一种农村厕所粪水分离装置及方法与流程

本发明属于厕所改造，更具体的说，涉及一种农村厕所粪水分离装置及方法。

背景技术：

1、目前农村地区厕所绝大多数都完成了改造，传统的旱厕大都被改为冲水马桶，并修建有化粪池作为暂存处，定期由清污车抽吸运往污水处理厂/站进行处理。在这种情况下，居民产生的粪便和厕所冲厕水完全混在一起，造成运往污水处理厂/站的污水中污染指标偏高，对厂/站进水负荷具有一定的冲击。此外，目前农村地区提倡污水就近集中处理，避免长距离的运输工作。厕所化粪池上清液作为农村污水处理中的主要对象，对于小型集中污水处理设施也是巨大的挑战。

2、目前针对上述问题的解决思路主要是将厕所污水和粪便分离开来、分而治之，由此产生了多种解决方案。现有的技术主要从以下几种角度来实现农村厕所固液分离：①通过设置物理隔断形成大小便区域，从而实现粪尿分离；②通过虹吸法、机械翻转法、过滤法等分离技术来达到厕所粪污固液分离的目的。上述技术中，采用物理隔断等设计方案需要居民改变如厕、冲水习惯等，对居民正常生活规律有一定影响。此外，绝大多数技术方案均设计有动力装置来控制其功能的实现，或设计机械装置并由人为操作来实现，在实际应用过程中可能存在一定局限性。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本申请从厕所粪污固液分离思路出发，考虑到工艺简单、能耗最低和安装便捷等因素，本发明提出了一种农村厕所粪水分离装置及方法，通过安装粪水分离装置在厕所管道上，利用重力和物理过滤作用，将厕所粪污分离为固、液两种形态，从而避免粪污混合造成的污水中污染指标偏高的问题，减轻后续处理成本。同时固液分离可以最大程度地保持粪便原有特征，有利于后续粪便的单独处理。

2、本发明采用以下技术手段：

3、本发明的第一方面，在于提供一种农村厕所粪水分离装置，

4、所述分离装置的主体部分包括第一通道、第二通道，所述第一通道中部与其下方的第二通道相接，且二者相接的交界位置设置滤网使两通道连通；所述第一通道末端开设出渣口；所述第二通道末端开设出水口。

5、优选地，所述第一通道内位于滤网对侧设置挡板，或/和挡帘，所述挡板竖直设置，固定于第一通道内上部，用于阻挡粪便污水从第一通道内壁上半部区域流入出渣口；所述挡帘顶部固定于第一通道内上部、底部自然下垂，用于阻挡粪便污水从第一通道内壁上半部区域流入出渣口。

6、优选地，所述第一通道上部的进口通过管道与便器底部连通。

7、优选地，所述第一通道为等径的管道，包括依次连接的第一竖直段、第一曲线段、第二曲线段和第二竖直段。

8、优选地，所述第一曲线段为弧形；沿第一曲线段轴线起点的切线与过该点竖直线的夹角α，或，沿第一曲线段轴线终点的切线与过该点水平线的夹角α，范围为9°～20°。

9、优选地，所述第二曲线段为弧形，其轴线起点与第一曲线段终点相交，且其轴线的半径r范围在0.55～0.9倍管径。

10、优选地，所述第二通道由滤网处向出水口处呈渐缩形状，所述第二通道和第一通道相交轮廓靠近所述出渣口处的壁面与水平方向的夹角β范围在5°～15°。

11、优选地，所述挡板位于粪污通道内壁在进口处位置并靠近出渣口一侧，为尖拱形板，拱顶与第一竖直段下沿相接，拱顶宽度为0～0.3倍管径。

12、优选地，所述出渣口连接至粪便收集部；所述出水口连接至污水收集部。

13、本发明的另一方面，提供一种基于农村厕所粪水分离装置的分离方法，包括以下步骤：将粪水混合物排入第一通道，所述粪水混合物自进口进入第一通道，经滤网滤下的污水经第二通道的出水口流入污水收集部，滤网滤不出的粪便则沿滤网弧面下滑至第一通道经出渣口流入粪便收集部。

