旅客列車衛(wèi)生間發(fā)展及展望ppt課件

1、旅客列車衛(wèi)生間發(fā) 展 及 展 望.1、最早期的列車衛(wèi)生間 1814年，英國人斯蒂芬孫發(fā)明火車，1825年，第一列客運列車在英國通車，在客運列車投入運用之后很長的一段時間內，列車上都沒有設置衛(wèi)生間，旅客只需等到列車到站?？亢?，才干下車到車站衛(wèi)生間上廁所，然后再重新登車；這種情況下，有時候旅客尚未方便終了，列車就要出發(fā)了，時常呵斥漏人問題，或者是影響列車不能正點開行，使得列車運轉次序非常混亂。 從19世紀七十年代后期起，開場逐漸在旅客列上安裝衛(wèi)生間，最初的衛(wèi)生間安裝在車廂的中部，且其運用時間與如今的直排式衛(wèi)生間相反，即列車運轉時衛(wèi)生間封鎖，列車到站停頓后，首先將衛(wèi)生間的排便管與車站上的污水池銜接好

2、，然后才開放衛(wèi)生間，.于是每當列車快要進站時，衛(wèi)生間外面便排起了長長的隊伍，這時雖然防止了漏人景象的發(fā)生，但是列車正點的運轉還是難以得到保證。 如上所述的最早期的旅客列車，由于社會開展階段以及列車技術緣由，僅僅在一些當時比較興隆的城市間開行，旅程還比較短，以上兩種旅客如廁的方式，是與當時的開展環(huán)境相順應的，根本上能滿足旅客的需求；并且可以看出，這兩種旅客如廁的方式，不會呵斥鐵路沿線的污染，比后來不斷沿用到如今的直排式列車衛(wèi)生間更為衛(wèi)生和環(huán)保。.2、沿用至今的直排式列車衛(wèi)生間 從20世紀初期開場，隨著社會的開展，人們社會交流越發(fā)的嚴密，列車技術也在不斷提高，通車里程在延伸，甚至延伸到一些人煙比較

3、稀少的地域，出于對游覽效率以及站點延伸后旅客如廁的需求，以往旅客只能在站點上衛(wèi)生間的情況已不能滿足鐵路運輸整個大環(huán)境的需要，旅客需求在旅途中方便的如廁，而又不能影響到列車的運轉以及站點的設置，這時就開展了直排式列車衛(wèi)生間。2.1最初的直排式衛(wèi)生間 最初的直排式衛(wèi)生間與前面提到的在列車上設置的衛(wèi)生間根本相同，主要的不同在于運用時間的規(guī)定，即列車運轉過程中衛(wèi)生間開放運用，到站后封鎖，以防止旅客糞便污物污染車站；這種直排式衛(wèi)生.用一根管子直接將旅客的糞便污物排放到路軌上，對鐵路沿線呵斥了很大的污染，特別是列車運轉時，排泄出來的糞便污水的飛濺非常嚴重，甚至直接影響到車上乘客的衛(wèi)生和平安。2.2安裝了導

4、便筒的直排式衛(wèi)生間 鑒于最初的直排式衛(wèi)生間糞便污水排放時飛濺景象非常嚴重，后來人們對此專門進展了研討，發(fā)明了一種導流安裝，也就是如今列車直排式衛(wèi)生間上廣泛運用的導便筒，其構造如右圖：. 由圖可以看出，導便筒巧妙的利用了列車運轉時產生的相對程度氣流，使程度氣流從導便筒導流腔的側面入口流入，在導流腔內，程度氣流被轉換成豎直氣流，從導流腔的下部出口排出，此時假設導便筒內有污水正在排放，污水就會在氣流的帶動下豎直往下排放，大大減少了糞便污水的飛濺。 為了減少糞便污水的飛濺，日本還曾將客車導便筒的導流腔下部加橡膠滴流管罩并將其加長伸至離軌面30mm處，以處理飛濺污染。.2.3加裝排泄閥的直排式衛(wèi)生間 加

