JPH07136639A - 太陽熱利用の屎尿処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太陽熱を利用して熱と電力を収集し、外部か
らエネルギーの補給を必要とせずに屎尿の乾燥処理を行
う。 【構成】 太陽熱を収束して耐熱性のある熱流動体５８
を加熱する太陽熱集熱器２と、この太陽熱集束器２から
集められた熱流動体５８を貯留する熱油タンク４と、熱
油タンク４から供給された熱流動体５８により乾燥釜３
２を加熱させ、乾燥釜３２内の屎尿を蒸発、乾燥させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浄化処理施設のない屋
外、山間僻地や本土から隔れた孤島、において屎尿の処
理を行う屎尿処理装置に関し、特に、太陽熱を利用して
処理を行ない、外部からエネルギーの補給を必要としな
い太陽熱利用の屎尿処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人体から排泄された屎尿は、一般の家屋
においては水洗トイレ等により下水管に放出するか、浄
化槽に一時貯留して浄化してから河川に放流するのが通
例である。しかしながら、屋外で催し物を行う場合、例
えば運動会、見本市、集会等の人員が多数繰り出す会場
では、従来から仮設の便所を設けることで参加者の生理
的現象を解消していた。

【０００３】このように、従来における屋外や浄化処理
施設のない場所での屎尿の処理では、移動できる仮設便
所が用いられていた。しかし、その多くは屎尿を一時収
納する便槽を持った構造のものであり、人体から排泄さ
れた屎尿はこの便槽に蓄えられるものであった。従っ
て、仮設便所を使用した後には、バキュームカー等によ
って便槽に貯留された屎尿を回収し、屎尿処理施設に移
送しなけらばならないものであった。このため、回収後
の処理が必要となり、後処理に手数がかかるとともに非
衛生的なものであった。

【０００４】また、長距離を移動する電車、バス、船舶
等の交通機関では、排泄された屎尿を保管する専用のタ
ンクを備えており、このタンク内に屎尿を収納し、化学
薬品等で防臭処理を行った後、終着駅や中継地点でバキ
ュームカーにより回収する方法が一般的であった。

【０００５】このように、従来の仮設便所、あるいは移
動できる交通機関での屎尿の処理は、人体より排泄され
たままの状態で貯留し、その後回収するのがほとんどで
あった。このため、貯留方法、回収方法、処理方法の何
れをとっても原始的であり、極めて非衛生的であると言
わざるを得なかった。従って、長期間仮設便所を使用し
ていると、排泄した屎尿がタンク内に残留し、悪臭の原
因となるものであった。また、使用後の処理作業は作業
員に嫌がれるため、仮設便所を設置した後のメンテナン
スの近代化のためからも好ましいものではなかった。

【０００６】このような現状からして、従来より衛生的
に屎尿を処理する方法が各種考えられていた。例えば、
屎尿と共に化学薬品を投入し、殺菌及び防臭を行う方法
がある。この方法は新幹線等の交通機関に多く用いられ
ているが、薬品がタンク内で循環するため、長期の使用
ができず、また薬品の使用による経費が高くなる欠点が
あった。

【０００７】さらに、ビニール等の袋に屎尿を収納して
パッキングすることにより、臭いの発散を防止する方法
も考えられている。しかし、一回の排泄においてかなり
広い面積のビニール袋を使用しなければならず、処理費
用が高くなるとともに、後日ビニール袋から屎尿を分離
するための処理が煩わしく、かつその処理施設が大掛か
りとなるものであった。

【０００８】さらに、排泄された屎尿をバーナー等の火
力で直接乾燥させる方法も考えられている。しかしなが
ら、屎尿の大部分の成分は水分であるため、この水分を
除去するためには、多くのエネルギーを必要としてい
た。また、従来のように単純に火力で乾燥処理させる方
法では、一回の処理時間が長くなるものであった。

【０００９】このため、本願の出願人と同一の発明者は
屎尿を収納する容器内に回転する攪拌羽根を設け、さら
に、容器には多数の蓄熱体を収納させた屎尿処理装置を
提案している。この装置では、容器を外部から加熱する
と同時に攪拌羽根を回転させることで、迅速に屎尿を乾
燥させ、屎尿の大部分の成分である水分を蒸発させるこ
とができるものである（例えば、特願昭６３年１２４１
５０号、特願平２年４１１５７７号など）。

【００１０】この新しく提案された屎尿処理装置を利用
すると、排泄された屎尿は容器内で加熱、蒸発され、屎
尿の大部分の成分である水分は蒸発されて大気中に発散
される。この場合、拡散される水蒸気は触媒等で無臭化
させ、人家等が立ち込んでいたり、人員が多数集合して
いるような場所であっても、悪臭を発散させることがな
く、環境保全の面からしても好ましいものであった。

