一种四季全气候下粪水净化分离车的制作方法

本发明涉及一种粪水处理车，具体地，是一种可以在室外温度低于零摄氏度或是高于零摄氏度的一年四季全气候温度环境下处理厕所化粪池的车，属于环卫设备领域；

背景技术：

我国属于地域宽阔，春夏秋冬四季分明的大国，新疆、甘肃，内蒙，东北，西北，华北以及北京，天津等地区的低温寒冷季节比较长，南方各省的低温气候相对比较短；在北方寒冬季节的夜晚，大气温度处于摄氏零度以下，室外滴水成冰，水面冻结；大气温度低于摄氏零度时，特别是高寒地区，虽然厕所化粪池内部受地热影响处于液态，但化粪池表面的入粪口与室外相同，温度低，入粪口的污物(如纸，布，卫生巾......等)易被冰冻、固化、结块，常常出现入粪口的污物被冰冻固化造成粪便入口阻塞，加快了化粪池的清掏周期，增加了化粪池的维护成本，对于表面固化结块的化粪池也给清掏化粪池的作业带来很大的困难；特别地，常常出现环卫车载设备内残留的水结冻、固化，冰块体积膨胀导致设备的焊缝胀破、裂缝或漏水，如阀门、管道被残留水结冰后阻塞或胀破漏水，固液分离器的孔板或筛网被残留水冰冻后发生阻塞，加药水箱内的搅拌装置被残留水结冰固化而不转动，真空泵水箱内的水被冰冻成块状后把水箱胀破漏水，输送泵被残留水冰冻结块后不转动；废水处理设备内残留的污物会冰冻结块成膏状不流动；在大气温度低于摄氏零度时，水易冰冻固化，限制了粪水环卫车的作业，或给化粪池的清掏和粪水的净化处理的正常操作带来很大的麻烦；

随着我国城镇化建设快速发展，城镇居民住房小区的公共厕所和配置的化粪池不断增多，科学的有效的解决环卫车在低温气候下的正常作业处理公共厕所化粪池内的污物，对维持城镇厕所化粪池的日常正常的处理，运营和管理，对确保粪水环卫车投资人运营的经济效益，对建立文明卫生城市，有着重大的经济效益、环保效益和社会效益；

有关粪水处理车已有许多报到，在本申请人授权的公告号205088781u《一种化粪池清淤的车》中，公开了“将粪水中的粪便进行固液分离、废水生化处理和粪便储运等三种功能”；但是，在大气温度低于摄氏零度时，不同程度的出现了车载内的粪水固液分离机、粪便污泥脱水机以及管道阀门等设备被冰冻固化或胀破漏水事故，使该环卫车无法对外作业；类似的，在本申请人授权的其它类污水处理车如cn203142479u《移动式餐厨垃圾泔水的油水分离及废水净化处理专用车》和cn202912224u《餐厨垃圾的收集与储运专用车》，以及cn202863226u《废水净化处理专用车》等多类专利的废水净化处理的工业化实施中，事实表明：大气温度低于摄氏零度时会造成严重的环卫车载设备被冰冻后出现的管道阀门破裂，水箱被冻冰胀破漏水等严重经济损失和停产事故，导致环卫车无法正常作业；

通过搜索和查阅国内外大量的文献、市场产品广告、杂志、书刊、光盘、专利，……等资料，国内国外还没有公开或发现在寒冷气候下正常处理和清掏化粪池，使处理后排放的水质达到国家《污水排入城镇下水道水质标准《gb/t31962-2015》(一级标准)的相关报导；

本发明申请的目的：就是要克服上述的现有技术设备的缺陷和问题，提供《一种四季全气候下粪水净化分离车》，本发明能够在大气温度低于摄氏零度的环境下，克服低温给粪水处理车造成的冰冻的不利影响，使该类粪水处理车能够在春夏秋冬四季的不同经纬度地域或各种室外温度环境下按照正常的操作程序进行作业运行，提高化粪池处理的工作效益，以便更好地对厕所化粪池进行固体清掏，本发明申请具有处理后排放的水质达到国家《污水排入城镇下水道水质标准《gb/t31962-2015》(一级标准)，以及采用化学絮凝沉淀方法收集粪水中的有机粪污，压缩收集粪污，储运粪污等多种功能；

