一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所

1.本发明涉及生态厕所技术领域，特别是涉及一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所。


背景技术：

2.随着社会经济发展和“厕所革命”在乡村地区的推进，迫切需要既能满足农民现代化使用需求又能实现粪污资源化利用的生态厕所。农民历来有使用粪尿肥田的习惯，人粪尿是其重要的肥料来源。传统旱厕的简单敞口式设计，导致厕所内臭味熏天、蚊蝇滋生，粪便无害化效果不能保障，如厕舒适性和便利性低，不能满足现代化的使用需求。尽管水冲厕所可以满足现代化使用需求，但是会导致水资源的浪费，而且经过大量冲厕水稀释粪污的资源利用率极低。
3.黑水虻是双翅目水虻科扁角水虻属的昆虫，黑水虻一生经过卵、幼虫、预蛹、蛹和成虫等虫态，能够取食有机废弃物，生产优质有机肥和高价值的动物蛋白。因其繁殖迅速，生物量大，食性广泛、吸收转化率高，饲养成本低，动物适口性好等特点，从而利用其处理畜禽粪便并资源化利用。通过水虻幼虫对畜禽粪便进行处理，不仅能有效减少粪便堆积、减少臭味、防止蚊蝇，并且获得有机肥与虫体蛋白，具有很好的环境效益和经济效益。目前，利用黑水虻处理畜禽粪便广泛关注，同时将其利用于处理人的排泄物也引起了人们的关注。因此，将黑水虻幼虫处理粪便运用于人排泄物处理上具有重要意义。
4.申请号为“202011095700.5”，名称为“一种利用黑水虻就地处理排泄物的源分离厕所”的发明专利，及申请号为“201810467102.2”，名称为“生态环保厕所”的发明专利中均公开了利用黑水虻幼虫对排泄物进行排泄的生态厕所。但是黑水虻降解仓与马桶或者蹲便连通，其内部的臭气很容易自马桶或者蹲便散播至厕所内部，影响厕所内部环境。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所，以解决现有技术存在的问题，使黑水虻降解仓中的臭气不能通过马桶粪便排泄口上逸散播至厕所中，从而有利于保证厕所内部环境。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所，包括马桶和黑水虻降解仓，所述黑水虻降解仓位于所述马桶底部，并通过连接管路与所述马桶的粪便排泄口连通，连接管路侧壁上还连通有排气管，所述排气管向上延伸至厕所外部，所述粪便排泄口与所述排气管在压差的作用下之间形成气流通路。
7.优选的，所述马桶具有所述粪便排泄口和尿液排泄口，所述尿液排泄口连通有储尿罐，所述储尿罐通过进液泵和进液阀门与所述黑水虻降解仓连通。
8.优选的，所述黑水虻降解仓中设置有用于检测黑水虻填料湿度的湿度传感器，所述湿度传感器与所述进液泵、所述进液阀门电连接。
9.优选的，所述黑水虻降解仓中还设置有用于检测黑水虻填料温度的温度传感器。
10.优选的，所述黑水虻降解仓设置在升降机构上，所述升降机构滑动设置在底座上。
11.优选的，所述黑水虻降解仓包括仓体和仓盖，所述仓盖固定设置，且所述仓盖上设置有搅拌器。
12.优选的，所述仓盖上还设置有通风口，所述通风口通过管路与厕所外部环境连通。
13.优选的，所述仓体上还设置用于观察其内部的透视窗。
14.优选的，所述厕所内壁的顶部安装有人体感应灯，所述人体感应灯还连接光控开关，所述厕所外壁顶部设置有太阳能发电组件，所述太阳能发电组件与所述人体感应灯电连接
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.1、本发明通过设置向上延伸至厕所外部的排气管，排气管的管口处会产生向上的吸力，空气则自马桶的粪便排泄口进入，并自排气管排出，所以在马桶的粪便排泄口处，气流是向下流动的，黑水虻降解仓中的臭气则不能通过马桶粪便排泄口上逸散播至厕所中，从而有利于保证厕所内部环境；
17.2、本发明中黑水虻降解仓中设置有湿度传感器，并与进液阀、进液泵电连接，能够在黑水虻填料湿度过低时，将储尿罐中的尿液送入黑水虻降解仓中，不仅智能化程度更高，而且能够实现尿液的多重利用。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明中利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所的整体结构示意图；
20.其中，1、马桶；2、黑水虻降解仓；3、排气管；4、粪便排泄口；5、储尿罐；6、进液泵；7、进液阀门；8、湿度传感器；9、温度传感器；10、通风口；11、搅拌器；12、人体感应灯；13、太阳能发电组件。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明的目的是提供一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所，以解决现有技术存在的问题，使黑水虻降解仓中的臭气不能通过马桶粪便排泄口上逸散播至厕所中，从而有利于保证厕所内部环境。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.如图1所示，本实施例提供一种利用黑水虻处理排泄物的生态免水冲厕所，包括马
