趙文峰 沙 莎 何偉寧

(山東省泰安市農(nóng)業(yè)機械科學研究所，山東 泰安 271000)

·機械與設備·

生態(tài)公廁固液分離機成套裝置的研究

趙文峰 沙 莎 何偉寧

(山東省泰安市農(nóng)業(yè)機械科學研究所，山東 泰安 271000)

介紹了公廁的發(fā)展變化，指出了我國生態(tài)公廁存在的問題，開發(fā)設計了一種新型生態(tài)公廁固液分離機成套裝置，達到了糞便固液分離可靠連續(xù)工作的目的，符合我國資源化再利用、保護環(huán)境、創(chuàng)建和諧型可持續(xù)發(fā)展社會的基本國策。

生態(tài)公廁，固液分離，糞便再利用

1 開發(fā)設計的目的意義

生態(tài)公廁是環(huán)保廁所中的一類，是指具有不對環(huán)境造成污染，并且能充分利用各種資源，強調(diào)污染物自凈和資源循環(huán)利用概念和功能的一類廁所[1]。

公共廁所逐步從傳統(tǒng)的水沖式公共廁所向生態(tài)型公共廁所轉變。目前的公共廁所雖然冠以生態(tài)公廁的名號，但由于關鍵的壓榨脫水設備技術落后，極易堵塞，故障頻發(fā)，基本上投入使用之時，也就是壓榨設備開始出故障、停用甚至拆除的開始，之后又變成了普通水沖式公廁，無法真正實現(xiàn)節(jié)約淡水資源、綠色環(huán)保的目的[2,3]。

針對現(xiàn)有公廁固液分離機技術落后，極易堵塞等的問題，我們參考螺旋式壓榨機的結構，創(chuàng)新設計了由螺旋壓榨輥和微小間隙活片組成的固液分離裝置,即螺旋軸根徑由小到大并且螺旋導程逐漸縮小，壓縮機內(nèi)的容積也就是說空余體積逐漸縮小，壓縮逐漸增大，而使糞便混合物中的清液被擠壓出來，在工作時，活動片隨著絞龍的旋轉，在兩個固定葉片之間的微小間隙內(nèi)，進行徑向跳動和軸向擺動，徹底解決了微小物的粘結，拒絕堵塞現(xiàn)象[4,5]。

2 開發(fā)設計的總體構想

生態(tài)公廁固液分離機成套裝置的總體構想是：設計開發(fā)一種由螺旋攪龍、固定片、間隙墊片、活動片、穿軸、泵、污水池等組成的長期、安全可靠、連續(xù)、高效運行的生態(tài)公廁固液分離機成套裝置。

3 主要結構組成

下面結合圖1～圖3來論述其主要結構組成。

圖1為本裝置主視圖。

圖2為圖1的剖視圖A—A。

圖3為活動片(10)的示意圖。

該成套裝置由機架(1),螺旋攪龍(2),端部軸承(3),端部殼體(4),緊固螺母(6),固定片(8),間隙墊片(9),活動片(10),穿軸(12),尾部殼體(13),電機(14),鏈輪Ⅰ(15),電機支架(16),鏈輪Ⅱ(17),尾部軸承(18),泵(20),污水池(21)等組成。端部軸承和尾部軸承固定在機架上，螺旋攪龍裝配在端部軸承和尾部軸承上，螺旋攪龍的螺距由左往右逐漸減小，端部殼體和尾部殼體固定在機架上，端部殼體設有進料口和端部固定法蘭，尾部殼體設有尾部固定法蘭和出料斗，穿軸穿過尾部固定法蘭、多組交替裝配的固定片、間隙墊片之后再穿過端部固定法蘭，通過螺母可靠緊固，活動片裝配在兩個固定片中間并穿在螺旋攪龍上，活動片呈圓環(huán)形，活動片內(nèi)徑d1小于螺旋攪龍的外徑，活動片厚度小于間隙墊片的厚度，活動片厚度與間隙墊片厚度差值形成固液分離的篩網(wǎng)孔隙，電機固定在電機支架上，電機支架固定在機架上，鏈輪Ⅰ與電機連接，鏈輪Ⅱ與螺旋攪龍連接，鏈輪Ⅰ與鏈輪Ⅱ通過鏈連接，污水池固定在機架上，泵通過管子與污水池相連。

