淨化家用廢水的系統的製作方法
2023-12-05 00:48:01 1
專利名稱：淨化家用廢水的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及家用廢水的淨化。具體來說，本發明提供一種方法和系統，用來淨化來自一個建築物或多達幾百戶的建築物群的廢水，這種淨化在消除了可生物降解的固體的同時，足以衝洗衛生間，並且可使處理過的多餘的水進入可利用的排水管道。
背景技術：
幾乎所有的現有技術廢水淨化系統都要求或遲或早地關閉該系統以便可以處理還未完全處理好的並且在處理容器中積累的殘渣。大型的都市處理廠具有完成這項任務的設備和人員。然而，用於單個家庭或幾個家庭的小型系統得到幾乎能完全除去有機固體廢物的設備的良好服務，因此不需要這種服務。
眾所周知，環境保護規則變得越來越嚴格，並且合法地處理廢物，不管是固體的、液體的、或者甚致於是氣體的，都變得越來越困難和昂貴。
公知的是，在汙水分解期間除了要產生二氧化碳和微量其它氣體以外，還要產生甲烷。一般來說，分解每千克汙水可得到0.35m2甲烷。在美國，由牛產生並通過它們的消化系統排出體外的甲烷都被認為是一種環境公害，國會已投入資金進行研究，看看對此可以作點什麼(如果可能的話)。令人感到興趣的是，和其它常用的可燃性氣體相比(除氫氣外)，甲烷具有較高的熱值。然而，在幾乎所有的現有技術系統中，產生的甲烷都排放到大氣中，產生討厭的味道。在某些地區，城市規則禁止排放這種氣體。
在以下美國專利4172034(Carlsson等人)、4812237(Cawley)、5114586(Hunphrey)、和5342523(Kuwashima)中公開了處理家用廢水的方法和設備。
Carlsson公開了一種設備，它在容易流動的稀漿中操作，稀漿中的乾燥固體含量在1-15％之間，最好為5-10％。這種稀釋的漿不必要地延長了在充氣的反應器中實現需氧降解的時間；然而，Carlsson的設備具有結構緊湊的優點。
Humphrey公開了一種複雜的衛生系統，它設有許多容器，其中的5個容器具有多個進氣口。由於總的空氣消耗很大，所以必須安裝大型吹風機或壓縮機，導致很高的運行成本，並且存在噪聲抑制問題。在Humphrey系統中碰到的另一個困難是要在居民樓中為上述所有這些系統部件尋找空間。
Cawley描述並尋求保護一種淨化和循環家用廢水的方法，它包括如下步驟(a)從家用廚房源收集第一廢水流；(b)在第一化糞池中厭氧浸提所述第一廢水流；(c)從家用洗滌、沐浴源收集第二廢水流；(d)匯總來自步驟(b)、(C)、(h)的水；(e)在第二化糞池中厭氧浸提來自步驟(d)的水；(f)在一生物砂濾器上方並在有氧條件下抽吸來自步驟(e)的水；(g)通過一個超濾器抽吸來自步驟(f)的水，從而使經生物過濾的水分離成一個保持流和一個滲透流；(h)把所述的保持流返回到步驟；(i)消毒所述的滲透流；(j)把所述的消毒的滲透流的第一部分返回到家用洗滌沐浴設施；(k)把所述的消毒的滲透流的第二部分分離成低鹽部分和高鹽部分；(l)把所述低鹽部分返回到家用廚房；和(m)處理所述的高鹽部分。
Kuwashima建議使用一對分離器罐來交替地分離漂浮的或沉澱物質；把有機物輸送到第三罐以便進行有氧分解。這種設備缺少用於粉碎大的固體成小的顆粒以有效分解的裝置。
發明的公開考慮到本領域的這種狀態，本發明的目的之一是克服現有技術的小規模廢水處理系統的缺點，提供一種系統和方法，該系統和方法可在內部將有機固體廢物消除到如下的程度在正常使用情況下，在10年運行期間內不需要手工處理殘留物(如果有的話)。
