废物处理装置 【技术领域】
本发明涉及废物处理装置,用来处理或处置废物,废物包括人类排泄物、有机物或其它废物。这些废物包括传统厕所系统中产生的废物,以及其它家居、工业、农业和/或医药废物。
背景技术
在全世界的城市区域中,废物处理涉及到一个相互协调的机械化系统,其中地方政府的废物消除部门起到重要的积极作用。通常家居有机废物利用家庭中的垃圾袋收集,人类的排泄物通过下水管道系统或粪车收集,这些废物收集到一些地点以进行进一步地处理。
在现代卫生系统的发展中,水依然是系统中的一个主要因素。但是,以前已经披露了一些其它的废物处理装置或改进形式,如Claunch在US 3 673 614和US 3 974 528中给出的冲油厕所系统以及MasamiMiya在US 3 585 649中给出的冲沫厕所系统。
在EP 014 722中,Claunch描述了一种装置和过程来处理有机废物,其中在上面的厕所系统的各种不同形式中都包括了高温蒸发蒸煮器。这个过程包括在高温下把水从废物中蒸发出来和加强有氧高温细菌活性的步骤,这些步骤都依赖于高温下废物的通风。
US 3 279 311披露了一种污水处理系统,其中废物被浸软并且经历有氧细菌分解,然后对它们进行进一步处理,这样就可以把水脱出并且把这些水用作冲洗水。
上面的过程都没有提到用水较少的网状系统。
与厕所系统相关的一个主要问题是地下水污染问题。细菌对排泄物的作用把水和毒素从废物中排出并且这些毒素通过渗透经过土壤剖面进入地下水中,这样毒素最终停留在井水、泉水、河水和溪流中,而很多时候这些水是社区的饮水源。已经确认这是产生流行病(如霍乱和腹泻)地一个主要原因。
引进“腐败缸”的概念是解决这个问题的一个方法,这时在地下建起一个不渗透缸,它防止废水通过土壤剖面渗透。水在缸中发生厌氧细菌分解,然后清洁一些的水溢出进入充满碎石的“暗沟”中。这个改进的效果是能够减少所携带的有害毒素。
本发明特别针对一种废物处理装置,它应用于供水形式很紧张的区域,如高温干旱区域和/或农村。在这些地方,由于所需的基础设施,抽水马桶通常是一种负担不起的奢侈品。
本发明人所知道的一些厕所发明包括干燥排泄物处理系统。这些系统安装在地上挖出的坑上,并且通常包括一个具有门的围栏。在上面布置有一个泄槽并且与坑对齐。
这些系统通常配备有通气单元,包括布置在坑上的通气管,通到围栏外面从而把坑中废物产生的异味排到环境大气中。
出于卫生的原因优选把管道结构构造得足够长从而把异味排放到社区外部的大气中。管道单元暴露在阳光暴晒和环境热源中产生了朝向管状结构的对流气流,对流使得异味和细菌随着升起的废气升起并且被带到排气管的出口从而排放到系统外。
南非专利99/04945描述了一种方法来对人类排泄物进行干燥处理。这种系统包括一个特别设计的螺旋状运送装置,它由管构成,在管内表面具有螺旋状排列的台阶。当人类排泄物掉入泄槽中后,它直接进入运送装置一端的台阶上。每次升起座椅时一个机构转动运送装置,因此在排泄物掉入运送管远端的一次性袋之前台阶以回旋运动的形式慢慢移动排泄物。
使用一个小排气扇向抽水马桶中产生恒定的气流从而消除并且排出异味。通风装置还把尿和厕所清洁流体排出。
这时系统的一个主要问题是它的安装尺寸。估计从马桶顶到螺旋运送装置的出口端的长度大约为2250毫米,深度大约为1140毫米。这样就产生了一些实际问题,如运送这种大尺寸的结构,另外还要考虑安装,因为这需要挖很深的坑。
【发明内容】
本发明提供一种废物处理装置,用来处理废物,废物包括人类和动物的排泄物,以及家居、农业、医药和/或工业废物和废品,该装置包括:
一个壳,用来接收废物,壳包括一个表面,该表面绕竖直或接近竖直的轴线在水平方向上转动;
一个致动器,用来帮助壳的表面绕所述的竖直轴线步进转动;
一个泄槽,用来使废物堆积在壳的表面上,从而使得废物环绕地堆积在壳中;
一个偏导件,把壳表面上的废物导入中心废物收集区域;和
一个用来产生或提供气流的装置,它沿着一条通道流动,这条通道中从泄槽到空气排出到壳外的位置有废物堆积物。
