一种原位的粪尿高效处理装置的制作方法

本实用新型属于污水处理设备技术领域，更具体的说，涉及原位的粪尿高效处理装置。

背景技术：

粪尿处理是通过环境工程的手段，利用微生物的新陈代谢作用和物理化学作用，完成对粪尿污染物的降解，最终转化为co2和水排入环境，同时再生出清洁的水供冲洗厕所使用或直接排放进入环境。通过各种技术手段可以对厕所收集的粪污进行原位处理或异位处理，使粪污无害化后再回归于环境。

对于固定厕所的粪尿处理，异位处理是一种有效的处理手段，而对于如火车、轮船等移动交通工具上的粪尿处理，不及时处理则容易产生大量恶臭，形成较为严重的环境污染，因此开发一种高效的原位处理方法及设备是非常必要的。

目前针对粪尿处理方式，使用较多的是微生物菌种分解粪便，它利用其生长繁殖活动对粪便中可利用的大分子有机化合物进行生物降解并转化为菌体生物量，竞争性的抑制并杀死粪便中的病原性微生物，吸附、降解、转化粪便中产生的臭味物质，实现粪便的无害化、资源化处理。微生物处理包括厌氧、好氧等处理方式，其中好氧生物处理以处理效率高的特点得到广泛采纳，是目前的生物处理厂较为常用的处理方式。

经检索，关于厕所使用的好氧生物处理方式，现有技术已公开了相关的申请案，如中国专利申请号zl031398324，授权日期为2006年6月28日的申请案公开了一种泡载式微生物处理粪尿污水的方法及装置，其纳米便器底部装有一次处理槽，纳米便器通过底部出口与加有微生物菌剂、发泡剂和泡沫稳定剂的一次处理槽相通，一次处理槽底部具有数个均匀分布的微孔曝气管，微孔曝气管通过连接有继电器的载气阀与载气装置相连，载气装置位于一次处理槽的底部或旁边，载气装置通过载气阀与发泡箱的底部相连，一次处理槽通过连接管与二次处理槽相连。

该申请案采用在处理槽底部设置微孔曝气管从而提高水体中的溶氧浓度，以此来提高生化处理效果，在处理过程中待第二处理槽体积达到1/2时，通过泥浆泵泵出的方式去除，然而由于粪尿中含有大量的粪便残渣，残液，实际运行过程中由于场地限制处理槽的体积较小，因此需要频繁的启动泥浆泵，耗费大量的人力物力。

气浮法是指利用高度分散的微小气泡作为载体粘附于废水中污染物上，使其浮力大于重力和上浮阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮法。气浮过程的必要条件是：在被处理的废水中，应分布大量细微气泡，并使被处理的污染质呈悬浮状态，且悬浮颗粒表面应呈疏水性，易于粘附于气泡上而上浮。

目前气浮法通常被用于污水处理的固液分离，而在粪尿处理领域未有报道。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有技术中原位的粪尿处理效率低、运行成本高的问题，本实用新型提供一种处理效率高，固液分离效果好的原位粪尿高效处理装置，尤其适用于移动厕所的粪尿液处理。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种原位的粪尿高效处理装置，所述装置包括生化处理池、气浮池和混合曝气装置，所述生化处理池与混合曝气装置之间设置第一自循环管道和第二自循环管道，所述的混合曝气装置与气浮池之间设置气浮池入水管，所述的混合曝气装置包括混合腔和微纳米曝气喷头，所述混合曝气装置连接有潜水泵，所述潜水泵用于将生化处理池中的水体抽吸至混合腔。

粪尿液处理体积较小时，控制第一自循环管道和第二自循环管道开启，同时气浮池入水管的管道关闭，粪尿在生化处理池进行自循环处理，具体过程如下：生化处理池中的粪尿液通过第一自循环管道流出，通过潜水泵抽吸进入混合曝气装置的混合腔，再通过微纳米曝气喷头进入第二自循环管道，回流至生化处理池处理，该过程利用混合曝气装置进行微纳米曝气，增加生化处理体系的溶氧浓度，提高生化处理效率。

粪尿液处理体积较大时，控制第二自循环管道的管道关闭，气浮池入水管开启，生化处理池处理后的出水从第一自循环管道排出，经过混合腔，再通过微纳米曝气喷头进入气浮池入水管，再进入气浮池进行处理，处理出水由排水阀排出。该过程利用混合曝气装置进行微纳米曝气，强化气浮法处理。

