摘要：目前我国粪便的无害化处理程度低，对环境污染极大。粪便的回收利用不仅是可持续发展的需要，也是治理环境污染的方法。粪便的无害化处理越来越受到国家及各级政府的重视，而粪便资源化无疑是解决该问题的重大突破。我们将利用AR技术，虚拟整个粪便处理的工艺流程，将粪便加工成绿色、环保、有机的肥料，同时把人从该类劳动中解放出来。
关键词：AR技术；粪便处理；循环利用；肥料加工
一、引言
近年来化肥的使用导致土壤硬化和农作物有害物质残留，危害人类的身体健康，而人们对无公害农产品、绿色食品以及有机食品需求的不断增加和可持续发展的要求，增加生物有机肥的使用量，可改良土质，促进农作物的生长。生物有机肥将是未来农业发展不可缺少的肥料品种。将人畜的粪便回收利用不仅是可持续发展的需要也是治理环境污染的方法。我们将利用AR粪便跟进技术对粪便进行加工处理，将其变成肥料、新能源环保燃料、动物饲料等产品通过在网上销售的形式实现资源的重新利用。通过AR粪便跟进技术，“虚拟+现实”结合进行“线上+线下”的监控、回收、运输、生产、成品销售。
我国粪便的产生量大，但处理能力不足。粪便无害化处理化程度较低，处理后部分排入河流，部分干渣送往垃圾填埋场填埋，这种传统的处理方式不符合可持续发展的理念。我们应该充分利用丰富的原材料，生产有机肥。目前，我国城市粪便无害化处理是一个亟待解决的问题也是技术攻克的难关，整合粪便的资源，提高其利用率对于改善城市环境，创造经济效益和社会效益有深远的意义。
二、国内外粪便处理现状
（一）国内粪便处理量
我国粪便的处理量不大，其中并不包括农村以及动物的粪便量。就仅从城市清运了的粪便来看，我国粪便的处理是落后的。在全国的无害化处理率最高也只占44.6%，剩下的全部没有经过无害处理就排入其他领域。
图表 1
数据来源：统计年鉴数据
(二) 国内外粪便处理方法
1.国外处理方法
（1）欧美国家粪便处理现状
欧美国家是以城市排水管网和污水处理厂作为粪便收运和处理基础的，即城市污水、粪便污水合并处理的方式。
离城市污水处理厂较近的粪便处理站用抽粪车把粪便从化粪池中抽出，运到粪便处理站，采用固液分离和除砂方式，处理后的过滤液排入污水处理厂，与市政污水一起进行处理，而分离出的固体物送至垃圾填埋场填埋。
远离城市污水处理厂的粪便处理站用抽粪车把粪便运到粪便处理站后，经固液分离设备处理，固液混合物进入储存调节池，后由污泥泵泵入污泥脱水机，经脱水处理后，滤清液排入市政污水管网，最后进入污水处理厂进行处理。分离出的大块固体物送至垃圾填埋场填埋。
（2）日本粪便处理现状
日本政府设立收集处理粪便的机构和投资兴建处理设施，兴建粪便净化处理厂然后引用欧美的污泥厌氧消化处理最终建成粪便厌氧消化处理厂。
上述国外的这些处理方法未能解决资源的有效循环而且并没有彻底的无害化处理，因为它里面含有大量的重金属元素，易对土壤造成污染。
2.国内处理方法
（1）单独的完整无害化处理
进厂粪便由抽粪车卸入接收池，经过筛分后，污水进入二级生化系统处理，粪便中垃圾等大块物质分离出来后送入垃圾填埋场处理，剩余污泥经浓缩与厌氧消化后可以进行堆肥处理，上清液污水进入污水处理系统处理排放，污泥厌氧产生的沼气可回收利用。
（2）与城市污水处理厂联合处理
该模式首先对粪便污水进行固液分离处理。固液分离后的高浓度有机污水送入城市污水处理厂进行处理。而分离出来的粪渣经压榨脱水后运至填埋场进行处置。
（3）与城市生活垃圾卫生填埋场联合处理
首先对粪便污水进行多级隔渣处理，隔渣后的高浓度有机污水直接送入城市生活垃圾填埋场的污水处理系统进行处理。分离出来的粪渣经脱水后作为固体废物运至填埋场进行处置。
国内的上述这些处理方式都未能彻底解决使粪便无害化和资源化等问题。
三、传统粪便加工为有机肥流程分析
（一）准备原材料
我们要进行的是公厕改造，在公厕旁边修建地下粪便收集库，安装便于装卸搬运粪便的容器及AR监控系统，管理员可以根据监控系统判断粪便收集的时间。利用吸粪车将公厕的粪便吸取出来然后进行运输。同时从农民户那里收集如小麦、玉米秸转鼓造粒机秆、水稻秸秆、花生秧等农作物秸秆。同时我们需要秸秆粉碎机、搅拌机、槽式翻抛机、鼓造粒机等。
（二）传统生产过程
1.将粪便运到目的地后，将粪便放入粪便处理机里面进行固液分离和脱水处理
