DE2506721A1

DE2506721A1 - Einrichtung fuer toiletten, die eine biologische zersetzung menschlicher exkremente bewirken

Info

Publication number: DE2506721A1
Application number: DE19752506721
Authority: DE
Inventors: Peter Nordgren
Original assignee: Gustavsbergs Fabriker AB
Current assignee: Gustavsbergs Fabriker AB
Priority date: 1974-02-19
Filing date: 1975-02-18
Publication date: 1975-08-21
Also published as: FR2260973A1; DK60075A; FR2260973B1; CH597826A5; CA997901A; JPS5623603B2; DK132699C; IT1031817B; US3959829A; SE380252B; NO144060B; AT347360B; FI750453A; GB1489974A; FI54699C; JPS50118549A; DK132699B; NO750523L; NO144060C; NL7501889A

Description

DIPL. ING. GERHARD STAHL

D-8 MÜNCHEN 71
HEILMANNSTRASSE 10 _z/lI

8. FEB, 1375

AB Gustavsbergs Fabriker GUSTAVSBERG / Schweden

Einrichtung für Toiletten, die eine biologische Zersetzung menschlicher Exkremente

bewirken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für Toiletten, die ein Gehäuse, einen aufklappbaren Deckel an der Oberseite des Gehäuses, eine Primärkammer zur Aufnahme einer für die biologische Zersetzung der menschlichen Exkremente zweckmäßig zusammengesetzten Masse, eine getrennte Wärmequelle, um der Primärkammer Wärme zuzuführen und dadurch die Masse auf einer geeigneten Temperatur zu halten, Rührorgane, um die Masse vorzugsweise intermittierend ganz oder teilweise in eine solche Bewegung zu versetzen, daß deren Versorgung mit Sauerstoff verbessert wird, und Mittel zur Belüftung der Primärkammer umfassen, und bei denen eine mit der Primärkammer verbindbare Sekundärkammer vorhanden ist.

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Es ist eine Vielzahl von Vermoderungs- oder Kompostierungstoiletten der verschiedensten Bauarten bekannt, welche alle auf dem Prinzip der herkömmlichen Trockentoilette beruhen, bei welchen aber die biologische Zersetzung durch verschiedene technische Hilfsmittel beschleunigt wird. Der Zweck ist dabei durchwegs die Schaffung einer Toilette, die ein annehmbares Volumen aufweist, und die nahe oder im Anschluß an ein Wohnhaus errichtet werden kann. Die Maßnahmen, die zur Beschleunigung des Zersetzungsprozesses getroffen werden, bestehen gewöhnlich in der Beheizung oder im Umrühren der Vermoderungsmasse. Es gibt auch Toiletten, die Organe zur Durchführung einer Kombination der erwähnten Maßnahmen aufweisen.

Die bekannten Vermoderungstoiletten sind durchgehend mit dem Nachteil behaftet, daß sie ein Zersetzungsprodukt liefern, das gesundheitsschädliche Konzentrationen von vor allem coliformen und pathogenen Bakterien sowie Parasiteneiern enthält. Außerdem weisen die erwähnten Toiletten solche Ausgestaltungen auf, daß bei periodischem Gebrauch, wie es bei Ferienhäusern der Fall ist, die Vermoderungsmasse wegen des Luftzutritts austrocknet, wenn die Toilette nicht gebraucht wird. Dies schafft verschlechterte Verhältnisse für den biologischen Abbau, und der Zersetzungsprozess läßt nach, um bei der nächsten Nutzungsperiode nur langsam auf die normale Geschwindigkeit zurückzukehren. Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Toiletten ist die ungleichmäßige Erwärmung durch die vorhandenen Heizungsanordnungen, was eine lokale Austrocknung des Mulms zur Folge hat. Die Austrocknung des Mulms führt jedoch zu einer sehr beschränkten Abbaukapazität.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Toilette zu schaffen, die unter möglichst vorteilhaften Bedin-

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gungen die Fäkalien und den Harn ohne Geruchsverbreitung zersetzt, und mit deren Hilfe ein solches Endprodukt erzielt wird, das ohne Risiko als Düngemittel verwendet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Primärkammer unten ganz geschlossen ist, daß die Sekundärkammer aus einem von der übrigen Toilette getrennten Bauteil besteht, daß ein Verschlußorgan, beispielsweise eine Luke in einer der Wände der Primärkammer, eine zeitweilige Verbindung zwischen der Primärkammer und der Sekundärkammer zum überführen eines Teils der in der Primärkammer befindlichen Masse in die Sekundärkammer ermöglicht, daß die Sekundärkammer wesentlich kleiner ist als die Primärkammer und an deren Seite angeordnet ist und mit einer getrennt betätigbaren Wärmequelle versehen ist, die so beschaffen ist, daß die in der Sekundärkammer befindliche Masse, die in der Primärkammer vorbehandelt wurde, auf eine solche Temperatur erhitzt werden kann, daß eine Abtötung der in dieser Masse enthaltenen Krankheitserreger erzielt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Toilette:

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Toilette nach der Linie II - II in Fig. Ij und

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt durch einen

Bereich, der als Entkeimungs- und/oder Nachkompostierungskammer dient.