所述的第一自循环管道、第二自循环管道和气浮池入水管上分别设置有控制管道开启或关闭的阀门。

作为本实用新型更进一步的改进，所述装置还包括絮凝剂导入管，所述絮凝剂导入管与混合腔相连通。

所述絮凝剂导入管中将絮凝剂以溶液的形式导入，使絮凝剂溶液首先进入至混合曝气装置内部的混合腔，再通过微纳米曝气喷头释放至气浮池，利用微纳米气泡水产生的气泡小、比表面积大、上升速度慢、水中停留长的特点，可以使絮凝剂在气浮池内分布、分散更加均匀，与直接将絮凝剂投加入气浮池的方式相比，大大提高气浮处理效率。

作为本实用新型更进一步的改进，所述潜水泵的出水端设置有过滤网，为了防止生化处理池中的固体物质堵塞微纳米曝气喷头，在潜水泵的出水端设置过滤网可以对粪尿液水体进行有效过滤，防止堵塞。

作为本实用新型更进一步的改进，在气浮池与混合腔之间设置反冲洗管，所述反冲洗管内水流方向与所述气浮池入水管内水流方向相反。所述的反冲洗管用于将气浮池内的水体导入至混合腔，利用气浮池中经过处理的水体反冲微纳米曝气喷头，更进一步的避免产生微纳米曝气喷头堵塞问题。

作为本实用新型更进一步的改进，所述装置还包括第一抽吸泵、浮渣箱，所述气浮池内设有浮渣收集部件和与浮渣收集部件连通的浮渣收集管，所述浮渣收集管与浮渣箱相连通，二者之间设有第一抽吸泵。所述的浮渣收集部件设置于气浮池上部。

通过第一抽吸泵的抽吸作用将气浮作用产生的浮渣收集至浮渣箱，同时可以浮渣箱内设置压缩部件，用于将浮渣压缩，可以进行时间较长的处理后待浮渣积累到一定程度再统一处理，大大降低了处理成本，将装置用于移动厕所的粪尿处理，可以提供极大的便利性。

作为本实用新型更进一步的改进，所述装置还包括气体导入管，所述的絮凝剂导入管前端与气体导入管相连通。所述的絮凝剂导入管前端还与气体导入管相连通，可以通入臭氧、空气，利用臭氧与微纳米曝气协同产生大量的羟基自由基，进一步提高生化处理和气浮处理的效率。

作为本实用新型更进一步的改进，所述装置还包括外部设置的第二抽吸泵，所述的第二抽吸泵与便池连接，利用第二抽吸泵将便池抽吸的粪尿导入至生化处理池。

作为本实用新型更进一步的改进，所述生化处理池内部还设置切割粉碎部件，所述的切割粉碎部件与第二抽吸泵相连通。粪尿导入生化处理池之前首先经过切割粉碎部件的处理，使其物理分解为体积较小，容易处理的物质。切割粉碎部件可以是任何可以进行粉碎的器件。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本实用新型的原位的粪尿高效处理装置，将生化处理池、气浮处理池分别与混合曝气装置相连通，同时在生化处理池和混合曝气装置之间设置可以在生化处理池自循环的管道，一方面利用混合曝气装置产生的微纳米曝气具有气泡小、比表面积大、上升速度慢、水中停留长等优势，使好氧生物处理时增加池体溶氧，提高好氧处理效率，同时将微纳米曝气用于气浮处理池中的气浮处理，提高固液分离效率，处理装置整体设置简单，能实现高效的针对粪尿的原位处理。

(2)本实用新型的原位的粪尿高效处理装置，在生化处理池与混合曝气装置之间设置可以自循环的管道，在处理体积较小的条件下进行自循环生化处理，而处理体积较大时关闭自循环管道，进入气浮池处理，可以有效的降低处理负荷，提高整体处理效率。

(3)本实用新型的原位的粪尿高效处理装置，将所述絮凝剂导入管与混合曝气装置相连通，使絮凝剂溶液首先进入至混合曝气装置内部的混合腔，再通过微纳米曝气喷头释放至气浮池，利用微纳米气泡水产生的气泡小、比表面积大、上升速度慢、水中停留长的特点，可以使絮凝剂在气浮池内分布、分散更加均匀，与现有技术中通过投加絮凝剂的方式相比，处理效率更高。

(4)本实用新型的原位的粪尿高效处理装置，在气浮池的上部设置浮渣收集部件，气浮过程中产生的浮渣上升至气浮池上部，通过浮渣收集部件收集，再利用抽吸泵的抽吸作用将浮渣抽吸至浮渣箱，在浮渣箱内将浮渣暂存，有效避免浮渣堆积。

