【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及人类排泄物处理装置，并且具体地，但不排他地，涉及一种坐便器排泄物系统，该坐便器排泄物系统被构造成处理固体排泄物和液体排泄物并产生适于进一步应用的再循环液体。
技术介绍
1、在发展中国家或在没有或有限淡水供应和污水处理设施的应用中使用各种不同类型的坐便器和废水处理系统。此外，世界各地大量人口缺乏可用水，包括饮用水和作物生产灌溉用水。
2、发展中国家广泛使用旱厕，包括坑式厕所和地面堆肥厕所。这些厕所通常不需要专门的设备和基础设施。然而，它们通常被认为是不卫生和不干净的选择。化学厕所为地面厕所提供了更先进的解决方案，但仍然会产生不良气味，并根据所使用的化学品产生下游环境问题。此外，化学厕所通常是用手清空的，这对维修人员造成健康和安全风险。
3、发展中国家与坐便器相关联的需求和技术挑战也与公共交通中使用的坐便器有关。在这里，传统的水冲坐便器需要大型淡水存储箱和对应的下游固体排泄物和液体排泄物收集箱。这些箱增加了车辆的重量，并且很难作为车厢的一部分或者在空间有限的舱室内进行容纳。
4、因此，需要一种解决上述问题的坐便器和人类排泄物处理系统。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种坐便器和/或人类排泄物处理系统和装置，以处理沉积在坐便器或类似容器中的人类固体排泄物和液体排泄物，并回收和处理废液以供进一步使用和/或方便处置。
2、具体目的是提供一种坐便器和/或人类排泄物处理系统和装置，用于处理人类废液以过滤并除去可选地除了毒
3、这些目的是经由人类排泄物处理装置和系统来实现的，该装置和系统利用专门适合于从废液中顺序分离固体物质的各种顺序分级过滤处理过程和单元。本装置和系统被具体构造为需要很少或零冲水和/或额外的液体和化学品作为过滤过程的一部分。具体地，本装置和系统利用液体处理环路来有效地使用液体和附加材料和装置。本系统专门设计用于最大程度地减少工作组件的数量并便于运输到偏远地点以及在有限空间内安装和使用。此外，本系统试图最小化不适合回收或进一步使用的化学品和材料的使用。根据本系统的膜蒸馏有利于从蒸馏-冷凝循环产生的冷凝液中分离非挥发性组分以及膜的防水性质，诸如离子、大分子和胶体颗粒。
4、本说明书中提及的“渗透物”涵盖经由膜蒸馏单元蒸发和冷凝的结果的液体。该术语包括冷凝物、蒸气、气体、产物以及膜组件/单元内部或外部的蒸气或气体的冷凝物。
5、根据本专利技术的第一方面，提供了一种人类排泄物处理装置，包括：至少一个预过滤处理单元，其具有预过滤存储箱、用于分离废液中悬浮的颗粒的颗粒过滤器以及液体流入口和液体流出口；膜蒸馏单元，其具有膜蒸馏容器、初级流液体入口和初级流液体出口以及渗透物流出口，所述膜蒸馏容器具有内部过滤膜，所述初级流液体入口与预过滤处理单元的液体流出口流体连通地连接；以及流致动器，用于驱动废液流通过预过滤处理单元并沿流向膜蒸馏单元的方向流动。
6、优选地，预过滤处理单元包括：第一预过滤处理单元，其具有第一预过滤存储箱和第一颗粒过滤器。可选地，预过滤处理单元包括第二预过滤处理单元，其具有第二预过滤存储箱和第二颗粒过滤器。可选地，预过滤处理单元包括多个颗粒，诸如2-4个、2-6个过滤器。可选地，过滤器可包括相同和/或不同尺寸的过滤网/膜。可选地，预过滤处理单元包括第一颗粒过滤器，其包括第一网孔尺寸；以及第二颗粒过滤器，其包括小于第一网孔尺寸的第二网孔尺寸。可选地，第一过滤器和第二过滤器的孔尺寸可以大致相同。可选地，第一颗粒过滤器的网孔尺寸在50至800μm、50至150μm或80至120μm范围内；第二颗粒过滤器的网孔尺寸在0.5至50μm、0.5至20μm、0.5至10μm或0.5至5μm范围内。
7、说明书中提及的“网孔尺寸”是指根据常规标准iso 565:1990和iso 3310-1:2000以及en 933-1的网的每个孔或开口的尺寸。
8、优选地，第一预过滤器处理单元和第二预过滤器处理单元包括用于可释放地安装第一颗粒过滤器和第二颗粒过滤器的相应安装件，从而能够在相应的第一预过滤器处理单元和第二预过滤器处理单元处去除和插入第一颗粒过滤器和第二颗粒过滤器。这种安装件可包括夹子、卡口、螺钉或推入配合连接，以提供过滤单元的方便组装和拆卸以及不同孔尺寸的过滤网的互换。可选地，每个颗粒过滤器包括帽、中空圆柱形网、底座和相应的密封件。
9、可选地，第一预过滤处理单元和第二预过滤处理单元包括流体连通地连接至相应颗粒过滤器的相应净化阀和净化出口，该装置还包括从净化出口延伸至前端容纳箱的相应回流导管和/或至少一个预过滤处理单元以提供过滤循环。可选地，净化阀连接到在泵和预过滤单元的入口之间延伸的供应流导管。优选地，该装置还包括与前端容纳箱和预过滤处理单元的液体流入口流体连通地连接的供应流导管。