4 具體工作步驟

工作時，啟動電機，糞便由上一級設備真空抽吸泵輸入到進料口進入到螺旋攪龍中，活動片在兩個固定片之間隨螺旋攪龍的旋轉做徑向跳動和軸向擺動，加上固液分離中，尺寸小于活動片厚度與間隙墊片厚度差值形成的篩網(wǎng)孔隙的擠壓而濾出的廢液沖刷，徹底避免了微小間隙的堵塞難題，從而實現(xiàn)對糞便的壓榨，壓榨后的廢液直接流入污水池中，經(jīng)泵抽走，壓榨后的固體殘渣隨螺旋攪龍的旋轉經(jīng)尾部殼體和出料斗排出，定時集中收集，進入下一步綜合處理，變廢為寶，實現(xiàn)資源化再利用。

5 使用過程中的注意事項

使用該裝置過程中，要經(jīng)常注意檢查以下幾點：

1)廁所安裝后要對房體平整，基礎穩(wěn)固進行校驗檢查，確認無誤后進行空機試驗同時對電控統(tǒng)校驗檢查，空載運行無誤后方可運行；2)廁所要有專人管理，負責設施的日常維護，保持廁間及管理間的衛(wèi)生整潔；3)如廁人員要按廁所門鎖上的“有人”“無人”顯示選擇用廁，進廁后旋轉門鎖上的關閉鈕，以閉鎖廁門；4)使用小便器時，人距光電開關不大于0.4 m可聽見“咔、咔”聲響的電磁閥動作聲，此為釋放小便處理液，不影響使用小便器；5)如廁時應注意不可將排泄物之外的其他東西進入蹲便器或小便器內(nèi)，嚴禁將手紙、衛(wèi)生巾等物品扔入便池；6)如廁時如不慎意外將鑰匙、筆記本、手機等掉入蹲便器后要立即通知管理人員取出，否則將會造成損壞；7)幼兒、高齡、醉酒、神志不清者等使用廁所時要有正常人幫助；8)冬季雨雪、結冰氣候時要在人行落腳處加設防滑鋪墊；9)設備間各容器及設備定期保潔無污物；10)及時做到設備間分離出烘干的糞渣；11)嚴冬要保持室內(nèi)溫度，調(diào)整管路伴熱帶溫度控制，防止水管及容器凍裂；12)一個月以上的長期停用廁所再次使用時還要對主機進行全面檢查，試運行無誤后再使用。

由此可見使用該生態(tài)公廁固液分離機成套裝置，徹底解決了傳統(tǒng)糞便固液分離機易堵塞不耐用的難題，真正起到糞便固液廢棄物長期連續(xù)可靠分離的作用，實現(xiàn)了糞便資源化再利用，符合我國保護環(huán)境、創(chuàng)建和諧型可持續(xù)發(fā)展社會的基本國策。

[1] 馬繼申,周文宏.淺談生態(tài)型公共廁所[J].中國城市環(huán)境衛(wèi)生,2006(4):29-33.

[2] 劉松波.淺談生態(tài)公廁環(huán)保建設的現(xiàn)狀及對策[J].北方經(jīng)貿(mào),2007(8):149-150.

[3] 宋森根.生態(tài)公廁調(diào)查[J].浙江預防醫(yī)學,1997(5):20.

[4] 何英華,付洪博,王曉華.生態(tài)建筑(生態(tài)公廁)的研究與應用[J].中國衛(wèi)生工程學,2002,1(4):210-211.

[5] 中國生態(tài)廁所行業(yè)調(diào)查分析及市場前景預測報告(2015—2022年).中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)[Z].

[6] 周 維.智能化的公共廁所沖水器—PROG-111應用實例[J].電子制作,2003(5):33-34.

[7] 吳宗澤.機械設計師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

[8] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2015.

Onincorporateddeviceofsolid-liquidseparatorofpublicecologicaltoilets

ZhaoWenfengShaShaHeWeining

(ShandongTai’anAgriculturalMechanicAcademy,Tai’an271000,China)

The paper introduces the development of the public toilets, points out the problems in the public ecological toilets in China, develops the incorporated device for the solid-liquid separator in the toilets, so as to achieve the reliable and continuous solid-liquid separation, adhere to the basic state policies of the recycling of resources, environment protection, harmonious sustainable development in China.

public ecological public, solid-liquid separation, fecal reuse

X321

A

1009-6825(2017)26-0225-02

2017-07-05

趙文峰(1965- ),男,高級工程師; 沙 莎(1985- ),女,工程師; 何偉寧(1981- ),男,工程師