固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置.pdf

本发明涉及一种解决人体粪便排泄污染环境、传播疾病、损害身体健康的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置。技术方案包括固液分离器、半固体物整理机、二次固液分离螺旋泵、尿液处理箱、微波灭菌干燥仓、干燥物储存箱、除臭曝气塔。在人体粪便离体后，快速杀菌、除臭、干燥，使粪便在短时间内成为无菌无味的干颗粒。可以做为肥料使用。其效果是从源头防止病菌的传播，解决粪便污染问题。本装置体积小、重量轻、能耗低，可以在任何场合运用。除固定地点外，更适合人员运载交通工具，如客运列车、客运长途汽车、客运轮船上安装使用。

1.   一种固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，包括便器粪便下落口(1)的外侧安装上部单极磁力除垢器(2)，尿液管道(10)的外侧安装下部单极磁力除垢器(9)，与便器粪便下落口(1)相通的固液分离器(3)，在固液分离器(3)下面相连接的半固体物整理器(8)和尿液处理箱(14)，在半固体物整理器(8)的下面相连接的二次固液分离螺旋泵(11)，二次固液分离螺旋泵(11)的固体物挤出口(40)伸入微波灭菌干燥仓(26)仓内，与微波灭菌干燥仓(26)并排连接的干燥物储存箱(29)，干燥物输送泵(33)的干燥物进口(31)在微波灭菌干燥仓(26)的底部，干燥物出口(32)在干燥物储存箱(29)的底部，除臭曝气塔(23)通过恶臭气体管道(20)与固液分离器(3)的污染气体出口(19)相通，通过真空泵(24)与微波灭菌干燥仓(26)的恶臭气体出口(25)相通，其特征在于：
a、便器粪便下落口(1)的外侧安装上部单极磁力除垢器(2)，尿液管道(10)的外侧安装下部单极磁力除垢器(9)，便器粪便下落口与固液分离器(3)的内腔体(59)相通，重力阀门(5)的上面设有过滤孔圈(34)，过滤孔圈(34)的外部安装环形反冲洗器(4)；
b、二次固液分离螺旋泵(11)的下部为液体漏板(35)，固体物挤出口(40)伸入微波灭菌干燥仓(26)仓内，液体漏板(35)和尿液处理箱(14)中的细过滤网下面均安装棒形反冲洗器(12)，尿液处理箱(14)中设有杀菌除臭器(18)；
c、微波杀菌干燥仓(26)仓内设有微波磁控管(27)，设有旋转搅拌器(28)，微波杀菌干燥仓(26)与干燥物储存箱(29)并排连接，干燥物储存箱(29)设有带活动接头(57)的干燥物输送管(30)，设有干燥物替换箱(56)；
d、除臭曝气塔(23)设有紫外光发射管(22)。

2.   根据权利要求1所述的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，其特征在于：固液分离器(3)包括内腔体(59)、外腔体(60)、内腔体(59)的上部设有污浊气体出口(19)与恶臭气体管道(20)相通，下部设有固体物出口(6)与半固体整理器(8)相通，外腔体(60)下部设有液体出口(7)，通过液体管道(10)与尿液处理箱(14)相通。

3.   根据权利要求1所述的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，其特征在于：环形反冲洗器(4)和棒形反冲洗器(12)与高压水泵(13)相通，高压水泵(13)的进水口设在泵液处理箱(14)的中部1/2位置。

4.   根据权利要求1所述的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，其特征在于：二次固液分离螺旋泵(11)由螺旋泵外壳(39)，螺旋泵入口(38)，液体漏板(35)，固体物挤出口(40)、螺旋片(41)、螺旋杆(42)构成。

5.   根据权利要求1所述的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，其特征在于：半固物整理器(8)由整理器外壳(48)、污物入口(49)、污物出口(50)、中轴轴承(51)、整理齿(52)、整理球(53)、支撑架(54)中轴(55)构成。

6.   根据权利要求1所述的固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，其特征在于：除臭曝气塔(23)由曝气塔外壳(46)、进气孔(47)、紫外光发射管(22)、微孔曝气帽(21)构成，进气孔(47)、通过恶臭气体管道(20)与固液分离器(3)相通，通过真空泵(24)与微波灭菌干燥仓(26)相通。