10、优选地，该装置包括固液粗过滤器，用于将固体排泄物与废液分离，该固液粗过滤器沿流体流动方向位于预过滤处理单元的上游。粗过滤器可包括网/端口，该网/端口包括1000μm的网，其材料诸如是聚酯、尼龙或不锈钢网。优选地，网经由能够方便地互换网的安装件安装在过滤器处。优选地，固液粗过滤器包括滤筒构造以能够方便地互换。可选地，粗过滤器包括凸缘、格栅或筛网，其包括孔、穿孔、槽或细长间隙(例如，约1mm)以除去未结合的液体和纸浆。这些孔或槽与网协同工作以提供固体排泄物和液体排泄物的过滤。
11、优选地，该装置包括线性和/或旋转致动器，以输送和分离固体排泄物和液体排泄物，并且沿流体流动方向位于预过滤处理单元的上游。优选地，线性和/或旋转致动器是固液螺旋输送器。可选地，线性和/或旋转致动器是将旋转运动转换成线性运动的机械设备。这种设备包括环形输送器、齿条和小齿轮、带、网或肋输送器。优选地，螺旋输送器包括中心轴，螺旋叶片从该中心轴延伸。优选地，固-液粗过滤器定位成径向邻近固-液粗过滤器。优选地，固液粗过滤器位于固液螺旋输送器的夹套或壳体的壁上。优选地，固液螺旋输送器以从形成坐便器一部分的固液接收腔向上延伸的倾斜角度倾斜。
12、优选地，流致动器为沿流体流动方向在固液粗过滤器与预过滤处理单元之间连接的泵。本说明书中提到的“泵”可以是正排量泵、旋转泵、往复式正排量泵(诸如活塞泵、柱塞泵或隔膜泵)或其他泵机构(诸如用于手动或自动或半自动输送液体的直线型正排量泵)。可选地，该装置包括位于流体网络内的不同位置处的多个泵。
13、优选地，该装置包括容纳箱，该容纳箱沿流体流动方向位于预过滤处理单元和膜蒸馏单元之间。优选地，该装置包括第一蒸馏流泵，以驱动液体从容纳箱流至膜蒸馏单元。优选地，该设备还包括渗透物收集容器，以收集从渗透物流出口输出的液体渗透物。
14、优选地，膜蒸馏单元还包括渗透流入口，该渗透物流入口以流体流方式与渗透物流出口连接，以提供通过过滤膜的渗透物流动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.人类排泄物处理装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预过滤处理单元包括：
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一预过滤处理单元和/或所述第二预过滤处理单元包括相应的安装件，用于可释放地安装所述第一颗粒过滤器和/或所述第二颗粒过滤器，以允许在相应的所述第一预过滤处理单元和/或第二预过滤处理单元处去除和插入所述第一颗粒过滤器和/或所述第二颗粒过滤器。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一预过滤处理单元和/或第二预过滤处理单元包括相应的净化阀和净化出口，所述净化阀和净化出口流体连通地连接到相应的所述颗粒过滤器，所述装置还包括相应的回流导管，所述回流导管从所述净化出口延伸到前端容纳箱和/或所述至少一个预过滤处理单元，以提供过滤回路。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置还包括供给流导管，所述供给流导管流体连通地连接到所述前端容纳箱和所述预过滤处理单元的所述液体流入口。
7.根据权利要求5或6所述的装置，还包括固液粗过滤器，以将固体
8.根据权利要求7所述的装置，还包括固液螺旋输送器，以输送和分离所述固体排泄物和废液，所述固液螺旋输送器沿流体流动方向位于所述预过滤处理单元的上游。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述流致动器是沿流体流动方向在所述固液粗过滤器和所述预过滤处理单元之间连接的泵。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括容纳箱，所述容纳箱沿流体流动方向位于所述预过滤处理单元和所述膜蒸馏单元之间。
11.根据权利要求10所述的装置，包括第一蒸馏流泵，以驱动液体从所述容纳箱流动到所述膜蒸馏单元。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括至少一个加热器单元，所述加热器单元与所述膜蒸馏单元流体流动连通地连接，以加热转移到所述膜蒸馏单元的废液。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括废液进料导管，所述废液进料导管与所述膜蒸馏单元的所述初级流液体入口和所述初级流液体出口流体流动连通地连接，以提供废液进料环路。
14.根据从属于权利要求11和12的权利要求13所述的装置，其中，所述废液进料环路包括所述第一蒸馏流泵和所述加热器单元，使得废液能够通过作为液体流动环路的所述第一蒸馏流泵、所述加热器单元和所述膜蒸馏单元循环。
15.根据从属于权利要求10的权利要求14所述的装置，其中，所述废液进料环路还包括所述容纳箱，其中，所述容纳箱包括第一入口和第二入口，所述第一入口用于从所述废液进料环路导管接收废液，所述第二入口用于从所述预过滤单元接收废液。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述容纳箱还包括至少一个出口，所述出口与所述膜蒸馏单元、所述第一蒸馏流泵和/或所述加热器单元流体流动连通。
