专利名称：无水生态厕所的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环保废弃物处理领域，特别与对无水干式厕所的粪便废弃物进行收集和处理，使其变成有机肥的一元化无水生态厕所。
背景技术：
随着社会的发展，人口的增加，由人类、动物排出的粪便未经无害化处理，直接排到河川水系、旅游胜地等各个领域，对水系、陆地、环境造成污染，给人类带来疾病(包括严重的传染病)的危协。因此，对厕所排放的粪便废弃物的无害化处理是十分重要的研究课题。同时，随着经济的发展，国家对厕所排出的粪便以及废弃物的无害化处理的要求也日趋严格，并制定了相关环保标准。如对船舶提出要设立生活污水(厕所污水和厨房污水)处理系统，对旅游景点的厕所也提出了环保要求。
实用新型内容本实用新型的目的是为了提供一种节能，不用水冲洗，可及时处理粪便且使之转化为高效、无菌肥料，利于环保的无水生态厕所。
本实用新型的目的是这样来实现的本实用新型无水生态厕所，包括装微生物填料的且含进、出料口和排气孔的生化反应箱体，位于箱体内的受动力源带动的搅拌器，箱体顶部有大、小便进口，动力源可采用电动机，手动等，搅拌器上的搅拌齿(轮)可根据箱体的形状和大小设置成带弯头形、弧形、直线形等多种形式，箱体排气孔处可装与之连接的排气管，排气管上可装有风机。
上述的大、小便进口分设于箱体顶部，大、小便进口处分别装有带接大便器连接部的活动更换部、接小便器的连接部。
上述的大、小便进口上装有便座。
上述的进料口、出料口分设于箱体顶部和下部。
上述的箱体上有一面与箱体铰接的侧板。
上述的箱体内位于搅拌器下方装有接料槽、接料槽出口。
上述的箱体上位于接料槽上方有活动式插板。
上述的箱体内位于接料槽底部有接料槽升降机构。
上述的升降机构中有设置于箱体底部的滑轨，与滑轨配合滑动的滑块，互相铰接的连杆的下端面分别与上、下滑块连接，下滑块上装有手柄控制杆。
上述的动力源采用电动机，所述的无水生态厕所中有自动控制器，自动控制器包括通过人体传感器控制电动机工作的单片机U1，通过串行接口与单片机U1连接的模数转换器，分别与模数转换器1、2、3脚连接的置于箱体内的温度传感器、湿度传感器、电机电流传感器以及控制箱体内温度的电热管，单片机U1采用AT89S52，模数转换器采用TLC2543，工作时实时检测是否有人进厕所，一旦发现有人进入，即启动既定的工作程序进行工作；关闭搅拌器，打开风机，当人离开时，关闭风机，启动搅拌器进行正反转循环搅拌的同时通过对搅拌箱体的温度、湿度信号、电机电流信号的检测，保证搅拌箱体在正常的温度、湿度范围内工作，并保护电机和人身的安全。
使用本实用新型的无水生态厕所工作时先通过进出料口向箱体投放填料，当粪便废弃物掉到箱体里面的生物填料上时，电机启动搅拌器，搅拌器按规定的速度、时间进行搅拌，使生物填料对粪便进行生物分解(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气管和风机排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料。根据实际情况一般可3～6月更换一次填料，可通过进出料口排出处理后的肥料。整个系统的运行可用控制柜进行自动控制，如可对人体感应，对电机和变速器的转动，对风机的启闭及出料等进行自动控制。
本实用新型无水生态厕所是将无水厕所中的粪便(废弃物)通过营造以特殊驯化过的高效复合微生物为主的微生物生态系统，对收集的粪便进行生态处理净化。首先，微生物菌种释放出具有降解有机物功能的高蛋白酶，将大分子有机物降解为糖，脂肪酸和氨基酸等小分子有机物，微生物菌种以此为养分代谢出水，气体和生物热能，而其自身也以几何级数繁殖。由此，将粪便中可生物降解的有机物完全转化为简单的无机物(H2O、CO2、NO2、SO42-、PO43-)等。分解产生的水分及其他气体直接蒸发排出，分解后剩下的只有2％～10％左右的余渣，余渣中含有有机质、N、P、K和微量元素，可回收作为有机肥料。在无害化过程中，粪便中的大肠杆菌、寄生虫卵等有机病菌在60℃以上的高温条件下被杀死或被微生物群落所吞噬。还有粪便生化反应箱中的好氧微生物高效生物活性填料可将粪便中的臭气吸收转化。从而该系统实现了对粪便的分解、脱臭、净化一体化处理。
填料上的高效复合微生物对粪便进行生态净化处理后达到无臭、无寄生虫、无病毒，成为高效的有机肥。
这种无水生态厕所，因为完全不需用水冲洗，所以没有污水产生，而且粪便经生化处理后变为高效、无菌肥料，达到无害排放，利于环保是一种完美的生态平衡和生态循环系统装置。
由于微生物自身特点，无水生态厕所的动力消耗很低，而且可实现自动化控制。
综上所述，本实用新型无水生态厕所具有如下优点1，本无水生态厕所不需用水，可在任何环境和条件下采用，特别适宜在缺水、无供水和排水系统的地区、无法安装水冲厕所及水处理系统的行业(如船舶、火车、汽车、地下建筑物内)中采用。
2，无水生态厕所采用生物技术对粪便进行生物处理，将有机物分解为H2O、CO2、N、P、K、微量元素和丰富的有机质。同时在生物处理过程中，由于是好氧性高温微生物菌的作用在60℃~80℃高温下，蛔虫卵死亡率达95％~100％，粪大肠菌值为10-1～10-2，同时，无苍蝇滋长，产生的微生物有机肥料也是无公害水果和蔬菜的良好肥料。