固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置
技术领域
一种固液污物粪便快速分解灭菌干燥处理装置，属环境卫生保护设施技术领域。
技术背景
目前，我国的人员运载工具如客运列车、长途客运汽车、客运轮船等人体粪便大部分还在自然排放。给铁路两侧、公路两侧和江河湖海造成的污染极为严重。资料表明：全国共有旅客列车4万列，厕所约120万个；客船总量100万艘，厕所至少200万个；长途客车655万辆，有厕所的不足20％，[《国际医学寄生虫病杂志》，2006，33(2)：110-12]。如此巨大数量的粪便日夜不停地排向人类生存的环境，给人类带来的危害是显而易见的。如不治理，后患无穷。一旦发生传染病爆发流行很难得到控制。
我国人口多，粪便总量大，人员运载工具粪便处理方式落后。较发达国家对客运列车、客运汽车、轮船以及人员密集场所公厕等粪便的处理，多已采取集便箱收集，再用专门吸污车运往指定场所集中处理。而这些较先进的粪便处理方式并不一定适合我国的国情。较发达国家所构建的由收集、运输、卸污、接收，二次处理一整套系统很复杂、投资巨大、建设周期长、设备技术管理也有一定难度。所以这一经验不可照搬。
本发明的目的就是提供一种既能解决实际问题，防止粪便污染，又安装简便、操作容易，节省投资的环卫装置。在人体粪便离体后没有发生任何污染的最佳时机即快速进行杀菌、消毒、灭卵和除臭，使粪便在短时间内成为无菌、无味的干颗粒。
本发明的优越性在于：
1、从根本上解决人员运载工具粪便污染问题。粪便排出即彻底处理，杜绝病菌、病毒繁殖和传播的可能性。
2、符合国家对污染物减量化处理的要求，大大缩小了粪便的体积，减轻了粪便的重量，降低集中运输的费用。
3、粪便干颗粒可成为有机肥料的基料，创造再生价值，变废为宝，变害为利。
4、装置体积小，重量轻，安装方便，适应面广，运行费用、维修费用很低。
5、可以为国家节约为处理粪便而投入的大量资金。
固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，可以安装在人员运载工具上使用，如：客运列车、客运长途汽车、客运轮船、军事舰艇、军队汽车等；也可以在固定场合使用，如：宾馆、机关、学校、医院、公厕、部队驻地等。
发明内容
本发明提供了一种在人体粪便离体后随即进行无害化处理的环保装置。即没有发生污染的情况下，迅速进行杀卵、灭菌、除臭，使粪便在短时间内成为无菌、无味的干颗粒。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
所述固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，它包括固液分离器、半固体物整理机、二次固液分离螺旋泵、尿液处理箱、微波灭菌干燥仓、干燥物储存箱和除臭曝气塔。
所述固液分离器为双层筒形，分内腔体和外腔体两部分。包括固液分离器外壳、内腔体、外腔体、过滤孔圈、环形反冲洗器、重力阀门、固体物腔、固体物出口、液体出口。内腔体与便器粪便下落口相接通，内腔体中部有一重力阀门，重力阀门上部的内腔体壁布满一圈过滤孔，粪便和冲洗水落入内腔体后，被重力阀门挡住，液体由过滤孔圈流入外腔体内，通过液体管道进入尿液处理箱。经初步过滤后的半固体物重力阀门打开后进入固体物腔，落入半固体物整理机。过滤孔圈的外侧一面装有环形反冲洗器，定时对过滤孔圈进行反冲洗，以保持过滤孔圈不被堵塞。
所述半固体物整理机，包括整理机外壳，污物入口、污物出口、中轴轴承、中轴、整理齿、整理球、支撑架。半固体物整理机将进入机体内的半固体物加以整理，把其中非粪便物质如妇女卫生巾、报纸、香烟盒之类加以整理处理。
