CN1171810C

CN1171810C - 处理粪尿、厨房污水及生活污水的装置及方法

Info

Publication number: CN1171810C
Application number: CNB011211199A
Authority: CN
Inventors: 徐正烨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: CN2547726Y; KR20000054588A; CN1328974A

Abstract

本发明提供了一种粪尿、厨房污水以及生活污水的处理装置，该装置包括：一次发酵槽(2)，将空气通入一次发酵槽(2)的通气设备(8)，二次发酵槽(4)，吸附槽(5)，储水槽(6)，其中一次发酵槽(2)和二次发酵槽(4)中包含有木质菌床，二次发酵槽(4)侧面有微孔(17)且上部与空气接触。本发明还提供了处理粪尿、厨房污水以及生活污水的方法。本发明的装置和方法能将污水全部分解成净水和气体，且能循环使用净化水。

Description

处理粪尿、厨房污水及生活污水的装置及方法

本发明总体上涉及污水处理装置及处理方法。更具体地说，本发明涉及通过两次发酵和吸附来处理粪尿、厨房污水以及生活污水的装置以及用该装置处理粪尿、厨房污水和生活污水的方法。

传统家庭用污水处理系统为沉淀、过滤、氧化过程，大部分注入的粪尿和污水经一定时间的沉淀后，固体成分一年清理一次，液体成分在厌氧状态下把有机物去除后再输入废水处理系统。

传统的处理方法效率低，处理后的污水排入下水系统，因此污染环境并且下水的处理费用昂贵，固体残留物须经封闭运输，发生二次环境污染并需处理费用。

日本公开的专利公告第10-72858公开了一种不需水的循环式粪便处理装置，其中对便器排出的大便进行发酵处理，大便池和小便池出来的液体经消毒槽贮存，经消毒后的液体再供便池的冲洗用水。

但是，这样的循环式粪尿装置对固体和液体分别处理十分麻烦。

针对上述问题，本发明的目的是提供对家庭用厕所、厨房洗涤污水以及生活污水进行处理的装置和方法，它能使家庭用厕所、厨房洗涤污水以及生活污水完全分解，不形成固体残留物，因此无需对液体和固体分别进行处理，而净化后的液体可供便池冲洗用。

下面将详细描述为实现这些目的的本发明技术方案。

本发明的一个方面是提供一种粪尿、厨房污水以及生活污水的处理装置，该装置包括：

与粪尿、厨房污水以及生活污水相连的一次发酵槽(2)，

将空气通入一次发酵槽(2)的通气设备(8)，

与一次发酵槽(2)相连的二次发酵槽(4)，

与二次发酵槽(4)相连的吸附槽(5)，

与吸附槽(5)相连的储水槽(6)，

其特征在于，一次发酵槽(2)和二次发酵槽(4)中包含有木质菌床，二次发酵槽(4)侧面有微孔(17)且上部与空气接触。

在本发明的一个较佳实施方案中，所述木质菌床是完全脱水的，其直径为4至20毫米。更佳的，该木质菌床可通过在加热炉中80-100℃下加热35-40小时脱水制得。一次发酵槽中的木质菌床加入量为一次发酵槽体积的1-20％，二次发酵槽中的木质菌床加入量为二次发酵槽体积的80-100％。在一次发酵槽中通入的空气量宜为一次发酵槽体积的0.3-3.0％。所述木质菌床的材料宜选自松木或柞木。另外，二次发酵槽(4)顶部还包含有分散管(3)，从而使来自一次发酵槽(2)的一次发酵液可通过分散管(3)依靠重力作用通过二次发酵槽(4)中的木质菌床。储水槽(6)可通过管道(15，16)与便器清洗器(7)相连，从而实现净化水的循环使用。

