CN1131652A - 有机物发酵分解装置 - Google Patents

Abstract

一种有机物发酵分解装置，将粪便和生活有机垃圾等充分搅拌，并供给氧气，使有机物储存槽内维持发酵高温，以使好氧性高温细菌旺盛繁殖，能将粪便和生活有机垃圾等完全变成有机肥料，且不需排水设备，排气无恶臭。该有机物储存槽具有U形筒体，内部上方为好氧性细菌所需的空气室，外围由隔热材料层和隔热空气室保温，靠发酵热和加热器的加热使槽内温度保持在40℃-75℃，槽内搅拌装置使粪便和生活垃圾每隔适当时间往复旋转搅拌。

Description

有机物发酵分解装置

本发明涉及有机物发酵分解装置，具体涉及对粪便、生活有机垃圾及其他有机物通过以好氧性高温细菌进行发酵分解处理的有机物发酵分解装置。

以前，有机物例如家庭及其他场所产生的粪便、生活有机垃圾等的大部分，或采用大量的水通过下水道流到处理场，或进行燃烧处理，只经简易的处理便流入大海或河流，从而产生资源浪费、环境污染等问题。

为改善这一问题，最近，出现了利用微生物的自然净化作用，将粪便、生活有机垃圾进行分解处理的偿试。

但是，能够设置于各个家庭的、并且能把粪便、生活有机垃圾有效分解处理的小型产品几乎没有。即，在有关的现有装置中，因微生物的发酵环境不理想而导致分解不能充分进行；而为改良微生物的发酵环境采用加热器进行加热等措施又导致电能消耗的增加等等，现有技术具有各种各样的缺点。本发明的目的便在于解决现有技术中上述这些的缺点。

本发明的目的在于提供一种利用好氧性高温菌对有机垃圾进行高效发酵分解处理的装置，该装置不需要排水设备，不污染环境，且分解产物全部为有机肥料。

为了达到这样的目的，本发明的有机物发酵分解装置采用如下的技术方案，即具有下述部分：

有机物贮留槽，由上盖及横断面呈U字形的筒体组成，该贮留槽开设有有机垃圾投入口和有机物分解产物取出口，该贮留槽内部装设有搅拌装置；

搅拌装置的驱动装置，装设于所述有机物贮留槽外部，用于使搅拌装置每隔一定时间改变转动方向地往复旋转；

靠近所述有机物贮留槽U形筒体外壁设置的加热器；

覆设于所述有机物贮留槽外围的绝热材料层。

下面根据附图对本发明的实施例详细加以说明。

图1表示本发明第一实施例的透视图；

图2表示本发明第二实施例的透视图；

图3表示本发明第二实施例的正视图；

图4表示本发明第二实施例的后视图；

图5表示本发明第二实施例的俯视图；

图6表示本发明第二实施例的仰视图；

图7表示本发明第二实施例的左视图；

图8表示本发明第二实施例的右视图；

图9表示本发明第二实施例沿图5的俯视图中A-A线切割的剖视图；

图10表示本发明第二实施例沿图5的俯视图中B-B线切割的剖视图；

图11表示本发明第三实施例的透视图；

图12表示本发明第四实施例的外观透视图。

下面根据图示的第一实施例(粪便和生活有机垃圾发酵分解装置100)详细说明本发明。在图中，1是粪便和生活有机垃圾储存槽，作为各家庭的粪便和生活有机垃圾的处理用而配设的情况下，可设置在家庭房屋的外部或装设于厕所的下部。因此，在粪便和生活有机垃圾导入口3的上面设置有便器2。

除粪便和生活有机垃圾导入口3之外，还可加设小便专用口3＇。而且作为生活有机垃圾等的处理专用时，可不设置便器2，而在厨房内或居室外等适当地方设置该粪便和生活有机垃圾储存槽1。

粪便和生活有机垃圾储存槽1由上盖、断面为U字形的筒体和筒体两端的侧壁7、7＇所构成。在该储存槽1内的上部形成发酵用空气室17。粪便和生活有机垃圾储存槽1内的好氧性高温细菌吸取该发酵用空气室17的空气(氧气)而大量繁殖。因此，在本发明的装置100中，不需要风机等专用供气装置。