所述二次固液分离螺旋泵，包括螺旋泵外壳、螺旋泵入口、螺旋杆、螺旋片、液体漏板、固体物挤出口。螺旋泵入口与半固体物整理机下出口相接，将进入泵内经过整理后的半固体物进行二次固液分离。通过螺旋泵的挤压作用，使半固体物中的液体再次分离出来，被挤压出的液体经液体漏板进入尿液处理箱，被挤压后的固体物由固体物挤出口进入微波灭菌干燥仓。
所述尿液处理箱包括箱体、细过滤网、棒式反冲洗器、高压水泵、阀门、液体排放孔、杀菌除臭器。从固液分离器和二次固液分离螺旋泵进入尿液处理箱的液体中仍含有少量粪便残渣，尿液处理箱上部安装的细过滤网进行再次过滤。粪便残渣经阀门进入微波灭菌干燥仓。再次过滤后的液体由安装在箱内的杀菌除臭器进行杀菌除臭处理。杀菌除臭后的液体由高压水泵定时抽出做为反冲洗水再利用。多余的液体到达排放孔标位时即自动排放。
所述微波灭菌干燥仓包括仓体外壳、真空泵、微波磁控管、旋转搅拌器、干颗粒输送泵。从螺旋泵挤出口进入微波灭菌干燥仓中的半固体物，落在旋转搅拌器上，旋转搅拌器的旋转齿头、旋转齿杆和旋转盘快速旋转，使粪便中的细菌完全暴露在灭活的状态中，微波灭菌干燥仓内壁形状为抛物线形，成为聚焦型的微波加热腔。微波磁控管发射的微波能在腔内负压状态下，迅速杀灭粪便中的病毒细菌，并使粪便中的水份快速蒸发而成为干颗粒。蒸发出来的汽体由真空泵抽入除臭曝气塔，干燥后的粪便干颗粒由干燥物输送泵输送到干燥物储存箱。
所述干燥物储存箱包括箱体、干燥物输送泵出口、干燥物输送管、干燥物替换箱。粪便干颗粒通过干燥物输送泵出口进入干燥物输送管，由输送管出口进入干燥物替换箱内，待干燥物装满后取出替换箱，换上空的替换箱。
所述除臭曝气塔包括塔外壳、进气孔、紫外光发射管、微孔曝气帽。固液分离器中的污浊气体和微波灭菌干燥仓中的恶臭气体，通过恶臭气体管道进入除臭曝气塔中，经紫外光发射管对恶臭气体进行照射净化处理。在大量携能光量子的轰下，恶臭物质分子的结合键断裂而分解。使恶臭气体中的主要成份硫化氢和氨的浓度降低，达到排放标准。通过微孔曝气帽排放。
在便器粪便下落口管外和液体管道外分别安装上部、下部单极磁力除垢器，促使尿液和污水产生电动势，互相排斥和分离，避免尿液和污水在固液分离器内壁和尿液处理箱内壁结垢。
本发明固液污物粪便快速分解灭菌干燥环卫处理装置，对人体粪便处理后的最终产物为三部分：一是灭菌除臭后的气体，达到排放要求，对大气没有污染；二是灭菌除臭后的尿液污水，可以用来进行反冲洗使用，也可以安全排放；三是灭菌除臭干燥后的粪便干颗粒，可以回收利用，做为有机肥的基料创造价值。三部分产物均无菌无害，对人类健康和生态环境不会带来不利影响。
附图说明
图1为本发明整体结构安装示意图；
图2为固液分离器结构示意图；
图3为二次固液分离螺旋泵结构示意图；
图4为旋转搅拌器结构示意图；
图5为除臭曝气塔结构示意图；
图6为半固体物整理器结构示意图。
对各幅附图中的标示说明如下：(1)便器粪便下落口；(2)上部单极磁力除垢器；(3)固液分离器；(4)环形反冲洗器；(5)重力阀门；(6)固体物出口；(7)液体出口；(8)半固体物整理器；(9)下部单极磁力除垢器；(10)液体管道；(11)二次固液分离螺旋泵；(12)棒形反冲洗器；(13)高压水泵；(14)尿液处理箱；(15)细过滤网；(16)液体排放孔；(17)阀门；(18)杀菌除臭器；(19)污浊气体出口；(20)恶臭气体管道；(21)微孔曝气帽；(22)紫外光发射管；(23)除臭曝气塔；(24)真空泵；(25)恶臭气体出口；(26)微波灭菌干燥仓；(27)微波磁控管；(28)旋转搅拌器；(29)干燥物储存箱；(30)干燥物输送管；(31)干燥物进口；(32)干燥物出口；(33)干燥物输送泵；(34)过滤孔圈；(35)液体漏板；(36)固液分离器外壳；(37)固体物腔；(38)螺旋泵入口；(39)螺旋泵外壳；(40)固体物挤出口；(41)螺旋片；(42)螺旋杆；(43)旋转齿头；(44)旋转齿杆；(45)旋转盘；(46)曝气塔外壳；(47)进气孔；(48)整理器外壳；(49)污物入口；(50)污物出口；(51)中轴轴承；(52)整理齿；(53)整理球；(54)支撑架；(55)中轴；(56)干燥物替换箱；(57)输送管活动接头；(58)输送管出口；(59)内腔体；(60)外腔体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明：
