CN101422337A - 可粪尿分离的蹲便器及其生态免冲水厕所 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于生态免冲水厕所的蹲便器，包括蹲便器侧壁(1)和蹲便器底面(2)，其特征在于，其还包括在蹲便器后部底面上穿透的通便孔(3)和在蹲便器前部底面上穿透的通尿孔(4)以及在通便孔(3)和通尿孔(4)之间底面上的凸起物(5)，其中所述凸起物(5)自其靠近通便孔(3)的一侧向其靠近通尿孔(4)的一侧逐渐降低，能使在凸起物(5)上的液体流向通尿孔(4)。优选在通便孔(3)下设有活动挡板(6)和通液孔(7)，当活动挡板(6)闭合时，从通便孔(3)流下的液体流向通液孔(7)。
Description
技术领域
本发明属于卫生设备领域，具体涉及一种用于生态免冲水厕所的蹲便器和包括其的生态免冲水厕所。
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。打包式免冲水厕所需要耗费包装材料(如塑料袋)，不但有较高的使用成本、清运成本，而且由于塑料制品的难降解性，更带来了二次污染；另外，在严寒天气中粪袋容易冻结，低温适应性差，限制了适用的地区。
而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进行资源化、无害化和减量化处理，克服了打包式免冲水厕所的缺陷。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，例如，中国专利CN1189253C以及中国专利或专利申请CN1773034A、CN2761126Y等公开的生态免冲水厕所，除了安置在固定场所，它们还可广泛应用到列车、汽车等移动场所(如，可参见中国专利CN2803845Y、CN2801575Y、CN2838507Y)。然而，这些现有常规的生态免冲水厕所中的蹲便器底部只设一个孔(或称为洞)，不分尿液和粪便固体都直接从这个孔中排入粪尿处理设备，没有粪和尿分离的功能。然而，由于粪便与尿液的含水量差异很大，现有技术中的粪尿处理设备(在现有技术中有时也被称为生化反应器、主机等)中的微生物菌剂(可参见如，中国专利CN1189253C、中国专利申请CN1916163A以及于2007年7月30日提交的中国专利申请第200710142813.4号、于2007年8月28日提交的PCT专利申请第PCT/CN2007/002591号)通常需要比较干燥环境来进行发酵，使粪便减量，因此当尿液比较多的时候，就需要粪尿处理设备中的加热器不断工作来保持干燥，需要消耗大量的电能。
为此，我们设计了一种新的用于生态免冲水厕所的蹲便器，其增加了通尿孔和凸起物，使得在正常使用时，男如厕者排出的尿液能够通过通尿孔收集入贮尿容器中，而不直接排入装有微生物菌剂的粪尿处理设备中，从而较现有厕所更为节能。另外，为了防止男如厕者由于不熟悉使用方法或故意恶作剧而将尿液排向通便孔从而直接进入粪尿处理设备，我们还在以上基础上在通便孔下进一步设计了活动挡板和通液孔，使得男如厕者在不正确的位置向通便孔直接排入的尿液会通过通液孔而流入贮尿容器中。这样的设计还带来了一个意外的优点，即工作人员用水日常清洁蹲便器时，无需担心过多水通过通便孔直接进入粪尿处理设备而影响其中微生物的发酵处理效率或付出过多的电能加热蒸发掉这些水，由此更方便相应厕所的清洁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生态免冲水厕所的蹲便器，其在现有蹲便器的基础上增加了增加了通尿孔和凸起物，从而能减少尿液进入粪尿处理设备。而且，本发明还在此基础上进一步提供了一种用于生态免冲水厕所的蹲便器，其在通便孔下进一步设计了活动挡板和通液孔，可以防止如厕者(尤其是男如厕者)在不正确的位置向通便孔直接排入的尿液会通过通液孔而流入贮尿容器中，并方便了清洁工作。另外，本发明的目的还在于提供包括该蹲便器的生态免冲水厕所。
