糞尿、廚房汙水及生活汙水的處理裝置的製作方法

2023-05-24 21:39:26

專利名稱:糞尿、廚房汙水及生活汙水的處理裝置的製作方法
本發明總體上涉及汙水處理裝置。更具體地說，本發明涉及通過兩次發酵和吸附來處理糞尿、廚房汙水以及生活汙水的裝置。
傳統家庭用汙水處理系統為沉澱、過濾、氧化過程，大部分注入的糞尿和汙水經一定時間的沉澱後，固體成分一年清理一次，液體成分在厭氧狀態下把有機物去除後再輸入廢水處理系統。
傳統的處理方法效率低，處理後的汙水排入下水系統，因此汙染環境並且下水的處理費用昂貴，固體殘留物須經封閉運輸，發生二次環境汙染並需處理費用。
日本公開的專利公告第10-72858公開了一種不需水的循環式糞便處理裝置，其中對便器排出的大便進行發酵處理，大便池和小便池出來的液體經消毒槽貯存，經消毒後的液體再供便池的衝洗用水。
但是，這樣的循環式糞尿裝置對固體和液體分別處理十分麻煩。
針對上述問題，本發明的目的是提供對家庭用廁所、廚房洗滌汙水以及生活汙水進行處理的裝置，它能使家庭用廁所、廚房洗滌汙水以及生活汙水完全分解，不形成固體殘留物，因此無需對液體和固體分別進行處理，而淨化後的液體可供便池衝洗用。
下面將詳細描述為實現這些目的的本發明技術方案。
本發明的一個方面是提供一種糞尿、廚房汙水以及生活汙水的處理裝置，該裝置包括與糞尿、廚房汙水以及生活汙水相連的一次發酵槽2，將空氣通入一次發酵槽2的通氣設備8，與一次發酵槽2相連的二次發酵槽4，與二次發酵槽4相連的吸附槽5，與吸附槽5相連的儲水槽6，其特徵在於，一次發酵槽2和二次發酵槽4中包含有木質菌床，二次發酵槽4側面有微孔17且上部與空氣接觸。
在本發明的一個較佳實施方案中，所述木質菌床是完全脫水的，其直徑為4至20毫米。更佳的，該木質菌床可通過在加熱爐中80-100℃下加熱35-40小時脫水製得。一次發酵槽中的木質菌床加入量為一次發酵槽體積的1-20％，二次發酵槽中的木質菌床加入量為二次發酵槽體積的80-100％。在一次發酵槽中通入的空氣量宜為一次發酵槽體積的0.3-3.0％。所述木質菌床的材料宜選自松木或柞木。另外，二次發酵槽4頂部還包含有分散管3，從而使來自一次發酵槽2的一次發酵液可通過分散管3依靠重力作用通過二次發酵槽4中的木質菌床。儲水槽6可通過管道15和16與便器清洗器7相連，從而實現淨化水的循環使用。
本發明的糞尿、洗滌汙水及生活汙水處理裝置有如下優點第一，糞尿、洗滌汙水、生活汙水中的固體成分和液體成分全部分解成淨水和氣體，同時實現淨化水再利用，因此不需要處理固體成分，是衛生的無公害的；第二，安裝方便簡單，工期短；第三，不需要對便器進行上水供應，節約大量費用，運轉費用少；第四，本發明裝置不僅適用於一般家庭，同時也適用於野外供水和排水困難的地方；第五，除發酵槽內微生物生長的菌床每年5～10％的充填以外，本發明裝置是一種半永久性的裝置；第六，本發明的裝置可對糞尿、洗滌汙水、生活汙水同時進行處理。
下面將參照附圖詳細地描述本發明。

圖1是本發明的糞尿、廚房洗滌下水及生活汙水的處理裝置的示意圖，其中各標號的含義如下1便器；1′廚房洗滌盤；2′粉碎機；1″生活汙水管；2一次發酵槽；3一次發酵槽分散管道；4二次發酵槽；5吸附槽；6儲水槽；7二次儲水槽；8、9、10泵；11、12、13、14、15、16管道；17氣孔。
