JPH0796111B2

JPH0796111B2 - 屎尿乾燥装置

Info

Publication number: JPH0796111B2
Application number: JP1253469A
Authority: JP
Inventors: 光宏岸
Original assignee: 株式会社彦間製作所
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH03114582A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、浄化処理施設のない屋外、船舶、電車等の交
通機関、バキュームカーが入り込めないトンネル内での
屎尿の処理を行う屎尿乾燥装置に関するものである。

〔従来の技術〕

人体から排泄された屎尿は、通常の家屋においては水洗
トイレ等により下水に放出するか、浄化槽に一時貯留し
て浄化してから一般河川に放出させるものであった。し
かしながら屋外で催し物をする場合、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、仮設の便
所を設けることで処理していた。

従来多く用いられた仮設の便所では、屎尿を収納する便
槽を持ち、人体より排泄された屎尿はこの便槽に一時貯
えられる構成のものが大部分であった。従って、仮設便
所の使用後にはバキュームカー等により貯えられた屎尿
を吸引して回収しなければならないものであり、使用後
における保守の手数が掛かるものであった。

また、長距離を運行するバス、電車、船舶等の交通機関
には排泄された屎尿を保管する専用のタンクを備え付け
ており、化学薬品で防臭処理を行った屎尿をこのタンク
内に屎尿を一時収納し、終着駅などで屎尿を回収する方
法が一般的なものであった。

このように、従来の仮設便所、或いは移動する交通機関
での屎尿の処理は、その殆どは人体より排泄されたまま
の状態で貯留し、回収するものであり、極めて非衛生的
なものであると言わざるを得なかった。このため長期に
使用していると排泄した屎尿が残留し、悪臭の原因とな
るばかりでなく、処理を行う作業員が嫌がるため、処理
の近代化のためからも好ましいものではなかった。

このような仮設便所の近代化のために、従来より各種の
衛生的に処理する方法が考えられている。例えば屎尿と
ともに化学薬品を投入し、殺菌および防臭の処理をする
ことが行われている。これは新幹線等の交通機関に多く
用いられているが、薬品が循環するため長期の使用はで
きず、また薬品の使用による経費が高くなる欠点を有し
ていた。

またビニール等の袋に屎尿を収納し、パッキングするこ
とにより臭いの発散を防ぐ方法も考えられている。この
方法では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
わしいものであった。

また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。しかし屎尿の大部分の成分は
水分であり、この水分を除去するためには大きなエネル
ギーを消費するとともに、一回の処理時間が長くなるも
のであった。

このような従来の屎尿の処理における欠点に鑑み、本出
願と同一の発明者は容器内で攪拌羽根を回転させるとと
もに、容器内に蓄熱体を収納させて置き、蓄熱体から発
生させられる熱で屎尿を短時間で乾燥させる構成を提案
している（例えば、特願昭63年124150号、特願昭63年17
2852号、特願昭63年190857号、特願昭63年292789号、特
願昭63年198858号）。しかしながら、これらの新しく提
案された処理方法では、何れも容器をバーナーの火で加
熱したり、或いは発熱体により電力を熱に変換する方法
で加熱している構成であった。このため屎尿を収納する
金属容器をまず加熱しなければならず、熱効率が悪いも
のであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の構成では熱効率が悪いことから、屎尿
を直接加熱する方法は熱効率が一番高いものと思われ
る。このため、屎尿を直接エネルギーにより加熱する構
成の処理装置が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、屎尿を収納する耐熱性のある容器と、容器内
に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体と、容器
内に収納した屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の羽根を
持つ攪拌手段と、この攪拌手段を介して容器底部に屎尿
を酸化させるための空気を供給する給気手段と、容器の
上部の設けられ、マイクロ波を容器の底方向に向けて発
射するマグネトロンとから構成されたことを特徴とする
屎尿乾燥装置を提供するものである。

