一种厕所粪尿无害化资源化处理方法与流程

1.本发明涉及粪便处理技术领域，尤其涉及一种厕所粪尿无害化资源化处理方法。


背景技术：

2.厕所粪尿经过无害化处理后可直接作底肥或追肥施用；也可拌入细土或草炭等强吸附物质,吸附厕所粪尿中氮等养分，再作基肥或追肥施用；还可与作物秸秆、青草混拌均匀,覆盖严实,经发酵再加工后作底肥施用，在叶类菜上施用厕所粪尿肥效果更显著。
3.粪便必须经无害化处理。粪便含有大量致病菌及寄生虫等病原体，如果不进行无害化处理，将导致疾病传播，同时粪便将污染土壤和水，引起粪口传播，严重威胁人体健康与安全。
4.传统厕所类粪尿无害化处理的方式主要有建沼气池、高温堆肥和建生态厕所，其原理是在厌氧或好氧条件下，通过微生物对粪尿有机物进行降解，在降解过程中，可以杀死粪尿中的各种致病菌和寄生虫卵，从而达到无害化的目的。
5.传统厕所类粪尿无害化处理方式存在以下缺陷：1）粪尿没有得到严格的系统化管理，无法确定无害化处理是否彻底，只是在一定程度上降低了疾病传播和环境污染的风险；2）常温条件下粪污无害化时间长，达10-12月；3）下雨天，粪尿溢出，对环境造成严重影响。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对传统厕所类粪尿无害化处理方式存在的不足，提出一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，对厕所粪尿进行严格的系统化管理，确保对粪尿无害化处理彻底，且成本低，便于实施和普及。
7.本发明是通过采用下述技术方案实现的：一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器分别与集粪模块和集尿模块导通连接；利用粪尿分集器对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行自动发热式微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。
8.优选的，所述集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室，降解腔室的顶部设置有可移动密封盖，降解腔室中悬空设置有集粪腔室，集粪腔室与粪尿分集器导通连接，集粪腔室底部设置有漏粪口，集粪腔室顶部设置有排气管和可关闭投
料口，集粪腔室中设置有用于堵塞漏粪口的封口装置。
9.优选的，所述布设粪尿处理系统还包括布设太阳能加热系统，即包括在所述降解腔室的外部布设太阳能供电单元，以及在降解腔室内部的腔壁上布设照热灯。
10.优选的，所述封口装置包括连接杆、锥形封口罩和固定安装的升降驱动装置；锥形封口罩的底部用于配合漏粪口，锥形封口罩的顶部通过连接杆与升降驱动装置固定连接。
11.优选的，所述自动发热式微生物降解处理包括以下步骤：在利用集粪腔室收集粪便的过程中，周期性的通过可关闭投料口将集粪腔室中的粪便按层平铺，并在每一层粪便的上方铺一层降解材料以及自动发热袋；当集粪腔室中区域装满时，通过封口装置打开集粪腔室底部的漏粪口，使得集粪腔室中包括粪便以及剩余降解材料在内的物料落入降解腔室中继续降解；打开太阳能加热系统，以为降解腔室内部创造合适的降解温度条件；根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室中堆沤足够的降解时间。
12.优选的，所述降解时间为1-2个月。
13.优选的，所述降解材料包括草木灰、炉灰和庭院土微生物降解菌剂。
14.优选的，所述自动发热袋包括由可降解材料制成的透气包装袋，透气包装袋中装有用于氧化发热的铁粉。
15.优选的，所述集尿模块包括集尿罐和处理罐，集尿罐分别与粪尿分集器和处理罐导通连接。
16.优选的，对尿液进行无害化处理包括以下步骤：将集尿罐中的尿液导入处理罐中；向处理罐中投入生石灰后搅拌，以对尿液进行碱化处理；对处理罐中的尿液进行静置储存，静置储存的时间至少为10天。
17.本发明所带来的有益的技术效果：1）本技术方案通过布设专门的粪尿处理系统，基于粪尿处理系统实现对粪尿进行严格的系统化管理，相对于传统方法，可极大限度的提高对粪尿的无害化处理程度，通过本技术方案将粪尿进行无害化处理后还田使用，对提高农产品的品质，改善农村人居环境具有重要意义。
18.2）本技术方案考虑了资源限制，成本低，便于实施，增加了在农村的可行性，可利于提高农村卫生厕所普及率。
19.3）本技术方案中使用了自动发热袋，其包装可降解，发热材料可还田利用，高效环保，在微生物降解的过程中，提供了良好的温度条件，对提高微生物降解效率和降解质量具有重要意义。
附图说明
20.图1为粪尿处理系统的结构示意图；图2为粪尿无害资源化处理的简易实施流程图；图中：1、降解腔室；2、集粪腔室；3、可移动密封盖；4、排气管；5、锥形封口罩；6、连接杆；7、升降驱动装置；8、集尿罐；9、处理罐；10、粪尿分集器；11、漏粪口；12、太阳能供电单元；13、照热灯；14、可关闭投料口。
