专利名称：移动厕所粪便净化处理装置的制作方法
技术领域：
移动厕所粪便净化处理装置本实用新型涉及粪便处理装置，尤其涉及一种适合于火车、船舶等移动厕所，以及临时性厕所的粪便净化处理装置。我国目前处理人粪便基本采用生物处理法，利用沉淀和厌氧发酵的原理，使粪便中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥。定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。处理时间一般需要3个月。对于火车、船舶等移动厕所的粪便，大部分是直接抛洒铁路两侧或江、湖水中。近年来，火车排泄物污染得到国家环保总局的高度重视，铁道部也在积极组织解决这个问题。目前已采用的办法是在车上增加采集系统收集粪污水，到车站后抽排集中处理。由于经济、技术和人的素质等问题，这种列车密闭式厕所目前只在动车组和部分直达列车上使用。有关列车粪污水处理的研究比较多的是收集后的处理方法，一些学校和研究机构也提出了在列车上直接处理的方案，有的还申请了专利，这些方案或者不能完全处理，或者不能在实际列车运行环境(高速、震动、外部宽温度范围) 和运行方式(只有大约一半的时间在行驶，停车时车箱内无电、气、水)下，在列车可提供的有限空间内实现净化而未能付诸实施。本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑，处理快速的移动厕所的粪便净化处理装置，适于在列车和轮船上空间狭小的厕所安装使用。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种移动厕所粪便净化处理装置，包括水箱、便器、固液分离器、生物降解室、臭氧曝气室、净化室、筛网过滤器，净水缓存装置和吸附过滤消毒装置，水箱的出口通入便器内，便器通过阀门与固液分离器的进料口连接，固液分离器包括液体出口和固态物出口，固态物出口通过阀门与生物降解室进料口连接，液体出口与臭氧曝气室进口连接，臭氧曝气室出口与净化室进口连接；净化室设有液药定量添加装置和药粉定量投放装置，净化室出口连接到筛网过滤器的进料口，筛网过滤器包括固态物排放口和净水排出口，固态物排放口通过管道连接到生物降解室，净水排出口依次通过净水缓存装置、吸附过滤消毒装置和水箱连接。作为优选，所述的固液分离器包括缸体，缸盖、活塞杆、活塞、探板、气缸和阀门；紅盖上设有进料口，缸盖中间装有活塞杆，活塞杆的下端装有活塞，活塞通过活塞杆由气缸带动上下运动；探板设在活塞下方；缸体下部的侧壁设有双壁，外壁连接在内壁外侧，内外壁之间构成夹层，夹层与出液室连通，内壁设有网孔，出液室的出口处设有滤网，内壁上的网孔直径大于滤网的网孔直径，出液室的出口与臭氧曝气室进口连接；缸体底部设有阀门。作为优选，所述的生物降解室包括加热装置、搅拌装置和保温装置；保温装置包括夹层箱体和相变储能介质，相变储能介质装在夹层箱体内；搅拌装置包括螺带式搅拌叶，搅拌叶用电机驱动；加热装置包括PCT半导体陶瓷加热元件和温度传感器，所述的PCT半导体陶瓷加热元件和温度传感器装在夹层箱体内。作为优选，所述的净化室包括搅拌器、阀门和液位传感器；搅拌器的桨叶、液位传感器装在净化室内腔，搅拌器由电机带动并装有转速调节器，阀门装在出口处。作为优选，所述的药粉定量投放装置包括储粉罐、量斗和加粉口 ；储粉罐通过电磁阀与量斗连接，量斗通过电磁阀与加粉口连接。作为优选，所述的液药定量添加装置包括2个储液罐、2根计量管、药液暂存器、加药管；每个储液罐与一根计量管通过电磁阀连接，每根计量管装有液位传感器，2根计量管底部通过电磁阀同时与药液暂存器连接，药液暂存器与加药管下部连接，加药管下部通过电磁阀连接压缩空气进口，加药管上部为液药出口，所述的液药出口置于净化室内腔。作为优选，所述的筛网过滤器包括缸体、进料口、3层筛网、固态物排放口和净水排出口 ；缸体为圆桶形，所述的进料口位于缸体的上部，缸体中部设有3层筛网，所述的3层筛网从内向外排列，粗眼筛网放置在最里层，中间是中眼筛网，最外层是细眼筛网；细眼筛网与桶壁之间设有净水排出口，固态物排放口位于缸体的底部。