粪便和生活有机垃圾储存槽1用不锈钢，如SUS302制成。其他部分也用完全相同的不锈钢制作。因此，即使埋在土中也不会被腐蚀。

粪便和生活有机垃圾储存槽1的U形筒体的外围贴附带状加热器15，该加热器15可采用市售商品QTVR型具有绝缘套的自动控制电阻加热器件，在该贴附有带状加热器的U形筒体的外周还包围有隔热材料层16。

图2示出了本发明的第二实施例，它是在图1所示第一实施例的结构的基础上，在其储存槽1的U形筒体的外部装设一箱体19，从而在该箱体19与绝热材料层16之间形成一具有绝热作用的空气室18，于是更加增强了保温效果。

投入粪便和生活有机垃圾储存槽1的粪便和生活有机垃圾由带状加热器15加热和靠其自身的发酵热，维持于摄氏45℃～75℃的温度。由于还在隔热材料层16的外侧设置有隔热空气室18，所以粪便和生活有机垃圾储存槽1的保温功能显著提高，好氧性高温细菌更加易于繁殖。

在粪便和生活有机垃圾储存槽1上，在与粪便和生活有机垃圾导入口3相距适当距离的位置上设置着有机物分解产物取出口4。这里所谓有机物分解产物是粪便和生活有机垃圾由好氧性高温细菌发酵分解出的产物，可将其从上述取出口4取出。

粪便和生活有机垃圾中大部分是水分，这些水分靠发酵热蒸发，通过排气口14从排气筒13排到空气中，而且，粪便和生活有机垃圾中的有机成分也被好氧性高温细菌所消化，所以最后只剩下很少量的分解产物，例如，一次大便的量，经发酵分解处理后仅生成大约一米粒大小的有机物分解产物。

因此，从所述有机物分解产物取出口取出的分解产物，对于4～5人的家庭来说，一年也只有0.3～0.5M³的量。

粪便和生活有机垃圾中的水分在前述加热器15供给的热和发酵热的作用下被蒸发，并通过排气口14经排气筒13向外排出。由于水分的蒸发过程，是粪便和生活有机垃圾从其贮留槽1夺取热量，并且是在耗能与供能，即该水分蒸发能和通过贮留槽1所发散出的热能与所述发酵热能和加热器15所供给的热能之间处于平衡状态下进行的，因而可使粪便和生活有机垃圾中的有机质与其中的水分两者都得到良好的处理。水分的处理量可以通过改变空气的换气量和加热器15的供热量来进行增减，从而可对应于从所述粪便和生活有机垃圾导入口3投入的粪便和生活有机垃圾的量的变化而做相应的调整。

粪便和生活有机垃圾储存槽1的内部设置适当的搅拌装置5。该搅拌装置5把粪便和生活有机垃圾储存槽1内的粪便及生活有机垃圾搅拌均匀，同时也把好氧性高温细菌所需的空气(氧气)送入其中。

如图9所示的搅拌装置5，螺旋状部件6以其中央部为界，其螺旋翼沿旋转轴向两方呈反向螺旋推进状装设。这种结构在慢速且正反向间相隔一段时间地交替转动的操作情况下，使得从粪便和生活有机垃圾导入口3落下的新的粪不会在短时间内便到达分解产物取出口4的地方，可长时间滞留在粪便和生活有机垃圾储存槽1内，经过充分粉碎、搅拌，在其完全变成有机肥料类的分解产物后，再从该分解产物取出口4取出。图中标号12的部件是控制盘，该控制盘12以适当的时间间隔，例如8小时一次地转动螺旋状部件6，以重复工作形式进行，例如：向一个方向转动一次，停留短时间后又向原方向转动。当人尿、人便或生活有机垃圾排入后，按动图中未示出的按钮，该螺旋状部件6便往返旋转一次。

粪便和生活有机垃圾储存槽1的一端壁7和另一端壁7＇上，设置着轴承10、10＇。螺旋状部件6的转轴9旋转自如地支承在轴承10、10＇上。当装卸贮留槽1的各部件时，只要将端壁7＇卸下，即可把搅拌装置5与电机11等驱动机构一起方便地装入或卸出。这样的结构，使本装置100很容易进行维修。

粪便和生活有机垃圾储存槽1的U形筒中设置温度传感器。控制盘12上的温度自动控制装置根据该温度传感器的输出，对上述加热器15进行通电控制，以使上述粪便和生活有机垃圾储存槽1内的粪便和生活有机垃圾的温度保持在50℃，或该温度附近。

