RU2164373C1

RU2164373C1 - Automated composting chemical closet

Info

Publication number: RU2164373C1
Application number: RU2000105211/12A
Authority: RU
Inventors: В.П. Родионов
Original assignee: Родионов Владимир Павлович
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: hygiene equipment of homes such as lavatories. SUBSTANCE: chemical closet provided with facilities for introducing powered bioprocessing materials such as peat has case, trumpet, cover, biological decomposition chamber with inlet opening and agitator, and electric heating elements. Biological decomposition chamber is made in the form of truncated cone installed so that its longitudinal axis is inclined towards larger base and provided with discharge unit that functions as agitator; electric heating elements are grouped according to heating temperature zones arranged in tandem in biological decomposition chamber from larger base of truncated cone with respect to criterion of pertinent power. EFFECT: intensified biological decomposition process; enhanced degree of automation. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию жилища, в частности к уборным с приспособлениями для засыпки порошкообразными биоперерабатывающими материалами, например торфом. The invention relates to sanitary-hygienic equipment of a house, in particular to latrines with devices for filling with powdered bioprocessing materials, for example peat.

Известен компостирующий автоматизированный биотуалет, содержащий корпус, воронку, крышку, камеру биоразложения с входным отверстием и ворошителем, электронагревательные элементы. См., например, патент Российской Федерации N 2121806 за 1998 г., A 47 K 11/03. Known composting automated dry closet containing a housing, a funnel, a lid, a biodegradation chamber with an inlet and a agitator, electric heating elements. See, for example, patent of the Russian Federation N 2121806 for 1998, A 47 K 11/03.

Недостатком известного устройства является нерациональное размещение электронагревательных элементов, из-за чего не осуществляется разделение камеры биоразложения на зоны различного подогрева в пределах одной камеры, что приводит к удлинению процесса биоразложения. Крупным недостатком является неудобство обслуживания - необходимость извлечения камеры биоразложения при ее заполнении. A disadvantage of the known device is the irrational placement of electric heating elements, because of which the biodegradation chamber is not divided into zones of various heating within the same chamber, which leads to an extension of the biodegradation process. A major drawback is the inconvenience of maintenance - the need to remove the biodegradation chamber when filling it.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков по ускорению процесса биоразложения и повышении степени автоматизации. The objective of the present invention is to remedy these shortcomings in accelerating the biodegradation process and increasing the degree of automation.

Указанная задача решается тем, что в известном компостирующем автоматизированном биотуалете, содержащем корпус, воронку, крышку, камеру биоразложения с входным отверстием и ворошителем, электронагревательные элементы, согласно изобретению камера биоразложения выполнена по форме усеченного конуса, установленного наклонно своей продольной осью в сторону большего основания и снабжена узлом выгрузки, несущим функцию ворошителя, при этом электронагревательные элементы сгруппированы по зонам различного подогрева последовательно расположенным от большего основания усеченного конуса по признаку соответствующей мощности. This problem is solved in that in the well-known composting automated dry closet containing a housing, funnel, cover, biodegradation chamber with an inlet and a tedder, electric heating elements, according to the invention, the biodegradation chamber is made in the shape of a truncated cone mounted obliquely with its longitudinal axis towards the larger base and equipped with an unloading unit that carries the function of a tedder, while the electric heating elements are grouped into zones of various heating sequentially located married from the larger base of the truncated cone on the basis of the corresponding power.

Эффективно, если в камере биоразложения при помощи электронагревательных элементов выполнены зоны испарения, биообработки и стерилизации. It is effective if evaporation, bioprocessing and sterilization zones are made in the biodegradation chamber using electric heating elements.

Целесообразно, если узел выгрузки выполнен в виде шнека, размещенного на продольной оси камеры биоразложения с приводом, выходного отверстия в указанной камере, размещенного у ее меньшего основания над шнеком и емкости для сбора компоста, укрепленной своей горловиной на камере биоразложения. It is advisable if the unloading unit is made in the form of a screw placed on the longitudinal axis of the biodegradation chamber with a drive, an outlet in the specified chamber located at its smaller base above the screw and a compost collecting tank, fortified with its neck on the biodegradation chamber.

Надежно, если шнек выполнен коническим с уменьшающимся шагом к меньшему основанию камеры биоразложения, а его продольная ось наклонена под углом 5-15^o к горизонтали.Reliably, if the screw is made conical with a decreasing step to a smaller base of the biodegradation chamber, and its longitudinal axis is inclined at an angle of 5-15 ^o to the horizontal.