5、裝排泄閥的直排式衛(wèi)生間是直排式衛(wèi)生間和集便器式衛(wèi)生間之間的一種過渡方式，隨著列車運轉速度的不斷提高，對列車的密封性也提出了更高的要求，而敞開式的排便管路已不能滿足這一要求，一方面，在列車快速運轉時，敞開式的排便管路呵斥了列車內外部的較大幅度的氣壓動搖，這種動搖會呵斥乘客的不適感并且會使已污染氣流上返，另一方面，快速運轉的列車其行走部分產生的宏大噪音也容易經(jīng)過敞開式的排便管路傳到車廂內。 1997年，我國鐵路第一次大提速，新造25K客車上普遍裝用了腳踏沖便機構衛(wèi)生間，該機構主要包括腳踏閥、作用軸、連桿機構、翻板排泄閥等，運用時，用腳踩踏腳踏閥的踏板，水即開場沖洗便器，同時，踏板作用于下面作用軸，

6、經(jīng)過連桿機構，翻開翻板排泄閥，水將污物經(jīng)過排泄閥沖洗掉，松開腳踏閥踏板后，翻板排泄閥.在重錘作用下封鎖；這種衛(wèi)生間對降低列車快速運轉帶來的車外噪音及抑制車廂內的氣壓動搖起到了一定作用，但該機構密封效果并不是很好，并且沖洗水沒有經(jīng)過增壓，沖洗時需求耗費很多的水，還經(jīng)常沖洗不干凈。 1998年，我國鐵路客車引進了國外的水封氣動沖水便器美國Microphor便器，這種便器主要利用緊縮空氣經(jīng)過氣水聯(lián)動閥控制排泄閥開閉，經(jīng)過電動水泵給水加壓，實現(xiàn)壓力沖水，徹底處理了衛(wèi)生間密封問題，對降低客車車廂噪音，改善衛(wèi)生間內環(huán)境起到了很大作用；同期中國鐵路還引進了美國TT便器，該便器不用電，為全氣控系統(tǒng)，利用緊縮空

7、氣給水加壓，并控制排泄閥的開閉，也獲得了不錯的效果。.2.4直排式衛(wèi)生間存在的問題 配備直排衛(wèi)生間的旅客列車在進站后，會鎖閉衛(wèi)生間門暫停衛(wèi)生間的運用，這一點讓乘客頗有怨言，特別是對于有些內急的乘客，感受更為直接和劇烈。 直排及飛濺的糞便污水對鐵路設備呵斥嚴重的腐蝕，在直排式衛(wèi)生間安裝了導便筒后，雖然一定程度上抑制了糞便污水的飛濺，但并不能從根本上處理飛濺問題，特別是在旅客列車進入高速時代后，其飛濺的影響更為嚴重，轉向架上、車體底架上都是飛濺重災區(qū)，車廂的較高處也能遭到飛濺的影響，只是用肉眼不易覺察，1997年，鐵路有關部門在進展提速車實驗時，在不同時速時往衛(wèi)生間便器內傾倒不同顏色的仿真污物，隨

8、著速度的不斷提高，這些防真污物可以飛濺到玻璃窗上、窗.戶上部、甚至飛濺到車頂上，在列車高速交會和經(jīng)過隧道時，強大的氣流能將糞便污水霧化，彌漫覆蓋整個列車；路軌和列車設備在被糞便污水污染后，會加劇這些設備的腐蝕，降低其運用壽命，從而增大了鐵路運輸?shù)谋惧X及呵斥資料和設備的浪費。 直排及飛濺的糞便污水能傳播疾病，對鐵路任務人員的身心安康呵斥嚴重損傷，尤其是對線路建立和維護人員呵斥人身污染更為直接； 對車站及車輛段鐵路任務人員的危害不是很直觀，但潛在的危害也不容忽視；另外直排及飛濺的糞便污水還影響到鐵路沿線的環(huán)境，甚至沿線居民的身心安康，特別是在有疫情發(fā)生時，危害尤其嚴重，會對疫情的開展起到推波助瀾的