附图说明

图1为本实用新型的原位的粪尿高效处理装置。

图中：1、生化处理池；2、气浮池；3、浮渣收集部件；4、浮渣收集管；5、第一抽吸泵；6、浮渣箱；7、微纳米曝气喷头；8、混合腔；9、絮凝剂导入管；101、第一自循环管道；102、切割粉碎部件；103、第二抽吸泵；104、气体进出孔；105、第二自循环管道；201、气浮池入水管；202、排水阀；203、反冲洗管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例

本实施例为一种适用于高铁、火车上的原位的粪尿高效处理装置，如图1所示，所述装置包括生化处理池1、气浮池2和混合曝气装置，所述生化处理池1与混合曝气装置之间设置第一自循环管道101和第二自循环管道105，所述的混合曝气装置与气浮池2之间设置气浮池入水管201，所述的混合曝气装置包括混合腔8和微纳米曝气喷头7，所述混合曝气装置连接有潜水泵，所述潜水泵用于将生化处理池1中的水体抽吸至混合腔8。

所述装置还包括与便池连接的第二抽吸泵103，第二抽吸泵103将粪尿抽吸至生化处理池1进行处理，所述生化处理池1内部设置切割粉碎部件102，所述的切割粉碎部件102与第二抽吸泵103相连通，用于将粪尿导入生化处理池前首先进行物理的切割粉碎处理，降低生化处理难度。

所述的第一自循环管道101、第二自循环管道105和气浮池入水管201上分别设置有阀门，粪尿液处理体积较小时，控制第一自循环管道101和第二自循环管道105的阀门开启，同时控制气浮池入水管201的阀门关闭，生化处理池中的粪尿液通过第一自循环管道101流出，通过潜水泵将抽吸进入混合曝气装置的混合腔8，再通过微纳米曝气喷头7喷出，然后通过第二自循环管道105，回流至生化处理池1中进行循环处理，该过程利用混合曝气装置产生微纳米曝气，增加生化处理体系的溶氧浓度，提高生化处理效率。

粪尿液处理体积较大时，将第二自循环管道105的阀门关闭，控制气浮池入水管201的阀门开启，生化处理池1处理后的出水从第一自循环管道101排出，经过混合曝气装置进入气浮池入水管201，再进入气浮池2进行处理，出水由排水阀202排出。

为了避免微纳米曝气喷头7堵塞，所述水泵的出水端设置有过滤网，首先对含有粪尿液的水体进行过滤，再由微纳米曝气喷头7喷出。同时，所述气浮池2与混合腔8之间设置反冲洗管203，将经过气浮处理后底部的相对洁净的水体通过反冲洗管203对混合曝气装置进行清洗处理，在运行过程中起到有效防止堵塞的作用。

所述装置还包括絮凝剂导入管9，所述絮凝剂导入管9与混合曝气装置相连通。在进行气浮处理时，使絮凝剂溶液首先进入至混合腔8，再通过微纳米曝气喷头7释放至气浮池2，利用微纳米气泡水产生的气泡小、比表面积大、上升速度慢、水中停留长的特点，可以使絮凝剂在气浮池2内分布、分散更加均匀，与通过投加絮凝剂的方式相比，处理效率更高。

所述的絮凝剂导入管9前端还与气体导入管相连通，气体导入管包括臭氧或空气导入管，当通入气体为臭氧时，可以利用臭氧与微纳米曝气协同产生大量的羟基自由基，进一步提高生化处理和气浮处理的效率。

所述生化处理池1和气浮池2的顶端均开设由气体进出口104，用于气体进出。

所述装置还包括浮渣收集部件3、浮渣收集管4、第一抽吸泵5和浮渣箱6，所述的浮渣收集部件3设置在气浮池2的上部，所述的浮渣收集部件3与浮渣收集管4相连通，所述浮渣箱6与浮渣收集管4之间设置第一抽吸泵5。通过第一抽吸泵5的抽吸作用将气浮产生的浮渣收集至浮渣收集部件3，通过浮渣收集管4抽吸至浮渣箱6，同时可以浮渣箱6内设置压缩部件，用于将浮渣压缩，可以进行时间较长的处理后待浮渣积累到一定程度再统一处理，大大降低了处理成本，将本发明的装置用于移动工具如火车上的粪尿处理，可以待火车运行数日甚至更长时间后再集中将浮渣箱6内的浮渣卸出，具有较强的实用性。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。