CN113292211A - 一种如厕粪尿无水排污处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种如厕粪尿无水排污处理系统，该系统由粪尿分离装置、输送单元和后处理单元依次构成；所述粪尿分离装置，用于将如厕后的粪或尿进行识别分离并集中在一粪便箱和一尿液箱中；所述输送单元，用于将粪便箱和尿液箱输送到所述后处理单元；所述后处理单元，将所接收到的粪便和尿液进行无害化处理、资源化利用。本发明针对于如厕粪便无水排污处理，可大大节约水资源，采用该系统后就无需建立生活无水管网、生活污水处理厂和一体化设备，大大降低建设成本，且能对生活污染源进行可进行无害化处理、资源化利用，最终变成有机肥回归农田，改善土壤结构，改善作物品质，真正实现变废为宝，综合利用，实现生态循环，具有很大的普适性。

Description

一种如厕粪尿无水排污处理系统

技术领域

本发明涉及如厕粪尿排污处理领域，具体涉及一种如厕粪尿无水排污处理系统。

背景技术

粪便曾经是我国农业肥料的重要来源。近年来，由于水冲厕所的逐步普及，大量水资源被用于冲厕所，城市家庭冲厕所用水量占城市人均用水总量的10%-30%，公共场所冲厕所用水量几乎占总用水量的90%。一方面，运输、管理费用成倍增加，农民无力承受昂贵的运行费用，失去了原有的利用价值；另一方面，由于目前淡水资源的缺乏，水冲厕所的普及对于节约水资源成为了一大阻碍。

化粪池作为一种简单常见的废水收集设施，主要是减少生活废水直排所带来的地表水和地下水环境污染，长期使用后需要进行定期清理。化粪池废水中含有大量的有机质和氮、磷等物质，如果直接排放到地表流域，将使河流水体变黑变臭，导致断面严重超标。

废水所含的氨、硫化氢、硫醇和硫醚等具有恶臭成分的有害气体会给水体造成严重污染。尤其是病人的粪便，其中所含的多种寄生虫卵、致病菌和病毒，直接排入水体，将会给人们生产、生活带来不可估量的灾害，粪便废水中含有的大量有机质为蚊、蝇、蚤、老鼠的繁殖、孽生提供了场所，成为传染疾病的媒介，有机质腐烂分解后会产生大量的有毒有害的恶臭气体。并使土壤、水体、大气都受到严重污染，生物群落受到影响，生态环境恶化，人民身体健康受到严重影响。

化粪池收集的废水不同于一般的生活废水，化粪池废水是指产生的尿液、全部粪便或残余粪便及冲洗过程中产生的废水的总称。该类废水中主要污染物指标为CODcr、BOD5 、SS、NH 3 -N、TN、TP、粪大肠菌、细菌、病毒等，污染指标远远大于一般生活废水，是一般生活废水的几倍乃至十几倍，治理及资源化工艺较为复杂。

目前没有一个如厕粪尿排污系统能实现在满足节约水资源的同时对粪尿进行充分排污处理且不污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种如厕粪尿无水排污处理系统，其实现了在满足节约水资源的同时对生活污染源进行充分排污处理且不污染环境。

本发明的技术方案如下：

一种如厕粪尿无水排污处理系统，该系统由粪尿分离装置、输送单元和后处理单元依次构成；

所述粪尿分离装置，用于将如厕后的粪或尿进行识别分离并集中在一粪便箱和一尿液箱中；

所述输送单元，用于将粪便箱和尿液箱输送到所述后处理单元；

所述后处理单元，将所接收到的粪便和尿液进行无害化处理、资源化利用。

进一步的，还包括粪尿打包装置，所述粪尿打包装置位于所述粪尿分离装置的前序，其采用包装膜对粪或尿进行独立打包后并切断从而形成粪便袋和尿液袋，再进行分离集中处理。

进一步的，所述包装膜采用的是可完全生物降解膜。

进一步的，所述粪尿分离装置采用的是光谱分离。

进一步的，所述粪尿分离装置，其设有粪尿输入端和粪便输出端及尿液输出端，粪尿分离装置的粪尿输入端通过粪尿输送管道与马桶连通，粪尿分离装置的粪便输出端通过粪便输出管道与粪便箱连通，粪尿分离装置的尿液输出端通过尿液输出管道与尿液箱连通。