9、作用。.3、密閉集便式列車衛(wèi)生間 隨著社會的提高，人類物質生活和精神文明程度的提高，國家和地方對鐵路環(huán)境維護要求的日趨嚴厲，鑒于直排式衛(wèi)生間存在的如上所述的問題，迫使國內外鐵路逐漸減少、甚至淘汰客車的直排式衛(wèi)生間，開展新型的符合環(huán)保要求的密閉集便式衛(wèi)生間。3.1 國外密閉集便式衛(wèi)生間的開展 國外密閉集便式衛(wèi)生間的研討大致從五十年代開場，自上世紀60年代起各國先后試用過的密閉集便式衛(wèi)生間類型有：粉碎式、電力殺菌式、車上熄滅式、循環(huán)式、生化處置式、壓力水沖洗式、真空式等?，F(xiàn)分別表達如下：.3.1.1 粉碎式衛(wèi)生間 日本鐵路于1960年2月，在153系東海型電動車開場安裝粉碎式污物處置安裝，后來又在

10、其它車上進展了小批量推行。該處置安裝的原理是將糞便暫時集存，在將糞便粉碎成泥狀的同時，投放化學藥劑，使糞便消毒、脫臭，再在一定車速范圍內向車外排放。它有一套電控系統(tǒng)，有電動粉碎刮板，有投放化學藥劑消毒脫臭系統(tǒng)。所以機構較復雜，電動機和刮板往往發(fā)生缺點，而且藥劑中和不全時有臭味，消毒也不徹底，特別是由于飛濺問題，而引起電器系統(tǒng)絕緣不良，從而限制了它在車上的運用。3.1.2 電力殺菌式衛(wèi)生間 美國鐵路為了防止客車衛(wèi)生間污染環(huán)境，于70年代曾運用過電力殺菌式衛(wèi)生間，當列車速度小于40km/h時，糞便自動儲存，而當車速超越這一限額時，糞便排向軌道。這種產品現(xiàn)已逐漸淘汰。.3.1.3車上熄滅式 日本研制

11、的尚處于實驗階段的這種污物處置安裝，采取了在車上熄滅污物的方式，該安裝將衛(wèi)生間排放的糞便污水首先積存于一個暫存箱內，污物污水積存到一定量時，被水位傳感器檢測到，使水泵自動啟動，經(jīng)過過濾器，將污物污水送入處置安裝中的熄滅鍋內，在這里被加熱到200，水分變成水蒸汽，被送入熱交換器內，并在這里被冷卻。依然伴有惡臭的冷卻水被送入調整槽內； 調整槽內的蒸餾水混入氧化促進劑后，被送入脫臭用氧化熄滅安裝內。在這里進展有機物的氧化熄滅，并被分解成無臭無害的水和極少量的鹽；去除有機物的蒸餾水，再被送入熄滅鍋內，蒸發(fā)后被排入大氣中。 . 熄滅鍋內殘留的固體物，在鍋的溫度上升到400后被完全熄滅成為白色灰燼。此灰燼

12、的體積約為原污水的1。 該安裝的缺陷在于系統(tǒng)復雜，本錢高，耗能高，維護困難，適用價值有待于進一步考驗。3.1.4循環(huán)式衛(wèi)生間 此系統(tǒng)最早是由美國Monogram 公司為航空運輸而開發(fā)的，在飛機上得到了廣泛的運用。法國國鐵高速列車(TGV)上有近千輛車也在用。另外還推行到了日本、韓國和臺灣地域的鐵路系統(tǒng)中。 循環(huán)式衛(wèi)生間大致又分為電動循環(huán)式和氣動循環(huán)式兩種。日本主要采用電動循環(huán)式衛(wèi)生間，美國、法國等主要采用氣動循環(huán)式衛(wèi)生間。二者的不同之處在于沖洗液的增壓方式不同，一個采用電泵，一個采用緊縮空氣。其任務原理是在其下方的集便箱內參與約1/3的清水，邊收存排泄物邊過濾箱內水，反復循環(huán)運用。所運用的藥液