桶1和黑水虻降解仓2，黑水虻降解仓2位于马桶1底部，并通过连接管路与马桶1的粪便排泄口4连通，连接管路侧壁上还连通有排气管3，排气管3向上延伸至厕所外部，粪便排泄口4与排气管3在压差的作用下之间形成气流通路。
25.使用时，排泄物沿马桶1的粪便排泄口4排入马桶1下方的黑水虻降解仓2中，黑水虻降解仓2中设置有黑水虻填料，黑水虻填料包括3～5日龄的黑水虻幼虫和黑水虻幼虫采食的饲料，粪便排入黑水虻降解仓2后，黑水虻幼虫会对粪便进行分解；排气管3由于向上延伸至厕所外部，优选，排气管3具有一定高度，竖直设置，管口朝上，由于排气管3的管口位置较高，而高处空气压强相对于地面压强较小，因此在排气管3的管口处会产生向上的吸力，由于，排气管3的设置位置离马桶1的粪便排泄口4很近，空气则自马桶1的粪便排泄口4进入，并自排气管3排出，所以在马桶1的粪便排泄口4处，气流是向下流动的，就像是给黑水虻降解仓2加了一个气体的“塞子”，黑水虻降解仓2中的臭气则不能通过马桶1粪便排泄口4上逸散播至厕所中，从而有利于保证厕所内部环境。
26.本领域技术人员应当理解，本实施例中的马桶1换为蹲便池也是可行的。
27.由于黑水虻幼虫在分解粪便过程中对湿度有一定要求，所以，尿液不宜直接排入黑水虻降解仓2中，因此，本实施例中的马桶1为粪尿分离马桶1，粪尿分离马桶1为本领域的常用装置，对其结构本领域技术人员是熟知的，对此本实施例不进行赘述。马桶1具有粪便排泄口4和尿液排泄口，尿液排泄口连通有储尿罐5，储尿罐5通过进液泵6和进液阀门7与黑水虻降解仓2连通。从而在黑水虻降解仓2中的饲料、粪便湿度降低时，可以打开进液阀门7，并启动进液泵6，将尿液泵入黑水虻降解仓2中，实现尿液的多重利用。为了便于尿液的均匀喷洒，在储尿罐5与黑水虻降解仓2之间尿液通路的端部设置有喷头。
28.为了实现尿液自动向黑水虻降解仓2中进行添加，本实施例的黑水虻降解仓2中设置有用于检测其黑水虻填料湿度的湿度传感器8，湿度传感器8与进液泵6、进液阀门7电连接，当湿度传感器8监测到黑水虻填料的湿度降低至设定值以下时，进液泵6、进液阀门7自动开启，向黑水虻降解仓2中添加尿液，当其湿度得到设定值时，关闭进液泵6和进液阀门7。其中，进液泵6开启时的湿度设定值与进液泵6关闭时的湿度设定值不同。
29.黑水虻降解仓2中还设置有用于电加热器和用于检测其黑水虻填料温度的温度传感器9。黑水虻降解仓2的底部设置有用于固定温度传感器9的温度传感器卡槽和用于固定湿度传感器8的湿度传感器卡槽。
30.进一步的，当黑水虻降解仓2使用一定时长后，需要对黑水虻填料进行更换，或者整个更换黑水虻降解仓2，为了便于更换或者清理，本实施例中黑水虻降解仓2设置在升降机构上，升降机构滑动设置在底座上，当黑水虻降解仓2降低一定程度，然后自马桶1底部移出后，进行黑水虻填料或者黑水虻降解仓2的更换。
31.进一步的，本实施例中黑水虻降解仓2包括仓体和仓盖，仓体和仓门之间通过密封条进行密封；仓盖固定在马桶1底部，并与马桶1的粪便排泄口4连通，且仓盖上设置有搅拌器11，用于将黑水虻填料进行搅拌，加快粪便的分解。同时，搅拌器11设置在仓盖上而不设置在仓体上，更便于仓体的更换。
32.进一步的，本实施例中的仓盖上还设置有通风口10，通风口10通过管路与厕所外部环境连通，加强空气流通，既能够供给黑水虻幼虫生命活动所需氧气，还能够排出分解粪便产生的二氧化碳。
33.为了便于观察仓内的情况，本实施例中的仓体上还设置用于观察其内部的透视窗，透视窗采用透明板。
34.进一步的，本实施例中厕所内壁的顶部还设置有人体感应灯12，同时人体感应灯12还连接有光控开关，当环境中光线暗到一定程度后，光电开关导通，此时，人体感应灯12感应到有人进入厕所后，人体感应灯12打开。并且厕所顶壁的外部还固定有太阳能发电组件13，太阳能发电组件13对人体感应灯12进行供电。
35.本实施例在应用中的处理步骤为：
36.s1、将温度传感器9、湿度传感器8分别置于温度传感器卡槽、湿度传感器卡槽中；然后将3-5日龄黑水虻幼虫与饲料混合放入仓式，幼虫投放量根据黑水虻降解仓2大小确定，幼虫投放后再投放部分幼虫可采食饲料，平铺至8cm-10cm厚，黑水虻填料湿度控制在70％-80％，将仓室与仓盖密封扣合，防止气味外泄；
37.s2、仓盖连接后，正常使用，使用过程中，控制器控制搅拌器11每2个小时搅拌一次，当物料湿度小于60％，控制器打开进液泵6和进液阀门7，将储尿罐5中的尿液喷在黑水虻填料上，当物料温度低于25℃时，需控制搅拌器11搅拌，或投入幼虫；
38.s3、观察幼虫，部分幼虫变黑后，可以清出幼虫及饲料，然后重新投入混合的幼虫及饲料，也可以直接换装新仓体使用，旧仓体清除幼虫及物料后，清洗干净备用；储尿罐5满了之后及时更换。
39.s4、虫体和虫粪分别利用：虫粪分离后，虫体可经烘干磨粉后作为蛋白饲料，或可直接投喂鱼虾畜禽；虫粪经晾晒后可用作有机肥。
40.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
41.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。