一种排泄物分离装置的制作方法

阅读：评论：0

1.本发明涉及分离装置技术领域，具体而言，涉及一种排泄物分离装置。

背景技术：

2.马桶是一种卫生器具，现有的马桶主要连接下水管道，粪便、尿液等排泄物在马桶内被水冲刷进入下水管道中排走。由于生活用水也是排入下水管道中，大量的排泄物和生活用水混合后，不仅增加了污水处理的难度，增加了污水处理的能耗和处理过程中的碳排放，而且排泄物进入环境中容易造成水污染和磷危机。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种排泄物分离装置，其能够在源头上将排泄物从马桶内分离出来，排泄物不用排入下水管道和生活用污水混合，可以对排泄物单独进行收集处理，节约水资源、减缓水污染、降低污水处理难度、降低碳排放。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种排泄物分离装置，包括马桶和真空罐，马桶与真空罐之间通过输粪管连通；真空罐设有高压风机，高压风机的进风端与真空罐连通。
6.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述真空罐底部设有落料口。
7.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述真空罐底部转动设有用于遮挡落料口的挡板。
8.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述挡板设有配重块。
9.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述真空罐底部设有销轴，挡板转动设于销轴，挡板与配重块分别位于销轴的两端。
10.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述马桶设有排泄槽，马桶内部中空，马桶内部为储水腔，储水腔内设有第一水泵以及一端与第一水泵连通的排水管，排水管的另一端与输粪管均与排泄槽连通，排水管与排泄槽的连通位置高于输粪管与排泄槽的连通位置。
11.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述还包括安装箱和发酵罐，发酵罐设于安装箱内，真空罐设于安装箱，落料口位于发酵罐上方；安装箱设有与发酵罐内部连通的排风管和进风口，高压风机的排风端与排风管连通。
12.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述安装箱设有驱动电机，发酵罐内转动设有搅拌器，搅拌器与驱动电机的传动轴连接。
13.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述还包括中水桶，中水桶与发酵罐之间通过集液管连通。
14.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述发酵罐底部设有排料口和用于密封排料口的过滤盒，过滤盒与发酵罐可拆卸连接；过滤盒内设有过滤板和滤液腔，滤液腔位于过滤板下方，集液管与滤液腔连通。
15.相对于现有技术，本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
16.本发明实施例提供一种排泄物分离装置，包括马桶和真空罐，马桶与真空罐之间通过输粪管连通；真空罐设有高压风机，高压风机的进风端与真空罐连通。
17.其能够在源头上将排泄物从马桶内分离出来，排泄物不用排入下水管道和生活用污水混合，可以对排泄物单独进行收集处理，节约水资源、减缓水污染、降低污水处理难度、降低碳排放。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本发明实施例提供的排泄物分离装置安装的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的排泄物分离装置的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的马桶的结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的马桶内部的正视图；