17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置还包括渗透物收集容器，用于收集从所述渗透物流出口输出的液体渗透物。
18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述膜蒸馏单元还包括渗透物流入口，所述渗透物流入口以流体流动方式与所述渗透物流出口连接，以提供通过所述过滤膜的渗透物流动环路。
19.根据从属于权利要求11的权利要求18所述的装置，包括第二蒸馏流泵，所述第二蒸馏流泵以流体流动方式与所述渗透物流动环路连接。
20.根据权利要求17所述的装置，包括渗透物输出过滤器，所述渗透物输出过滤器流体连通地连接到所述渗透物收集容器的出口，以接收和收集来自所述膜蒸馏单元的输出。
21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述膜蒸馏单元包括以下构造中的任一个：
22.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中，所述膜蒸馏单元包括气隙膜蒸馏构造，并且所述装置还包括：
23.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中，所述膜蒸馏单元包括真空膜蒸馏构造，并且所述装置还包括：
24.根据从属于权利要求2的前述权利要求中任一项所述的装置，其中：
25.根据从属于权利要求20的前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述渗透物输出过滤器包括碳过滤器，所述碳过滤器包括下列中的任一个或其组合：
26.坐便器排泄物处理装置，包括：
27.一种处理人类排泄物的方法，包括：
28.根据权利要求27所述的方法，其中，在所述预过滤处理单元处过滤所述废液的步骤包括：...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.人类排泄物处理装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预过滤处理单元包括：
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一预过滤处理单元和/或所述第二预过滤处理单元包括相应的安装件，用于可释放地安装所述第一颗粒过滤器和/或所述第二颗粒过滤器，以允许在相应的所述第一预过滤处理单元和/或第二预过滤处理单元处去除和插入所述第一颗粒过滤器和/或所述第二颗粒过滤器。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一预过滤处理单元和/或第二预过滤处理单元包括相应的净化阀和净化出口，所述净化阀和净化出口流体连通地连接到相应的所述颗粒过滤器，所述装置还包括相应的回流导管，所述回流导管从所述净化出口延伸到前端容纳箱和/或所述至少一个预过滤处理单元，以提供过滤回路。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述装置还包括供给流导管，所述供给流导管流体连通地连接到所述前端容纳箱和所述预过滤处理单元的所述液体流入口。
7.根据权利要求5或6所述的装置，还包括固液粗过滤器，以将固体排泄物与所述废液分离，所述固液粗过滤器沿流体流动方向位于所述预过滤处理单元的上游。
8.根据权利要求7所述的装置，还包括固液螺旋输送器，以输送和分离所述固体排泄物和废液，所述固液螺旋输送器沿流体流动方向位于所述预过滤处理单元的上游。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述流致动器是沿流体流动方向在所述固液粗过滤器和所述预过滤处理单元之间连接的泵。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括容纳箱，所述容纳箱沿流体流动方向位于所述预过滤处理单元和所述膜蒸馏单元之间。
11.根据权利要求10所述的装置，包括第一蒸馏流泵，以驱动液体从所述容纳箱流动到所述膜蒸馏单元。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括至少一个加热器单元，所述加热器单元与所述膜蒸馏单元流体流动连通地连接，以加热转移到所述膜蒸馏单元的废液。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括废液进料导管，所述废液进料导管与所述膜蒸馏单元的所述初级流液体入口和所述初级流液体出口流体流动连通地连接，以提供废液进料环路。
14.根据从属于权利要求11和12的权利要求13所述的装置，其中，所述废液进料环...
【专利技术属性】
技术研发人员：莱昂·马修·威廉姆斯，
申请(专利权)人：克兰菲尔德大学，
类型：发明
国别省市：
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