2.将污水通过加酸、碱调节PH过后放入厌氧池进行化学反应，去除废水中的有机物。
3.将粪便从粪便处理机内排入到搅拌机，由于粪便含水量较大需要添加农作物秸秆，如小麦、玉米秸秆、水稻秸秆、花生秧等等通过秸秆粉碎机粉碎之后和分离出来的粪便混合搅拌。
4.根据国家对有机肥含量的要求，氮磷钾的含量占5%，这时需要添加氮磷钾，需要搅拌机进行搅拌。进行半成品的成分分析，添加半成品缺少的元素利用搅拌机进行充分的搅拌。
5.静置发酵
6.添加生物菌种，生物菌种的作用是快速升温，杀死有害菌，达到除臭的目的，温度达到65℃就可以消灭95%以上的有害菌种，或进行高温灭菌。我们可以利用槽式翻抛机进行充分腐熟。
7.在经过粉碎机的粉碎后，进入转鼓造粒机造粒,烘干、除尘、冷却后，进入筛分机筛分，之后称量包装入袋。
图表2传统生产流程图
四、将AR技术应用于粪便加工
(一)AR技术在粪便处理中的应用
在传统粪便粗加工的基础上利用AR控制系统进行精细化加工。
1.AR演示控制板。
通过深加工将其加工成生态有机肥，在加工过程中利用AR技术远程监控，工作人员无需到现场作业就可以观察到粪便的状态，有效解决了在粪便处理中脏、臭的问题。管理人员可以利用AR“虚拟+现实”技术对监控作业流程，及时发现问题并及时解决，实现透明化处理。专为全自动有机肥生产线设计。
如果有用户或领导参观有机肥生产加工过程,可以通过AR演示控制板,它能把整个有机肥生产线模拟显示出来。
2.自动配料系统。目前国家对新上有机肥设备验收标准要求自动配料操作
把配方输入电脑,电脑自动按配方控制营养元素、添加剂等按配方比例要求投料。各原料按配方比例均匀流到传送带上,保证了配方的准确,又实现了连续生产。
3.粉碎机
既能将原料粉碎，又能使其更加均匀搅拌。
4.造粒机
在有机肥的生产中造粒方式的选择非常重要，产量大的选用转鼓造粒机,产量小的选用挤压造粒机。
5.烘干机
烘干物料，使其效用发挥最大。
6.冷却机
干燥后的物料经皮带输送至冷却机，冷却至接近常温,进一步提高颗粒强度、降低水分。
7.筛分机
冷却后的物料有粉状物料存在,用筛分机把细粉和大颗粒全部筛出,细粉通过返料皮带机直接回到搅拌机与原料混合后再次参与造粒过程,大颗粒粉碎后与细粉通过同一条返料皮带机回到搅拌机中。
8.包装
将经过粉碎过筛的有机原料经验合格后直接定量包装。
图表3 加入AR后的生产流程
(二)AR技术在产成品销售中的应用
在有机肥销售过程中，利用AR技术直观看到仓库的在库商品的状况及时调货。有效避免了在交易过程中由于缺货导致客户的损失成本。此外，AR技术可以应用于有机肥广告中、以及市场营销中，随着人们追求健康的意识逐渐加强，消费者越来越喜爱购买有机食品。客户在购买有机肥时除了可以观察到有机肥是由的全生态有机原材料外，还可以看到利用此有机肥的农作物生长状况，形成一种活广告。
五、结论
AR技术在这里的主要作用是虚拟+现实结合进行线上+线下的监控粪便的处理，即把城乡中粪便回收，运用AR生产监控准确地指导产品的生产加工过程让其变成环保的资源有机肥料,新能源燃料,动物饲料等。与传统的粪便处理不同是利用AR运用在里面生产、监控。降低人为错误并且避免恶心等，虽然这种方法成本比较高，但是如果把AR技术和粪便处理融合在一起，未来将会提高我国粪便的无害化处理程度，实现资源的有效利用，并且我国人口数量庞大，如果利用AR技术实现粪便处理顺利的话，将会大大解决了环境的污染问题。
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作者简介：梁冰雪，宜宾学院，学生，本科，研究方向：物流与供应链；
唐煜炅，宜宾学院，学生，本科；
周尧，宜宾学院，学生，本科；
黄亚晓，宜宾学院，学生，本科；
胡莉鸿，宜宾学院，学生，本科。
论文作者:梁冰雪 唐煜炅 周尧 胡莉鸿 黄亚晓
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年10期
论文发表时间:2019/5/22
标签：粪便论文; 有机肥论文; 宜宾论文; 技术论文; 污水论文; 污水处理论文; 城市论文; 《信息技术时代》2018年10期论文;