本發明的另一個目的是減小設有這種系統的建築物內家庭的耗水量。這種減小不僅反映在水費上，而且反映在較低的汙水處理費上，因為汙水處理費通常是按水費的一定比例計算的。
本發明的第三個目的是消除向大氣排放甲烷引起的公害，並且通過利用在分解過程產生的氣體作為燃料去推動在本系統中使用的至少一個泵以減小能耗費用。
本發明實現了上述目的，為此本發明提供一種用於處理和淨化家用廢水的系統，該系統可消除在所述的系統的內部的有機固體廢物，包括用於分開收集一個居民單元的汙水的第一汙水組分和第二汙水組分的裝置，所述的第一汙水組分包括衛生間汙水，第二汙水組分包含浴池、衝淋、洗手盆、洗衣間、和廚房地漏的汙水等；第一和第二兩用容器，每個容器具有至少一個入口和至少一個出口，對於每個容器進行安排，以使在所述的容器之一接收所述的第一汙水組分並用作收集器和沉降罐期間另一個容器作為厭氧反應容器，作為厭氧反應容器的容器完成分解過程，在此分解過程期間包含在其中的稀漿的體積通過轉換成肥料和氣體而極大地減小，在每個所述的容器的頂部提供一個氣體出口用來收集氣體；第一閥裝置，用於引導第一汙水組分至當前正作為收集器和沉降罐使用的兩用容器，並且用於隔離其餘的一個兩用容器以轉換第一汙水組分使所述的另一個兩用容器作為厭氧反應容器工作；至少一個有氧反應容器，對其進行連接，使其可接收來自所述的收集器和沉降罐的包含漂浮的有機固體廢物的液體稀漿，其中的固體廢物維持在約15-35％，反應完成的溫度在-6℃至92℃，這時的稀漿仍維持在可流動組分狀態；和所述的有氧反應容器相連的至少一個曝氣設備，用於氧化所述的稀漿；第一泵裝置，至少部分地由在所述的厭氧反應容器中產生的氣體驅動，用於反覆地驅動所述稀漿從所述的有氧反應容器穿過所述的曝氣設備，以維持所述的有氧反應容器中的氧氣水平至少為1p.p.m；一個分離和沉降容器，用於從所述的有氧反應容器接收經充氣的或生物有氧反應的稀漿；第一過濾出口，用於從所述的分離容器排放淨化後的水；第二出口裝置，用於從所述的分離和沉降容器抽吸沉降的稀漿顆粒到所述的兩用的收集器和沉降罐；下存儲容器，接收所述的第二汙水組分；上存儲容器，為廁所提供衝洗水；第二泵裝置，把所述的第二汙水組分自所述的下存儲容器傳送至所述的上存儲容器。
在本發明的另一個實施例中，提供一種處理和淨化系統，其中所述的上存儲容器設有一個第一盛水容器，它具有一個開通的上緣，在上緣的上方有在所述的容器內的水上漂浮的泡沫狀物和從這裡溢出的水一道在流動，然後使用所述的溢出的水和所述的泡沫狀物衝洗衛生間。
下面還將描述本發明的另外一些實施例。
本發明還提供一種用於處理和淨化家用廢水並且消除所述的系統內的有機固體廢物的方法，包括a、分別收集居民單元的衛生間汙水的第一汙水組分，和浴池、衝淋、洗手盆、洗衣間、和廚房地漏的汙水的第二汙水組分；b、設置第一和第二兩用容器，每個容器具有至少一個入口和一個出口，對於每個容器進行安排，以使在所述的容器之一接收所述的第一汙水組分並用作收集器和沉降罐期間另一個容器作為厭氧反應容器工作，作為厭氧反應容器工作的這個容器完成分解過程，在此分解過程期間包含在其中的稀漿的體積通過轉換成肥料和氣體而極大地減小，在每個所述的容器的頂部提供一個氣體出口用來收集氣體；c、設置第一閥裝置，用於引導第一汙水組分至正作為收集器和沉降罐使用的兩用容器，並且用於隔離其餘的一個兩用容器以轉換第一汙水組分使所述的另一個兩用容器成為厭氧反應容器工作；d、設置至少一個有氧反應容器，對其進行連接，使其可接收來自所述的收集器和沉降罐的包含漂浮的有機固體廢物的液體稀漿，其中的固體廢物維持在約15-35％，反應完成的溫度在-6℃至92℃，這時的稀漿仍維持在可流動組分狀態；e、設置和所述的有氧反應容器相連的至少一個曝氣設備，用於氧化所述的稀漿；f、設置第一泵裝置，至少部分地由在所述的厭氧反應容器中產生的氣體驅動，用於反覆地驅動所述的稀漿自所述的有氧反應容器穿過所述的曝氣設備，以維持所述的有氧反應容器中的氧氣水平至少為1p.p.m；
