CN110845085A - 一种节水型零排放生态厕所系统及污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节水型零排放生态厕所系统及污水处理方法，包括如厕室和生态处理装置，如厕室包括便器和脚力冲厕装置，便器通过进水管与生态处理装置连通；生态处理装置被隔板分隔为第一、二、三三个格室，粪便在第一格室中厌氧发酵产生沼气排出，粪渣、不降解物和污泥清掏排出；粪便污水经第二格室深度厌氧流入和第三格室过滤、吸附净化后，通过出水管与生态处理装置连通形成循环系统，实现污水循环利用。本系统具有节水和零排放两大特点，缓解了水资源匮乏和农村水污染问题；防止气味外泄、蚊虫滋生并净化空气。本发明提供了一种适用于水资源短缺农村地区使用的系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型生态处理装置，具体为一种节水型零排放的生态厕所系统及污水处理方法。
技术背景
目前水环境污染的主要原因是由人类的生活和生产活动产生的废水排入环境所导致。随着人类生活水平的提高，人们对水环境污染问题的重视程度也越来越高。一些新农村的家用厕所采用普通农村污水处理装置进行处理人们日常生活产生的废水，与之前的旱厕相比虽说有效的改善了环境质量，但是采用普通农村污水处理装置会增加农户的日常用水量，这对干旱的农村地区的实用性便大大降低；其次经过普通污水处理装置处理后的废水要定期抽取送至污水管网或者直接排放至周围的环境或水体中，这不仅对环境造成某一程度的污染，而且也增加了工作量，甚至会导致夏季的蚊虫滋生。所以说某些地区尤其水资源匮乏的农村迫切需要一种新型生态厕所系统来解决这些不足和缺陷。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种节水型零排放生态厕所系统，厕所内产生的污水通过排水管进入生态处理，经过第一格室和第二格室的厌氧发酵后，污水通过穿孔管进入第三格室，第三格室设有分层填料，填料上方的土壤种植有特殊性植物，污水经过第三格室的植物和填料净化后通过一根污水回用管进入到厕所下方的集水箱，在采用脚踏板将集水箱的水用于冲厕。利用该厕所系统不仅节省了冲厕用水，而且也能实现厕所污水零排放的目标。
作为本发明一个优选方案：一种节水型零排放生态厕所系统，包括如厕室和生态处理装置，如厕室包括便器和脚力冲厕装置，便器通过进水管与生态处理装置连通；生态处理装置被隔板分隔为第一、二、三三个格室，粪便在第一格室中厌氧发酵产生沼气排出，粪渣、不降解物和污泥清掏排出；粪便污水经第二格室深度厌氧流入和第三格室过滤、吸附净化后，通过出水管与生态处理装置连通形成循环系统，实现污水循环利用。
优选的，所述脚力冲厕装置包括脚踏板、集水箱和活塞，所述集水箱与便器连通，集水箱上方设有与脚踏板连接的活塞，活塞上设有套有弹簧的活塞杆和底部带有通气孔的活塞片，所述集水箱通过出水管与生态处理装置第三格室连通。
优选的，所述生态处理装置通过第一隔板和第二隔板将生态处理装置内部空间分隔成第一格室、第二格室和第三格室。
优选的，所述第一格室的侧壁上部连接进水管，第一格室上部分别设有沼气出口、清掏口和其上的顶盖；在第一隔板下端设有第一格室过水管。
优选的，所述第三格室包括上层植被土壤层和下层填料层，在上层植被土壤层从上至下分别为植被层、土壤层和土工布层，所述下层填料层包括填料层和大粒径鹅卵石层。
优选的，所述第二隔板上设置有第二格室过水管，所述第二格室过水管为均匀布水的穿孔管，布置在上层植被土壤层和下层填料层的中间，并横向贯穿整个第三格室。
优选的，第三格室右侧下部设置有倒U型的出水管与集水箱连通。
作为本发明一个优选方案：一种节水型零排放生态厕所系统的污水处理方法，包括如下步骤：
1)如厕时，人用脚踏下脚踏板，活塞中的活塞片向下挤压集水箱中的水通过冲水管流至便器进行冲厕，粪便通过进水管进入到生态处理装置中的第一格室；
2)在第一格室内粪便污水会被截留、阻留沉淀寄生虫卵并进行厌氧反应；厌氧发酵产生的沼气经过沼气出口排放；粪渣、不降解物质和污泥从清掏口中清掏排出；
3)粪便污水经第一格室过粪管进入第二格室内，在第二格室内粪便污水进行深度厌氧反应，
4)经深度厌氧反应的粪便污水通过第二格室过水管小孔流入第三格室；经过第三格室中土壤层的植被层、土壤层和填料层的过滤、吸附，得到进一步净化的污水，流至第三格室的下层填料层；
