專利名稱：用微生物處理糞尿的免水沖廁所的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種衛生設備，尤其是涉及一種免水沖廁所。
背景技術：
近年來，環境污染問題，越來越受到人們的重視，人類的糞尿是環境污染物之一。
長期以來，人類的糞尿采用二次處理技術，從清運方式來說大體上可分為旱廁和水廁兩種結構。旱廁大多是暴露的開放式結構，它極易滋生蚊蠅等害蟲并通過蚊蠅傳播傳染病，而且處理時費事耗時，但在經濟條件比較落后的農村仍在使用。在城市中通常使用水沖式廁所，在使用過程中除了需耗用大量的寶貴水源外，還要與之配套建設較大面積的化糞池，加大了成本。另外，為了將糞便“運送”到遠離人們生活的地方，人們不惜使用地球上寶貴的水資源作為運輸手段，從而污染了水體，這又需要對那些被污染的水進行凈化處理，由此增加了污水處理廠的負擔。
隨著經濟的發展和城市人口的不斷增加，其水廁的弊端越來越顯現出來。大量的寶貴的水資源用于沖刷廁所，一方面造成水的浪費，一方面造成污染。目前，全國范圍內，尤其是在城鎮使用水沖式廁所，這就意味著每年要用掉相當于幾十座大型的水庫及浪費掉幾座大型化肥廠生產的肥料。
水沖式廁所帶來的藥物污染也十分嚴重。最近，歐洲科學家對飲用水源進行了化驗，發現水中含有該國家并不生產的藥物及其代謝物質，造成這種現象唯一的、合理的解釋就是藥物以及其代謝物通過人的排泄物排到了地下水體中。迄今為止，已發現的藥物污染及其代謝物包括有鎮痛劑、化療藥品、激素、抗癲癇藥和B超顯影劑等。在大多數情況下，約有50～90％的藥物是以生物活性的形式排泄出來的，其中，部分藥物在排泄后經過自然界的化學作用，被重新轉化成活躍的形式。殘留物中所含的荷爾蒙，能促進致病微生物抗藥性的增強。總而言之，這些藥物對人類健康的潛在危害是不可估量的。
沖水式廁所可造成嚴重的水污染、淡水資源匱乏及海洋生物系統受到破壞。因此研制生物衛生的廁所是現代社會和科技發展的趨勢。本著“循環再利用”這一原理，建立一套有利于生物系統良性循環的環境衛生技術，以解決社會迫切需要解決的問題，即減少糞便對水資源的污染。
近幾年，國內外研制的生態廁所比較多，但仍分別存在下列諸多問題結構復雜、占地面積較大、建筑費用高、不能移動、日常維護費用高，安裝和操作困難，從而難以在人口密集地區大規模使用，難以實現現代化糞便處理，同時資源化問題也尚未解決。
發明內容
為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種用微生物處理糞尿的免水沖廁所，使用這種廁所，可以實現免沖水，而且可移動、可組裝、安裝方便，成本低廉。
本發明的技術方案概述如下用微生物處理糞尿的免水沖廁所，包括屋體、生物反應器、蹲便器，所述屋體下面設置有箱體，所述生物反應器設置在所述箱體內，所述蹲便器設置在所述屋體的底部，所述蹲便器的中部設置有排放口，所述生物反應器的上面設置有開口，所述開口與所述排放口連接，所述生物反應器的壁為雙層，內、外層中設置有加熱裝置和保溫材料，所述生物反應器內設置有溫度傳感器和濕度傳感器，所述生物反應器內設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置的一端穿過所述生物反應器的側壁與驅動裝置連接，所述驅動裝置由自動控制系統控制，所述生物反應器的另一側壁設置有出料口，所述出料口設置有自動控制器控制的出料開關，所述生物反應器內設置有載體，所述載體上承載有微生物組合物發酵液。
所述微生物組合物發酵液按體積百分比為枯草芽孢桿菌10～30％，地衣芽孢桿菌5～25％，巨大芽孢桿菌20～40％，嗜糞乳桿菌25～45％。
所述微生物組合物發酵液按體積百分比優選為枯草芽孢桿菌20％，地衣芽孢桿菌15％，巨大芽孢桿菌30％，嗜糞乳桿菌35％。
所述載體為粉碎的秸桿、刨木花、木屑及木灰中至少一種。
所述屋體由多個拼裝板組成。
所述攪拌裝置為螺旋式結構或齒式結構或拔輪子式結構。
所述屋體內設置有小便器，所述小便器通過第一排尿管與儲尿器連接，所述儲尿器與泵連接。
所述蹲便器下部中前方設置有導尿板，所述導尿板通過第二導尿管與儲尿器連接。
所述屋體內在蹲便器與儲尿器間設置有隔板。
本發明具有如下優點(1)本發明可實現免水沖，節約大量的水資源，具有巨大的社會效益和經濟效益；(2)本發明可使糞尿經過微生物處理轉化為良好的生物降解肥，由于生物降解作用，使某些生物大分子如蛋白質、脂肪及纖維素等降解為小分子，更利于農作物的吸收與利用；(3)本發明可實現糞尿處理的無害化和減量化，糞尿中產生的臭氣如氨氣、硫化氫等去除率達90％以上，廁所內的臭氣強度達0級或1級，可以減少疾病的傳播和減少對空氣的污染；(4)本發明在生物反應器側壁上設置有出料口，可以利用攪拌裝置，既能攪拌又有推進物料向出料口移動的功能，方便地清除了發酵后的物料；