【００１１】このように、密閉された容器内で屎尿を蒸
発、拡散させるのは極めて衛生的であり、かつ作業がシ
ステム化することができてメンテナンス等における作業
員に負担をかけないものである。しかし、この発明者が
提案していた屎尿処理装置では、密閉された容器（乾燥
釜）内に屎尿を収納し、この乾燥釜の下部をヒーター等
により加熱させる構成であった。そして、この容器から
蒸発した水蒸気等は、塵埃を分離する集塵機に導かれ、
次いで、白金等の触媒を収納した触媒箱に導かれ、大気
中に拡散されるものであった。密閉容器から蒸発された
水蒸気を触媒に接触させるのは、触媒で酸化、還元させ
て無臭の状態に変化させ、蒸発した屎尿から発生した悪
臭が周囲に拡散されるのを防止するためである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように密閉された
容器内で屎尿を蒸発、乾燥させるのは極めて衛生的であ
り、かつ作業がシステム化することができてメンテナン
スにおける作業員に負担をかけないものである。しか
し、このような新しく提案された屎尿乾燥装置であって
は、重油を燃やしたバーナーの火炎や電熱ヒーターによ
って容器を加熱をしなければならず、重油や電力の消費
量が極めて多いものであった。このため、道路が整備さ
れていない険しい山間僻地や、外部との交通が不便な孤
島では、消費する重油や電力の供給が困難なものであっ
た。また、海水浴場における浜辺や、法律で決められた
国立公園などのように環境汚染が制限されているような
場所であっては、重油を燃焼させて処理させることは汚
染を防止するために好ましいものではなかった。

【００１３】このため、仮設便所のある所まで重油を運
んだり、動力線を架設して電力を供給する必要が無く、
仮設便所を設置してあるその場所でエネルギーの補給が
可能で、しかも環境汚染が発生しない屎尿処理装置の開
発が望まれていた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽熱を収束
して耐熱性のある熱流動体を加熱する太陽熱集熱器と、
この太陽熱集束器から集められた熱流動体を貯留する熱
油タンクと、熱油タンクから供給された熱流動体により
屎尿を蒸発、乾燥させることができる屎尿処理装置にお
いて、屎尿を収納する耐熱性のある密閉された容器と、
この容器内で回転する複数の羽根を持つ攪拌手段と、容
器内に収納されて熱を保持する球形状をした複数個の蓄
熱体と、この容器の外側に間隔を置いて位置させた外容
器と、容器と外容器との間の空間に熱油タンクからの熱
流動体を循環させる熱供給手段とから構成されたことを
特徴とする太陽熱利用の屎尿処理装置を提供するもので
ある。

【００１５】

【作用】本発明では、太陽熱を反射板により一点に集光
することで高熱を発生させ、その熱で加熱油を温めて熱
を吸収させる。加熱油は高温でも変質せず、熱エネルギ
ーを吸収することができ、３００〜４００度の温度まで
上昇させることができる。この熱吸収した高温の加熱油
を保温性のある油タンクに一時保留しておき、屎尿を蒸
発、乾燥させる際には乾燥釜の外壁と外釜の内壁の間に
形成された空間内にこの加熱油を流動させ、蒸発釜を加
熱油の熱によって加熱させる。

【００１６】このため、蒸発釜内は高温となり、蒸発釜
に収納した屎尿の大部分の成分である水分は蒸発させら
れる。この蒸発釜による屎尿の蒸発、乾燥の際には、攪
拌装置によって屎尿と蓄熱体を乾燥釜内で回転させるた
め、屎尿への熱伝達が良好となり、屎尿の蒸発を均一化
させることができる。また、屎尿が乾燥された後では乾
燥釜には屎尿の繊維質などの灰成分が残るが、攪拌手段
によって蓄熱体が乾燥釜内で転動させられているため、
灰成分は粉末状に粉砕される。そして、最終的には送風
機による空気流で灰成分の塵埃を乾燥釜の外に放出させ
蒸発、清掃の作用を連続して行うことができ、作業の効
率が高くなる。

【００１７】しかも、この蒸発釜の加熱と運転に使用す
るエネルギーは太陽熱と太陽発電によって賄うことがで
き、燃料油や電力を消費せず、環境汚染を発生する恐れ
がないものである。また、太陽熱を吸収して稼動させる
ことができるため、険しい山中や孤島であっても、仮設
便所を設置するだけで処理運動を行うことができ、メン
テナンスが容易となるものである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