使用本发明的装置100，只需在开始时向粪便和生活有机垃圾储存槽1内填充锯木屑，而无需放入除锯木屑以外的东西，如菌种等，即可进行有效的发酵分解，这是应用本发明装置的一个重要优点。

好氧性高温细菌在各处都大量存在。因此，粪便和生活有机垃圾储存槽1内，投入比如说在当地取到的锯木屑之后，只要维持50℃左右的温度，就可使其中的好氧性高温细菌旺盛地繁殖。

投入储存槽1的粪便和生活有机垃圾，在开始被加热器15加热并在发酵用空气室17的空气中进行繁殖的好氧性高温细菌的作用下，进行发酵分解。

由好氧性高温细菌对粪便和生活有机垃圾中的有机质进行发酵后，产生很高的发酵热。在该发酵热的作用下，粪便及生活有机垃圾的温度一旦达到50℃或其附近，便将上述加热器15的电源切断，以后，靠其自身的发酵热和根据需要给加热器15通电产生的热，维持通常最适宜的温度进行发酵。

这样，每天从粪便和生活有机垃圾导入口3导入的粪便和生活有机垃圾便不断地被发酵分解处理。分解后的粪便和生活有机垃圾，即有机物分解产物就变成小块状或粉末状。可以用柄勺及其他工具从分解产物取出口4方便地取出。该有机物分解产物可作为极好的有机肥料。

好氧性高温细菌在有空气的状态下在45℃～75℃的温度下旺盛地繁殖，这时要比其他温度下的分解效率高。由于这种发酵分解过程是利用细菌的好氧性，所以根本没有发酵臭味。

而且，分解的粪便和生活有机垃圾去除了通常粪便和生活有机垃圾的恶臭，又加上是高温发酵，所以其另一优点是对人体有害的微生物如大肠杆菌和寄生虫卵等也能被杀灭。

图11表示本发明的第三实施例(粪便和生活有机垃圾发酵分解装置200)。该实施例200做成室内型，即把该装置整体设置在卫生间26的地板28上。这样一来，只要把卫生间内现有的便器拆掉换成本发明的装置200即可。在此实施例中，除特别说明之外，与第二实施例100具有相同的结构。

在该装置200中，不使用第二实施例装置100所装设的便器2。在设置于装置200上面的大小便导入口23处直接设置便座22。使用时与现有的西式便器相同，人可以直接坐在该便座22上。而且，若便座位置过高，则可在其前面设置踏台，也可设置突出台阶之类的构件。

当使用者利用上述装置200方便之后，可以按动图中未示出的按钮，使螺旋状部件6转动而进行搅拌。还可以将便座盖25再盖上。

图中标号24是生活有机垃圾的导入口，它可与垃圾管路(图中未示出)相连，该垃圾管路通到厨房27，可使厨房内的有机垃圾通过管路直接投入所述装置200的粪便和生活有机垃圾贮留槽1，可以避免从厨房一次一次地将有机垃圾提到厕所26再倒入所述装置200的贮留槽1的麻烦。

此外，在本发明第三实施例装置200的周围还可以用木材等建筑材料包围起来，设计成家俱形式，使其与居室形成一具有良好气氛的整体。

如果再对厕所26的地面28加以改造，将其挖下一适当深度的地槽，将装置200座设其中，使该装置200在厕所26的地面上露出一适当的高度，则可对使用者更为方便。

图12所示为本发明第四实施例的外观立体图，其内部结构与实施例一、二相同，其上盖的粪便和生活有机垃圾投入口上安装有便器，在便器周围装设有靠背和扶手，并在该装置下部装设脚轮，从而构成一种供单人使用的可移动式的有机物发酵分解装置，这种装置非常适合于老弱病残者使用。

在上述各种实施例中使用了驱动电机11，也可以使用弹性发条等动力驱动部件来驱动转轴9旋转。而且，也可以把转轴9突出到外面，并安装手柄，停电时用手转动转轴旋转。当因停电加热器不能运转时，在发酵热本身的作用下也可保持一定的温度，即使过两天也不会有任何问题，所以不必担心。

本发明的装置在上述每个实施例中均采用“粪便和生活有机垃圾”兼用处理的使用方法，除此之外，也有“只处理生活有机垃圾”或“只处理粪便垃圾”等各种使用方法。当然，这种情况下，应将装置的大小、外形、装饰等适应使用目的做适当的改变。

