CN111994993A - 一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法及装置，所述方法是将生活污水集中排放的下水道断开为上段下水道和下段下水道，在上段下水道和下段下水道之间安装具有控制机构的微波灭活装置，迫使含有病原物的生活污水必须从上段下水道经过微波灭活装置灭活处理后再从下段下水道向外排放；其装置包括污水容器、微波发生器和控制机构等。本发明的优点是：装置的灭活时间短、灭活能效高、灭活范围无遗漏，且完全实现自动化控制。可以安装在疫区散户的下水道、多户多层聚居的楼房的总下水道、多户多层聚居的楼房在建造时各住户预留安装位的下水道，既能扼住病原物扩散的咽喉，又拉开了与人的距离。

Description

一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法及装置

技术领域

本发明涉及微波灭活，具体涉及一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法及装置，属于疾病防控设备技术领域。

背景技术

本发明主要用于血吸虫病疫区生活污水中血吸虫虫卵的杀灭，特殊时期也可用于烈性传染病疫区生活污水中病原体的灭活消毒。

以血吸虫防控为例，有血吸虫病人的家庭的生活污水中，尤其是含粪便的污水中含有大量血吸虫虫卵，直接排放将污染下水道及附近水域，并随水流传播到更远的下游流域。

为有效遏制疫情蔓延，早期曾经采用过简单的电加热容器进行高温灭活，但耗电量大，灭活时间长，且受限于当时的科技水平，容器设置简单，自动化控制程度低，久而久之则疏于使用而造成防控漏洞。近年随着微波技术的发展，也出现了利用微波灭活的方法和装置。微波灭活的机理与高温灭活的机理的显著不同，是微波能够瞬间穿透含有水分的污秽团块以及细胞质含有大量水的病原细胞，并使细胞质的汁液快速生热升温，只要温度达到60摄氏度，持续时间仅十多秒就能将虫卵及多种细菌、病毒的蛋白发生改变从而使其丧失活性，达到灭活效果；同时，微波在水中的传导性极强，可实现容器的角落、缝隙的无遗漏灭杀。

通过国内检索，发现申请号为201210035728.9，发明名称为一种快速杀灭粪便中血吸虫虫卵或其他寄生虫虫卵的微波马桶装置。该发明专利针对粪便中的血吸虫虫卵也采用微波灭活，其改进的主体装置是马桶。诚然，这一改进对于病人排出的粪便能够迅即进行灭活处理，但缺陷也很明显：一是马桶上加设微波，尽管有防护设置，但毕竟离人体太近，一旦泄露（水、汽都是微波良好的传播介质），能瞬间对使用者臀部外表及深层组织造成重大伤害；二是防控点、位具有局限性，无法用于疫区散户的下水道和城镇多户聚居的楼房下水道进行集中灭活；三是防控目标具有单一性，其仅限于对粪便中的血吸虫虫卵的杀灭，若遇呼吸道烈性传染疾病，家中病人含有传染病病毒的呕吐物和洗漱水不一定都会经马桶流入下水道，直接说，只有能够将灭活装置拦截性的设置在住户污水集中排放的下水道才是扼住了住户防控传播性疾病扩散的咽喉。当然，这对于多户多层聚居的楼房来说需要在房屋建造时就要预留相应的设置位置。

发明内容

综上，本发明要解决的主要技术问题，是用于生活污水灭活的传统措施及现有技术的防控效果差的问题，其次是对比文件中的方案存在的安全隐患问题等。

针对上述问题，本发明提出的技术方案是：

一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将生活污水集中排放的下水道断开为上段下水道和下段下水道，在上段下水道和下段下水道之间安装微波灭活装置，迫使含有病原物的生活污水必须从上段下水道经过微波灭活装置灭活处理后再从下段下水道向外排放。

进一步的，上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将微波灭活装置中的污水容器设置为立式，在设计的参数范围内缩小污水容器水平截面的面积与污水容器深度的比值。

进一步的，上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将污水容器的进水口和出水口均设置在污水容器的底部，并设置能够分别控制进水和出水的阀门部件。