具体实施方式
21.为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.因此，以下对在附图中提供的本发明的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1本实施例公开一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，作为本发明一种优选的实施方案，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器10、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器10分别与集粪模块和集尿模块导通连接；利用粪尿分集器10对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。
24.实施例2本实施例公开一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，作为本发明一种优选的实施方案，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器10、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器10分别与集粪模块和集尿模块导通连接；利用粪尿分集器10对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。
25.其中，集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室1，降解腔室1中悬空（这里的悬空是指集粪腔室2底部与降解腔室1底部之间存在高度距离，实际上，集粪腔室2与地面之间或与降解腔室1的侧壁之间具有固定连接结构）设置有集粪腔室2，集粪腔室2与粪尿分集器10导通连接，集粪腔室2底部设置有漏粪口11，集粪腔室2中设置有用于堵塞漏粪口11的封口装置。
26.基于上述集粪模块的结构，微生物降解处理包括以下步骤：在封口装置的配合作用下，将集粪腔室2中的粪便分若干次漏入降解腔室1中，并将漏入降解腔室1中的粪便按层平铺，在每一层粪便的上方铺一层降解材料，并投入自动发热袋；具体的，自动发热袋包括由可降解材料制成的透气包装袋，透气包装袋中装有用于氧化发热的铁粉，在非使用状态下，透气包装的外部套设有密封袋，以隔绝空气，使用时，将密封袋拆卸以后，将装有铁粉的透气包装袋与降解材料一同加入粪便中，自动发热袋的发热温度可达到40
°
，满足微生物降解对温度的需求；
根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室1中堆沤足够的时间，保持粪便干燥，减少粪便臭味，杀灭致病菌。具体的，降解时间（堆沤时间）为至少2个月，如：常温下粪便自然堆沤10个月以上才能达到无害化，当粪便加入利于干燥的介质或降解菌剂，并提高堆沤温度，则可以大幅度缩短粪污无害化时间。
27.实施例3本实施例公开一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，作为本发明一种优选的实施方案，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器10、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器10分别与集粪模块和集尿模块导通连接；利用粪尿分集器10对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。
28.其中，集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室1，降解腔室1中悬空设置有集粪腔室2，集粪腔室2与粪尿分集器10导通连接，集粪腔室2底部设置有漏粪口11，集粪腔室2中设置有用于堵塞漏粪口11的封口装置。
29.基于上述集粪模块的结构，微生物降解处理包括以下步骤：在封口装置的配合作用下，将集粪腔室2中的粪便分若干次漏入降解腔室1中，并将漏入降解腔室1中的粪便按层平铺，在每一层粪便的上方铺一层降解材料，并投入自动发热袋；根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室1中堆沤足够的时间。
30.进一步的，降解腔室1的顶部设置有可移动密封盖3，便于对粪便和降解材料进行铺层操作，以及便于后期对无害化粪便的取用，同时还可右下避免雨水流入。