实施例一
如图1、图2所示：在便器粪便下落口(1)的外侧套有上部单极磁力除垢器(2)，固液分离器(3)的内腔体(59)与便器粪便下落口(1)相通，内腔体(59)中部装有重力阀门(5)，重力阀门(5)的上部有过滤孔圈(34)，过滤孔圈(34)外侧安装环形反冲洗器(4)，重力阀门(5)的下面为固体物腔(37)，固体物腔(37)下面有固体物出口(6)，外壳体(36)的外腔体(60)的底部有液体出口(7)。
实施例二
在实施例一的基础上，如图1、图6所示，半固体物整理器(8)的污物入口(49)与固液分离器(3)的固体物出口(6)相接通，半固体物整理器(8)，由整理器外壳(48)污物入口(49)、污物出口(50)、中轴轴承(51)，整理齿(52)、整理球(53)、支撑架(54)、中轴(55)组成。
实施例三
在实施例一、例二的基础上，如图1、图3所示，二次固液分离螺旋泵(11)的入口(38)与半固体物整理器(8)的污物出口(50)相接通，二次固液分离螺旋泵(11)的由液体漏板(35)螺旋泵外壳(39)、固体物挤出口(40)、螺旋片(41)、螺旋杆(42)组成。二次固液分离螺旋泵(11)有液体漏板(35)的位置在尿液处理箱(14)的上面，有固体物挤出口(40)的一端伸入微波灭菌干燥仓(26)的上部。
实施例四
在实施例一、例二、例三的基础上，尿液处理箱(14)的上入口与二次固液分离螺旋泵(11)的液体漏板(35)相通，与固液分离器(3)的液体出口(7)经过液体管道(10)相通。液体管道(10)的外侧安装下部单极磁力除垢器(9)。尿液处理箱(14)的上部装有细过滤网(15)，细过滤网(15)呈斜状，低的一端紧靠阀门(17)，在尿液处理箱(14)上部入口处和细过滤网(15)的下部分别安装棒形反冲洗器(12)，棒形反冲洗器(12)连接高压水泵(13)的出水口，高压水泵的进水口设在尿液处理箱(14)的1/2处。液体排放孔(16)设在尿液处理箱(14)的3/4处，杀菌除臭器(18)设在尿液处理箱(14)的底部。
实施例五
在实施例一、例二、例三、例四的基础上，如图1、图4所示，微波灭菌干燥仓(26)与伸入仓内的二次固液分离螺旋泵(11)的固体物挤出口(40)相通，微波灭菌干燥仓(26)的顶部设有恶臭气体出口(25)，在微波灭菌干燥仓(26)的上部仓壁安装微波磁控管(27)，下部安装旋转搅拌器(28)，旋转搅拌器(28)由旋转齿头(43)、旋转齿杆(44)、旋转盘(45)组成。微波灭菌干燥仓(26)的底部设有干燥的输送泵(33)的干燥物进口(31)。
实施例六
在实施例五的基础上，干燥物的储存箱(29)的底部设有干燥物输送泵(33)的干燥物出口(32)，干燥物出口(32)与干燥物输送管(30)相通，干燥物输送管(30)的顶端安装输送管活动接头(57)，输送管活动接头(57)有输送管出口(58)，输送管出口(58)伸入干燥物替换箱(56)箱内。
实施例七
在实施例一、例五的基础上，如图1、图5所示，除臭曝气塔(23)的进气孔(47)通过恶臭气体管道(20)与固液分离器(3)的污浊气体出口(19)相通，除臭曝气塔(23)的进气孔(47)通过真空泵(24)与微波灭菌干燥仓(26)的恶臭气体出口(25)相通，恶臭气体曝气塔(23)的曝气塔外壳(46)的内侧安装紫外光发射管(22)，在曝气塔外壳(46)的顶端安装微孔曝气帽(21)。