一种基于粪便源分离的营养物质原位回收生态厕所装置
本发明一种基于粪便源分离的营养物质原位回收生态厕所装置，利用粪便、尿液源分离系统分别收集大便和尿液；大便在真空抽吸系统的作用下被输送至堆肥反应器进行微生物转化，以实现粪便的无害化、资源化，最终产物为高品质的有机肥；尿液采用膜分离的方法进行处理并同步回收水资源，处理水经脱色、消毒后用于大便冲洗、粪便堆肥混合物料的含水率调控，采用磷酸铵镁沉淀法对浓缩液进行氮磷营养元素回收并生产鸟粪石；真空抽吸设备的应用在确保厕所干净卫生的条件下，实现了生态厕所冲洗水的零消耗。本发明装置适用于景点、城市街道等分散式的人员密集、如厕需求大的场合，对于新建或者改扩建的厕所均适用。
发明专利
CN201810111961.8
2018-02-05
CN108442478A
2018-08-24
E03D9/00(2006.01)I
西安科技大学
任武昂;金鹏康
710055 陕西省西安市雁塔路58号
西安智大知识产权代理事务所 61215
段俊涛
陕西;61
1.一种基于粪便源分离的营养物质原位回收生态厕所装置，包括粪便源分离系统、粪便资源化处置系统以及尿液处理与资源回收系统，其特征在于：所述粪便源分离系统包括由尿液收集区(1‑1)、粪便收集区(1‑2)、大便冲洗装置(1‑3)和尿液冲洗装置(1‑4)构成的分离便器(1)，冲洗水管路上设置电磁阀一(2‑1)和(2‑2)分别控制大便冲洗装置(1‑3)和尿液冲洗装置(1‑5)的高压冲洗水供给；粪便收集区(1‑2)内的大便由设置真空抽吸阀(3‑1)的真空管路输送至真空转换腔(9)，在真空转换腔(9)设有液位传感器(9‑1)和污泥浓度计(9‑2)，真空转换腔(9)通过设有电磁阀三(10)的真空管路与真空罐(8)相连，真空罐(8)与真空泵(7)相接；尿液收集区(1‑1)内的尿液通过设有控制阀(5)的自流管路输送至尿液存储填料床(13)；所述粪便资源化处置系统的主体装置为与真空转换腔(9)通过管路相连的粪便资源化处置设备(12)，连接管路末端与粪便输入口(12‑13)之间设有电动插板阀(11)，倒Y型导流板(12‑14)位于粪便输入口(12‑13)内部，倒Y型导流板(12‑14)上连接有控制其在水平方向移动的滑动导杆(12‑15)，滑动导杆(12‑15)的末端设有齿型导杆(12‑17)，齿轮杆(12‑18)与齿型导杆(12‑17)在铅锤方向啮合，驱动电机(12‑19)用于驱动齿轮杆(12‑18)的转动，倒Y型导流板(12‑14)下方设有反应仓物料导板(12‑16)；粪便自输入口(12‑13)进入装置，由倒Y型导流板(12‑14)和反应仓物料导板(12‑16)的作用下进入两组并联的圆柱形的反应仓(12‑5)，仓体内部设置有带螺旋输送型搅拌桨(12‑2)的搅拌轴(12‑1)，搅拌轴(12‑1)的一端通过固定轴承(12‑3)设置在反应仓(12‑5)上，另外一端伸出反应仓(12‑5)并与连接驱动装置(12‑4)，反应仓(12‑5)的顶部连接碳源基质填充口(12‑11)和通气管(12‑6)，侧方底部下部设置有腐熟物料卸载口(12‑12)，通气管(12‑6)出口设置轴流通风机(12‑7)，通气管(12‑6)下方设有湿度传感器(12‑20)，反应仓(12‑5)轴线方向顶部设置若干高压喷水器(12‑8)，两组反应仓(12‑5)固定在支座(12‑10)上，并位于箱体中；所述尿液处理与资源回收系统包括尿液存储填料床(13)，其内部设有填料层(14)，底部设置电动排污阀(15)，尿液存储填料床(13)内的源分离尿液经管道提升泵(16)加压依次进入一级微滤设备(17)、二级微滤设备(18)、高压泵(19)和两组并联的RO膜元件(20)，经RO膜元件(20)分离的净水从脱色消毒反应器(21)的下部进入，出水经提升泵(23)加压后进入再生水压力储罐(24)备用，再生水压力储罐(24)内的冲洗水通过高压输水管路，由电磁阀一(2‑1)、电磁阀二(2‑2)和电磁阀五(35)分别控制进行厕位冲洗和粪便资源化设备物料含水率调节，臭氧发生器(22)所产生的臭氧经脱色消毒反应器(21)底部的扩散装置与净水进行混匀、消毒、脱色反应；经RO膜元件(20)分离的浓水经电磁阀六(25‑1)和电磁阀七(25‑2)控制进入两个独立储存空间的水解反应器(26‑1)和水解反应器(26‑2)，每个储存空间内设置有浮球式液位计(27)，水解后的浓液分别流经电磁阀八(28‑1)和电磁阀九(28‑2)后，输送至带螺旋搅拌器(30)的鸟粪石结晶反应器(29)，鸟粪石结晶反应器(29)上设有固体药剂定量投加设备(31)，结晶产物由鸟粪石结晶反应器(29)底部排入微孔转鼓筛滤设备(32)对产物进行回收；鸟粪石结晶反应器(29)内上清液进入慢速渗滤系统(33)，由慢速渗滤系统(33)底部收集的处理水经过管道泵(34)加压后，输送至尿液存储填料床(13)内。