(5)本發明的生物反應器壁設置為雙層，內外壁中設置有保溫材料及加熱裝置，可以保障微生物處理糞尿反應的溫度，以徹底分解有害物質；(6)本發明采有可移動的組裝式結構，因而安裝方便；(7)本發明無高速運轉與發熱的工作元件，因此，其運行安全性高，使用壽命長；(8)本發明成本低、節約資源、密封好、占地面積少，糞尿不外溢；(9)由專人將本發明處理后的產物，進一步干燥、分裝后，便可成為生物降解肥產品，將其應用于農業，必將減少合成肥料的使用，減少土壤的板結，使土壤肥力上升。
(8)本發明可適合多種場所，尤其適用于城市公共用廁、大型運動會或集會用廁、家庭用廁及在火車等交通工具上用廁、海濱浴場、公園、特殊行業用廁，尤其適用于因水資源匱乏或水道管網不全的城市、旅游景點、密室和野外等特殊場合。
圖1為本發明用微生物處理糞尿的免水沖廁所結構示意圖。
以下是本發明附圖中附圖標記說明1——屋體 2——箱體 3——蹲便器 4——出料開關5——生物反應器 6——攪拌裝置 7——加熱裝置8——濕度傳感器9——溫度傳感器 10——驅動裝置 11——小便器 12——第一排尿管13——通風裝置14——出料口 15——儲尿器 16——溫材料17——微生物組合物18——載體 19——隔板20——導尿板 21——第二排尿管本發明涉及微生物的說明枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心CGMCC No 0765、中國北京中關村，保藏日期2002年7月12日；地衣芽孢桿菌Bacillus licheniformis中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心CGMCC No 0766、中國北京中關村，保藏日期2002年7月12日；巨大芽孢桿菌Bacillus megaterium中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心CGMCC No 0766、中國北京中關村，保藏日期2002年7月12日；嗜糞乳桿菌Lactobacillus coprophilus Abo-Elnaga et Kandler 1.214中國科學院微生物研究所4。分離源白薯發酵醪。培養基6，30℃ CGMCC具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，本發明用微生物處理糞尿的免水沖廁所，包括屋體1、生物反應器5、蹲便器3，屋體下面設置有箱體2，箱體2可設置于地面之上也可以設置于地面之下，若將本發明設置在火車、汽車或輪船等交通工具上時，則可將箱體2設置在所述交通工具的地板下，這樣可節省空間，屋體1可以是由多個拼裝板組成，生物反應器5設置在箱體2內，蹲便器3設置在屋體1的底部，蹲便器的中部設置有排放口，生物反應器5的上面設置有開口，開口與排放口連接，在開口與排放口間還可設置有活動擋板，生物反應器5的壁為雙層，為了滿足微生物處理糞尿時對反應溫度的要求，內、外壁中設置有保溫材料16及加熱裝置7，在生物反應器5內設置有溫度傳感器9、濕度傳感器8，生物反應器5內設置有攪拌裝置6，攪拌裝置6的一端穿過生物反應器5的側壁與驅動裝置10連接，驅動裝置10由自動控制系統控制，還可以采用電機驅動，或采用定時間歇驅動，以帶動攪拌裝置6進行攪拌，也可在屋體1內設置手動板輪通過鍵連接帶動攪拌裝置6的主軸旋轉，用于無電源的情況下，攪拌裝置6的結構可采用螺旋式結構，還可采用齒式結構或拔輪式結構，生物反應器5的另一側壁設置有出料口14，出料口14設置有自動控制器控制的出料開關4，當需出料時，打開出料開關4，攪拌裝置6就會推動物料向出料口14移動，物料就會排出，在生物反應器5內設置有載體18，載體18上承載有微生物組合物17。
微生物組合物發酵液17按體積百分比的幾個配方為
載體18可以是粉碎的秸桿、刨木花、木屑及木灰中至少一種，也可以是任意兩種或三種或四種的組合。
微生物組合物發酵液是五種菌株在培養時必須分開培養，然后混合在一起，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌采用肉湯培養基，細黃鏈霉菌用高氏合成培養基，嗜糞乳桿菌用MRS培養基培養，發酵培養后，將發酵液按比例混合。
微生物組合物使用量為載體的1～10％，其中枯草芽孢桿菌能產生淀粉酶和蛋白酶，用以分解糞尿中的淀粉和蛋白質；地衣芽孢桿菌可以產生脂肪酶和纖維素酶，用以分解脂肪和纖維素；巨大芽孢桿菌具有降氨氮作用，細黃鏈霉菌主要具有快速分解有機物的作用，嗜糞乳桿菌能夠產生抑菌素，抑制腐敗菌生長。它們配合在一起后并與載體混合，具有使糞尿發酵快、除臭和降解有機物的功能。
在屋體1內也可以設置有小便器11，小便器11通過第一排尿管12與儲尿器15連接，儲尿器15與泵連接。在蹲便器3下部中前方還可以設置導尿板20，導尿板20通過第二導尿管21與儲尿器15連接。
在屋體1內也可以設置有隔板19，將廁所分隔為大便間及小便間。
為了保證廁所內的空氣質量，可在屋體1上設置有通風裝置13，通風裝置13可以采用排風扇或通風機或百頁窗。另外，還可在屋體1內設置柔和的燈光或播放較為輕松的背景音樂，使入廁者心情輕松。
