专利名称：列车节能减量两用集便器的制作方法
技术领域：
一种列车节能减量两用集便器，属环境保护设备技术领域。 技术背景
我国目前拥有74000公里铁路，旅客列车39438辆。每天至少有560 吨粪便、426万升尿液从列车厕所直排到铁路上(《旅客列车直排粪便污染 的危害及控制对策》2006年02期《环境》杂志)。列车厕所粪便直排给沿 途铁路两侧造成的污染十分严重，厕所改造势在必行。
目前，在动车组、快速列车和进京列车上，基本实现了用集便箱收集 粪便，待列车到达指定站点由吸污车抽吸后运到处理厂处理。采用集便箱 不仅解决了列车直排污染问题，列车进站不用封闭厕所，也方便了旅客使 用。集便箱从国外进口每台价格20万元，北京、济南、南京相关企业在 进行国产化研制。现以进口价计算，改造四万列绿皮车240万个厕所的资 金就需4800亿元，这还不包括购买真空吸污车和建处理厂的资金投入。 况且新建粪便处理厂不但投资大而且周期长，显然在短时间内很难办到。 同时，集便箱方式本身也存在一定的弊端，把尿液、冲洗水和粪便同时收 集，体积和重量都较大，给列车运输增加负担，给污水处理加大处理量。 这两项加在一起比单纯处理粪便要高出近十倍左右的数量。
实用新型专利说明书2007203052997《粪便环卫处理装置》所公幵的 处理方式是将分离后的粪便进行干燥处理，对粪便的先期处理比后期处理 要科学先进，在配备发电车的列车上安装使用效果会很好。但绿皮列车的电力不足以满足干燥器所需的功率要求，所以对绿皮列车粪便处理来讲不 太适用。把《粪便环卫处理装置》中的干燥部分和污气处理部分去掉，再 针对性的加以改进，使装置节省电力消耗，达到绿皮列车的供电能力，就 可以解决绿皮列车的粪便处理问题。 发明内容
本实用新型提供了一种列车节能减量两用集便器，不用任何动力，采 用自动分离的方法，把粪便和尿液污水分离开。粪便单独收集，尿液污水 经灭菌除臭后达标排放。这样就能够节约卯％的尿液污水的列车运输、汽 车运输和二次处理的费用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的
一种列车节能减量两用集便器，它包括自动固液分离器、抽拉式集便 箱、污水处理箱、反冲洗和循环水利用系统、沉渣再过滤系统和保温壳体。 自动固液分离器为圆筒形，分上下两部分。上部的污物入口与列车厕 所的粪便排出口相接。分离器上部和下部的中筒为同样的直径，上部和下 部的结构也相同，由内外两层构成，内层为倒置的伞形，上面布满长条形 状的筛孔，也可以是圆孔。外层的底部呈斜面状，斜面的低点设出水口， 液体从分离器内腔室的出水口进入污水处理箱，粪便由分离器上部阔门落 入下部分离器。自动分离器做上下两部分的设计， 一是通过二次固液分离 会使污水相应减少，二是可以解决人员连续入厕的分离速度，三是下部分 离器兼有集便箱装满后的储存功能。下部分离器分离后的粪便含水量约 60%左右，由下部阀门直接落入抽拉式集便箱。抽拉式集便箱安装在保温壳体内，保温壳体里面的底部装有滑槽，集 便箱外部底面设有相对应的滑道，使集便箱推进或拖出没有障碍。箱内装 有物位感应器，箱满自动报警。集便箱上面的进料口配备密封盖，防止运 送途中粪便及臭味溢出。箱体附加两块垫板，垫板高度以能伸进插车插臂 为准。保温壳体安装保温门，箱满报警器安装在门外边，门开则报警停止。 拖出集便箱盖严密封盖，放到垫板上，由插车装运到运输车上运走。箱满 后下部分离器的阀门不开。在集便箱一端设有抽吸出口，供有真空吸污车 条件的铁路站点直接抽出粪便，省去搬运集便箱和替换集便箱的麻烦。
污水处理箱收集了由自动分离器上下两部分排出的尿液和污水。尿液
和污水中都混有沉渣，沉渣数量约占污水总量的2%左右。污水处理箱设 三个隔板，把箱内空间分成四个腔室。隔板上部与污水箱顶部留有空隙， 隔板下部与污水箱底部也留有空隙。污水箱箱底呈斜面状。第一腔室在斜 面下端，第四腔室在斜面上端。自动固液分离器分离出的尿液污水首先进 入第一腔室，污水通过隔板空隙进入第二腔室，然后依次进入第三、第四 腔室。到第四腔室污水基本澄清。根据污水的浓度，腔室和隔板可以增多 或减少。由于斜面的作用，沉渣由隔板底部从第四腔室依次进入第三、第 二、第一腔室，最后在第一腔室聚集。污水处理箱设有进水口、污水口、 清水口和溢流口，第一腔室设有水浸式紫外灭菌灯，第四腔室设有水浸式 紫外除臭灯。