技术实现要素：

本发明是这样构成的：一种四季全气候下粪水净化分离车，主要由配置有“四季全气候下粪水净化分离设备”的货箱、运输车辆二部分构成；所述的货箱属于车辆底盘大梁上固定的货箱或可移动的货箱；所述的四季全气候下粪水净化分离设备，包括蒸汽发生器和/或电热器，发电机或电源，输送泵，固液分离器，废水净化处理设备，污泥缓存压缩箱和操作控制柜；将所述的四季全气候下粪水净化分离设备配置在可移动的货箱内，组成一种四季全气候下粪水净化分离设备的可移动货箱；将所述的一种配置有四季全气候下粪水净化分离设备配置在车辆上固定的货箱内，使货箱与车辆底盘大梁固定一起成为一个整体，组成一种四季全气候下粪水净化分离车；

附图说明：

图1本发明“一种四季全气候下粪水净化分离设备”的结构示意图；

图2本发明配置有“四季全气候下粪水净化分离设备”的可移动货箱结构示意图；

图3本发明“一种四季全气候下粪水净化分离车”结构示意图；

在上述附图中，1-运输车辆，2-固液分离器，3-絮凝剂配制罐，4-加药泵，5-精密过滤器，6-污水絮凝反应罐，7-叠螺污泥脱水机，8-污泥缓存压缩箱，9-水泵，10-发电机或电源，11-取力器，12-由取力器驱动的液压泵，13-抽粪泵，14-进料口一，15-搅拌器一，16-进料口二，17-搅拌器二，18-出料口，19-滤液收集槽，20-滤液出口，21-污泥排出口，22-污泥进口，23-污泥缓存压缩箱的出料门，24-滤液阀门，25-往复式的粪污液压装置，26-操作控制柜，27-运输车辆上固定的货箱，28-货箱的门，29-排泥沙的门，30-固体粪污排泄门，31-带孔的滤板，32-粪水出口，33-蒸汽发生器或电热风机，34-粪水阀门，35-净化水阀门一，36-净化水阀门二，37-往复式压缩推拉板，38-可移动的货箱；

所述的固液分离器，主要由带孔的滤板(31)和正方体、长方体或圆筒形的壳体组成，其中，滤板(31)中的孔径在0.5-50厘米，滤板配置在所述壳体的中下部，所述壳体侧面的中下部配置有固体粪污排泄门(30)，所述壳体侧面的下部配置有排泥沙的门(29)和粪水排泄阀门(34)；

所述的废水净化处理设备，主要由絮凝剂配制罐(3)，加药泵(4)，污水絮凝反应罐(6)，叠螺污泥脱水机(7)，水泵(9)，精密过滤器(5)组成；

所述的絮凝剂配制罐(3)，属于常规的污水处理的药剂配置罐，其罐内配置电动搅拌器(15)和潜水泵(4)；

所述的污水絮凝反应罐(6)，属于常规的污水处理加药絮凝反应罐，其罐内配置搅拌器(17)；

所述的精密过滤器(5)，属于常规的水净化过滤器，如活性炭过滤器、砂滤过滤器、纤维布过滤器、膜过滤器或布袋过滤器；

所述的污泥缓存压缩箱(8)，属于常规的垃圾压缩箱，由往复式压缩推拉板(37)，液压装置(25)，出料门(23)和箱体组成；

所述的运输车辆(1)，属于货运卡车、拖拉机、农用运输车；主要包括：驾驶室、发动机、变速箱、配置在变速箱上的取力器(11)、车轮驱动轴、驱动桥、车辆大梁上的货箱(27)、车轮等；可以利用运输车辆(1)的变速箱上配置的取力器(11)带动液压泵(12)工作；

所述的取力器(11)就是配置在变速箱上的功率输出器，一般由齿轮箱、离合器组合而成；取力器是装在变速箱上部或外侧的附加装置，它从变速箱的某个齿轮获取动力，取力器(11)的功率输出轴与液压泵(12)的中心旋转轴相连接，驱动液压泵(12)转动工作；