而且，在上述各种实施例中，没有特别提及的是，也可以在生活有机垃圾投入口装设便器2。也可以象第三实施例装置200那样，另设一个生活有机垃圾投入口，该投入口还可以连接垃圾管路，以直接通到厨房等有机垃圾产生地。

上面说明的本发明，将有机物储存槽的筒体做成断面为U字形，简体内上部为好氧性高温细菌所需的空气室17。而且有机物储存槽的外部具有隔热材料层16和隔热用空气室18来用以隔热保温，因此，可使有机物储存槽1内的温度保持在40℃-75℃，同时每隔适当的时间将有机物储存槽中的垃圾进行正反方向往复慢速搅拌。

因此，粪便和生活有机垃圾等有机物被充分搅拌，使其内部各处都有充足的氧气。而且通过较好的隔热，使有机物储存槽内维持适合于发酵的高温，可使好氧性高温细菌旺盛地繁殖。

靠所述发酵热以及根据需要而进行的加热器加热，可保证有机物储存槽内无死角区。因此，粪便和生活有机垃圾及其他有机物能被完全分解，一般约3个月便变成了良好的有机肥料。

而且，这样的发酵处理，可以设置在各个家庭内，或者装载于火车、飞机及公共汽车上，其构造小型化，且能有较高的效率。另外，也可以做成移动式的。

而且，粪便和生活有机垃圾中的水分，由于持续的高温发酵，可以全部从排气筒排放到空气中。例如，在现有净化槽中，需要把粪便分解后的水分排出，而且要把产生的污泥定期捞出进行脱水、烧灼处理，但是，本发明却根本不需要那样的处理，甚至可以说，不需建设下水道及污泥处理设施。

而且，从排气筒排出的水蒸汽，又因是高温发酵，所以绝无异味，不会产生新的公害。

还有本发明的有机物发酵分解装置，只需向其有机物储存槽内投入到处都有的锯木屑就可以了，完全不需要菌种等特殊材料。

Claims (10)

1、有机物发酵分解装置，其特征在于包括下述部分：

有机物贮存槽，由上盖及横断面呈U字形的筒体组成，该贮存槽开设有有机垃圾投入口和有机物分解产物取出口，该贮存槽内部装设有搅拌装置；

搅拌装置的驱动装置，装设于所述有机物贮存槽外部，用于使搅拌装置每隔一定时间改变转动方向地往复旋转；

靠近所述有机物贮存槽U形筒体外壁设置的加热器；

覆设于所述有机物贮存槽外围的绝热材料层。

2、如权利要求1所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述有机垃圾投入口开设于所述有机物贮存槽的上盖上，其投入口上装设有便器。

3、如权利要求1所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述有机垃圾投入口连接有垃圾管路，可连通至有机垃圾产生地。

4、如权利要求1、2、3所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述有机物贮存槽的U形筒体装设于一箱体内，该箱体与所述U形筒体之间形成一保温空气室。

5、如权利要求1、2、3所述的有机物发酵分解装置，其特征在于还装设有发酵温度监控装置，包括装设在所述有机物贮存槽内的温度传感器和装设于所述贮存槽外部的温度自动控制装置。

6、如权利要求1、2、3所示的有机物发酵分解装置，其特征在于所述搅拌装置为螺旋型搅拌器，该搅拌器的螺旋翼以搅拌器转轴的中间部分为界沿该转轴向两侧以相反方向呈螺旋推进式配置。

7、如权利要求1、2、3所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述驱动装置可逆电机连接至一设在所述贮存槽外部的控制盘，通过该控制盘使所述可逆电机每间隔一段时间改变一次旋转方向。

8、如权利要求1、2、3所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述设于有机物贮存槽外壁上的加热器为具有绝缘外套的多个带状电阻加热器件，该加热器件包覆于所述贮存槽的U形筒外部。

9、如权利要求1、2、3所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述有机物贮存槽的上盖上开设有蒸汽排出口。

10、如权利要求2所述的有机物发酵分解装置，其特征在于所述有机物贮存槽的上盖上，在所述便器的后侧装设一靠背，在该便器的两侧装设有扶手，并在所述有机物贮存槽槽体下部装有脚轮，构成单人型可移动式排泄物发酵分解装置。

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