13、為一種.藍色藥水，這種藥液一是為了除臭，二是為了防止糞便分解。它是靠重力將污物保送到污物箱，然后分別固體污物。液體污物需與藥液混合過濾后再用于下一次沖洗。 循環(huán)式衛(wèi)生間的優(yōu)點是：用水用電量很小，分量較輕。由于沖洗用水循環(huán)運用，不需列車再供應水。其缺陷是：不夠經(jīng)濟。由于有藥劑的耗費，提高了運營本錢。不方便。需定期添加藥劑，給任務添加費事。長期運用會有臭味。運用在污物箱中與排泄物混合在一同的水作為清洗水，難免在沖洗便器時使室內充溢臭氣。雖然為抑制這種臭味，采取了多種措施，但均見效不大。對環(huán)境維護不利，添加排污后處置的難度。因污物中含有化學藥劑，需建立污水再處置設備，添加了工程量、工程費及占地面積。

14、因此這種循環(huán)式衛(wèi)生間正處于逐漸被淘汰之列。 .3.1.5 生化處置式衛(wèi)生間3.1.5.1帶生物作用途置箱的凈水沖刷式衛(wèi)生間 這種衛(wèi)生間可以進展糞便污物的處置和消毒，衛(wèi)生間排出的污物被導入一個由“巨杉樹皮或“紅松樹皮組成的過濾床，固體滯留在過濾床上，由床下的微生物將糞便分解成水和二氧化碳。二氧化碳經(jīng)過排風口排出。液體流經(jīng)氯化區(qū)，殺菌消毒后從排水口排出。不可分解的污物滯留在過濾床上，再隨時以機械方法消除。這種帶有生物作用途置箱的凈水沖刷衛(wèi)生間，在法國、美國、日本試用過，但均未推行運用。3.1.5.2 生化式衛(wèi)生間 生化式衛(wèi)生間的任務原理是利用好氣性微生物(細菌)的活動作用。在凈化槽底部富有細菌生存

15、的“活性污泥，用強力風攪拌、.曝氣，使之活性化，以分解處置排泄物，到達凈化的目的。污水無需再作處置就可以直接排放。約在6年前，日本在651系“超日立號上曾做過裝車實驗。生化式衛(wèi)生間的優(yōu)點是：直接在車上進展污物處置，使其分解為可以直接排放的污水；排污時間間隔較長，提高了車輛的運用效率，減少了糞便中細菌的分散。其缺陷是：微生物對任務環(huán)境的溫度要求比較嚴厲，耗電量大，能源損耗也大。3.1.5.3 生化循環(huán)式衛(wèi)生間這種安裝是利用微生物對污物的分解作用和高分子凝聚劑的沉淀作用，同時對污物進展凈化和固、液分別，到達凈化的水質再循環(huán)利用。根據(jù)安裝的容積，普通35天內排放一次經(jīng)凈化到達規(guī)范的污液。. 生化循環(huán)

16、式衛(wèi)生間的優(yōu)點是：此系統(tǒng)為循環(huán)式與生化式的再接合，節(jié)水，污物箱不需求每天排空，車輛的運用效率提高；在車上對污物進展處置，減少了車下對站場的改造任務量。缺陷是：微生物為好氣性的微生物，所以系統(tǒng)中必需保有固定的溫度，固定的空氣流動，否那么微生物有死亡的危險。3.1.6壓力水沖洗式衛(wèi)生間 這種衛(wèi)生間經(jīng)過巧妙的設計馬桶內壁，到達運用較少的壓力水將便池沖洗干凈的目的，通常情況下運用的水量為0.53升水左右。便器與污物箱之間經(jīng)過翻板或球閥翻開，污物排放到污物箱。翻板或球閥的開閉根本是由緊縮空氣控制。.3.1.7 真空式集便安裝衛(wèi)生間 真空集便安裝于1979年由Joel Liliendal最先發(fā)明，在飛機、