【００１９】本実施例では、屎尿処理装置をそれだけ単
体で自由に移動させることができる仮設便所１に応用し
てあり、その熱源および動力源としては太陽熱集光器２
及び太陽光発電器３を使用した具体例により説明する。
この太陽熱集熱器２では太陽熱を捕獲し、その熱で加熱
油を高温に加熱しておき、加温した加熱油を熱油タンク
４に貯留させておく。この加熱油は、鉱石油と金属粉を
混ぜ合わせて製造したものであり、比較的高温でもその
材質が変質しないものであり、耐熱性がある流動できる
物質であり、高温で運用する熱交換機やパネルヒーター
の内部に収納して使用されるものである。また、光発電
素子を並べた太陽光発電器３では、パネルに照射する太
陽光を電力に変換し、この太陽光発電器３で発電された
電力はバッテリー５により一時蓄電しておく。これらの
熱油タンク４に貯留した加熱油とバッテリー５に蓄積し
た電力により屎尿処理装置を稼動させ、山間僻地などの
電力を供給しにくい場所や、燃料油を運搬することがで
きにくい場所であっても、無尽蔵の太陽熱を利用して長
期的に屎尿の処理を行うことができる。

【００２０】まず、図１はそれぞれ特有の機能を有する
ユニットを設置して、各ユニットを接続した状態を示す
ものであり、このシステムでは仮設便所１、太陽熱集熱
器２、太陽光発電器３、熱油タンク４、バッテリー５が
ワンセットとして組み立てられている。これらの各ユニ
ットはそれぞればらばらに目的地まで運ばれ、山岳地や
孤島などでユニットを接近して設置し、各ユニットを接
続することで組み立てている。この実施例では、屎尿処
理システムは分離できる５つのユニットで構成されてい
るが、この実施例に限定されず、一つの立体物の中にこ
れらの機能の機構を収納させたて１つのユニットとして
構成したものであってもかまわない。

【００２１】この仮設便所１はプラスチックや強化合成
樹脂で形成された箱状の形をしており、利用者が大小便
を排泄するために使われるものである。そして、太陽熱
集熱器２は太陽熱を直接回収するためのものであり、太
陽光発電器３は照射した太陽光から直流電力を起電する
ためのものである。また、熱油タンク４は太陽熱集熱器
２で回収された太陽熱を一時蓄えておくものであり、内
部には加熱油が充満されている。さらに、バッテリー５
は太陽光発電器３で発電された電力を一時蓄電しておく
ものである。これらの熱油タンク４とバッテリー５によ
り、太陽光が照射している昼間に熱と電力を蓄えてお
き、夜間であっても仮設便所１に熱と電力を供給できる
ようにしてある。

【００２２】まず、仮設便所１は内部が空洞の立体形の
家状をしており、地面に載置される基台１０は立方体形
をしていて、この基台１０の上部には屋根を持ったハウ
ス１１が固定してあり、このハウス１１の前面には開動
して利用者がハウス１１内に入ることができるドアー１
２が取り付けてある。この仮設便所１の内部には、この
基台１０の上部に位置して屎尿乾燥装置１３が固定して
あり、この屎尿乾燥装置１３の上面には屎尿を受け取る
ための便器１４が設けてある。また、基台１０の側面に
は触媒装置１５が取り付けてあり、この触媒装置１５の
上部には蒸発した水蒸気を外部に発散させるための拡散
パイプ１６が取り付けてある。

【００２３】前述の太陽熱集熱器２は、その上面が太陽
光線を効率よく受け取ることができるために、太陽光の
照射角度と直角となるように傾斜させてあり、横方向に
は内部に反射鏡を付けた溝状をした複数条の反射板２１
が平行に設けてある。この反射板２１のそれぞれその焦
点位置にはパイプ状をした吸熱パイプ２０が位置させて
あり、各吸熱パイプ２０内を加熱油を流通させることに
より、反射板２１で反射された太陽熱を加熱油に吸熱さ
せることができる。この太陽熱集熱器２で加熱された加
熱油は熱供給パイプ２２、２３を循環して熱油タンク４
に伝えられており、熱油タンク４の出力側には熱回収パ
イプ２４、２５が接続してあり、この熱回収パイプ２
４、２５と屎尿乾燥装置１３とは加熱油が循環できるよ
うに接続してある。

【００２４】また、太陽光発電器３の上面は太陽光照射
角度と直角となるように傾斜させてあり、その平坦な表
面には複数の発電セル２６が隙間無く張り付けてある。
この太陽光発電器３の各発電セル２６で変換された電力
は充電用電線２７を介しバッテリー５に接続されてお
り、バッテリー５に蓄電された電力は放電用電線２８を
介して屎尿乾燥装置１３に伝えられている。

