包括堆肥系统的休息站装置 |
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| 申请号 | CN201480065851.2 | 申请日 | 2014-10-02 | 公开(公告)号 | CN106385794B | 公开(公告)日 | 2019-06-25 |
| 申请人 | 佛山亿科庐生态环保科技有限公司; 埃琳娜·帕斯科; 祖瑞娜·扎哈林; | 发明人 | I·阿吉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及堆肥 粪便 和/或处理尿的厕所装置，包括带有厕所座(6)的粪便腔室，和位于所述粪便腔室以下设置的液体槽，液体通道允许液体从粪便腔室漏出进入液体腔室，至堆肥腔室的通 风 通道使得堆肥腔室中的粪便床暴露于充足空气，使得粪便进行堆肥，从而形成堆肥产物。本发明的目的是提供厕所，其相对于已有的设备，在厕所使用者无法看到厕所座下的粪便腔室方面得到改进。这通过可移动的座部件(6A)实现，其连接到位于座之下的盖机构(100)。盖机构具有传送单元，其设置为当启动后能够移动内盖(101，102)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种堆肥粪便和/或处理尿的厕所装置，包括带有厕所座（6）的粪便腔室（7）和液体腔室（8），所述厕所座（6）与粪便进口（2）连接，所述液体腔室（8）位于所述粪便腔室（7）下方，液体通道（71）允许液体从所述粪便腔室（7）排出进入液体腔室（8），至粪便腔室（7）的通风通道（40）将所述粪便腔室（7）中的粪便床暴露于充足空气中，使得粪便进行堆肥，从而形成堆肥产物，其特征在于，所述厕所座（6）包括连接到盖机构（100）的可移动座部件（6A），所述盖机构（100）具有传送单元，所述传送单元布置为在启动后移除内盖（101，102），所述传送单元包括垂直可移动杆、传送装置和枢转部件，所述垂直可移动杆的一端与所述可移动座部件（6A）的后端连接，另一端与所述传送装置的一端连接，所述传送装置的另一端与所述枢转部件连接，所述枢转部件与所述内盖连接，并在绕水平轴旋转时移动所述内盖（101， |
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| 说明书全文 | 包括堆肥系统的休息站装置技术领域背景技术[0002] 处理人类粪便和尿形式的排泄物，在世界范围内都是一个越来越严峻的问题。它关系到人类的环境卫生风险，因为许多地区都缺乏必要的设施来进行安全有效的粪便处理。例如，很多地方都缺少污水处理设施甚至是功能性的污水系统。这对于船只也是个愈加严重的问题。因此，人类废弃物通常有以不可控方式处理的风险，而这给居住在此地区的人们带来了环境卫生问题和健康风险。 [0003] 粪便和尿处理在其他情况下也存在问题，例如，任何时候临时性的休息设施都是必要的，如在偏远地区的建筑工地和旅游旺季，然而这些地方并没有适当的污水系统，并且限制性供水。已知的临时性休息设施通常包括一个厕所，此厕所安置有一个独立、密封的容器来收集粪便和尿，直到此容器需要被清空。这种传统的临时休息设施对空间有硬性要求、难以四处移动，并且清空工作也让人不悦。 [0004] 已知的用来处理人类排泄物的便携系统公开在WO9218442中。此专利描述，在此可运输的休息站中人类粪便和尿可用来堆肥。然而，事实证明专利文件WO9218442中的便携系统的堆肥率不能令人满意，因此人们期待新的更有效的堆肥系统。 [0005] 此外，在WO2013100840中有一个已知的改进了上述问题的系统。然而，此项后来的系统也需要有所改进才能更易被使用者所接受。 [0006] 发明目的 [0008] 发明概述 [0010] 本发明提供具有明显优势的利用粪便和尿堆肥的装置。 [0011] 根据本发明，该系统是抽水马桶、下水道和污水处理装置的更好替代物。通过本发明，实现了以简易的方式提供环境卫生安全和功能良好的休息设施。这意味着该系统在一个解决方案中同时具有后勤的和经济的优势。 附图说明[0013] 图2是图1所示装置的垂直剖面图，呈现了根据本发明的第一方案。 [0014] 图3显示了根据本发明的休息站装置的第二实施方案的立体图。 [0015] 图4显示了根据本发明的实例的可持续休息站技术的流程图。 [0016] 图5和图6显示了根据本发明进一步实施方案的可持续休息站的透视图。 [0017] 图7和图8显示了两种不同的模块化适配系统，用以简便和成本节约地生产粪便和液体的腔室单元。 [0018] 图9A-图9C显示了根据本发明的进一步实施方案的粪便和液体腔室单元的不同示图。 [0019] 图9D显示了根据本发明的休息站的进一步实施方案的侧视图。 [0020] 图10A-图10B显示了根据本发明的进一步实施方案的厕所座位的侧视图，包括内部的盖子布置。 [0021] 图11A-图11B显示了根据本发明的具有改进盖子结构的进一步实施方案。 具体实施方式[0022] 在接下来的描述中，参考图1和图2，休息站被整体地标记为1。如图1所示，所述休息站整体上包括大致垂直侧墙11、13、16，屋顶12，地板3和门10，这些一起形成了壳体，并封闭了足够坐下一个人的内部空间。位于限定厕所座6的基础面4的厕所开口2被设置在该封闭空间内，并且在厕所座6前面设置有台阶面5。 [0023] 进一步提供了具有示意图2所示堆肥系统的休息站1。根据本发明的一个实施方案，堆肥系统不限制地包括以下特征：粪便腔室进口6、粪便腔室7(也叫“堆肥单元”或者“堆肥腔室”)、粪便腔室7的较低底面70、液体腔室8和排风口18。 [0024] 图2进一步显示了根据本发明做了改进的休息站装置T。首先这里安置了平整装置9，该装置具有促使该休息站装置上腔室7中的固体物质趋于平整的部件。平整装置9包括把手90和突出于休息间装置上表面4的杠杆93。杠杆93固定连接到实质上垂直向下延伸穿过位于粪便腔室7上壁的孔96的竿/轴92，进入到上腔室7的内部，终止在上腔室7的地板70上方的一段距离处。从轴92的低端实质上水平地延伸出平整部件94。平整部件94最好位于地板70上方200-450毫米之间，并且最好长度在300-700毫米之间。它的长度最好至少达到跨过厕所座6的开口。冲洗部件9的竿/轴92最好在座6后面位置穿过上壁4上的孔96。在上壁4的孔40里安装轴承和固定部件95，从而借由把手90的运动来使调平部件94进行摆动。部件 95最好安装一个装置(不显示)，该装置可调整滚动轴92的位置以使调平部件94处于想要的高度。图2进一步显示，排风管18优选地延伸通过上腔室7(最好穿孔以从上腔室7排风)，穿过上面第一较高孔40，再穿过第二较低孔87，向下进入较低的腔室8，这样可使腔室7和腔室 8都能排风。还显示在液体腔室8的上限处的排风孔86和风机。 [0025] 此外，图2显示在较低腔室8的侧壁上设置有孔83，此孔最好接近腔室7和腔室8之间的分隔部件70的水平面。孔83是打算用来引进一根管子，此管可以连接到用来清空较低腔室8里的液体的泵，例如，通过人力操作泵或者是电力操控泵。 [0026] 图3显示根据本发明的休息室装置T的优选实施方案，此方案中基本的休息室装置T的不同部件连接起来形成一个整合的单元，例如，用聚合材料，如玻璃钢或热塑性材料(如聚乙烯)，通过吹塑和滚塑和/或注塑形成。考虑到较低腔室8和上腔室7的整合，最好较低腔室8的外围要大于上腔室7，也就是说，至少一个横边的宽度要大于上腔室7的宽度。从而较低腔室出现超出限定上腔室7的垂直壁53的地板部分84。在图3中，平整装置9以根据图2的改进后的方式安装，通过安装突出穿过休息室装置T的前壁74的把手，其中通过沿着槽97移动把手而使平整部件94(不显示)可以水平移动。单元T进一步显示有孔40用来安装排风管18。上腔室7可能优选地有第一内前壁74和第二外前壁53，进而安装至少一个、最好两个脚休息平面50、51、52，它们优选地在较低水平面安装中心脚休息处50，在中心面50两边较高水平面安装双脚休息处51、52。还显示装置T可能安装检查工具85，由此可以控制液体水平面。 [0027] 休息站1和它的堆肥功能主要参考图2进行描述，此图以概要的方式显示休息站1包括哪些零部件，以及根据本发明实施方案的堆肥系统。