作为优选，所述的吸附过滤消毒装置包括紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置；紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置的外形均为圆管形，均组合装配在管道内。本实用新型的有益效果是通过固液分离、快速生物降解、净化和消毒等装置对粪便即时处理。该装置结构紧凑，随用随清，固态物降解成无色无臭无害气体挥发，冲厕水循环使用，适合在列车、轮船等移动厕所以及临时公用厕所内安装使用。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型移动厕所粪便净化处理装置实施例的结构示意图。图2是本实用新型移动厕所粪便净化处理装置实施例的粉药定量投放装置的结构示意图。图3是本实用新型移动厕所粪便净化处理装置实施例的液药定量添加装置的结构示意图。
图1中，1-水箱，2-便器，3-固液分离器，4-活塞，5-气缸，6-臭氧曝气室，7-药粉定量投放装置，8-净化室，Ml-搅拌器，9-液药定量添加装置，10-桨叶，11-生物降解室， M2-电机，12-搅拌叶，13-筛网过滤器，1301-回输管，14-杀菌消毒管，15-压缩空气接口， 16-净水缓存室，F1、F2、F3、F4、F5、F6-阀门。图2中，701-储粉罐，702-电磁阀，703-量斗，704-电磁阀，705-加粉口。图3中，901-储液罐，902-电磁阀，903-计量管，904-液药出口，905-加药管， 906-药液暂存器，907-电磁阀，908-电磁阀，909-压缩空气进口。
图1是一种移动厕所粪便净化处理装置，包括水箱1、便器2、固液分离器3、生物降解室11、臭氧曝气室6、净化室8、筛网过滤器13，净水缓存和吸附过滤消毒装置。水箱1出口通过定量放水阀F 1通入便器2，便器2通过阀门F 2与固液分离器3的进料口连接，固液分离器3包括液体出口和固态物出口，固态物出口通过阀门F 3与生物降解室11进料口连接，液体出口与臭氧曝气室6进口连接，臭氧曝气室出口与净化室8进口连接；净化室8设有液药定量添加装置9和药粉定量投放装置7，净化室出口连接到筛网过滤器13，筛网过滤器包括固态物排放口和污水排出口，固态物排放口通过管道连接到生物降解室11，污水排出口依次通过杀菌消毒管14和净化水缓存室16，最后通过净水输送管 16和水箱1连接。固液分离器3包括缸体，缸盖、活塞杆、活塞4、探板、气缸5和阀门F3 ；缸盖上设有进料口，缸盖中间装有活塞杆，活塞杆的下端装有活塞，活塞通过活塞杆由气缸带动上下运动；探板设在活塞下方；缸体下部的侧壁设有双壁，外壁连接在内壁外侧，内外壁之间构成夹层，夹层与出液室连通，内壁设有网孔，出液室的出口处设有滤网，内壁上的网孔直径大于滤网的网孔直径，出液室的出口与臭氧曝气室进口连接；缸体底部设有阀门F3。活塞的边缘装有橡胶密封圈，活塞上下运动时通过对内壁的网孔的刮擦能够清洁滤网。另外在出液室所装滤网的上方设有压缩空气入口，通入压缩空气可从反面对滤网进行冲洗清堵。生物降解室11包括保温装置、搅拌装置和加热装置；保温装置包括夹层箱体和相变储能介质，相变储能介质装在夹层箱体内。搅拌装置包括螺带式搅拌叶12，搅拌叶12通过电机Ml驱动。加热装置包括PCT半导体陶瓷加热元件，PCT半导体陶瓷加热元件装在夹层箱体内。净化室8包括搅拌器Ml、阀门F4和液位传感器。搅拌器的桨叶10、液位传感器装在净化室的内腔，搅拌器Ml由电机带动并装有转速调节器，阀门F4装在出口处。在图2中，药粉定量投放装置7包括储粉罐701、量斗703和加粉口 705 ；储粉罐 701通过电磁阀702与量斗703连接，量斗通过电磁阀704与加粉口连接。