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Die in den Zeichnungen dargestellte Toilette besitzt ein Gehäuse 1, das einen Oberteil 2 mit einem aufklappbaren Deckel 3 und einen Sitz 3' umfaßt. Das Oberteil 2 geht in einen unteren Teil 4 über, der als Vermoderungskammer dient, und der im folgenden auch als Primärkammer bezeichnet wird. Bevor die Toilette benutzt wird, wird die Vermoderungskammer 4, die einen abgerundeten glatten Bodenteil 5 aus Blech oder einem ähnlichen Material besitzt, mit einem speziellen aktiven Mulm 6 gefüllt, dessen Zusammensetzung an und für sich bekannt ist und auch nicht Gegenstand dieser Erfindung ist. Ein solcher Mulm ist ein geeigneter Lebensraum für die fäkalienabbauenden Nitrosomonasbakterien. Wenn die Toilette benutzt wird, so fallen die Fäkalien auf die Oberfläche des Mulms 6, und der Harn wird dem Mulm 6 über ein schräggestelltes Harnverteilungsorgan 7, das sich entlang dem ganzen oder größeren Teil der Vorderseite des Gehäuses erstreckt, zugeführt und von diesem absorbiert. Nach der Benutzung der Toilette wird der Deckel 3 heruntergeklappt, woraufhin ein mittels eines von außen zugänglichen Hebels 8 betätigbares Rührorgan die Fäkalien in den Mulm 6 einarbeitet. Der Mulm, der durch seine Resorption Harn aufgesaugt hat, wird dabei mit dem übrigen Mulm wirksam vermischt.

Das erwähnte Rührorgan besitzt vorteilhafterweise eine Konstruktion, wie sie in der schwedischen Patentschrift Nr (Patentanmeldung 12051/72) näher beschrieben ist, nämlich eine Anzahl von auf einer in den Stirnwänden des Gehäuses 1 gelagerten Welle 9 fest oder abnehmbar im Abstand voneinander angebrachte zinkenartige Stäbe 10, von denen sich zumindest einige bei der Verdrehung der Welle 9 in einer sehr kleinen Entfernung von der Innenfläche des Bodenteils 5 befinden. Bei der in Fig. 2 gezeigten Aus-

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führungsform sind die beiden Enden der Welle 9 mit messerähnlichen, etwas schräggestellten ÄbstreifOrganen 11 versehen ,die derart angeordnet sind, daß sie bei der Verdrehung der Welle 9 an den Stirnwänden des Gehäuses 1 anliegen oder sich in einer kleinen Entfernung von denselben bewegen, damit sie bei einer Verdrehung eventuelle Ablagerungen von den Stirnwänden abstreifen.

Bei einem Rührorgan der oben erwähnten oder einer anderen Art ist die Umdrehungsachse, im vorliegenden Fall die Welle 9, mit dem Hebel 8 verbunden, der die oben beschriebene Bewegung bewirkt.

Um in dem von dem Mulm 6 gebildeten Bett eine für die den Fäkalien- und Harnabbau bewirkenden Mikroben geeignete Temperatur aufrecht zu erhalten, ist die Vermoderungskammer oder die Primärkamtner 4 mit wärmeabgebenden Mitteln versehen.

Um eine optimale Leistung zu erzielen, soll die zugeführte Wärme so gleichmäßig wie möglich verteilt werden, und um eine nachteilige Punkterwärmung zu vermeiden, ist vorgesehen, daß die Wärmequelle aus einer oder mehreren elektrischen Heizfolien 12 besteht, die unter dem gewölbten Bodenteil 5 angebracht sind, und zwar derart, daß die Wärme gleichmäßig oder verhältnismäßig gleichmäßig an die gesamte oder zumindest an die überwiegende Fläche des erwähnten Bodenteils abgegeben werden kann.