【００２５】次に、図２は図１で示した屎尿乾燥装置１
３の内部を断面にして示し、屎尿を乾燥、蒸発させるた
めの構造を示したものである。

【００２６】この屎尿乾燥装置１３は単体のユニットに
組み立てられており、外側は立方形をした薄肉鋼板で形
成された外箱３０より構成されており、この外箱３０の
上部は開口していて、この外箱３０の上部開口には外蓋
３１を固定してあり、外箱３０は外部から密閉されてい
る。そして、外箱３０の内部空間にはステンレス、薄肉
鋼板等の耐熱性材料により下部が半球形の曲面に形成さ
れた乾燥釜３２が収納してあり、乾燥釜３２の上端周囲
は外箱３０の内壁の上部に固定した支持板３３に係合し
てある。この構造により、乾燥釜３２は支持板３３によ
って宙吊りとなり、外箱３０の内壁と乾燥釜３２の外周
との間には空間を設定してある。そして、乾燥釜３２の
上部の開口には中蓋３４が被せてあり、乾燥釜３２は外
部から遮蔽されている。

【００２７】この乾燥釜３２の下半分には、乾燥釜３２
の形状よりやや大きい外釜３５が隙間を設けて位置させ
てあり、外釜３５の上端は乾燥釜３２の側面に固着して
ある。このため、外箱３０の内部には、外箱３０と外釜
３５の間の空間、外釜３５と乾燥釜３２の間の空間、乾
燥釜３２の内部空間の３つの外部から遮断された空間が
形成されたことになる。この内、外釜３５と乾燥釜３２
の間の空間は、後述する加熱油を流動させるための油流
路３６としての空間となっている。この油流路３６の空
間の上部には油流入パイプ３７が連通させてあり、油流
路３６の下部の空間には油流出パイプ３８が連通させて
ある。

【００２８】さらに、乾燥釜３２と外釜３５の外側と外
箱３０の内側との間、そして外蓋３１の下部と中蓋３４
の上部との間のそれぞれの隙間にはグラスウール等の断
熱材３９、４０が熱遮断させるために充満してある。

【００２９】前述の外蓋３１と中蓋３４のほぼ中央には
それぞれ軸受４１、４２がそれらの軸線が垂直となるよ
うに固定してあり、この軸受４１、４２にはその下端が
乾燥釜３２の底付近にまで延長し、その上端が外蓋３１
の上方にまで延長した駆動軸４３が回転自在に軸支して
ある。この駆動軸４３の下部の四隅には、乾燥釜３２の
底近くに下面を位置させた攪拌羽根４４が放射状に固着
してあり、同時に乾燥釜３２の内部には二酸化アルミや
セラミックなどの熱を保持し易い材料で形成された球形
の蓄熱体４５が複数個挿入してある。なお、駆動軸４３
と攪拌羽根４４の配置の関係については図３で平面的に
示されている。

【００３０】また、前述の外蓋３１の上面にはモーター
４６が固定してあり、このモーター４６によって駆動さ
れるギア４７にはチェーン４８が巻き廻してあり、チェ
ーン４８はギヤ４９に巻き廻してあり、ギア４７と４９
はチェーン４８を介して連動するようになっている。そ
して、ギア４９の出力は駆動軸４３の上端に固定したウ
オーム５０に噛み合わせてあり、モーター４６の回転力
によってウオーム５０および駆動軸４３が駆動されるよ
うになっている。

【００３１】また、外蓋３１と中蓋３４を貫通するよう
に内部中空の導入パイプ５１が固定してあり、この導入
パイプ５１の上端は便器１４に接続してあり、その下端
は中蓋３４の下面で開放させてあり、便器１４に排泄さ
れた屎尿は導入パイプ５１を流動して乾燥釜３２に落下
することになる。そして、この導入パイプ５１の途中に
はこの導入パイプ５１の流路を開閉するシャッター５２
が設けてある。また、中蓋３４の中央近くにはそのノズ
ルの開口を下方に向けた送風パイプ５３が接続してあ
り、中蓋３４の送風パイプ５３とは反対の位置には空気
を流出させるための排風パイプ５４が接続してある。

【００３２】次に、図４はこの屎尿乾燥装置１３と周辺
の機器との接続状況を示した説明図である。

【００３３】前述した太陽熱集光器２からの熱供給パイ
プ２２は開閉弁５６を介して熱油タンク４の上部に連通
してあり、熱供給パイプ２３は開閉弁５７を介して熱油
タンク４の下部に連通させてある。この熱油タンク４の
内部は空洞であり、熱を外部に流出させないために外囲
は断熱材で覆われており、熱油タンク４の内部空間には
高温の状態であっても材質が変質しない加熱油５８が充
填してある（加熱油５８の温度は３００度から４００度
になるように維持されている）。この熱油タンク４の側
面上部には加熱油５８を吸引する熱回収パイプ２４が接
続してあり、熱回収パイプ２４には開閉弁５９を介して
圧送パイプ６１を接続してある。

