本發(fā)明涉及軌道交通工具設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種掛式糞便污水固液分離裝置。

背景技術(shù)：

近年來隨著動(dòng)車組列車的快速普及，傳統(tǒng)旅客列車的直排式廁所已逐漸被密閉式廁所取代，這種安裝了集便器的密閉式廁所將尿液、糞便等污物集中在車廂底部的污箱內(nèi)儲(chǔ)存起來，待列車到達(dá)站點(diǎn)整備，檢修時(shí)由吸糞車或地面接收系統(tǒng)收集。有條件的站點(diǎn)對(duì)收集后的糞便污水進(jìn)行簡單處理后，排入城市污水管網(wǎng)或城市糞便消納站，而糞便污水集中處理?xiàng)l件匱乏的站點(diǎn)則交由地方環(huán)衛(wèi)外運(yùn)，或由站點(diǎn)建立單獨(dú)的污水處理設(shè)施就地處理。

現(xiàn)階段旅客列車上產(chǎn)生糞便污水很難直接實(shí)時(shí)處理，如授權(quán)公告號(hào)為CN203392988U(申請(qǐng)?zhí)枮?01320503246.1)的中國實(shí)用新型專利《一種車載式糞便處理裝置》，其中公開的糞便處理裝置需要車載到化糞池附近使用，不適用于列車上使用。

授權(quán)公告號(hào)為CN201793435U(申請(qǐng)?zhí)枮?01020238159.4)的中國實(shí)用新型專利《車用環(huán)保節(jié)水糞便處理器》，其中公開的糞便處理器可以安裝在列車上使用，但是使用過程中需要使用干燥加熱器對(duì)糞便中的固態(tài)物進(jìn)行干燥處理，使用能耗高，并且糞便污水中可降解的固形物無法得到有效處理，增加了后續(xù)污水處理設(shè)備的處理負(fù)荷和難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠懸掛在車體上，并且能夠?qū)崟r(shí)對(duì)本便污水進(jìn)行處理，以有效截留糞便污水中的固形物并對(duì)固形物進(jìn)行減量化、無公害化處理的掛式糞便污水固液分離裝置。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種掛式糞便污水固液分離裝置，其特征在于：包括箱體、固液攪拌機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)；

所述箱體內(nèi)具有用于將糞便污水進(jìn)行固液分離的第一腔體、用于輸送分離的固形物的第二腔體和用于收集分離的污水的第三腔體；

所述第一腔體上設(shè)置有進(jìn)料口和排氣口，所述第二腔體上設(shè)置有出渣口，所述第一腔體和第二腔體相連通，所述第一腔體內(nèi)填充有生物填料，所述固液攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述第一腔體設(shè)置，所述固液攪拌機(jī)構(gòu)能夠攪拌混合所述生物填料和自所述進(jìn)料口輸入的糞便污水并將分離出的固形物傳送至所述第二腔體，所述輸送機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述第二腔體設(shè)置以將第二腔體內(nèi)的固形物自所述出渣口輸出；

所述第一腔體的底部開設(shè)有篩孔以使得糞便污水經(jīng)過固液分離后的污水流至第三腔體內(nèi)，所述第三腔體上設(shè)置有用于將污水排出箱體的排液口。

為了避免篩孔在使用過程中發(fā)生堵塞的情況，還包括有用于疏通篩孔的疏通機(jī)構(gòu)，所述疏通機(jī)構(gòu)包括氣路控制閥組、進(jìn)氣管、疏通管道和噴嘴；

所述噴嘴和所述疏通管道設(shè)置在所述第三腔體內(nèi)，所述噴嘴設(shè)置在所述篩孔的下方，所述疏通管道與所述噴嘴相連接，所述疏通管道通至所述第三腔體的腔壁上以在所述第三腔體的腔壁上形成進(jìn)氣口；

