CN217264916U - 一种快速蒸发式尿液处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种快速蒸发式尿液处理装置，涉及尿液处理装置技术领域，主要结构包括尿液储存箱、进尿箱、隔热蒸发箱、冷凝水回收机构、冷却水循环机构和控制系统；尿液储存箱用于储存尿液，尿液储存箱与进尿箱相连通，进尿箱与隔热蒸发箱相连通；隔热蒸发箱顶部与冷凝水回收机构相连通，冷却水循环机构用于为冷凝水回收机构提供冷却水；控制系统与隔热蒸发箱和冷却水循环机构电连接。本实用新型中的快速蒸发式尿液处理装置，将源分离尿液进行原位处理，处理后的产水用于冲厕，而尿液蒸发后剩余的浓水通过浓水出口排出，用于回收其所含的高浓度营养物质，不仅将尿液资源化而且能够减少列车对冲厕自来水的使用。

Description

一种快速蒸发式尿液处理装置

技术领域

本实用新型涉及尿液处理装置技术领域，特别是涉及一种快速蒸发式尿液处理装置。

背景技术

现有列车集便器仅作为纳污单元，不具备任何污物原位处理以及资源化功能，目前集便器废水设施主要通过统一卸污+直排市政管网或卸污+站段污水处理站集中处理，属于典型的高耗能污染物末端治理模式，集便器污水水质水量波动大、污染物浓度高等特点，现有处理方法处理难度大，不能有效解决污染物残留及生物安全性问题，此外粪便污水和其它污水进行混合，导致更多的耗水量，且水体中的病原体和微污染物具有潜在的扩散可能性，而从源头上将尿液分离收集可大大降低污水中的污染负荷，减轻末端污水处理难度，降低污染物排放污染水体的风险。

因此，亟需一种快速处理尿液的装置，以实现家庭、学校、列车以及飞行器等人员相对集中区域的尿液处理。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种快速蒸发式尿液处理装置，以回收尿液中的水分和其他物质，降低污染风险。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种快速蒸发式尿液处理装置，包括尿液储存箱、进尿箱、隔热蒸发箱、冷凝水回收机构、冷却水循环机构和控制系统；所述尿液储存箱用于储存尿液，所述尿液储存箱与所述进尿箱相连通，所述进尿箱与所述隔热蒸发箱相连通；所述隔热蒸发箱顶部与所述冷凝水回收机构相连通，所述冷却水循环机构用于为所述冷凝水回收机构提供冷却水；所述控制系统与所述隔热蒸发箱和所述冷却水循环机构电连接。

可选的，还包括真空系统，所述真空系统包括真空泵，所述真空泵的进气口与所述冷凝水回收机构顶部相连通，所述真空泵与所述控制系统电连接。

可选的，所述真空系统还包括真空表和稳压阀；所述真空表用于监测所述真空泵提供的负压值，所述稳压阀与所述真空泵的进气口连通。

可选的，所述冷凝水回收机构包括冷凝产水箱、冷凝管和冷凝筒；所述冷凝管设置于所述冷凝筒内，所述冷凝产水箱顶部与所述冷凝筒底部相连通；所述冷凝管与所述冷却水循环机构相连通；所述冷凝筒顶部与所述真空系统相连通。

可选的，所述冷凝筒与所述进尿箱之间设置有支撑管，所述支撑管与所述冷凝筒和所述进尿箱均不连通；所述冷凝筒与所述隔热蒸发箱之间设置有蒸气流通管，所述蒸气流通管与所述冷凝筒和所述隔热蒸发箱均连通；所述进尿箱底部与所述隔热蒸发箱顶部之间设置有进尿管，且所述进尿管贯通所述支撑管和所述蒸气流通管。

可选的，所述进尿管与所述进尿箱底部之间设置有第二控制阀，所述进尿管另一端设置有第三控制阀；所述第二控制阀和所述第三控制阀均与所述控制系统电连接。

可选的，所述冷凝产水箱底部设置有排水口。

可选的，所述隔热蒸发箱内底部设置有加热板，所述隔热蒸发箱底部设置有浓水出口和清理口；所述隔热蒸发箱上设置有温度传感器和水位传感器；所述加热板、所述温度传感器和所述水位传感器均与所述控制系统电连接。

