專利名稱：列車節(jié)能減量兩用集便器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種列車節(jié)能減量兩用集便器，屬環(huán)境保護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景
我國目前擁有74000公里鐵路，旅客列車39438輛。每天至少有560 噸糞便、426萬升尿液從列車廁所直排到鐵路上(《旅客列車直排糞便污染 的危害及控制對策》2006年02期《環(huán)境》雜志)。列車廁所糞便直排給沿 途鐵路兩側(cè)造成的污染十分嚴(yán)重，廁所改造勢在必行。
目前，在動(dòng)車組、快速列車和進(jìn)京列車上，基本實(shí)現(xiàn)了用集便箱收集 糞便，待列車到達(dá)指定站點(diǎn)由吸污車抽吸后運(yùn)到處理廠處理。采用集便箱 不僅解決了列車直排污染問題，列車進(jìn)站不用封閉廁所，也方便了旅客使 用。集便箱從國外進(jìn)口每臺(tái)價(jià)格20萬元，北京、濟(jì)南、南京相關(guān)企業(yè)在 進(jìn)行國產(chǎn)化研制。現(xiàn)以進(jìn)口價(jià)計(jì)算，改造四萬列綠皮車240萬個(gè)廁所的資 金就需4800億元，這還不包括購買真空吸污車和建處理廠的資金投入。 況且新建糞便處理廠不但投資大而且周期長，顯然在短時(shí)間內(nèi)很難辦到。 同時(shí)，集便箱方式本身也存在一定的弊端，把尿液、沖洗水和糞便同時(shí)收 集，體積和重量都較大，給列車運(yùn)輸增加負(fù)擔(dān)，給污水處理加大處理量。 這兩項(xiàng)加在一起比單純處理糞便要高出近十倍左右的數(shù)量。
實(shí)用新型專利說明書2007203052997《糞便環(huán)衛(wèi)處理裝置》所公幵的 處理方式是將分離后的糞便進(jìn)行干燥處理，對糞便的先期處理比后期處理 要科學(xué)先進(jìn)，在配備發(fā)電車的列車上安裝使用效果會(huì)很好。但綠皮列車的電力不足以滿足干燥器所需的功率要求，所以對綠皮列車糞便處理來講不 太適用。把《糞便環(huán)衛(wèi)處理裝置》中的干燥部分和污氣處理部分去掉，再 針對性的加以改進(jìn)，使裝置節(jié)省電力消耗，達(dá)到綠皮列車的供電能力，就 可以解決綠皮列車的糞便處理問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種列車節(jié)能減量兩用集便器，不用任何動(dòng)力，采 用自動(dòng)分離的方法，把糞便和尿液污水分離開。糞便單獨(dú)收集，尿液污水 經(jīng)滅菌除臭后達(dá)標(biāo)排放。這樣就能夠節(jié)約卯％的尿液污水的列車運(yùn)輸、汽 車運(yùn)輸和二次處理的費(fèi)用。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種列車節(jié)能減量兩用集便器，它包括自動(dòng)固液分離器、抽拉式集便 箱、污水處理箱、反沖洗和循環(huán)水利用系統(tǒng)、沉渣再過濾系統(tǒng)和保溫殼體。 自動(dòng)固液分離器為圓筒形，分上下兩部分。上部的污物入口與列車廁 所的糞便排出口相接。分離器上部和下部的中筒為同樣的直徑，上部和下 部的結(jié)構(gòu)也相同，由內(nèi)外兩層構(gòu)成，內(nèi)層為倒置的傘形，上面布滿長條形 狀的篩孔，也可以是圓孔。外層的底部呈斜面狀，斜面的低點(diǎn)設(shè)出水口， 液體從分離器內(nèi)腔室的出水口進(jìn)入污水處理箱，糞便由分離器上部闊門落 入下部分離器。自動(dòng)分離器做上下兩部分的設(shè)計(jì)， 一是通過二次固液分離 會(huì)使污水相應(yīng)減少，二是可以解決人員連續(xù)入廁的分離速度，三是下部分 離器兼有集便箱裝滿后的儲(chǔ)存功能。下部分離器分離后的糞便含水量約 60%左右，由下部閥門直接落入抽拉式集便箱。