所述氣路控制閥組上具有用于連接外部氣源的氣源接口，所述進(jìn)氣管分別與所述進(jìn)氣口和氣路控制閥組的出氣端口相連接。

優(yōu)選地，所述第三腔體上還開設(shè)有能與外部氣源相連接的反沖進(jìn)氣口。

為了方便清洗箱體，所述箱體上還開設(shè)有能與外部水源相連接的進(jìn)水口。

優(yōu)選地，所述固液攪拌機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)、與所述第一電機(jī)傳動(dòng)連接并位于所述第一腔體內(nèi)的第一傳動(dòng)軸以及連接在所述第一傳動(dòng)軸上多個(gè)攪拌葉片，所述第一傳動(dòng)軸的兩端分別支撐連接在所述第一腔體的腔壁上。

方便地，所述箱體的一側(cè)連接有一安裝板，所述第一電機(jī)安裝在所述安裝板上。

優(yōu)選地，所述輸送機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)、與所述第二電機(jī)傳動(dòng)連接并位于所述第二腔體內(nèi)的第二傳動(dòng)軸以及呈螺旋狀連接在所述第二傳動(dòng)軸上的輸送葉片，所述第二傳動(dòng)軸的兩端分別支撐連接在所述第二腔體的腔壁上。

方便地，所述箱體的一側(cè)連接有一安裝板，所述第二電機(jī)安裝在所述安裝板上。

結(jié)構(gòu)簡單地，所述箱體內(nèi)設(shè)置有一隔板，所述隔板上具有兩個(gè)軸向平行設(shè)置的U型凹槽，以使得所述隔板的截面呈兩個(gè)并排連接的U型，所述隔板的外邊緣與所述箱體的側(cè)壁相連接以將所述箱體分為上腔區(qū)和下腔區(qū)，所述隔板將所述上腔區(qū)分隔為所述第一腔體和第二腔體，所述第一腔體和第二腔體的上方相互連通，所述下腔區(qū)則構(gòu)成所述第三腔體。

為了方便將箱體懸掛在車體上，還包括有懸掛支撐架，所述懸掛支撐架包括兩個(gè)平行設(shè)置且能套接在所述箱體外的支撐框、連接在兩個(gè)支撐框之間的加強(qiáng)筋以及分別連接在所述支撐框上端面上的掛耳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明中的掛式糞便污水固液分離裝置結(jié)構(gòu)簡單且適合小型化生產(chǎn)，在使用時(shí)能夠懸掛在車廂的底部使用，節(jié)省了安裝空間，檢修方便且易于管理，應(yīng)用范圍廣。該掛式糞便污水固液分離裝置能夠?qū)崟r(shí)對(duì)收集的糞便污水進(jìn)行處理，利用生物填料中的生物菌群降解糞便污水中的有機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)糞便污水的減量化、無公害處理，減輕了糞便污水后續(xù)的處理負(fù)荷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中掛式糞便污水固液分離裝置的立體圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中掛式糞便污水固液分離裝置另一個(gè)角度的立體圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中掛式糞便污水固液分離裝置再一個(gè)角度的立體圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中箱體、固液攪拌機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、疏通機(jī)構(gòu)的配合安裝圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖6為圖5的俯視圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中隔板的結(jié)構(gòu)圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中掛式糞便污水固液分離裝置的剖視圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中掛式糞便污水固液分離裝置的分解圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至圖9所示，本實(shí)施例中的掛式糞便污水固液分離裝置，包括箱體1、固液攪拌機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、疏通機(jī)構(gòu)和懸掛支撐架。