壳表面可以为圆盘形,它具有至少一个大致平坦的表面或者水平的表面,并且具有支撑体,圆盘能够在支撑体上转动。
根据本发明的一个实施例,圆盘具有多于一个的大致平坦的表面,在俯视图中限定了彼此连接的一组同心环和一个内孔。
所述的平坦表面可以布置为下降的台阶关系,使得从侧视图中观察时,圆盘由一组下降的台阶限定,这些台阶彼此相连并且平坦表面包括最上面和最下面的平坦表面。
通常圆盘由具有低摩擦性能的材料制成。
圆盘可以用适当的材料制成,从而提供不粘表面,这样就防止堆积的废物粘在圆盘的表面上。
所述适当的材料可以是任何能够使得安装在支撑体上或紧靠支撑体的圆盘转动的材料。可以使用任何中间材料,或者使用辊、轴承、尼龙杆或其它装置。
所述的低摩擦材料包括但不限于以下材料,合成聚合体材料,包括以聚乙烯为基的材料,如高密度聚乙烯(HDPE)或聚四氟乙烯(PTFE)。
支撑体可以由任何坚硬的材料制成,可以包括但不限于金属、合金和合成聚合体材料,一个例子是纤维加强树脂。
支撑体的形状可以与圆盘的尺寸和形状互补,这样圆盘装配到支撑体中/上并且仍然能够在上面转动。
所述的支撑体形状可以使得它能够安装在如地面等的另一个表面上。
可以给支撑体提供多个肋、脊或类似的部件从而把支撑体牢固地固定在安装位置上或中。
支撑体上可以限定中心废物收集区域。
中心废物收集区域可以为圆顶, 它被翻转设在支撑体的中部。
收集区域结构的形状可以与圆盘上的孔互补,这样随着圆盘的转动,圆盘表面的废物最终进入圆顶。
圆顶的结构能够可分离地支撑位于其中的接收器单元。
所述的接收器单元可以是任何适合包住、盖住或裹住废物堆积物的材料,如袋或容器。
所述的接收器可以是传统的垃圾袋。
致动器可以包括至少一个坚固的细长件。
致动器可以利用细长件以棘齿的形式与圆盘连接。
通常所述的棘齿形式包括限定在圆盘外沿上的斜齿或类似的突出件,它与致动器的细长件配合,其配合形式能够防止倒转。另一种方法是孔或形成转动圆盘的其它部件或装置。
壳可以设有盖部。
盖部可以由任何适当的材料制成,可以从金属、合金和合成聚合物中选择但不限于此。盖部暴露区域的绝缘优选暴露出来,即不被埋住。盖提供来自阳光的热,以提高对废物的处理。
所述的盖可以具有进出孔,从而允许观察和接触壳中的东西。
通常进出孔允许接触到可分离地支撑在并且布置在支撑体的中心废物处理区域中的接收器,并且允许把已经装满废物堆积物的接收器移出壳外。
进出孔可以设有遮蔽件,它的结构能够可分离地盖住进出孔。
致动器的结构和形状能够配合到盖部中,其配合形式使得能够在盖部的上面操作致动器的细长件。
可以通过手柄或旋钮手动操作致动器,能够在盖部的上面接触到手柄或旋钮。
可以电动或用其它装置操作致动器。
通常泄槽限定在盖部上以形成穿过盖部的竖直或接近竖直的通道,在安装时,通道正好位于圆盘最上部表面的上面。
所述的通道可以相应地允许废物直接堆积在圆盘最上部的表面上。
根据本发明的另一个实施例,泄槽可以设有碗状件,它限定在盖部上或者位于盖部上面,所述的碗状件与泄槽的竖直或接近竖直的通道连接。
碗状件可以设有盖。
所述的盖可以在打开和闭合位置铰接在碗状件上。
可以操作盖使之连接到致动器上,这样在使用中,打开和/或关闭盖的动作使得致动器以棘齿的形式步进转动壳,从而使得废物堆积在圆盘的表面上。
根据本发明的另一个实施例,致动器可以包括与操作手柄连接的可后退滑梭。
所述的可后退滑梭可以包括一个连接可后退滑梭和操作柄的线缆;与圆盘的斜突出件配合的棘爪,和一端安装在滑梭上并且支撑在支撑体上的弹簧。
棘爪可以包括钩件;所述的钩件的结构与斜突出件配合。
在应用中,对操作柄施加拉力,拉动线缆,这样把圆盘从一个斜突出件移动到另一个斜突出件上,与此同时,弹簧提供相反拉力,这样当放开操作柄时把致动器返回到初始位置。
通常偏导件为阻碍件的形式,它安装在盖部上邻近泄槽竖直或近似竖直的通道的地方。
偏导件可以为小突出件的形式,它安装在盖部的下面,使得安装后,小突出件的底缘与圆盘的表面接触。
通常定位偏导件使得在应用中当圆盘步进转动时,废物堆积物逐渐相对于偏导件堆积起来并从圆盘的表面导入中心废物收集区域。
