CN101550771A - 自律公旱厕 - Google Patents

Abstract

一个配有四面封口的风帽，房顶封盖风槽，粪尿分离分集，风炉风干粪便，供足新风、工艺密闭，并提供无臭松散，无污秽形状净化的干粪产品。是一个不依靠外部，全自然能处理人工建筑排泄物，提供净效益服务的自律公旱厕(或舍)。

Description

自律公旱厕

技术领域

本自律公旱厕不消耗资源和能源。以利用自然自身的力量来供足厕内新风，分离粪尿，并分别收集粪尿，干燥净化粪便，维持自身生态系统对能量的需求，提供自然的生态产品——干粪。

背景技术

自律公旱厕是申请号为2007101276586“粪尿分离器兼好氧框”技术的展开和延伸。所以这里提出分项专利申请。

传统的旱厕已伴随人类走过漫长的岁月，经历了长期的生态实践和考验，并向生态卫生旱厕进化。传统旱厕通常有一个粪尿混合的储粪池，粪口敞开，容易孽生蛆蝇，招引蚊、虫、鼠、鸟等动物，传播感染疾病，还味臭薰人，所以名声不太好。同时旱厕的储粪池与水厕的化粪池是厌氧水环境相同。其中各种复杂有机物，无论是固体或是溶解状态，都可以经微生物的发酵作用而最终生成甲烷CH₄和二氧化碳CO₂这两种主要的温室气体，成为影响全球环境问题的不可忽视的因素。

因潜伏在地下的化粪池和下水道管网是一个人为制造的庞大厌氧荷载群体及沼气发生器。水厕明确地讲，就是用水冲粪便，以规避脏臭，同时扩大化粪池内粪便污染量，向外转移或通过污水管道进入污水处理厂作局部的末端治理。既耗用了1/3以上的清洁用水，冲毁了粪肥，治理中又转移污染介质，消耗其它资源。中国人口众多，粪便每年产生1.64亿吨绝对量大，可是近二十多年，快速跟进“水网化”或者旱厕改水厕，这一西方工业化的末端治理模式，本身就是一个严重的问题。在有关部门的规范中“粪便排入管道化”，实际上已被严重的错误理解和片面强调，把水冲厕与粪便无害化等同起来，导致90％以上的污水粪便得不到及时有效的处理就直排江、河、湖、海，造成城市径流河段86％的水质超标，在“118个城市地下水监测中”污染、重污染的占66％，轻污染的占33％，而且这种污染继续的局势还在进行，全国600多座城市有300多座缺水，许多城市到处找水、调水来吃，可是这些城市还在继续污染自己的地下水，加剧了我国环境污染形势的严峻性和复杂性。即便是下水道普及地区，化粪池浮渣和沉渣仍有一个类似旱厕粪便收运的问题，“到2010年清理量达(3510-4344)×10⁴吨左右”，仅此就对环卫部门构成大量粪便收运压力及更新购置吸粪车所需资金严峻的挑战。从纯技术的角度上来讲，水厕路线与我国的经济发展和环境承载力有诸多的不相适应或严重脱节的问题......甚至与可持续发展相背离。

我国是一个有悠久传统将粪肥用于农田的国家，至今人口众多，肥料不足，资金不足，水资源短缺。自然资本和环境承载力下降的趋势，或许我们应更多地倾注和拓展新型的旱厕路线来缓解当前的矛盾。旱厕应是“一种设计良好的茅坑”，以供足新风，让解便者身体舒适、健康、精神惬意。旱厕也应该是“收集人类粪便的商店”。由于粪便难以利用的主要原因是恶臭和含水量大，所以，干燥净化粪便，选择适宜的技术已成为一个关键。

当今各类生态卫生厕所的技术特点集中体现在：免水冲，微生物净化粪便，太阳能风干粪便。国内“蓝洁士”生态厕所，甚至也对粪尿进行分离(日本也有类似的装置)，将尿液处理之后，又用来冲厕，冲洗过程采用附壁射流技术，全过程包括：照明、换气、有无人指示，粉碎冲洗，大小便自动识别，尿液收集、药剂添加，温度控制，故障判断，示警，均为全自动控制。因此，成本较高，技术趋向高、精、尖，掌握难度大，实际上，也设下了限制，不具有大众化特点。生态厕所就是不对环境造成污染，能充分利用各种资源，强调污染物自净和资源循环利用。所以，首先应解决“大众化”与适宜技术相结合的问题。正如美国著名生态学家Htodum首提并描述“为了控制系统，人类应用主要来自自然的能源作为辅助对环境的控制”“对自然的管理就是生态工程，更好的措辞是与自然合成伙伴关系”。

