一种滚筒式农村厕所粪污一体化处理装置

摘要

本发明提供一种滚筒式农村厕所粪污一体化处理装置，包括滚筒反应器系统和与其相连接的液体净化系统和/或液体无害化贮存系统，所述滚筒式反应器系统包括依次连接的进料装置和混料发酵装置，所述混料发酵装置包括滚筒和转动装置，所述滚筒安装在转动装置上，所述滚筒内设置有集液腔，所述集液腔通过排液阀或转质导液管与液体净化系统和/或液体无害化贮存系统相连接。本发明能使粪便与尿液从源头上固液混合处理，处理过程中实现固液分集处理、通过滚筒转动实现均匀好氧发酵，提高粪污堆肥腐熟效果，大幅度降低粪污含水率；设备容积大，埋藏于地下有效的避免因冬季低温对堆肥效果的影响。

说明书

技术领域

本发明涉及卫生健康和农村人居环境领域，尤其是涉及一种滚筒式农村 厕所粪污一体化处理装置。

背景技术

厕所问题不仅关系到旅游环境的改善，也关系到广大人民群众工作生活 环境的改善，关系到国民素质提升、社会文明进步。随着农业现代化步伐加 快，新农村建设不断推进，也要让农村群众用上卫生的厕所。

2018年以来，农业农村部会同有关部门积极行动，大力推进农村厕所 革命。经过两年的努力，取得了积极成效，农村厕所普及率超过60％，到2020 年底全国卫生厕所普及率将超过90％。厕所革命已经开始走入下半场——厕 所粪污的出路问题。

目前全国改厕主要以《农村户厕卫生规范》中推荐的六大类型厕所为主， 其他生态旱厕、新型厕所技术为辅。以上厕所技术的粪污处理绝大多数是以 好氧堆肥、厌氧堆肥为主要的处理模式。此类模式受制于地理环境(水温、 气象)影响较大，尤其是针对寒旱区的厕所技术还不够成熟，主要存在粪污 处理技术复杂、粪污含水率居高不下、发酵效果不理想等诸多问题，针对以 上寒旱区主要面临的问题急需研发一种针对寒旱区粪污处理的一体化设备。

发明内容

本发明提供了一种滚筒式农村厕所粪污一体化处理装置，解决了农村厕 所的改进问题，其技术方案如下所述：

一种滚筒式农村厕所粪污一体化处理装置，包括滚筒反应器系统和与其 相连接的液体净化系统和/或液体无害化贮存系统，所述滚筒式反应器系统 包括依次连接的进料装置和混料发酵装置，所述混料发酵装置包括滚筒和转 动装置，所述滚筒安装在转动装置上，所述滚筒内设置有集液腔，所述集液 腔通过排液阀或转质导液管与液体净化系统和/或液体无害化贮存系统相连 接。

所述进料装置包括依次连接的进粪管和第一旋转接头，所述进粪管的弯 折角度能够调整为90°-135°，所述第一旋转接头通过法兰与滚筒相连接。

所述滚筒的内部设置有螺旋抄板，通过螺旋抄板实现粪污在滚筒内沿螺 旋线运动。所述螺旋抄板位于所述梯形筛板正上方，与滚筒内壁通过焊接连 接。

所述滚筒下部设置有分隔滚筒空间的梯形筛板，所述梯形筛板左低右 高，其左半部设有筛孔，所述梯形筛板与其下端的滚筒内壁形成集液腔。所 述梯形筛板通过螺栓与滚筒内壁相连接。

所述转动装置包括从动链轮、第二旋转接头、托辊、轴承座、摇柄和主 动链轮，所述从动链轮位于滚筒和第二旋转接头之间，正下方设置有主动链 轮，所述摇柄穿过主动链轮及其轴线两端的轴承座，所述托辊用于支撑滚筒， 所述轴承座和托辊安装在液体净化系统或平面台面上。