可选的，所述尿液储存箱与所述进尿箱之间设置有第一控制阀，所述第一控制阀与所述控制系统电连接。

可选的，还包括太阳能电池板和储电箱，所述太阳能电池板与所述储电箱电连接，所述储电箱与所述控制系统电连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型中的快速蒸发式尿液处理装置，将源分离尿液进行原位处理，处理后的产水用于冲厕，而尿液蒸发后剩余的浓水通过浓水出口排出，用于回收其所含的高浓度营养物质，不仅将尿液资源化而且能够减少列车对冲厕自来水的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型快速蒸发式尿液处理装置的结构示意图。

附图标记说明：1、尿液储存箱；2、第一控制阀；3、进尿箱；4、第二控制阀；5、支撑管；6、进尿管；7、冷凝水回收机构；8、抽气口；9、冷却水出口；10、冷凝管；11、冷却水进口；12、蒸汽流通管；13、第三控制阀；14、隔热蒸发箱；15、浓水出口；16、温度传感器；17、水位传感器；18、加热板；19、清理口；20、冷凝产水箱；21、排水口；22、控制系统；23、真空表；24、真空泵；25、稳压阀；26、冷却水循环机构；27、太阳能电池板；28、储电箱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种快速蒸发式尿液处理装置，包括尿液储存箱1、进尿箱3、隔热蒸发箱14、冷凝水回收机构7、冷却水循环机构26和控制系统22；所述尿液储存箱1用于储存尿液，所述尿液储存箱1与所述进尿箱3相连通，所述进尿箱3与所述隔热蒸发箱14相连通；所述隔热蒸发箱14顶部与所述冷凝水回收机构7相连通，所述冷却水循环机构26用于为所述冷凝水回收机构7提供冷却水；所述控制系统22与所述隔热蒸发箱14和所述冷却水循环机构26电连接。

于本具体实施例中，隔热蒸发箱14内底部设置有加热板18，隔热蒸发箱14底部设置有浓水出口15和清理口19；隔热蒸发箱14上设置有温度传感器16和水位传感器17；加热板18、温度传感器16和水位传感器17均与控制系统22电连接。

冷凝水回收机构7包括冷凝产水箱20、冷凝管10和冷凝筒；冷凝管10设置于冷凝筒内，冷凝产水箱20顶部与冷凝筒底部相连通；冷凝管10与冷却水循环机构26相连通；冷凝筒顶部与真空系统中真空泵24的进气口相连通。冷凝产水箱20底部设置有排水口21。

快速蒸发式尿液处理装置还包括真空系统，真空系统包括真空泵24、真空表23和稳压阀25；真空表23用于监测真空泵24提供的负压值，稳压阀25设置于真空泵24的进气口和冷凝筒顶部的抽气口8之间。真空泵24与控制系统22电连接。

冷凝筒与进尿箱3之间设置有支撑管5，支撑管5与冷凝筒和进尿箱3均不连通；冷凝筒与隔热蒸发箱14之间设置有蒸气流通管，蒸气流通管与冷凝筒和隔热蒸发箱14均连通；进尿箱3底部与隔热蒸发箱14顶部之间设置有进尿管6，且进尿管6贯通支撑管5和蒸气流通管。

尿液储存箱1与进尿箱3之间设置有第一控制阀2，进尿管6与进尿箱3底部之间设置有第二控制阀4，进尿管6另一端设置有第三控制阀13；第一控制阀2、第二控制阀4和第三控制阀13均与控制系统22电连接。

快速蒸发式尿液处理装置还包括太阳能电池板27和储电箱28，太阳能电池板27与储电箱28电连接，储电箱28与控制系统22电连接。

更进一步的，冷却水循环机构26包括循环泵和散热器，散热器的出水口与冷凝管10的冷却水进口11相连通，循环泵的进口与所述冷凝管10的冷却水出口9相连通，循环泵的出口与所述散热器的进水口相连通，通过循环泵提供动力，使冷却水循环流动，利用散热器的散热持续为冷凝管10提供冷却水。