本发明的另一个方面是提供一种处理粪尿、厨房污水以及生活污水的方法，该方法包括：

将粪尿、厨房污水以及生活污水输送至具有木质菌床的一次发酵槽(2)中；

向粪尿、厨房污水以及生活污水中通气，使粪尿、厨房污水以及生活污水在一次发酵槽(2)中在厌氧和部分好氧条件下进行第一次发酵；

将一次发酵槽(2)输出的一次发酵液输送至二次发酵槽(4)内并在其中进行二次发酵，其中二次发酵槽(4)侧面有微孔(17)，其上部与空气接触，且其内部有木质菌床；

用吸附槽(5)对二次发酵槽输出的发酵液残余物进行吸附处理；

将吸附槽输出的水输送至储水槽(6)。

在较佳的实施方案中，所述通气是连续的，每分钟通气量宜为发酵槽(2)体积的0.3～3.0％。

本发明的粪尿、洗涤污水及生活污水处理装置和方法有如下优点：第一，粪尿、洗涤污水、生活污水中的固体成分和液体成分全部分解成净水和气体，同时实现净化水再利用，因此不需要处理固体成分，是卫生的无公害的；第二，安装方便简单，工期短；第三，不需要对便器进行上水供应，节约大量费用，运转费用少；第四，本发明装置和方法不仅适用于一般家庭，同时也适用于野外供水和排水困难的地方；第五，除发酵槽内微生物生长的菌床每年5～10％的充填以外，本发明装置是一种半永久性的装置；第六，本发明的装置和方法可对粪尿、洗涤污水、生活污水同时进行处理。

下面将参照附图详细地描述本发明。

图1是本发明的粪尿、厨房洗涤下水及生活污水的处理装置的示意图，其中各标号的含义如下：1)：便器；1′)：厨房洗涤盘；2′)：粉碎机；1″)：生活污水管；2)：一次发酵槽；3)：一次发酵槽分散管；4)：二次发酵槽；5)：吸附槽；6)：储水槽；7)：二次储水槽(即便器清洗器)；8)通气设备；9)、10)：泵；11)、12)、13)、14)、15)、16)：管道；17)：微孔。

图2是本发明二次发酵槽的示意图，其中各标号的含义如上所述。

如图1和图2所示，粉碎机2′设置在厨房洗涤盘1′的下部，它对厨房洗涤水中的固体起粉碎作用。经粉碎后的洗涤水中的固体与洗涤水、生活污水一起进入一次发酵槽2。因此，利用本发明的设备，不仅能处理粪尿，同时亦能对厨房污水和生活污水(包括洗澡、洗涤等污水)进行处理。

来自便池1、厨房洗涤盘1′(如果需要可附有粉碎机2′)以及生活污水管1″的粪尿、厨房污水、生活污水经压力由管道11输送到一次发酵槽2(即曝气槽)中，并在该槽中完成第一次发酵。为了达到爆气的目的，可采用通气设备8来注入空气。常用的通气设备包括但不局限于空气泵。粪尿里有机物的分解是利用粪尿自身的微生物以及自然界中的微生物。厌氧和好氧性微生物的载体是外部供应的锯木、木屑等多孔材料。该微生物菌床是完全脱水的，其直径为4～20毫米，最好是采用在加热炉中经过80～100℃加热35～40小时后完全脱水的木质菌床。这样的木质菌床不仅是微生物的供应源，同时，木质菌床内部还存在非常多的空隙。在菌床空隙内部深处生长的是厌氧微生物，而在菌床表面附近生长的是好氧微生物。因此，该木质菌床起到了供应丰富微生物的作用。一次发酵投入的木质菌床是一次发酵槽体积的1～20％(体积)。为了促进微生物发酵的进程，必须调节好注入空气的条件、环境，同时空气注入的方式宜为连续的，注入空气量宜为一次发酵槽体积的0.3～3.0％(体积)。

从一次发酵槽2输出的一次发酵液经管道12由泵10输入二次发酵槽4中，并在好氧条件下在二次发酵槽4中进行二次发酵。为了创造好氧条件，二次发酵槽4采用外部能与空气充分接触的特殊结构，也就是说，该二次发酵槽的上部是与空气接触的开放式结构，其侧面有微细的微孔17。微孔的孔径宜为1-5毫米，较佳的为3毫米。若孔径太大，则制成木质菌床的木屑很可能会从孔中掉落出来；若孔径太小，则通气效果又不十分理想。理论上来说，微孔的数目应越多越好，但考虑到发酵槽需要有一定强度且发酵槽侧面积有限，该数量通常为数万个，这样就能给二次发酵槽供应充分的空气。一次发酵槽2在封闭的环境下，厌氧微生物比好氧微生物更为活跃。粪尿经一次发酵槽2和二次发酵槽4后，在厌氧微生物和好氧微生物的作用下进行了充分的反应，从而使固体有机物完全分解。因此，二次发酵槽与一次发酵槽一样，使用4～20毫米的木质菌床。二次发酵槽的木质菌床的填充体积为二次发酵槽体积的80～100％(体积)。从一次发酵槽供应的发酵液经分散管3进行分散，并利用重力的自由落体作用通过木质菌床，从而使有机物和固体物质达到完全分解。