17、火車、輪船以及建筑方面得到了廣泛的運用。它的特點是沖洗運用的水少，污物箱的安裝位置較隨意。 真空集便安裝不僅在既有線旅客列車上采用，而且在不少高速列車上發(fā)揚作用。美國、日本、瑞典、丹麥、韓國以及德國ICE、法國的TGV高速列車均采用真空密閉式衛(wèi)生間。 真空式集便安裝的代表產品主要是瑞典EVAC公司的2000P型氣控真空堅持式集便器、2000E型電控間歇真空式和美國Monogram公司的電控真空推拉式集便器。這兩家公司的產品在國際上運用比較廣泛，在各自類型的便器上技術上皆處于領先程度。另外丹麥SEMCO公司的隔膜泵真空式集便器也具有一定的推行價值，該產品1991年推出，至今已大規(guī)模裝車，如德國的

18、ICE高速列車就裝用了. 一定數(shù)量的該產品。 產生真空的方式主要有兩種，一種用真空泵，一種用放射器。這兩種方式都能使系統(tǒng)中產生足夠的真空度。通常，按照動作方式不同，真空集便安裝又分為3種：(1) 真空堅持式：即從便器的排泄閥到污物箱，不斷堅持有足夠的真空度(-35kPa-45kPa)，當沖洗按鈕按下時，污物直接從排泄閥吸入污物箱。(2) 間歇真空式: 即任務時污物箱的真空是間歇式的，每次沖洗前在污物箱中產生真空(-18kPa-30kPa)。當沖洗按鈕按下時，污物直接從排泄閥吸入污物箱。 (3) 正壓推拉式：即在便器的排泄閥和污物箱之間有一個中間箱，真空只產生于中間箱，當污物抽入中間箱后，負壓變

19、為正壓，污物被壓入污物箱。.3.2 國內密閉集便式衛(wèi)生間的開展 上個世紀60年代末，我國即開場了密閉集便式衛(wèi)生間的研制任務，但由于種種緣由，沒有獲得勝利，工程于70年代下馬；從上個世紀80年代起，國內專運處的高檔公務車上開場配備完全進口的真空集便器系統(tǒng)，并獲得了不錯的效果。 上個世紀90年代末，中國鐵路客車開場大規(guī)模提速，直排式衛(wèi)生間的飛濺問題益發(fā)凸顯，有鑒于此，鐵道部在建立綠色鐵路運輸通道的“十五環(huán)境維護方案和2021年遠景目的以及中國鐵路主要技術政策中，要求鐵路環(huán)保管理實施由固定污染源向流動污染源轉移，對旅客列車渣滓進展有效治理，尤其是對旅客糞便進展密閉式搜集，以密閉式衛(wèi)生間替代現(xiàn)用直排式

20、衛(wèi)生間。 1997年7月份，原中車公司提出了實施集便器工程的想象;要求濟南機車車輛廠提出詳細意見。鐵道部對此非常注重。經(jīng)深化.調研，鐵道部最終確定選用瑞典EVAC公司的真空式集便器和韓國昌園環(huán)境株式會社的自動開閉式集便器。這是由于，受容積所限，在列車底部至多可以懸掛4001000升的污物箱，不能采用普通的沖水方式，應采用水增壓措施協(xié)助沖洗。目前瑞典與歐洲廣泛采用的真空集便技術，每次沖洗耗水量不超越0.5升，韓國的自動開閉式技術，每次沖洗自動耗水量約0.7升左右。 2000年12月，鐵道部決議投資3500萬元，實施“濟南機車車輛廠旅客列車集便安裝制造技改工程，并決議在濟南至北京間進展旅客列車密閉