反冲洗和循环水利用系统共同利用第四腔室的灭菌除臭后的清水对 自动分离器上下两部分的筛网进行高压反冲洗，以免筛孔堵塞。同一个供水管道延长可以通往车厢水箱，将灭菌除臭后的清水供应列车水箱冲厕使 用。反冲洗用水和水箱供水用单向阀控制，车厢水箱供水时反冲洗停用。 多余的灭菌除臭后的清水达到国家排放标准，通过溢流口排放。
沉渣再过滤系统通过第一腔室沉淀的渣滓经污水管道返回自动固液 分离器上部，进行二次过滤。沉渣再过滤系统定时开启，使第一腔室的沉 渣不会积淀过多。
自动固液分离器上下部分的两个阀门、反冲洗和循环水利用系统、车 厢水箱供水管道单向阀、沉渣再过滤系统共五个动力部位，可以用客车固 有的压力空气做为动力源，以节省更多的电力。
保温壳体所保护的范围是整个装置，包括自动固液分离器、抽拉式集 便箱、污水处理箱、反冲洗和循环水利用系统及沉渣再过滤系统。保温壳 体里为新型保温材料，外层为铁皮，铁皮上喷涂保温涂料。
本实用新型列车节能减量两用集便器的有益效果在于
1、 减量化。与现有国产、进口的列车真空集便器相比，粪便污水收 集量减少90%，进而节约铁路列车集便运输量、汽车转运量和粪便处理量
的90%。
2、 无害化。本实用新型收集的粪便污水均进行了灭菌除臭处理，符 合国家标准，现有列车真空集便器不具备灭菌除臭功能，只是粪便污水的 原始状态储存。
3、 资源化。现有列车真空集便器收集的粪便污水需进行二次处理， 不能再利用。本实用新型收集的粪便做为有机肥可以再利用。
74、 操作简单。现有列车真空集便器卸污一是采用真空吸污车，二是 建立地面接收设施，耗资巨大，操作复杂。本实用新型卸污方式简便易行， 只是替换抽拉式集便箱循环使用。
5、 经久耐用。现有列车真空集便器对进入物质要求严格，金属物品 如钥匙、硬币、手机等，软物质如妇女卫生巾、香烟盒等均不能进入真空 集便器内，否则不能正常工作。本实用新型能够容纳任何落入的物品，不 会造成损坏。
6、 价格便宜。国产集便器价格25万元，美国进口集便器价格42万
元。本实用新型样机生产成本8万元，批量生产会更低。
本实用新型从使用性能、节省资金、废物利用三个方面，均优于现有 列车真空集便器。
图1为本实用新型整体结构安装示意图； 图2为自动固液分离器筛网示意图； 图3为抽拉式集便箱示意图； 图4为污水处理箱隔板示意对各幅附图中的标示说明如下(1)污物入口； (2)保温壳体；(3) 上部固液分离器；(4)分离器筛网；(5)上部分离器阀门；(6)下部固液 分离器；(7)分离器内腔室；(8)下部分离器阀门；(9)抽拉式集便箱； (10)粪便入口； (11)污水处理箱；(12)隔离板；(13)滑槽；(14)污 水口； (15)污水箱斜底；(16)清水口； (17) 二次过滤入口； (18)反冲洗器；(19)外腔室出水口； (20)污水箱进水管；(21)进水口； (22)溢 流口； (23) 二次过滤水管；(24)反冲洗水管；(25)三通；(26)单向阀 门；(27)筛网孔；(28)密封盖；(29)滑道；(30)垫板；(31)上部空
隙；(32)沉淀腔室；(33)下部空隙；(34)紫外光灭菌灯；(35)紫外光 除臭灯；(36)水箱送水管；(37)粪便抽吸口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明
实施例一
如图1所示，污物入口 (1)与列车厕所下落口相接，粪便污水从污
物入口 (1)进入上部固液分离器(3)，通过分离器筛网(4)把尿液污水 分离到分离器内腔室(7)中，经内腔室出水口 (19)、污水箱进水管(20)， 由进水口 (21)进入污水处理箱(11)。第一次分离后的粪便在上部分离 器阀门(5)打开后落入下部固液分离器(6)，第二次分离后的粪便在下 部分离器阀门(8)打开后由粪便入口 (10)进入抽拉式集便箱(9)。 实施例二
