JP3812798B2

JP3812798B2 - 屎尿焼却処理装置

Info

Publication number: JP3812798B2
Application number: JP2000024946A
Authority: JP
Inventors: 鐘行鈴木
Original assignee: 鐘行鈴木
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-02-02
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP2001215009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は屎尿を効率よく焼却処理することができると共に、排煙中の臭気を除去できる屎尿焼却処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、屎尿を焼却処理できる屎尿焼却処理装置が知られている。例えば、特開昭８−２６６４４３号公報に示されているトイレ装置では、トイレの落下筒から落下された屎尿を焼却する焼却釜を備え、この焼却釜から排出される蒸気を含む排煙を吸収筒に導入し、この吸収筒で水をシャワリングして水に蒸気や臭気成分を吸収させ、この臭気成分等が溶かし込まれた水を濾過装置で濾過して排煙の脱臭をするようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、臭気成分の除去のために水をシャワリングする吸収筒を設け、さらに臭気成分が溶け込んだ水を濾過するための濾過装置を設けているので、装置全体が大型かつ複雑化するという課題がある。
【０００４】
本発明は、これらの課題を解消した、装置全体が小型かつ簡略化できる屎尿焼却処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る屎尿焼却処理装置は、屎尿投入口を有し、投入された屎尿を焼却する焼却釜と、該焼却釜の底面板下方に設けられた電熱ヒーター室内に配置され、焼却釜を加熱する第１の電熱ヒーターとを具備する屎尿焼却処理装置において、前記第１の電熱ヒーター室の底面板を天板として第１の電熱ヒーター室の下方に設けられた偏平構造の燃焼室と、前記焼却釜と前記燃焼室とを連絡し、前記焼却釜内で発生した一次排煙を前記燃焼室に導入する第１の排気パイプと、前記燃焼室に設けられた給気口とを備え、前記第１の排気パイプを移動して前記燃焼室に導入された一次排煙中の臭気成分が前記第１の電熱ヒーターにより加熱されて焼却されることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る屎尿焼却処理装置の全体構成を表す説明図である。１０は便器であり、便座１１ａ及び蓋体１１ｂが設けられている。この便器１０は、トイレの床１２上に設置されている。この便器１０には、下方に延びる屎尿落下筒１６が連結されている。また、便器１０の後面には洗浄水供給パイプ１１が接続されている。洗浄水供給パイプ１１の他端は、洗浄ポンプ５８に接続されている。洗浄ポンプ５８は後記する濾過タンク５１に接続され、濾過タンク５１内の水を便器１０に洗浄水として供給するのである。。
【０００７】
１８はスライド式のシャッターであり、屎尿落下筒１６の中途部に設けられ、屎尿落下筒１６を遮断あるいは上下連通するようになっている。２０はシャッター１８開閉用のアクチュエータである。４２は分岐パイプであり、シャッター１８の直上の屎尿落下筒１６から分岐され、横方向に伸び、他端が濾過タンク５１に接続されている。４３は脱臭パイプであり、分岐パイプ４２の中途部から一旦上方に起立して分岐され、横方向に伸びた後、エアポンプ１９、中空パイプ９１、中空パイプ９２を介して焼却釜１４に接続されている。
【０００８】
２２は調整タンクであり、屎尿落下筒１６の下端に連結され、屎尿を一旦貯留するようになっている。５０は汚物ポンプであり、モーターにより駆動され、調整タンク２２内の屎尿を汚物管５７を通じて焼却釜１４に供給する。汚物管５７の中途部は、正面形状Ｕ字状をなすトラップ（Ｕシール部）５７ａに形成されている。
【０００９】