可以定位偏导件使之与圆盘表面的外沿或切线成钝角。
根据本发明的另一个实施例,提供多个偏导件,布置它们分别与多个圆盘表面接触,从而废物堆积物逐步从一个表面导入到另一个表面,直到最后导入中心废物收集区域。
通常产生或提供气流的装置是通气单元,它包括连接壳和通气管的导管。
所述的通气单元的气流理想地提供干燥效果并且把空气中生长的微生物细菌以及其它有害物带走,这包括壳中废物堆积物产生的异味。
通风单元的导管可以位于壳盖部的适当位置上,一个位置是在废物收集区域的上面。
所述的导管可以与管状结构连接以把壳中的空气排到环境大气中。
如果需要,可以在通气单元中加入过滤器。
可以给管状结构提供风扇或抽出器以增强气流,用来把空气抽出到壳外。
所述的风扇或抽出器可以安装在管状结构上或其中的任何位置,保证气流流到壳外的方向。
可以用隔离装置限定气流通道。隔离装置可以沿着圆盘表面的内沿或与圆盘表面相切布置。
通常隔离装置沿着圆盘的表面布置从而限制气流通道,气流通道中包括从泄槽到空气抽出壳外的位置的废物堆积物。
所述的隔离装置可以形成为圆柱形帘,它把圆盘表面的部分彼此分开并且与中心废物收集区域分开。
所述的隔离装置可以使用适当的弹性材料制造。
所述的弹性材料可以包括任何适当的塑料材料。
隔离装置可以包括织物,其中渗入塑料材料,具有0.1到2毫米的厚度,优选具有0.5到1.2毫米的厚度。
隔离装置还起到防止通过进出孔与未处理废物接触的作用。
通常安装好的废物处理装置具有大约1600毫米的直径和650毫米的深度,其中直径是在长度方向上盖部两个最远相对端通过中心废物收集区域的距离。根据特定的要求和/或应用可以增加或减少尺寸。
根据本发明的废物处理装置与传统技术相比,其优点是更简单和造价更低,并且易于运送。可以通过一系列简单的步骤安装它并且它只需要最小的占地面积,并且不需要挖深坑。
【附图说明】
现在参考附图描述本发明,附图在这里只起到说明的作用。
在附图中,
图1以局部剖视图的形式示出了安装好的、壳10形式的废物处理装置的俯视图。
图2也以部分剖视图的形式示出了安装好的壳10的侧视图。
图3和图4以分解视图的形式示出了废物处理装置的不同实施例。
图5到图9示出了图4的安装好的、壳状废物处理装置的不同的内部和外部投影图。
图10和图11分别示出了致动器的一个示例的侧视图和平面图。
【具体实施方式】
这里的附图只是为了说明特定的实施例,而不是限制本发明。我们确信根据其具体应用和操作要求,无需偏离本发明的精神和范围就能够改进或改变这里的废物处理单元。
在图1中示出了壳10形式的废物处理装置,它具有支撑体12和圆盘14,圆盘能够在支撑体12内或在其上转动,并且圆盘能够增强部件的刚性。
支撑体12具有多个肋,它们沿着支撑体12的外壁布置。
圆盘14具有环状平坦表面16和一个内孔18,内孔位于中心废物收集区域20的上面。
偏导件22位于圆盘14的平坦表面16上部,从而偏导件22与平坦表面16接触,并且可以选择把偏导件22安装在盖部24的下面。
用于落下废物的泄槽26限定在壳10的盖部24上,这样就形成了通过盖部24的通道,从而泄槽26正对着圆盘14表面16的上面,于是落入泄槽中的废物就能够直接向下堆积在圆盘14的平坦表面16上。
泄槽26设有碗状件28,它能够和致动器30连接;致动器30包括操作柄。
在盖部24的上面,壁32把泄槽26和碗状件28与通气单元34分开;通气单元34包括通气管和位于通气管中的排气扇36。
通气单元34位于进出孔38上面并且把进出孔包围在其中,进出孔38提供接触中心废物收集区域20的通道。
也可以使通气单元34的位置与进出孔38分开,这样进出孔38设在遮蔽件40中,而遮蔽件40的结构使得它以可分离的形式遮盖进出孔(见图4)。
图2示出了具有斜齿42的圆盘14,这些齿限定在圆盘14的外沿以棘齿的形式与致动器30配合从而能够以步进的形式转动圆盘14。转动可以沿顺时针方向或逆时针方向。
示出的偏导件22安装在盖部的下表面上。