具体而言，在第一个方面，本发明提供了一种用于生态免冲水厕所的蹲便器，包括蹲便器侧壁(1)和蹲便器底面(2)，其特征在于，其还包括在蹲便器后部底面上穿透的通便孔(3)和在蹲便器前部底面上穿透的通尿孔(4)以及在通便孔(3)和通尿孔(4)之间底面上的凸起物(5)，其中所述凸起物(5)自其靠近通便孔(3)的一侧向其靠近通尿孔(4)的一侧逐渐降低，能使在凸起物(5)上的液体流向通尿孔(4)。在本文中，通便孔(3)、通尿孔(4)和通液孔(7)中的术语“孔”具有与洞一样的含义，其能使液体和/或固体通过。其中，通便孔(3)需要能使粪便通过，因此其孔的大小一般较用于通过液体的通尿孔(4)和通液孔(7)为大。根据其所要达到的目的，本领域普通技术人员能容易地得出这些孔的形状和大小，而不妨碍需要通过的物体通过。这些孔通常为圆形。凸起物(5)两侧紧贴蹲便器侧壁(1)，使凸起物(5)上的液体不会从两侧流下并进而流入通便孔(3)。这样，当男如厕者处于通便孔(3)正上方蹲下大便时或站着小便时，其排出的尿液会排向凸起物(5)并进而流入通尿孔(4)。优选的凸起物(5)是斜面，自其靠近通便孔(3)的一侧向其靠近通尿孔(4)的一侧逐渐降低。通尿孔(4)可以直接与贮尿容器(12)连接，从而将液体导入贮尿容器(12)中，但是优选通尿孔(4)连接通尿导管(41)，所述通尿导管(41)能将液体导向贮尿容器(12)。通便孔(3)下面正对粪尿处理设备(11)的开口(111)，如果没有阻挡，经通便孔(3)流出或掉出的物体将进入粪尿处理设备(11)。
为了使男如厕者尿液通过通尿孔(4)从而起到粪尿分离的作用，就需要男如厕者处于正确的位置，即处于通便孔(3)正上方蹲下大便或站着小便，尽管可以通过明示性的使用说明(如，告示)或者暗示性的说明(如在蹲便器两侧标明的脚印方向)来提示如厕者，但是为了进一步防止可能出现的由于不熟悉或恶作剧而造成的直接排入通便孔(3)的情况发生，而且也为了方便用水清洁蹲便器，则进一步加入了活动挡板和通液孔的设计。也就是说，在上述蹲便器中，本发明优选使所述的蹲便器在通便孔(3)下设有活动挡板(6)和通液孔(7)，其中当活动挡板(6)阻挡通便孔(3)时，从通便孔(3)流下的液体流向通液孔(7)。活动挡板(6)受电控装置(62)控制，可以水平移动开闭，也可以由电控装置(62)带动而绕转轴(62)旋转而开闭，从而控制活动挡板(6)阻挡(本文中也称为“闭合”或“闭”)或不阻挡(本文中也称为“开启”或“开”)通便孔(3)。而且其中，电控装置(62)与光电感应器(8)相连接，所述光电感应器(8)用于感应如厕者的活动。例如，可以将光电感应器(8)设置于蹲便器侧上方并与通便孔(3)处于同一竖直平面中，当如厕者处于通便孔(3)正上方蹲下时或站着时，光电感应器(8)探测到这一情况，通过电控装置(62)带动活动挡板(6)开启，这样不影响如厕者方便，而且能从通尿孔(4)收集男如厕者的尿液；当探测到如厕者离开或离开该位置后，即关闭活动挡板(6)；当如厕者不处于通便孔(3)正上方蹲下时或站着时，如男如厕者处于通尿孔(4)正上方或蹲便器后面向通便孔(3)排尿时，则不开启活动挡板(6)，使通过通便孔(3)流下的液体流入通液孔(7)。
