化反应菌料16,人入厕开启免水坐便器盖25排便,粪尿经导流筒29滑入生化反应釜13中,如厕结束关闭免水坐便器盖25,智能监控装置3发出指令,启动微动力催化装置12转动3分钟,将粪尿与生化反应菌料16分散翻转盖覆,催化好氧生物反应将粪尿降解转化为粉末状有机肥,整个过程中零用水,零排污,无异味,无弃物;

实施例1,参照图1、图2、图3,触摸显示屏22界面设定有:a通电开关界面、b温度设定界面,显示数值来源于热敏传感器17、c如厕次数显示界面,信号来源于电机15动作次数,将触摸显示屏22温度界面设定调到生化反应釜13内控温度,人入厕开启免水坐便器盖25排便,如厕结束关闭免水坐便器盖25,智能光电传感器8断光动作反馈给plc可编程控系统模块23信号,plc可编程控系统模块23发出指令电机15启动,带动微动力催化装置12转动3分钟,人体离开免水坐便器7时,如果忘记关闭免水坐便器盖25,这时智能超声波传感器6反馈电信号给plc可编程控系统模块23的plc,plc延时20秒发出指令,启动语音播放器23播放提示音,并启动电机15完成带动微动力催化装置12转动3分钟;搅拌杆31随主轴30同时转动,将粪便击碎连同尿液混合分散在生化反应菌料16中,生化反应菌料16中的有益菌与粪尿中的有机物进行生化反应,逐渐生成有机肥,此次如厕完成;6个月或12个月抽出生化反应釜13中的有机肥,重新填加生化反应菌料16继续运行;

实施例2,经对生化反应釜13内的温度分段试验得出,生化反应菌料的最佳生化反应温度是15-80℃,当生化反应釜13中的温度超过或低于设定温度15-80℃范围时,热敏传感器17反馈信号给plc可编程控系统模块23,plc可编程控系统模块23延时20秒发出指令、启动或停止微动力催化装置12转动降温或升温,同时加热层18通电或电动,致使生化反应釜13中的温度始终控制在15-80℃范围,使生化反应菌料16有良好的转化温度环境;

实施例3,参照图1、图3、图4,所述生化反应釜13选用不锈钢或塑料材质,生化反应菌料16填装生化反应釜13容积量的90%左右,粪尿经导流筒29进入生化反应釜13后,生化反应菌料16在微动力催化装置12作用下,首先释放出具有降解有机物的多元高蛋白酶,将大分子有机物迅速降解为糖、脂肪酸、氨基酸等小分子有机物,其他微生物菌落群以此为养分,将其降解代谢为水、气体和生物热能;而其自身也以几何级数繁殖增加,持续大量参与反应,由此快速将粪尿中可生物降解的有机物完全氧化为h2o、co2等简单的无机物,其反应过程为:

微生物

cxhxoznp+o2co2+h2o+n3+热量

产生的水分,部分随其它气体蒸发排出,分解后极少量余渣富含有机质n、p、k、微量元素及大量有益生物菌,是优质的有机肥,同时包含着大量好氧生物多元酶制剂、复合酵素生物活性菌剂的添加料将粪便中的臭气吸收转化,实现了对粪尿的分解、脱臭、净化、减量一体化处理,而反应中产生的热量将粪尿中的大肠杆菌等有害菌群及各种寄生虫卵有效的杀灭或被生物菌群吞噬;

实施例4、参照图1和图4,生化反应釜13中的粪尿和生化反应菌料16在转化过程中,是采用物料减量化机理,其减量化机理是:人均每天排入生化反应釜13内粪尿2公斤计算,年累计为600公斤,三口之家年排粪尿1800公斤,约合1.8立方米,生化反应釜13内生化反应菌料16原始投放100公斤,约合0.5立方米,生化反应菌料16和排入的粪尿为1900公斤,合计1.85立方米,经微生物化学作用和高浓缩减量化反应过程,最终生化反应釜13内转化所得有机肥约400公斤,体积约0.4立方米,达到粪尿和生化反应菌料16减量转化为有机肥。

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