g、設置一個分離和沉降容器，用於從所述的有氧反應容器接收經充氣的或生物有氧反應的稀漿；所述的分離容器具有第一過濾出口，用於從所述的分離容器排放淨化的水；並且具有第二出口裝置，用於從所述的分離和沉降容器泵送稀漿顆粒到所述的兩用的收集器和沉降罐；h、設置一個下存儲容器，接收所述的第二汙水組分；i、設置一個上存儲容器，為廁所衝洗供水；和j、設置一個第二泵裝置，用於傳送所述的第二汙水組分自所述的下存儲容器至所述的上存儲容器。
在本發明的優選實施例中，在有氧反應容器中的反應是在16和42℃之間的溫度進行的。
在本發明的特別優選實施例中提供一種處理和淨化系統，進一步包括一個裝置，用於在源頭處收集第三廚房水組分並且傳送所述的廚房水組分，使之穿過用於分離有機組分和其它廢物組分的剝離單元。所述的優選實施例最好還包括向所述的兩用容器之一提供所述的經過分離的有機的和其它的廢物組分的裝置。以此情況下，可在廚房地漏中安裝垃圾處理單元，可以肯定這種垃圾的廢水是不會堵塞排水系統的，這是因為在所述的實施例中固體廢物組分將得到處理並且被引向所述的兩用容器之一而經受厭氧分解，所述的兩用容器提供有消化纖維素的細菌，這些細菌不幹擾兩用容器中存在的厭氧細菌並且可正常工作。
應該認識到在規劃居民鄰裡過程中由於省去了廢水管道網絡，所以可以明顯節省經費。持家人將節省直接使用的水費並且不必支付廢水處理費。可以期望每人每天節約60升水。高質量的水留作需要高質量水的應用場合，主要用於飲用、食物製備、和洗漱。
現在參照以下說明性的附圖並且結合某些優選實施例來描述本發明，因此能夠更加全面地理解本發明。
現在詳細地具體參照附圖，就此而論應該強調的是，特徵是藉助於實例表示的，並且只是為了說明性地討論本發明的優選實施例，並且在提供據認為是本發明的原理和構思的最為有用並且容易理解的描述的過程中展現出本發明。就此而論，除了基本理解本發明所必須的細節以外，不打算示出本發明的更多的結構細節，結合附圖的描述將使本領域的普通技術人員明白在實踐中如何實施本發明的這幾種形式。
附圖簡述
圖1是本發明的淨化系統的一個優選實施例的示意圖；圖2是表示利用所產生的氣體的所述系統的局部示意圖；圖3是表示顆粒大小減小部件的淨化系統的第二實施例的局部示意圖；圖4是設有過濾裝置的淨化系統的第三實施例的局部示意圖；圖5是具有上存儲容器的特殊安排的淨化系統的一個優選實施例的局部示意圖；圖6是使用水輪機發電的一個實施例的局部示意圖；圖7是另外設有稀漿輸送裝置的淨化系統的另一個實施例的局部示意圖；圖8是設有收集廚房水組分並從這裡分離廢水組分的裝置的另一個淨化系統的局部示意圖；和圖9是一個實施例的方塊圖，其中的厭氧罐在加熱。
優選實施例描述在圖1中可以看到一個用於處理和淨化家用廢水的系統10，所述的系統10用於消除處在該系統內部的有機固體廢物。
提供分開的排放裝置12、14，用於分別收集居民家庭的汙水的第一和第二組分。廁所汙水構成第一汙水組分，浴池、淋浴、洗手盆、洗衣房、廚房地漏、等等構成第二汙水組分。
排放裝置12連接到第一閥裝置16，第一閥裝置16又連接到第一和第二兩用容器22、24的入口18、20。每個容器還設有兩個出口26、28、30、32，而且結構彼此相同。通過使用第一閥裝置16，安排容器22、24使它們具有交替輪換的功能；在例如容器22用作收集器和沉降罐時，另一個容器24就作為產生混合肥料的厭氧反應容器工作。
