CN100430015C - 发泡式生态免冲水厕所 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发泡式生态免冲水厕所，包括设于基面上的蹲便室和设于基面下的处理室，其特征在于，蹲便室安装有蹲便器，所述蹲便器安装在基面上面；处理室内设有主机和发泡器；主机包括发酵槽和安装在发酵槽外部的机械传动装置，机械传动装置联接发酵槽内的搅拌器，发酵槽内装有微生物菌剂，发酵槽外底部设有加热装置；所述发酵槽上部设有与所述蹲便器的底部开口相对应的活动挡板，并在其上安装有电控装置；所述微生物菌剂含有特定微生物菌株；而且，发泡器通过连接管与蹲便器相连，能将泡沫导入蹲便器中。该生态免冲水厕所具有结构简单、无污染、清洁卫生、环保节能、质量稳定等优点。

Description

发泡式生态免冲水厕所
技术领域
本发明属于卫生设备领域，涉及一种发泡式生态免冲水厕所，该厕所利用微生物菌种的生化降解作用将人粪尿就地资源化、无害化和减量化，并利用发泡剂起到更好的密封效果。
背景技术
现有的免冲水厕所主要有两种形式：打包式免冲水厕所和生态免冲水厕所。打包式免冲水厕是利用机械装置将粪便、尿液用塑料袋进行打包收集、清运。尽管省去了冲水这个步骤，但是在厕所当中没有实现人粪尿就地资源化、无害化和减量化处理，因而存在着臭味浓、环境污染严重、清运成本高等缺陷，而且在严寒天其中粪袋容易冻结，低温适应性差，限制了适用的地区。
现有的生态免冲水厕所是通过好氧微生物的生化降解作用将人粪尿就地资源化、无害化和减量化处理。处理粪尿的微生物有许多，如嗜氨基氨基杆菌(Aminobacter aminovorans)ZL-1006(保藏号为CGMCC No.1728)等菌株(可参见2006年9月5日申请的中国专利申请200610112850.6，其全文纳入本文参考)。尽管目前已经有不少配置不同、结构各异的生态免冲水厕所问世了，但是普遍存在着处理粪尿的微生物成分混乱而繁杂，造成了微生物对粪尿的生化降解作用不稳定，处理质量不容易控制。例如，中国专利01118610.0公开的生态免冲水厕所为了处理粪尿，其中所使用的生化填料中所含的菌种多达几十种，而且菌株不明，无法取得稳定的、重复性好的处理效果。为此，本发明人在现有生态免冲水厕所(如现有的发泡式厕所，如中国专利03117722.0所述)的基础上，出人意料地使用了成分明确的微生物菌剂，由此构成的厕所能够克服上述现有技术的缺陷，不但便于运输移动，而且粪尿处理质量稳定、重复性好，并且利用发泡剂加强蹲便室与粪尿处理室的密封效果。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种发泡式生态免冲水厕所。该厕所利用微生物菌种的生化降解作用将人粪尿就地资源化、无害化和减量化，具有结构简单、无污染、清洁卫生、环保节能等优点，而且粪尿处理质量稳定、重复性好、密封性好。
本发明的发泡式生态免冲水厕所包括设于基面上的蹲便室和设于基面下的处理室。其中，蹲便室安装有蹲便器，所述蹲便器安装在基面上面；处理室内设有主机和发泡器；主机包括发酵槽和安装在发酵槽外部的机械传动装置，机械传动装置联接发酵槽内的搅拌器，发酵槽内装有微生物菌剂，发酵槽外底部设有加热装置；所述发酵槽上部设有与所述蹲便器的底部开口相对应的活动挡板，并在其上安装有电控装置；所述微生物菌剂含有嗜氨基氨基杆菌(Aminobacter aminovorans)ZL-1006(保藏号为CGMCC No.1728)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)ZL-1010(保藏号为CGMCC No.1724)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1007(保藏号为CGMCC No.1725)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)ZL-1008(保藏号为CGMCC No.1726)和环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)ZL-1009(保藏号为CGMCC No.1727)；而且，发泡器通过连接管与蹲便器相连，能将泡沫导入蹲便器中。上述菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(北京中科院微生物所内)。经本申请发明人的研究发现，这样的厕所的微生物菌剂成分明确、配制简单、质量稳定性好；而且发泡器产生的泡沫能够覆盖底部，尤其是蹲便器的底部开口，更进一步隔绝了蹲便室和处理室中的气体流通。
本发明中，机械传动装置联接发酵槽内的搅拌器，为了安全起见，优选通过电控装置控制机械传动装置，在蹲便器的活动挡板关闭时才开启搅拌器，将粪尿及微生物菌剂在发酵槽内进行搅拌混合。在一个具体的实施方案实例中，所述的搅拌器为单搅笼、双搅笼或多搅笼结构，其搅笼轴上联接有搅笼，搅笼为螺旋形，通过搅拌杆与搅笼轴联接，搅笼轴两端设置在发酵槽的前后壁上，搅笼轴一端安装有通孔滑动轴承，另一端安装有盲孔滑动轴承。
其中，加热装置优选通过微电脑加热控制装置控制，加热蒸发发酵槽内粪尿的水分，从而实现粪尿的得就地见量化，并保持微生物菌种的最佳降解活性的温度。在一个具体的实施方案实例中，所述的加热装置包括加热保护罩和加热元件，加热保护罩联接在发酵槽底部的外侧壁上，加热保护罩内设置有加热元件，加热元件迂回排列并由电控装置控制。
所述机械传动装置可以包括电机底座、单列链轮、链条、双列链轮、减速机、电机、调整螺栓。在上电机底座通过调整螺栓安装有减速机和电机，减速机的输出轴上安装有双列链轮，双列链轮连动两链条，两链条分别连动两单列链轮，两单列链轮分别安装在两搅拌器的两搅笼轴上。