抽拉式集便箱安裝在保溫殼體內(nèi)，保溫殼體里面的底部裝有滑槽，集 便箱外部底面設(shè)有相對應(yīng)的滑道，使集便箱推進(jìn)或拖出沒有障礙。箱內(nèi)裝 有物位感應(yīng)器，箱滿自動(dòng)報(bào)警。集便箱上面的進(jìn)料口配備密封蓋，防止運(yùn) 送途中糞便及臭味溢出。箱體附加兩塊墊板，墊板高度以能伸進(jìn)插車插臂 為準(zhǔn)。保溫殼體安裝保溫門，箱滿報(bào)警器安裝在門外邊，門開則報(bào)警停止。 拖出集便箱蓋嚴(yán)密封蓋，放到墊板上，由插車裝運(yùn)到運(yùn)輸車上運(yùn)走。箱滿 后下部分離器的閥門不開。在集便箱一端設(shè)有抽吸出口，供有真空吸污車 條件的鐵路站點(diǎn)直接抽出糞便，省去搬運(yùn)集便箱和替換集便箱的麻煩。
污水處理箱收集了由自動(dòng)分離器上下兩部分排出的尿液和污水。尿液
和污水中都混有沉渣，沉渣數(shù)量約占污水總量的2%左右。污水處理箱設(shè) 三個(gè)隔板，把箱內(nèi)空間分成四個(gè)腔室。隔板上部與污水箱頂部留有空隙， 隔板下部與污水箱底部也留有空隙。污水箱箱底呈斜面狀。第一腔室在斜 面下端，第四腔室在斜面上端。自動(dòng)固液分離器分離出的尿液污水首先進(jìn) 入第一腔室，污水通過隔板空隙進(jìn)入第二腔室，然后依次進(jìn)入第三、第四 腔室。到第四腔室污水基本澄清。根據(jù)污水的濃度，腔室和隔板可以增多 或減少。由于斜面的作用，沉渣由隔板底部從第四腔室依次進(jìn)入第三、第 二、第一腔室，最后在第一腔室聚集。污水處理箱設(shè)有進(jìn)水口、污水口、 清水口和溢流口，第一腔室設(shè)有水浸式紫外滅菌燈，第四腔室設(shè)有水浸式 紫外除臭燈。
反沖洗和循環(huán)水利用系統(tǒng)共同利用第四腔室的滅菌除臭后的清水對 自動(dòng)分離器上下兩部分的篩網(wǎng)進(jìn)行高壓反沖洗，以免篩孔堵塞。同一個(gè)供水管道延長可以通往車廂水箱，將滅菌除臭后的清水供應(yīng)列車水箱沖廁使 用。反沖洗用水和水箱供水用單向閥控制，車廂水箱供水時(shí)反沖洗停用。 多余的滅菌除臭后的清水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，通過溢流口排放。
沉渣再過濾系統(tǒng)通過第一腔室沉淀的渣滓經(jīng)污水管道返回自動(dòng)固液 分離器上部，進(jìn)行二次過濾。沉渣再過濾系統(tǒng)定時(shí)開啟，使第一腔室的沉 渣不會(huì)積淀過多。
自動(dòng)固液分離器上下部分的兩個(gè)閥門、反沖洗和循環(huán)水利用系統(tǒng)、車 廂水箱供水管道單向閥、沉渣再過濾系統(tǒng)共五個(gè)動(dòng)力部位，可以用客車固 有的壓力空氣做為動(dòng)力源，以節(jié)省更多的電力。
保溫殼體所保護(hù)的范圍是整個(gè)裝置，包括自動(dòng)固液分離器、抽拉式集 便箱、污水處理箱、反沖洗和循環(huán)水利用系統(tǒng)及沉渣再過濾系統(tǒng)。保溫殼 體里為新型保溫材料，外層為鐵皮，鐵皮上噴涂保溫涂料。
本實(shí)用新型列車節(jié)能減量兩用集便器的有益效果在于
1、 減量化。與現(xiàn)有國產(chǎn)、進(jìn)口的列車真空集便器相比，糞便污水收 集量減少90%，進(jìn)而節(jié)約鐵路列車集便運(yùn)輸量、汽車轉(zhuǎn)運(yùn)量和糞便處理量
的90%。
2、 無害化。本實(shí)用新型收集的糞便污水均進(jìn)行了滅菌除臭處理，符 合國家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有列車真空集便器不具備滅菌除臭功能，只是糞便污水的 原始狀態(tài)儲(chǔ)存。
3、 資源化。現(xiàn)有列車真空集便器收集的糞便污水需進(jìn)行二次處理， 不能再利用。本實(shí)用新型收集的糞便做為有機(jī)肥可以再利用。
74、 操作簡單?，F(xiàn)有列車真空集便器卸污一是采用真空吸污車，二是 建立地面接收設(shè)施，耗資巨大，操作復(fù)雜。本實(shí)用新型卸污方式簡便易行， 只是替換抽拉式集便箱循環(huán)使用。
