粪便制肥还田系统.pdf

本发明提出了一种粪便制肥还田系统，其特点是包括粪便节水收集装置、粪浆制作传送装置以及有机肥制作装置，本发明通过对现有的座便器加以改进，在座便器内设置排便桶和小便分流口，座便器的粪便排放支管道斜插入到粪便排放主管道内，这样，就能将一定区域内的座便器所排出的粪便进行收集、制粪浆，再将粪浆转运到有机肥料制造厂，即可制出土壤需要的有机肥料，解决了现有座便器粪便排放所造成的水质污染问题，制得的有机肥能提高农作物产量和质量，同时也减少了污染，真正使生态进入了可持续发展的良性循环轨道上。

权利要求书
1.  一种粪便制肥还田系统，包括粪便节水收集装置、粪浆制作传送装置以及有机肥制作装置，其特征是：
所述粪便节水收集装置是在座便器上设具有控制功能的功能配件箱；在座便器盖下底面上设与微型振动器连接的高压水抖动喷头，微型振动器与高压水抖动喷头由功能配件箱控制；在座便器的排污管下端套设排污管套，排污管下端与排污管套下端相同位置上分别设小便分流口，小便分流口与下水管道连接，在排污管套外壁上设移动轨道槽，移动轨道槽上的电控舌头堵板齿轮能够带动移动轨道槽上的电控舌头堵板沿移动轨道槽移动，并能封堵和打开小便分流口；在排污管套下端连设排便桶，排便桶与排污管套连接处设通过电控转轴能够向下转动90°的两个电控托板，两电控托板水平时排便桶与排污管套连接处密封；排便桶的下端通过粪便排放支管道与粪便排放主管道连接，粪便排放支管道与粪便排放主管道间的夹角不超过30°；
所述粪浆制作传送装置是粪便排放主管道通过转换三通阀一与多个打粪浆机连接，各打粪浆机的粪浆出口通过转换三通阀二与多个支线粪浆池连接，各支线粪浆池通过管道与干线粪浆池连接，干线粪浆池与制肥厂的多个粪浆储存池管道连接；
所述有机肥制作装置是原料挤压机出料口连接振动筛，振动筛出料口与搅拌机进料口连接，粪浆储存池也通过管道连接在搅拌机的进料口上，搅拌机的出料口连接在颗粒机进料口上，颗粒机出料口与烘干机进料口连接，烘干机出料口与成品分装机进料口连接。

2.  根据强烈要求1所述的粪便制肥还田系统，其特征是所述功能配件箱包括微型增压气泵箱，备用胶管喷头箱，集成电路功能操控版，备用电池转换器。

3.  根据强烈要求1或2所述的粪便制肥还田系统，其特征是所述在座便器的排污管下端套设排污管套，是在座便器的排污管的外壁上设凹槽，凹槽内设有固定圈，固定圈周身上设有多个螺孔，排污管套上边缘外侧对应设有多个螺孔，排污管套上的螺孔与固定圈上的螺孔连接使排污管套套在排污管上，排污管套下沿设有防漏垫圈。

4.  根据强烈要求3所述的粪便制肥还田系统，其特征是在座便器下部壁上设带扣盖的检查窗。

5.  根据强烈要求3所述的粪便制肥还田系统，其特征是所述转换三通阀是在一主通管下端部两侧对称设两支通管，两支通管与主通管管道相通，两支通管间的夹角不超过45°，在两支通管与主通管管道交汇处设转换阀叶板，转换阀叶板转轴通过密封套与两支通管间的转换阀电控转轮连接，转换阀叶板转动时能够封堵其中一个支通管的管道。