容器24當被第一閥裝置16和20隔離時作為厭氧反應容器工作，並且在包含在其中的汙水34的體積極大地減小的期間實現分解過程。包含一個單向閥(未示出)的上出口32用於排出分解過程中產生的可燃性氣體36。參照附圖2描述氣體36的應用。在容器22、24中設一個氣密的裝填門38，因此可在起動期間裝入生物降解物質，例如動物糞便。
第一閥裝置16引導第一汙水組分至當前正用作收集器和沉降器的那個兩用容器(在本例中為22)。在當前正用作收集器和沉降罐的容器22中已經積累了相當大數量的固體廢物時操作第一閥裝置16。第一閥裝置16連續地工作之間的時間周期在正常運行條件下要超過一年，一般為三年。
對於有氧反應容器40進行連接，以便可以接收來自收集器和沉降罐22的包含漂浮的有機固體廢物的液體稀漿。其中的固體廢物含量保持在約15-35％，完成反應的溫度在-6℃-92℃之間。稀漿維持在可流動的組分狀態。
曝氣設備42連接到容器40以使稀漿氧化。所述的高固體廢物含量可產生有效的氣化作用。允許寬的溫度範圍符合於可使有機廢物分解的活的細菌的存活溫度。
第一泵裝置44(例如離心浸沒式泵)反覆地驅動稀漿自有氧反應容器穿過曝氣設備，以便維持容器40中的氧氣至少為1p.p.m。第一泵裝置44至少部分地由厭氧反應容器24中產生的氣體驅動。
最好，對第一泵裝置44進行安排，以產生有力的攪拌，從而使稀漿中懸浮的固體廢物的尺寸減小。實現這一點的一個簡單的方法是使用一個強力的泵電機，並且以超過單純吹氣所需的速度的一個速度驅動該泵。
分離容器46接收來自有氧反應容器40的有氧的並經生物有氧反應的稀漿。
在該容器內，產生進一步的沉降和固體顆粒的聚集。
在所示的實例中，能夠處理這種物質的汙水泵48通過用於泵送這種顆粒的第二出口裝置50把這種物質從分離容器46經第一閥裝置16送到兩用收集器和沉降罐22。
所設的第一過濾出口52用於排放來自分離容器46的已淨化的水。最好，過濾器設有可自動清除過濾片堵塞的裝置。淨化水的質量由過濾單元54的質量確定。
連到排放裝置14的下存儲容器56接收第二汙水組分。
上存儲容器58為衛生間提供衝洗水。藉助於自下存儲容器56送水的第二泵裝置60為容器58供水。超過衛生間衝洗所需的水得以充分地淨化以便送到排水管62。如果在任何特定的時間容器58所需的水比系統能提供的水還多，那麼就要從主水源(未示出)向上存儲容器58提供額外的水。
參照附圖的其餘部分，用類似的標號表示類似的部件。
現參照附圖2，可以看見和參照附圖1描述的相同的處理和淨化系統10的細節。
氣體36產生在兩用容器中(圖中只表示出其中的一個容器24)並收集在罐64中，該氣體在壓縮機66中受到壓縮並以壓縮的壓力存入罐68中，並且至少使用部分氣體36激勵第一泵裝置44，所述裝置44通過曝氣設備42驅動稀漿。因此系統10運行所需的電能較少，在都市中更為重要的是，減小了令人感到不愉快的氣味。
產生的氣體主要組分(一般為57-67％)是甲烷。其餘的幾乎全是二氧化碳。這種氣體混合物的熱值約為5000-6500千卡/立方米。把壓縮的氣體加到對內部腐蝕有加強保護的內燃機70上。內燃機70連接到第一泵裝置44，還要對第一泵裝置44進行連接，以便在由於任何理由不能利用氣體36時(例如在起動期間)由電機72來驅動所述的泵裝置44。按另一種方案，或者作為前一種方案的補充，可把所述氣體轉換成電能，或者用在一個燃燒器中直接加熱水。