所加药粉具有净化和凝絮双重作用，加粉时，电磁阀702打开，药粉从储粉罐701下滑至量斗703并装满量斗，然后关闭电磁阀702，打开电磁阀704，将药粉从加粉口 705加入到净化室11中。量斗 703的容积按照一次用药粉量计算设计。如图3所示，液药定量添加装置9包括2个储液罐901、2根计量管903、药液暂存器906、加药管905 ；每个储液罐与一根计量管通过电磁阀902连接，每根计量管装有液位传感器，2根计量管底部通过电磁阀908同时和药液暂存器906连接，药液暂存器906与加药管905下部连接，加药管下部通过电磁阀907连接压缩空气进口，加药管上部为液药出口 904，液药出口 1304置于净化室内腔上方。加液量是通过计量管内的液位传感器控制的，加药时由压缩空气将药液吹出到净化室8内。本实施例将2套储液罐和计量管并联在一起的， 共同连接到一套药液暂存器和加药管上，用于分别向净化室8加入两种不同的液药。筛网过滤器13包括圆桶形的缸体，还包括进料口、3层筛网、固态物排放口和净水排出口 ；进料口位于缸体的上部，缸体中部设有3层网孔大小不同的筛网，3层筛网从内向外排列，粗眼筛网放置在最里层，中间是中眼筛网，最外层是细眼筛网；细眼筛网与桶壁之间设有净水排出口，固态物排放口位于缸体的底部。絮凝后的污物所含有的水分经过三层筛网滤出后通过净水排出口输送到紫外线消毒管14进行杀菌消毒后输送至水箱，固态沉淀物则经固态物排放口通过回输管1301送回到生物降解室11进行生物分解。本实施例使用的吸附过滤消毒装置包括紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置；紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置的外形均为圆管形，使用时将三种装置集中组装在杀菌消毒管14管的管道内，并且可以根据需要改变各装置的过滤容量或采用不同的杀菌消毒过滤组合，以使消毒过滤后的净水符合使用要求。本实施例通过单片机控制整个装置工作。气动阀门通过压缩空气管14与列车的空气压缩装置连接。本实施例的安装空间为高度不大于0. 7米，长度不大于1. 2米，宽度不大于0. 4 米。列车车厢一端有两个厕所的可用一个处理装置，总长度不大于1.8米。本实施例工作过程如下本实施例装有控制器，控制器通过单片机按预定程序控制各部件工作，控制器的面板设有指示灯(表盘)显示设备工作状态，当出现问题时自动报警。其工作过程如下便后按动冲水开关，便器防臭阀板F2开启；定量放水阀Fl从水箱内放出定量高压清水(1500ml)将便器冲洗清洁，冲洗污物落入固液分离器。固液分离器3将污物中的固态物压入生物降解室11，污水部分进入曝气室6。固态物落入生物降解室11后，在5小时左右时间将其完全降解，化为无害气体释放至大气中。污水经臭氧曝气(约2分钟)后被抽入净化室8，投放专用净化剂进行净化处理(3分钟)，污水中的污物被絮凝成矾花状固态物。 净化后的混合物进入筛网过滤器13进行第二次固液分离，固态物被送回生物降解室11降解，液体经杀菌消毒管14的进一步脱色、脱臭、杀菌后成为达到中水标准的无色无味的清水，送入储水箱供冲洗厕所使用。特殊设计的固液分离器通过刮网、气吹防堵塞措施保证设备长时间免维护使用。 固液分离器能分辨大小便，保证生物降解效果。固液分离器能自动监测工作状态，不慎发生堵塞也可以简单方便的处理。生物降解室内盛有生物基料，污物中的固态物(干粪、便纸、絮状物)落入后，降解室的搅拌器将固态物和生物基料搅拌均勻，生物基料中的降解菌剂在5小时内将污物完全降解。降解产生的气体从车底飘入大气。生物降解室经固液分离器和便器防臭阀板和车厢隔离，臭味不会进入车厢。生物降解室保温效果好，在列车运行情况下可在-20°C 45°C 环境气温下使用，在停驶存库无电情况下，在环境温度高于0°C条件下保证了良好的处理效果。生物降解室可以方便的拆卸，一般半年对内室进行一次清理，内室里的残留物是可以直接使用的有机肥。—般情况下，专用净化剂一次性就将污水处理到达标中水，臭氧曝气主要是为了保证在一些特殊情况下也有完好的处理效果，控制器可以根据固液分离器给出的信息调整臭氧曝气时间。