3，利用了微生物自身的特点，所以，无水生态厕所的循环，动力消耗低，其基建成本和运行成本都远小于水冲式厕所。而且由于资源的重复利用，达到了完美的生态平衡和循环，无污染物排出。
4，无水厕所操作十分方便。只须3~6个月更换一次微生物填料，操作可实现自动化。
图1是本实用新型的工作原理示意图。
图2是本实用新型结构示意图。
图3是带便座器的本实用新型结构示意图。
图4是带蹲便器的本实用新型结构示意图。
图5是带升降机构的本实用新型结构示意图。
图6是带活动式插板的本实用新型结构示意图。
图7是侧门式出料的本实用新型结构示意图。
图8是带侧部出料口的本实用新型结构示意图。
图9是采用自动控制器的本实用新型结构示意图。
图10是图9中的控制电路单片机、模数转换器部分原理图。
图11是图9中控制电路电机部分原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型工作原理图。图中序号1、2、3、4、5、6、7、11、12、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33分别为生化反应箱体，搅拌器，生物填料，电动机，排气孔，风机，进、出料口，排气管，便器座，控制柜，人体信号输入线，人体感应传感器，电机控制线，温度、湿度、电热管控制线，电热管，温度传感器，湿度传感器，电灯风机控制线，电灯。
实施例1图2给出了本实施例1可带便器(蹲便或坐便)的无水生态厕所结构示意图(也可适用于原有厕所的改换)。包括生化反应箱体1，位于箱体内的搅拌器2，生物填料3，与搅拌器传动轴连接的电机4，排气孔5，位于排气孔处与箱体连接的带风机6的排气管11，进、出料口7，小便器接口8，含大便器接口9的活动更换连接部10。
其工作原理是先通过进出料口7向箱体1投放生物填料，大小便分别从大便器接口9和小便器接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气孔5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料，通过进出料口7排出。
实施例2图3给出了本实施例2不需要安装便器、可直接固定便座在箱体上的无水生态厕所图。本实施例基本与实施例1同，不同处是大、小便进口为同一个，且在其上装有便器座12组成。
其工作原理是先通过进、出料口7向箱体1投放生物填料，粪便从便器座12排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气孔5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料，通过进、出料口7排出。
实施例3图4给出了本实施例3指当便器是蹲便器时的结构示意图。本实施例3基本与实施例1同，不同处是由于蹲便器无盖，所以可在蹲便器上面设两扇活动门13，门可自动开闭或人工开闭，这样环保卫生。
实施例4图5给出了本实施例4采用机械升降方式出料的一体化无水厕所结构示意图。本实施例4基本与实施例2同，不同处是在箱体内位于搅拌器底部装有接料槽14，升降机构15。升降机构15中有位于箱体底部的滑轨16，与滑轨16配合的滑块17，相互铰接的连杆18的、下端分别与上、下滑块17连接，手柄控制杆19与下滑块连接，在箱体侧面对应接料槽处有接料槽出口20。
其工作原理是先通过进料口7向箱体1投放生物填料，(也可通过接料槽14向箱体放生物填料)，粪便从接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气孔5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料。排料时可手动或电动启动升降机构15，使接料槽下降，然后拉出接料槽14，取出肥料，再装生物填料到接料槽14，用升降机构15把接料槽14放回原箱体。
实施例5图6给出了本实施例5采用带活动式插板的一体化无水厕所结构示意图。本实施例5基本与实施例1同，不同处是无升降机构，而且在搅拌器和接料槽间的箱体上设置活动式插板21。
其工作原理是先通过进料口7向箱体1投放生物填料，粪便从接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气孔5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料。排料时，向一侧抽取箱体活动式插板21，处理后的料自动掉落到下面的接料槽14里面，拉出接料槽14，取出肥料，再还原箱体活动式插板21到原位。
实施例6图7给出了本实施例6侧门式出料的一体化无水厕所结构示意图。本实施例6基本与实施例2同，不同处是箱体上有与其铰接的侧板22。
其工作原理是先通过进料口7向箱体1投放生物填料，粪便从接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气孔5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料。排料时，拉开箱体的侧板22，取出肥料，再封上侧板22。