焼却釜１４は有底の筒状をなし、上面は蓋体１５で密閉されている。焼却釜１４の蓋体１５には３つの開口部が形成されている。第１の開口部は屎尿投入口４５であり、汚物管５７が接続され、第２の開口部には、第１の排気パイプ３４が接続され、また、第３の開口部は、焼却釜１４内の点検口になっている。
【００１０】
焼却釜１４には、攪拌ユニット２３が設けられている。すなわち、蓋体１５の上下面に軸受（図示せず）が設けられ、この軸受に蓋体１５を上下に貫通する筒状の駆動軸３１が軸線を中心に回動自在に軸受けされている。駆動軸３１の下端は開口されている。駆動軸３１は、攪拌モータ２５により、駆動軸２５ａ、モータ歯車３１ｂ、ギアチェーン３１ｃ、駆動軸３１に固定された歯車３１ａを介して駆動される。
【００１１】
駆動軸３１の中途部は、軸線からずれるように湾曲しており、下端には回転羽根３２が設けられている。回転羽根３２は平面Ｓ字状に形成され、焼却釜１４の底面板１４ａより若干上方に位置している。３０は焼け石であり、楕円球状をなし、焼却釜１４内に投入されている。この焼け石３０は、加熱に耐えられるものであれば、自然石あるいはセラミックでもよい。
【００１２】
一方、駆動軸３１の上端は、適宜シール部材（図示せず）を介して、前記中空パイプ９２に回転自在に接続されている。２１は第２の分岐パイプであり、中空パイプ９２の中途部から分岐したものである。この第２の分岐パイプ２１は、正面形状Ｕ字状をなすトラップ（Ｕシール部）２１ａに形成され、他端は吸引管５４を介して集塵機５５に接続されている。集塵機５５には、吸引部（図示せず）と灰濾過装置５９が内蔵されている。また、集塵機５５の底面部５５ａには排水口５５ｂが形成され、この排水口５５ｂには集塵排水管５６が接続され、集塵排水管５６は濾過タンク５１に接続されている。また、集塵排水管５６の中途部の排気口５５ｂ直下には、弁５６ａが設けられている。５３は消火水配管であり、吸引管５４の中途部から分岐したものであり、他端には消火ポンプ６２が接続されている。消火ポンプ６２は濾過タンク５１内の水を、消火水配管５３、吸引管５４、第２の分岐パイプ２１、中空パイプ９２、駆動軸３１を介して焼却釜１４内に供給するようになっている。消火水配管５３の中途部には、消火ポンプ電磁弁５２が設けられている。
【００１３】
前記濾過タンク５１は仕切り壁７０、７１により、第１室５１ａ、第２室５１ｂ、第３室５１ｃの３室に区画されている。仕切り壁７０の下部は切り欠かれ、これによって第１室５１ａ、第２室５１ｂの下部は連通している。また、第１室５１ａの中途部及び第２室５１ｂの中途部には濾過層６０ａ、６０ｂがそれぞれ設けられている。前記分岐パイプ４２及び前記集塵排水管５６は、濾過タンク５１の第１室５１ａに接続されている。したがって、第１室５１ａに供給された水は、濾過層６０ａ、６０ｂで濾過された後、仕切り壁７１をオーバーフローして第３室５１ｃに流下する。
【００１４】
第３室５１ｃ内には、前記洗浄ポンプ５８と消火ポンプ６２が、接続されている。８０は水道管であり、第３室５１ｃに水道電磁弁６０を介して接続されている。
【００１５】
３４は前記第１の排気パイプであり、一端が焼却釜１４に接続され、下端は集合部３４ａに形成されている。この集合部３４ａは、第１の排気パイプ３４より、径が大きく形成されている。１３は第１の電熱ヒーター室であり、焼却釜１４の底面板１４ａの下方に設けられ、内部には第１の電熱ヒーター１３ａが配置されている。
【００１６】
４７は燃焼室であり、第１の電熱ヒーター室１３の底面板１３ｂを天板として、第１の電熱ヒーター室１３の下方に設けられている。４７ａは燃焼室４７に設けられた給気口であり、集合部３４ａに接続されている。４７ｂは燃焼室４７に設けられた排気口である。また、給気口４７ａと排気口４７ｂとは、互いに反対側に位置している。
【００１７】
燃焼室４７は高さの低い偏平構造に形成されている。図２で示すように、３５は邪魔板であり、前記偏平構造に形成された燃焼室４７内に適宜複数個、設けられている。邪魔板３５は、給気口４７ａの前方に邪魔板３５ａが配設され、この邪魔板３５ａのさらに前方であって両側に邪魔板３５ｂ、３５ｃが配設され、さらに排気口４７ｂの手前に邪魔板３５ｄが配設されている。尚、邪魔板３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは必ずしも設けなくてもよい。