进一步的，所述粪尿输入端设有若干个，每一粪尿输入端对应一粪尿输送管道。

进一步的，所述输送单元采用输送车。

进一步的，所述后处理单元包括粪便处理装置和尿液处理装置；

所述粪便处理装置，对所接收到的粪便进行处理；

所述尿液处理装置，对所接收到的尿液进行处理。

进一步的，所述粪便处理装置为粪便发酵装置，通过将所接收到的粪便发酵处理产生能源和有机肥。

进一步的，所述尿液处理装置包括尿液活性物提取系统和尿液发酵装置，所述尿液箱通过运输到所述尿液活性物提取系统、尿液发酵装置依次处理，通过对尿液活性物提取后再通过发酵处理产生尿激酶乌司他丁和液态菌肥。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

（1）本发明针对于如厕粪便无水排污处理，可直接节约20%的原水，若1000万人口的城市使用该系统后，每天可直接节约原水25万立方米，间接节水100万立方米；

（2）可收尽最后一滴粪尿，将粪尿完全打包密封，无任何污物残留，让每一次如厕都是“第一次”，比传统冲水厕所更干净卫生；

（3）可将粪尿与生活污水分离，减少污染源；

（4）将粪尿独立打包收集后，可进行无害化处理、资源化利用，产生能源，最终变成有机肥回归农田，改善土壤结构，改善作物品质，真正实现变废为宝，综合利用，实现生态循环；

（5）其包装膜采用的是可完全生物降解膜，打包袋在后处理过程中可完全降解，不产生二次污染，能取代传统塑料，从根本上解决塑料对环境的污染；

（6）采用本系统后就无需建立生活无水管网、生活污水处理厂和一体化设备，大大降低建设成本。

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发明的一些实施例，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为本发明提供的如厕粪尿无水排污处理系统的原理框图；

图2为本发明提供的如厕粪尿无水排污处理系统的结构框图；

图3为本发明所述粪便箱的处理框图；

图4为本发明所述尿液箱的处理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例

本发明提供一种如厕粪尿无水排污处理系统，是一种基于马桶无需水冲，粪尿自动独立打包收集、包装膜可快速降解，节约水资源、污物资源化处理的生态系统，其颠覆了传统的生活污水排污方式，当属是一个革命性的改革。

大致原理说明：请参阅图1，该如厕粪尿无水排污处理系统由粪尿分离装置、输送单元和后处理单元依次构成，其中，所述粪尿分离装置，用于将如厕后的粪或尿进行识别分离并集中在一粪便箱和一尿液箱中；所述输送单元，用于将粪便箱和尿液箱输送到所述后处理单元；所述后处理单元，将所接收到的粪便和尿液进行无害化处理、资源化利用。

具体的，如图2所示，还包括粪尿打包装置，所述粪尿打包装置位于所述粪尿分离装置的前序，其采用包装膜对粪或尿进行独立打包后并切断从而形成粪便袋和尿液袋，再进行分离集中处理。

实施时，该粪尿打包装置是安装于马桶内，对于安装膜的放置，是通过了一种折叠膜技术，首先将包装膜进行环状折叠后减小体积，再放入马桶的粪尿打包装置内，粪尿打包装置依次通过下拉、封口、切断后将打包膜形成若干个连续独立密封包装，实现100%污物收集，无污物残留，且保证了每一次都是新的包装膜。所述打包膜在一开始可通过设定一定的长度，使得在每一次换新膜后可连续使用若干次。

上述包装膜所采用的是可完全生物降解膜，可完全生物降解膜（PHA）是利用可再生的农产品及农业废弃物为原料，通过微生物发酵直接在微生物体内合成生物高分子材料，目前中国已实现产业化并建立了全球最大的PHA产业化基地，PHA是一种可完全生物降解的材料，且降解时间和速度可控制，能取代传统塑料，从根本上解决塑料对环境的污染。

所述粪尿分离装置，其设有粪尿输入端和粪便输出端及尿液输出端，粪尿分离装置的粪尿输入端通过粪尿输送管道与马桶连通，在上一道工序完成打包后采用光谱分离，粪尿分离装置的粪便输出端通过粪便输出管道与粪便箱连通，粪尿分离装置的尿液输出端通过尿液输出管道与尿液箱连通。在实施当中，所述粪尿输入端可以为若干个，每一粪尿输入端对应一粪尿输送管道，从而为若干个家庭进行服务。对于高层用户，其所使用到的粪尿输送管道、粪便输出管道和尿液输出管道普遍使用垂直输送的方式，这就存在一个问题，对于粪尿包装膜的输送速度需要进行一个控速，从而保证粪尿包装膜的输送安全及包装膜的完整性。因此，在实施时，可通过在粪尿输送管道、粪便输出管道和尿液输出管道中加设一个减速装置来实现控速，实现匀速下降。