また、望ましくは、前記攪拌手段は、容器の底部と給気
手段とを連通するための中空円筒形状をして回転自在に
保持された駆動パイプと、この駆動パイプの下部で固定
され、屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の攪拌羽根と、
前記駆動パイプを回転させる回転駆動手段とを備えたこ
とを特徴とする。

さらに、望ましくは、前記攪拌手段の攪拌羽根は、容器
の底部に接近する位置で駆動パイプに固定されているこ
とを特徴とする。

本発明は、屎尿を収納する耐熱性のある容器と、容器内
に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体と、容器
内に収納した屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の羽根を
持つ攪拌手段と、容器の上部の設けられ、マイクロ波を
容器の底方向に向けて発射するマグネトロンと、容器の
上部空間と連通して、容器内の空気を外部に排出する排
気手段と、容器と排気手段の間に介在されて臭気を除去
する除臭手段とから構成されたことを特徴とする屎尿乾
燥装置を提供するものである。

また、望ましくは、前記除臭手段は、空気の流路の上流
側に位置して設けられて空気を加熱する再加熱手段と、
空気の流路の下流側に位置して設けられた触媒とから構
成されたことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明では、屎尿を収納した容器の上部にはマグネトロ
ンが固定してあり、このマグネトロンが作動すると容器
内にマイクロ波（電磁波）を放出し、このマイクロ波に
よって内部に収納した屎尿が直接加熱されるとともに、
容器内に収納した誘電加熱体が発熱させられることにな
る。このため、屎尿を収納した容器は間接的には温めら
れるが、マイクロ波のエネルギーのエネルギーは直接屎
尿、および誘電加熱体を熱することとなり、発生した熱
は屎尿を直接加熱するので、熱効率を高めることができ
る。

また、攪拌手段によって屎尿と誘電加熱体は容器内で回
転させられるため、マイクロ波の照射による加熱の不均
一がなくなり、屎尿および誘電加熱体全体を均一に温め
させることができる。そして、この攪拌手段によって屎
尿が回転させられることとなるため、乾燥された屎尿は
最終的には固形成分のみが残るが、その固形成分は攪拌
羽根と誘電加熱体の粉砕作用によって粉末状に加工され
る。

また、攪拌手段の下部からは、給気手段により空気が供
給されて屎尿と混ぜ合わせられるので、屎尿を酸化させ
るのが早くなる。

そして、容器の内部と外部の間には排気手段が設けてあ
るので、屎尿から蒸発した水蒸気は強制的に排出させる
ことができる。その際に、容器と排気手段の間には除臭
手段が介在させてあるので、屎尿の蒸発の際に発生する
悪臭は酸化、還元されて無臭となって排出され、屎尿乾
燥装置の周囲に悪臭を拡散させることがない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本実施例においては、トラックによって移動させること
ができる仮設便所１に屎尿乾燥装置を組み合わせた構成
について説明する。

仮設便所１はプラスチックや強化合成樹脂等で形成され
た箱状の形をしており、地面に載置される基台２は立方
体形をしており、この基台２の上部には屋根を持ったハ
ウス３が固定してあり、このハウス３の前面には前後に
開いて利用者がハウス３内に入ることができるドア４が
取り付けてある。この仮設便所１の内部にはこの基台２
の上部に位置して屎尿乾燥装置５が設けてあり、この屎
尿乾燥装置５の上面には屎尿を受け止める便器６が固定
してある。また、基台２の側面には吸塵触媒装置７が取
り付けてあり、この吸塵触媒装置７の上部には蒸発した
水蒸気を外気に発散させる拡散パイプ８が取り付けてあ
る。