进一步的，上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是在污水容器的顶部设置气压装置，应用时利用气压装置在污水容器中形成负压，在负压作用下将上段下水道中的污水吸入污水容器中，经微波灭活后，利用气压装置在污水容器中形成正压，在正压作用下将污水容器中的污水冲入下段下水道。

进一步的，上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将上段下水道内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内，并及时实施灭活处理后排出；或，将上段下水道内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内，待污水容器内的污水积存到设定量时再实施灭活处理后排出。

一种如上述方法设计的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置 ，包括污水容器、微波发生器；所述污水容器设置有供污水进入和排出的口；微波发生器安装在在污水容器外部并能够将产生的微波馈入污水容器内；使用时，污水能够进入污水容器，并接受微波发生器产生的微波实施的灭活处理，最后将灭活处理的污水排出。

进一步的，所述污水容器为能够透过微波的透波水箱，其外设有防止微波泄露的密封壳。

进一步的，所述透波水箱及其外部的密封壳为立式设置；所述密封壳上设置有1个龟背波导壳体，龟背波导壳体与透波水箱之间形成波导空腔，龟背波导壳体上由下向上设置有多个安装微波发生器的安装位；所述微波发生器有多个，分别安装在安装位上，微波发生器向波导空腔内发射微波。

进一步的，所述污水容器设置有供污水进入和排出的口为透波水箱设置的供污水进入和排出的口，所述供污水进入和排出的口设置在透波水箱的底部。所述供污水进入和排出的口中安装有进水和排水共用的共用管，在共用管的下方设置有与共用管连通的供污水进入透波水箱的进水支管和供污水从透波水箱排出的出水支管，在所述进水支管上设置有进水单向阀，在出水支管上设置有出水单向阀。

进一步的，在所述透波水箱的顶部，设置有气压管、二位三通电磁阀和风机；所述气压管下部与透波水箱相通，上部在透波水箱外与二位三通电磁阀连通，风机与二位三通电磁阀配合安装；当风机转动时，通过转换二位三通电磁阀的阀门位，可以通过气压管抽出空气使透波水箱产生负压，也可以通过气压管压入空气使透波水箱形成正压。

本发明的优点是：装置的灭活时间短、灭活能效高、灭活范围无遗漏，且完全实现自动化控制。可以安装在疫区散户的下水道、多户多层聚居的楼房的总下水道、多户多层聚居的楼房在建造时各住户预留安装位的下水道，既能扼住病原物扩散的咽喉，又拉开了与人的距离。

附图说明

图1为一种利用微波对生活污水中病原物灭活的装置的平面示意图；

图2为所述利用微波对生活污水中病原物灭活的装置的平置时的立体示意图；

图3为所述利用微波对生活污水中病原物灭活的装置的内窥立体示意图。

图中：1、透波水箱；2、密封壳；3、龟背波导壳体；4、波导空腔；5、安装位；6、微波发生器；7、共用管；8、进水支管；81、进水单向阀；9、出水支管；91、出水单向阀；10、气压管；11、二位三通电磁阀；12、风机；13、上段下水道；14、下段下水道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例一

如图1所示，一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将生活污水集中排放的下水道断开为上段下水道13和下段下水道14，在上段下水道13和下段下水道14之间安装自动化控制的微波灭活装置，迫使含有病原物的生活污水必须从上段下水道13经过微波灭活装置灭活处理后再从下段下水道14向外排放。通过这样的方法，可以将生活污水集中无遗漏地自动进行灭活处理，且灭活时间短、灭活能效高。同时，装置安装位置又能与人保持必要的安全距离，避免如对比文件中所述马桶中使用微波那样，使用时过分与人体接近而存在的安全隐患。

如上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，是将微波灭活装置中的污水容器设置为立式，在设计的参数范围内缩小污水容器水平截面的面积与污水容器深度的比值。这样做的好处是，即使上段下水道13内存在的待处理的污水的量不多，污水容器也可以收纳处理。相反，如果污水容器水平截面的面积过大，而上段下水道13内存在的待处理的污水的量不多，就会使收纳进污水容器后的的污水连污水容器底部都难以淹没，这显然是不理想的。另外，如果污水容器水平截面的面积过大，也会显得很占空间，不利于户内安装。