实施例7图8给出了本实施例7侧开口式出料的一体化无水厕所结构示意图。本实施例7基本与实施例2同，不同处是在箱体一侧下部设有出料口23。
其工作原理是先通过进料口7向箱体1投放生物填料，，粪便从接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，然后用电机4启动搅拌器2，搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。(搅拌器也不可用电动机启动，可为手摇式、脚踏式启动)。处理过程中产生的气体通过排气管5和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料。出料时，通过搅拌机的反转，自动将料从一侧的出料口23排出。此箱体底部可设计成圆弧形，方便出料。
实施例8图9～图11给出了本实施例8带有自动控制系统的无水生态厕所。本实施例8基本与实施例3相同，不同处是设置了自动控制器。自动控制器中设置了控制柜24，通过人体信号输入线25与控制柜连通的装在箱体上的人体感应传感器(人体感应开关)26，电机通过电机控制线28与控制柜连接。置于箱体内底面的电热管29、温度传感器30、湿度传感器31通过温度、湿度以及电热管。控制线28与控制柜连接。电灯33、风机6通过电灯风机控制线32与控制柜连接。
图10、图11是控制柜中的控制电路原理图。
电源由市电提供，由空气开关X4、外购的漏电检测保护装置X5转换器X6三部分组成。空气开关X4负责开启和关闭电源，在出现异常情况的时候，可以手动关闭电源。转换器X6将交流220V转换成+5V、+12V的直流电供其它部份使用。外购的单片机U1AT89S52的21脚与人体感应传感器26(X3)连接控制电动机4(M1)工作。温、湿度传感器X1、电机电流传感器X2分别与模数转换器TLC2543的1、2、3脚连接。TLC2543是12位的11路的AD转换器，它通过串行接口和单片机AT89S52相连，可以将输入的0～+5V的模拟量数字化后送给单片机AT89S52进行处理。
本实施例工作原理是先通过进料门7向箱体1投放生物填料，当有人使用时，人体感应传感器26动作，打开风机6(M2)，关闭搅拌电机4，同时打开电灯33，粪便从接口8排到箱体1里面的生物填料3上面，当人离开后，人体感应开关再次动作，关闭电灯33(M3)，关闭风机，打开搅拌电机4，电机4带动搅拌器2按事先设置好的速度和时间对生物填料和粪便进行充分的搅拌混合，使生物填料对粪便进行生物分解。在此过程中，湿度传感器31和温度传感器30实时检测搅拌器内的湿度和温度，一旦湿度超过60％，系统给出报警信息，并关闭电机4(M1)。当温度低于20度时，电热管29(M4)对搅拌箱体加热。处理过程中产生的气体通过排气管11和风机6排到室外，室内无臭味产生。处理后的粪便成为无污染物的高效有机肥料，通过出料口7出料。
以上介绍的几种箱体构造方式和出料方式可根据实际情况相互结合采用，且整个系统均可用控制装置实现自动化控制，使用方便。
权利要求1.无水生态厕所，其特征在于包括装微生物填料的且含进、出料口和排气孔的生化反应箱体，位于箱体内的受动力源带动的搅拌器，箱体顶部有大、小便进口。
2.如权利要求1所述的无水生态厕所，其特征在于大、小便进口分设于箱体顶部，大、小便进口处分别装有带接大便器连接部的活动更换部、接小便器的连接部。
3.如权利要求1或2所述的无水生态厕所，其特征在于大、小便进口上装有便座器。
4.如权利要求1或2所述的无水生态厕所，其特征在于进料口、出料口分设于箱体顶部和下部。
5.如权利要求1或2所述的无水生态厕所，其特征在于箱体上有一面与箱体铰接的侧板。
6.如权利要求1或2所述的无水生态厕所，其特征在于箱体内位于搅拌器下方装有接料槽、接料槽出口。
7.如权利要求6所述的无水生态厕所，其特征在于箱体上位于接料槽上方有活动式插板。
8.如权利要求6所述的无水生态厕所，其特征在于箱体内位于接料槽底部有接料槽升降机构。
9.如权利要求8所述的无水生态厕所，其特征在于升降机构中有分别设置于箱体底部的滑轨，与滑轨配合滑动的滑块，互相铰接的连杆的上、下端分别与下滑杆连接，下滑块上装有手柄控制杆。
10.如权利要求1所述的无水生态厕所，其特征在于动力源采用电动机，所述的无水生态厕所中有自动控制器，自动控制包括通过人体传感器控制电动机工作的单片机U1，通过串行接口与单片机U1连接的模数转换器，分别与模数转换器1、2、3脚连接的置于箱体内的温度传感器、湿度传感器，电机电流传感器以及控制箱体内温度的电热管。
专利摘要本实用新型提供了一种无水生态厕所。包括装微生物填料的且含进、出料口和排气孔的生化反应箱体，位于箱体内的受动力源带动的搅拌器，箱体顶部有大、小便进口。节能，不用水冲洗，可及时处理粪且使之变为高效、无菌肥料，利于环保。
文档编号A47K11/00GK2824817SQ20052003483
公开日2006年10月11日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者杨治敏 申请人:杨治敏