箱體1為一封閉的容器，該箱體1內(nèi)設(shè)置有一隔板100，隔板100具有兩個(gè)軸向平行且截面呈U型的凹槽，即該隔板100的整體截面呈兩個(gè)并排連接的U型。為了方便描述，兩個(gè)凹槽分為定義為第一凹槽110和第二凹槽120。本實(shí)施例中第一凹槽110的弧形半徑大于第二凹槽120的弧形半徑。該隔板100的外邊緣分別與箱體1的側(cè)壁相連接，從而將箱體1分為上腔區(qū)和下腔區(qū)。而隔板100上的第一凹槽110和第二凹槽120則相應(yīng)將上腔區(qū)分隔為第一腔體101和第二腔體102，本實(shí)施例中第一凹槽110及其上方的空間則構(gòu)成第一腔體101，第二凹槽120及其上方的空間則構(gòu)成第二腔體102，如此該第一腔體101和第二腔體102的上方則相互連通，下腔區(qū)則構(gòu)成第三腔體103。

其中第一腔體101用于進(jìn)行糞便污水的固液分離工作，該第一腔體101設(shè)置有進(jìn)料口11和排氣口12，方便地，該進(jìn)料口11和排氣口12均設(shè)置在第一腔體101的上方，即該進(jìn)料口11和排氣口12對(duì)應(yīng)于第一腔體101開設(shè)在箱體1的頂部。第一腔體101內(nèi)填充有生物填料，該生物填料中具有能夠降解糞便污水中有機(jī)物的微生物菌群，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)糞便污水的減量化、無害化處理。第一腔體101的底部開設(shè)有篩孔14以使得糞便污水經(jīng)過固液分離后的污水流至第三腔體103內(nèi)，即篩孔14開設(shè)在隔板100中第一凹槽110的底部。該篩孔14開設(shè)在遠(yuǎn)離進(jìn)料口11的一端，以便糞便污水和生物填料充分混合。

自進(jìn)料口11輸入的糞便污水能夠在固液攪拌機(jī)構(gòu)的作用下與第一腔體101內(nèi)的生物填料進(jìn)行充分混合，從而實(shí)現(xiàn)糞便污水的固液分離工作。固液分離過程中產(chǎn)生的廢氣自排氣口12排出，而固液分離過程中產(chǎn)生的污水則自篩孔14流入到第三腔體103內(nèi)。相應(yīng)地，第三腔體103則用于進(jìn)行收集和排出分離的污水的工作，該第三腔體103上設(shè)置有用于將污水排出箱體1的排液口15，該排液口15開設(shè)在箱體1側(cè)壁靠近底部的位置，并且該排液口15位于箱體1上靠近篩孔14的一端的側(cè)壁上。第三腔體103中收集的污水則自排液口15排出箱體1。

本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于上腔區(qū)和下腔區(qū)，箱體1分為上箱體1和下箱體1，上箱體1的截面呈“Π”形，下箱體1的截面呈倒置的梯形。即下箱體1的側(cè)壁傾斜設(shè)置，方便污水下流。

第二腔體102用于進(jìn)行將第一腔體101內(nèi)經(jīng)過固液分離的糞便污水中的固形物排出箱體1的工作，第二腔體102上設(shè)置有出渣口13，本實(shí)施例中出渣口13設(shè)置在箱體1上出渣一端的側(cè)壁上且靠近第二腔體102的底部設(shè)置，則固形物在輸送機(jī)構(gòu)的作用下可以自出渣口13排出箱體1。

本實(shí)施例中的固液攪拌機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)21、第一傳動(dòng)軸22、多個(gè)攪拌葉片23。箱體1一端的側(cè)板上連接有一安裝板6和支撐筋板，支撐筋板同時(shí)連接在安裝板6的下方以支撐安裝板6。第一電機(jī)21設(shè)置在箱體1外并安裝在安裝板6上。第一傳動(dòng)軸22與第一電機(jī)21傳動(dòng)連接以在第一電機(jī)21的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傳動(dòng)軸22對(duì)應(yīng)深入到箱體1內(nèi)的第一腔體101中。具體地，第一傳動(dòng)軸22伸設(shè)在第一凹槽110的上方，并且第一傳動(dòng)軸22的中心軸線與第一凹槽110的軸線相平行。箱體1的兩側(cè)對(duì)應(yīng)于第一傳動(dòng)軸22的安裝位置安裝有軸承座，則第一傳動(dòng)軸22的兩端則支撐安裝在箱體1兩側(cè)的軸承座上，也即第一傳動(dòng)軸22的兩端分別支撐連接在第一腔體101的腔壁上。多個(gè)攪拌葉片23分別連接在第一傳動(dòng)軸22上，這些攪拌葉片23隨著第一傳動(dòng)軸22的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠伸入到第一凹槽110中攪拌其中的生物填料和糞便污水的混合物，使得生物填料和糞便污水充分混合。