偏导件22与圆盘表面16的外沿呈钝角或者与圆盘表面16相切,这样在使用中,当圆盘14转动时,堆积的废物逐渐相对于偏导件22堆积,随后这些废物从圆盘14的表面16上偏转入中心废物收集区域20中。
中心废物收集区域20为圆顶形,它被翻转设在支撑体12的中部。
收集区域20的结构与圆盘14中的孔互补,这样安装后,随着圆盘14的转动,圆盘表面的废物最终进入圆顶。
圆顶以可分离的形式支撑位于其中的接收器单元
图4示出的圆盘14具有两个平坦表面16.1和16.2,它们以向下台阶状布置,从而圆盘14由一组向下台阶限定,这些台阶彼此相连。
图5示出了另一种式样44的平面图,它可以限定在支撑体12的内表面上。一组肋12.1沿着支撑体12的外表面均匀地布置。
图6和图7示出了壳10的部分剖视图,其中中心废物收集区域20的壁具有不平坦的式样。
图8是壳10的俯视图,它进一步示出了通气单元34相对于进出孔38的不同布置位置(与图1和2比较)。
图9是安装好的、壳状废物处理装置的三维投影图。
图10是前述棘齿状配合的另一种布置。在图10中,致动器30为可后退滑梭56,它与操作柄48连接。
可后退滑梭56具有连接滑梭56、棘爪52和操作柄46的线缆48;棘爪52能够与圆盘14的斜齿42配合。
滑梭56还能够与弹簧50连接,弹簧的一端由支撑体12支撑。
棘爪52为钩件,所述的钩件能够与斜齿42接合。
在应用中,对操作柄46施加拉力,拉动线缆48,这样使得棘爪52从一个斜齿42移动到另一个斜齿上,与此同时,弹簧50提供相反拉力,这样当放开操作柄46时把棘爪52返回到初始位置。(可以在另一侧提供弹簧并且由此提供推力)。
一般来讲根据本发明的废物处理装置适于处理各种废物,包括人、畜的排泄物、家居废物、以及农业、医药和/或工业废物和废品。
例如,本装置适于用在免冲厕所系统中,还可以用于处理危险的医药废物和废品,如侵染了HIV血液的废弃医用衣物和注射器等器械。
通常使用这种壳状废物处理装置10的用户通过泄槽26排泄废物,从而废物堆积在圆盘14的环形平坦表面16上。用户这时可以使用与圆盘14棘齿配合的致动器30(见图1和2,或图10和11中的46),由于所述的致动器30位于非常靠近泄槽26的位置,用户能够转动支撑体12上的圆盘14,从而使得废物沿着平坦表面分布。
随着向其中堆积了越来越多的废物并且每次堆积废物时都反复转动圆盘14;由于偏导件22固定地安装成与圆盘14的表面16接触,废物相对于偏导件22收集起来并且堆积在那里。偏导件相对于圆盘14表面的外沿呈钝角,这就导致堆积的废物被导向废物收集区域20中。
当圆盘具有两个平坦表面16.1和16.2时,外部偏导件22.1把堆积的废物从最上面的平坦表面16.1导入到靠下一些的表面16.2上,随后内部偏导件22.2把废物导入收集区域20中。这时每个表面具有与之对应的偏导件。
收集废物堆积物的接收器单元可分离地支撑在收集区域20中,从而把导入的废物收集起来。在装置盖部的上面限定了进出孔38,它使得用户能够接触到收集区域20,从而取走收集在接收器单元中的废物并且在收集区域中放进新的接收器单元。
通气单元包括导管、通气管34和排气扇36,它们产生空气流动,从而提供想要的干燥效果,并且能够去除细菌、空气中生长的微生物以及其它的一些有害元素,这包括装置中废物堆积物所产生的异味。
适于以这里所描述的和附图中所示出的形式使用废物处理装置,或者可以把它安装在任何适当的表面上。如果壳10用来处理人类排泄物,那么可以很方便地把壳10安装在挖出的坑上。肋12.1给壳的体12提供刚性。壳的顶表面暴露出来。
附图标记
10 壳
12 支撑体
12.1 肋
14 圆盘
16 平坦表面
16.1 外部平坦表面
16.2 内部平坦表面
18 孔
20 废物收集区域
22 偏导件
22.1 外部偏导件
22.2 内部偏导件
24 盖部
26 泄槽
28 碗状件
30 致动器
32 壁
34 通气单元
36 风扇
38 进出孔
40 遮蔽件
42 斜齿
44 -
46 操作柄
48 线缆
50 弹簧
52 棘爪
56 可后退滑梭