所述的发电机或电源(10)，可以是外接的电源(380v)，或是配置在货箱(27)内的燃油(柴油或汽油)发电机，或是由运输车辆(1)发动机变速箱上配置的取力器(11)带动液压泵(12)工作，再由液压泵(12)驱动发电机(10)工作进行发电，或是由运输车辆(1)发动机变速箱上配置的取力器(11)驱动发电机(10)工作进行发电；由发出的电力驱动“一种四季全气候下粪水净化分离车”上所有电力设备工作；

所述的货箱，是指运输车辆(1)底盘大梁上固定的货箱(27)，也可以是可移动的货箱(38)；货箱的侧面或后面配置门；

所述的蒸汽发生器或电热风机(33)，所述电热风机是常规220v或380v的电热鼓风机，电暖风机，散热风机；产生热风的电源可以是外接的电源，也可以是货箱(27)内配置的发电机(10)的电源；所述的蒸汽发生器是常规的电热蒸汽发生器或家用常压电热蒸汽锅炉，蒸汽发生器上配置有蒸汽排出的橡胶软管；

所述的抽粪泵(13)，属于输送污水，泥浆的离心泵、转子泵；

在车辆上固定的货箱(27)和可移动的货箱(28)中，抽粪泵(13)的出料口通过管道与固液分离器(2)的顶部进料口一(14)联通，所述的固液分离器(2)下部粪水出口(32)通过管道与污水絮凝反应罐(6)的内部联通，絮凝剂配制罐(3)内的加药泵(4)出料口通过管道与污水絮凝反应罐(6)的内部联通；所述的污水絮凝反应罐(6)的出料口(18)与叠螺污泥脱水机(7)的进料口用管道联通；所述的叠螺污泥脱水机(7)的污泥排出口(21)与污泥缓存压缩箱(8)污泥进口(22)联通；所述叠螺污泥脱水机(7)下部的滤液出口(20)通过管道分别与滤液阀门(24)和水泵(9)的进口联通，所述的水泵(9)的出口通过管道与精密过滤器(5)的进料口联通，所述的精密过滤器(5)的出料口分别与净化水阀门一(35)的进口和净化水阀门二(26)的进口联通，净化水阀门二(26)的出口通过管道与絮凝剂配制罐(3)上部的进料口二(16)联通，净化水阀门一(35)的出口经过橡胶软管联通化粪池的井口；操作控制柜(26)，发电机或电源(10)，蒸汽发生器或电热风机(33)配置在货箱(27)内的合适位置；发电机或电源(10)与蒸汽发生器或电热风机(33)通过电线联通；操作控制柜(26)分别与加药泵(4)，叠螺污泥脱水机(7)，水泵(9)，抽粪泵(13)，搅拌器一(15)，搅拌器二(17)，往复式的粪污液压装置(25)，蒸汽发生器或电热风机(33)连接相通；

利用所述的蒸汽发生器(33)排出的蒸汽，可以达到如下效果：

(1)通过橡胶软管引入化粪池的入粪口吹扫被冰冻成硬块的粪便污物，使化粪池内冰冻结块的污物溶化，便于真空管道吸附或泵入到车(1)上处理设备内进行处理；

(2)利用蒸汽给化粪池处理设备进行蒸汽加热和吹扫，防止设备(包括管道、阀门)内残留的水结冻、固化，冰块体积膨胀导致设备的焊缝胀破、裂缝或漏水，维持化粪池处理车在寒冷气候下对厕所化粪池进行正常的清掏处理和粪水的净化达标处理，使达标水作为冲便水的资源化利用；

(3)利用蒸汽给寒冷的粪水加热，能过维持粪水在摄氏零度以上的正常流动，特别是用蒸汽给絮凝剂配制罐(3)中的水加热，维持溶剂水在摄氏零度以上，维持污水处理中的正常的絮凝沉淀反应的进行，促进絮凝剂的快速溶解、防止配好的絮凝剂液体冰冻固化，克服絮凝沉淀反应迟缓或固液絮凝沉淀反应不彻底的问题，防止配好的絮凝剂液体冰冻固化；