所述后处理单元包括粪便处理装置和尿液处理装置，所述粪便处理装置，对所接收到的粪便进行处理；所述尿液处理装置，对所接收到的尿液进行处理。

如图3、图4所示，所述输送单元采用的是现代运输系统进行运输，如：运输车，分别将所述粪便箱和尿液箱输送到所述粪便处理装置和尿液处理装置。

所述固体处理装置为粪便发酵装置，通过发酵处理产生能源和有机肥。所述尿液处理装置包括尿液活性物提取系统和尿液发酵装置，所述尿液箱通过运输到所述尿液活性物提取系统、尿液发酵装置依次处理，通过对尿液活性物提取后再通过发酵处理产生尿激酶乌司他丁和液态菌肥。较佳的，尿液收集箱可采用智能温控箱，保证尿液的新鲜。所产生的肥料可回归到农田，改善土壤结构，改善作物品质，真正实现变废为宝，综合利用，实现生态循环。

通过在马桶内安装所述粪尿打包装置形成一无水马桶，所述无水马桶，可设计成全自动，无需人为干预，通过感应的方式，在马桶前置设置传感器，传感器在感应到人时，翻盖会自动打开，如厕完离开后，翻盖会自动闭合，粪便自动打包，无需水冲，粪尿连续独立打包成袋，输送到后处理处。真正做到高效洁净。较佳的，可在无水马桶上增设有智能报警，具有无打包膜时故障报警功能，便于及时更换新的打包膜。此外，为了节能，在无人上厕所时，马桶以低能耗运行。

使用该系统可直接节约20%的原水，若1000万人口的城市使用该系统后，每天可直接节约原水25万立方米，间接节水100万立方米。

采用本系统后就无需建立生活无水管网、生活污水处理厂和一体化设备，大大降低建设成本。

本发明的应用范围非常广泛，应用领域如下：

（1）公厕：城市公厕，无需上下水，方便拆建，节省土地和投资，干净卫生，可定义为公共厕所，可与公交站台、自动售货机结合；

（2）公共建筑：办公建筑、政府大楼、学校、酒店、医院等公共建筑的厕所；

（3）场馆移动厕所：体育场馆、大型集会、建筑工地、抢险救灾、野战医院、军营等，无需上下水，干净卫生、方便拆卸；

（4）旅游景区：景区、海滨洗浴、公园、游乐场、滑雪场、高尔夫球场等；

（5）交通工具：飞机、火车、高铁、轮船、高速公路服务区等；

（6）恶劣自然条件下：高原、沙漠、海岛等恶劣自然环境；

（7）住宅/小区：新建小区、旧小区改造、新农村厕所革命等。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：该系统由粪尿分离装置、输送单元和后处理单元依次构成；

所述粪尿分离装置，用于将如厕后的粪或尿进行识别分离并集中在一粪便箱和一尿液箱中；

所述输送单元，用于将粪便箱和尿液箱输送到所述后处理单元；

所述后处理单元，将所接收到的粪便和尿液进行无害化处理、资源化利用。

2.根据权利要求1所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：还包括粪尿打包装置，所述粪尿打包装置位于所述粪尿分离装置的前序，其采用包装膜对粪或尿进行独立打包后并切断从而形成粪便袋和尿液袋，再进行分离集中处理。

3.根据权利要求2所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述包装膜采用的是可完全生物降解膜。

4.根据权利要求1所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述粪尿分离装置采用的是光谱分离。

5.根据权利要求1所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述粪尿分离装置，其设有粪尿输入端和粪便输出端及尿液输出端，粪尿分离装置的粪尿输入端通过粪尿输送管道与马桶连通，粪尿分离装置的粪便输出端通过粪便输出管道与粪便箱连通，粪尿分离装置的尿液输出端通过尿液输出管道与尿液箱连通。

6.根据权利要求5所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述粪尿输入端设有若干个，每一粪尿输入端对应一粪尿输送管道。

7.根据权利要求1所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述输送单元采用输送车。

8.根据权利要求1所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述后处理单元包括粪便处理装置和尿液处理装置；

所述粪便处理装置，对所接收到的粪便进行处理；

所述尿液处理装置，对所接收到的尿液进行处理。

9.根据权利要求8所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述粪便处理装置为粪便发酵装置，通过将所接收到的粪便发酵处理产生能源和有机肥。

10.根据权利要求8所述的一种如厕粪尿无水排污处理系统，其特征在于：所述尿液处理装置包括尿液活性物提取系统和尿液发酵装置，所述尿液箱通过运输到所述尿液活性物提取系统、尿液发酵装置依次处理，通过对尿液活性物提取后再通过发酵处理产生尿激酶乌司他丁和液态菌肥。

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