[发明专利]用于降解人类排泄物的消化器

说明书

技术领域

本发明涉及用于在移动公共运输工具中人类排泄物处置、处理及 清除的消化器。具体而言，本发明提供一种装置，其用于有效地生物 降解人类排泄物和用于安全环境清除的化学处理。

背景技术

存在各种类型的有机污染物，主要包括人类排泄物(粪肥)、动物 排泄物、食品和化学工业废物。这些废物如果排放到水体中会受到自 然微生物群的分解，这将消耗周围溶解的氧气，导致干扰水生植物群 和水生动物群。在这些废物中，人类排泄物由于其感官烦扰与环境烦 扰受到高度关注。人类排泄物甚至在从人体排出之前就开始变质。除 了导致有机污染外，人类排泄物更是病菌的温床，并且是各种水传染 疾病如霍乱、黄疸以及伤寒的根源。

历史上，人类曾在开阔区域排便，让其干化/自然降解。后来，由 于人类排泄物的自然降解不但产生有气味的化合物而且还弄脏和污 染自然环境，于是便将人类排泄物物理运输到指定的隔离区域。随着 文明的发展，研究者们一直在寻找用于安全清除人类排泄物的更新的 方法。目前，在世界各地实行着各种方法，包括物理运输、化学和生 物处理(USPT：5580457)。由于邻近区域的土地价格高以及如果排泄物 运至低价偏远地点的相关操作成本，从高人口密集区运输排泄物是件 高成本的事情。如果将液体排泄物运输到清除场所则特别成问题。而 由于有害气体的排放以及高成本，焚烧排泄物正面临越来越多的公众 抵制。一般来说，用于处理排泄物的化学制品不能完全地降解人类排 泄物，且结果会增加环境污染。

生物降解由于其自身持续性、成本效益以及生态亲和性而认为是 最为可取的方式。其以两种不同的方式进行：需氧型和厌氧型。需氧 过程使用在能量产生中具有使用氧气能力的细菌。由于这种能力，向 生物反应器/消化器中添加氧气或空气可迅速增加需氧菌群。这种菌群 的增加导致生物降解率的提高，但不幸的是，需氧菌群则成为污泥/ 污染物。这些污泥必须在已处理材料排放到环境中之前被移除。而且， 需氧过程是一种能量密集过程，其需要用于曝气的能量。而另一方面， 厌氧过程使用严格在缺空气/氧气情况下成长的细菌。这些细菌受到富 氧环境的抑制。厌氧过程本质上不需要用于其运行的能量而且由于其 在缺氧情况下产生更低的生物量，故产生的污泥数量相对非常少。厌 氧降解的主要产物包括甲烷、二氧化碳以及硫化氢。甲烷是天然气的 主要成分且易燃，因此可燃烧以产生能量而不会表现出任何显著的环 境危害。而且，众所周知，厌氧过程使得存在于人类排泄物中的病菌 失活。

人类排泄物处理系统有两种。在第一种中，在城市中的所有住宅、 企事业以及公共机构通过卫生下水道网络连接至中央污水处理厂。第 二种是主要安装在通常未连接下水道的单一家庭的化粪池系统。然 而，没有可用于在如火车、公共汽车、轮船、飞机等公共交通工具中 现场处理人类排泄物的系统/装置。在这些公共交通工具中唯一的方法 是将排泄物收集在封闭的容器中，并运输到处理场所。为了避免在收 集场所的难闻气味，在收集物中加入最终延缓/延迟生物降解过程的化 学制品，但这些化学制品在生物处理场所会产生问题。换句话说，这 种方法需要人力、基础设施以及金钱来清除在公共运输车辆中产生的 人类排泄物。印度铁路是世界上最大的公共运输工具。目前，没有提 供对在旅途中厕所里产生的人类排泄物的存放收集和运输，人类排泄 物排放到铁轨上，因此引起了感官烦扰、难闻的气体、昆虫的繁殖地 以及因存在病菌的各种疾病风险。在火车站的情况甚至更为危险。

因此，需要一种装置(以下称为消化器)，其可安装在公共运输车 辆上并降解人类排泄物以便于其安全清除。

发明目的

本发明的主要目的是提供能生化降解人类排泄物的消化器。

本发明的另一目的是提供能厌氧降解人类排泄物的消化器。

本发明的又一目的是对生物处理过的排泄物进行氯化处理，以使 其摆脱难闻气味的化合物以及病菌微生物。

进一步而言，本发明的目的是提供可安装在公共运输车辆上而不 会影响车辆载客量的消化器。

该消化器的另一目的是容易使用和维护以及成本低廉。

本发明进一步的目的是提供经久耐用以及抵抗冲击和各种环境 情形的消化器。

另一目的是在过程中设计自身可持续的消化器，例如，消化器不 需要用于其运行的任何外部能量。

另一目的是在人类排泄物处理的过程中，不需要重复添加细菌而 且一次添加种菌即足够。