次に、第２図は第１図で示した屎尿乾燥装置５の内部の
構造を示す断面図である。

この屎尿乾燥装置５はユニットに組み立てられており、
外側は立方体形をした薄肉鋼板で形成された外箱11より
構成されており、この外箱11の上部は開口しており、こ
の外箱11の上部開口には外蓋12が固定してある。そし
て、この外蓋12の内部空間にはステンレス、薄肉鋼板等
の耐熱性材質で形成され、下部が球形状をした曲面に形
成された乾燥釜13が収納されており、この乾燥釜13の下
部と外箱11の底との間には脚14が介在してあり、この乾
燥釜13は脚14によって外箱11のほぼ中央に持ち上げられ
ている。

この乾燥釜13の上部は開口しており、この上部開口には
内蓋15が被せてある。このため乾燥釜13、内蓋15によっ
て外箱11の内部空間は二重となった形状となっており、
外箱11の内側と乾燥釜13の外側の間、および外蓋12と内
蓋15の間にはグラス、ウール等の断熱材16、17が充填し
てある。そして乾燥釜13の上部側面には外箱11を貫通し
て外部と通ずる排気パイプ18が接続してある。

この外蓋12の中央と内蓋15の中央にはそれぞれ軸受19、
20がその軸線を一致させて固定してあり、この両軸受1
9、20には内部が上下に貫通した中空の駆動パイプ21が
回転自在に軸支させてある。そして、駆動パイプ21の下
端には円柱形をした先金具22が固定してあり、この先金
具22の下端の凹部は前記乾燥釜13の底中央に突起させた
凸部23に嵌め合わせてあり、この凸部23によって先金具
22の下端は回転自在に保持されている。

この先金具22の中央には通気穴24が貫通させてあり、通
気穴24の下部は左右に分岐して連通穴25となっており、
連通穴25は乾燥釜13の内部空間と連通させてある。ま
た、先金具22の外周４ケ所には、乾燥釜13の底の曲面に
接近した形状を持つ４枚の攪拌羽根26が90度ずつ離して
取り付けてある。この先金具22と攪拌羽根26との平面的
な配置は第３図に示される。これらの駆動パイプ21、先
金具22、攪拌羽根26により攪拌手段が構成されている。

そして、この乾燥釜13の内部には、アルミナ（二酸化ア
ルミ）等のセラミックで形成された誘電材質を持つ、球
形状をした複数個の誘電発熱体27が収納されている。

また、この乾燥釜13の上部と便器６との間には外蓋12、
内蓋15を貫通して屎尿を流動させるための導入パイプ28
が上下に貫通されて挿通されており、この導入パイプ28
は前記便器６の下部と連ながっていて、屎尿が乾燥釜13
内に投入されるようになっている。この導入パイプ28の
途中には屎尿の乾燥時において悪臭を便器６方向に発散
させないとともに、熱風を便器６方向に流動させないた
めのシャッター29が設置してある。

さらに前記内蓋15の上部にはマイクロ波を発生させるた
めのマグネトロン30が固定してあり、このマグネトロン
30のマイクロ波を発生させるためのアンテナ31は、内蓋
15の上部に開口した貫通穴32より乾燥釜13の内部に向け
て設置してある。

そして、前記駆動パイプ21の両端であって、外蓋12の上
方には上金具35が連結してあり、この上金具35には上下
に貫通した通気穴36が貫通開口してあり、さらにこの上
金具35の上端には屎尿乾燥装置５に固定された連結スリ
ーブ37が連結してある。この連結スリーブ37の内部には
通気穴38が貫通形成してあり、通気穴36、38を通じて空
気を乾燥釜13内に送ることができ、上金具35は連結スリ
ーブ37に対して自由に回転することができる。

また上金具35の外周にはウォームギャー39が固定してあ
り、ウォームギャー39にはウォーム40が噛み合わせてあ
り、ウォーム40にはスプロケットホイール41が連結させ
てある。そして、スプロケットホイール41にはチェーン
42が巻き回してあり、チェーン42はスプロケットホイー
ル43に巻き回してある。このスプロケットホイール43は
外蓋12の上部に固定してあるモーター44によって回転さ
れるものであり、モーター44の出力はスプロケットホイ
ール43、チェーン42、スプロケットホイール41を介して
ウォーム40に伝えられる。ウォームギャー39、ウォーム
40、スプロケットホイール41、チェーン42、スプロケッ
トホイール43、モーター44によって回転駆動手段が構成
されている。