輸送機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)31、第二傳動(dòng)軸32和輸送葉片33。第二電機(jī)31也安裝在箱體1外的安裝板6上，第二傳動(dòng)軸32與第二電機(jī)31傳動(dòng)連接以在第二電機(jī)31的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，第二傳動(dòng)軸32則對(duì)應(yīng)伸入到箱體1內(nèi)的第二腔體102中。具體地，第二傳動(dòng)軸32伸設(shè)在第二凹槽120內(nèi)，并且第二傳動(dòng)軸32的中心軸線與第二凹槽120的軸線相平行。箱體1的兩側(cè)對(duì)應(yīng)于第二傳動(dòng)軸32的安裝位置安裝有軸承座，則第二傳動(dòng)軸32的兩端則支撐安裝在箱體1兩側(cè)的軸承座上，也即第二傳動(dòng)軸32的兩端分別支撐連接在第二腔體102的腔壁上。輸送葉片33呈螺旋狀并一體連接在第二傳動(dòng)軸32上。第二傳動(dòng)軸32帶動(dòng)輸送葉片33轉(zhuǎn)動(dòng)以將第二腔體102內(nèi)的固化物推送至出渣口13并自出渣口13排出箱體1。

在使用過程中，篩孔14容易發(fā)生堵塞的情況，疏通機(jī)構(gòu)則用于疏通篩孔14。該疏通機(jī)構(gòu)包括氣路控制閥組51、進(jìn)氣管52、疏通管道53和噴嘴54。

其中噴嘴54和疏通管道53設(shè)置在第三腔體103內(nèi)，噴嘴54則對(duì)應(yīng)設(shè)置在篩孔14的下方，疏通管道53與噴嘴54相連接，疏通管道53通至第三腔體103的腔壁上以在第三腔體103的腔壁上形成進(jìn)氣口16，即該進(jìn)氣口16形成在箱體1的側(cè)壁的下部。氣路控制閥組51上具有用于連接外部氣源的氣源接口511，進(jìn)氣管52的兩端則分別與進(jìn)氣口16和氣路控制閥組51的出氣端口相連接。噴嘴54的數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)置，疏通管道53、進(jìn)氣口16的數(shù)量則與噴嘴54的數(shù)量保持一致。

第三腔體103上還開設(shè)有能與外部氣源相連接的反沖進(jìn)氣口17，本實(shí)施例中該反沖進(jìn)氣口17設(shè)置在箱體1靠近篩孔14一端的側(cè)壁上，如此當(dāng)疏通機(jī)構(gòu)的疏通效果不佳時(shí)，則可以是通過反沖進(jìn)氣口17加大氣體反沖的強(qiáng)度。

箱體1上還開設(shè)有能與外部水源相連接的進(jìn)水口18以方便清洗箱體1及其內(nèi)的各機(jī)構(gòu)部件。

懸掛支撐架可以連接箱體1，從而方便將箱體1懸掛在車廂的底部。該懸掛支撐架包括兩個(gè)平行設(shè)置且能套接在箱體1外的支撐框71、連接在兩個(gè)支撐框71之間的多條加強(qiáng)筋72以及分別連接在支撐框71上端面上的掛耳73。安裝后，加強(qiáng)筋72則分別貼覆在箱體1的各個(gè)壁板上。掛耳73上開設(shè)有螺栓孔，則使用螺栓穿過這些螺栓孔進(jìn)而固定在車廂底部的支架上，從而實(shí)現(xiàn)該掛式糞便污水固液分離裝置與車體的連接。