(4)利用蒸汽给污水絮凝反应罐(6)内寒冷的粪水加热，维持粪水在摄氏零度以上的快速絮凝反应，克服了寒冰下的粪水与絮凝剂反应迟缓、絮凝剂用量大或絮凝沉淀效果差的难题；

所述的热风机(33)产生的热空气排到货箱(27)内，维持货箱(27)内的温度保持在摄氏零度以上，克服了货箱(27)内化粪池处理设备因大气温度低于零度出现的水结冰的难题；

所述的货箱，是指固定在运输车辆(1)底盘大梁上固定的货箱(27)，也可以是可以移动的货箱(38)；所述的可移动式货箱(38)，一是指能够利用吊车或交通清障车将装载有四季全气候下粪水净化分离设备的货箱转载、运输和卸货到厕所化粪池的附近的地面上，对化粪池进行清淤和粪水的净化处理；二是指在装载有四季全气候下粪水净化分离设备的货箱的下面装配有四个车轮，可以利用其它车辆(如拖拉机、货车)直接牵引到厕所化粪池附近对化粪池进行清掏和粪水的处理；在所述的货箱的后面或/和侧面配置门；

本发明中的蒸汽发生器产生高温水蒸汽，水蒸气能够快速融化寒冷气候导致的设备内的水冰冻成块，能够维持寒冷气候下对化粪水处理的正常作业，克服因寒冷气候导致的设备被冰冻、粪水被冻结不流动所造成的不利影响；这，是本发明的主要特征之一；

本发明中的蒸汽发生器产生高温水蒸汽，采用蒸汽橡胶管吹扫化粪池内被冻结成块的污物，使冻结成块的污物溶化成能流动的液体，便于泵的输送，克服因寒冷气候导致的设备被冰冻、粪水被冻结不流动所造成的不利影响，确保所述的化粪池处理车能在寒冷气候时正常作业和运行；这，是本发明的主要特征之一

本发明具有在室温低于摄氏零度的寒冷气候下，进行固液分离，废水净化处理、污物储运等多种功能；这，是本发明的主要特征；

本发明在化粪池处理中，解决了寒冷气候下粪水结冰给处理设备造成破坏和不利性影响，以及降低和减少了粪水处理中絮凝剂的用量，降低了化粪池处理的综合成本，保障了化粪池运营商的经济效益；

本发明与现有技术相比较，其优点在于：

1.本发明一种四季全气候下粪水净化分离车，能够在大气温度低于摄氏零度的环境下，克服了低温冰冻给化粪池处理车上的设备造成的冰冻结块和焊缝胀破漏水的坏影响，维持污水处理中的正常的絮凝沉淀反应的进行，该化粪池处理车能够在春夏秋冬四季的不同经纬度地域以及各种室外温度环境下按照正常的操作程序对化粪池的污物进行清掏处理；

2.本发明能够克服低温冰冻气候给化粪池处理车上的废水净化处理设备造成的液体冰冻结块的不利影响，能够在春夏秋冬四季的不同经纬度地域以及各种室外温度环境下按照正常的操作程序对化粪池的粪水的净化达标处理和现场达标排放，达标水可以作为冲便水或绿化浇灌的二次资源化利用；

3.本发明的蒸汽发生器产生的水蒸汽，能够对管道、阀门和设备进行蒸汽吹扫加热，克服了寒冷气候给设备造成的冰冻坏影响；特别地，可以通过蒸汽管道吹扫化粪池内冰冻结块的污物，使之溶化成液体，便于泵的输送，确保化粪池处理车能在寒冷气候时正常作业和运行；

4.本发明中配置的过滤器进一步有效地拦截吸附除去水中的细小悬浮物质、泥浆以及不溶性的其它污物，降低和改善粪水中的ss、cod、bod或色度等指标；使处理后排放的水质达到国家《污水排入城镇下水道水质标准《gb/t31962-2015》(一级标准)；

5.本发明具备固液分离，废水净化处理、污物储运等多种功能，具有设备体积小，占地面积小，设备投资少，工作效益高的先进性；

7.本发明一种四季全气候下粪水净化分离车、或所述的配置了“四季全气候下粪水净化分离设备”的可移动货箱，属于可移动的处理化粪池的“小型工厂”，极大地降低了处理化粪池的运输成本，节约了公共厕所冲便水的水资源，遏制了传统吸粪车在运输中产生的“跑，滴，漏”造成的臭气对环境的污染；