14、本发明具有如下技术效果：

15、1、本装置完全利用粪便、冲厕水的重力势能和冲水过程产生的动能作为能量，无需借助任何辅助设备和外供能源，即可达到粪水高效分离的目的。同时，后续使用过程中也无需定期维护，易于在农村地区厕所改造过程中推广应用。

16、2、本装置宽度与厕所管道管径相同，结构紧凑，占据空间小。

17、3、本装置可通过内外插直接和管道进行连接，具有安装、拆卸便捷等特点，易用性很强。同时，无需对农村居民现有厕所便器进行更换，技术方案实施过程更加简便，对原有设施破坏小。

技术特征：

1.一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第一通道(11)内位于滤网(2)对侧设置挡板(13)，或/和挡帘(131)，所述挡板(13)竖直设置，固定于第一通道(11)内上部，用于阻挡粪便污水从第一通道(11)内壁上半部区域流入出渣口(16)；所述挡帘(131)顶部固定于第一通道(11)内上部、底部自然下垂，用于阻挡粪便污水从第一通道(11)内壁上半部区域流入出渣口(16)。

3.如权利要求1所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第一通道(11)上部的进口(14)通过管道与便器(3)底部连通。

4.如权利要求1所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第一通道(11)为等径的管道，包括依次连接的第一竖直段(111)、第一曲线段(112)、第二曲线段(113)和第二竖直段(114)。

5.如权利要求4所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第一曲线段(112)为弧形；沿第一曲线段(112)轴线起点的切线与过该点竖直线的夹角α，或，沿第一曲线段(112)轴线终点的切线与过该点水平线的夹角α，范围为9°～20°。

6.如权利要求5所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第二曲线段(113)为弧形，其轴线起点与第一曲线段(112)终点相交，且其轴线的半径r范围在0.55～0.9倍管径。

7.如权利要求1所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述第二通道(12)由滤网(2)处向出水口(15)处呈渐缩形状，所述第二通道(12)和第一通道(11)相交轮廓靠近所述出渣口(16)处的壁面与水平方向的夹角β范围在5°～15°。

8.如权利要求2所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述挡板(13)位于粪污通道(11)内壁在进口(14)处位置并靠近出渣口(16)一侧，为尖拱形板，拱顶与第一竖直段(111)下沿相接，拱顶宽度为0～0.3倍管径。

9.如权利要求1所述的一种农村厕所粪水分离装置，其特征在于：所述出渣口(16)连接至粪便收集部；所述出水口(15)连接至污水收集部。

10.基于权利要求1～9任一项所述的一种农村厕所粪水分离装置的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：将粪水混合物排入第一通道(11)，所述粪水混合物自进口(14)进入第一通道(11)，经滤网(2)滤下的污水经第二通道(12)的出水口(15)流入污水收集部，滤网(2)滤不出的粪便则沿滤网(2)弧面下滑至第一通道(11)经出渣口(16)流入粪便收集部。

技术总结
本发明涉及一种农村厕所粪水分离装置及方法。所述粪水分离装置主体部分包括第一通道、第二通道，所述第一通道中部与其下方的第二通道相接，且二者相接的交界位置设置滤网使两通道连通；所述第一通道末端开设出渣口；所述第二通道末端开设出水口。当粪便和冲厕水经过粪水分离装置时，冲厕水、尿液等液体经装置内部的滤网过滤，由出水口流出，粪便等固体由出渣口排出，从而实现粪水分离的效果。该装置完全利用粪便、冲厕水重力势能和冲厕过程中产生的动能作为能量，无需借助任何辅助设备和外供能源，即可达到粪水高效分离的目的。同时，整个装置具有结构紧凑、占据空间小且拆装便捷、无需定期维护等特点，易于在农村地区厕所改造过程中推广应用。

技术研发人员：李国宏,李惊涛,吴晓辉,贾晋炜,李博文,秦禹,蒋岩,贾树伟
受保护的技术使用者：中冶节能环保有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13