圖3表示淨化系統74的第二實施例的細節，所述的淨化系統74具有用來減小包在第一汙水組分中的固體廢物的顆粒大小的部件。
抽吸的稀漿反覆地衝擊一排靜止不動的刀片76以實現在充氣迴路中運動的稀漿中的懸浮的固體顆粒大小。因此，最好把顆粒尺寸減小到最大的顆粒大小為1.5毫米的水平，固體廢物的外露表面面積的最終增加導致有效的供氧。
圖4所示的是設有另一個過濾裝置的淨化裝置78的第三實施例的細節。
下存儲容器82的水出口80連接過濾器84，以清除從其中穿過的水中的固體廢物。通過過濾器84的水存入上存儲容器86，用於衛生間的衝洗。多餘的水用於園藝澆灌87。
雖然不反對衝洗水中包含小的固體廢物，但最好清除這種小的固體廢物以防止衝洗罐機構88誤動作。
現在參照附圖5，可以看見淨化系統90的一個優選實施例的一部分，該系統90對於上存儲容器92有一特殊的安排。
上存儲容器92設有一個第一盛水容器94，容器94有開口的上緣96。容器94中的水包含脂肪、肥皂、和去汙劑，它們來源於第二汙水組分。泵97攪動容器94中的水並且產生泡沫。泡沫狀物98在容器94中的水上漂浮，並且和從這裡溢出的水一起向下流入罐100。在衛生間需要衝水時則從罐100抽取溢出的水和泡沫狀物98。
圖6表示的是使用水輪機102發電的一個實施例。
處理和淨化系統104藉助於向下引導上存儲容器108中水的水管106中的水輪機102，產生用於該系統的電能。連接到泵電機112的可充電電池組110可存儲電能，因此在氣體和主電源不可利用時也能驅動第一泵裝置44，見圖1。在附加的實施例中(未示出)，可通過太陽能電池或通過風車產生附加的電能，選擇哪一種取決於這種選擇更適合於安裝該系統的位置。
現在參照附圖7，其中描述處理和淨化系統116的一個實施例，該系統116便於稀漿34的傳送。第一和第二兩用容器118、120設有一個附加的入口122、124和一個附加的下出口126、128，它們分別用於接收和排出在容器118、120的底部積累的稀漿34。每個容器都設有能夠處理這種物質的泵130、132。因而從用於存儲和沉降的兩用容器(例如122)到用於厭氧分解的容器(在本例中為124)可有效地進行稀漿傳送。在本實施例中，由控制板134有效地驅動泵(在本例中是130)，並通過第一閥裝置136的運動自動觸發所述的泵。
現在參照附圖8，其中用方塊圖表示出一個系統138，該系統138包括用於在源處單獨收集第三廚房水組分142的裝置140，第三廚房水組分142穿過剝離單元144，剝離單元144可以是靜態或動態的過濾單元，用於分離這裡的有機組分或其它廢物組分146。在所述的圖中，其餘的部分都和參照附圖1和2描述的相同。
如將要認識到的，離開過濾器和沉降單元46並且進入存儲單元45的水不僅可通過泵60循環供廁所使用，而且還可離開該系統供其它應用使用，這取決於水的純度。
如以前敘述過的，這樣一種安排可有效地利用安裝在廚房洩水口中的垃圾處理單元。
在這個實施例中，兩用容器24不僅提供有厭氧細菌，而且還提供有消化纖維素的細菌，例如披髮蟲屬，所述的消化纖維素的細菌可與所述的厭氧細菌聯合起作用而不會相互幹擾。
圖9描述了另一個系統86的一部分，該系統類似於以上參照附圖1描述的系統，但加速了厭氧分解過程。厭氧分解反應容器88設有分隔開的三重壁90、91、92，在每個所述的容器88的周圍形成兩個同心的外室93和95，以便引入液體來調節所述的容器內的溫度。最好，靠近所述的容器88的室93充以油性液體97，室95則通過入口管98和出口管99連接到水性液體96的源頭94上以加熱反應器88，它的液體被熱源89加熱。提供熱量可通過電，或通過燃燒一種燃料，如在反應器88中產生的適當數量的甲烷74。反應器88的加熱加速了分解過程，並且還能使在室溫下不易分解的物質分解。這種安排對於在寒冷氣侯下安裝的系統也是優選的。此外，通過控制引入室95中的水性液體96的溫度可以調節反應器88內的分解速度，然後讓水性液體96用於加熱或冷卻油性液體97，油性液體97又加熱或冷卻反應器88中的內含物，可按照期望從室95排放熱水並用較冷的水性液體替代，還可選擇使用另一些入口和出口管(未示出)。