所述从动链轮与主动链轮通过链条连接。

所述的主动链轮左右两侧各设置有轴承座，进一步的主动链轮、两个轴 承座同轴心排布，进一步的摇柄穿过链轮、轴承座轴心。

所述滚筒正下方设置有托辊，进一步的所述托辊为4个呈矩形位置排 布。

所述液体净化系统包括支架和尿液贮存箱体，所述支架用于支撑滚筒， 并连接整个尿液贮存箱体。

所述尿液贮存箱内设置有两个挡板，挡板上设置有过液管，两个过液管 错位安装。

两个过液管高度为距离尿液贮存箱体的顶部10cm处。

两个分隔挡板将尿液贮存箱117分割成从左到右3:1:2的三格空间，左 端第一格安装有手摇泵，右端第三格上端安装有进液阀，所述滚筒外壁右下 方设置有排液阀，进液阀与排液阀选择性相通。进液阀与所述滚筒反应器系 统下部排液阀同轴心排布。

所述滚筒反应器系统右侧通过旋转接头与液体无害化贮存系统相连接。

所述液体无害化贮存系统包括依次连接的波纹管、T行三通、液体导流 管和净化槽箱体，集液腔通过转质导液管输送液体到液体无害化贮存系统的 波纹管。

所述T形三通上部连接有排气管。

所述液体导流管右侧布置有接口法兰，将液体导流管与净化槽箱体固定 连接。

所述净化槽箱体内安装有可活动过滤匣，所述过滤匣的下部开有滤孔， 过滤匣内放置的填料种类包括沸石、鹅卵石、细沙、秸秆、生物炭、微生物 载体海绵。

所述净化槽箱体内布置有3块折流板，将所述净化槽箱体分割为4块均 等空间，每个空间内安装有一个可活动过滤匣。

所述第一、第三折流板距离底部10cm，所述第二折流板距离顶部10cm。

所述过滤匣顶部设置有滤孔，所述过滤匣距底部10cm处同步设置有过 滤孔。

所述4个过滤匣内分别填充有沸石、鹅卵石、细沙、秸秆、生物炭、微 生物载体海绵，进一步的所述填料等体积填充。

所述净化槽箱体顶部设置有盖板，盖板上设置有螺栓，用于固定连接箱 体与盖板。

所述净化槽箱体对应4个过滤匣位置各开有2个排液阀，所述2个排液 阀为上下居中布置，上端排液阀距上盖10cm处，下端排液阀距底端10cm处。

本发明使用时能使粪便与尿液从源头上固液混合处理；处理过程中实现 固液分集处理、通过滚筒转动实现均匀好氧发酵，提高粪污堆肥腐熟效果， 大幅度降低粪污含水率；设备容积大，埋藏于地下有效的避免因冬季低温对 堆肥效果的影响。

附图说明

图1是本发明提供的实施例的结构示意图；

图2是所述螺旋抄板的示意图；

图中各标记如下：11-进粪管、12-第一旋转接头、13-法兰、14-滚筒、 15-螺旋抄板、16-梯形筛板、17-螺栓、18-集液腔、19-转质导液管、20- 从动链轮、21-第二旋转接头、22-托辊、23-轴承座、24-摇柄、25-主动链 轮、26-排液阀；111-支架、112-手摇泵、113-第一挡板、114-第一过液管、 115-第二过液管、116-第二挡板、117-箱体、118-进液阀；211-波纹管、212-T 形三通、213-排气管、214-液体导流管、215-接口法兰、216-进液口、217- 盖板、218-螺栓、219-过滤匣、220-滤孔、221-排液阀、222-折流板、223- 净化槽箱体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明，但本发明并不局限于以下实施 例。

如图1所示实施例的整体结构示意图，所述滚筒式农村厕所粪污一体化 处理装置中，包括滚筒反应器系统、液体净化系统和液体无害化贮存系统， 所述滚筒反应器系统与液体净化系统、液体无害化贮存系统分别相连接。

所述滚筒式反应器系统包括进料装置和混料发酵装置，所述进料装置和 混料发酵装置按照从左到右的顺序排列，所述进料装置的右端固定连接混料 发酵装置，所述混料发酵装置的下端安装有液体净化系统，右端固定连接有 液体无害化贮存系统。所述进料装置包括依次连接的进粪管11、第一旋转 接头12，所述混料发酵装置包括滚筒14和与滚筒14相连接的转动装置。