Unter der Heizfolie oder unter den Heizfolien 12 befindet sich eine Isolationsschicht 13, und ein Verkleidungsblech 14 wirkt mit dem Bodenteil 5 zusammen und fixiert die Heizfolie und die Isolationsschicht.

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Durch die von der Heizfolie zugeführte Wärmeenergie wird vor allem das im Harn enthaltene Wasser verdampft. Um den Wasserdampf und die bei dem Zersetzungsprozess gebildeten Gase wegzuleiten, ist die Toilette mit einem Ventilationsrohr 15 versehen, das am besten oberhalb des Daches des Gebäudes endet, in dem die Toilette installiert ist. Als Transportmittel dient dabei die Luft, die außer über eine Klappe 16 im Oberteil 2 auch durch einen Spalt oder eine Undichtigkeit rings um den Deckel 3 in die Vermoderungskammer 4 eingesaugt wird. Aus der Vermoderungskammer 4 wird die Luft mittels eines Ventilators 17 durch das Lüftungsrohr 15 abgesaugt, und der Ventilator bewirkt, daß sich ein Unterdruck in der Primärkammer 4 ausbildet. Der ' Ventilator 17 hat bei einer Toilette, die für den Bedarf von vier Personen dimensioniert ist, eine Kapazität von mehr als 100 ra Luft pro Stunde, wodurch eine ausreichende Lufterneuerung zustande kommt, teils für die Ableitung des Wasserdampfs und anderer Gase und teils für die Sauerstoffzufuhr für die aeroben Zersetzungsprozesse. Durch solch eine reichliche Sauerstoffzufuhr wird die Entstehung anaerober Prozesse verhindert, und mittels des Rührorgans 9, 10 wird das Bett 6 derart aufgelockert, daß der erforderliche Sauerstoff auch zu den tiefer liegenden Teilen des Bettes 6 Zutritt bekommt.

Bei fortgesetzter Benutzung der Toilette wird Mulm durch die Rührorgane 9, 10 zur Oberfläche des Bettes 6 befördert, wobei die Oberflächenschicht entfeuchtet wird und die Mikroorganismen eine bessere Sauerstoffzufuhr erhalten. Durch die Wärmequelle 12 wird eine zur optimalen Aktivität der Mikroorganismen angepaßte Temperatur in dem Bett 6 aufrechterhalten. Falls die Toilette nach einiger Zeit Harn in solcher Menge enthält, daß die Resorptionsfähigkeit des Mulms im Bett 6 überschritten wird, sammelt sich Flüssig-

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keit im Bodenteil 5 der Vermoderungskammer 4 an, wobei die Grundleistung der Wärmequelle 12 ungenügend sein kann, um die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten. TM einen solchen Zustand zu vermeiden, kann ein Thermostat 18 eine in der Wärmequelle 12 enthaltene zusätzliche Heizfolie einschalten. Bei einer solchen erhöhten Wärmezufuhr wird die überschüssige Feuchtigkeit verdampft und die normale Temperatur wird wieder in dem Bett 6 hergestellt, woraufhin der Thermostat 18 die zusätzliche Heizfolie wieder ausschaltet.

Wenn die Toilette während einer längeren Zeitdauer unbenutzt sein sollte, so kann der Ventilator 17 abgestellt werden. Infolge des Selbstzuges durch das Ventilationsrohr 15 kommt zwar eine gewisse Austrocknung der Oberfläche des Bettes 6 zustande, dadurch, daß keine Umrührung vorgenommen wird, bleibt der Mulm unter der Oberflächenschicht jedoch feucht und bildet einen günstigen Lebensraum für die Mikroorganismen. Damit dieser günstige Zustand in dem Bett 6 aufrechterhalten wird, kann die Toilette mit einem zusätzlichen Thermostat 19 versehen werden, der in der Vermoderungskammer 4 angebracht wird und das Bett gegen Überhitzung schützt. Wenn die Temperatur in dem Bett 6 über die für die Mikroorganismen geeignete Temperatur ansteigen sollte, weil die Zufuhr von Flüssigkeit ausgeblieben ist, so schaltet dieser Thermostat 19 die Wärmequelle 12 aus. Dadurch behält der Mulm seine angemessene Feuchtigkeit, und die Mikroorganismen behalten eine hohe Aktivität bis zur nächsten Benutzung der Toilette, und aufgrund der unten geschlossenen Bauweise der Vermoderungskammer 4 sind die in Frage kommenden Mikroben gegen eine Austrocknung gut geschützt.