【００３４】そして、圧送パイプ６１にはモーター等に
よって駆動されるポンプ６８が接続してあり、ポンプ６
８の吐出側には油流入パイプ３７と分岐パイプ６２に接
続してある。油流入パイプ３７は前述した油流路３６に
連通してあり、分岐パイプ６２にはその流量を制御する
調整弁６３を介して熱供給パイプ６４に接続してあり、
熱供給パイプ６４には熱交換器６５が接続してある。こ
の熱交換器６５の流出側には回収パイプ６６が接続して
あり、この回収パイプ６６は前述した油流路３６に連通
した油流出パイプ３８と合流して戻りパイプ６７に接続
しており、戻りパイプ６７は開閉弁６０を介して熱回収
パイプ２５に接続してある。そして、熱回収パイプ２５
の終端には熱油タンク４の底部に連通してある。なお、
熱交換器６５の構成は図５で詳しく示されている。

【００３５】次に、前記送風パイプ５３には外部の空気
を吸引するための送風機７０が接続してあり、この送風
機７０の内部にはモーター７１によって駆動されるファ
ン７２が収納してある。また、前記排風パイプ５４には
三方に切換えることのできる三方切換弁７３の共通側が
接続してあり、三方切換弁７３で切り換えられる二つの
出力には導通パイプ７４と塵埃パイプ７５が接続してあ
る。この導通パイプ７４の終端には内部が空洞の触媒箱
７６が接続してあり、触媒箱７６の終端には排出パイプ
７８が接続してある。この触媒箱７６の内部には白金、
パラジウム等の触媒をハニカム状に形成して空気の流通
性をよくした触媒７７が充満させてある。この触媒箱７
６の外周には熱交換器６５が巻き付けてあり、熱交換器
６５自体はアルミまたは銅の熱伝導性の高いパイプ材に
より形成してあり、このパイプ材を渦巻き状に熱交換器
６５の外周に複数条巻き付けて構成してある。このた
め、熱交換器６５のパイプ材の中を加熱油が循環する
と、加熱油の熱がパイプ材より熱交換器６５に伝達でき
るようになっている。

【００３６】また、前記塵埃パイプ７５の終端はゴミ箱
７９の内部にまで延長しており、塵埃パイプ７５の終端
には布や和紙等の空気と塵埃を分離できる回収袋８０に
接続してある。このゴミ箱７９は内部が空間であって外
部から密閉された構造であり、その内部には袋状をした
回収袋８０を装填してあり、乾燥釜３２から送られてき
た空気から塵埃のみを捕獲することができる。このゴミ
箱７９の側面には放出パイプ８１が接続してあり、排出
パイプ７８と放出パイプ８１とは合流しており、両者の
流路は前記拡散パイプ１６に接続してある。

【００３７】次に、本実施例の作用を説明する。

【００３８】この実施例におけるシステムは、昼間時の
太陽光線が地面に照射している間に加熱用の熱と動力用
の電力を蓄積し、曇天の間や夜間であっても屎尿の処理
を行うことができるものである。太陽光から熱を収集す
るのは太陽熱集熱器２であり、太陽光から電力を収集す
るのは太陽光発電器３であり、それぞれ作動効率を良好
にするためにそれぞれの上面は太陽光が照射する方向に
向けてある。そして、太陽光の照射角度が高い位置にあ
る日中では、熱と電力を蓄積するために開閉弁５６、５
７を開放しておき、開放弁５９、６０を閉鎖しておく。

【００３９】＜熱と電力の蓄積＞

【００４０】前述の太陽熱集熱器２の上面にある反射板
２１に照射した太陽光はそれぞれのＵ字形をした溝の反
射面で集光され、各溝の中央に位置した吸熱パイプ２０
を加熱する。この吸熱パイプ２０には熱油タンク４の底
から開閉弁５７を通過して熱供給パイプ２３から加熱油
が流動させられており、太陽光からの熱で加温された加
熱油５８は熱供給パイプ２２に戻り、温められた状態で
開閉弁５６を通過して熱油タンク４に貯留される。この
熱油タンク４、開閉弁５７、熱供給パイプ２３、吸熱パ
イプ２０、熱供給パイプ２２、開閉弁５６の順路を加熱
油５８が循環することにより、熱油タンク４内には高温
となった加熱油５８が貯留されることになる。こうし
て、加熱油が循環することで、熱油タンク４の内部の加
熱油５８は３００度から４００度位の温度に維持され
る。なお、曇天や夕方などのように太陽光が陰ったり、
太陽光が照射しない夜間においては、開閉弁５６、５７
は自動的に閉鎖し、加熱油５８が熱供給パイプ２３方向
に流動するのを停止させる。これは、温度の高い加熱油
５８が吸熱パイプ２０を流動すると、夜間などでは逆に
この吸熱パイプ２０が放熱の作用をして、加熱油５８の
温度を低下させるのを防止するためである。