通液孔(7)可以直接连接贮尿容器(12)，但是优选其中，通液孔(7)连接通液导管(71)，所述通液导管(71)能将液体导向贮尿容器(12)。在如图3所示的示例中，通液孔(7)是穿透活动挡板(6)的孔。由于活动挡板(6)会移动，因此通液导管(71)可以选择橡胶软管或带有可转动的导管连接件，从而使通液导管(71)随活动挡板(6)一起移开。另外，活动挡板(6)上表面可以向通液孔(7)方向向下倾斜，和/或活动挡板(6)侧边缘可以凸起，以使液体更容易流入通液孔(7)，防止从活动挡板(6)侧边流出。在如图1或2所示的示例中，通液孔(7)处于活动挡板(6)的旁边的固定面上。为了防止通液导管(71)阻挡通便孔(3)，例如可以使用如图4所述的通液导管(71)，其中通液导管(71)中使用直角导管连接件(711)，从而使通液导管绕开阻挡通便孔的位置，不会阻挡通便孔。上述关于通液孔(7)和通液导管(71)的优选描述对于本领域普通技术人员来说是可行的，并可作出适当变形以达到相应目的。另外，蹲便器侧壁(1)可以向上(即蹲便器开口方向)延伸，优选还可向四周扩展，从而使如厕者能够坐在该侧壁上沿上(即形成了本领域普通技术人员所熟悉的坐便器)，使如厕更为舒适。这些变形也包括在本发明的范围内。
在第二个方面，本发明提供了一种生态免冲水厕所，包括设于基面(102)上的蹲便室(101)和设于基面(102)下的处理室(103)，其特征在于，蹲便室(101)中安装有本发明第一方面所述的蹲便器，所述蹲便器的底面(2)与基面(102)处于同一平面上；而且，处理室(103)内安装有粪尿处理设备(11)和贮尿容器(12)。这种厕所的构成以及以及其中所用的粪尿处理设备(11)在中国专利CN1189253C、中国专利申请CN1773034A和于2007年8月14日提交的中国专利申请第200710143603.7号、于2007年8月28日提交的PCT专利申请第PCT/CN2007/002591号等中有述，粪尿处理设备中的微生物菌剂在上述文献以及中国专利申请CN1916163A和于2007年7月30日提交的中国专利申请第200710142813.4号等中有述，它们的全文都纳入本文参考。
特别优选的是，在第二个方面的厕所中，所述粪尿处理设备(11)包括暂时贮粪容器、刮动装置、发酵容器和机械传动装置，其中，暂时贮粪容器上部带有开口，其可与蹲便器的通便孔(3)相对应；暂时贮粪容器与发酵容器连通，通过刮动装置推进而将暂时贮粪容器内的粪尿推入发酵容器；发酵容器内装有微生物菌剂，所述微生物菌剂含有芽孢杆菌，而且含有酿酒酵母和/或荧光假单胞菌；发酵容器内有与机械传动装置联接的搅拌器；而且发酵容器外底部设有加热装置。更优选地，所述芽孢杆菌优选是选自保藏号为CGMCC No.1724的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)ZL-1010株、保藏号为CGMCC No.2019的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1012株、保藏号为CGMCC No.1726的球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)ZL-1008株、保藏号为CGMCC No.1727的环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)ZL-1009株、保藏号为CGMCC No.2020的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)ZL-1013株中的一种或多种，所述酿酒酵母优选是保藏号为CGMCC No.2018的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)ZL-1011株，和/或所述荧光假单胞菌优选是保藏号为CGMCC No.2021的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)ZL-1014株。