31.进一步的，进一步的，考虑到成本和有限的农村资源，降解材料以草木灰、炉灰、庭院土为主，也可辅以微生物降解菌剂，缩短粪污无害化周期，同时加入自动发热袋，自动发热袋内装有铁粉，在有氧条件下遇水自动发热。
32.进一步的，封口装置包括连接杆6、锥形封口罩5和固定安装的升降驱动装置7；锥形封口罩5的底部用于配合漏粪口11，锥形封口罩5的顶部通过连接杆6与升降驱动装置7固定连接。锥形封口罩5的锥形结构设计，减小在上升的过程中受到的阻力。
33.实施例4本实施例公开一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，作为本发明一种优选的实施方案，包括以下步骤：利用粪尿分集器10对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。优选的，尿液还田利用前稀释5倍。
34.其中，集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室1，降
解腔室1中悬空设置有集粪腔室2，集粪腔室2与粪尿分集器10导通连接，集粪腔室2底部设置有漏粪口11，集粪腔室2中设置有用于堵塞漏粪口11的封口装置。
35.基于上述集粪模块的结构，微生物降解处理包括以下步骤：在封口装置的配合作用下，将集粪腔室2中的粪便分若干次漏入降解腔室1中，并将漏入降解腔室1中的粪便按层平铺，在每一层粪便的上方铺一层降解材料，并投入自动发热袋；根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室1中堆沤足够的时间。
36.进一步的，集尿模块包括集尿罐8和处理罐9，集尿罐8分别与粪尿分集器10和处理罐9导通连接。
37.基于此，对尿液进行无害化处理包括以下步骤：将集尿罐8中的尿液导入处理罐9中；向处理罐9中投入生石灰后搅拌，以对尿液进行碱化处理，通过对改变尿液环境的ph值来改变致病菌的生存环境，从而达到杀灭致病菌的目的；对处理罐9中的尿液进行静置储存。进一步的，所述静置储存的时间至少为10天，以确保完全杀灭致病菌。
38.实施例5本实施例公开一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，作为本发明一种优选的实施方案，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器10、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器10分别与集粪模块和集尿模块导通连接。其中，集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室1，降解腔室1的顶部设置有可移动密封盖3，降解腔室1中悬空设置有集粪腔室2，集粪腔室2与粪尿分集器10导通连接，集粪腔室2底部设置有漏粪口11，集粪腔室2顶部设置有排气管4和可关闭投料口14，集粪腔室2中设置有用于堵塞漏粪口11的封口装置。封口装置包括连接杆6、锥形封口罩5和固定安装的升降驱动装置7；锥形封口罩5的底部用于配合漏粪口11，锥形封口罩5的顶部通过连接杆6与升降驱动装置7固定连接。进一步的，为加强排气可氧气循环，排气管中还可接入气体循环泵。
39.另外，布设粪尿处理系统还包括布设太阳能加热系统，即包括在所述降解腔室1的外部布设太阳能供电单元12，以及在降解腔室1内部的腔壁上布设照热灯13。
40.利用粪尿分集器10对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行自动发热式微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用，具体包括以下步骤：在利用集粪腔室2收集粪便的过程中，周期性的（如隔2-3天）通过可关闭投料口14将集粪腔室2中的粪便按层平铺，并在每一层粪便的上方铺一层降解材料（包括草木灰、炉灰和庭院土微生物降解菌剂）以及自动发热袋（自动发热袋包括由可降解材料制成的透气包装袋，透气包装袋中装有用于氧化发热的铁粉）；当集粪腔室2中区域装满时（或者周期性的，如隔1-2个月），通过封口装置打开集粪腔室2底部的漏粪口11，使得集粪腔室2中包括粪便以及剩余降解材料在内的物料落入降解腔室1中继续降解；
打开太阳能加热系统，通过太阳能加热系统中的照热灯为降解腔室1内部创造合适的降解温度条件；根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室1中堆沤足够的降解时间；进一步的，降解时间为1-2个月。
41.在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。其中，集尿模块包括集尿罐8和处理罐9，集尿罐8分别与粪尿分集器10和处理罐9导通连接。基于此，对尿液进行无害化处理包括以下步骤：将集尿罐8中的尿液导入处理罐9中；向处理罐9中投入生石灰后搅拌，以对尿液进行碱化处理；对处理罐9中的尿液进行静置储存，静置储存的时间至少为10天。