【００４１】また、太陽光発電器３の表面にある発電セ
ル２６に照射した太陽光は、発電セル２６により光エネ
ルギーを直流電流に変換し、いわゆる太陽発電を行う。
この発電セル２６で起電された電力は充電用電線２７を
介してバッテリー５に蓄電される。このバッテリー５に
電力が充電される際には、整流子により一方向にのみ電
流が流れるように制御し、夜間などに電力がバッテリー
５から発電セル２６に逆流して、バッテリー５が放電す
るのを防いでいる。

【００４２】このようにして、熱油タンク４の内部に貯
留された高い温度の加熱油５８やバッテリー５に蓄電さ
れた電力は、屎尿乾燥装置１３による屎尿の処理の必要
に応じて、熱回収パイプ２４、２５より加熱油５８を循
環させ、放電用電線２８より各種電気機器に電力を供給
することができる。

【００４３】＜排便での仮設便所１の使用＞

【００４４】先ず、排便しようとする仮設便所１の使用
者はドアー１２を開けハウス１１の内部に入り、便器１
４に向けて大小便を排泄する。この排泄された屎尿は便
器１４より導入パイプ５１を介して乾燥釜３２の内部に
落下し、一時集積される。そして、仮設便所１で排便が
終わった人がドアー１２を開けて外部に出て、ドアー１
２を閉じた後で屎尿の乾燥処理が開始される。

【００４５】＜装置の各部における準備＞

【００４６】すると、図示しないセンサー等がこの利用
者が便器１４を使用して用便したことを検知し、排泄さ
れた屎尿の蒸発、乾燥の処理が開始される。まず、シャ
ッター５２が水平に移動して導入パイプ５１を閉鎖し、
三方切換弁７３が排風パイプ５４と導通パイプ７４を接
続し、モーター７１がファン７２を低い回転数で回転さ
せ、外部の空気を送風パイプ５３より乾燥釜３２に送
る。さらに、モーター４６を作動させてその回転力をギ
ア４７、チェーン４８、ギア４９、ウオーム５０を介し
て駆動軸４３に伝える。このため、駆動軸４３が水平方
向に回転し、駆動軸４３に固着した攪拌羽根４４が乾燥
釜３２内で回転し、攪拌羽根４４により屎尿と蓄熱体４
５が乾燥釜３２内で攪拌される。

【００４７】同時に、開閉弁５９、６０を開放させ、ポ
ンプ６８を起動して熱油タンク４の内部に貯留されてい
る加熱油５８を温度の高い上部より吸引し、熱回収パイ
プ２４、開閉弁５９、圧送パイプ６１を介して流動さ
せ、次いで油流入パイプ３７、分岐パイプ６２に伝え
る。この油流入パイプ３７を流動する加熱油５８は油流
路３６の空間内に流入し、加熱油５８の熱によって乾燥
釜３２の底部を加熱する。油流路３６を通過した加熱油
５８は油流出パイプ３８、戻りパイプ６７、開閉弁６
０、熱回収パイプ２５を通過して熱油タンク４に戻る。
また、ポンプ６８からの加熱油５８の一部は分岐パイプ
６２より調整弁６３の方向に流れ、調整弁６３でその流
量を制限された後熱供給パイプ６４より熱交換器６５に
流入する。この熱交換器６５の環状をしたパイプを加熱
油５８が循環すると、触媒箱７６と触媒７７を加熱する
ことになる。そして、熱交換器６５を通過した加熱油５
８は回収パイプ６６、戻りパイプ６７、開閉弁６０、熱
回収パイプ２５を通過して熱油タンク４に復帰する。こ
のように加熱油５８が循環を繰り返すことにより、乾燥
釜３２が過熱され、触媒７７も適当な温度で予熱され
る。