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(中国，北京)，其中ZL-1010株ZL-1008株和ZL-1009株的保藏日期均为2006年5月30日；ZL-1013株、ZL-1012株、ZL-1011株和ZL-1014株的保藏日期均为2007年4月25日。在本发明的一个具体实施方式中，一种特定的菌剂配方(菌剂A)包括枯草芽孢杆菌ZL-1012株、地衣芽孢杆菌ZL-1013和酿酒酵母ZL-1011株。在另一个具体实施方式中，一种特定的菌剂配方(菌剂B)包括枯草芽孢杆菌ZL-1012株、地衣芽孢杆菌ZL-1013株和荧光假单胞菌ZL-1014株。以上菌剂委托上海市环境监测中心(中国，上海)进行环境安全性评价，没有发现明显的环境安全性问题，因此可以安全地推广应用，而且成分明确，容易进行质量控制。
为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，并不构成对本发明范围的限制。显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本发明的范围内。另外，本发明引用了公开文献(如特定的专利等)，这些文献也是为了更清楚地描述本发明，它们的全文内容均纳入本发明进行参考，就好像它们的全文已经在本发明说明书中重复叙述过一样。
附图说明
图1为本发明的用于免冲水厕所的蹲便器的侧横截面示意图，其中通液孔处于活动挡板的旁边的固定面上，其中的活动挡板处于阻挡通便孔的状态。
图2为本发明的用于免冲水厕所的蹲便器的侧横截面示意图，其中通液孔处于活动挡板的旁边的固定面上，其中的活动挡板处于不阻挡通便孔的状态。
图3为本发明的用于免冲水厕所的蹲便器的侧横截面示意图，其中通液孔是穿透活动挡板的孔，其中的活动挡板处于阻挡通便孔的状态。
图4为处于活动挡板的旁边的固定面上的通液孔与通液导管连接的示意图，其中通液导管中使用直角导管连接件，从而使通液导管绕开阻挡通便孔的位置，不会阻挡通便孔。
图5本发明的免冲水厕所的示意图。
具体实施方式
实施例1 用于生态免冲水厕所的蹲便器及其应用
如图1-5所示，用于生态免冲水厕所的蹲便器包括蹲便器侧壁1和蹲便器底面2，其特征在于，其还包括在蹲便器后部底面上穿透的通便孔3和在蹲便器前部底面上穿透的通尿孔4以及在通便孔3和通尿孔4之间底面上的凸起物5，其中所述凸起物5自其靠近通便孔3的一侧向其靠近通尿孔4的一侧逐渐降低，能使在凸起物5上的液体流向通尿孔4。其中，通尿孔4连接通尿导管41，所述通尿导管41能将液体导向贮尿容器12；通便孔3下面正对粪尿处理设备11的开口111。而且其中，在通便孔3下设有活动挡板6和通液孔7，其中当活动挡板6阻挡通便孔3时，从通便孔3流下的液体流向通液孔7；通液孔7连接通液导管71，所述通液导管71能将液体导向贮尿容器12。具体如图1或2所示，通液孔7处于活动挡板6的旁边的固定面上，其中通液导管71如图3所示，带有直角导管连接件711，不阻挡通便孔3；或者如图3所示，通液孔7是穿透活动挡板6的孔，通液孔7及其连接的通液导管71可以随活动挡板6移动而移动。活动挡板6受电控装置62带动而绕转轴62旋转，从而控制活动挡板6阻挡或不阻挡通便孔3，其中电控装置62与光电感应器8相连接，所述光电感应器8用于感应如厕者的活动。
将光电感应器8安装于蹲便器侧上方并与通便孔3处于同一竖直平面中，当如厕者处于通便孔3正上方蹲下时或站着时，光电感应器8探测到这一情况，通过电控装置6)带动活动挡板6开启，这样不影响如厕者方便，而且能从通尿孔4收集男如厕者的尿液，当探测到如厕者离开后，即关闭活动挡板6；当如厕者不处于通便孔3正上方蹲下时或站着时，如处于通尿孔4正上方或蹲便器后面向通便孔3排尿时或处于其他地方清洁蹲便器时，则不开启活动挡板6，使通过通便孔3流下的液体流入通液孔7。