【００１８】
３６は第２の排気パイプであり、下端は集合部３６ａに形成されている。この集合部３６ａは排気口４７ｂに接続されている。集合部３６ａは、第２の排気パイプ３６より、径が大きく形成されている。
【００１９】
３７は燃焼筒であり、下端は集合部３７ａに形成されている。この集合部３７ａには給気口３７ｂが形成され、この給気口３７ｂに第２の排気パイプ３６の上端が接続されている。
【００２０】
燃焼筒３７は、外筒３７ｄと内筒３７ｃとからなる二重パイプ構造をなし、さらに内筒３７ｃ内に第２の密閉された電熱ヒーター室３７ｆが形成され、この第２の電熱ヒーター室３７ｆ内に第２の電熱ヒーター３７ｇが配設されている。第２の電熱ヒーター室３７ｆの下端と内筒３７ｃ下端との間の隙間が給気口３７ｅに形成され、この給気口３７ｅは集合部３７ａに連通している。外筒３７ｄ下部は、集合部３７ａの天板３７ｈにより閉塞されている。また、外筒３７ｄの頂部は、密閉蓋３７ｍにより密閉されている。外筒３７ｄの下部には排気口３７ｋが設けられている。
【００２１】
３９は冷却筒であり、下端は集合部３９ａに形成されている。この集合部３９ａは、冷却筒３９より、径が大きく形成されている。また、排気口３７ｋと集合部３９ａに形成された給気口３９ｅとは、第３の排気パイプ３８を介して接続されている。３９ｂは空気循環パイプであり、冷却筒３９の中心部に、垂直方向に貫通して設けられている。この空気循環パイプ３９ｂは、中空をなし、内部は外気が循環している。冷却筒３９の内部には、空気循環パイプ３９ｂを包み込むように内筒３９ｃが設けられ、また、内筒３９ｃの外側には、内筒３９ｃを包み込むように外筒３９ｄが設けられている。このように、冷却筒３９は、内筒３９ｃと外筒３９ｄとを併設した二重パイプ構造をなしている。外筒３９ｄ上端は密閉され、また外筒３９ｄの下部に排気口３９ｆが設けられている。
【００２２】
３３は脱臭筒であり、内部には、脱臭剤が装填された２つの脱臭剤層３４，３４が配設されている。この２つの脱臭剤層３４、３４は、空間層３３ａを介在して垂直方向に縦列して配設されている。脱臭筒３３の下部には、給気口３３ｂが形成され、第４の排気パイプ４０を介して排気口３９ｆに接続されている。４４は吸引ファンであり、脱臭筒３３の頂部に設けられている。
【００２３】
以上のような構成の屎尿焼却処理装置の使用方法について説明する。
【００２４】
便器１０の便座１１ａあるいは蓋体１１ｂを開けると、アクチュエータ２０が作動して、シャッター１８が開いて屎尿落下筒１６が開口する。このとき、分岐パイプ４２から分岐している脱臭パイプ４３の中途部のエアポンプ１９は連続運転しており、シャッター１８が開いた際に、調整タンク２２内から発生する悪臭を吸引して焼却釜１４に送り込むので、便器１０まで悪臭が到達することがない。この状態で、排便あるいは排尿を行う。
【００２５】
排便あるいは排尿が終了すると、アクチュエータ２０が作動して、シャッター１８が閉鎖して屎尿落下筒１６が閉塞される。次いで、洗浄ポンプ５８が駆動され、便器１０を洗浄する。なお、シャッター１８が閉鎖され、屎尿落下筒１６が閉塞されたときのみ、便器１０の洗浄水を流すように制御され、これによりシャッター１８が開いている際には、余分な水は流れない。この洗浄水は、分岐パイプ４２に流れ、濾過タンク５１内の第１室５１ａに誘導される。尚、洗浄水は、脱臭パイプ４３が分岐パイプ４２から一旦上方に起立して分岐されているため、脱臭パイプ４３内へ流入する恐れはない。
【００２６】
第１室５１ａ内へ誘導された洗浄水は、第１室５１ａ内の第１濾過層６０ａにより濾過が施された後、濾過タンク５１内の第２室５１ｂへ誘導される。そして、第２室５１ｂ内の第２濾過層６０ｂにより再び濾過が施された後、第２室５１ｂ内に、一旦貯留される。この第２室５１ｂ内に一旦貯留された濾過水の水位が所定レベルを越えた際、即ち、仕切り壁７０を乗り越えた量の濾過水は、第３室５１ｃへ誘導される。この第３室５１ｃ内に貯留された濾過水は、便器１０の洗浄水として、洗浄時に洗浄ポンプ５８が作動し、洗浄水供給パイプ１１を介して便器１０に送り込まれ、循環使用されるのである。
【００２７】