发明内容

利用厕或舍的后墙来构筑一定空间，形成空气落差的风槽4，在风槽4上设置一个四面(东南西北方向)封口的风帽1，风帽底端四面留有泄水口2，利用房顶3封住风槽4，并与风帽1衔接。在厕内蹲式或坐式马桶下设置马桶粪尿分离器7，粪池9与风槽4相连接贯通，粪池9底设炉条10，炉条10是左右对称的两个长三角体，两炉条10之间留有漏缝13，炉条10下面是炉沟15，炉条10中设贯穿的横孔14和竖眼11，横孔14与竖眼11相贯通。当公厕蹲位设计较少时，其粪池9底，炉条10和炉沟15可设成斜坡形的，中间高，左右两头下坠，在炉条上设肋12，如图2和图5所示。如果蹲位少于4个以下，只一边下坠就可以。当蹲位较多或作为畜禽舍时，其粪池9及炉条10，炉沟5，可设成平行的，并采用铰链27和括粪器28括粪，如图7、图8、图9、图10所示。在粪池9的两端封挡墙24，留出掏粪口20，并设掏粪井19，井梯18，封盖17，在厕所两端掏粪井19旁设集尿池23，封盖16，进尿口22通过导管与马桶粪尿分离器7的分尿口8连通。男厕小便槽26的尿液经导管连接从入口21进入尿池23，纱窗5设纱网，加控风门或玻窗控制空气流速。厕门25已成为进风口，可根据需要设计加网闭合，防蚊虫等。

附图说明

自律公旱厕。图1是平面图，包括尿池，粪井，小便槽，蹲位，残位，门；图2是风帽1，房顶3，风槽4，粪池9，盖板17，掏粪井18，掏粪口20的纵向剖面，马桶粪水分离器7的背面，炉条10、竖眼11、炉沟15的侧面，A-A；图3是掏粪井19，尿池23的剖面，包括掏粪口20，进尿口21，进尿口22，挡墙24，B-B；图4是本旱厕横向剖面图，包括风帽1，房顶3，风槽4，厕窗5，马桶粪水分离器7，炉条10，炉沟15，小便槽26，

图5是风帽1的侧立面图，炉沟15、炉条10、横眼14、竖眼11、马桶粪水分离器7、风槽4、粪池9、掏粪井19底部、小便槽26的剖面D-D。图6是本厕所正立面图，包括风帽1，纱窗5，盖板16，门25；图7是畜禽舍的横向剖面图，包括栏圈，畜马桶粪尿分离器以及炉沟、沟条、风帽；图8是图7畜禽舍的纵向剖面图，包括铰链27，刮粪器28，畜马桶粪水分离器，掏粪井，盖板，风帽，B-B。图9、图10是刮粪器，图10是图9的侧面图。