优选在所述蹲便器的侧面或后面安装有光电感应器，光电感应器与电控装置相连接。所述蹲便器的活动挡板的开合方式优选为水平移动式开合。所述导入蹲便器中的泡沫能够覆盖蹲便器的底部开口。当人进入厕所后，可以通过光电感应器的作用使得与之相连接的电控装置自动开启蹲便器底部的活动挡板；当人离开时，通过光电感应器的作用使得电控装置自动关闭蹲便器底部的活动挡板并开动发泡器产生泡沫，通过连接管注入蹲便器，使泡沫能够覆盖蹲便器的底部开口。
所述蹲便室优选安装有旋启窗，以增加蹲便室内的空气流动性。另外，还可以在蹲便室内安装小便器、纸巾盒、排气管和废纸桶等设施。
所述处理室可以安装有排气管和排气扇。其中所述发酵槽优选为U型，材质为不锈钢或玻璃钢。发酵槽装有的微生物菌剂优选还含有菌剂载体，如木屑、锯末、刨花、蔗渣、农作物秸秆或壳中的一种或多种组合。更优选，所述微生物菌剂由包括如下步骤的方法制备：
a.分别培养嗜氨基氨基杆菌(Aminobacter aminovorans)ZL-1006(保藏号为CGMCC No.1728)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)ZL-1010(保藏号为CGMCC No.1724)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1007(保藏号为CGMCC No.1725)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)ZL-1008(保藏号为CGMCC No.1726)和环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)ZL-1009(保藏号为CGMCC No.1727)；并且
b.将步骤a所得的五种菌株与选自木屑、锯末、刨花、蔗渣、农作物秸秆或壳中的一种或多种组合混合。
本发明的生态免冲水厕所可以经车辆拖带而移动到车辆可以进入的地点开展服务。
以下将通过具体实例和附图对本发明的生态免冲水进行说明。然而，应当理解的是给出的具体实例仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据详细说明，在本发明的范围内对本发明作出各种各样的修正和改变。另外，在本文中所引用的文献均全文纳入本文参考，就好像其全文在本文中完整复述过一样。
附图说明
图1为本发明生态免冲水厕所的剖面图，显示了厕所室的结构。
图2为厕所中蹲便器、主机和发泡器的剖面图，显示了蹲便器、主机和发泡器及其相关装置的结构。
具体实施方式
实施例1微生物菌剂的制备
从北京中科隆泰生物科技有限公司购买嗜氨基氨基杆菌(Aminobacteraminovorans)ZL-1006(保藏号为CGMCC No.1728)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)ZL-1010(保藏号为CGMCC No.1724)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)ZL-1007(保藏号为CGMCC No.1725)、球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)ZL-1008(保藏号为CGMCC No.1726)和环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)ZL-1009(保藏号为CGMCC No.1727)，购买的上述菌株分别培养于斜面培养基上。
挑取斜面培养基上的以上菌株分别接种于1毫升液体培养基(液体培养基的制备：10克葡萄糖、1.36克磷酸二氢钾、2.13克克磷酸氢二钠、0.2克七水合硫酸镁、0.05克七水合硫酸亚铁、0.1克氯化钙和2克硫酸铵，用蒸馏水定容到1升，于115摄氏度灭菌30分钟)中，于35摄氏度下在200转/分钟的摇床上振荡培养24小时，然后将该1毫升液体培养基转接入1升液体培养基中，于35摄氏度下在200转/分钟的摇床上振荡培养24小时。然后将得到的培养液倒入离心管，以3000转/分钟离心10分钟，弃去上清液，沉淀即为培养所得的菌株的菌体。将上述5种培养所得的菌株的菌体全部混合，并加入粒度小于0.3cm*0.3cm的木屑1.5公斤，充分混合后于室温晾干，即得本发明优选的微生物菌剂。
实施例2厕所实例
如图1-2所示，发泡式生态免冲水厕所1包括设于基面3上的蹲便室2和设于基面3下的处理室4，优选厕所1正面有厕所门。其中，蹲便室2中安装有蹲便器6，所述蹲便器6安装在基面3上面；处理室4内设有主机5；主机5包括发酵槽8和安装在发酵槽8外部的机械传动装置40，机械传动装置40联接发酵槽8内的搅拌器20，发酵槽内装有微生物菌剂10，发酵槽8外底部设有加热装置30；所述发酵槽8上部设有与所述蹲便器6的底部开口相对应的活动挡板801，并在其上安装有电控装置7；所述微生物菌剂10为实施例1所制得的微生物菌剂；蹲便室2安装旋启窗106；而且，发泡器102通过连接管502与蹲便器6相连，能将泡沫导入蹲便器6中。
所述的搅拌器20为单搅笼、双搅笼或多搅笼结构，其搅笼轴201上联接有搅笼202，搅笼202为螺旋形，通过搅拌杆203与搅笼轴201联接，搅笼轴201两端设置在发酵槽8的前后壁上，搅笼轴201一端安装有通孔滑动轴承204，另一端安装有盲孔滑动轴承205。
所述的加热装置30包括加热保护罩302和加热元件301，加热保护罩302联接在发酵槽8底部的外侧壁上，加热保护罩302内设置有加热元件301，加热元件301迂回排列并由电控装置7控制。加热温度为75±2℃。