尚、分岐パイプ４２とシャッター１８が同一高さではないため、シャッター１８により屎尿落下筒１６が閉鎖された状態では、間隔Ｌの部分に水が、常に少し溜まった状態になっている。この水は、排便あるいは排尿の際に、シャッター１８が開いて調整タンク２２内に落下して屎尿の付着を防止すると共に、排便にある程度の流動性を好適に持たせることができる。このとき、トイレを使用するたびに、間隔Ｌの部分に溜まる水は、トイレ使用後は、シャッター１８が開くと、調整タンク２２内に落下するため、間隔Ｌの部分に溜まっている水の量だけ、水の供給源である濾過タンク５１内の水量は減少するが、濾過タンク５１内の水面が所定レベルまで低下したとき、水道電磁弁６０が開いて水道管８０から、水道水が補給される。
【００２８】
調整タンク２２内に所定の量の屎尿が貯留されると、汚物ポンプ５０用のモーターが作動し、屎尿は汚物管５７を経由して焼却釜１４へ供給される。
【００２９】
焼却釜１４内で屎尿を焼却するには、第１の電熱ヒーター室１３内の第１の電熱ヒーター１３ａに通電し、焼却釜１４を加熱する。このとき、回転羽根３２を回転させて、屎尿を攪拌しつつ効率のよい焼却を行う。尚、焼却釜１４への外気の供給は、常時、連続運転しているエアポンプ１９の作動により、第１の中空パイプ６１から第２の中空パイプ９２を介して駆動軸３１の開口された下端から行われる。
【００３０】
屎尿の焼却が終了したら、第１の電熱ヒーター１３ａへの通電を切って、焼却釜１４の温度がある程度低下したときに、消火ポンプ６２が作動し、消火ポンプ電磁弁５２が開いて、第３室５１ｃ内の水が消火水配管５３から第２の分岐パイプ２１へ誘導され、駆動軸３１の開口された下端から、焼却釜１４内に供給される。次いで、再度、第１の電熱ヒーター１３ａへの電源を入れる。そして、回転羽根３２を回転させつつ加熱することにより、焼け石３０が焼却釜１４の内周面や底面に付着している塩分等を削り取りつつ、水に塩分等を溶かし、攪拌する。そして、焼却釜１４内部に水分が残った状態で、第１の電熱ヒーター１３ａへの通電を切り、水の温度がある程度低下したら、回転羽根３２を回転させつつ、集塵機５５内の吸引部を作動させ、焼却釜１４内の塩分等を含む残留物を、駆動軸３１の開口された下端から第２の分岐パイプ２１、吸引管５４を介して集塵機５５へ吸引させる。集塵機５５へ吸引された残留物は、灰濾過装置５９で灰分と水に濾別し、灰分は集塵機５５内に残留し、水は排水口５５ｂから集塵排水管５６を移動して濾過タンク５１内の第１室５１ａ内へ誘導される。この誘導された水は、第１室５１ａ内の第１濾過層６０ａにより濾過された後、第２室５１ｂへ移動し、第２室５１ｂ内の第２濾過層６０ｂにより再び濾過され、第３室５１ｃ内へ誘導され、一旦貯留される。この一旦貯留される水は、便器１０の洗浄水として循環使用される。集塵機５５内に残留した灰分は、所定量貯まったところで、排出口５５ｃから排出パイプ５５ｄを介して外部に排出する。また、排出パイプ５５ｄの中途部の排出口５５ｃ直下には、バルブ５５ｅが設けられている。
【００３１】
一方、焼却釜１４内で屎尿を焼却することにより発生する焼却釜１４内の一次排煙は、臭気管１７の開口された下端から第１の排気パイプ３４内を移動して燃焼室４７へ導入され、二次焼却される。二次焼却においては、焼却釜１４内で屎尿を焼却する際に通電した熱が再利用される。このように、第１の電熱ヒーター１３ａは、一次焼却と二次焼却の両段階に寄与するため、熱効率に優れている。
【００３２】
燃焼室４７内は偏平構造になっている上、適宜複数個の邪魔板３５が設けられているため、給気口４７ａから導入された一次排煙は、図２に示すように、邪魔板３５ａにぶつかって両側方へ流れた後、邪魔板３５ｂ、３５ｃの間に集束し、さらに３５ｄに衝突し、両側方へ流れ、排気口４７ｂから第２の排気パイプ３６へ排出される。このように、一次排煙が蛇行しうるようになっており、このため、一次排煙と燃焼室４７の内壁面との接触する時間が長くなり、第１の電熱ヒーター１３ａの熱を、なお一層効率よく利用できると共に、一次排煙中の臭気成分を好適に焼却することができる。
尚、邪魔板３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは、必ずしも設けなくともよい。燃焼室４７を偏平構造に、かつ、焼却釜１４とほぼ同じ大きさの広い面積にすることによって、一次排煙の接触面積が大きくなり、効率よく焼却させることができるからである。