23.图5为本发明实施例提供的安装箱一侧的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的安装箱内部的结构示意图；
25.图7为本发明实施例提供的真空罐的结构示意图；
26.图8为本发明实施例提供的真空罐的局部剖视图；
27.图9为本发明实施例提供的挡板和配重块的结构示意图；
28.图10为本发明实施例提供的发酵罐的局部剖视图；
29.图11为本发明实施例提供的过滤盒的结构示意图；
30.图12为本发明实施例提供的搅拌器的结构示意图；
31.图13为本发明实施例提供的中水桶位置的结构示意图。
32.图标：1-马桶；2-发酵罐；3-真空罐；4-输粪管；5-高压风机；6-落料口；7-排风管；8-进风口；9-挡板；10-销轴；11-配重块；12-排泄槽；13-储水腔；14-第一水泵；15-排水管；16-添水口；17-安装箱；18-驱动电机；19-搅拌器；20-盖板；21-中水桶；22-集液管；23-排料口；24-过滤盒；25-过滤板；26-滤液腔；27-三通阀；28-喷淋管；29-输水管；30-肥料桶；31-安装耳板；32-锁紧螺栓；33-开关盒；34-墙壁；35-地面。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护
的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或者竖直，而是可以稍微的倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对于“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.实施例
40.请参照图1-图13，本实施例提供一种排泄物分离装置，包括马桶1和真空罐3，马桶1与真空罐3之间通过输粪管4连通；真空罐3设有高压风机5，高压风机5的进风端与真空罐3连通，上述真空罐3底部设有落料口6。上述真空罐3底部转动设有用于遮挡落料口6的挡板9。
41.挡板9设有配重块11，真空罐3底部设有销轴10，挡板9转动设于销轴10，挡板9与配重块11分别位于销轴10的两端。如此在正常状态下，通过杠杆原理，配重块11在重力作用下往下转动并使挡板9往上转动以使挡板9抵接住真空罐3底部，如此通过挡板9将落料口6遮挡密封。
42.上述马桶1设有排泄槽12，马桶1内部中空，马桶1内部为储水腔13，储水腔13内设有第一水泵14以及一端与第一水泵14连通的排水管15，排水管15的另一端与输粪管4均与排泄槽12连通，排水管15与排泄槽12的连通位置高于输粪管4与排泄槽12的连通位置。本实施例的马桶1可设置添水口16用于朝马桶1内部的储水腔13中添加自来水。
43.上述还包括安装箱17和发酵罐2，发酵罐2设于安装箱17内，真空罐3设于安装箱17，落料口6位于发酵罐2上方；安装箱17设有与发酵罐2内部连通的排风管7和进风口8，高压风机5的排风端与排风管7连通。
44.实际使用时，可将马桶1和安装箱17安装于地面35，马桶1可安装在厕所内，安装箱17可安装在厕所外部，中间通过墙壁34隔挡；发酵罐2内可投放垫料、菌剂等用于发酵的物品充分混合，
45.当粪便、尿液等排入排泄槽12中后，启动第一水泵14，第一水泵14将储水腔13内的水通过排水管15泵入排泄槽12中用于冲洗马桶1。然后关闭第一水泵14，启动高压风机5，高压风机5将真空罐3内的空气抽出同时在真空罐3内形成负压，在负压的作用下，排泄槽12中
的水和排泄物一起被输粪管4吸入真空罐3内并掉落在挡板9上，同时在负压的作用下挡板9紧紧吸住真空罐3的底部。
46.关闭高压风机5，此时在水和排泄物的重力作用下，水和排泄物作用于挡板9并使挡板9朝下转动，此时水和排泄物可掉落进入发酵罐2内，水和排泄物与发酵罐2内的垫料、菌剂、氧气等混合并快速发酵，生活中的有机垃圾也可以一同投入发酵罐2内一起进行发酵，发酵时会产生40-70度的高温能有效杀灭病原体，寄生虫和病毒。同时将排泄物和有机垃圾分解成植物容易吸收的生物有机肥，并且消耗大量的水分并减量化，没有被消耗和蒸发的多余水分(液体肥料)通过过滤盒24流进中水桶21内，此时中水桶21内收集的是比固体肥料营养更丰富的液体肥。