所述进料装置的最左端为进粪管11，所述进粪管11可根据使用安装情 况更换成角度为90°-135°的不同角度规格，进粪管11右侧与第一旋转接 头12相连接，第一旋转接头12右端设置有法兰13，所述第一旋转接头12 通过法兰13与滚筒14固定连接，以实现进料装置与混料发酵装置分体安装。

所述滚筒14的内部设置有螺旋抄板15，螺旋抄板15可实现粪污在滚 筒内沿螺旋线运动，进而实现滚筒输料混料功能。螺旋抄板15固定在滚筒 上部的内壁，左侧到右侧具有扭曲角度。粪污在滚筒14内的堆肥过程中， 前期粪污中的水分沉降和堆肥过程中水蒸气冷凝产生的水分掺杂部分粪污 形成的混合液，叫做粪污渗滤液。

所述滚筒14下部设置有梯形筛板16，所述梯形筛板16左低右高，可 实现滚筒14内的粪污渗滤液向左聚积，梯形筛板16在滚筒下部内壁。所述 梯形筛板16将滚筒14分成上下两部分，其左半部设有筛孔，聚积在滚筒左 侧的粪污渗滤液及冲厕水、尿液等可通过梯形筛板16上的筛孔渗滤到梯形 筛板16下部。所述梯形筛板16与滚筒14下端的滚筒内壁通过螺栓17连接， 所述梯形筛板16与滚筒14下端的滚筒内壁形成集液腔18，通过集液腔18 可实现尿液、冲厕水及粪污渗滤液的短暂收集。

所述梯形筛板16右侧设置有转质导液管19，转质导液管19的一端与 集液腔18相连通，转质导液管19的另一端与与第二旋转接头21连接(连 通)相连接。当滚筒14转动180°后，此时集液腔18位于滚筒14上部， 集液腔18内的液体可通过转质导液管19流出滚筒14，进入液体无害化贮 存系统。

所述转动装置与滚筒14相连接，其包括从动链轮20、第二旋转接头21、 托辊22、轴承座23、摇柄24和主动链轮25。

所述滚筒14的右端固定安装有从动链轮20，从动链轮20的右端安装 有第二旋转接头21。所述滚筒14下部设置有托辊22，所述托辊22设置为 左右两组，每组两个，一共四个托辊22呈矩形排布，从而起到支撑滚筒14 作用。

所述从动链轮20的正下方设置有主动链轮25，从动链轮20与主动链 轮25通过链条连接。主动链轮25轴线两侧分别安装有轴承座23，摇柄24 穿过主动链轮25以及两个轴承座23，所述从动链轮与主动链轮通过链条连 接，摇动摇柄24能够带动主动链轮25，主动链轮25带动从动链轮20转动， 进而带动滚筒14转动。所述滚筒14的右下端设置有排液阀26，当滚筒14 转动到图中所示的当前位置时，可打开排液阀26将集液腔18内液体排出。

所述托辊22、轴承座23的下端固定安装在液体净化系统上，具体来说， 是固定安装在液体净化系统的支架111上。

所述液体净化系统用于尿液的净化，其包括支架和尿液贮存箱体117， 所述支架111用于支撑滚筒14，并连接整个尿液贮存箱体117。进一步的尿 液贮存箱117内安装有两个分隔挡板，分别是第一挡板113和第二挡板116， 两个分隔挡板,将尿液贮存箱117分割成从左到右3:1:2三格空间，依次为 第一格、第二格、第三格。两个分隔挡板上分别安装有过液管，分别是第一 挡板113上安装的第一过液管114，还有第二挡板116上安装的第二过液管 115，进一步的两个过液管高度为距离箱体顶部10cm处。所述第一过液管 114和第二过液管115为错位安装，两个过液管的水平中轴线不在同一中心。

所述尿液贮存箱体117的第一格安装有手摇泵112，手摇泵112可以将 第一格内的液体排出箱体117。所述箱体117的第三格上端安装有进液阀 118，进液阀118与排液阀26选择性相通，也就是相通时旋转滚筒14使进 液阀118与排液阀26同心，将两个阀门打开，不相通时两个阀门关闭即可。