控制系统22包括控制模块，该控制模块可以是单片机或处理器。

本实施例中的快速蒸发式尿液处理装置工作过程如下：打开第一控制阀2，尿液通过尿液储存箱1进入进尿箱3，然后打开第二控制阀4和第三控制阀13，尿液经进尿管6进入隔热蒸发箱14，通过水位传感器17调控第一控制阀2、第二控制阀4和第三控制阀13的开关，进而控制隔热蒸发箱14中尿液的体积，通过加热板18提供热量，通过温度传感器16将蒸发温度控制在一定范围内，将尿液蒸发气化，隔热蒸发箱14防止内部温度向外界散发，尿液蒸发产生的蒸汽经蒸汽流通管12进入冷凝水回收系统，而尿液蒸发后剩余浓水中含有高浓度的氮磷及COD可进一步回收；尿液蒸发产生的蒸汽经蒸汽流通管12进入冷凝水回收机构7过程中，尿液蒸发产生的蒸汽与进尿管6中的尿液进行热交换，从而对进尿管6中的尿液进行预热，并降低尿液蒸发产生的蒸汽的温度，以回收尿液蒸发产生的蒸汽中的热量，降低对液加热过程中的能耗；尿液蒸发产生的蒸汽经蒸汽流通管12进入冷凝水回收机构7后，会在冷凝管10的作用下液化形成水珠进而流入冷凝产水箱20，而产水可通过排水口21用于冲厕；真空泵24通过抽气口8抽气不仅能使隔热蒸发箱14产生的蒸汽快速进入冷凝水回收装置，而且还能使隔热蒸发箱14形成负压，真空表23和稳压阀25将水沸点以及压力控制在一定范围内，使隔热蒸发箱14中的气压维持在4米水柱压力，而在该压力下水的沸点仅为70-80℃，因此通过真空系统可降低尿液蒸发的沸点，从而节约电耗；冷却水循环机构26产生的冷却水从冷凝管10底部进入冷凝管10，然后从冷凝管10的上部流回冷却水循环机构26，从而为冷凝管10持续降温，确保蒸汽遇冷液化，实现尿液水分的回收。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，包括尿液储存箱、进尿箱、隔热蒸发箱、冷凝水回收机构、冷却水循环机构和控制系统；所述尿液储存箱用于储存尿液，所述尿液储存箱与所述进尿箱相连通，所述进尿箱与所述隔热蒸发箱相连通；所述隔热蒸发箱顶部与所述冷凝水回收机构相连通，所述冷却水循环机构用于为所述冷凝水回收机构提供冷却水；所述控制系统与所述隔热蒸发箱和所述冷却水循环机构电连接。

2.根据权利要求1所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，还包括真空系统，所述真空系统包括真空泵，所述真空泵的进气口与所述冷凝水回收机构顶部相连通，所述真空泵与所述控制系统电连接。

3.根据权利要求2所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述真空系统还包括真空表和稳压阀；所述真空表用于监测所述真空泵提供的负压值，所述稳压阀与所述真空泵的进气口连通。

4.根据权利要求2所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述冷凝水回收机构包括冷凝产水箱、冷凝管和冷凝筒；所述冷凝管设置于所述冷凝筒内，所述冷凝产水箱顶部与所述冷凝筒底部相连通；所述冷凝管与所述冷却水循环机构相连通；所述冷凝筒顶部与所述真空系统相连通。

5.根据权利要求4所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述冷凝筒与所述进尿箱之间设置有支撑管，所述支撑管与所述冷凝筒和所述进尿箱均不连通；所述冷凝筒与所述隔热蒸发箱之间设置有蒸气流通管，所述蒸气流通管与所述冷凝筒和所述隔热蒸发箱均连通；所述进尿箱底部与所述隔热蒸发箱顶部之间设置有进尿管，且所述进尿管贯通所述支撑管和所述蒸气流通管。

6.根据权利要求5所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述进尿管与所述进尿箱底部之间设置有第二控制阀，所述进尿管另一端设置有第三控制阀；所述第二控制阀和所述第三控制阀均与所述控制系统电连接。

7.根据权利要求6所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述冷凝产水箱底部设置有排水口。

8.根据权利要求1所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述隔热蒸发箱内底部设置有加热板，所述隔热蒸发箱底部设置有浓水出口和清理口；所述隔热蒸发箱上设置有温度传感器和水位传感器；所述加热板、所述温度传感器和所述水位传感器均与所述控制系统电连接。

9.根据权利要求1所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，所述尿液储存箱与所述进尿箱之间设置有第一控制阀，所述第一控制阀与所述控制系统电连接。

10.根据权利要求1所述的快速蒸发式尿液处理装置，其特征在于，还包括太阳能电池板和储电箱，所述太阳能电池板与所述储电箱电连接，所述储电箱与所述控制系统电连接。

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