作为微生物的供应源并起调节作用的木质菌床几乎是半永久性的。因此，在野外厕所使用时，随着粪尿的减少和有机物的不足，木质菌床本身也可能会分解。因此，每年需作5～10％的填充。

二次发酵槽4中生成的水经管道13输送到吸附槽5。该吸附槽内置有充足的吸附剂，因此，二次发酵槽输出的水中的有机物及无机物成分可被充分吸附。吸附剂一般以活性碳为主，但是也可采用本领域技术人员已知的其它常规吸附剂。通过吸附槽后，水中的恶臭和色质被全部吸收。

通过吸附槽后完全净化的水经管道14由泵9输送到储水槽6。该储水槽通过管道15和16与便器相连。因此，当使用者按动按钮时可以用该储水槽中的水进行冲洗从而达到循环使用的目的。

该生活污水(即为饮食用水之外的污水，含洗澡、浇溉、洗车等污水)在供水不足时经处理后可以再利用，多余时可排入下水道。

本发明的另一形成净水再循环使用的处理方法是，向从便器1输出的粪尿、厨房洗涤污水、粉碎后的饮食垃圾及生活污水中以每分钟体积为发酵槽2体积的0.3～3.0％的速度连续注入空气。在一次发酵槽2内厌氧及部分好氧的条件下进行一次发酵。一次发酵槽2输送出的一次发酵液经二次发酵槽内自由落体的方法，经过二次发酵槽的菌床，生成的水经过吸附槽以吸附水中的残留物，得到的水储存在储水槽6中。当使用者按动按钮时，在水槽中储存的水进行冲洗，从而达到再循环。这样，就把粪尿及洗涤、生活污水完全分解成液体和气体。

在本发明中提出的粪尿、洗涤污水、生活污水处理装置和方法中使用的一次发酵槽2，二次发酵槽4及一次发酵槽2和二次发酵槽4内的微生物的供应和调节的外部提供的材料如上所述。

根据本发明制造的家用型粪尿、洗涤污水、生活污水处理装置，安装并经6个月运行后每周对水质进行BOD、COD测定，其结果的平均值如下：

	原水	处理水	处理效率％
	原水	处理水	处理效率％	悬浮物(毫克/升)	1775	3	99.8
COD_Mn(毫克氧/升)	507	13	97.4	悬浮物(毫克/升)	1775	3	99.8
COD_Mn(毫克氧/升)	507	13	97.4	BOD₅(毫克氧/升)	618	6	99.0

实验结果表明，利用本发明的粪尿、洗涤污水及生活污水处理装置在处理粪尿及污水时，原水中的各种物质几乎全部分解，并且同时原水可回收再利用。

尽管出于清楚和明了的目的对本发明作了一些具体描述，但本领域技术人员在阅读了本文公开的内容后显然能作出不脱离本发明真实范围的形式上和细节上的各种变化。所有这些变化均包括在下列权利要求所涵盖的范围内。

Claims

1.一种粪尿、厨房污水以及生活污水的处理装置，该装置包括：

与粪尿、厨房污水以及生活污水相连的一次发酵槽(2)，

将空气通入一次发酵槽(2)的通气设备(8)，

与一次发酵槽(2)相连的二次发酵槽(4)，

与二次发酵槽(4)相连的吸附槽(5)，

与吸附槽(5)相连的储水槽(6)，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述木质菌床是完全脱水的，其直径为4至20毫米。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该木质菌床可通过在加热炉中80-100℃下加热35-40小时脱水制得。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，一次发酵槽中的木质菌床加入量为一次发酵槽体积的1-20％，二次发酵槽中的木质菌床加入量为二次发酵槽体积的80-100％。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述木质菌床的材料选自松木和柞木。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，二次发酵槽(4)顶部还包含有分散管(3)。

7.一种处理粪尿、厨房污水以及生活污水的方法，该方法包括：

将一次发酵槽(2)输出的一次发酵液输送至二次发酵槽(4)内并在其中进行二次发酵，其中二次发酵槽(4)侧面有微孔(17)，上部与空气接触，且内部有木质菌床；

将吸附槽输出的水输送至储水槽(6)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通气是连续的，每分钟通气量为一次发酵槽(2)体积的0.3～3.0％。