可以理解，本发明不以任何方式限定图2中零部件的尺寸，并且该图仅作图解说明该系统的功能之用。 [0028] 根据本发明的堆肥厕所在粪便腔室单元7中，利用有氧腐化更有效地将粪便和尿分解成稳定的化合物。根据本发明尿从粪便中分离，以确保粪便仍处于有氧环境。有机物迅速地将粪便分解成堆肥材料，此材料具有类似表层土的化学的、生物学的、美学的特性，并且减少粪便的体积超过90％。所以不需要频繁地清空固体排泄物。 [0029] 在粪便腔室7的底部安装液体排水口71，通过此口尿被输送出粪便腔室7从而尿从粪便分离。液体排水口71最好安装仅供液体通过的过滤器(不显示)。液体排水口71通向形成位于粪便腔室7下面的液体腔室8。最好粪便腔室7的较低底面70是造成朝向液体排水口71的下倾斜坡(坡度首选是在2-7度，最好是5度)，这样可以利用重力作用有效提升液体从粪便腔室7到液体腔室8的运输效率。 [0030] 粪便腔室的排气通过排风口18和风机实现，排风管的低端置于粪便腔室7内部的某个地方。可以理解，在图2中排风口不限制在某个精确的位置，但可以有所不同。排风口18需要足够的尺寸和形状以使粪便腔室7充分排风，从而在粪便腔室7中将粪便堆肥成粪便床。排风口18包括屋顶12上面的空气出口装置19。来自粪便床和液体腔室的气体都可以通过排风口18排出。 [0031] 保留在粪便腔室7中的粪便可以在其中堆肥形成腐熟有机物。“堆肥”，该术语用于此处意思是粪便的腐化分解，从而形成适合灭菌、随后用作肥料或是和土壤混合形成表土的腐熟有机排泄物。一旦开始，在粪便床暴露在足够保持粪便堆肥的条件下期间，粪便腔室7内形成的粪便床的固体排泄物的堆肥将是持续不断的。堆肥可以自然开始，也可以通过将收集的粪便和带有适当填料的粪便容器结合开始，填料比如木条，可以使粪便床充分通风和引流，从而促成堆肥。优选地是，粪便腔室7中粪便床的细菌含量比从粪便床移出前减少了95％。优选地是，通过往腔室7中引入以固体排泄物为食的微生物群更加有助于固体排泄物堆肥。适合的添加剂包括“生物菌香剂”，其含有微生物、酶和可降解香剂的组合物。其他可以引入粪便床的微生物是黑水虻和“赤子爱胜蚓”的幼虫。不同的微生物可以结合在一起或是单独引入粪便床。微生物可以根据粪便床需要随时再填充。多亏这些微生物堆肥效率才得以增加。 [0032] 根据本发明的一个实施方案，包含特殊培养的细菌芽孢的活性堆肥剂以稳定液体和/或干粉产物的形式存在，也就是说，它的提取过程是无致病菌的。进一步说，它优选地是不包括致癌的或危险的化合物，并且是非腐蚀性的。剂量大约是1190kg每立方米，包含菌微生物家族中的Class-1(美国标准培养物收藏分类和瑞典工人保护机构AFS1988：12)孢子。PH值大概在7.0-7.5之间。其稳定性在室温(小于25摄氏度)下最少是2年，如果冷藏(3-5摄氏度)则至少3年。 [0033] 接下来将描述尿液排泄物的收集和处理。 [0034] 主要包含堆肥的尿液和可能的一部分水的液体排泄物称作“堆肥茶”，它是富有营养的，并且几乎没有细菌和气味。堆肥茶是稳定的，它可以在所述的液体腔室8中和/或在连接的储存空间中储存相当可观的一段时间。当尿液在重力的作用下经过粪便床流向堆肥腔室7最低点的过程中，细菌的作用引起化学反应，此反应将化学上不稳定的尿成分(尿素和氨)转化成包含亚硝酸盐和硝酸盐的液体成品。此液体生物上和化学上都是稳定的，并且包含有价值的肥料养分，适用于不同种类的植被。 [0035] 硝化床被安置在排泄物腔室7中，并且要充分稠密，以防分配不均或是整个硝化床的尿液形成渠道。硝化床可包含能提供相对稳定的有氧硝化菌的基质。并且，适合的基质能保持足够的水分含量和充分通气以支持有氧硝化菌使尿容器中收集到的尿液中的绝大部分氨离子硝化。示例基质包括壤土、刨花和其他纤维材料等。在优选实施方案中，硝化床包括泥炭藓。硝化床基质提供的有氧硝化菌的量足够使在休息站1的预期的使用条件下收集的尿液中的绝大部分氨离子硝化。例如，氨离子的硝化导致氨离子形成亚硝酸盐和硝酸盐。有氧硝化菌可以通过土著菌生长引入硝化床，也可以人为地引入有氧硝化菌到硝化床。适合的有氧硝化菌的示例包括硝化杆菌、亚硝化单胞菌等。 [0036] 虽然图中没有显示，但所述厕所装置可具有通过用特别的内置机械装置压平固体排泄物来干式冲去固体排泄物的部件。 [0037] 图4显示根据本发明的可持续休息站技术概要的流程图。 [0038] 在一个实施方式中，休息站安装有实现卫生目的的水(例如，洗手水)。优选的是，这种水供应系统为图4的流程图中所示意的闭合回路系统。根据一个实施方式，新鲜水槽和分离的灰水槽通过具有净化单元的水导管彼此连接。例如新鲜水能够供应至用来向坐浴盆或洗手盆供应水的新鲜水槽。在重力的作用下，清洗站产生的灰水能够被转移到灰水槽，从灰水槽经管道装置通过净化单元返回至新鲜水槽。在所述净化单元使用所属领域熟知的生态净化技术对水进行处理和净化。例如这种水处理可包括除去颗粒或微生物的机械过滤，和/或UV过滤中的消毒处理。而后，经过净化处理的水被输送(例如泵送)至新鲜水槽，其优选地位于灰水槽上方以利用重力向坐浴盆或洗手盆供应水。 [0039] 在图5和图6中，显示了根据另一实施方式的立体图，其在很多方面与图4中的内容类似。考虑到类似特征，因此参考有关图4中的描述。首要的差别是分隔物700将粪便腔室7分成上部件78和下部件79。由于分隔物，上下部件能够分别处理。例如可以首先通过向上提升上部件79，分开两个部件78-79，从而移开下部件78，例如，用新的、未填充的部件更换充满的下部件78。两个部件之间的分隔物700优选实质上水平地延伸，优选在水平平面内，其中分隔线700位于脚休息处51、52的上表面之下。 [0040] 此外，另一个主要差别是腿部件701位于粪便腔室7的底部。腿701提供了粪便腔室7之下的开放空间702，该空间702优选地用于安装液体容器8(未显示)，液体容器8的宽度适于腿701之间的宽度，液体容器8易于从粪便腔室7之下的腿701之间的空间滑进和滑出。在粪便腔室7的底部设置孔71(见图5)，通过该孔液体从粪便腔室7中漏出进入液体容器8中的上开口(未示出)。通过这种设置，带有液体的液体腔室8易于根据不同的需要和期望以灵活的方式来清空。 [0041] 图7示意性地显示了一个实施方式的液体腔室8和粪便腔室7的单元模块组件图。在最左手侧看，模块的最低部件是液体腔室8。在它的上表面，液体腔室8优选地与内装配件 890安装，其形成了与模型的下一个部分内部装配的凸凹面的一部分。该原理可以优选地实施于所述模型的多个部分，优选地为所有部分。 [0042] 下一个部分79A(在液体容器9的顶部内部装配)是粪便腔室7的最低部分。最低部件79A通过配合液体腔室8的内装配件890的内装配元件790来安装。在该实施方式中，粪便腔室7的较低部分79A的内装配件为中空形式，将向上凸起的元件790密封，其被密封从而无法提供任何向下的联通。液体腔室8的内装配件890具有相应的形式以内部装配到内部形成的中空部分内，即粪便腔室7的较低部分79A的内装配元件790。较低部分79A设置有水密性直立边缘或侧壁，其优选地向和内装配元件790的顶部相同的水平面之下略微凸出。优选的是，使用至少6个内装配元件，3个沿着侧壁，但更优选的是，在中间行还设置3个内装配元件890，以提供全部9个内装配元件790，其数量不受限制，可以使用超过9个。 [0043] 接下来的阶段，较高部分78A被安装于较低部分79A上，其中，相应的内装配元件(未示出)与较低部分79A的向上凸起的内装配元件790配合。较高部分78A的后壁，以及侧壁固定到并与较低部分79A的相应壁对齐，但较高部分78A的全部不完全延伸到较低部分79A的前壁，以使前面行的内装配元件790暴露。第三步骤中，粪便腔室7的顶部盖78B被安装到较高部分78A的顶部，且最前部分延伸至较低部分79A的前边缘，从而与较低部分79A的内装配元件790的前行固定，并且所有壁与较低部分79A的壁对齐。 [0044] 最后的步骤中，密封部件78C安装到顶部盖78B的顶部，从而形成了包括粪便腔室7和液体腔室8的组合单元。该单元的功能整体上对应以上已经描述的，因此不再做详细说明。优选的是，不同的部件由热塑性材料生产，因此可使用成模和/或转塑或吹塑形成不同的部件。 [0045] 图8中显示了能够使用与本发明相关的模块化规则的进一步的实施方式。组装过程的第一步优选与图7中严格相同。 [0046] 第二步仅侧壁780A，780B连接到较低部分79A，由此侧壁全部沿着较低部分79A的侧面延伸。在第三步，前壁780C被放入与侧壁780A，780B的实质部分横向连接的位置。下一步，内部粪便腔室780D被放入侧壁780A，780B和前壁780C之间的空间的位置。在第五步，后壁780E被放入位置并且最后一步座部件78C被放在顶部，到这里单元包括粪便腔室7和液体腔室8。在优选实施方式中座部件78C与图7中使用的是相同的。 [0047] 图9A、B、C显示了根据本发明进一步的实施方式的粪便和液体腔室7和8的不同视图。图9A是图9B、9C所示截面图的俯视图。图9B是图9A中依照A的截面图。整体而言，图2中显示了图9B、9C相同的特征，因此仅仅呈现不同的方面。重要的主要不同是内盖100的应用，其示意地显示于图9B、9C中，并在以下结合附图10、11做详细说明。还显示出根据实施方式的水平部件9优选地连接到杆装置，其向下延伸进入液体腔室8，从而利用液体腔室8的顶部部分容易地固定带有水平装置94的杆92的支点。 [0048] 图9C显示了通风装置18优选设置有另外的通风孔87A，该通风孔87A在粪便腔室7中具有入口；在图9D中，显示了根据本发明的一个实施方式的休息站的侧视图，该休息站包括根据图9A-9C所描述基本设计的粪便和液体腔室7、8。这里显示了优选的在壳的后壁16上具有孔18A，用于从休息站侧面引导通风的管18，从而避免了在屋顶12上任何的孔。此外，显示了可使用手浴设备180、181、182，即手淋浴180通过柔性管182连接到水连接部181。 [0049] 图10A和B显示了具有可移动盖装置100连接到其上的座6的第一实施方式的后视图。在图10A中盖机构处于其关闭位置且图10B中它处于打开位置。盖100的目的是当打开厕所座6的盖时，阻止使用者看到粪便腔室内部，并且当使用者实际上打算使用厕所时，提供能够移动盖100的自动机构。在图10和11所显示的实施方式中，呈现了这是如何通过连接到座圈6A的机械方式实现的。需要理解的是相同机构优选地也连接到踏脚板51、52的一个或两个上的一个或以上可移动部，从而也能够让蹲着的使用者实现同样的目的。 [0050] 图10A的盖机构100包括连接到枢转部件103、104的两个板101、102。枢转部件103连接到传送装置(未显示)的一个端部，其另一端连接到垂直可移动杆105、106，垂直可移动杆105、106连接到座圈6A。当向座圈6A顶部施加压力时，杆105、106将向下移动，并且传送装置使得枢转部件103、104绕水平轴旋转，从而移动盖板101、102远离其覆盖位置，例如，图10B中所示。传送装置固定到具有垂直槽107的板上，其中限制阻挡部108提供了盖板101、 102在全开和全关位置之间的控制。弹簧装置(未示出)使杆105、106向上进入图10A所示的位置。图11A、11B中，显示了根据本发明的另一盖机构100的侧视图。在该实施方式中，盖板不以图10A、10B中的曲线方式移动，而是绕旋转轴C在水平面内移动。如另一实施方式中，至少有一个杆105连接到座圈6A。另外显示了迫使杆和座圈6A向上的弹簧力优选地通过绕杆 105设置的螺旋状弹簧108实施，即在座圈6A下面，且在厕所座的固定的较低部分6C或粪便腔室7的顶部4之间。 [0051] 本发明不限于以上所描述的，而由所附的权利要求限定。例如，有证据表明，本领域技术人员能够在很多其他已知的技术方案中选择来生成单一单元厕所的装置，例如离心模制、玻璃纤维成型焊接等。此外，有证据表明对于本领域技术人员，关于可能使用的得到含液体空间的壁结构可进行改进。此外，表明在不偏离以上所描述的情况下，可通过多种改动来获得内盖装置100，例如使用单一可移动板和/或包括向下移动的单一或分隔的板等。 [0052] 另外，可以预见加热装置可设置在粪便腔室7上，将加热装置(例如管)延伸进入粪便腔室7的较低部分，优选的是在低于可能的水平装置9的水平面进行水平方向的延伸。加热装置的主要目的是能够加热粪便腔室来消除粪便的凝结，即保持微生物过程。 |
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