一种资源型源分离模块化厕所系统及其处理粪污方法

技术特征：
1.一种资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，包括采用榫卯结构组装并依次相连的粪尿源分离单元(1)，尿液处理和循环利用单元(2)，用于有机肥制作的粪便好氧腐殖资源化单元(3)；粪尿源分离单元(1)包括尿液收集区和粪便收集区；尿液处理和循环利用单元(2)包括与粪便收集区连接的澄清模块，澄清模块连接有与尿液收集区连接的多效资源化模块，多效资源化模块连接有沉淀、污泥回流模块及除盐模块，其中沉淀、污泥回流模块与除盐模块相连，除盐模块连接有储水回用模块，储水回用模块与粪尿源分离单元(1)连接。2.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，还包括用于为系统提供电能补充的可持续能源利用单元(4)，可持续能源利用单元(4)包括太阳能发电板(401)、风车(402)、蓄电池组(403)和离网型逆变控制器(404)，其中太阳能发电板(401)和风车(402)分别与蓄电池组(403)电连，蓄电池组(403)与离网型逆变控制器(404)电连。3.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，粪尿源分离单元(1)包括便池(101)，便池(101)的后端设有冲厕口(106)，便池(101)的前端设有将便池(101)分为尿液收集区和粪便收集区的挡板(102)；在尿液收集区设有集尿口(103)，集尿口(103)底部连通有排尿管(104)；在粪便收集区的便池(101)底部开设有一孔洞，孔洞与弯管连接，弯管上设有用于粉碎固体物质的粉碎切割式污水提升泵(105)。4.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，澄清模块包括与粪尿源分离单元(1)中粪便收集区连通的多格式搅拌絮凝澄清池(201)，多格式搅拌絮凝澄清池(201)上部设有环形挡板(208)，下部设有与环形挡板(208)连接的三角形环形挡板(207)，多格式搅拌絮凝澄清池(201)的顶部设有自动加药机(202)、用于搅拌的电机(203)和第一雾化除臭杀菌机(242)；电机(203)与搅拌桨(206)电连，搅拌桨(206)设在三角形环形挡板(207)围设的区域内；自动加药机(202)分别与第一加药管(209)和第二加药管(210)连接，第一加药管(209)伸入环形挡板(208)围设的区域内，第二加药管(210)伸入三角形环形挡板(207)围设的区域内。5.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，多效资源化模块包括分别与澄清模块、粪尿源分离单元(1)中的尿液收集区连通的粪污液体多效处理池(222)，粪污液体多效处理池(222)内设有中空纤维膜(214)，中空纤维膜(214)连接有离心式管道风机(216)，离心式管道风机(216)用于向中空纤维膜(214)内部运输低压进行无泡曝气，中空纤维膜(214)的底部设有曝气头(221)，曝气头(221)依次连接有反冲洗管(223)和回转式鼓风机(219)；粪污液体多效处理池(222)的顶部设有第二雾化除臭杀菌机(243)。6.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，沉淀、污泥回流模块包括与多效资源化模块连接的沉淀池(226)，沉淀池(226)连接有污泥回流泵(225)，污泥回流泵(225)与粪污液体多效处理池(222)连接。7.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，除盐模块包括用于除盐的纳滤膜组件(234)，用于将沉淀、污泥回流模块中的水抽提至除盐模块中的加压泵(233)。8.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，储水回用模块包括储水回用池(230)，储水回用池(230)上方设有与除盐模块连接的管道式紫外线消毒器(228)，储水回用池(230)依次连接有提升泵(231)和冲水管(232)，冲水管(232)与粪尿源分
离单元(1)连接。9.根据权利要求1所述的资源型源分离模块化厕所系统，其特征在于，粪便好氧腐殖资源化单元(3)包括与澄清模块连接的粪便腐殖化池(301)和用于提供热源的电热炉(303)，粪便腐殖化池(301)的底部设有湿度传感器(302)，湿度传感器(302)与电热炉(303)电连，粪便腐殖化池(301)内设有生物腐殖化菌剂箱(306)和第三雾化除臭杀菌机(310)。10.一种利用根据权利要求1-9任一所述的资源型源分离模块化厕所系统处理粪污方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)粪尿源分离单元分别收集粪便和尿液；粪便经由粉碎切割式污水提升泵进入澄清模块进行絮凝澄清，经过絮凝处理的大颗粒絮凝体排至粪便好氧腐殖资源化单元，处理后的污水流入多效资源化模块；尿液直接排至多效资源化模块；(2)多效资源化模块接收污水和尿液，进行无泡曝气，其中中空纤维膜上附着的生物膜由内向外形成好氧层、缺氧层和厌氧层，实现尿液的硝化和反硝化反应，降解粪污液体中的有机物，并完成脱氮除磷，处理后的粪污液体进入沉淀、污泥回流模块；沉淀、污泥回流模块接收粪污液体进行沉淀，沉淀得到的污泥回流至多效资源化模块中回用，沉淀后清水进入除盐模块进行处理；除盐模块去沉淀后清水中的盐分、有机物和色度，得到高浓度浓缩液和出水，高浓度浓缩液回流至多效资源化模块进行处理；出水流入储水回用模块通过管道式紫外线消毒器进行杀菌处理，杀菌后的纯水储存在储水回用池中，储水回用池中的纯水流入粪尿源分离单元进行冲厕；(3)粪便好氧腐殖资源化单元接收澄清模块流出的大颗粒絮凝体干燥至含水率为40％～60％，然后进行生物腐殖化制作有机肥料。

技术总结
本发明公开了一种资源型源分离模块化厕所系统及其处理粪污方法，所述的厕所系统包括采用榫卯结构组装并依次相连的粪尿源分离单元、尿液处理和循环利用单元、粪便好氧腐殖资源化单元及可持续能源利用单元。其中，粪尿源分离单元包括尿液收集区和粪便收集区，尿液处理和循环单元包括澄清模块、多效资源化模块、沉淀、污泥回流模块、除盐模块及储水回用模块。本发明各个处理单元模块化设置并配合榫卯结构进行连接；厕所粪尿采用源分离技术，将尿液和粪便进行源头分离并分别处理，减少粪污对环境的污染，提高资源利用效率。提高资源利用效率。提高资源利用效率。


技术研发人员：刘建伟 魏泽冉 李海燕 张紫阳
受保护的技术使用者：北京建筑大学
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2022/4/29