Удобно, если привод шнека выполнен в виде электродвигателя с редуктором. It is convenient if the auger drive is made in the form of an electric motor with a gearbox.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск информации по патентным и научно-техническим источникам, позволил установить, что отсутствуют аналоги заявленному устройству идентичные всем его существенным признакам. The analysis of the prior art, including the search for information on patent and scientific and technical sources, made it possible to establish that there are no analogues of the claimed device identical to all its essential features.

Следовательно, заявленный компостирующий автоматизированный биотуалет соответствует критерию "новизна" действующего патентного закона. Therefore, the claimed composting automated dry closet meets the criterion of "novelty" of the current patent law.

Для проверки соответствия требованию критерия "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранного прототипа. To verify compliance with the requirement of the criterion of "inventive step", an additional search for technical solutions was carried out in order to identify signs that match the distinctive features of the selected prototype.

Установлено, заявленный объект явным образом не следует из известного уровня техники. Следовательно, объект защиты соответствует критерию "изобретательский уровень". It is established that the claimed object does not explicitly follow from the prior art. Therefore, the object of protection meets the criterion of "inventive step".

Изобретение поясняется чертежом, где в большинстве своем элементы биотуалета показаны условно. The invention is illustrated by the drawing, where for the most part the elements of the dry closet are shown conditionally.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, выполненный из металла или пластмассы; воронку 2, выполненную из керамики или нержавеющего металла; крышку из пластмассы и камеру 4 биоразложения из нержавеющего металла. Камера биоразложения выполнена по форме усеченного конуса, установленного наклонно своей продольной осью в сторону большего основания для лучшего разделения жидкой и твердой фаз отходов жизнедеятельности человека. В районе соединения с воронкой боковая поверхность камеры биоразложения разрезана по образующей усеченного конуса и края разреза отогнуты до вертикального положения (на чертеже не показаны). Выходное отверстие воронки размещается в разрезе камеры биоразложения как можно ближе к ее большему основанию. Длина указанного разреза определяется необходимостью хорошей вентиляции. The proposed device comprises a housing 1 made of metal or plastic; a funnel 2 made of ceramic or stainless metal; a plastic lid and stainless steel biodegradation chamber 4. The biodegradation chamber is made in the shape of a truncated cone mounted obliquely with its longitudinal axis toward a larger base for better separation of the liquid and solid phases of human waste. In the area of connection with the funnel, the lateral surface of the biodegradation chamber is cut along the generatrix of the truncated cone and the edges of the section are bent to a vertical position (not shown in the drawing). The outlet of the funnel is placed in the context of the biodegradation chamber as close as possible to its larger base. The length of the indicated section is determined by the need for good ventilation.

Камера биоразложения в нижней своей части может быть выполнена с двойными стенками и в зазоре между стенками установлены электронагревательные элементы 5. Камера биоразложения снабжена узлом выгрузки, выполненным в виде шнека 6, установленного на продольной оси камеры биоразложения, выходного отверстия 7, размещенного у меньшего основания усеченного конуса над шнеком и емкости 8 для сбора компоста, укрепленной своей горловиной на внешней поверхности камеры биоразложения. Емкость выполнена в виде полиэтиленового мешка. Шнек выполнен по форме камеры биоразложения - конусным и шаг рабочих лопастей его уменьшается к меньшему основанию усеченного конуса с 8 до 3 мм. Это необходимо для соблюдения временных параметров процесса компостирования. Шнек как и камера биоразложения установлены под углом α к горизонтали, равным 5-15^o, выбор этого параметра определяется эргономическими требованиями. Шнек оснащен приводом 9, выполненным в виде электродвигателя с редуктором (марка РД-0,9). Привод обеспечивает поворот шнека с частотой 2,5 об/мин. Камера биоразложения укреплена на опорах 10. Вентиляция обеспечивается вытяжным коленом 10 и вентилятором (на чертеже не показан). Электронагревательные элементы выполнены из нихрома и защищены кварцевой изоляцией. Они сгруппированы по зонам (I, II, III) различного подогрева по признаку соответствующей мощности, которая определяется заданным температурным режимом в зоне.The biodegradation chamber in its lower part can be made with double walls and electric heating elements 5 are installed in the gap between the walls. The biodegradation chamber is equipped with an unloading unit made in the form of a screw 6 mounted on the longitudinal axis of the biodegradation chamber, an outlet 7 located at the smaller base of the truncated cone over the screw and container 8 for compost collection, strengthened by its neck on the outer surface of the biodegradation chamber. The capacity is made in the form of a plastic bag. The screw is made in the form of a biodegradation chamber - conical and the pitch of its working blades decreases to the smaller base of the truncated cone from 8 to 3 mm. This is necessary to comply with the timing of the composting process. The screw as well as the biodegradation chamber are installed at an angle α to the horizontal equal to 5-15 ^o , the choice of this parameter is determined by ergonomic requirements. The auger is equipped with a drive 9, made in the form of an electric motor with a gearbox (brand RD-0.9). The drive provides a screw rotation with a frequency of 2.5 rpm. The biodegradation chamber is mounted on supports 10. Ventilation is provided by an exhaust elbow 10 and a fan (not shown in the drawing). Electric heating elements are made of nichrome and protected by quartz insulation. They are grouped by zones (I, II, III) of various heating according to the sign of the corresponding power, which is determined by the given temperature regime in the zone.

