CN111000480B - 一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法，涉及卫生设施领域，用以解决目前农村采用有水处理方式的厕所，在寒冷地区冬季会结冰，造成污物溢出，容易形成二次污染以及分集式生态厕所处理过程繁复且不彻底的问题，包括：厕屋、电气控制箱、红外传感器、旱厕蹲便器、进粪管、第一发酵箱、排气及生物肥回收口、电动推杆、加热板、第二生物肥收集箱、搅拌叶片、刮料平板、生物肥出料孔板、减速电机、温度传感器、第三机电箱、蜗轮蜗杆传动机轴、风帽。

Description

一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法
技术领域
本发明实施例涉及卫生设施领域，尤其涉及一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法。
背景技术
目前，我国农村厕所大多还是室外旱厕，粪便未经处理简单堆放，这种分散式的农户厕所已经严重影响到农村的生态环境亟待改造，但我国乡村分布广泛，大多数地区缺少下水设施和污水及粪便处理设施。近年来，国家提出建设美丽乡村和农村环境综合治理工程，特别提出“农村厕所革命”的号召，各种新型厕所不断出现，例如，三格化粪池厕所、生态厕所等，但这种三格化粪池厕所还是属于有水处理方式，在寒冷地区使用时，冬季会结冰，造成污水溢出，再次形成污染；生态厕所，大多采用分集式，即粪、尿分别通过各自的通道进入粪便收集装置和尿液收集装置，处理过程不仅繁复而且不彻底，同时也没有兼顾粪便发酵过程处理的厕所。
发明内容
基于上述存在的问题，本发明实施例提供一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法，用以解决目前农村采用有水处理方式的厕所，在寒冷地区冬季会结冰，造成污物溢出，容易形成二次污染以及分集式生态厕所处理过程繁复且不彻底的问题，提高了农村环保厕所普及率和粪便无害化处理率,根治了由分散性旱厕引发的乡村污染环境的问题，控制了与粪便有关的肠道传染病和寄生虫病的传播风险，并且能实现同罐进行生物肥好氧发酵控制。
第一方面本发明实施例公开一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所，包括：厕屋1、电气控制箱2、红外传感器3、旱厕蹲便器4、进粪管5、第一发酵箱6、排气及生物肥回收口7、电动推杆8、加热板9、第二生物肥收集箱10、搅拌叶片11、刮料平板12、生物肥出料孔板13、减速电机14、温度传感器15、第三机电箱16、蜗轮蜗杆传动机轴17、风帽18；
电气控制箱2安装在厕屋1外壁与红外传感器3、电动推杆8、加热板9、减速电机14、温度传感器15电连接；
旱厕蹲便器4与进粪管5连接，进粪管5与第一发酵箱6连接，加热板9对称安装在第一发酵箱6外壁，电动推杆8与刮料平板12连接；
刮料平板12镂空设置有垂直尖齿、生物肥出料孔板13设置有与刮料平板12垂直尖齿对应配合的孔洞，二者配合使用；
减速电机14、蜗轮蜗杆传动机轴17以及搅拌叶片11连接构成发酵搅拌机构；
第一发酵箱6侧壁下端设置有测试孔，温度传感器15通过测试孔伸入第一发酵箱6；第一发酵箱6侧壁上端设有通孔，蜗轮蜗杆传动机轴17一端与减速电机14连接，另一端通过第一发酵箱6侧壁上端设置的通孔伸入第一发酵箱，驱动搅拌叶片11旋转运动；
排气及生物肥回收口7安装在第二生物肥收集箱10上端；
风帽18与第一发酵箱6连接；
减速电机14、温度传感器15安装在第三机电箱16内。
进一步地，所述搅拌叶片11的结构为：搅拌叶片11并且叶片上焊接固定有锋利的不锈钢三角形齿片，搅拌叶片11的材料为不锈钢；所述蜗轮蜗杆传动轴17材料为40Cr。
进一步地，所述加热板9为12V碳纤维加热板。
进一步地，所述第一发酵箱6、第二生物肥收集箱10、第三机电箱16，箱体材料为不锈钢或塑料。
进一步地，所述刮料平板12、生物肥出料孔板13，材料为不锈钢。
第二方面本发明实施例还提供一种一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所生物处理方法，包括：
