JP4174512B2

JP4174512B2 - 炭化トイレ

Info

Publication number: JP4174512B2
Application number: JP2005516771A
Authority: JP
Inventors: 憲志黛
Original assignee: 株式会社ケイエム環境
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: WO2005065512A1; JPWO2005065512A1

Description

本発明は、屋外や船舶、航空機、鉄道車両等に用いられる移動式または固定式の炭化トイレに関する。

従来から、工事現場や公園、キャンプ場といった多くの人が集まる場所には、簡易トイレが設置されている。
また、船舶、航空機、鉄道車両等の多くの人々が利用する移動手段にも、家屋等で用いる固定式のトイレとは異なったトイレが利用されている。

このような従来のトイレにおいては、使用後に大量の糞尿が蓄積されるためにその処理が問題であった。
こうした問題に対して、トイレの下部に生ゴミ処理機と同様の機能を有する排泄物処理機を取り付けバイオ技術により、糞尿を分解処理する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特願２００１−１０７４３７号公報

しかし、バイオ技術により糞尿を分解する場合でも、処理後には、大量の残渣が残り、この処理に問題があった。
また、従来のトイレでは、糞尿の処理能力に一定の限界があったために、多くの人に利用される施設等で長期間利用することに問題があった。
また、糞尿が蓄積することにより発生するアンモニア臭等に対する臭気対策が万全ではなく、こうした面からも設置場所が限られていた。
さらに、水洗トイレの場合には、水洗用の水の確保が問題となる場合があった。

そこで、本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、残渣が少なく、臭気対策および水の確保も行える炭化トイレを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、糞尿を貯水タンクに貯められた水により調整タンクに流し込む便器と、該調整タンクから糞尿を吸い上げるポンプと、該ポンプにより吸い上げられた糞尿を収納する部分と、該収納された糞尿を加熱処理する加熱手段を備えた部分とから構成され、該糞尿収納部に糞尿を撹拌する撹拌機構と、前記糞尿収納部分に発生した蒸気を導入し、気体と液体とに分離する気液分離装置と、該気液分離装置から得られる液体を浄化する浄化装置と、該浄化装置から得られる浄化水を水洗用の前記貯水タンクに供給する供給装置とを有する密閉構造の燃焼釜と、燃焼処理された糞尿を収集する集塵装置とを有し、前記貯水タンクに水量をモニタする水量センサが設けられ、該水量センサにより前記貯水タンクの水量が所定量を超えたと判断したときに、余剰水を前記燃焼釜の加熱手段に供給することを特徴とする炭化トイレを提案している。

この発明によれば、ポンプの作動により、便器から流し込まれた糞尿を貯蔵する貯蔵タンクから糞尿が吸い上げられる。吸い上げられた糞尿は、燃焼釜に送られ、燃焼釜が糞尿を加熱処理する。そして、乾燥した糞尿は、集塵装置により収集される。また、貯水タンクに水量をモニタする水量センサが設けられ、水量センサにより貯水タンクの水量が所定量を超えたと判断したときに、余剰水を燃焼釜の加熱手段に供給する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載された炭化トイレについて、前記浄化装置が逆浸透ろ過装置により構成されることを特徴とする炭化トイレを提案している。

この発明によれば、浄化装置が逆浸透ろ過装置により構成されていることから、気液分離装置から得られる液体を効率よく浄化することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載された炭化トイレについて、前記気液分離装置が、分離した気体を脱臭する脱臭装置を有することを特徴とする炭化トイレを提案している。

この発明によれば、気液分離装置に分離した気体を脱臭する脱臭装置を設けたことから、外部に異臭を放つことがない。

本発明によれば、糞尿を加熱処理して粉塵化するため、残渣の量を著しく低減できるという効果がある。
また、糞尿を加熱処理する際に発生する気体を脱臭して排気するため、臭気に関する問題を発生しないという効果がある。
さらに、糞尿を加熱処理した際に、発生する蒸気から水分を取り出して、これを水洗用の水として供給するため、貯水タンクに給水する必要がないという効果がある。

以下、本発明の実施例に係る炭化トイレについて図１から図２を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例に係る炭化トイレは、図１に示すように、水洗便器１と、自動開閉弁２と、調整タンク３と、燃成釜４と、集塵装置５と、気水分離装置６と、脱臭装置７と、タンク８と、逆浸透式ろ過装置９と、貯水タンク１０とから構成されている。

水洗便器１は、糞尿を一時的に保持し、貯水タンク１０から供給される水流により、保持した糞尿を排出する。
自動開閉弁２は、水洗便器１の下部に設けられ、貯水タンク１０から給水を得るために操作される、例えば、レバーやボタンの作動に対応して開閉弁を自動的に開閉して水洗便器１に一時的に保持された糞尿を配管を介して、調整タンク３に排出する。

調整タンク３は、水洗便器１から排出された糞尿を貯蔵するタンクであり、図示しないポンプによって、糞尿を燃成釜４に排出する。
なお、水洗便器１から調整タンク３に排出される糞尿には、これ以外に、下着や生理用品等の汚物が含まれることがある。こうした汚物が含まれたまま、ポンプによる吸引を行うとポンプの目詰まり等が起こって、糞尿の吸引を的確に行うことができない。
そこで、本実施例においては、ポンプに圧力センサ等を備えて、ポンプに過負荷が生じた場合には、これを検出して、自動的に動作を吸引から排出に変更することにより、異物による目詰まり等を防止している。