5、 經(jīng)久耐用。現(xiàn)有列車真空集便器對進(jìn)入物質(zhì)要求嚴(yán)格，金屬物品 如鑰匙、硬幣、手機(jī)等，軟物質(zhì)如婦女衛(wèi)生巾、香煙盒等均不能進(jìn)入真空 集便器內(nèi)，否則不能正常工作。本實(shí)用新型能夠容納任何落入的物品，不 會(huì)造成損壞。
6、 價(jià)格便宜。國產(chǎn)集便器價(jià)格25萬元，美國進(jìn)口集便器價(jià)格42萬
元。本實(shí)用新型樣機(jī)生產(chǎn)成本8萬元，批量生產(chǎn)會(huì)更低。
本實(shí)用新型從使用性能、節(jié)省資金、廢物利用三個(gè)方面，均優(yōu)于現(xiàn)有 列車真空集便器。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)安裝示意圖； 圖2為自動(dòng)固液分離器篩網(wǎng)示意圖； 圖3為抽拉式集便箱示意圖； 圖4為污水處理箱隔板示意對各幅附圖中的標(biāo)示說明如下(1)污物入口； (2)保溫殼體；(3) 上部固液分離器；(4)分離器篩網(wǎng)；(5)上部分離器閥門；(6)下部固液 分離器；(7)分離器內(nèi)腔室；(8)下部分離器閥門；(9)抽拉式集便箱； (10)糞便入口； (11)污水處理箱；(12)隔離板；(13)滑槽；(14)污 水口； (15)污水箱斜底；(16)清水口； (17) 二次過濾入口； (18)反沖洗器；(19)外腔室出水口； (20)污水箱進(jìn)水管；(21)進(jìn)水口； (22)溢 流口； (23) 二次過濾水管；(24)反沖洗水管；(25)三通；(26)單向閥 門；(27)篩網(wǎng)孔；(28)密封蓋；(29)滑道；(30)墊板；(31)上部空
隙；(32)沉淀腔室；(33)下部空隙；(34)紫外光滅菌燈；(35)紫外光 除臭燈；(36)水箱送水管；(37)糞便抽吸口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步說明
實(shí)施例一
如圖1所示，污物入口 (1)與列車廁所下落口相接，糞便污水從污
物入口 (1)進(jìn)入上部固液分離器(3)，通過分離器篩網(wǎng)(4)把尿液污水 分離到分離器內(nèi)腔室(7)中，經(jīng)內(nèi)腔室出水口 (19)、污水箱進(jìn)水管(20)， 由進(jìn)水口 (21)進(jìn)入污水處理箱(11)。第一次分離后的糞便在上部分離 器閥門(5)打開后落入下部固液分離器(6)，第二次分離后的糞便在下 部分離器閥門(8)打開后由糞便入口 (10)進(jìn)入抽拉式集便箱(9)。 實(shí)施例二
在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖1、圖2、圖3所示，進(jìn)入污水處理箱(ll) 的尿液污水通過隔離板(12)的上部空隙(31)和沉淀腔室(32)的多層 沉淀基本澄清，通過紫外光滅菌燈(34)和紫外光除臭燈(35)的滅菌除 臭處理后，清潔水由清水出口 (16)經(jīng)反沖洗水管(24)上的三通(25) 輸送到反沖洗器(18)，對分離器篩網(wǎng)(4)的篩孔(27)進(jìn)行沖洗。反沖 洗水管(24)向上延伸為水箱送水管(36)，把清潔水輸送到水箱循環(huán)利
9用，輸送水管的管道由單向閥門(26)控制。多余的清潔水經(jīng)溢流口 (22) 排放。污水沉淀后的渣滓因污水箱斜底(15)的作用，經(jīng)下部空隙(33) 聚集在斜底的最低處污水口 (14)，通過二次過濾水管(23)由二次過濾 污水入口 (17)返回上部固液分離器(3)。 實(shí)施例三
在實(shí)施例一、例二的基礎(chǔ)性上，如圖1、圖4所示，抽拉式集便箱(9) 的糞便入口 (10)，在集便箱拉出時(shí)扣嚴(yán)密封蓋(28)。抽拉式集便箱(9) 的下部設(shè)有滑道(29)，與保溫殼體(2)里面的下部設(shè)置的滑槽(13)相 配合。抽拉式集便箱(9)經(jīng)滑道(29)和滑槽(13)拖出后，墊上墊板