向第一发酵箱6投放由秸秆粉、稻壳与好氧发酵菌剂组成的生物基料；
电气控制箱2控制减速电机14正转驱动搅拌叶片11顺时针转动，使得粪便与生物基料充分混合并带动粪便与生物基料向上翻转；
风帽18给第一发酵箱6不断通入空气，加热板9对第一发酵箱6进行加热，进行生物肥发酵过程；
温度传感器15监测第一发酵箱6温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱2切断加热器电源，停止对发酵箱加热；
当生物肥发酵完成后，电动推杆8带动刮料平板12上升，使得刮料平板12与生物肥出料孔板13短距离分离，刮料平板12上升极限不干涉搅拌叶片11转动；
电气控制箱2控制减速电机14反转，驱动搅拌叶片11逆时针转动，使得发酵完成的生物肥向下翻转，并通过生物肥出料孔板13压入第二生物肥收集箱10；
生物肥回收及排气通过排气及生物肥回收口7进行，生物肥清掏回收时将吸污管道伸入第二生物肥收集箱10抽取。
进一步地，所述厕所生物处理方法还包括：在人进入厕所使用时，红外传感器3感应到人体，电气控制箱2切断减速电机14电源，第一发酵箱6内粪便与生物基料停止翻转搅拌。
进一步地，所述好氧发酵菌剂由酵母菌类、光合细菌类、发酵用的丝状菌类、革兰氏阳性或放线菌组成；所述生物基料填装第一发酵箱6容积量的70％-80％。
进一步地，所述温度传感器15监测第一发酵箱6温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱2切断加热器电源，停止对第一发酵箱6加热，其中预设温度为60℃。
进一步地，所述厕所生物处理方法还包括：当生物肥出料孔板13被压实硬化的生物肥料堵塞后，电气控制箱2控制电动推杆8反复带动刮料平板12升降运动清除堵塞物。
与现有技术相比，本发明提供的一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法，至少实现了如下的有益效果：实现了粪尿、生物基料同罐好氧发酵转肥，精准控制生物肥好氧发酵过程，零用水不需要下水道系统和后续处理设施、零排污、无异味排放、无弃物处理，设置有专门的生物肥存储及清掏箱收集生物肥时，无需拆除地面建筑不影响发酵箱中好氧发酵的持续进行，兼顾替代了水冲式厕所、分格式厕所存在的缺点，解决了目前农村采用有水处理方式的厕所在寒冷地区冬季会结冰，造成污物溢出，容易形成二次污染以及分集式生态厕所处理过程繁复且不彻底的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所生物处理方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供了一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所的结构图，如图1所示，包括：厕屋1、电气控制箱2、红外传感器3、旱厕蹲便器4、进粪管5、第一发酵箱6、排气及生物肥回收口7、电动推杆8、加热板9、第二生物肥收集箱10、搅拌叶片11、刮料平板12、生物肥出料孔板13、减速电机14、温度传感器15、第三机电箱16、蜗轮蜗杆传动机轴17、风帽18；
电气控制箱2安装在厕屋1外壁与红外传感器3、电动推杆8、加热板9、减速电机14、温度传感器15电连接；
旱厕蹲便器4与进粪管5连接，进粪管5与第一发酵箱6连接，加热板9对称安装在第一发酵箱6外壁，电动推杆8与刮料平板12连接；
刮料平板12镂空设置有垂直尖齿、生物肥出料孔板13设置有与刮料平板12垂直尖齿对应配合的孔洞，二者配合使用；
减速电机14、蜗轮蜗杆传动机轴17以及搅拌叶片11连接构成发酵搅拌机构；
第一发酵箱6侧壁下端设置有测试孔，温度传感器15通过测试孔伸入第一发酵箱6；第一发酵箱6侧壁上端设有通孔，蜗轮蜗杆传动机轴17一端与减速电机14连接，另一端通过第一发酵箱6侧壁上端设置的通孔伸入第一发酵箱，驱动搅拌叶片11旋转运动；
排气及生物肥回收口7安装在第二生物肥收集箱10上端；
风帽18与第一发酵箱6连接，用于给第一发酵箱6中的好氧发酵过程输送氧气；
