CN108689562A - 一种粪便处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种粪便处理系统及方法，处理系统包括与粪便池连通的第一输送管道，第一输送管道连通胶体解析室，胶体解析室通过第二输送管道连通固液分离装置，固液分离装置的液体出料口与厕所的储水箱连通；所述胶体解析室内设置第一搅拌装置，并安装称量装置和加药器，加药器内装有药品和第二搅拌装置。用该系统及方法对固液混合的粪便进行胶体解析后再进行固液分离，可达到液体净化回收用以二次冲厕、固体回收作为有机肥用以培育植物的目的。

Description

一种粪便处理系统及方法

技术领域

本发明涉及公共卫生粪便处理领域，具体涉及一种粪便处理系统及方法。

背景技术

随着“厕所革命”的开展，越来越多的农村将土坑式厕所改造为新型冲水厕所，但随之而来的新问题是原始土坑式厕所由于土壤的吸水能力，可以将小便及粪便中的水分吸收到地下，改革后的新型冲水厕所由于液体和固体粪便混合，由于农村下水道系统不完善，需要额外的设备及时将粪便混合物抽走，并且抽走后的粪便混合物的随意倾倒造成环境污染，抽取运输混合物也需要付出费用，对农民造成一定经济负担。

现有技术中虽然有对粪便的粪便混合物进行分离的装置，但由于人体粪便除水和植物纤维外还具有消化道粘膜脱落物，分泌物、细菌分解代谢物等粘滞性物质，无法真正达到固液分离，尿液中的非蛋白氮化合物、硫酸盐等无法得到有效的分解，固液分离后得到的液体无法直接进行利用，仍然需要向外界排放，没有从根本上解决环境污染的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开一种粪便处理系统及方法，应用该系统及方法对固液混合的粪便进行胶体解析后再进行固液分离，可达到液体净化回收用以二次冲厕、固体回收作为有机肥用以培育植物的目的。

一种粪便处理系统，包括与粪便池连通的第一输送管道1，所述第一输送管道1连通胶体解析室4，所述胶体解析室4通过第二输送管道5连通固液分离装置6，所述固液分离装置6的液体出料口与厕所的储水箱连通，实现液体回收二次利用；

所述胶体解析室4内设置用于将药品与粪便混合均匀的第一搅拌装置3，所述胶体解析室4上部设置支架16，所述支架16上安装加药器13，所述加药器13内装有药品，所述加药器13内设置用于疏通药品的第二搅拌装置14，所述加药器13与支架16之间设置称量装置12，所述称量装置12用于检测单位时间内加药器的加药量，并根据加药量对电机转速进行调节；所述加药器13的物料出口处设置毛刷11，所述毛刷11连接有电机15，所述电机15与支架16固定连接；

毛刷11在电机15驱动下旋转向胶体解析室4内抛洒药品，被抛洒到解析室的药品将粪便进行胶体解析，达到絮凝效果，絮凝后的粪便混合液经第二输送管道5进入固液分离装置进行固液分离，分离后固体被收集作为有机肥，液体被输送到厕所的储水箱进行二次利用；

优选的，所述药品为絮凝剂，原料重量份为：木糖渣30-50份（过100-200目筛），硫酸铝钾5-10份，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)5-10份，硅藻土6-10份、阳离子聚丙烯酰胺1-2份；

