箱體式生態廁所的製作方法

2023-05-05 07:11:06 1

專利名稱：箱體式生態廁所的製作方法
技術領域：
本發明涉及生態廁所領域，具體涉及一種便於運輸、搭建和拆移的箱體式生態廁所。
背景技術：
現有的生態廁所主要有循環水衝洗型、泡沫封堵節水型、塑膠袋打包式免水衝洗型、 免水微生物堆肥型、免水生物降解型等。中國專利公告號CN100460611C公開了一種微 生物降解環保廁所裝置，包括蹲便器、排氣管、排氣扇、發酵槽、機械傳動裝置及電控 裝置。在實際使用中，上述生態廁所往往是固定在一個小房體內，不利於搬移使用。隨 著各類大型戶外活動的增多，例如集體野營或部隊外出拉練等，如何方便地搬移、運送 生態廁所，快速搭建使用，並在使用後能方便地撤走，從而防止生態破壞，是本領域要 解決的技術問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單且運輸、搭建和拆移都較方便的箱體 式生態廁所。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種箱體式生態廁所，包括用於設置生物 降解型生態廁所的箱體和適於配合設置在箱體上端的箱蓋；生物降解型生態廁所的入便 槽設於箱體上端面的中央處；箱蓋在使用時通過四個支撐杆設置於箱體上方；箱體上端 面的左邊緣、後邊緣和右邊緣鉸接有擋板。
為進一步防止風雨的影響，所述四個支撐杆構成的前、後、左、右的四個端面上設 有帆布，且前端面上的帆布中央設有自上而下的拉鏈，以方便使用者出入。支撐杆與帆 布之間通過魔術貼連接。為進一步方便使用，所述的箱體的前端面中央設有踏板槽，踏 板槽活動設置有踏板，踏板的兩個前端角與踏板槽的兩個頂角之間連接有鐵鏈拉繩。
所述生物降解型生態廁所包括設於入便槽下方的處理槽，處理槽包括由傳動系 統驅動的用於攪拌糞尿的攪拌系統、用於在攪拌系統的作用下與糞尿充分混合的微生物 載體、以及用於控制微生物載體溫度的溫度控制系統；處理槽上方設有用於排出臭氣並 確保生物降解供氧量的通風系統；所述攪拌系統包括中心轉軸和通過支撐杆設於中心轉軸上的攪拌葉片。
所述微生物載體為木屑，微生物載體上至少包括6株菌，分別為糞腸球菌、木糖 葡萄球菌、蠟狀芽抱桿菌、產氨棒桿菌、地衣芽抱桿菌和活動肉桿菌。與微生物載體相 混合的還包括膨脹劑、水分調節劑和營養調節劑；膨脹劑包括刨花、鋸末、樹葉、 團粒垃圾和爐渣；水分調節劑包括作物秸稈、廢紙和煤灰；營養調節劑包括幹麥草 和幹稻草。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(1)本發明的箱體式生態廁所 具有箱蓋的箱體，在使用時，將箱蓋通過四個支撐杆設置於箱體上方，如何支起箱體上 左邊緣、後邊緣和右邊緣的遮擋用的擋板，即可使用。因此，其具有結構簡單且運輸、 搭建和拆移都較方便的優點。生物降解型生態廁所中，微生物的生長繁殖需要適宜的溫 度，當環境溫度過低時，會造成菌種活性降低、降解能力減弱。該生態廁所安裝了溫度
控制系統，可以將溫度控制在35-5(TC之間，本發明採用的微生物均對糞尿有較強的降 解能力，而4(TC時的處理效果尤好，為最佳運行溫度。微生物載體要求與糞尿充分接觸, 對微生物而言，局部的富營養或局部的貧營養均對其不利，攪拌裝置將糞尿攪拌均勻是 必需的。微生物的生長繁殖還需要一定量的氧氣，通風系統也是需要的，它和攪拌系統 共同完成微生物的需氧要求。生物反應器同樣需要流通空氣，通風系統使生物反應產生 的尾氣隨時排出，使衛生間內保持微負壓，無異味滯留。(2)本發明的箱體式生態廁所 不僅能達到零汙染、零感染、零廢棄物排放，還能達到資源化、無害化、減"三化"的 要求，其對我國節約有限水資源，保護生眾生活質量，實現可持續發展都具有重大的現 實意義。(3)本發明的箱體式生態廁所中採用的微生物載體為木屑，其起到提供碳源、 提高物料的空隙率、調節物溼度等作用。選用木屑作為微生物載體是由於其具有多孔、 透氣兼備等特徵，可為降解菌提供良好的生存環境。木屑的主要成分為葡萄糖構成的纖 維素，木糖和阿拉伯糖構成的半纖維木質素，其中木質素的含量在20~30%之間，木質素 是植物化組織的重要組成部分，它和其他生物高分子如纖維素和澱粉等不同，不含解的 重複單元，因而不受水解酶的控制。它含有較多的生物穩定鍵型，分子複雜，性狀十分 穩定，難被一般的微生物所降解。因此，用木屑做為微生物載體穩定性高，不易改變結 構。其穩定的理化性質可以保證木屑作為微生物載體能夠連用較長時間，延長了微生物 載體的更換周期。木屑具有很高的空隙率(達74%)。高空隙率說明，木屑具有良好的透 氣性、持水性及排水性，可為降解菌提供良好的生存和繁殖環境，有利於微生物的生命 活動。另外，微生物生長需要碳源，蛋白質合成需要氮源，微生物合成一份蛋白質大約 需要30份碳，這是碳氮之間的一個平衡飲食。 一般認為，C/N (碳與氮的元素數量的比值)在25:1至30:1比較適宜。人的糞尿中含有大量的氮和相對不充足的碳，即處理物 料中C/N偏低，這樣微生物不能完全將氮素消耗掉，特別是在溫度和pH偏高時，過多 的氮素會以氨氣的形式揮發散失，形成臭氣。木屑除含有難被微生物降解的木質素作為 其組成成分外，同樣含有一些易於被微生物所利用的碳源成分。所以，把木屑加入到反 應體系中可以平衡人糞尿中相對過量的氮，是一種較為合適的碳材料。木屑中含有單寧 酸等酸性物質，在水中pH=6,可以中和體系中的鹼度，防止氨氣的產生，大大降低反 應過程中的臭氣。(4)本發明採用的6株菌，分別為糞腸球菌、木糖葡萄球菌、蠟狀 芽抱桿菌、產氨棒桿菌、地衣芽抱桿菌和活動肉桿菌。經實驗證明各菌種對人糞便有機 物提取液具有一定的降解能力。在24小時內，對於6株菌組成的複合菌，對有機物的 降解率達到99%，且各菌之間存在協同降解作用，並無拮抗現象產生。複合菌同樣具有 較強的脫臭能力，可在1天內使糞便的臭味消除。


圖l為本發明的箱體式生態廁所的外形結構圖2為上述箱體式生態廁所中的處理槽的剖面視圖。
具體實施例方式
見圖l-2，本實施例的箱體式生態廁所包括用於設置生物降解型生態廁所4的箱 體1和適於配合設置在箱體1上端的箱蓋2;生物降解型生態廁所的入便槽設於箱體1 上端面的中央處；箱體1上端面的左邊緣、後邊緣和右邊緣鉸接有擋板1-2。在使用時， 箱蓋2通過四個支撐杆1-1設置於箱體1上方，然後將各擋板1-2翻開立起，以起到遮 擋作用。各擋板1-2的長度略小於其所在的箱體1上端面的邊緣長度，所述左邊緣和右 邊緣上的擋板1-2的寬度略小於箱體1上端面的寬度的一半，所述後邊緣上的擋板l-2 的寬度為箱體1上端面的長度的一半。
所述四個支撐杆1-1構成的前、後、左、右的四個端面上設有帆布，且前端面上的 帆布中央設有自上而下的拉鏈，帆布頂端通過魔術貼連接在箱蓋2的內壁上，各面帆布 之間通過魔術貼相連；前端面上的帆布還可以是巻簾式。所述的箱體1的前端面中央設 有踏板槽1-4，踏板槽1-4上活動設置有踏板1-3，踏板1-3的兩個前端角與踏板槽1-4 的兩個頂角之間連接有鐵鏈拉繩1-5。
所述四個支撐杆1-1的底部依次螺紋連接在箱體1的四個內角，該四個支撐杆1-1 的頂部依次插接於箱蓋2的四個內角，且各支撐杆1-1包括至少彼此螺紋套接的上、下 兩段，其具有結構簡單、安裝方便的特點。在搬移時，只需收起帆布和各支撐杆l-l,放下各擋板1-2並將箱蓋2設置在箱體
l上端，收起踏板l-3後，即可搬運；同時，為使多個箱體式生態廁所疊放後能彼此固
定，以節省空間、便於運輸，所述箱蓋2的頂面設有若干圓形凹槽2-l和矩形凸起2-2， 在箱體1底面的相應處分別設有與所述圓形凹槽2-1和矩形凸起2-2相對應的圓形凸起 和矩形凹槽。為提高箱體l殼體的強度，箱體1側壁的截面上包括多個折線部；箱蓋2 的四周設有可通過繩纜和木樁與地面固定連接的繫繩扣2-3，以在箱體式生態廁所安裝 好後起到較好的固定作用。
所述生物降解型生態廁所4包括設於入便槽4-1下方的處理槽4-2，處理槽4-2 包括由傳動系統驅動4-3的用於攪拌糞尿的攪拌系統4-4、用於在攪拌系統4-4的作 用下與糞尿充分混合的微生物載體4-6、以及用於控制微生物載體4-6溫度的溫度控制 系統；處理槽4-2的上邊緣設有用於排出臭氣並確保生物降解供氧量的通風系統4-5; 所述攪拌系統4-4包括中心轉軸和通過支撐杆設於中心轉軸上的攪拌葉片。攪拌葉片包 括一對設於中心轉軸兩端且呈對稱設置的弧形大葉片，以將處理槽4-2內的糞尿和微生 物載體4-6往處理槽4-2中央處攪拌，防止攪拌死角。兩個大葉片之間的中心轉軸上具 有多個輔助攪拌用的弧形小葉片。
所述微生物載體4-6為木屑，以使碳與氮的元素數量的比值在25:1至30:1，微生 物載體4-6上至少包括6株菌，分別為糞腸球菌、木糖葡萄球菌、蠟狀芽抱桿菌、產 氨棒桿菌、地衣芽抱桿菌和活動肉桿菌。
與微生物載體4-6相混合的還包括膨脹劑、水分調節劑和營養調節劑；膨脹劑包 括刨花、鋸末、樹葉、團粒垃圾和爐渣；水分調節劑包括作物秸稈、廢紙和煤灰； 營養調節劑包括幹麥草和幹稻草。
人體排洩物的主要成分是水分、有機物和少量無機鹽類，它的成分一般比較穩定。 通過篩選、馴化得到的高效複合降解菌劑，其中各種微生物釋放出具有降解有機物功能 的高蛋白酶，在適宜的外界條件下，將大分子有機物降解為糖、脂肪酸和胺基酸等小分 子有機物，微生物菌種以此為養分代謝出水、氣體和生物熱能，而其自身也以幾何數級 繁殖。由此將糞尿中可生物降解的有機物完全轉化為簡單的無機物。 有機物的分解反應
CxHyOz + 02 M C02 +H20+能量 CsHrNuOv^aHjO + Oz M - CwHxNyOz cH20 + CO2+ H20 + NH3+能量微生物細胞質的合成反應 n(CxHvOz) + 02 + NH3 M + 0)3+ 1120+能量
微生物細胞質的氧化分解
C5H7N02+ 502M NH3 + 5CO2+ 2&0 +能量
此外，微生物對有機磷的礦化作用、對難溶性無機磷的可溶化作用以及磷素的同 化作用，形成一個完整的磷素循環。部分磷酸鹽在厭氧條件下還可還原為PH3:
H3P04 M H3P03 M H3P02 M Pf|3
降解產生的水分及其他氣體直接蒸發排出，分解後極少量餘渣富含有機質、N、 P、 K和微量元素，可回收為高效有機肥料；同時，包含著大量好氧微生物的高效生物活性微 生物載體可將糞尿中的異味吸收轉化，實現了對糞尿的分解、脫臭和淨化一體化處理。
微生物繁殖速度受營養豐缺的制約，有效營養豐富，微生物繁殖速度就快。人類 糞便C/N只有2.9:1，而最適合於微生物生長的C/N介於25:1至30:1，因此應添加一 些C/N較高的物質(如稻草、玉米秸稈等)，以調整堆肥的C/N。營養調節劑選用幹麥 草、幹稻草和玉米秸杆作為營養調節劑。
由於糞便的成分並不能滿足微生物降解生化反應的要求，因此需要一定的輔料來 調節糞便的成分和特徵。輔料是為了使分解過程能夠以較快速度進行，提高降解質量， 而加人的輔助物料。輔料作為環保廁所的反應基質，是微生物的載體。輔料種類很多， 根據其作用可分為接種劑、膨脹劑、調節劑等。有些輔料可以兼有上述幾種作用。
膨脹劑指有機物或無機物組成的質地疏鬆的固體顆粒，能夠依靠粒子之間的接觸 起到支撐作用。膨脹劑要有足夠的耐溼性，使其與糞便混合攪拌堆放時留有必要的孔隙; 還要有足夠的吸水性，加入一定比例的膨脹劑可以增大堆體的孔隙度便於空氣流通。常 用膨脹劑有刨花、鋸末、樹葉、團粒垃圾、秸稈、爐渣等。
水分調節劑是吸水性物質，能吸取物料中的自由水使整個堆體水分分布比較均勻， 從而改善物料的透氣性能。水分調節劑可以是木屑、作物秸稈、廢紙、煤灰等。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的 實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出 其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於 本發明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。
權利要求