【００３３】
燃焼室４７内で発生した二次排煙は、第２の排気パイプ３６内を移動して、集合部３７ａ内に導入し、一旦貯留される。この一旦貯留された二次排煙は、集合部３７ｃから内筒３７ｃ内を上昇して移動する間に臭気成分が焼却された後、外筒３７ｄ内を下降し、その間に温度が低下する。燃焼筒３７内に導入された二次排煙が移動する内筒３７ｃ内が外筒３７ｄにより覆われているため、外気の温度から影響を受けず、内筒３７ｃ内が高温維持でき、熱効率がよい。尚、エアポンプ１９は、常時、連続運転されているため、焼却釜１４内での屎尿の焼却、燃焼室４７、及び燃焼筒３７内での臭気成分を焼却するのに必要な十分の空気を供給することができる。
【００３４】
燃焼筒３７内で発生した三次排煙は、排気口３７ｋから排出され、第３の排気パイプ３８内を移動して給気口３９ｅを介して集合部３９ａ内へ導入され、一旦貯留される。この一旦貯留された三次排煙は、集合部３９ａから内筒３９ｃ内を上昇して移動する間に空気循環パイプ３９ｂ内を循環する外気によって冷却された後、外筒３９ｄ内を下降し、その間に十分に冷却される。
【００３５】
冷却筒３９内で冷却された冷却煙は、排気口３９ｆから排出され、第４の排気パイプ４０内を移動して給気口３３ｂを介して脱臭筒３３内へ導入される。この導入された冷却煙は、２つの脱臭剤層３４と接触し、微量に含まれている臭気成分が吸着除去された後、吸引ファン４４から系外へ放流される。このとき、脱臭剤層３４は、空間層３３ａを介在して２つの層が垂直方向に縦列して設けられているため、目詰まりすることなく、好適に臭気成分を吸着除去することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、焼却釜の下方に偏平な燃焼室を設け、焼却釜中の屎尿を焼却する第１の電熱ヒーターにより、焼却釜から燃焼室内に導入された排煙中の臭気成分をも燃焼させるようにしたから、第１の電熱ヒーターによる焼却効率を高めることができる。しかも、従来のように水吸収筒を併設する必要がないため、全体装置の小型化、簡略化が図れる。
【００３７】
また、燃焼室内に邪魔板を設けたり、燃焼筒や脱臭筒を設ければ、さらに臭気成分を効率よく除去できる。
【００３８】
【図面の簡単な説明】
【図１】屎尿焼却処理装置の全体構成を表す説明図である。
【図２】燃焼室の内部を表す平面図である。
【００３９】
【符号の説明】
１０便器
１３第１の電熱ヒーター室
１３ａ第１の電熱ヒーター
１４焼却釜
２２調整タンク
３３脱臭筒
３４第１の排気パイプ
３５邪魔板
３６第２の排気パイプ
３７燃焼筒
３８第３の排気パイプ
３９冷却筒
４０第４の排気パイプ
４７燃焼筒

Claims

屎尿投入口を有し、投入された屎尿を焼却する焼却釜と、
該焼却釜の底面板下方に設けられた電熱ヒーター室内に配置され、焼却釜内を加熱する第１の電熱ヒーターとを具備する屎尿焼却処理装置において、
前記第１の電熱ヒーター室の底面板を天板として第１の電熱ヒーター室の下方に設けられた偏平構造の燃焼室と、
前記焼却釜と前記燃焼室とを連絡し、前記焼却釜内で発生した一次排煙を前記燃焼室に導入する第１の排気パイプと、
前記燃焼室に設けられた給気口とを備え、
前記第１の排気パイプを移動して前記燃焼室に導入された一次排煙中の臭気成分が前記第１の電熱ヒーターにより加熱されて焼却されることを特徴とする屎尿焼却処理装置。
前記燃焼室内に邪魔板を備え、
導入された一次排煙を蛇行させる構造を持つことを特徴とする請求項１記載の屎尿焼却処理装置。
前記燃焼室から排出される二次排煙が、前記燃焼室の排気口に接続された第２の排気パイプを介して導入され、該二次排煙中の臭気成分を焼却するための第２の電熱ヒータを備えた二重パイプ構造の燃焼筒を具備することを特徴とする請求項１または２記載の屎尿焼却処理装置。
前記燃焼筒から排出される三次排煙が前記燃焼筒の排気口に接続された第３の排気パイプを介して導入され、該三次排煙を冷却するための冷却筒を具備することを特徴とする請求項３記載の屎尿焼却処理装置。
脱臭剤が装填され、前記冷却筒にて冷却された排煙が導入されて臭気成分を吸着する脱臭筒を具備することを特徴とする請求項４記載の屎尿焼却処理装置。