具体实施方式

结合图例提出具体的实施细节。启动，旱厕使用前，在粪池9底，或者炉条10上方放置少量草木灰、锯木、干枝碎叶或者石灰，并封住掏粪口22，前期先排入的粪便，经马桶粪尿分离器7分离后，粪便进入粪池9，尿液经分尿口8和连接导管从入口21进入尿池23，先排入粪便的水份被垫料吸附，粪便在分解产热蒸发和风流的风干作用下被逐步脱水干燥，启动成功。然后前期干燥的粪便对后期新进排入的粪便同样起到吸附水份并吸附臭气的作用，在有氧条件下后排进的粪便也要分解产热，加速自身的脱水，逐步被风干，运行得以进行。大便在粪池9里的存储期定为一年，然后分期分批从底部清掏出去。炉条10的作用在于承担粪池9积粪的重量，使在炉沟15内掏粪压力轻，漏缝13容易错动干粪。炉条10中间，横孔14和竖眼11，以及炉沟15，保持粪池9底部空气流通，向积粪体送氧供风，如果有必要还可在竖眼11加装遮盖多孔的风管，以实现充分的供风，加快粪便干燥，粪便始终朝干燥的方向运行，这是没有问题的。是否从马桶处向粪池添干燥配料，通常不必要。粪便一经排出体外，就分解产生低密度气体，粪池9里的低密度气体总能迎风槽4向上，经风帽1流出，流向空中，但是在风压和热压的作用下，有时会发生倒灌风，致使厕内6出现臭气，污染厕内6空气，所以，设置配套的四面封口的风帽1挡住迎面风是必要的。当风槽4及粪池9的空气经风帽1流向空中出现负压，大气经厕窗5，厕内6又经马桶粪尿分离器7，向粪池9和风槽4补充负压，空气流的方向如图4的箭头所示，解便者享有即时的充足的新鲜空气流，十分舒适和惬意，比水冲厕或者其它任何厕内的空气更清新，几乎达到入厕想多呆，出厕还念及的地步，尤其是夏季炎热天，有凉爽的风更是惬意。如果在冬季，可通过厕窗5控制风量的大小，不要太冷就可。这在以人为本，尊重生命，促进健康，又需要节能减排的时代，有很高的适用价值，也是各类厕所难能企及的自然能优势。清掏粪便，经掏粪井19、掏粪口20，在炉条10下，炉沟15中清掏，干燥后的粪便无臭、松散、容易掏动，炉条10下掏粪省力这是常识，另掏粪井19和掏粪口20处在风流的上端，空气清新、无臭味，尤其是打开盖子17后，更是这样。通常，粪池9的粪便分解发酵，放出的气体往上走时，如果盖口17已是盖着的，经过马桶粪尿分离器的气体，从粪池的挡墙26翻过掏粪井19，再从掏粪口20经炉条10，炉沟15进入粪便堆积体。所以掏粪时有新鲜空气，不臭，为清掏工作的顺利进行，提供了较好的条件。大粪的含水率在96％以上，一旦被干燥，不仅无害被净化，而且极大地减轻了份量，这首先是减轻清运的压力；其次，农户或者经营商会因为“掏干粪”便于清掏、运输、撤施而主动承担清掏工作。直接将干粪出售，作为高等花肥，或其他特殊用途。从而重新启动农用市场，将城市公旱厕的粪肥交还给农村贫瘠的土地循环利用。以此产生整体的综合生态效益，尿池23存储期为一个月，厕所左右的尿池23可交替使用，尿液经沉淀可排放和掏舀利用。畜禽舍也应该和可以以此工艺进行。

综上所述，自律公旱厕是一纯自然能力方式的生态卫生公旱厕，其最大的特点就是多项自然能综合利用，技术简洁适用，卫生连续性，大众性，产出最容易返回自然的干粪产品。与目前各种生态厕所相比，各种生态厕所造价每立方1.5万至2.5万，本厕所造价每立方不足300元；与一般传统厕所相比造价略高，但本厕所包含了诸多综合生态环境效益，尤其是供风对人体健康的影响，包括对粪便的无害化、减量化处理系统，及商品化赢利的可能性及发展前景等。

Claims (6)

1、自律公旱厕、舍的后墙构筑一定空间和空气落差的风槽₄，下面连接粪池₉，上面承载风帽₁、连接房顶₃，马桶粪尿分离器将粪和尿分别导向粪池₉和尿池₂₃，粪池₉底设承担贮粪的炉条₁₀和通风干燥粪便兼滑动掏粪便的炉沟₁₅、炉条缝₁₃、横孔₁₄、竖眼₁₁，在两端设挡墙₂₄、掏粪口₂₀、掏粪井₁₉、井梯₁₈、封盖₁₇。

2、根据权利要求1，风帽₁与风槽₄承接连通，并与厕、舍房顶衔接封口。风帽底留有泄水口₂，风帽四个方向封口，防逆向倒灌风。

3、根据权利要求1，炉条₁₀为左右对称的三角体，中间留缝₁₃，有肋₂₄支撑连接。炉条₁₀中纵向设横孔₁₄贯通，横向设竖眼₁₁与横孔₁₄贯通，竖眼₁₁向上通粪池₉，向下通炉沟₁₅。

4、根据权利要求1，粪池底₁₅与炉条₁₀及炉沟₁₅，可设成斜坡，两头下坠或一头下坠或平行，在两端封挡墙₂₄，设掏粪口₂₀和掏粪井₁₉、井梯₁₈、封盖₁₇。

5、根据权利要求4，设铰链₂₇和括粪器₂₈，不设肋₂₄。

6、根据权利要求1，尿池₂₃分别设在厕所左右，且与掏粪井₁₉连接。

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