8.本发明采用的设备，属于常规的设备，运行可靠，技术成熟，结构简单，操作容易、维修方便，造价低廉，本发明具有创造性，新颖性和好的工业实用性；

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3和实施例，对本发明做进一步详细说明，但不限制其实施范围；

实施例一

采用江淮牌箱式货运车辆(1)(车牌号：京q9m3e1)，该车辆(1)型号：hfc5048xxyk103，发动机型号：84013673，车辆(1)上的固定式货箱(27)外形尺寸：长4.2m×宽1.9m×高1.9m，货箱(27)与车辆(1)的大梁固定和装配在一起，车辆(1)配置取力器(11)和液压泵(12)，取力器(11)的旋转轴驱动液压泵(12)转动，液压泵(12)驱动发电机(10)发电，发电机(10)发出的电力直接驱动本实施例一“四季全气候下粪水净化分离的设备”中所有的电动设备转动工作；参照附图1，将所述的“四季全气候下粪水净化分离的设备”，包括一台2.2kw的蒸汽发生器(33)和一台1.1kw电热风机(33)，一台由取力器(11)驱动的20kw的发电机(10)，一套配置有7.5kw的抽粪泵，一台1.5立方米的矩形固液分离器(过滤孔经为8毫米)，一套每小时处理30立方米所述的废水净化处理设备，按照附图3配置在车辆(1)货箱(27)内，组成本发明一种四季全气候下粪水净化分离车；

依照附图1和附图3，在货箱(27)中，4kw抽粪泵(13)的出料口通过通径100毫米的管道与1.5立方米的圆柱体固液分离器(2)的顶部进料口一(14)联通，所述的固液分离器(2)下部粪水出口(32)通过管道与直径为1米高为1.6米的污水絮凝反应罐(6)的内部联通，絮凝剂配制罐(3)内的3kw潜水加药泵(4)出料口通过管道与污水絮凝反应罐(6)的内部联通；所述的污水絮凝反应罐(6)的出料口(18)与302型叠螺污泥脱水机(7)的进料口用dn100管道联通；所述的叠螺污泥脱水机(7)的污泥排出口(21)与3立方米的污泥缓存压缩箱(8)污泥进口(22)联通；所述叠螺污泥脱水机(7)下部的滤液出口(20)通过dn100管道分别与滤液阀门(24)和水泵(9)的进口联通，所述的3kw的离心式水泵(9)的出口通过管道与内部配置有颗粒活性炭的精密过滤器(5)的进料口联通；精密过滤器(5)的出料口分别与净化水阀门一(35)的进口和净化水阀门二(26)的进口联通，净化水阀门二(26)的出口通过管道与絮凝剂配制罐(3)上部的进料口二(16)联通，净化水阀门一(35)的出口经过橡胶软管联通化粪池的井口；发电机(10)，蒸汽发生器或电热风机(33)配置在货箱(27)内的合适位置；发电机或电源(10)与蒸汽发生器或电热风机(33)通过电线联通；

本实施例操作方法：按附图1和附图3所示，将“一种四季全气候下粪水净化分离车”停泊在大气温度在摄氏零下12度的某公共厕所化粪池附近，利用车辆(1)发动机的转动驱动变速箱侧面的取力器(11)转动，取力器(11)带动液压泵(12)工作，再由液压泵(12)分别驱动发电机(10)转动发电和驱动所有设备中的电机转动工作；