掛式糞便污水固液分離裝置的具體運(yùn)行過程如下。

由集便器收集的糞便污水通過進(jìn)料口11進(jìn)入到箱體1內(nèi)的第一腔體101內(nèi)，并落在第一腔體101內(nèi)的生物填料上，第一電機(jī)21啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而第一傳動(dòng)軸22上的攪拌葉片23則翻動(dòng)第一腔體101內(nèi)的生物填料和糞便污水的混合物，以實(shí)現(xiàn)糞便污水與生物填料的充分混合。同時(shí)糞便污水中體積較大的固形物在攪拌過程中被攪拌葉片23剪切成碎片，糞便污水中可降解的有機(jī)物經(jīng)生物填料上的微生物菌群進(jìn)行生物降解，產(chǎn)生的氣體經(jīng)第一腔體101上的排氣口12排出箱體1外。而去除了大部分固形物和可降解有機(jī)物而分離出的污水，則經(jīng)第一凹槽110底部的篩孔14流入到第三腔體103中，污水可經(jīng)第三腔體103上的排液口15排出箱體1之外。

隨著糞便污水不斷被生物填料過濾截留，隔板100第一凹槽110中的物料越積越多，第一凹槽110中分離中的固形物則會(huì)隨攪拌葉片23翻過隔板100中第一凹槽110和第二凹槽120的連接部，進(jìn)入第二凹槽120中，即進(jìn)入到第二腔體102中。

第二電機(jī)31驅(qū)動(dòng)第二傳動(dòng)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而螺旋輸送葉片33隨著第二傳動(dòng)軸32的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)推進(jìn)第二凹槽120中的固形物，進(jìn)而將第二凹槽120中的固形物連續(xù)不斷地從出渣口13排出箱體1之外，并由掛式糞便污水固液分離裝置的配套設(shè)備收集，以方便后續(xù)的處理，由于排出的固形物進(jìn)行過微生物降解，則大大減輕了后續(xù)的處理負(fù)荷。

在生物填料和糞便污水的混合和分離處理期間，篩孔14可能被污物堵塞。則需將氣路控制閥組51上的氣源接口511與外部氣源連接，利用時(shí)序控制進(jìn)氣順序?qū)怏w通過進(jìn)氣管52、疏通管道53輸入，并通過噴嘴54高速向篩孔14噴出，反向沖擊篩孔14上堵塞的污物，消除篩孔14堵塞的情況。若篩孔14上的污物過多，疏通機(jī)構(gòu)的氣體逆向疏通效果不佳，則需將反沖進(jìn)氣口17與外部氣源連接，通過反沖進(jìn)氣口17向第三腔體103內(nèi)吹氣，加大氣體對(duì)篩孔14的反沖強(qiáng)度，以解決篩孔14的堵塞情況。

掛式糞便污水固液分離裝置運(yùn)行一段時(shí)間后，箱體1、固液攪拌機(jī)構(gòu)、螺旋輸送機(jī)構(gòu)和隔板100上會(huì)有污物沉積，生物填料也需反洗再生。可以利用裝置檢修的契機(jī)，將箱體1上的沖洗口與外界水源連接，同時(shí)封閉箱體1上的進(jìn)料口11、出渣口13、排液口15和反沖進(jìn)氣口17，自沖洗口向箱體1內(nèi)注滿清水并開啟第一電機(jī)21和第二減速電機(jī)工作，使該掛式糞便污水固液分離裝置進(jìn)入清洗模式，清洗完畢后，則開啟箱體1上的進(jìn)料口11、出渣口13、排液口15和反沖進(jìn)氣口17，使箱體1內(nèi)的污物隨水排出。