應該說明，連接系統的各個部件的並從這裡引出的導管可形成為雙壁管，該系統可進一步包括用於在所述的導管的內和外壁之間引入熱水以加熱管內正在流動的流體的裝置。
此外，可把反應器88中產生的氣體引到一個燃燒器，以加熱在所述的導管的內和外壁之間循環的水，也可以把加熱的水加壓引入所述的導管以便在必要時衝洗該導管。
本領域的普通技術人員顯然可以看出，本發明不限於以上說明性的實施例，在不偏離本發明的構思和其它的根本特性的條件下還可以把本發明實施成其它特定的形式。因此，這些實施例在所有方面都被認為是說明性的而不是限制性的，本發明的範圍只由所附的權利要求書限定而不由以上的敘述表示，因此期望落在權利要求書的等效物的含義和範圍內的所有變化都應被包括在其內。
權利要求
1.一種用於處理和淨化家用廢水的系統，該系統可消除在所述的系統的內部的有機固體廢物，包括用於分開收集一個居民單元的汙水的第一汙水組分和第二汙水組分的裝置，所述的第一汙水組分包括衛生間汙水，第二汙水組分包含浴池、衝淋、洗手盆、洗衣間、和廚房地漏的汙水等；第一和第二兩用容器，每個容器具有至少一個入口和一個出口，對於每個容器進行安排，以使在所述的容器之一接收所述的第一汙水組分並用作收集器和沉降罐期間另一個容器作為一個厭氧反應容器，作為厭氧反應容器操作的這個容器完成分解過程，在此分解過程期間包含在其中的稀漿的體積通過轉換成肥料和氣體而極大地減小，在每個所述的容器的頂部提供一個氣體出口用來收集氣體；第一閥裝置，用於引導第一汙水組分至當前正作為收集器和沉降罐使用的兩用容器，並且用於隔離另一個兩用容器以轉換第一汙水組分使所述的其餘的一個兩用容器作為厭氧反應容器工作；至少一個有氧反應容器，對其進行連接，使其可接收來自所述的收集器和沉降罐的包含漂浮的有機固體廢物的液體稀漿，其中的固體廢物維持在約15-35％，反應完成的溫度在-6℃至92℃，這時的稀漿仍維持在可流動的組分狀態；和所述的有氧反應容器相連的至少一個曝氣設備，用於氧化所述的稀漿；第一泵裝置，至少部分地由在所述的厭氧反應容器中產生的氣體驅動，用於反覆地驅動所述的稀漿自所述的有氧反應容器穿過所述的曝氣設備，以維持所述的有氧反應容器中的氧氣水平至少為1p.p.m；一個分離和沉降容器，用於從所述的有氧反應容器接收經充氣的或生物有氧反應的稀漿；第一過濾出口，用於從所述的分離容器排放淨化後的水；第二出口裝置，用於從所述的分離和沉降容器抽吸沉降的稀漿顆粒到所述的兩用的收集器和沉降罐；下存儲容器，接收所述的第二汙水組分；上存儲容器，為廁所提供衝洗水；第二泵裝置，把所述的第二汙水組分自所述的下存儲容器傳送至所述的上存儲容器。
2.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於對所述的第一泵裝置進行安排，產生有力的攪拌，以在所述的稀漿中有效地減小實現懸浮的固體廢物顆粒的大小。
3.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於泵送的稀漿衝擊在刀片陣列上，從而在所述的稀漿中有效減小懸浮的固體廢物顆粒的大小。