【００４８】＜屎尿の蒸発、乾燥の処理＞

【００４９】このように、油流路３６内を加熱油５８が
循環すると、高温の加熱油５８が乾燥釜３２を加熱し、
乾燥釜３２内に貯留している屎尿を沸騰点まで加熱する
ことになる。加熱された屎尿は、その大部分の成分であ
る水分が水蒸気となって蒸発し、この水蒸気は排風パイ
プ５４、三方切換弁７３、導通パイプ７４を通過して触
媒箱７６に流入する。前述のように、触媒箱７６及び触
媒７７は熱交換器６５を流動する加熱油５８によって加
温されているため、触媒７７はその還元能力を発揮でき
る状態にある。このため、屎尿から蒸発した水蒸気が触
媒７７のハニカムを通過する際に、水蒸気に含まれてい
る悪臭の成分である尿素やアンモニアは触媒７７と接触
して酸化還元され、無臭となった状態で排出パイプ７８
に流出する。次いで、無臭となった水蒸気と空気は排出
パイプ７８から拡散パイプ１６を通じて外囲に放出され
る。なお、この屎尿の加熱、蒸発の際には、送風機７０
は作動していて、外部からの空気を吸引して送風パイプ
５３より乾燥釜３２に送っている。この空気の流動によ
り、乾燥釜３２内で加熱されている屎尿の酸化を助成す
ると共に、乾燥釜３２内の空気を排風パイプ５４の方向
に押し出す作用をしている。

【００５０】そして、この乾燥釜３２の過熱による屎尿
の蒸発、乾燥の処理において、駆動軸４３が常時回転し
ているため攪拌羽根４４が乾燥釜３２の底付近で回転し
ており、乾燥釜３２に収納した屎尿を攪拌して温度を均
一に上昇させている。同時に、蓄熱体４５も屎尿と共に
攪拌されているため、球形をした蓄熱体４５の表面に屎
尿が接触し、蓄熱体４５に蓄えられた熱が屎尿に伝達さ
れ、屎尿の温度上昇を助けている。

【００５１】＜乾燥釜３２の清掃と塵埃の回収＞

【００５２】このような動作を連続して行うことで、乾
燥釜３２の内部に収納された屎尿の大部分の成分である
水分は水蒸気となって蒸発し、排風パイプ５４を介して
無臭となって拡散パイプ１６より外部に拡散される。そ
して、乾燥釜３２の内部には最終的には繊維質等の蒸発
できない灰成分が残渣となって堆積することになる。こ
れらの残渣が乾燥釜３２の内部に堆積されると、次の屎
尿の蒸発、乾燥の処理に妨げとなるばかりでなく、攪拌
羽根４４、蓄熱体４５の回転において無理な障害となる
ため、一回の屎尿の蒸発、乾燥の処理が終わったならば
続いて乾燥釜３２の内部を清掃しておかなければならな
い。

【００５３】乾燥釜３２に収納した屎尿が全て乾燥した
ならば、ポンプ６８の動作を停止し、熱油タンク４から
加熱油５８を循環させる動作を一時停止し、乾燥釜３２
の過熱を中止する。そして、三方切換弁７３を切り換え
て排風パイプ５４と塵埃パイプ７５を接続し、モーター
７１を高速で回転させることによりファン７２によって
大量の空気を吸引させ、送風パイプ５３の先端から乾燥
釜３２の底付近に空気流を噴射させる。この送風パイプ
５３から噴射された高速の空気流によって、乾燥釜３２
の内部に残留している残渣は吹き上げられ、残渣はその
空気と共に排風パイプ５４に流出し、三方切換弁７３、
塵埃パイプ７５を通過した後にゴミ箱７９の回収袋８０
に流入する。この回収袋８０は、空気は通過させるが塵
埃を捕獲できる布又は和紙等の材質で形成したあるた
め、流入した空気はこの回収袋８０の膜面を通過して放
出パイプ８１、拡散パイプ１６を通過して外部に発散さ
れる。しかし、塵埃はこの回収袋８０の膜面で分離され
て捕獲され、回収袋８０内に堆積させられる。

【００５４】また、この送風パイプ５３から空気を噴出
させて塵埃を吹き飛ばす際においても、モーター４６に
る駆動軸４３の回転は継続しており、攪拌羽根４４が蓄
熱体４５を乾燥釜３２の底付近で転動させているため、
乾燥釜３２の底部に付着している残渣は蓄熱体４５によ
って掻き取られ、細かく砕かれることになる。こうし
て、屎尿の乾燥処理が終わった後で所定の時間だけ送風
パイプ５３から空気を噴出させ、攪拌羽根４４を回転さ
せることにより、乾燥釜３２に残った屎尿の残渣が取り
除かれることになる。