6.  根据强烈要求5所述的粪便制肥还田系统，其特征是在所述打粪浆机内池、支线粪浆池、干线粪浆池、粪浆储存池的内壁上分别设液面射灯和液面探头。

说明书粪便制肥还田系统
技术领域
    本发明涉及肥料制作系统，具体涉及一种粪便制肥还田系统，是一种利用生活粪便制作有机肥料的系统。
背景技术
随着社会的发展，尤其是城镇化的加快发展，城市的面积和人口规模不断地扩大，大量生活污水直接被排放。黑臭变质的水污染导致空气污染，散发着难闻的异味，污染了环境，蚊蝇细菌则大肆滋生繁衍并传播疾病，危害人们健康。有限的地表水资源，是关系国计民生的大事情，鉴于日以严重的水污染状况，世界各国都在采取各种办法措施，加大加快治理污染的步伐和力度。综观其重要污染源，归根到底是人类生活中（特别是各级城市）所产生的大量粪便不能与污水分流而是混合排放，这些污物得不到有效的根本治理，最后流入大江大河、湖泊海洋，导致连串连片严重污染，直使形成严重的生态恶性循环，不仅大量浪费着非常有限的水资源，又时刻威协着人类健康。
目前，社会正在奔向小康生活，温饱问题早已得到解决，但生活中相应产生的大量粪便却得不到合理转化利用，全部排放入污水中，形成严重的恶性循环，为生态可持续发展带来极大的负面隐患。而全球性治理污染的方法只停留在建设污水处理厂来予以应对上，这样不仅实施缺口大，效果差，而且只是一种治标不治本的无奈之举，最终根本无力把极其严重的水污染从恶性循环中解脱出来。
有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质，不仅能提供作物生长所需养分，改良土壤，还可以改善作物品质，提高作物产量，促进作物高产稳产，保持土壤肥力和墒情，同时可提高肥料利用率，降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。因此，在我国推广应用有机肥料，符合“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，对促进农业与资源、农业与环境以及人与自然和谐友好发展，从源头上促进农产品安全、清洁生产，保护生态环境都有重要意义。随着人民生活水平的提高，社会大众对安全卫生无污染的有机、绿色食品的需求不断增加，广大农民迫切需要施用有机肥来提高农产品的市场竞争力。
因此，要彻底治理水污染，只有从源头上采取有效的根治办法，使生活中产生的大量粪便与污水分流，可经专用管道设备节水排放、加工，再输送到肥料厂，制成有机肥料归还农田，才能有效地根治污染，改善土壤环境，提高农作物产量和质量，真正促使生态进入可持续发展的良性循环轨道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何使生活中人们产生的大量粪便能够制作成土壤需要的有机肥料，以减少污染，改良土质，提高农作物产量和质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种粪便制肥还田系统，包括粪便节水收集装置、粪浆制作传送装置以及有机肥制作装置，其中，
所述粪便节水收集装置是在座便器上设具有控制功能的功能配件箱；在座便器盖下底面上设与微型振动器连接的高压水抖动喷头，微型振动器与高压水抖动喷头由功能配件箱控制；在座便器的排污管下端套设排污管套，排污管下端与排污管套下端相同位置上分别设小便分流口，小便分流口与下水管道连接，在排污管套外壁上设移动轨道槽，移动轨道槽上的电控舌头堵板齿轮能够带动移动轨道槽上的电控舌头堵板沿移动轨道槽移动，并能封堵和打开小便分流口；在排污管套下端连设排便桶，排便桶与排污管套连接处设通过电控转轴能够向下转动90°的两个电控托板，两电控托板水平时排便桶与排污管套连接处密封；排便桶的下端通过粪便排放支管道与粪便排放主管道连接，粪便排放支管道与粪便排放主管道间的夹角不超过30°；