4.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於所述的下存儲容器的一個出口連到過濾器，以便除去自其中通過的水中的固體廢物。
5.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於連續工作所述的閥裝置之間的時間周期在正常運行條件下超過一年。
6.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於所述的上存儲容器設有第一盛水容器，它具有一個開口的上緣，在上緣的上方有在所述的容器內的水上漂浮的泡沫狀物和從這裡溢出的水一道流動，然後使用所述的溢出的水和所述的泡沫狀物衝洗衛生間。
7.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於藉助於從所述的上存儲容器下來的水管中的水輪機來發電。
8.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於每個所述的兩用容器都設有一個入口，以接收在另一個兩用容器的底部積累的稀漿。
9.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於進一步包括一個裝置，用於在源頭處收集第三廚房水組分並且傳送所述的廚房水組分，使之穿過用於分離有機組分和其它廢物組分的剝離單元。
10.權利要求9的處理和淨化系統，其特徵在於包括通過一個過濾單元提供所述的經過剝離的廚房水組分以直接使用的裝置。
11.權利要求9的處理和淨化系統，其特徵在於包括向所述的兩用容器之一提供所述的經過分離的有機的和其它的廢物組分使其經厭氧分解過程以從所述的組分產生甲烷的裝置。
12.權利要求11的處理和淨化系統，其特徵在於所述的兩用容器提供有消化纖維素的細菌。
13.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於每個所述的兩用容器都設有分隔開的三重壁，它在每個所述的兩用容器周圍形成兩個同心的外室，以引入液體、調節所述的容器內部的溫度。
14.權利要求13的處理和淨化系統，其特徵在於靠近所述的容器的一個室充以油性液體，其特徵還在於最外邊的室設有用於引入和排出水性液體的裝置。
15.權利要求14的處理和淨化系統，其特徵在於所述的水性液體是藉助於燃燒由所述的容器之一產生的氣體而加熱的水。
16.權利要求1的處理和淨化系統，其特徵在於包括相互連接所述的系統的各個部件並從這裡引出的多個雙壁導管，進一步包括用於在所述的導管的內和外壁之間引入加熱的水以加熱流過其中的液體中的物質的裝置。
17.一種用於處理和淨化家用廢水並且消除所述的系統內的有機固體廢物的方法，包括a、分別收集居民單元的衛生間汙水的第一汙水組分，和浴池、衝淋、洗手盆、洗衣間、和廚房地漏的汙水的第二汙水組分；b、設置第一和第二兩用容器，每個容器具有至少一個入口和一個出口，對於每個容器進行安排，以使在所述的容器之一接收所述的第一汙水組分並用作收集器和沉降罐期間另一個容器作為厭氧反應容器工作，作為厭氧反應容器工作的這個容器完成分解過程，在此分解過程期間包含在其中的稀漿的體積通過轉換成肥料和氣體而極大地減小，在每個所述的容器的頂部提供一個氣體出口用來收集氣體；c、設置第一閥裝置，用於引導第一汙水組分至當前正作為收集器和沉降罐使用的兩用容器，並且用於隔離其餘的一個兩用容器以轉換第一汙水組分使所述的另一個兩用容器作為厭氧反應容器工作；d、設置至少一個有氧反應容器，對其進行連接，使其可接收來自所