赵文峰 沙 莎 何伟宁

(山东省泰安市农业机械科学研究所，山东 泰安 271000)

·机械与设备·

生态公厕固液分离机成套装置的研究

赵文峰 沙 莎 何伟宁

(山东省泰安市农业机械科学研究所，山东 泰安 271000)

介绍了公厕的发展变化，指出了我国生态公厕存在的问题，开发设计了一种新型生态公厕固液分离机成套装置，达到了粪便固液分离可靠连续工作的目的，符合我国资源化再利用、保护环境、创建和谐型可持续发展社会的基本国策。

生态公厕，固液分离，粪便再利用

1 开发设计的目的意义

生态公厕是环保厕所中的一类，是指具有不对环境造成污染，并且能充分利用各种资源，强调污染物自净和资源循环利用概念和功能的一类厕所[1]。

公共厕所逐步从传统的水冲式公共厕所向生态型公共厕所转变。目前的公共厕所虽然冠以生态公厕的名号，但由于关键的压榨脱水设备技术落后，极易堵塞，故障频发，基本上投入使用之时，也就是压榨设备开始出故障、停用甚至拆除的开始，之后又变成了普通水冲式公厕，无法真正实现节约淡水资源、绿色环保的目的[2,3]。

针对现有公厕固液分离机技术落后，极易堵塞等的问题，我们参考螺旋式压榨机的结构，创新设计了由螺旋压榨辊和微小间隙活片组成的固液分离装置,即螺旋轴根径由小到大并且螺旋导程逐渐缩小，压缩机内的容积也就是说空余体积逐渐缩小，压缩逐渐增大，而使粪便混合物中的清液被挤压出来，在工作时，活动片随着绞龙的旋转，在两个固定叶片之间的微小间隙内，进行径向跳动和轴向摆动，彻底解决了微小物的粘结，拒绝堵塞现象[4,5]。

2 开发设计的总体构想

生态公厕固液分离机成套装置的总体构想是：设计开发一种由螺旋搅龙、固定片、间隙垫片、活动片、穿轴、泵、污水池等组成的长期、安全可靠、连续、高效运行的生态公厕固液分离机成套装置。

3 主要结构组成

下面结合图1～图3来论述其主要结构组成。

图1为本装置主视图。

图2为图1的剖视图A—A。

图3为活动片(10)的示意图。

该成套装置由机架(1),螺旋搅龙(2),端部轴承(3),端部壳体(4),紧固螺母(6),固定片(8),间隙垫片(9),活动片(10),穿轴(12),尾部壳体(13),电机(14),链轮Ⅰ(15),电机支架(16),链轮Ⅱ(17),尾部轴承(18),泵(20),污水池(21)等组成。端部轴承和尾部轴承固定在机架上，螺旋搅龙装配在端部轴承和尾部轴承上，螺旋搅龙的螺距由左往右逐渐减小，端部壳体和尾部壳体固定在机架上，端部壳体设有进料口和端部固定法兰，尾部壳体设有尾部固定法兰和出料斗，穿轴穿过尾部固定法兰、多组交替装配的固定片、间隙垫片之后再穿过端部固定法兰，通过螺母可靠紧固，活动片装配在两个固定片中间并穿在螺旋搅龙上，活动片呈圆环形，活动片内径d1小于螺旋搅龙的外径，活动片厚度小于间隙垫片的厚度，活动片厚度与间隙垫片厚度差值形成固液分离的筛网孔隙，电机固定在电机支架上，电机支架固定在机架上，链轮Ⅰ与电机连接，链轮Ⅱ与螺旋搅龙连接，链轮Ⅰ与链轮Ⅱ通过链连接，污水池固定在机架上，泵通过管子与污水池相连。

4 具体工作步骤

工作时，启动电机，粪便由上一级设备真空抽吸泵输入到进料口进入到螺旋搅龙中，活动片在两个固定片之间随螺旋搅龙的旋转做径向跳动和轴向摆动，加上固液分离中，尺寸小于活动片厚度与间隙垫片厚度差值形成的筛网孔隙的挤压而滤出的废液冲刷，彻底避免了微小间隙的堵塞难题，从而实现对粪便的压榨，压榨后的废液直接流入污水池中，经泵抽走，压榨后的固体残渣随螺旋搅龙的旋转经尾部壳体和出料斗排出，定时集中收集，进入下一步综合处理，变废为宝，实现资源化再利用。

5 使用过程中的注意事项

使用该装置过程中，要经常注意检查以下几点：

1)厕所安装后要对房体平整，基础稳固进行校验检查，确认无误后进行空机试验同时对电控统校验检查，空载运行无误后方可运行；2)厕所要有专人管理，负责设施的日常维护，保持厕间及管理间的卫生整洁；3)如厕人员要按厕所门锁上的“有人”“无人”显示选择用厕，进厕后旋转门锁上的关闭钮，以闭锁厕门；4)使用小便器时，人距光电开关不大于0.4 m可听见“咔、咔”声响的电磁阀动作声，此为释放小便处理液，不影响使用小便器；5)如厕时应注意不可将排泄物之外的其他东西进入蹲便器或小便器内，严禁将手纸、卫生巾等物品扔入便池；6)如厕时如不慎意外将钥匙、笔记本、手机等掉入蹲便器后要立即通知管理人员取出，否则将会造成损坏；7)幼儿、高龄、醉酒、神志不清者等使用厕所时要有正常人帮助；8)冬季雨雪、结冰气候时要在人行落脚处加设防滑铺垫；9)设备间各容器及设备定期保洁无污物；10)及时做到设备间分离出烘干的粪渣；11)严冬要保持室内温度，调整管路伴热带温度控制，防止水管及容器冻裂；12)一个月以上的长期停用厕所再次使用时还要对主机进行全面检查，试运行无误后再使用。

由此可见使用该生态公厕固液分离机成套装置，彻底解决了传统粪便固液分离机易堵塞不耐用的难题，真正起到粪便固液废弃物长期连续可靠分离的作用，实现了粪便资源化再利用，符合我国保护环境、创建和谐型可持续发展社会的基本国策。

[1] 马继申,周文宏.浅谈生态型公共厕所[J].中国城市环境卫生,2006(4):29-33.

[2] 刘松波.浅谈生态公厕环保建设的现状及对策[J].北方经贸,2007(8):149-150.

[3] 宋森根.生态公厕调查[J].浙江预防医学,1997(5):20.

[4] 何英华,付洪博,王晓华.生态建筑(生态公厕)的研究与应用[J].中国卫生工程学,2002,1(4):210-211.

[5] 中国生态厕所行业调查分析及市场前景预测报告(2015—2022年).中国产业调研网[Z].

[6] 周 维.智能化的公共厕所冲水器—PROG-111应用实例[J].电子制作,2003(5):33-34.

[7] 吴宗泽.机械设计师手册[M].北京：机械工业出版社，2014.

[8] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，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

赵文峰(1965- ),男,高级工程师; 沙 莎(1985- ),女,工程师; 何伟宁(1981- ),男,工程师