所述粪浆制作传送装置是粪便排放主管道通过转换三通阀一与多个打粪浆机连接，各打粪浆机的粪浆出口通过转换三通阀二与多个支线粪浆池连接，各支线粪浆池通过管道与干线粪浆池连接，干线粪浆池与制肥厂的多个粪浆储存池管道连接；
所述有机肥制作装置是原料挤压机出料口连接振动筛，振动筛出料口与搅拌机进料口连接，粪浆储存池也通过管道连接在搅拌机的进料口上，搅拌机的出料口连接在颗粒机进料口上，颗粒机出料口与烘干机进料口连接，烘干机出料口与成品分装机进料口连接。
所述功能配件箱包括微型增压气泵箱，备用胶管喷头箱，集成电路功能操控版，备用电池转换器。
所述在座便器的排污管下端套设排污管套，是在座便器的排污管的外壁上设凹槽，凹槽内设有固定圈，固定圈周身上设有多个螺孔，排污管套上边缘外侧对应设有多个螺孔，排污管套上的螺孔与固定圈上的螺孔连接使排污管套套在排污管上，排污管套下沿设有防漏垫圈。
进一步地，在座便器下部壁上设带扣盖的检查窗。
所述转换三通阀一和转换三通阀二，是在一主通管下端部两侧对称设两支通管，两支通管与主通管管道相通，两支通管间的夹角不超过45°，在两支通管与主通管管道交汇处设转换阀叶板，转换阀叶板转轴通过密封套与两支通管间的转换阀电控转轮连接，转换阀叶板转动时能够封堵其中一个支通管的管道。
为了便于观察，以及探测粪浆液面的位置，在所述打粪浆机内池、支线粪浆池、干线粪浆池、粪浆储存池的内壁上分别设液面射灯和液面探头。
本发明采用上述技术方案所设计的粪便制肥还田系统，由于对现有的座便器结构加以改进，粪便节水收集在排便桶内，经过斜插式粪便排放支管道将一定区域内排出的粪便排入粪便排放主管道内，再经过打粪浆机将粪便制成浆液，最后输送到肥料制作厂，肥料制作厂将干粘土等制肥原料经过挤压粉碎、筛分与粪浆一起搅拌、制粒、烘干、分装，制成一袋一袋有机肥料，制作的有机肥料实现了粪便制肥还田的功能，减少了水污染，制作的有机肥料能够改良土质，提高农作物产量和质量，真正促使生态进入可持续发展的良性循环轨道。
附图说明
图1表示本发明粪便制肥还田系统的整体结构示意图；
图2表示座便器的结构示意图；
图3表示座便器盖下底面的结构示意图；
图4表示座便器排污管的结构示意图；
图5表示座便器粪便排放支管道与粪便排放主管道间的结构示意图；
图6表示本发明特制的转换三通阀的结构示意图；
图7表示打粪浆机的结构示意图；
图8表示支线粪浆接收、排放周转池的结构示意图；
图9表示干线粪浆接收、排放周转池的结构示意图；
图10表示制肥厂粪浆储存池的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明粪便制肥还田系统的结构作具体说明。
本发明粪便制肥还田系统，包括粪便节水收集装置、粪浆制作传送装置以及有机肥制作装置三部分。
参见图1至图5，粪便节水收集装置是收集不同区域各个楼层座便器1所排出的粪便，在每个座便器1上设具有控制功能的功能配件箱，功能配件箱包括集成电路功能操控版16、备用电池转换器17、备用胶管喷头箱18、微型增压气泵箱19等部件，本发明的自动控制均由集成电路功能操控版16进行控制。在座便器盖20的下底面上设弹性钢板34，弹性钢板34一端固定在钢板固定桩36上，另一端设高压水抖动喷头33，弹性钢板34上设有微型振动器35，微型振动器35上连接有进电线管37，高压水抖动喷头33连接增压进水管38，微型振动器35与高压水抖动喷头33由集成电路功能操控版16控制。在座便器1的排污管21的外壁上设凹槽39，凹槽39内设有固定圈41，固定圈41周身上设有多个螺孔42，排污管套22上边缘外侧对应设有多个螺孔43，排污管套22上的螺孔43与固定圈41上的螺孔42连接使排污管套22套在排污管21上，排污管套22下沿设有防漏垫圈44。在排污管21的下端设小便分流口40，在排污管套22的下端与小便分流口40相同位置上也设小便分流口28，小便分流口40与小便分流口28相通，小便分流口28与地下污水管道25连接，小便分流口28处设滤网（图中未示）。