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Es ist auch möglich, mittels eines Feuchtigkeitsfühlers 20, der im Boden der Vermoderungskammer 4 angeordnet ist, den Ventilator 17 automatisch zu steuern, sodaß bei sinkender Feuchtigkeit in dem Bett 6 der Ventilator abgestellt wird, damit der Mulm nicht austrocknet. Nach einer effektiven Benutzungsdauer in der Größenordnung von zwei Monaten ist in der Toilette nach dem beschriebenen Beispiel eine Ansammlung von Abbauprodukten in der Vermoderungskammer 4 zustande gekommen, die es notwendig macht, einen Teil davon zu entfernen. Es handelt sich in diesem Zusammenhang um etwa zwanzig Kilo Schlackenprodukte, die das Ergebnis der biologischen Zersetzung darstellen, wovon der Großteil von dem Harn herrührende Nährsalze sind. Die entstandene Salzkonzentration wirkt zwar hemmend auf den Zersetzungsprozess, sie hat aber keine Einwirkung auf krankheitserregende Bakterien.

Diese Bakterien müssen infolgedessen unschädlich gemacht werden, was in der Weise bewirkt wird, daß in einer außerhalb der Primärkammer 4 angebrachten und als separate Einheit ausgebildeten Sekundärkammer 21 ein Entkeimungsprozess stattfindet.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Sekundärkammer 21 gegenüber der Primärkammer 4 horizontal versetzt. Durch Abnehmen eines als Trittbrett dienetenden Gehäuses 22_# ^: dessen gegen die Primärkammer 4 gerichtete Seite offen ist, wird eine Luke 23 mit einem Griff 23' zugänglich. Die Luke 23 gleitet in nicht gezeigten Führungen und schließt sich der Vorderseite des Gehäuses 1 an. Die Sekundärkammer 21 und die Primärkammer 4 stehen über einen Luftspalt 24 miteinander in Verbindung, was mit sich bringt, daß etwa der-

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selbe Druck, d.h. derselbe Unterdruck sowohl in der Primärkammer 4 als auch in der Sekundär- oder Entkeimungskammer 21 herrscht. Durch Anheben der Luke 23 kann ein erforderlicher Teil des Bettes 6 in einen Behälter 25 überführt werden, dessen obere Kante unter einer horizontalen Linie liegt, die von der Welle 9 bestimmt ist. Am einfachsten geschieht diese Überführung durch Betätigung des Hebels 8, wodurch die Stäbe 10 als Schaufeln dienen und den unteren Teil des Bettes 6 in den Behälter 25 überführen, der vorteilhafterweise aus rostfreiem Stahlblech besteht, welches in ausgezeichneter Weise dem chemischen Angriff der Nährsalze während einer sehr langen Zeitdauer widersteht.. Der Behälter 25 kann aber auch aus einfacherem Material bestehen, wie z.B. Wellpappe, wodurch eine Depotverpackung für einmaligen Gebrauch erhalten wird.

Wenn der Behälter 25 gefüllt ist, so wird die Luke 23 verschlossen, und das Trittbrettgehäuse 22 wird an seinen Platz gestellt, wonach die Primärkammer 4 mit neuem aktiviertem Mulm beschickt wird, der während der weiteren Verwendung der Toilette in den zurückgebliebenen Teil des Bettes 6 eingemischt wird.

Mittels einer im Boden der Sekundärkammer 21 angebrachten Heizplatte 26 oder einer anderen Wärmequelle wird die Kammer auf eine so hohe Temperatur erhitzt, daß das Bett 27 entkeimt wird, d.h. bis auf eine Temperatur von mindestens 68°C. Wenn der Entkeimungsprozess abgeschlossen ist, so wird die Stromzufuhr zur Wärmequelle 26 manuell oder automatisch unterbrochen. Wenn das Bett 27 erkaltet ist, kann es ohne Risiko auf einen Rasen, ein Blumenbeet oder irgendwo in der Natur deponiert werden.

Dadurch, daß sich das Trittbrettgehäuse 22 dem Vorder-

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teil des Gehäuses 1 dicht anschließt, und daß ferner eventuelle Gase aus der Sekundärkammer 21 über die Luft spalte 24 in die Primärkammer 4 abgesaugt werden, wird das Risiko einer Geruchsverbreitung von der Sekundärkammer zuverlässig gebannt.