47.其能够在源头上将排泄物与生活排水分离开，可以对排泄物单独进行收集处理，可以使处理后的排泄物返还土地，节约水资源、减缓水污染、降低污水处理难度、降低碳排放。
48.本技术的技术使用时用水量极少，水只是用来清洗马桶1。没有气味污染，安装箱17在室外，没有视觉刺激和心理排斥，像正常使用抽水马桶一样。处理方式简单，环保，节能，运维间隔长，用户自己就能轻松操作，不需要二次转运，不需要再集中处理。安装极其简单，无需开挖地面35，无需铺设管道，只需要在墙壁34上打孔，无需专业人士就能安装。
49.如图1-图13所示，在本发明的一些实施例中，上述安装箱17设有驱动电机18，发酵罐2内转动设有搅拌器19，搅拌器19与驱动电机18的传动轴连接。本发明通过设置驱动电机18和搅拌器19，如此可通过驱动电机18驱动搅拌器19转动，通过搅拌器19对发酵罐2内的物料进行搅拌，便于物料的发酵。
50.可选地，本实施例的安装箱17设有投料口和用于遮挡投料口的盖板20。本发明通过设置投料口和盖板20，便于添加垫料、菌剂等物体进入发酵罐2内。
51.如图1-图13所示，在本发明的一些实施例中，上述还包括中水桶21，中水桶21与发酵罐2之间通过集液管22连通。发酵罐2底部设有排料口23和用于密封排料口23的过滤盒24，过滤盒24与发酵罐2可拆卸连接；过滤盒24内设有过滤板25和滤液腔26，过滤板25可采用滤网，滤液腔26位于过滤板25下方，集液管22与滤液腔26连通。
52.可选地，本实施例的中水桶21内设有第二水泵，还包括三通阀27、喷淋管28和输水管29，输水管29的一端与第二水泵连通，输水管29的另一端与三通阀27的第一端连通；喷淋管28的一端与三通阀27的第二端连通，喷淋管28的另一端与发酵罐2连通。上述还包括肥料桶30，肥料桶30设于排料口23下方。
53.发酵罐2内没有被消耗和蒸发的多余水分(液体肥料)从发酵罐2底部的排料口23流入过滤盒24中，液体肥料经过过滤板25过滤后进入滤液腔26中，然后液体肥料通过集液管22流入中水桶21中进行收集。此时中水桶21内收集的是比固体肥料营养更丰富的液体肥。
54.正常状态下三通阀27的第一端和第二端导通，此时输水管29与喷淋管28连通，可以启动第二水泵将中水桶21中的液体肥料通过输水管29与喷淋管28泵回发酵罐2中，向发酵罐2返喷，使水分二次消耗和蒸发。而且三通阀27的第三端可连接管道，管道可置入田地，当需要将液体肥泵入田地进行施肥时，可旋转三通阀27以使三通阀27的第一端和第三端导通，可以启动第二水泵将中水桶21中的液体肥料通过输水管29泵入田地中进行施肥，最好
是50倍以上清水稀释后还田，以免造成肥力过剩。
55.本实施例的中水桶21的容积在50-90升，中水桶21大概2-4个月需要清理一次。发酵罐2中的固体肥如果只处理排泄物每6个月到一年清理一次，如果家庭产生的有机垃圾也投入，清理的频率会高一些。清理时只需要拆卸掉过滤盒24，固定肥料就会从排料口23掉落进入下方的肥料桶30中，等需要时再还田。而且可打开驱动电机18，通过驱动电机18驱动搅拌器19进行搅拌，便于发酵罐2中的固体肥掉落下来。清空的发酵罐2可以重新添加垫料、菌剂循环使用，如果不添加菌剂只添加垫料也可以发酵，只是发酵速度和有机肥品质没有添加菌剂效果好。
56.为应对北方地区的寒冷气候，可选地，本实施例的真空罐3外侧壁和输粪管4外侧壁可设置保温层和电加热带，保温层位于最外侧；挡板9外侧壁、中水桶21外侧壁、发酵罐2外侧壁均可设置保温层和电加热片，保温层位于最外侧；安装箱17可采用保温箱。保证在极端天气(-35度)条件下能正常使用。
57.可选地，本实施例的过滤盒24可设置内螺纹，过滤盒24与发酵罐2底部螺纹连接，如此便于将过滤盒24从发酵罐2上拆卸下来，也便于安装过滤盒24；还可设置两个锁紧螺栓32，过滤盒24可相对设置两个安装耳板31，通过锁紧螺栓32抵接住安装耳板31，然后锁紧螺栓32与发酵罐2底部螺纹连接，如此便于将过滤盒24固定于过滤盒24，也便于将过滤盒24从发酵罐2上拆卸下来。
58.可选地，本实施例的安装箱17可设置开关盒33，开关盒33可设置多个控制开关，控制开关分别与高压风机5、第一水泵14、第二水泵、驱动电机18相对应并分别控制各个电器的工作。
59.综上，本发明的实施例提供一种排泄物分离装置，将粪便、尿液从源头分离处理(源分离)的意义在于：