减速电机14、温度传感器15安装在第三机电箱16内，用于监测第一发酵箱6中好氧发酵的反应温度，避免好氧发酵温度过高造成放线菌等有益菌失活。
优选地，所述搅拌叶片11的结构为：搅拌叶片11并且叶片上焊接固定有锋利的不锈钢三角形齿片，搅拌叶片11的材料为不锈钢；所述蜗轮蜗杆传动轴17材料为40Cr，三角形齿片用于切割粪便。
优选地，所述加热板9为12V碳纤维加热板，采用电加热处理的方式为了避免温度过低好氧发酵反应速率变慢。
优选地，所述第一发酵箱6、第二生物肥收集箱10、第三机电箱16，箱体材料为不锈钢或塑料，采用防腐材料延长厕所的使用寿命。
优选地，所述刮料平板12、生物肥出料孔板13，材料为不锈钢，刮料平板12、生物肥出料孔板13配合用于清除堵塞物保证生物肥顺利漏入第二生物肥收集箱10。
本发明实施例同时提供了一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所生物处理方法流程图，如图2所示，包括：
S1、向第一发酵箱6投放由秸秆粉、稻壳与好氧发酵菌剂组成的生物基料；
S2、电气控制箱2控制减速电机14正转驱动搅拌叶片11顺时针转动，使得粪便与生物基料充分混合并带动粪便与生物基料向上翻转；
S3、风帽18给第一发酵箱6不断通入空气，加热板9对第一发酵箱6进行加热，进行生物肥发酵过程；
S4、温度传感器15监测第一发酵箱6温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱2切断加热器电源，停止对发酵箱加热；
S5、当生物肥发酵完成后，电动推杆8带动刮料平板12上升，使得刮料平板12与生物肥出料孔板13短距离分离，刮料平板12上升极限不干涉搅拌叶片11转动；
S6、电气控制箱2控制减速电机14反转，驱动搅拌叶片11逆时针转动，使得发酵完成的生物肥向下翻转，并通过生物肥出料孔板13压入第二生物肥收集箱10；
S7、生物肥回收及排气通过排气及生物肥回收口7进行，生物肥清掏回收时将吸污管道伸入第二生物肥收集箱10抽取。
优选地，所述厕所生物处理方法还包括：在人进入厕所使用时，红外传感器3感应到人体，电气控制箱2切断减速电机14电源，第一发酵箱6内粪便与生物基料停止翻转搅拌，避免使用时有异味。
优选地，所述好氧发酵菌剂由酵母菌类、光合细菌类、发酵用的丝状菌类、革兰氏阳性或放线菌组成；所述生物基料填装第一发酵箱6容积量的70％-80％。
优选地，所述温度传感器15监测第一发酵箱6温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱2切断加热器电源，停止对第一发酵箱6加热，其中预设温度为60℃，避免温度过高造成好氧菌失活，影响好氧发酵反应进行。
优选地，所述厕所生物处理方法还包括：当生物肥出料孔板13被压实硬化的生物肥料堵塞后，电气控制箱2控制电动推杆8反复带动刮料平板12升降运动清除堵塞物，保证生物肥顺利收集。
本发明提供的一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所及生物处理方法，至少实现了如下的有益效果：实现了粪尿、生物基料同罐好氧发酵转肥，精准控制生物肥好氧发酵过程，零用水不需要下水道系统和后续处理设施、零排污、无异味排放、无弃物处理，设置有专门的生物肥存储及清掏箱收集生物肥时，无需拆除地面建筑不影响发酵箱中好氧发酵的持续进行，兼顾替代了水冲式厕所、分格式厕所存在的缺点，解决了目前农村采用有水处理方式的厕所在寒冷地区冬季会结冰，造成污物溢出，容易形成二次污染以及分集式生态厕所处理过程繁复且不彻底的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所，其特征在于，包括：厕屋(1)、电气控制箱(2)、红外传感器(3)、旱厕蹲便器(4)、进粪管(5)、第一发酵箱(6)、排气及生物肥回收口(7)、电动推杆(8)、加热板(9)、第二生物肥收集箱(10)、搅拌叶片(11)、刮料平板(12)、生物肥出料孔板(13)、减速电机(14)、温度传感器(15)、第三机电箱(16)、蜗轮蜗杆传动机轴(17)、风帽(18)；
电气控制箱(2)安装在厕屋(1)外壁与红外传感器(3)、电动推杆(8)、加热板(9)、减速电机(14)、温度传感器(15)电连接；