如上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法是将污水容器的进水口和出水口均设置在污水容器的底部，并设置能够分别控制进水和出水的阀门部件。这样设置的作用之一是更有利于处理后的污水从污水容器内彻底的排出去。

如上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法是在污水容器的顶部设置气压装置，应用时利用气压装置在污水容器中形成负压，在负压作用下将积存于上段下水道13的污水吸入污水容器中，经微波灭活后，利用气压装置在污水容器中形成正压，在正压作用下将污水容器中的污水冲入下段下水道14。上述设置能够在污水容器内形成负压，可以使污水由下向上吸入污水容器内。这样就可以将包括污水容器在内的整个装置都设置在下水道管的上方，这对于多户多层聚居在楼房中的住户来说，就不至于将自家的灭活装置安装到下一层住户的空间中去。

如上述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法是将上段下水道13内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内，并及时实施灭活处理后排出。这样处理的目的是不让上段下水道13内存留污水。

如图1所示，一种如上述方法设计的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置，主要安装在断开的下水道的上段下水道13和下段下水道14之间，用于对生活污水中含有的病原物进行灭活处理。其装置包括污水容器、微波发生器6；所述污水容器设置有供污水进入和排出的口；微波发生器6安装在在污水容器外部并能够将产生的微波馈入污水容器内；使用时，污水能够进入污水容器，并接受微波发生器6产生的微波所实施的灭活处理，最后将灭活处理的污水排出。前述方法中已经阐明，这样的设置，可以将生活污水集中无遗漏地自动进行灭活处理，且灭活时间短、灭活能效高。同时，装置安装位置又能与人保持必要的安全距离，避免如对比文件中所述马桶中使用微波那样，使用时过分与人体接近而存在的安全隐患。

下面是进一步的改进。

如图2、3所示，所述污水容器为能够透过微波的透波水箱1，其外设有防止微波泄露的密封壳2。这样设置主要是可以避免对人体造成伤害。

如图1、2、3所示，所述透波水箱1及其外部的密封壳2为立式设置；所述密封壳2上设置有1个龟背波导壳体3，龟背波导壳体3与透波水箱1之间形成波导空腔4，龟背波导壳体3上由下向上设置有多个安装微波发生器6的安装位5；所述微波发生器6有多个（本发明视图示出为优选的三个），分别安装在安装位5上，微波发生器6向波导空腔4内发射微波。透波水箱1立式设置的设置目的，主要是如前所述，当上段下水道13内存在的待处理的污水的量不多时，作为污水容器的透波水箱1也可以收纳处理。相反，如果透波水箱1水平截面的面积过大，而上段下水道13内存在的待处理的污水的量不多，就会使收纳进透波水箱1后的的污水连透波水箱1底部都难以淹没，这显然是不理想的。另外，如果污水容器水平截面的面积过大，也会显得很占空间，不利于户内安装。

如图3所示，所述污水容器设置有供污水进入和排出的口为透波水箱1设置的供污水进入和排出的口，所述供污水进入和排出的口设置在透波水箱1的底部。这样设置的意义也在前述方法中已经阐明。即：更有利于处理后的污水从污水容器内彻底的排出去。

如图1、2、3所示，所述供污水进入和排出的口中安装有进水和排水共用的共用管7，在共用管7的下方设置有与共用管7连通的供污水进入透波水箱1的进水支管8和供污水从透波水箱1排出的出水支管9，在所述进水支管8上设置有进水单向阀81，在出水支管9上设置有出水单向阀91。上述设置中，进水单向阀81控制未做处理的污水只能经进水支管8进入透波水箱1，而不能经进水支管8反向回流。与此相似，出水单向阀91控制已做处理的污水只能经出水支管9从透波水箱1中排出，而不能经出水支管9反向回流到透波水箱1中。当进水单向阀81开启时，出水单向阀91必然关闭，当出水单向阀91开启时，进水单向阀81也自然关闭。进水单向阀81和出水单向阀91还具有另一必备功能，就是阻止微波泄露，因此，在微波开启对透波水箱1内的污水实施灭活时，进水单向阀81和出水单向阀91必须全部关闭。

在所述透波水箱1的顶部，设置有气压管10、二位三通电磁阀11和风机12；所述气压管10下部与透波水箱1相通，上部在透波水箱1外与二位三通电磁阀11连通，风机12与二位三通电磁阀11配合安装；当风机12转动时，通过转换二位三通电磁阀11的阀门位，可以通过气压管10抽出空气使透波水箱1产生负压，若此时开启进水单向阀81未做处理的污水能够经进水支管8由下向上进入透波水箱1中；当风机12转动时，通过转换二位三通电磁阀11的阀门位，也可以通过气压管10压入空气使透波水箱1形成正压，如此时开启出水单向阀91，透波水箱1内已经处理的污水将被彻底冲出去。

如图3所示，将供污水进入和排出的口设置在透波水箱1的底部，以及在所述透波水箱1的顶部设置能够使透波水箱1内形成负压和正压的气压管10，就可以将包括污水容器在内的整个装置都设置在下水道管的上方，这对于多户多层聚居在楼房中的住户来说，就不至于将自家的灭活装置安装到下一层住户的空间中去。

本发明装置的工作由控制机构控制完成。

所述控制机构主要包括采集信息的传感器和与传感器配合工作的控制器。

如图1、2、3所示，所述传感器主要包括：反映上段下水道13是否有污水存在信息的传感器，反映透波水箱1污水液面高度信息的传感器。

所述控制器主要包括：二位三通电磁阀11控制器，风机12控制器，进水单向阀81控制器，出水单向阀91控制器，各微波发生器6控制器。

控制机构控制所述利用微波对生活污水中病原物灭活的装置的应用原理：

一、反映上段下水道13是否有污水存在信息的传感器采集到上段下水道13内有污水的信息后，由相关控制器按序开展如下工作：由二位三通电磁阀11控制器将二位三通电磁阀11控制器切换至负压位；由风机12控制器开启风机12，使透波水箱1内形成负压；由出水单向阀91控制器关闭出水单向阀91；由进水单向阀81控制器开启进水单向阀81，使上段下水道13内污水在负压作用下进入透波水箱1；待上段下水道13内污水被全部吸入透波水箱1后，由进水单向阀81控制器关闭进水单向阀81，同时由风机12控制器关闭风机12。

二、反映透波水箱1污水液面高度信息的传感器采集到透波水箱1内污水高度的信息后，由相关控制器按序开展如下工作：按透波水箱1内污水液面高度由相应数量的微波发生器6的控制器开启各自对应的微波发生器6，使这些微波发生器6向波导空腔4发射微波，对透波水箱1内的污水实施灭活处理；待污水灭活处理处理完毕，由二位三通电磁阀11控制器将二位三通电磁阀11控制器切换至正压位，同时由风机12控制器开启风机12，使透波水箱1内形成正压；由出水单向阀91控制器打开出水单向阀91，使透波水箱1内完成灭活处理的污水在气压作用下从透波水箱1内冲出，经出水支管9流入下段下水道14；由风机12控制器关闭风机12。

实施例二

如图1、3所示，一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其与实施例一的不同之处在于，将上段下水道13内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内（透波水箱1），待污水容器内的污水积存到设定量时再实施灭活处理后排出。也就是有时上段下水道13内的污水不是很多，在多次将（两次以上）上段下水道13内的污水抽入污水容器内，等到污水容器内的污水有较大的积存量后再一次性进行灭活处理。这相当于污水容器在实施灭活前起到了临时储污的作用。其目的也就是不能让污水存留在上段下水道13内，免得难看和有异味。

按照实施例二所述方法设置的污水容器，其水平截面的面积与容器高度的比值比实施例一的污水容器的水平截面面积与容器高度的比值可以适当大一些，除此而外，本发明两种实施例所述的装置的其他设置可以没有差别。而实际上，本发明中两种实施例所述的装置可以同时预设实施例一和实施例二中所述的两种使用方法。

上述实施例只用于更清楚的描述本发明，而不能视为限制本发明涵盖的保护范围，任何等价形式的修改都应视为落入本发明涵盖的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其特征在于，是将生活污水集中排放的下水道断开为上段下水道（13）和下段下水道（14），在上段下水道（13）和下段下水道（14）之间安装微波灭活装置，迫使含有病原物的生活污水必须从上段下水道（13）经过微波灭活装置灭活处理后再从下段下水道（14）向外排放。

2.如权利要求1所述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其特征在于，是将微波灭活装置中的污水容器设置为立式，在设计的参数范围内缩小污水容器水平截面的面积与污水容器深度的比值。

3.如权利要求2所述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其特征在于，是将所述污水容器的进水口和出水口均设置在污水容器的底部，并设置能够分别控制进水和出水的阀门部件。

4.如权利要求3所述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其特征在于，是在所述污水容器的顶部设置气压装置，应用时利用气压装置在污水容器中形成负压，在负压作用下将上段下水道（13）中的污水吸入污水容器中，经微波灭活后，利用气压装置在污水容器中形成正压，在正压作用下将污水容器中的污水冲入下段下水道（14）。

5.如权利要求4所述利用微波对生活污水中病原物灭活的方法，其特征在于，是将上段下水道（13）内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内，并及时实施灭活处理后排出；或，将上段下水道（13）内的污水在污水容器内形成的负压作用下即时抽入污水容器内，待污水容器内的污水积存到设定量时再实施灭活处理后排出。

6.一种如权利要求1所述方法设计的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置 ，其特征在于，包括污水容器、微波发生器（6）；所述污水容器设置有供污水进入和排出的口；微波发生器（6）安装在在污水容器外部并能够将产生的微波馈入污水容器内；使用时，污水能够进入污水容器，并接受微波发生器（6）产生的微波实施的灭活处理，最后将灭活处理的污水排出。

7.根据权利要求6所述的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置，其特征在于，所述污水容器为能够透过微波的透波水箱（1），其外设有防止微波泄露的密封壳（2）。

8.根据权利要求7所述的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置，其特征在于，所述透波水箱（1）及其外部的密封壳（2）为立式设置；所述密封壳（2）上设置有1个龟背波导壳体（3），龟背波导壳体（3）与透波水箱（1）之间形成波导空腔（4），龟背波导壳体（3）上由下向上设置有多个安装微波发生器（6）的安装位（5）；所述微波发生器（6）有多个，分别安装在安装位（5）上，微波发生器（6）向波导空腔（4）内发射微波。

9.根据权利要求7所述的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置，其特征在于，所述污水容器设置有供污水进入和排出的口为透波水箱（1）设置的供污水进入和排出的口，

所述供污水进入和排出的口设置在透波水箱（1）的底部，所述供污水进入和排出的口中安装有进水和排水共用的共用管（7），在共用管（7）的下方设置有与共用管（7）连通的供污水进入透波水箱（1）的进水支管（8）和供污水从透波水箱（1）排出的出水支管（9），在所述进水支管（8）上设置有进水单向阀（81），在出水支管（9）上设置有出水单向阀（91）。

10.根据权利要求9所述的利用微波对生活污水中病原物灭活的装置，其特征在于，在所述透波水箱（1）的顶部，设置有气压管（10）、二位三通电磁阀（11）和风机（12）；所述气压管（10）下部与透波水箱（1）相通，上部在透波水箱（1）外与二位三通电磁阀（11）连通，风机（12）与二位三通电磁阀（11）配合安装；当风机（12）转动时，通过转换二位三通电磁阀（11）的阀门位，可以通过气压管（10）抽出空气使透波水箱（1）产生负压，也可以通过气压管（10）压入空气使透波水箱（1）形成正压。

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