实施例2 生态免冲水厕所及其应用
如图5所示，生态免冲水厕所，包括设于基面102上的蹲便室101和设于基面102下的处理室103，其特征在于，蹲便室101中安装有本发明第一方面所述的蹲便器，所述蹲便器的底面2与基面102处于同一平面上；而且，处理室103内安装有粪尿处理设备11和贮尿容器12。其中，所述粪尿处理设备11包括暂时贮粪容器、刮动装置、发酵容器和机械传动装置，其中，暂时贮粪容器上部带有开口，其可与蹲便器的通便孔3相对应；暂时贮粪容器与发酵容器连通，通过刮动装置推进而将暂时贮粪容器内的粪尿推入发酵容器；发酵容器内装有微生物菌剂；发酵容器内有与机械传动装置联接的搅拌器；而且发酵容器外底部设有加热装置。所述微生物菌剂优选含有等重量的枯草芽孢杆菌ZL-1012株、地衣芽孢杆菌ZL-1013株和荧光假单胞菌ZL-1014株。
上述厕所在平均每天50人次如厕的情况下，连续90天运行后，蹲便室101中的气味没有令人不愉快。
Claims (10)
1、一种用于生态免冲水厕所的蹲便器，包括蹲便器侧壁(1)和蹲便器底面(2)，其特征在于，其还包括在蹲便器后部底面上穿透的通便孔(3)和在蹲便器前部底面上穿透的通尿孔(4)以及在通便孔(3)和通尿孔(4)之间底面上的凸起物(5)，其中所述凸起物(5)自其靠近通便孔(3)的一侧向其靠近通尿孔(4)的一侧逐渐降低，能使在凸起物(5)上的液体流向通尿孔(4)。
2、根据权利要求1所述的蹲便器，其特征在于，在通便孔(3)下设有活动挡板(6)和通液孔(7)，其中当活动挡板(6)阻挡通便孔(3)时，从通便孔(3)流下的液体流向通液孔(7)。
3、根据权利要求2所述的蹲便器，其特征在于，通液孔(7)是穿透活动挡板(6)的孔。
4、根据权利要求2所述的蹲便器，其特征在于，通液孔(7)处于活动挡板(6)的旁边的固定面上。
5、根据权利要求1所述的蹲便器，其特征在于，通便孔(3)下面正对粪尿处理设备(11)的开口(111)。
6、根据权利要求1所述的蹲便器，其特征在于，通尿孔(4)连接通尿导管(41)，所述通尿导管(41)能将液体导向贮尿容器(12)。
7、根据权利要求2所述的蹲便器，其特征在于，通液孔(7)连接通液导管(71)，所述通液导管(71)能将液体导向贮尿容器(12)。
8、根据权利要求2所述的蹲便器，其特征在于，活动挡板(6)受电控装置(62)控制移动以使活动挡板(6)阻挡或不阻挡通便孔(3)，其中电控装置(62)与光电感应器(8)相连接，所述光电感应器(8)用于感应如厕者的活动。
9、一种生态免冲水厕所，包括设于基面(102)上的蹲便室(101)和设于基面(102)下的处理室(103)，其特征在于，蹲便室(101)中安装有权利要求1至8之任一项所述的蹲便器，所述蹲便器的底面(2)与基面(102)处于同一平面上；而且，处理室(103)内安装有粪尿处理设备(11)和贮尿容器(12)。
10、根据权利要求9所述的生态免冲水厕所，其特征在于，所述粪尿处理设备(11)包括暂时贮粪容器、刮动装置、发酵容器和机械传动装置，其中，暂时贮粪容器上部带有开口，其可与蹲便器的通便孔(3)相对应；暂时贮粪容器与发酵容器连通，通过刮动装置推进而将暂时贮粪容器内的粪尿推入发酵容器；发酵容器内装有微生物菌剂，所述微生物菌剂含有芽孢杆菌，而且还包含酿酒酵母和/或荧光假单胞菌；发酵容器内有与机械传动装置联接的搅拌器；而且发酵容器外底部设有加热装置。
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