燃成釜４は、調整タンク３から供給された糞尿を一定量貯蔵し、これを燃焼する燃焼室と、燃焼室を加熱するためのヒータを備えた加熱室とからなり、それぞれ密閉構造となっている。
また、燃焼室には、糞尿の加熱を均一し、糞尿から発生する臭気を一定状態に保つための撹拌機構とこれを駆動するモータが備えられており、加熱処理された糞尿は、集塵装置５に、発生した排ガスは、気水分離装置７に送られる。
一方、加熱室には、燃焼室を加熱するためのヒータと、ヒータの温度をモニタする温度センサが備えられている。

集塵装置５は、燃成釜４内で加熱され、撹拌により粉塵となった糞尿を回収するための装置であり、回収された粉塵は、別の工程で、例えば、シリカ等のリサイクル資材に変換される。
気水分離装置６は、燃成釜４から供給される排ガスを導入し、これを気体と液体に分離する装置であり、気体は脱臭装置７に、液体はタンク８に排出される。

脱臭装置７は、気水分離装置６から導入した気体を脱臭する装置である。これにより、臭気に関する問題は解決するため、トイレの設置場所を限定する必要がない。
タンク８は、気水分離装置６から導入した液体を貯蔵する装置であり、貯蔵した液体は、逆浸透式ろ過装置９に排出される。

逆浸透式ろ過装置９は、タンク８から供給された液体をろ過する装置であり、これにより、洗浄水として再利用される。ろ過された液体は、水洗便器１の洗浄水として貯水タンク１０に貯水される。
なお、糞尿から抽出した気体を処理して、これを洗浄水としたことから、一度、貯水タンク１０に給水を行えば、使用によって、洗浄水が不足するといった問題が生ずることはない。
ただし、この方式では、逆に、余剰水が発生する場合が考えられる。そこで、本実施例においては、貯水タンク１０に図示しない水位センサを設けるとともに、貯水タンク１０の水位が規定値を上回ったときは、その余剰水を燃成釜４の加熱室に供給し、これをヒータの熱で気化して外部に放出する構成になっている。

次に、図２を用いて、本実施例に係る炭化トイレの作用について説明する。
排便や排尿が行われて、これらを洗浄するために、洗浄水供給用のレバー等が操作されると、貯水タンク１０から洗浄水が水洗便器１に供給されるとともに、自動開閉弁２が開いて、糞尿が調整タンク３に排出される。
調整タンク３内の糞尿が所定量に達すると、調整タンク３内のポンプが作動して、調整タンク３内の糞尿が吸引され、燃成釜４の燃焼室に排出される。

燃成釜４の燃焼室に供給された糞尿は、加熱室に備えられたヒータの熱により、燃焼されるとともに、モータにより駆動された撹拌機構により撹拌される。燃成釜４の燃焼室に供給された糞尿が粉塵化されると、集塵装置５により、粉塵が回収される。
一方で、燃成釜４の燃焼室内で発生した蒸気は、熱交換器とラジエターからなる気液分離装置６に供給され、液体と気体に分離される。

分離された気体は、脱臭装置７により脱臭された後、外気に放出される。
一方で、分離された液体は、タンク８に貯蔵された後、逆浸透式ろ過装置９に供給されて、洗浄されて貯水タンク１０に貯水される。貯水タンク１０には、水位センサが備えられ、水位が規定値を超えると、貯水タンク１０内の余剰水が燃成釜４の加熱室に供給され、蒸気となって外気に放出される。

したがって、本実施例によれば、残渣の量を低減し、しかも臭気対策や洗浄水の給水に関する問題を解消する炭化トイレを供給することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施例について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施例においては、加熱手段として、ヒータを例示したが、これに限らず、電気ヒータ、ガス（ＬＰＧ等）の燃焼による加熱方式、あるいはＩＨ加熱方式であってもよい。

さらに、本実施例においては、貯水タンクに水位センサを設けて、余剰水を燃成釜の加熱室に供給する方法を例示したが、タンクに水位センサを設けて、余剰水を燃成釜の加熱室に供給する方法であってもよい。

本実施例のブロック図である。本実施例の構成図である。

符号の説明

１・・・水洗便器
２・・・自動開閉弁
３・・・調整タンク
４・・・燃成釜
５・・・集塵装置
６・・・気水分離装置
７・・・脱臭装置
８・・・タンク
９・・・逆浸透式ろ過装置
１０・・・貯水タンク、

Claims

糞尿を貯水タンクに貯められた水により調整タンクに流し込む便器と、
該調整タンクから糞尿を吸い上げるポンプと、
該ポンプにより吸い上げられた糞尿を収納する部分と、
該収納された糞尿を加熱処理する加熱手段を備えた部分とから構成され、
該糞尿収納部に糞尿を撹拌する撹拌機構と、
前記糞尿収納部分に発生した蒸気を導入し、気体と液体とに分離する気液分離装置と、
該気液分離装置から得られる液体を浄化する浄化装置と、
該浄化装置から得られる浄化水を水洗用の前記貯水タンクに供給する供給装置とを有する密閉構造の燃焼釜と、
燃焼処理された糞尿を収集する集塵装置とを有し、
前記貯水タンクに水量をモニタする水量センサが設けられ、該水量センサにより前記貯水タンクの水量が所定量を超えたと判断したときに、余剰水を前記燃焼釜の加熱手段に供給することを特徴とする炭化トイレ。
前記浄化装置が逆浸透ろ過装置により構成されることを特徴とする請求項１に記載された炭化トイレ。
前記気液分離装置が、分離した気体を脱臭する脱臭装置を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された炭化トイレ。