旱厕蹲便器(4)与进粪管(5)连接，进粪管(5)与第一发酵箱(6)连接，加热板(9)对称安装在第一发酵箱(6)外壁，电动推杆(8)与刮料平板(12)连接；
刮料平板(12)镂空设置有垂直尖齿、生物肥出料孔板(13)设置有与刮料平板(12)垂直尖齿对应配合的孔洞，二者配合使用；
减速电机(14)、蜗轮蜗杆传动机轴(17)以及搅拌叶片(11)连接构成发酵搅拌机构；所述搅拌叶片(11)焊接固定有锋利的不锈钢三角形齿片；
电气控制箱(2)控制减速电机(14)正转驱动搅拌叶片(11)顺时针转动，使得粪便与生物基料充分混合并带动粪便与生物基料向上翻转；
电气控制箱(2)控制减速电机(14)反转，驱动搅拌叶片(11)逆时针转动，使得发酵完成的生物肥向下翻转，并通过生物肥出料孔板(13)压入第二生物肥收集箱(10)；
第一发酵箱(6)侧壁下端设置有测试孔，温度传感器(15)通过测试孔伸入第一发酵箱(6)；第一发酵箱(6)侧壁上端设有通孔，蜗轮蜗杆传动机轴(17)一端与减速电机(14)连接，另一端通过第一发酵箱(6)侧壁上端设置的通孔伸入第一发酵箱，驱动搅拌叶片(11)旋转运动；
排气及生物肥回收口(7)安装在第二生物肥收集箱(10)上端；
风帽(18)与第一发酵箱(6)连接；
减速电机(14)、温度传感器(15)安装在第三机电箱(16)内。
2.如权利要求1所述的环保厕所，其特征在于，所述搅拌叶片(11)的材料选用为：搅拌叶片(11)的材料为不锈钢；所述蜗轮蜗杆传动机 轴(17)材料为40Cr。
3.如权利要求1所述的环保厕所，其特征在于，所述加热板(9)为12V碳纤维加热板。
4.如权利要求1所述的环保厕所，其特征在于，所述第一发酵箱(6)、第二生物肥收集箱(10)、第三机电箱(16)，箱体材料为不锈钢或塑料。
5.如权利要求1所述的环保厕所，其特征在于，所述刮料平板(12)、生物肥出料孔板(13)，材料为不锈钢。
6.一种基于生物好氧发酵处理的环保厕所生物处理方法，其特征在于，包括：
向第一发酵箱(6)投放由秸秆粉、稻壳与好氧发酵菌剂组成的生物基料；
电气控制箱(2)控制减速电机(14)正转驱动搅拌叶片(11)顺时针转动，使得粪便与生物基料充分混合并带动粪便与生物基料向上翻转；
风帽(18)给第一发酵箱(6)不断通入空气，加热板(9)对第一发酵箱(6)进行加热，进行生物肥发酵过程；
温度传感器(15)监测第一发酵箱(6)温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱(2)切断加热器电源，停止对发酵箱加热；
当生物肥发酵完成后，电动推杆(8)带动刮料平板(12)上升，使得刮料平板(12)与生物肥出料孔板(13)短距离分离，刮料平板(12)上升极限不干涉搅拌叶片(11)转动；
电气控制箱(2)控制减速电机(14)反转，驱动搅拌叶片(11)逆时针转动，使得发酵完成的生物肥向下翻转，并通过生物肥出料孔板(13)压入第二生物肥收集箱(10)；
生物肥回收及排气通过排气及生物肥回收口(7)进行，生物肥清掏回收时将吸污管道伸入第二生物肥收集箱(10)抽取。
7.如权利要求6所述厕所生物处理方法，其特征在于，还包括：在人进入厕所使用时，红外传感器(3)感应到人体，电气控制箱(2)切断减速电机(14)电源，第一发酵箱(6)内粪便与生物基料停止翻转搅拌。
8.如权利要求6所述厕所生物处理方法，其特征在于，所述好氧发酵菌剂由酵母菌类、光合细菌类、发酵用的丝状菌类、革兰氏阳性或放线菌组成；所述生物基料填装第一发酵箱(6)容积量的70％-80％。
9.如权利要求6所述厕所生物处理方法，其特征在于，所述温度传感器(15)监测第一发酵箱(6)温度，当温度超过预设温度时，电气控制箱(2)切断加热器电源，停止对第一发酵箱(6)加热，其中预设温度为60℃。
10.如权利要求6所述厕所生物处理方法，其特征在于，还包括：当生物肥出料孔板(13)被压实硬化的生物肥料堵塞后，电气控制箱(2)控制电动推杆(8)反复带动刮料平板(12)升降运动清除堵塞物。
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