述的收集器和沉降罐的包含漂浮的有機固體廢物的液體稀漿，其中的固體廢物維持在約15-25％，反應完成的溫度在-6℃至92℃，這時的稀漿仍維持在可流動的組分狀態；e、設置和所述的有氧反應容器相連的至少一個曝氣設備，用於氧化所述的稀漿；f、設置第一泵裝置，至少部分地由在所述的厭氧反應容器中產生的氣體驅動，用於反覆地驅動所述的稀漿自所述的有氧反應容器穿過所述的曝氣設備，以維持所述的有氧反應容器中的氧氣水平至少為1p.p.m；g、設置一個分離容器，用於從所述的有氧反應容器接收經過充氣的或生物有氧反應的稀漿；所述的分離容器具有第一過濾出口，用於從所述的分離容器排放淨化的水；並且具有第二出口裝置，用於從所述的分離容器泵送稀漿顆粒到所述的兩用的收集器和沉降罐；h、設置一個下存儲容器，接收所述的第二汙水組分；i、設置一個上存儲容器，為廁所衝洗供水；和j、設置一個第二泵裝置，用於傳送所述的第二汙水組分自所述的下存儲容器至所述的上存儲容器。
18.權利要求17的方法，其特徵在於進一步包括在源頭處單獨收集第三廚房水組分並且傳送所述的廚房水組分，使之穿過用於分離有機組分和其它廢物組分的剝離單元。
19.權利要求18的方法，其特徵在於進一步包括向所述的兩用容器之一提供來自所述廚房水的經過分離的有機的和其它的廢物組分。
全文摘要
本發明提供一種用於處理和淨化家用廢水的系統10,該系統可消除在所述的系統的內部的有機固體廢物,包括:用於分別收集居民單元的汙水的第一汙水組分和第二汙水組分的裝置12和14,所述的第一汙水組分包括衛生間汙水,第二汙水組分包含浴池、衝淋、洗手盆、洗衣間、和廚房地漏的汙水等;第一和第二兩用容器22和24,每個容器具有至少一個入口18和20和至少一個出口26、28、30、32,安排各容器,以使在所述的容器之一22接收所述的第一汙水組分並用作收集器和沉降罐期間另一個容器24作為厭氧反應容器,作為厭氧反應容器工作的這個容器完成分解過程,在此分解過程期間包含在其中的稀漿34的體積通過轉換成肥料和氣體而極大地減小,在每個所述的容器的頂部提供一個氣體出口30、32用來收集氣體;第一閥裝置16,用於引導第一汙水組分至當前正作為收集器和沉降罐使用的那個兩用容器22、24並且用於隔離另一個兩用容器以轉換第一汙水組分使所述的其餘的一個兩用容器作為厭氧反應容器;至少一個有氧反應容器40,對其進行連接,使其可接收來自所述的收集器和沉降罐22的包含漂浮的有機固體廢物的水性稀漿,其中的固體廢物維持在約15－35%,反應完成的溫度在－6℃至92℃,這時的稀漿仍維持在可流動的組分狀態;和所述的有氧反應容器40相連的至少一個曝氣設備42,用於氧化所述的稀漿;第一泵裝置44,至少部分地由在所述的厭氧反應容器24中產生的氣體激勵,用於反覆地驅動所述的稀漿自所述的有氧反應容器40穿過所述的曝氣設備42,以便維持所述的有氧反應容器中的氧氣水平至少為1p.p.m;一個分離和沉降容器46,用於從所述的有氧反應容器40接收經過充氣的或生物有氧反應的稀漿;第一過濾出口52,用於從所述的分離容器46排放淨化的水;第二出口裝置50,用於從所述的分離和沉降容器46泵送沉降的稀漿顆粒到所述的兩用的收集器和沉降罐22;下存儲容器56,接收所述的第二汙水組分;上存儲容器58,為廁所衝洗供水;第二泵裝置60,用於傳送所述的第二汙水組分自所述的下存儲容器56至所述的上存儲容器58。
文檔編號C02F9/00GK1251080SQ98803659
公開日2000年4月19日 申請日期1998年3月29日 優先權日1997年4月1日
發明者埃利澤·伯克曼 申請人:埃利澤·伯克曼