圖2是本發明二次發酵槽的示意圖，其中各標號的含義如上所述。
如圖1和圖2所示，粉碎機2′設置在廚房洗滌盤1′的下部，它對廚房洗滌水中的固體起粉碎作用。經粉碎後的洗滌水中的固體與洗滌水、生活汙水一起進入一次發酵槽2。因此，利用本發明的設備，不僅能處理糞尿，同時亦能對廚房汙水和生活汙水(包括洗澡、洗滌等汙水)進行處理。
來自便池1、廚房洗滌盤1′(如果需要可附有粉碎機2′)以及生活汙水管1″的糞尿、廚房汙水、生活汙水經壓力由管道11輸送到一次發酵槽2(即曝氣槽)中，並在該槽中完成第一次發酵。為了達到爆氣的目的，可採用通氣設備8來注入空氣。常用的通氣設備包括但不局限於空氣泵。糞尿裡有機物的分解是利用糞尿自身的微生物以及自然界中的微生物。厭氧和好氧性微生物的載體是外部供應的鋸木、木屑等多孔材料。該微生物菌床是完全脫水的，其直徑為4～20毫米，最好是採用在加熱爐中經過80～100℃加熱35～40小時後完全脫水的木質菌床。這樣的木質菌床不僅是微生物的供應源，同時，木質菌床內部還存在非常多的空隙。在菌床空隙內部深處生長的是厭氧微生物，而在菌床表面附近生長的是好氧微生物。因此，該木質菌床起到了供應豐富微生物的作用。一次發酵投入的木質菌床是一次發酵槽體積的1～20％(體積)。為了促進微生物發酵的進程，必須調節好注入空氣的條件、環境，同時空氣注入的方式宜為連續的，注入空氣量宜為一次發酵槽體積的0.3～3.0％(體積)。
從一次發酵槽2輸出的一次發酵液經管道12由泵10輸入二次發酵槽4中，並在好氧條件下在二次發酵槽4中進行二次發酵。為了創造好氧條件，二次發酵槽4採用外部能與空氣充分接觸的特殊結構，也就是說，該二次發酵槽的上部是與空氣接觸的開放式結構，其側面有微細的透氣孔17。細微透氣孔的孔徑宜為1-5毫米，較佳的為3毫米。若孔徑太大，則製成木質菌床的木屑很可能會從孔中掉落出來；若孔徑太小，則通氣效果又不十分理想。理論上來說，細微透氣孔的數目應越多越好，但考慮到發酵槽需要有一定強度且發酵槽側面積有限，該數量通常為數萬個，這樣就能給二次發酵槽供應充分的空氣。一次發酵槽2在封閉的環境下，厭氧微生物比好氧微生物更為活躍。糞尿經一次發酵槽2和二次發酵槽4後，在厭氧微生物和好氧微生物的作用下進行了充分的反應，從而使固體有機物完全分解。因此，二次發酵槽與一次發酵槽一樣，使用4～20毫米的木質菌床。二次發酵槽的木質菌床的填充體積為二次發酵槽體積的80～100％(體積)。從一次發酵槽供應的發酵液經分散管道3進行分散，並利用重力的自由落體作用通過木質菌床，從而使有機物和固體物質達到完全分解。
作為微生物的供應源並起調節作用的木質菌床幾乎是半永久性的。因此，在野外廁所使用時，隨著糞尿的減少和有機物的不足，木質菌床本身也可能會分解。因此，每年需作5～10％的填充。
二次發酵槽4中生成的水經管道13輸送到吸附槽5。該吸附槽內置有充足的吸附劑，因此，二次發酵槽輸出的水中的有機物及無機物成分可被充分吸附。吸附劑一般以活性碳為主，但是也可採用本領域技術人員已知的其它常規吸附劑。通過吸附槽後，水中的惡臭和色質被全部吸收。
通過吸附槽後完全淨化的水經管道14由泵9輸送到儲水槽6。該儲水槽通過管道15和16與便器相連。因此，當使用者按動按鈕時可以用該儲水槽中的水進行衝洗從而達到循環使用的目的。