1、一種箱體式生態廁所，其特徵在於包括用於設置生物降解型生態廁所(4)的箱體(1)和適於配合設置在箱體(1)上端的箱蓋(2)；生物降解型生態廁所的入便槽設於箱體(1)上端面的中央處；箱蓋(2)在使用時通過四個支撐杆(1-1)設置於箱體(1)上方；箱體(1)上端面的左邊緣、後邊緣和右邊緣鉸接有擋板(1-2)。
2、 根據權利要求1所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述四個支撐杆(l-l) 構成的前、後、左、右的四個端面上設有帆布，且前端面上的帆布中央設有自上而下的 拉鏈。
3、 根據權利要求1或2所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述的箱體(1)的 前端面中央設有踏板槽(1-4)，踏板槽(1-4)上活動設置有踏板(1-3),踏板(1-3) 的兩個前端角與踏板槽(卜4)的兩個頂角之間連接有鐵鏈拉繩(1-5)。
4、 根據權利要求1或2所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述四個支撐杆G-1) 的底部依次螺紋連接在箱體(1)的四個內角，且該四個支撐杆(1-1)的頂部依次插接 於箱蓋(2)的四個內角，且各支撐杆(1-1)至少包括彼此螺紋套接的上、下兩段。
5、 根據權利要求1或2所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述箱蓋(2)的頂 面設有若干圓形凹槽(2-1)和矩形凸起(2-2)，在箱體(1)底面的相應處分別設有與 所述圓形凹槽(2-1)和矩形凸起(2-2)相對應的圓形凸起和矩形凹槽。
6、 根據權利要求5所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述箱體(1)的側壁的 截面上包括多個折線部；箱蓋(2)的四周設有用於通過繩纜和木樁與地面固定連接的 繫繩扣(2-3)。
7、 根據權利要求1所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述生物降解型生態廁 所(4)包括設於入便槽(4-1)下方的處理槽(4-2)，處理槽(4-2)包括由傳動 系統驅動(4-3)的用於攪拌糞尿的攪拌系統(4-4)、用於在攪拌系統(4-4)的作用下 與糞尿充分混合的微生物載體(4-6)、以及用於控制微生物載體(4-6)溫度的溫度控 制系統；處理槽(4-2)的上邊緣設有用於排出臭氣並確保生物降解供氧量的通風系統(4—5)。
8、 根據權利要求7所述的箱體式生態廁所，其特徵在於所述微生物載體(4-6) 為木屑，以使碳與氮的元素數量的比值在25:1至30:1;微生物載體(4-6)上至少包括 6株菌，分別為糞腸球菌、木糖葡萄球菌、蠟狀芽抱桿菌、產氨棒桿菌、地衣芽抱杆 菌和活動肉桿菌。
9、 根據權利要求8所述的箱體式生態廁所，其特徵在於與微生物載體(4-6)相 混合的還包括膨脹劑、水分調節劑和營養調節劑；膨脹劑包括刨花、鋸末、樹葉、 團粒垃圾和爐渣；水分調節劑包括作物秸稈、廢紙和煤灰；營養調節劑包括幹麥草 和幹稻草，以使碳與氮的元素數量的比值在25:1至30:1。
全文摘要
本發明涉及一種箱體式生態廁所，包括用於設置生物降解型生態廁所的箱體和適於配合設置在箱體上端的箱蓋；生物降解型生態廁所的入便槽設於箱體上端面的中央處；箱蓋在使用時通過四個支撐杆設置於箱體上方；箱體上端面的左邊緣、後邊緣和右邊緣鉸接有擋板。所述生物降解型生態廁所包括設於入便槽下方的處理槽，處理槽包括由傳動系統驅動的用於攪拌糞尿的攪拌系統、用於在攪拌系統的作用下與糞尿充分混合的微生物載體、以及用於控制微生物載體溫度的溫度控制系統；處理槽上方設有用於排出臭氣並確保生物降解供氧量的通風系統。
文檔編號A47K11/00GK101658398SQ20091018412
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者健 劉, 濤 呂, 渫 張, 張五龍, 徐建華, 峰 薛 申請人:常州華健生態科技有限公司;中國人民解放軍總後勤部建築工程研究所