60.人类现代文明迅速发展，其中、水冲马桶就被当作是引以为豪的现代文明产物。遗憾的是，水冲马桶“卫生而不生态”,原本来自于土地的营养残留物—粪尿不能再回归土地。我们在享受各种现代文明成果给我们带来各种便利和舒适的同时，万物赖以生存的生态环境却日益恶化，资源短缺甚至殆尽。资源环境中已存在两个可以确定的因素足以导致人类在百年后走向灭亡，这就是气候变化与磷危机。前者已引起国际、国内社会的高度重视，各国正采取必要的控制、补救措施。然而，对于后者，目前是国际重视而国内坐视的局面。其实，遏制磷危机的最有效手段就是我们老祖宗在长期实践中形成的“粪尿返田”习惯。农村传统旱厕与粪尿返田习惯只是“生态而不卫生”，其生态效应该是精华，而不卫生的糟粕则可以通过技术完美解决。城市排水管网源于19世纪工业革命之时的欧洲，当时主要是基于卫生方面的考虑，以减少经饮用水传播的疾病(如、痢疾等)。从那时起，象征“现代文明”的抽水马桶以及集中式管道排水系统便一直延续至今，成为当今城市发展的一种普遍排水模式。然而，这种“一冲了之”的“现代文明”在强调可持续发展、生态文明建设的今天显得有些，因为我们祖先“食物来自于土地，排泄物回归土地”的这一生活习惯在现在看来恰恰是一种朴素的生态循环，已被国内外有识之士誉为“原生态文明”。当前主流集中式排水系统加剧了水危机、磷危机甚至是能源危机。
61.与此同时，这种“现代文明”方式也增加了环境风险，增加了基础建设投资以及维护费用与运行能耗。研究表明，传统的污水处理模式运行能耗高达50-100kw
·
h/(人
·
a)，
这显得“现代文明”是一种不可持续的生活方式。对此，“现代文明”下的集中式排水方式在其可持续性以及生态效益方面日益受到学者们的质疑，以至于以源分离为主的分散式生态排水方式重获新生，所谓源分离就是在源头上将排泄物与生活排水分开。不仅可最大限度地恢复粪尿返田的原生态文明习惯，亦可节约水资源、减缓水污染状况、降低污水处理程度、实现碳减排。
62.源分离产生的直接生态环境效应是可有效截留、分离粪便和尿液所含磷等营养元素，使之尽可能返回它们的“娘家”—土地。此外，直接生态环境效应还包括水资源节约和水污染减缓等方面内容。源分离产生间接环境效益是降低污水处理程度，以及由此导致的能耗降低和碳减排问题。
63.源分离最主要的目的就是实现粪尿无害化处理以及对其中氮、磷、钾等有用资源的原生态回归。在磷矿资源日益匮乏的情况下，源分离的作用和目的显而易见。权威研究显示，如果维持全球农业生产对化肥3％的年增长量需要，目前全球剩余磷矿产资源已达不到再供人类使用100年的预期，最多仅够再维持50年左右的时间。源分离另一个显著生态环境效应是对水资源的节约，主要节约的是冲厕水。现代城市民用建筑一般很少、甚至没有中水系统，冲厕水即市政自来水，约占居家总用水量的30％。我们设计的马桶1用水量是传统马桶的3％，是现代节水马桶的5％,每次用水量300ml左右。如果能在源头以源分离方式将尿液和粪便分离、单独回收，生活污水中80％以上的氮和50％的磷则因此减少，可大大降低污水处理厂氮、磷处理压力，即使是非截流污水直接进入水体亦可减少相应氮、磷负荷，也能减缓黑臭水发生的概率。如果实施源分离计划，粪、尿则不再混合进入生活污水，使污水一下变得“干净”起来，实际上变成了灰水(即优质杂排水)。若实行源分离隔离粪、尿并单独处理，污水中的氮、磷、有机物负荷分别减少97％、90％和59％。这就是说，实施粪、尿源分离后三级污水处理工艺显得有些“多余”，只用一级处理甚至湿地处理，便可解决灰水中剩余近40％的有机物，氮、磷的去除则根本没有必要。另一方面可以降低污水处理能耗与碳排放。源分离其实是基于中华民族五千年原生态文明习惯，是对粪尿返田之营养物朴素循环的现代诠释。源分离带来的生态环境效应作用明显，不仅可以最大程度地恢复农耕文明，最大限度地遏制不可再生的磷资源的匮乏速度，而且还可节约水资源、有效抑制水污染状况。进言之，粪尿源分离对于污水还能大大降低污水处理的程度，有效减少污水处理能耗并实现碳减排。
64.将有机垃圾从源头分离(源分离)就地处理的意义：