使用時，糞尿通過蹲便器3落入到生物反應器5內，小便器11中的尿液通過第一排尿管12將尿液排入儲尿器15中，小便也可以通過導尿板20通過第二排尿管21排入儲尿器15中，收集的尿液中可以提取有益的藥物如尿激酶，或另作處理。通過攪拌裝置6定時將載有微生物組合物的載體與糞尿充分混合并攪拌均勻，處理后的糞尿在出料開關打開的狀態下，在攪拌裝置的推動下，通過生物反應器5下部的出料口14排出。
另外，通過溫度傳感器9和濕度傳感器8，可以隨時測定生物反應器5中物料的溫度和濕度，從而可推測出生物反應器5中的反應速度，通過調節溫度，使生物反應器5中的溫度保持在25-35℃，當生物反應器5中的溫度低于25℃時，自動啟動加熱裝置7使生物反應器5中物料的溫度升高；當生物反應器5中溫度達到于35℃時，自動關閉加熱裝置7，停止加熱。
糞尿在生物反應器5中經過3至9周的處理后，將生物處理后的糞尿從出料口14排出，并收集起來，收集后的物料可經干燥等處理后成為微生物肥料，并可經過包裝，符合相關規定要求，成為商品出售，成為用于農作物的商品肥料。
盡管上面結合附圖對本發明的進行了描述，但是本發明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護之內。
權利要求
1.用微生物處理糞尿的免水沖廁所，包括屋體、生物反應器、蹲便器，所述屋體下面設置有箱體，其特征是，所述生物反應器設置在所述箱體內，所述蹲便器設置在所述屋體的底部，所述蹲便器的中部設置有排放口，所述生物反應器的上面設置有開口，所述開口與所述排放口連接，所述生物反應器的壁為雙層，內、外層中設置有加熱裝置和保溫材料，所述生物反應器內設置有溫度傳感器和濕度傳感器，所述生物反應器內設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置的一端穿過所述生物反應器的側壁與驅動裝置連接，所述驅動裝置由自動控制系統控制，所述生物反應器的另一側壁設置有出料口，所述出料口設置有自動控制器控制的出料開關，所述生物反應器內設置有載體，所述載體上承載有微生物組合物發酵液。
2.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述微生物組合物發酵液按體積百分比為枯草芽孢桿菌10～30％，地衣芽孢桿菌5～25％，巨大芽孢桿菌20～40％，嗜糞乳桿菌25～45％。
3.根據權利要求2所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述微生物組合物發酵液按體積百分比為枯草芽孢桿菌20％，地衣芽孢桿菌15％，巨大芽孢桿菌30％，嗜糞乳桿菌35％。
4.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述載體為粉碎的秸桿、刨木花、木屑及木灰中至少一種。
5.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述屋體由多個拼裝板組成。
6.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述攪拌裝置為螺旋式結構或齒式結構或拔輪子式結構。
7.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述屋體內設置有小便器，所述小便器通過第一排尿管與儲尿器連接，所述儲尿器與泵連接。
8.根據權利要求7所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述蹲便器下部中前方設置有導尿板，所述導尿板通過第二導尿管與儲尿器連接。
9.根據權利要求1所述的用微生物處理糞尿的免水沖廁所，其特征在于所述屋體內在蹲便器與儲尿器間設置有隔板。
全文摘要
本發明公開了一種用微生物處理糞尿的免水沖廁所，包括屋體、生物反應器、蹲便器，屋體下面設置有箱體，生物反應器設置在所述箱體內，蹲便器設置在所述屋體的底部，生物反應器的壁為雙層，內、外層中設置有加熱裝置和保溫材料，生物反應器內設置有溫度傳感器和濕度傳感器，生物反應器內設置有攪拌裝置，攪拌裝置的一端穿過生物反應器的側壁與驅動裝置連接，生物反應器的另一側壁設置有出料口，出料口設置有出料開關，生物反應器內設置有載體，所述載體上承載有微生物組合物發酵液，該廁所具有節水、生物除臭、安裝方便、可移動、占地面積小、糞尿外溢等優點，可實現糞尿處理無害化、減量化，對環境無污染，是一種新型的環保產品。
文檔編號C02F11/04GK1528689SQ0314437
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月26日 優先權日2003年9月26日
發明者古長慶, 李君文, 晁福寰, 段惠麗, 王新為, 宋農, 金敏 申請人:中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所, 中國人民解放軍軍事醫學科學院衛生學