42.本技术方案尤其适用于高寒地区。

技术特征：
1.一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：布设粪尿处理系统；所述粪尿处理系统包括粪尿分集器（10）、集粪模块、集尿模块，粪尿分集器（10）分别与集粪模块和集尿模块导通连接；利用粪尿分集器（10）对厕所的尿液和粪便进行分别收集，通过管道将尿液和粪便分别倒入集粪模块和集尿模块；在集粪模块中对粪便进行自动发热式微生物降解处理，直至达到无害要求后进行还田利用；在集尿模块中对尿液进行无害化处理，将经过无害化处理的尿液稀释后进行还田利用。2.如权利要求1所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述集粪模块包括基于地面朝下设置的坑腔结构；坑腔结构包括降解腔室（1），降解腔室（1）的顶部设置有可移动密封盖（3），降解腔室（1）中悬空设置有集粪腔室（2），集粪腔室（2）与粪尿分集器（10）导通连接，集粪腔室（2）底部设置有漏粪口（11），集粪腔室（2）顶部设置有排气管（4）和可关闭投料口（14），集粪腔室（2）中设置有用于堵塞漏粪口（11）的封口装置。3.如权利要求2所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述布设粪尿处理系统还包括布设太阳能加热系统，即包括在所述降解腔室（1）的外部布设太阳能供电单元（12），以及在降解腔室（1）内部的腔壁上布设照热灯（13）。4.如权利要求2所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述封口装置包括连接杆（6）、锥形封口罩（5）和固定安装的升降驱动装置（7）；锥形封口罩（5）的底部用于配合漏粪口（11），锥形封口罩（5）的顶部通过连接杆（6）与升降驱动装置（7）固定连接。5.如权利要求3所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述自动发热式微生物降解处理包括以下步骤：在利用集粪腔室（2）收集粪便的过程中，周期性的通过可关闭投料口（14）将集粪腔室（2）中的粪便按层平铺，并在每一层粪便的上方铺一层降解材料以及自动发热袋；当集粪腔室（2）中区域装满时，通过封口装置打开集粪腔室（2）底部的漏粪口（11），使得集粪腔室（2）中包括粪便以及剩余降解材料在内的物料落入降解腔室（1）中继续降解；打开太阳能加热系统，以为降解腔室（1）内部创造合适的降解温度条件；根据温度确定降解时间，等待粪便在降解腔室（1）中堆沤足够的降解时间。6.如权利要求5所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述降解时间为1-2个月。7.如权利要求5所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述降解材料包括草木灰、炉灰和庭院土微生物降解菌剂。8.如权利要求5所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述自动发热袋包括由可降解材料制成的透气包装袋，透气包装袋中装有用于氧化发热的铁粉。9.如权利要求2所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：所述集尿模块包括集尿罐（8）和处理罐（9），集尿罐（8）分别与粪尿分集器（10）和处理罐（9）导通连接。10.如权利要求9所述一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，其特征在于：对尿液进行无害化处理包括以下步骤：将集尿罐（8）中的尿液导入处理罐（9）中；
向处理罐（9）中投入生石灰后搅拌，以对尿液进行碱化处理；对处理罐（9）中的尿液进行静置储存，静置储存的时间至少为10天。

技术总结
本发明涉及粪便处理技术领域，尤其涉及一种厕所粪尿无害化资源化处理方法，包括布设粪尿处理系统，在粪尿处理系统的集粪模块和集尿模块中分别对粪便进行自动发热式微生物降解处理和对尿液进行无害化处理，将经过处理的尿液和粪便还田利用。本技术方案可极大限度的提高对厕所粪尿的无害化处理程度，通过本技术方案将粪尿进行无害化处理后还田利用，对提高农产品的品质，改善农村人居环境具有重要意义。改善农村人居环境具有重要意义。改善农村人居环境具有重要意义。


技术研发人员：陈子爱 潘科 熊霞 雷云辉
受保护的技术使用者：农业农村部成都沼气科学研究所
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/16