21、式衛(wèi)生間及地面接納和處置設備運用示范工程。濟南鐵路局于2001年8月委托鐵道部第三勘察設計院進展了可行性研討。濟南機車車輛廠于2001年年底前完成了引進技術的消化吸收任務，集便器消費基地到達了年產2000套的才干，根本到達鐵道部提出的建成我國旅客列車集便系統(tǒng)開發(fā)消費基地的目的。. 2003年，全國人大環(huán)境與資源維護委員會向全國人大常委會提交了一份報告，指出我國鐵路客車普遍采用開放式直排衛(wèi)生間對環(huán)境造成的污染問題不容忽視，必需采取果斷措施，切斷污染源，防止由此呵斥的疾病傳播，維護鐵路沿線的環(huán)境衛(wèi)生，維護旅客和鐵路沿線人民的身體安康。這個報告引起了鐵路部門的高度注重，并下決心處理鐵路客車的污染問題

22、。 2004年，中國鐵路開場在客車上批量配備密閉式衛(wèi)生間，這一時期的密閉式集便器系統(tǒng)主要有山東華騰公司的BP-0型真空堅持式集便器系統(tǒng)和美國MONOGRAM公司的真空堅持式集便器系統(tǒng)，這兩種集便器系統(tǒng)具有根本一樣的任務原理，都是在污物箱內一直堅持真空，按下沖洗按鈕后，水增壓安裝開場對便器進展沖洗，然后排泄閥翻開，糞便污水在污物箱內真空的抽吸作用下被排放到污物箱內存儲。. 2005年，山東華騰公司與四方-龐巴迪公司簽署合同，擔任為其消費的青藏車設計制造集便器系統(tǒng)，針對青藏高原海拔高，空氣稀薄，集便器系統(tǒng)抽真空時耗氣量大，車上緊縮空氣供應量缺乏的問題，華騰公司發(fā)明性地提出了負壓推拉式的任務原理，詳

23、細實施是將污物箱隔分開為一大一小兩個箱體，正常任務形狀下，系統(tǒng)只在小箱體內產生真空，從便器傳送過來的糞便污水先暫時存儲在小箱體內，小箱體內滿后，再在大箱體內產生真空，將小箱體內的糞便污水抽吸到大箱體箱內。 從2006年開場，中國鐵路開場進入高速時代，時速200Km動車組得到了快速的開展，這一時期的動車組以及后來時速300Km高速車均采用了瑞典EVAC公司消費的正壓推拉式真空集便器系統(tǒng)，即在便器和污物箱之間設置一個中間箱，正常任務形狀下，系統(tǒng)只在中間箱內產生真空，按下沖洗按鈕后，便器與中間箱之間的排.泄閥翻開，便器內的糞便污水先被抽吸到中間箱內，沖洗終了后，便器與中間箱之間的排泄閥封鎖，中間箱與

24、污物箱之間的排泄閥翻開，然后往中間箱內通入正壓，中間箱內的糞便污水在正壓作用下被傳送到污物箱中。 2021年，由于高速列車的快速開展，鐵道部資金緊張，在新造25型普通客車時，決議在普通客車上不再配備集便器系統(tǒng)。 2021年，鐵路開展方案由于種種緣由重新進展了調整，高速列車開展速度放緩，鐵路部恢復了在普通客車上配備集便器系統(tǒng)； 2021年下半年，又方案對1997年以來消費的未安裝密閉式集便器系統(tǒng)的25型客車進展加裝集便器系統(tǒng)改造，經(jīng)過統(tǒng)計，需求改造的客車總量大約為1萬6千輛，方案10年改造完成，改造完成后，中國鐵路客車將徹底告別隨地大小便的時代，以嶄新的容顏為旅客提供更人性化的效力。.4、 旅客列車衛(wèi)生間未來開展展望 經(jīng)過對以上衛(wèi)生間以及衛(wèi)生間房體資料、衛(wèi)生間附屬設備開展的了解和分析，談一下未來旅客列車衛(wèi)生間的開展方向。 個人以為，未來旅客列車衛(wèi)生間具有如下的開展方向和趨勢：