在排污管套22的外壁上设移动轨道槽32，移动轨道槽32上的电控舌头堵板齿轮31能够带动移动轨道槽32上的电控舌头堵板29沿移动轨道槽32移动，电控舌头堵板齿轮31由座便器1上的集成电路功能操控版16控制。当只小便时，小便分流口28处于打开状态，以便让小便排入地下污水管道25；而当只大便时，电控舌头堵板29的移动使小便分流口28下半截被封堵，用以保留适当水量。在排污管套22下端连设排便桶26，排便桶26与排污管套22连接处对称设电控托板27和电控托板30，电控托板27和电控托板30分别绕各自的电控转轴能够向下转动90°，当电控托板27和电控托板30水平时，排便桶26与排污管套22连接处处于密封。排便桶26的下端连接粪便排放支管道2，粪便排放支管道2与粪便排放主管道3相连接，粪便排放支管道2与粪便排放主管道3间的夹角不超过30°，这样，粪便能够顺畅地排入到粪便排放主管道3，这和传统的粪便排放管道与污水下水主管道相垂直是不同的，需要的水很少，更加节约水资源。在座便器1的下部壁上还设检查窗23，检查窗23上设有扣盖24，通过打开扣盖24即可检查座便器1内部的情况。
参见图1及图6至图10，粪浆制作传送装置是将各座便器1排出的粪便收集、打浆后，经过管道输送到有机肥制作厂的过程。首先，粪便排放主管道3通过本发明特制的转换三通阀4与多个打粪浆机5连接，打粪浆机5上部为稳定架56，稳定架56下部为打浆池盖57，在打粪浆机5内设打浆机竖轴55，打浆机竖轴55穿过打浆池盖57和稳定架56，打浆机竖轴55上端设转轮54，转轮54由电机驱动，在打浆机竖轴55下端设打浆框60，打浆池盖57和稳定架56上设有粪便入口53，粪便入口53通过管道连接在转换三通阀4的一个支通管上。在打粪浆机内池上还设液面射灯58和液面探头59，以便于观察和探测粪浆液面的位置。在打粪浆机5的上部设由电控阀控制的排液管62，打粪浆机5由电控阀控制的粪浆出口61通过特制转换三通阀6与多个支线粪浆池7连接。支线粪浆池7用于收集粪浆，支线粪浆池7上设有电控阀控制的粪浆入口63，由电控阀控制的气压入口64，在支线粪浆池7上还设液面射灯65和液面探头66，以便于观察和探测粪浆液面的位置。各支线粪浆池7由电控阀控制的分浆出口67通过管道与干线粪浆池8连接，在管道上视距离而定可增设多个加气压站68。干线粪浆池8上设多个由电控阀控制的粪浆进料口70，还设有电控阀控制的气压入口69，在干线粪浆池8上还设液面射灯71和液面探头72，以便于观察和探测粪浆液面的位置。干线粪浆池8由电控阀控制的粪浆排放口通过管道73与制肥厂的多个粪浆储存池9连接，在管道73上视距离而定可增设多个加气压站74。粪浆储存池9上设有由电控阀控制的粪浆进料口75和由电控阀控制的气压入口76，在粪浆储存池9上还设液面射灯77和液面探头78，以便于观察和探测粪浆液面的位置，粪浆储存池9由电控阀控制的粪浆排放口通过管道79与制肥料厂的搅拌机12连接。
参见图6，本发明特制的转换三通阀，是在一主通管45的下端部两侧对称设支通管46和支通管50，支通管46和支通管50与主通管45的管道相通，支通管46和支通管50间的夹角不超过45°，这样，三者就构成三通管。在支通管46、支通管50与主通管45管道交汇处设转换阀叶板51，转换阀叶板51的转轴48通过密封套47与支通管46和支通管50间的转换阀电控转轮49连接，转换阀电控转轮49的转动带动转换阀叶板51转动，转换阀叶板51的结构在转动时能够封堵其中一个支通管的管道。在转换三通阀上还设观察窗52。
参见图1，有机肥制作装置首先是将制肥原料如干粘土经挤压机10挤压后，由挤压机10出料口进入振动筛11上进行筛分，筛分后符合要求的原料经振动筛11出料口进入搅拌机12内，搅拌机12对原料和粪浆进行混合搅拌，搅拌后的混合料经搅拌机12的出料口进入颗粒机13内，同时，还向颗粒机13内加入适量具有除臭、易发酵和易溶解的小苏打和一些微量配料，颗粒机造粒后粒料经出料口进入烘干机14内烘干，烘干后的粒料进入成品分装机15内进行分装，从成品分装机15出料口出来一袋一袋包装好的有机肥料。