操作人员将厕所化粪池的井盖打开，利用所述的蒸汽发生器(33)配置的蒸汽橡胶管输出的0.2mpa水蒸气对着化粪池表面被冰冻结块的粪便污物进行吹扫，直到冰冻的粪便污物受热融化成液态为止；将dn100的橡胶管道插入到化粪池内，启动抽粪泵(13)，将化粪池中粪水经过进料口一(14)输入到固液分离器内进行固液分离，在粪水的固液分离中，粪水中的塑料，纸，卫生巾等被拦截在滤板(31)上面，可以定期的经过粪污排泄门(30)排出，粪水穿过孔径为8mm的滤板(31)后，经过粪水出口(32)被输送到污水絮凝反应罐(6)内，同时地，启动加药泵(4)，将适量的絮凝剂配置罐(3)内的pam(1％，wt％)的液体输送到污水絮凝反应罐(6)内，在搅拌器二(17)搅拌下进行粪水的絮凝反应，将粪水中溶解和包含的有机物或污物转化成为与水分层的絮凝物沉淀，降低粪水中的cod和bod，生成含有絮凝物沉淀“矾花”的清澈透亮的混合溶液，该含有污泥沉淀混合物的溶液不断地经过出料口(18)进入叠螺污泥脱水机(7)内进行污泥的脱水分离，分离出的固体粪便不断地通过污泥排出口(21)排入到污泥缓存压缩箱(8)内进行压缩式的缓存或收集，并储运到指定的肥料生产厂，经过出料门(23)进行卸料；叠螺污泥脱水机(7)分离出的清澈透亮的过滤水经过可以经过滤液阀门(24)返回到化粪池内，或是将清澈透亮的过滤水通过精密过滤器(5)内的颗粒活性炭吸附净化处理后经过阀门(35)排出，或是输送到絮凝剂配置罐(3)内用作配置絮凝剂的水；

本实施例的相关技术参数及实施效果如下：

(一)车辆(1)

车辆牌照：京q9m3e1

车辆类型：江淮牌箱式货车；

底盘型号：hfc5048xxyk103

发动机型号：84013673

燃油种类：柴油；

车辆(1)总质量；4340kg；

固定式货箱(12)：长4.2m×宽1.9m×高1.9m

(二)实施结果：

(1)化粪池的容积：108立方米；

(2)处理化粪池的设备能力：30立方米/时；

(3)处理化粪池的操作时间：60分钟；

(4)化粪池处理前粪水的cod为8200mg/l，bod为5201mg/l；

(5)粪水处理后：

从净化水阀门一(35)排放的水中cod为295mg/l，bod为148mg/l，ss为44mg/l，氨氮为22.3mg/l，总氮34mg/l，ph为7.79，符合国家《污水排入城镇下水道水质标准《gb/t31962-2015》(规定一级标准cod小于300mg/l，bod小于150mg/l，氨氮小于25mg/l，总氮小于45mg/l，悬浮物ss小于250mg/l)的要求；

(6)收集到平均含固量62％(wt％，其中水分占38％)粪便污物为2.32吨(包括固液分离器(2)内的污物和污泥缓存压缩箱(8)内的污泥重量)。

(7)化粪池粪水的固体污物的平均含量为4.8％(即2.32吨×62％/30吨)；

实施例二

按附图1和附图2，本实施例采用可移动式的货箱(38)，货箱外形尺寸：长4.2m×宽1.9m×高1.9m，将所述的“四季全气候下粪水净化分离的设备”，包括：一台2.2kw的蒸汽发生器(33)和一台1.1kw电热风机(33)，一台30kw的柴油发电机(10)，一套配置有7.5kw的抽粪泵，一台1.5立方米的矩形固液分离器(过滤孔经为8毫米)，一套每小时处理30立方米所述的废水净化处理设备，配置在上述可移动的货箱(27)内固定成为一个整体，组成组成一种四季全气候下粪水净化分离设备的可移动的货箱(38)，

本实施例二采用配置的一台30kw柴油发电机(10)输出的电力给货箱(38)内电动设备供电进行工作；所述可移动的货箱(38)内的设备配置结构与实施例一货箱(27)内的设备配置结构相同；采用交通清障车，将上述配置有一种四季全气候下粪水净化分离设备的可移动货箱(38)装载、转运和卸货到室外气温为摄氏零下12度的某公共厕所化粪池的附近，利用所述的可移动的货箱(38)对化粪池进行清掏和粪水的处理；

在上述化粪池处理完毕后，关闭货箱(38)的门，采用外接220v电源，启动电热风机(33)给密闭的货箱(38)吹热风，维持货箱(38)内的气温在摄氏零度以上，以防货箱(38)内的设备被水冰冻胀开裂缝；

操作方法：与实施例一相同

实施结果：与实施例一相同。