Die Wärmequelle 26 sowie der Ventilator 17 und die Wärmequelle 12 können unabhängig voneinander an einer Schalttafel 28, die an der Vorderseite des Gehäuses 1 angeordnet ist, manuell ein- und ausgeschaltet werden. Dadurch, daß für die Wärmequelle 26 eine oder mehrere elektrische Heizfolien verwendet werden, wird ein Trittbrettgehäuse erhalten, das wenig Platz beansprucht, und das eine kompakte Bauart erlaubt.

Um die beschriebene Toilette in einer praktischen Weise verpacken und transportieren zu können, kann die Wärmequelle 26 mit Scharnieren von einer Transportlage, die in Fig. mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist, in die horizontale Benutzungslage verschwenkt werden.

Bs ist ohne weiteres einzusehen, daß die Sekundärkammer 21 im Prinzip auch an irgendeiner anderen Stelle für das oben erläuterte Zusammenwirken mit der Primärkammer 4 angebracht sein kann. Die beschriebene Lösung ist aber aus dem Gesichtspunkt praktisch, weil alle Funktionen innerhalb eines kompakten Raumes ausgeführt werden. Analog damit kann also eine Luke, die der Luke 23 entspricht, alternativ auch im Bodenblech 5 angeordnet werden, und in diesem Fall kann die Beschickung von der Primärkammer 4 in eine darunter angeordnete Sekundärkammer vertikal vor sich gehen. Die Funktion der Sekundärkammer 21 und deren Ausnutzung ist infolgedessen, abgesehen von deren Aufstellungsplatz, davon unabhängig, daß in der Primärkammer 4 ein fortschreitender Abbauprozess stattfindet.

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Claims

Patentansprüche

1.J Einrichtung für Toiletten, die ein Gehäuse, einen aufklappbaren Deckel an der Oberseite des Gehäuses, eine Primärkammer zur Aufnahme einer für die biologische Zersetzung der menschlichen Exkremente zweckmäßig zusammengesetzten Masse« eine getrennte Wärmequelle, um der Primärkammer Wärme zuzuführen und dadurch die Masse auf einer geeigneten Temperatur zu halten, Rührorgane, um die Masse vorzugsweise intermittierend ganz oder teilweise in eine solche Bewegung zu versetzen, daß deren Versorgung mit Sauerstoff verbessert wird, und Mittel zur Belüftung der Primärkammer umfassen, und bei denen eine mit der Primärkammer verbindbare Sekundärkammer vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärkammer (4) unten ganz geschlossen ist, daß die Sekundärkammer (21) aus einem von der übrigen Toilette getrennten Bauteil besteht, daß ein Verschlußorgan (23), beispielsweise eine Luke in einer der Wände der Primärkammer (4), eine zeitweilige Verbindung zwischen der Primärkammer (4) und der Sekundärkammer (21) zum Überführen eines Teils der in der Primärkammer (4) befindlichen Masse (6) in die Sekundärkammer (21) ermöglicht, daß die Sekundärkammer (21) wesentlich kleiner ist als die Primärkammer (4) und an deren Seite angeordnet ist und mit einer getrennt betätigbaren Wärmequelle (26) versehen ist, die so beschaffen ist, daß die in der Sekundärkammer (21)

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befindliche Masse, die in der Primärkammer (4) vorbehandelt wurde, auf eine solche Temperatur erhitzt werden kann, daß eine Abtötung der in dieser Masse enthaltenen Krankheitserreger erzielt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundarkammer (21) aus einem als Trittbrettkasten dienenden Gehäuse (22) besteht, dessen Boden eine Wärmequelle (26) bildet, die einen Behälter (25) trägt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (23) im Verhältnis zu dem von der Masse (6) gebildeten Bett und den Rührorganen (9, 10) derart angeordnet ist, daß der Behälter (25) durch Betätigung der Rührorgane mit der Masse (6) beschickt werden kann.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärkammer (4) mit einer unter dem Bodenteil (5) angebrachten Wärmequelle (12) beheizbar ist, wodurch der ganze oder der größte Teil des Bodenteils (5) etwa dieselbe Temperatur erhält.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (12 und/oder 26) aus einer oder mehreren elektrischen Heizfolien besteht.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (12) von einem oder mehreren am Boden der Primärkammer (4) angeordneten Thermostaten (18, 19) steuerbar sind.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärkam-

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itier (21) über Luftspalte (24) mit der Primärkammer (4) in Verbindung steht und daß an die Primärkammer (4) ein Ventilationsrohr (15) angeschlossen ist, in dem ein Ventilator (17) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) eine verstellbare Luftansaugklappe (16) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (17) durch einen in die Masse (6) hineinragenden Feuchtigkeitsfühler (20) steuerbar ist.

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