65.有机垃圾指日常生活垃圾中可分解的有机物质部分。有机垃圾包括食物残渣、菜根、菜叶，动物蹄、角、瓜皮、果屑、蛋壳、鱼鳞、蛋壳、毛发、植物枝干、树叶、杂草、动物尸体、牲畜粪便等。占垃圾总量的50％以上。有机垃圾有两大来源：园林垃圾和厨余垃圾。有机垃圾具有易腐烂、热值低、有机质含量丰富等特点，如果不从源头分离出来常规的填埋和焚烧难以妥善处理，运输还会造成二次污染。如果把50％有机垃圾从源头分离出来就地处理，再把30％能回收利用的垃圾回收利用，最后只剩下20％的垃圾需要填埋，节约了大量的土地，避免了填埋时渗液造成的环境污染风险。有机垃圾容易腐烂，有时还含病原微生物。在卫生学和流行病学方面的危害性较大，但含氮磷、钾等成分较丰富，因此常利用高温堆肥法处理，它不仅能杀死病原微生物、各种农业害虫及杂草种籽，还能使有机垃圾腐熟分解，易被植物吸收利用。
66.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。
67.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，本技术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技术内。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。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种排泄物分离装置，其特征在于：包括马桶和真空罐，所述马桶与所述真空罐之间通过输粪管连通；所述真空罐设有高压风机，所述高压风机的进风端与所述真空罐连通。2.根据权利要求1所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述真空罐底部设有落料口。3.根据权利要求2所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述真空罐底部转动设有用于遮挡所述落料口的挡板。4.根据权利要求3所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述挡板设有配重块。5.根据权利要求4所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述真空罐底部设有销轴，所述挡板转动设于所述销轴，所述挡板与所述配重块分别位于所述销轴的两端。6.根据权利要求1所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述马桶设有排泄槽，所述马桶内部中空，所述马桶内部为储水腔，所述储水腔内设有第一水泵以及一端与所述第一水泵连通的排水管，所述排水管的另一端与所述输粪管均与所述排泄槽连通，所述排水管与所述排泄槽的连通位置高于所述输粪管与所述排泄槽的连通位置。7.根据权利要求2所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：还包括安装箱和发酵罐，所述发酵罐设于所述安装箱内，所述真空罐设于所述安装箱，所述落料口位于所述发酵罐上方；所述安装箱设有与所述发酵罐内部连通的排风管和进风口，所述高压风机的排风端与所述排风管连通。8.根据权利要求7所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述安装箱设有驱动电机，所述发酵罐内转动设有搅拌器，所述搅拌器与所述驱动电机的传动轴连接。9.根据权利要求7所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：还包括中水桶，所述中水桶与所述发酵罐之间通过集液管连通。10.根据权利要求9所述的一种排泄物分离装置，其特征在于：所述发酵罐底部设有排料口和用于密封所述排料口的过滤盒，所述过滤盒与所述发酵罐可拆卸连接；所述过滤盒内设有过滤板和滤液腔，所述滤液腔位于所述过滤板下方，所述集液管与所述滤液腔连通。

技术总结

本发明提出了一种排泄物分离装置，涉及分离装置技术领域。一种排泄物分离装置，包括马桶和真空罐，马桶与真空罐之间通过输粪管连通；真空罐设有高压风机，高压风机的进风端与真空罐连通。采用本发明，其能够在源头上将排泄物从马桶内分离出来，排泄物不用排入下水管道和生活用污水混合，可以对排泄物单独进行收集处理，节约水资源、减缓水污染、降低污水处理难度、降低碳排放。降低碳排放。降低碳排放。