【００５５】＜次の処理のための待機への切換え＞

【００５６】所定時間が経過したならば、乾燥釜３２内
の清掃は終了したものと判断し、次にこの仮設便所１を
使用する人のために、屎尿乾燥装置１３は待機の状態に
復帰させる。この復帰では、三方切換弁７３を切り換え
て排風パイプ５４と導通パイプ７４を接続し、ポンプ６
８を作動させて加熱油５８を吸引し、油流入パイプ３
７、分岐パイプ６２に伝え、油流路３６の空間および熱
交換器６５内に加熱油５８を循環させる。また、モータ
ー７１の回転数の速度を落とし、乾燥釜３２へ供給する
空気量を減少させる。さらに、シャッター５２を水平移
動して導入パイプ５１を開放し、便器１４と乾燥釜３２
を連通させておく。このように各部の機能を切換えるこ
とで、次に仮設便所１を利用する人が排泄する屎尿を処
理できる準備の体制に移行する。

【００５７】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、太
陽光を熱源および動力源とし、屎尿の蒸発、乾燥を行わ
せることができるので、屎尿の処理に液化燃料や電力を
必要としない。このため、交通事情が悪く、液化燃料を
運搬するのが困難な険しい山中や、電力線を架設するこ
とができない孤島においても、エネルギーの補給をせず
に屎尿の蒸発と乾燥の処理を継続して行うことができ
る。そして、この処理のためのエネルギーは地面に照射
する太陽光を利用するため、国立公園の敷地内や海水浴
場の海岸で使用しても二酸化炭素などを発生させず、自
然の環境を汚染することがないものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である屎尿処理装置を構成す
る各ユニットを組み立てた状態を示す説明図である。

【図２】本発明の一実施例である屎尿処理装置の内部の
構造を示す縦断面図である。

【図３】本発明の一実施例である屎尿処理装置の乾燥釜
の内部で回転する攪拌羽根の配置を示す平面図である。

【図４】本発明の一実施例である屎尿処理装置の加熱油
と空気を流動させるための配管の接続状況を示す説明図
である。

【図５】本発明の一実施例である屎尿処理装置に用いる
熱交換機と触媒箱の構造を示す斜視図である。 １ 仮設便所 ２ 太陽熱集熱器 ３ 太陽光発電器 ４ 熱油タンク ５ バッテリー １３ 屎尿処理装置 １４ 便器 ２０ 吸熱パイプ ２６ 発電セル ３２ 乾燥釜 ３５ 外釜 ３６ 油流路 ４４ 攪拌羽根 ４５ 蓄熱体 ５１ 導入パイプ ５３ 送風パイプ ５４ 排風パイプ ５８ 加熱油 ７６ 触媒箱 ７７ 触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 1/14 ＺＡＢ Ｚ 11/12 ＺＡＢ Ｂ 7446−4Ｄ Ｆ２４Ｊ 2/42 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽熱を収束して耐熱性のある熱流動体
   を加熱する太陽熱集熱器と、この太陽熱集束器から集め
   られた熱流動体を貯留する熱油タンクと、熱油タンクか
   ら供給された熱流動体により屎尿を蒸発、乾燥させるこ
   とができる屎尿処理装置において、 屎尿を収納する耐熱性のある密閉された容器と、この容
   器内で回転する複数の羽根を持つ攪拌手段と、容器内に
   収納されて熱を保持する球形状をした複数個の蓄熱体
   と、この容器の外側に間隔を置いて位置させた外容器
   と、容器と外容器との間の空間に熱油タンクからの熱流
   動体を循環させる熱供給手段とから構成されたことを特
   徴とする太陽熱利用の屎尿処理装置。
2. 【請求項２】 熱流動体は、高温に加熱しても変質しな
   い耐熱性のある金属粉を混入させた鉱物性油であること
   を特徴とする請求項１記載の太陽熱利用の屎尿処理装
   置。
3. 【請求項３】 各部にある駆動源の動力には、太陽光を
   電力に変換できる太陽光発電器を使用したことを特徴と
   する請求項１、２記載の太陽熱利用の屎尿処理装置。
4. 【請求項４】 容器には水蒸気を含む空気を排出できる
   パイプを接続し、このパイプには悪臭の成分を酸化還元
   する触媒を収納した触媒箱に接続したことを特徴とする
   請求項１、２、３記載の太陽熱利用の屎尿処理装置。
5. 【請求項５】 容器へ空気流を噴射できる清掃パイプを
   接続し、この清掃パイプにより容器内の塵埃を排出させ
   ることを特徴とする請求項１、２、３、４記載の太陽熱
   利用の屎尿処理装置。
6. 【請求項６】 容器へ空気流を噴射できる清掃パイプを
   接続すると同時に、容器には空気を流出させる排出パイ
   プを接続し、排出パイプの終端には空気と塵埃を分離で
   きる回収袋を接続し、容器に噴射された空気で塵埃を排
   出パイプの方向に流動させ、回収袋により塵埃のみを分
   離させて容器の清掃を行うことを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５記載の太陽熱利用の屎尿処理装置。