优选的，所述胶体解析室设置真空泵；

优选的，所述固液分离装置为螺旋式推料离心机，底部设置储物箱；

优选的，所述固液分离装置的进料口位置低于胶体解析室的出料口位置；

优选的，所述第一输送管道设置第一开关阀，所述第二输送管道设置第二开关阀；

优选的，所述胶体解析室内设置液位计；

优选的，所述胶体解析室4内药品与粪便的重量配比为：每立方粪便加药20g～100g；

优选的，本发明还公开一种粪便处理方法，具体步骤如下：

步骤1，关闭第一开关阀和第二开关阀，启动离心泵，将胶体解析室抽真空；

步骤2，打开第一开关阀，将粪便通过第一输送管道引入胶体解析室；

步骤3，关闭第一开关阀，启动第一搅拌装置，同时启动电机，加药器通过毛刷转动向胶体解析室内抛洒药品，对粪便进行胶体解析形成粪便混合物；

步骤4，打开第二开关阀，将胶体解析后的粪便混合物输送到固液分离装置；

步骤5，固液分离装置对粪便混合物进行固液分离，分离后的固体进入固液分离装置的储物箱，液体通过第二输送管道进入厕所的储水箱，进行二次利用。

优选的，所述步骤3中电机驱动毛刷转动的同时启动第二搅拌装置，对加药器内的药品进行搅拌。

本发明的有益效果：

（1）应用该系统及方法对固液混合的粪便进行胶体解析后再进行固液分离，液体得到充分的净化，可以回收到厕所的储水箱进行二次利用，固体可以回收作为有机肥用以培育植物，保护环境减少废水废液的排放。

（2）毛刷加药的方式使得药品抛洒均匀，与第一搅拌装置协同工作，使得药品与粪便混合物充分接触、混合均匀，提高胶体解析效果。

（3）通过设置第一开关阀和第二开关阀使各个反应步骤独立进行，相互之间互不影响。

（4）絮凝剂既起到絮凝作用实现粪便的胶体解析，又可以与絮凝并分离后的固体一起作为有机肥料，絮凝剂的组成成分之一木糖渣的使用属于废料再利用，减少废料排放，进一步提高环保效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图中：1、第一输送管道，2、第一开关阀，3、第一搅拌装置，4、胶体解析室，5、第二输送管道，6、固液分离装置，7、储水箱，8、水管，9、第二开关阀，10、真空泵，11、毛刷，12、称量装置，13、加药器，14、第二搅拌装置，15、电机，16、支架，17、液位计。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示的一种粪便处理系统，第一输送管道1上设置第一开关阀2，第一输送管道1的其中一端连接粪便池，另一端连接胶体解析室4，胶体解析室4通过第二输送管道5连接固液分离装置6，此处的固液分离装置6优选为螺旋式推料离心机，其底部设置用于盛放固体解析物的储物箱。第二输送管道5上设置第二开关阀9，所述固液分离装置6的液体出料口连接厕所的储水箱7，将固液分离后的液体引入储水箱7进行二次利用。固液分离装置的进料口位置高度低于胶体解析室的出料口高度，高度差的形式利于粪便混合物流向固液分离装置，节约驱动资源的投入。

胶体解析室4内设置真空泵10，用以将胶体解析室4内抽真空，在负压状态下粪便池里的粪便被顺利引入胶体解析室。胶体解析室4内设置液位计17，通过液位计17可以衡量胶体解析室内的粪便容量。胶体解析室4上部设置支架16，所述支架16上安装称量装置12，称量装置12上部安装加药器13，加药器13内设置第二搅拌装置14，第二搅拌装置14用于将药品搅拌松散确保加药顺畅。通过称量装置12对加药器单位时间内的药品加入量进行计量，并将计量数值反馈到控制系统，控制系统根据计量数值对电机转速进行调整，使电机转速与药品加入量、胶体解析室内粪便存储量相匹配。加药器13的出口处设置毛刷11，所述毛刷11可在电机15驱动下旋转向胶体解析室4内均匀抛洒药品，避免了一次性抛洒药品造成混合不均匀的情况，达到良好的胶体解析效果。胶体解析室4内药品与粪便的重量配比为：每立方粪便加药20g～100g。

加药器13内装有药品，此处的药品为絮凝剂，用以将粘稠的粪便混合液分离为液态的水和固态的粪便悬浮物，絮凝剂的原料重量份为：木糖渣30-50份（过100-200目筛），硫酸铝钾5-10份，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)5-10份，硅藻土6-10份、阳离子聚丙烯酰胺1-2份；木糖渣是利用玉米芯作原料，生产木糖后的酸性固体废弃物，其主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，随着经济的快速发展，生产木糖、企业的数量越来越多，生产规模越来越大，木糖渣的排放量也逐年增加。本申请中将木糖渣变废为宝加入其它物质配合组成絮凝剂，用于粪便处理的胶体解析，解析后的固体作为有机肥料进行再利用，并且絮凝剂中加入的硫酸铝钾5-10份，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)等本身也是植物生长需求的肥料。故本发明加入的物质在没有产生废料的情况下均与解析固体物转化为有机肥，环保程度高。

本发明还公开一种粪便处理方法，具体步骤如下：

步骤1，关闭第一开关阀和第二开关阀，启动离心泵，将胶体解析室抽真空；

步骤2，打开第一开关阀，胶体解析室在真空状态下，粪便通过第一输送管道被输送到胶体解析室；

步骤3，关闭第一开关阀，启动第一搅拌装置，同时启动电机，加药器通过毛刷转动向胶体解析室内抛洒药品，同时启动第二搅拌装置，对加药器内的药品进行搅拌，确保加药顺超；胶体解析室内的粪便在搅拌状态下与药品混合均匀，进行胶体解析过程，固体凝结，悬浮在液体中；

步骤4，打开第二开关阀，将胶体解析后的粪便混合物输送到固液分离装置；

步骤5，固液分离装置对混合物进行固液分离，分离后的固体进入固液分离装置的储物箱，液体通过第二输送管道进入厕所的储水箱，进行二次利用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种粪便处理系统，其特征在于，包括与粪便池连通的第一输送管道（1），所述第一输送管道（1）连通胶体解析室（4），所述胶体解析室（4）通过第二输送管道（5）连通固液分离装置（6），所述固液分离装置（6）的液体出料口与厕所的储水箱连通，实现液体回收二次利用；

所述胶体解析室（4）内设置用于将药品与粪便混合均匀的第一搅拌装置（3），所述胶体解析室（4）上部设置支架（16），所述支架（16）上安装加药器（13），所述加药器（13）内装有药品，所述加药器（13）内设置用于疏通药品的第二搅拌装置（14），所述加药器（13）与支架（16）之间设置称量装置（12），所述称量装置（12）用于检测单位时间内加药器的加药量，并根据加药量对电机转速进行调节；所述加药器（13）的物料出口处设置毛刷（11），所述毛刷（11）连接有电机（15），所述电机（15）与支架（16）固定连接；

毛刷（11）在电机（15）驱动下旋转向胶体解析室（4）内抛洒药品，被抛洒到解析室的药品将粪便进行胶体解析，达到絮凝效果，絮凝后的粪便混合液经第二输送管道（5）进入固液分离装置进行固液分离，分离后固体被收集作为有机肥，液体被输送到厕所的储水箱进行二次利用。

2.如权1所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述药品为絮凝剂，原料重量份为：木糖渣30-50份（过100-200目筛），硫酸铝钾5-10份，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)5-10份，硅藻土6-10份、阳离子聚丙烯酰胺1-2份。

3.如权1所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述胶体解析室设置真空泵。

4.如权3所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述固液分离装置为螺旋式推料离心机，底部设置储物箱。

5.如权4所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述固液分离装置的进料口位置低于胶体解析室的出料口位置。

6.如权4所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述第一输送管道设置第一开关阀，所述第二输送管道设置第二开关阀。

7.如权6所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述胶体解析室内设置液位计。

8.如权1所述的一种粪便处理系统，其特征在于，所述胶体解析室（4）内药品与粪便的重量配比为：每立方粪便加药20g～100g。

9.采用如权7所述的粪便处理系统进行粪便处理的方法，具体步骤如下：

步骤1，关闭第一开关阀和第二开关阀，启动离心泵，将胶体解析室抽真空；

步骤2，打开第一开关阀，将粪便通过第一输送管道引入胶体解析室；

步骤3，关闭第一开关阀，启动第一搅拌装置，同时启动电机，加药器通过毛刷转动向胶体解析室内抛洒药品，对粪便进行胶体解析形成粪便混合物；

步骤4，打开第二开关阀，将胶体解析后的粪便混合物输送到固液分离装置；

步骤5，固液分离装置对粪便混合物进行固液分离，分离后的固体进入固液分离装置的储物箱，液体通过第二输送管道进入厕所的储水箱，进行二次利用。

10.如权9所述的粪便处理方法，其特征在于，所述步骤3中电机驱动毛刷转动的同时启动第二搅拌装置，对加药器内的药品进行搅拌。