В камере биоразложения выполнены три зоны различного нагрева: I - зона испарения (температурный режим 90-95^oC); II - зона биообработки (температурный режим 39-41^oC); III - зона стерилизации (температурный режим 90-95^o),
Наклон камеры биоразложения способствует разделению жидкой и твердой фаз содержимого камеры, а шнек, выполняющий функцию подачи твердой фазы к выходному отверстию одновременно выполняет функцию ворошителя, т.к. исключает комкование твердой фазы под температурным воздействием.In the biodegradation chamber, three zones of different heating are made: I - evaporation zone (temperature regime 90-95 ^o C); II - bioprocessing zone (temperature 39-41 ^o C); III - sterilization zone (temperature 90-95 ^o ),
The slope of the biodegradation chamber facilitates the separation of the liquid and solid phases of the contents of the chamber, and the screw, which performs the function of supplying the solid phase to the outlet, simultaneously performs the function of agitator, because excludes clumping of a solid phase under temperature influence.

Устройство работает следующим образом. Отходы жизнедеятельности человека попадают вместе с водой или обеззараживающей жидкостью в камеру биоразложения по воронке через входное отверстие (на чертеже не показано). Их жидкая фаза перетекает в зону 1, где происходит интенсивное испарение. Отходы необходимо пересыпать торфом в количестве 50-70 г. Это делается вручную. Поворотом шнека осуществляется перемешивание отходов, их размельчение и перемещение в зону II биообработки (наиболее протяженную). При последующем вращении шнека твердая фаза отходов поступает в зону III, где стерилизуется при температуре 90-95^oC. Далее (по завершении процесса компостирования) идет процесс выгрузки в емкость для сбора компоста.The device operates as follows. Human waste comes with water or disinfecting liquid into the biodegradation chamber through a funnel through an inlet (not shown in the drawing). Their liquid phase flows into zone 1, where intense evaporation occurs. Waste must be sprinkled with peat in an amount of 50-70 g. This is done manually. By turning the screw, the waste is mixed, crushed, and transferred to the bioprocessing zone II (the longest). During the subsequent rotation of the screw, the solid phase of the waste enters zone III, where it is sterilized at a temperature of 90-95 ^o C. Then (upon completion of the composting process), the process of unloading into the container for collecting compost is carried out.

Устройство позволяет сократить процесс компостирования, проводить процесс по программе и улучшить условия эксплуатации туалета. The device allows you to reduce the composting process, carry out the process according to the program and improve the conditions of use of the toilet.

Таким образом, вышеизложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленное устройство соответствует условию промышленной применимости изобретения. Thus, the above information about the claimed invention, characterized in an independent claim, indicates the possibility of its implementation using the described methods and known means and methods. Therefore, the claimed device meets the condition of industrial applicability of the invention.

Claims

1. Composting automated dry closet containing a body, funnel, cover, biodegradation chamber with an inlet and a tedder, electric heating elements, characterized in that the biodegradation chamber is made in the form of a truncated cone mounted obliquely with its longitudinal axis towards the larger base, and equipped with an unloading unit carrying the function of a tedder, while the electric heating elements are grouped according to different heating zones, sequentially located in the biodegradation chamber from Considerations on the basis of the truncated cone of appropriate power.

2. Composting composting toilet according to claim 1, characterized in that in the biodegradation chamber with the help of electric heating elements, evaporation, bioprocessing and sterilization zones are made.

3. The composting composting closet according to claim 1, characterized in that the unloading unit is made in the form of a screw placed on the longitudinal axis of the biodegradation chamber with a drive, an outlet in said chamber placed at its smaller base above the screw, and a compost collecting tank reinforced its neck on the outer surface of the biodegradation chamber.

4. Composting composting toilets according to claim 1 or 3, characterized in that the screw is tapered with a decreasing pitch of the working blade to the smaller base of the biodegradation chamber, and its longitudinal axis is inclined at an angle of 5 - 15 ^o to the horizontal.

5. Composting composting toilet according to claim 1 or 3, characterized in that the screw drive is made in the form of an electric motor with a gearbox.