权利要求1.一种移动厕所粪便净化处理装置，其特征在于，包括水箱、便器、固液分离器、生物降解室、臭氧曝气室、净化室、筛网过滤器，净水缓存装置和吸附过滤消毒装置，所述的水箱的出口通入便器内，所述的便器通过阀门与固液分离器的进料口连接，固液分离器包括液体出口和固态物出口，固态物出口通过阀门与生物降解室进料口连接，液体出口与臭氧曝气室进口连接，臭氧曝气室出口与净化室进口连接；净化室设有液药定量添加装置和药粉定量投放装置，净化室出口连接到筛网过滤器的进料口，筛网过滤器包括固态物排放口和净水排出口，固态物排放口通过管道连接到生物降解室，净水排出口依次通过净水缓存装置、 吸附过滤消毒装置和水箱连接。
2.根据权利要求1所述的移动厕所粪便净化处理装置，其特征在于，所述的固液分离器包括缸体，缸盖、活塞杆、活塞、探板、气缸和阀门；所述的缸盖上设有进料口，缸盖中间装有活塞杆，活塞杆的下端装有活塞，活塞通过活塞杆由气缸带动上下运动；探板设在活塞下方；缸体下部的侧壁设有双壁，外壁连接在内壁外侧，内外壁之间构成夹层，夹层与出液室连通，内壁设有网孔，出液室的出口处设有滤网，内壁上的网孔直径大于滤网的网孔直径， 出液室的出口与臭氧曝气室进口连接；缸体底部设有阀门。
3.根据权利要求1所述的移动厕所粪便净化处理装置，其特征在于，所述的生物降解室包括加热装置、搅拌装置和保温装置；保温装置包括夹层箱体和相变储能介质，相变储能介质装在夹层箱体内；搅拌装置包括螺带式搅拌叶，搅拌叶用电机驱动；加热装置包括PCT 半导体陶瓷加热元件和温度传感器，所述的PCT半导体陶瓷加热元件和温度传感器装在夹层箱体内。
4.根据权利要求1所述的移动厕所粪便净化处理装置，其特征在于，所述的净化室包括搅拌器、阀门和液位传感器；搅拌器的桨叶、液位传感器装在净化室内腔，搅拌器由电机带动并装有转速调节器，阀门装在出口处。
5.根据权利要求1所述的移动厕所粪便净化处理装置，其特征在于，所述的药粉定量投放装置包括储粉罐、量斗和加粉口 ；储粉罐通过电磁阀与量斗连接，量斗通过电磁阀与加粉口连接。
6.根据权利要求1所述的移动厕所粪便处理装置，其特征在于，所述的液药定量添加装置包括2个储液罐、2根计量管、药液暂存器、加药管；每个储液罐与一根计量管通过电磁阀连接，每根计量管装有液位传感器，2根计量管底部通过电磁阀同时与药液暂存器连接， 药液暂存器与加药管下部连接，加药管下部通过电磁阀连接压缩空气进口，加药管上部为液药出口，所述的液药出口置于净化室内腔。
7.根据权利要求1所述的移动厕所粪便处理装置，其特征在于，所述的筛网过滤器包括缸体、进料口、3层筛网、固态物排放口和净水排出口 ；所述的缸体为圆桶形，所述的进料口位于缸体的上部，缸体中部设有3层筛网，所述的3层筛网从内向外排列，粗眼筛网放置在最里层，中间是中眼筛网，最外层是细眼筛网；细眼筛网与桶壁之间设有净水排出口，固态物排放口位于缸体的底部。
8.根据权利要求1所述的移动厕所粪便处理装置，其特征在于，所述的吸附过滤消毒装置包括紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置；所述的紫外线杀菌装置、PP过滤装置和活性炭过滤装置的外形均为圆管形，均组合装配在管道内。
专利摘要本实用新型公开了一种移动厕所粪便净化处理装置，包括储水箱、冲水箱、便器、固液分离器、生物降解室、臭氧曝气室、净化室、筛网过滤器，净水缓存和吸附过滤消毒装置。其通过固液分离、快速生物降解、净化和消毒等装置对粪便即时处理。该装置结构紧凑，随用随清，固态物降解成无色无害气体挥发，冲厕水循环使用，适合在列车、轮船等移动厕所以及临时公用厕所内安装使用。
文档编号C02F11/02GK202063812SQ20112012456
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者马明义 申请人:马明义