所述机械传动装置40包括电机底座401、单列链轮402、链条403、双列链轮404、减速机405、电机406、调整螺栓407。在上电机底座401通过调整螺栓407安装有减速机405和电机406，减速机405的输出轴上安装有双列链轮404，双列链轮404连动两链条403，两链条403分别连动两单列链轮402，两单列链轮402分别安装在两搅拌器20的两搅笼轴201上。
所述发酵槽8为U型，材质为不锈钢或玻璃钢。
所述蹲便器6的侧面或后面安装有光电感应器，光电感应器与电控装置7相连接。所述蹲便器6的活动挡板801的开合方式为水平移动式开合。
所述电控装置7为现有技术，包括加热装置30、机械传动装置40、光电感应器的控制电路。所述发泡器102也称泡沫发生器，是现有已知的，能够将含有表面活性剂的发泡剂形成持久的泡沫。
当人进入该生态免冲水后，可以通过光电感应器的作用使得与之相连接的电控装置7自动开启蹲便器6底部的活动挡板801；当人离开时，通过光电感应器的作用使得电控装置7自动关闭蹲便器6底部的活动挡板801，并在蹲便器6的活动挡板801关闭后开动发泡器102产生泡沫，通过连接管502注入蹲便器6，使泡沫能够覆盖蹲便器6的底部开口；活动挡板801关闭时也开启搅拌器20，将粪尿及微生物菌剂10在发酵槽8内进行搅拌混合，经加热装置30加热蒸发水分，粪尿便由微生物菌剂10降解，从而使人粪尿就地资源化、无害化和减量化。上述厕所在平均每天50人次的使用情况下，连续30天运行后，蹲便室2中没有产生令人不愉快的气味。

Claims (9)

1、一种发泡式生态免冲水厕所，包括设于基面上的蹲便室和设于基面下的处理室，其特征在于，蹲便室安装有蹲便器，所述蹲便器安装在基面上面；处理室内设有主机和发泡器；主机包括发酵槽和安装在发酵槽外部的机械传动装置，机械传动装置联接发酵槽内的搅拌器，发酵槽内装有微生物菌剂，发酵槽外底部设有加热装置；所述发酵槽上部设有与所述蹲便器的底部开口相对应的活动挡板，并在发酵槽上安装有电控装置；所述微生物菌剂含有嗜氨基氨基杆菌(Aminobacter aminovorans)ZL-1006CGMCC No.1728、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)ZL-1010CGMCC No.1724、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1007CGMCC No.1725、球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)ZL-1008CGMCC No.1726和环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)ZL-1009 CGMCC No.1727；而且，发泡器通过连接管与蹲便器相连，能将泡沫导入蹲便器中。
2、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述搅拌器为单搅笼、双搅笼或多搅笼结构，其搅笼轴上联接有搅笼，搅笼为螺旋形，搅笼通过搅拌杆与搅笼轴联接，搅笼轴两端设置在发酵槽的前后壁上，搅笼轴一端安装有通孔滑动轴承，另一端安装有盲孔滑动轴承。
3、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述的加热装置包括加热保护罩和加热元件，加热保护罩联接在发酵槽底部的外侧壁上，加热保护罩内设置有加热元件，加热元件迂回排列并由电控装置控制。
4、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述导入蹲便器中的泡沫能够覆盖蹲便器的底部开口。
5、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，在所述蹲便器的侧面或后面安装有光电感应器，光电感应器与电控装置相连接。
6、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述蹲便器的活动挡板的开合方式为水平移动式开合。
7、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述蹲便室安装有旋启窗。
8、根据权利要求1所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述微生物菌剂还含有木屑、锯末、刨花、蔗渣、农作物秸秆或壳中的一种或多种组合。
9、根据权利要求8所述的发泡式生态免冲水厕所，其特征在于，所述微生物菌剂由包括如下步骤的方法制备：
a.分别培养嗜氨基氨基杆菌(Aminobacter aminovorans)ZL-1006 CGMCCNo.1728、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)ZL-1010 CGMCC No.1724、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1007 CGMCC No.1725、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)ZL-1008 CGMCC No.1726和环状芽孢杆菌(Bacilluscirculans)ZL-1009 CGMCC No.1727；并且
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