使用时，集液腔18内的液体经过排液阀26、进液阀118进入第三格空 间，当第三格空间的液体上升到第二过液管115时，液体经过第二过液管 115进入第二格空间，当第二格空间的液体上升到第一过液管114时，液体 经过第一过液管114进入第一格空间，第一格空间的手摇泵112可以将第一 格空间内的液体排出尿液贮存箱体117。

所述液体无害化贮存系统包括依次连接的波纹管211、T行三通212、 液体导流管214和净化槽箱体223。

所述转质导液管19的液体会穿过第二旋转接头21后进入波纹管211， 所述波纹管211的左侧与第二旋转接头21相连通，右侧安装有T行三通212， T形三通上部安装有排气管213，T形三通可起到通过液体和排出气体作用。 所述T形三通212的右侧连接有液体导流管214，液体导流管214通过接口 法兰215与净化槽箱体223连通。

所述净化槽箱体223的顶部设置有盖板，盖板上设置有螺栓218，用于 固定连接净化槽箱体223与盖板。进一步的，所述净化槽箱体223内从左到 右依次设置有3块折流板222，将所述净化槽箱体分割为4块均等空间。第 一块、第三块折流板的上端固定在盖板上，下端距离净化槽箱体223的底部 10cm，所述第二块折流板的下端固定在净化槽箱体223内，上端距离顶部盖 板10cm。4块均等空间内分别放置或连接有可活动过滤匣219，所述过滤匣顶部设置有滤孔，所述过滤匣219的下部距离净化槽箱体223的底端10cm 处开有滤孔220。过滤匣219是活动的，每当过滤匣219内滤料使用效果不 佳时，即可将过滤匣219从净化槽箱体223中取出，并更换过滤匣219内滤 料。

所述净化槽箱体223对应4个过滤匣219的位置各开有2个排液阀221， 排液阀221是安装在净化槽箱体外壁的，但是排液阀的安装位置是刚好和四 个过滤匣位置相对应的。进一步的，2个排液阀为上下居中布置，上端的排 液阀距盖板10cm处，下端排液阀距净化槽箱体223底端10cm处。所述4个 过滤匣219内分别放置填料，且填料种类为沸石、鹅卵石、细沙、秸秆、生 物炭、微生物载体海绵，进一步的，所述填料等体积填充。实施例中，四个 过滤匣219内填料都相同，由上到下分别是沸石、鹅卵石、细沙、秸秆、生 物炭、微生物载体海绵，且填料按照等体积比例填充。

使用时，液体经过液体导流管214进入净化槽箱体223，经过第一格过 滤匣219净化后，由滤孔220排出，进一步通过第一格折流板下部空间进入 二格过滤匣，液体由下至上，被第二格过滤匣由下至上过滤。进一步通过第 二格折流板上部空间进入第三格净化匣，以此类推由第四个箱体外部排液阀 排出。净化槽箱体223外的排液阀可随时通过开关控制净化槽箱体内不同位 置液体取样或泄流。

本发明具有以下优点：

(1)本发明可以实现在源头上粪污固液混合收集。

(2)本发明在粪污处理过程中实现固液分集处理、极大降低了固体粪 污的含水率，缩短了粪污腐熟时间，提升了粪污腐熟的效果。液体粪污实现 单独回收利用，本发明提供了两种液体粪污处理设备，在实际使用过程中可 根据使用要求对两种粪污处理设备进行二选一。根据使用要求，如果打算液 体粪污作为肥料利用就安装下面无害化贮存系统；如果打算液体粪污净化后 直排就安装右侧净化槽系统。如果液体粪污既打算用作肥料也打算直排水 体，那就两种系统都安装。

(3)本套设备全程无需外接电源提供动力，仅依靠人力即可驱动设备 运行。

(4)本发明所涉及的滚筒内梯形筛板与滚筒形成的集液腔收集液体粪 污效果显著，当集液腔旋转到上部时大部分液体粪污可通过转质导液管排出 到净化槽箱体中处理，少部分溢出液体粪污可沿筛孔冲刷返回滚筒内部，当 滚筒转回初始位置是又可重新渗滤到集液腔中，有效避免了筛孔的堵塞问 题。