在实施例一的基础上，如图1、图2、图3所示，进入污水处理箱(ll) 的尿液污水通过隔离板(12)的上部空隙(31)和沉淀腔室(32)的多层 沉淀基本澄清，通过紫外光灭菌灯(34)和紫外光除臭灯(35)的灭菌除 臭处理后，清洁水由清水出口 (16)经反冲洗水管(24)上的三通(25) 输送到反冲洗器(18)，对分离器筛网(4)的筛孔(27)进行冲洗。反冲 洗水管(24)向上延伸为水箱送水管(36)，把清洁水输送到水箱循环利
9用，输送水管的管道由单向阀门(26)控制。多余的清洁水经溢流口 (22) 排放。污水沉淀后的渣滓因污水箱斜底(15)的作用，经下部空隙(33) 聚集在斜底的最低处污水口 (14)，通过二次过滤水管(23)由二次过滤 污水入口 (17)返回上部固液分离器(3)。 实施例三
在实施例一、例二的基础性上，如图1、图4所示，抽拉式集便箱(9) 的粪便入口 (10)，在集便箱拉出时扣严密封盖(28)。抽拉式集便箱(9) 的下部设有滑道(29)，与保温壳体(2)里面的下部设置的滑槽(13)相 配合。抽拉式集便箱(9)经滑道(29)和滑槽(13)拖出后，垫上垫板
(30)，以便插车装运。抽拉式集便箱(9)的一端设有粪便抽吸口 (37)， 在具备空车抽吸的条件下，可以直接将粪便抽出运走。
权利要求1、一种列车节能减量两用集便器，包括上部固液分离器(3)、下部固液分离器(6)、抽拉式集便箱(9)、污水处理箱(11)、反冲洗器(18)、水箱送水管(36)、单向阀门(26)、污水口(14)、二次过滤水管(23)、二次过滤入口(17)、紫外光灭菌灯(34)、紫外光除臭灯(35)、粪便抽吸口(37)、保温壳体(2)，其特征是上部固液分离器(3)和下部固液分离器(6)构造相同，分内外两层，里层为分离器筛网(4)，外层封闭，形成分离器内腔室(7)，设有内腔室出水口(19)，固液分离器下面设置上部分离器阀门(5)和下部分离器阀门(6)，内腔室出水口(19)排出的污水进入污水处理箱(11)，污水处理箱(11)中依次排列若干块隔离板(12)，隔板间形成沉淀腔室(32)，隔离板(12)与污水处理箱(11)之间留有上部空隙(31)和下部空隙(33)，污水处理箱(11)的箱底呈斜状为污水箱斜底(15)，污水处理箱(11)中安装紫外光灭菌灯(34)、紫外光除臭灯(35)，污水处理箱(11)箱体上设有进水口(21)、污水口(14)、清水口(16)、溢流口(22)。
2、 根据权利要求1所述的列车节能减量两用集便器，其特征是 抽拉式集便箱(9)的粪便入口 (10)上设有密封盖(28)，箱底设有滑 道(29)，滑道(29)与保温壳体(2)底部的滑槽(13)相配合，抽拉 式集便箱(9) 一端设有粪便抽吸口 (37),附设两块垫板(30)。
3、 根据权利要求1所述的列车节能减量两用集便器，其特征是 反冲洗器(18)和水箱送水管(36)共用同一根水管，由单向阀门(26) 控制。
4 处理箱(n)中沉淀渣滓由污水口 U4),经二次过滤水管(23)到达二次 过滤入口 U7)，进入上部固液分离器(3)进行再次固液分离。
5、 根据权利要求l所述的列车节能减量两用集便器，其特征是上部固液分离器(3)和下部固液分离器(6)的分离器筛树(4)呈倒置的伞形。
6、 根据权利要求1所述的列车节能减量两用集便器，其特征是全套 装置的外面有保温壳体(2)的保护。
专利摘要本实用新型涉及一种列车节能减量两用集便器，属环境保护技术领域。技术方案包括与便器相连接的固液分离器、抽拉式集便箱、污水处理箱、反冲洗器、紫外光灭菌灯、溢流口、保温壳体。落入固液分离器的粪便、污水通过固液分离器，粪便进入抽拉式集便箱，污水进入污水处理箱。污水经净化灭菌除臭后达标排放。粪便经灭菌除臭储存，集便箱粪便装满后自动报警，拉出满箱换上空箱循环集便。其特点是比目前使用的进口和国产真空集便器减少90％收集量；泄污方式简便易行，不用真空吸污车抽吸，不用建地面接收系统；转运期间没有二次污染；回收的粪便能够再利用。做到了对污染物“减量化、无害化、资源化”。本集便器同样适合船舶安装使用。
文档编号B61D35/00GK201287723SQ20082013551
公开日2009年8月12日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者张迎秋 申请人:张迎秋