5)经净化的污水通过生态处理装置出水管连通至集水箱以供冲厕使用。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明具有节水和零排放两大特点，很大程度上缓解了水资源匮乏和农村水污染问题；同时在植物的作用下防止气味外泄并且净化空气，解决了蚊虫滋生的问题。本发明在使用过程中可大大减少用水量，使用厕所时，粪便随回用的水冲至新型生态处理装置的第一格室后，再经过第一隔板上的过水管进入第二格室，通过彻底的厌氧处理后，污水再通过穿孔管送至第三格室供植物吸收净化，这可以有效防止臭气外泄净化空气，并且防止蚊虫滋生；多余的水向下经过填料净化后通过污水回用管被送至厕所下方的水箱内，这就完全实现了污水零排放的目标，也节省大量的人力去处理普通污水处理装置产生的污水；再通过一个脚踏板将厕所下方集水箱中的水用于冲厕，节省了每户的用水量，对于缺水型农村尤为适用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明节水型零排放生态厕所系统的组成示意图。
图2为脚踏提水冲厕装置图。
图中：1—如厕室，2—便器，3—脚踏板，4—进水管，5—新型生态处理装置，6—第一格室，7—沼气出口，8—顶盖，9—清掏口，10—第一隔板，11—第一格室过水管，12—第二格室，13—第二隔板，14—第二格室过水管，15—第三格室，16—植被层，17—土壤层，18—土工布层，19—填料层，20—大粒径鹅卵石层，21—出水管，22—集水箱，23—冲水管，24—通气管，25—门，26—弹簧，27—活塞，28—通气孔，29—止回阀。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，本实施例给出一种节水型零排放生态厕所系统，包括如厕室1和生态处理装置5；如厕室1包括便器2、脚踏板3、进水管4、集水箱22和冲水管23；其中，在便器2地面下方通过冲水管23连通集水箱22，集水箱22连通至生态处理装置5第三格室15的底部；冲水管23上设有伸出地面的脚踏板3，脚踏板3设在便器2的旁边，与集水箱22、冲水管23组成脚力冲厕装置；如厕室1两侧壁分别设有通过排气扇连通至室外的通气管24和门25。
如厕室1的便器2下方连通一进水管4，用于连接便器2和生态处理装置5，生态处理装置设在室外。
如图2所示，脚力冲厕装置包括脚踏板3、集水箱22和活塞27，集水箱22通过冲水管23与便器2连通，集水箱22上方设有与脚踏板3连接的活塞27，活塞27上设有活塞杆，活塞杆上套有弹簧26，活塞杆底部设有活塞片，活塞片上带有通气孔28。集水箱22通过出水管21与生态处理装置5第三格室15连通。
其中，生态处理装置5包括第一格室6、第二格室12、第三格室15；第一格室6与第二格室12之间用第一隔板10进行分隔；第二格室12与第三格室15之间用第二隔板13进行分隔；第一格室上部分别设有沼气出口7、清掏口9和其上的顶盖8，顶盖上设置密封性良好的沼气出口。在第一隔板10下端设有第一格室过水管11。在第二隔板13上端设有第二格室过水管14；第三格室15包括上层植被土壤层和下层填料层，在上层植被土壤层从上至下分别为植被层16、土壤层17和土工布层18，下层填料层包括填料层19和大粒径鹅卵石层20，植被和填料的布置实现污水的进一步净化。第二格室过水管14为均匀布水的穿孔管，布置在上层植被土壤层和下层填料层的中间，并横向贯穿整个第三格室15，实现污水的均匀分布。第三格室下端设倒U型的出水管21，与集水箱22连通，使污水管不易被填料和细小颗粒物堵塞。
本发明的工作过程及原理是：
如厕时，人用脚踏下脚踏板3，人用脚踏下脚踏板3，活塞27中活塞片向下挤压集水箱22上部的空气，由于出水管21上设有止回阀29，则集水箱22中的水会通过冲水管23流至便器2进行冲厕，粪便通过进水管4进入到新型生态处理装置5中的第一格室6,松脚后踏板3及活塞片27在弹簧26的作用下回复到原位置，空气通过通气孔28进入集水箱22维持箱内气压平衡。
在第一格室6内粪便污水会被截留、阻留沉淀寄生虫卵并进行厌氧反应。第一格室6内厌氧发酵产生的沼气经过沼气出口7排放到外部；第一格室6内的粪渣、不降解物质和污泥可以通过打开生态处理装置第一格室顶盖8从清掏口9中清掏排出，确保第一格室6内的粪便污水能够畅流。第一格室6中的粪便污水经第一格室过粪管11进入第二格室12内，在第二格室6内，粪便污水深度厌氧反应，而后通过第二格室过水管14流入第三格室15。第二格污水过水管为一根长的穿孔管，污水透过小孔流出到第三格室15，流入第三格室15的粪液中的病菌和虫卵已基本杀灭，再经过第三格室中的植被层16(如除磷性植物等)、土壤层17、填料层19的过滤、吸附等作用得到进一步的净化。净化达标后的污水流至第三格室15的下部，下部设有大粒径鹅卵石层20对填料层19进行支撑，确保填料层19不会堵塞设在大粒径鹅卵石层20旁边的生态处理装置出水管21，而后净化后的水通过出水管21流至设在如厕室1底下的集水箱22储存，以供冲厕使用。通过该系统实现了厕所节水和零排放，一定程度上缓解了水资源匮乏和农村水污染问题。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，包括如厕室(1)和生态处理装置(5)，所述如厕室(1)包括便器(2)和脚力冲厕装置，所述便器(2)通过进水管(4)与生态处理装置(5)连通；所述生态处理装置(5)被隔板分隔为第一、二、三格室(6、12、15)三个格室，粪便在第一格室(6)中厌氧发酵产生沼气排出，粪渣、不降解物和污泥清掏排出；粪便污水经第二格室(12)深度厌氧流入第三格室(15)过滤、吸附净化后，通过出水管(21)与生态处理装置(5)连通形成循环系统，实现污水循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，所述脚力冲厕装置包括脚踏板(3)、集水箱(22)和活塞(27)，所述集水箱(22)与便器(2)连通，集水箱(22)上方设有与脚踏板(3)连接的活塞(27)，活塞(27)上设有套有弹簧(26)的活塞杆和底部带有通气孔(28)的活塞片，所述集水箱(22)通过出水管(21)与生态处理装置(5)第三格室(15)连通。
3.根据权利要求1所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，所述生态处理装置(5)通过第一隔板(10)和第二隔板(13)将生态处理装置(5)内部空间分隔成第一格室(6)、第二格室(12)和第三格室(15)。
4.根据权利要求3所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，所述第一格室(6)的侧壁上部连接进水管(4)，第一格室上部分别设有沼气出口(7)、清掏口(9)和其上的顶盖(8)；在第一隔板(10)下端设有第一格室过水管(11)。
5.根据权利要求3所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，所述第三格室(15)包括上层植被土壤层和下层填料层，在上层植被土壤层从上至下分别为植被层(16)、土壤层(17)和土工布层(18)，所述下层填料层包括填料层(19)和大粒径鹅卵石层(20)。
6.根据权利要求5所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，所述第二隔板(13)上设置有第二格室过水管(14)，所述第二格室过水管(14)为均匀布水的穿孔管，布置在上层植被土壤层和下层填料层的中间，并横向贯穿整个第三格室(15)。
7.根据权利要求5所述的一种节水型零排放生态厕所系统，其特征在于，第三格室(15)右侧下部设置有倒U型的出水管(21)与集水箱(22)连通。
8.一种权利要求1-7任一项所述的一种节水型零排放生态厕所系统的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)如厕时，人用脚踏下脚踏板(3)，活塞(27)中的活塞片向下挤压集水箱(22)中的水通过冲水管(23)流至便器(2)进行冲厕，粪便通过进水管(4)进入到生态处理装置(5)中的第一格室(6)；
2)在第一格室(6)内粪便污水会被截留、阻留沉淀寄生虫卵并进行厌氧反应；厌氧发酵产生的沼气经过沼气出口(7)排放；粪渣、不降解物质和污泥从清掏口(9)中清掏排出；
3)粪便污水经第一格室过水管(11)进入第二格室(12)内，在第二格室(6)内粪便污水进行深度厌氧反应；
4)经深度厌氧反应的粪便污水通过第二格室过水管(14)小孔流入第三格室(15)；经过第三格室中土壤层的植被层(16)、土壤层(17)和填料层(19)的过滤、吸附，得到进一步净化的污水，流至第三格室(15)的下层填料层；
5)经净化的污水通过出水管(21)连通至集水箱(22)以供冲厕使用。
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