該生活汙水(即為飲食用水之外的汙水，含洗澡、澆溉、洗車等汙水)在供水不足時經處理後可以再利用，多餘時可排入下水道。
本發明的另一形成淨水再循環使用的處理方法是，向從便器1輸出的糞尿、廚房洗滌汙水、粉碎後的飲食垃圾及生活汙水中以每分鐘體積為發酵槽2體積的0.3～3.0％的速度連續注入空氣。在一次發酵槽2內厭氧及部分好氧的條件下進行一次發酵。一次發酵槽2輸送出的一次發酵液經二次發酵槽內自由落體的方法，經過二次發酵槽的菌床，生成的水經過吸附槽以吸附水中的殘留物，得到的水儲存在儲水槽6中。當使用者按動按鈕時，在水槽中儲存的水進行衝洗，從而達到再循環。這樣，就把糞尿及洗滌、生活汙水完全分解成液體和氣體。
在本發明中提出的糞尿、洗滌汙水、生活汙水處理裝置中使用的一次發酵槽2，二次發酵槽4及一次發酵槽2和二次發酵槽4內的微生物的供應和調節的外部提供的材料如上所述。
根據本發明製造的家用型糞尿、洗滌汙水、生活汙水處理裝置，安裝並經6個月運行後每周對水質進行BOD、COD測定，其結果的平均值如下
實驗結果表明，利用本發明的糞尿、洗滌汙水及生活汙水處理裝置在處理糞尿及汙水時，原水中的各種物質幾乎全部分解，並且同時原水可回收再利用。
儘管出於清楚和明了的目的對本發明作了一些具體描述，但本領域技術人員在閱讀了本文公開的內容後顯然能作出不脫離本發明真實範圍的形式上和細節上的各種變化。所有這些變化均包括在下列權利要求
所涵蓋的範圍內。
權利要求
1.一種糞尿、廚房汙水以及生活汙水的處理裝置，該裝置包括與糞尿、廚房汙水以及生活汙水相連的一次發酵槽(2)，將空氣通入一次發酵槽(2)的通氣設備(8)，與一次發酵槽(2)相連的二次發酵槽(4)，與二次發酵槽(4)相連的吸附槽(5)，與吸附槽(5)相連的儲水槽(6)，其特徵在於，一次發酵槽(2)和二次發酵槽(4)中包含有木質菌床，二次發酵槽(4)側面有微孔(17)且上部與空氣接觸。
2.根據權利要求
1所述的裝置，其特徵在於，所述木質菌床是完全脫水的，其直徑為4至20毫米。
3.根據權利要求
2所述的裝置，其特徵在於，該木質菌床是脫水的木質菌床。
4.根據權利要求
1所述的裝置，其特徵在於，一次發酵槽中的木質菌床加入量為一次發酵槽體積的1-20％，二次發酵槽中的木質菌床加入量為二次發酵槽體積的80-100％。
5.根據權利要求
1所述的裝置，其特徵在於，所述木質菌床的材料選自松木和柞木。
6.根據權利要求
1所述的裝置，其特徵在於，二次發酵槽(4)頂部還包含有分散管(3)。
專利摘要
本實用新型提供了一種糞尿、廚房汙水以及生活汙水的處理裝置，該裝置包括一次發酵槽2，將空氣通入一次發酵槽2的通氣設備8，二次發酵槽4，吸附槽5，儲水槽6，其中一次發酵槽2和二次發酵槽4中包含有木質菌床，二次發酵槽4側面有微孔17且上部與空氣接觸。本實用新型的裝置能將汙水全部分解成淨水和氣體，且能循環使用淨化水。
文檔編號C12S3/24GKCN2547726SQ01221365
公開日2003年4月30日 申請日期2001年6月8日
發明者徐正燁 申請人:徐正燁導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan