脚踏式免冲厕所结构设计与流体仿真分析

张畅原，高飞，张峰瑞，张鹏

（116034辽宁省 大连市 大连工业大学 机械工程与自动化学院）

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随着人们对自然保护的重视，环保设备的开发越来越重要。我国正面临着淡水资源短缺危机，许多农村地区的厕所环境恶劣，污水处理系统不完善，用水用电资源较为紧张；许多重点城市，如北京、天津等地正面临缺水危机[1-2]。传统厕所条件较差，环境脏气味大且比较简陋；而抽水马桶虽然卫生干净，但是把粪便等肥料排入污水系统中，不仅浪费水资源，且污染环境，还造成肥料流失。为了改善资源浪费和环境问题，本文设计生产一种节能不耗水且仅靠人力脚踏就可以满足使用要求的一体化环保清洁厕所成为迫切需要。

与传统厕所相比，这种环保厕所不但拆装简单、没有臭味污染，其一体化设计随处可用，与抽水马桶相比,每个蹲位年节水可达200 t[2]，还可以进行肥料的微生物发酵，通过生化处理的粪便可以变成有机肥料加以利用。

目前,国外在生态厕所设备上应用较为广泛，如日本、德国的粪便处理设备和工艺技术，通过特殊筛选培养，得到可对人体排泄粪便进行生化处理的高效优势菌种，起到了快速净化的效果[3-6]。

在对粪便的自然进出料和布水发酵过程中，普遍存在流动性差的缺点，而采取人工搅拌的方法，打破静态发酵，优化流态[7]。

本文根据免冲节能环保的想法，无需电机耗能且无需冲水的设计大量节约了水资源；脚踏式驱动搅拌装置旋转即可，该省力设计使得操作更加方便且卫生。……