研究背景
我在乘坐列車時(shí)發(fā)現(xiàn),一般列車在糞便處理方面存在很大的弊端——靠列車行駛時(shí)的高速氣流,使其霧化成為微小顆粒,散布在鐵路上。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國每天有3 000噸糞尿污水從火車上灑向鐵路。火車糞便直接排放,不僅嚴(yán)重污染鐵路沿線的生態(tài)環(huán)境,而且還是把肝炎和人體寄生蟲病傳播全國的罪魁禍?zhǔn)住,F(xiàn)在雖然已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種一次性袋裝的方法和真空吸儲(chǔ)處理的方法,并已經(jīng)在現(xiàn)代動(dòng)車上應(yīng)用,但因?yàn)槌杀靖?,使用費(fèi)用高,所以無法普及。于是,我想,能否設(shè)計(jì)一種簡單易行、成本低、易于管理和推廣的列車環(huán)保廁所?
研究目的
利用杠桿原理、風(fēng)力分離、紅外遙感、物理過濾、抽屜原理,收集風(fēng)干糞便。將糞便收集后進(jìn)行沼氣化無害處理,不僅使用更加方便、清潔,還可以節(jié)約成本、預(yù)防疾病,而且收集到的糞便還可以作為肥料,從而起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。
研究結(jié)構(gòu)
本發(fā)明在列車原有系統(tǒng)上加以改進(jìn),增加了風(fēng)干管與收集箱兩部分,風(fēng)干管與收集箱相連接。本作品的廁所系統(tǒng)在人排泄后,其擋板會(huì)受重力作用反轉(zhuǎn),讓排泄物落入風(fēng)干管后,借助列車的高速運(yùn)行,使排泄物的水分分離,并進(jìn)入風(fēng)干管中,風(fēng)干管口外張,可以使風(fēng)更多地進(jìn)入,提高風(fēng)干效果。風(fēng)干管上方裝有一帶電機(jī)的活塞,可與紅外遙感相結(jié)合對(duì)排泄物擠壓,促使水分流失。風(fēng)干管下方裝有一個(gè)彈簧擋板,當(dāng)活塞壓力達(dá)到承受極限時(shí),便可自動(dòng)翻入箱中。收集箱上部有一無紡布袋,利用抽屜原理將其固定在箱內(nèi),下部做鏤空處理。在列車行駛時(shí),利用風(fēng)力風(fēng)干技術(shù)和滲漏原理,讓水分自動(dòng)分離,期間不需要人為操作和能量消耗,節(jié)省了人力和資源。箱口處有塑料袋,同樣以抽屜原理放在箱內(nèi)。當(dāng)列車靠站時(shí),人工使無紡布袋落入塑料袋中,用鉤子取出,簡單方便。
設(shè)計(jì)原理
利用杠桿原理收集糞便:物理過濾、風(fēng)力分離進(jìn)行水分分離;紅外遙感活塞控制:抽屜原理使糞便袋的收取更加簡便。
研究結(jié)論
本發(fā)明可減少列車乘客排泄物對(duì)鐵道兩側(cè)的污染。相較于動(dòng)車糞便處理技術(shù),其成本更低(動(dòng)車糞便處理技術(shù)成本2.5萬元,本發(fā)明成本約為300~400元),而且使用更加方便、清潔。收集到的糞便不僅可以作為一種清潔能源,還保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。