(30)，以便插車裝運(yùn)。抽拉式集便箱(9)的一端設(shè)有糞便抽吸口 (37)， 在具備空車抽吸的條件下，可以直接將糞便抽出運(yùn)走。
權(quán)利要求1、一種列車節(jié)能減量兩用集便器，包括上部固液分離器(3)、下部固液分離器(6)、抽拉式集便箱(9)、污水處理箱(11)、反沖洗器(18)、水箱送水管(36)、單向閥門(26)、污水口(14)、二次過濾水管(23)、二次過濾入口(17)、紫外光滅菌燈(34)、紫外光除臭燈(35)、糞便抽吸口(37)、保溫殼體(2)，其特征是上部固液分離器(3)和下部固液分離器(6)構(gòu)造相同，分內(nèi)外兩層，里層為分離器篩網(wǎng)(4)，外層封閉，形成分離器內(nèi)腔室(7)，設(shè)有內(nèi)腔室出水口(19)，固液分離器下面設(shè)置上部分離器閥門(5)和下部分離器閥門(6)，內(nèi)腔室出水口(19)排出的污水進(jìn)入污水處理箱(11)，污水處理箱(11)中依次排列若干塊隔離板(12)，隔板間形成沉淀腔室(32)，隔離板(12)與污水處理箱(11)之間留有上部空隙(31)和下部空隙(33)，污水處理箱(11)的箱底呈斜狀為污水箱斜底(15)，污水處理箱(11)中安裝紫外光滅菌燈(34)、紫外光除臭燈(35)，污水處理箱(11)箱體上設(shè)有進(jìn)水口(21)、污水口(14)、清水口(16)、溢流口(22)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車節(jié)能減量兩用集便器，其特征是 抽拉式集便箱(9)的糞便入口 (10)上設(shè)有密封蓋(28)，箱底設(shè)有滑 道(29)，滑道(29)與保溫殼體(2)底部的滑槽(13)相配合，抽拉 式集便箱(9) 一端設(shè)有糞便抽吸口 (37),附設(shè)兩塊墊板(30)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車節(jié)能減量兩用集便器，其特征是 反沖洗器(18)和水箱送水管(36)共用同一根水管，由單向閥門(26) 控制。
4 處理箱(n)中沉淀渣滓由污水口 U4),經(jīng)二次過濾水管(23)到達(dá)二次 過濾入口 U7)，進(jìn)入上部固液分離器(3)進(jìn)行再次固液分離。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的列車節(jié)能減量兩用集便器，其特征是上部固液分離器(3)和下部固液分離器(6)的分離器篩樹(4)呈倒置的傘形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車節(jié)能減量兩用集便器，其特征是全套 裝置的外面有保溫殼體(2)的保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種列車節(jié)能減量兩用集便器，屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案包括與便器相連接的固液分離器、抽拉式集便箱、污水處理箱、反沖洗器、紫外光滅菌燈、溢流口、保溫殼體。落入固液分離器的糞便、污水通過固液分離器，糞便進(jìn)入抽拉式集便箱，污水進(jìn)入污水處理箱。污水經(jīng)凈化滅菌除臭后達(dá)標(biāo)排放。糞便經(jīng)滅菌除臭儲(chǔ)存，集便箱糞便裝滿后自動(dòng)報(bào)警，拉出滿箱換上空箱循環(huán)集便。其特點(diǎn)是比目前使用的進(jìn)口和國產(chǎn)真空集便器減少90％收集量；泄污方式簡便易行，不用真空吸污車抽吸，不用建地面接收系統(tǒng)；轉(zhuǎn)運(yùn)期間沒有二次污染；回收的糞便能夠再利用。做到了對污染物“減量化、無害化、資源化”。本集便器同樣適合船舶安裝使用。
文檔編號(hào)B61D35/00GK201287723SQ20082013551
公開日2009年8月12日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者張迎秋 申請人:張迎秋