[發(fā)明專利]太陽(yáng)能協(xié)同熱解余熱制糞便生物炭及產(chǎn)水沖廁系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210176260.9
• 申請(qǐng)日: 2022-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114634286B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪群慧;高明;王潔;王萬(wàn)清;白海飛;王曉娜;吳川福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/00
• 分類號(hào): C02F11/00;C02F11/10;C02F11/13;C10B53/00;B01D53/00;B01D53/18;B01D53/86;B01D53/44;C02F9/00;C02F1/02;C02F1/28;C02F1/32;E03B1/04;E03D1/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波;于春曉

本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能協(xié)同熱解余熱制糞便生物炭及產(chǎn)水沖廁系統(tǒng)及方法，屬于環(huán)境和資源利用技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括糞尿分離單元、糞便干化熱解單元、燃燒供熱單元和尿液煙氣處理單元，糞尿分離單元連接糞便干化熱解單元和尿液煙氣處理單元，燃燒供熱單元為糞便干化熱解單元供熱，尿液煙氣處理單元處理后的沖廁水返回沖廁水箱。該系統(tǒng)通過(guò)腳踏式滑板分離器實(shí)現(xiàn)糞便和尿液的簡(jiǎn)易分離，糞便通過(guò)干化熱解得到糞便生物炭，尿液通過(guò)糞便生物碳吸附、光催化降解產(chǎn)生“凈化水”，用于沖廁等，光能利用率更高的錐形太陽(yáng)能板和輔助燃料為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行提供能量，形成自供水、自供能的沖廁新模式，適用于無(wú)排水管網(wǎng)且缺電地區(qū)的糞便處理及資源化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境和資源利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種太陽(yáng)能協(xié)同熱解余熱制糞便生物炭及產(chǎn)水沖廁系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

未經(jīng)有效處理的糞便，含水率高，不便運(yùn)輸，且不能直接作為肥料施用于農(nóng)作物，存在潛在的環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)。如何快速、高效和低成本的處理糞便受到越來(lái)越多的關(guān)注。

目前我國(guó)糞便的處理方式主要是好氧堆肥和厭氧產(chǎn)沼氣，其中堆肥法易產(chǎn)生臭氣，且所產(chǎn)肥料的使用受季節(jié)影響較大；產(chǎn)沼氣法的維護(hù)管理復(fù)雜、投資成本高、沼渣沼液難處理。同時(shí)這兩種方法都存在耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大等問(wèn)題。另一方面，沖馬桶的用水占生活用水的三分之一以上，如果可以減少、甚至免除這部分水的使用，那么其節(jié)約的水資源量是十分可觀的。

目前市面上為了達(dá)到節(jié)水目的，已有節(jié)水廁所、生態(tài)廁所等，據(jù)調(diào)查，節(jié)水廁所一次沖水也需要3～5L，而生態(tài)廁所雖可以免沖水，它是利用微生物生長(zhǎng)繁殖活動(dòng)將糞便中可利用的大分子有機(jī)化合物進(jìn)行生物降解，并轉(zhuǎn)化為菌體生物量，競(jìng)爭(zhēng)性的抑制并殺死糞便中的病原性微生物。但是由于其需要打包或者定期添加生化原料，帶來(lái)了運(yùn)輸和人工成本的困擾，同時(shí)，臭味的問(wèn)題也沒(méi)有徹底解決。

為解決許多無(wú)排水管網(wǎng)又缺電的偏遠(yuǎn)農(nóng)村和人口稀少地區(qū)的糞便處理問(wèn)題，改善環(huán)境衛(wèi)生狀況，本發(fā)明提供一種糞尿分離、糞便干化熱解制生物炭，尿液通過(guò)糞便生物炭吸附、光催化氧化而轉(zhuǎn)化為沖廁水的節(jié)能“產(chǎn)水”廁所系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太陽(yáng)能協(xié)同熱解余熱制糞便生物炭及產(chǎn)水沖廁系統(tǒng)及方法。

該系統(tǒng)包括糞尿分離單元、糞便干化熱解單元、燃燒供熱單元和尿液煙氣處理單元；

其中，糞尿分離單元包括腳踏滑板式分離器和便池；

糞便干化熱解單元包括干化室和熱解室；

燃燒供熱單元包括燃燒室和配風(fēng)系統(tǒng)；

尿液煙氣處理單元包括尿液暫存室、光催化反應(yīng)器、錐形太陽(yáng)能板和不凝氣吸附塔；

便池底部設(shè)置腳踏滑板式分離器，便池連接沖廁水箱；

腳踏滑板式分離器下部分別連接干化室和尿液暫存室；

干化室中干化后的物料進(jìn)入熱解室，干化室通過(guò)配風(fēng)系統(tǒng)輸入熱煙氣，廢氣進(jìn)入光催化反應(yīng)器，熱解室通過(guò)三通閥連接燃燒室和配風(fēng)系統(tǒng)；

尿液暫存室將尿液處理后得到的初級(jí)凈水進(jìn)入光催化反應(yīng)器，經(jīng)光催化反應(yīng)器處理后返回沖廁水箱，光催化反應(yīng)器內(nèi)的不凝氣進(jìn)入不凝氣吸收塔，光催化反應(yīng)器由蓄電池供電，蓄電池由錐形太陽(yáng)能板充電。

其中，腳踏滑板式分離器包括滑動(dòng)板、復(fù)位彈簧、腳踏滑動(dòng)式連桿、踩推板和帶濾網(wǎng)滲水孔，

帶濾網(wǎng)滲水孔位于便池最低處，且豎直設(shè)置，帶濾網(wǎng)滲水孔一側(cè)為尿液出口，另一側(cè)設(shè)置滑動(dòng)板，滑動(dòng)板通過(guò)復(fù)位彈簧連接腳踏滑動(dòng)式連桿，腳踏滑動(dòng)式連桿連接地面上的踩推板。

干化室包括帶篩孔分散輪、粉碎刀、高溫?zé)煔馊肟贗、糞便進(jìn)料口、干化糞便出料口、帶濾網(wǎng)廢氣出口、第一傳感器模塊、旋轉(zhuǎn)軸、粉碎間和熱風(fēng)間，