次に、第４図はこの屎尿乾燥装置５とその周辺機器との
接続の状況を示すものである。

前記連結スリーブ37には送風パイプ46が接続してあり、
この送風パイプ46には外気を導入するための給気手段と
しての送風機47が接続してある。この送風機47内にはモ
ーター48と、このモーター48によって回転されるファン
49が収納させてある。

次に、前記排気パイプ18には除臭手段としての触媒箱50
が接続してあり、この触媒箱50内には再加熱手段として
の再加熱ヒーター51が設けてある。そして、触媒箱50の
内部中央にはフィルター52が取り付けてあり、フィルタ
ー52の下部には白金、プラチナ等で形成された触媒53が
固定してある。また、この触媒箱50の下部には排気手段
としての排風機54が接続してあり、この排風機54内には
モーター55およびこのモーター55によって駆動されるフ
ァン56が収納してある。そして排風機54の出力側には前
記拡散パイプ８が接続されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず用便しようとする人は仮設便所１の中に入り、便器
６に向けて排泄する。この排泄された屎尿は便器６によ
り導入パイプ28を介して落下し、乾燥釜13の中に一時集
積される。そして、この排泄の動作がある程度の回数行
われると、乾燥釜13内部には排泄された屎尿が所定量に
まで貯留されることとなり、乾燥の処理を行わなければ
ならなくなる。

次いで、ある程度の量以上の屎尿が乾燥釜13内に溜めら
れた時には、シャッター29が導入パイプ28を閉じ、乾燥
処理の動作を開始する。このシャッター29が導入パイプ
28を閉鎖することで、乾燥釜13の内部は外部との接続を
遮断され、乾燥釜13内の屎尿が発散する臭いが便器６を
通じて外部に放出することがなくなる。同時に乾燥釜13
内を加熱した場合において、その熱が導入パイプ28を介
して外部に流出することがなく、熱効率を高める作用を
している。

まず、モーター44、48、55をそれぞれ作動させる。する
とモーター48によってファン46が駆動され、外部からの
空気は送風パイプ46を通じ、連結スリーブ37内の連通穴
38、36を介して駆動パイプ21内に導入される。次いで、
この空気は通気穴24より連通穴25に流動し、連通穴25よ
り乾燥釜13の下部において放出されることになる。

また、モーター55が駆動されることによってファン56が
回転させられ、乾燥釜13内の空気は排気パイプ18、触媒
箱50を通じて空気を拡散パイプ８方向に流出させ、拡散
パイプ８より大気中に放出させる。またモーター44、4
8、55の動作と同時に、再加熱ヒーター51に電流が流れ
ているので、再加熱ヒーター51は発熱し、排気パイプ18
より流出した悪臭を持った空気はこの触媒箱50内で再加
熱され、触媒53と接触することによってその臭いを構成
する成分が酸化されて、悪臭を除去させることができ
る。

そして、同時にマグネトロン30が作動されるため、マグ
ネトロン30のアンテナ31からはマイクロ波（電磁波）が
乾燥釜13内に放出される。このアンテナ31より放出され
たマイクロ波は、乾燥釜13、内蓋15が金属であることか
ら外部には放出せず、この乾燥釜13の内部空間において
反射されることになる。するとこのアンテナ31より放出
されたマイクロ波は乾燥釜13内に貯留された屎尿を直接
加熱するとともに、誘電加熱体27を加熱することにな
る。この誘電加熱体27はアルミナ等のマイクロ波によっ
て誘電させられて発熱する物質で構成されているので、
この球形状をした電磁誘導体自体が発熱し、その発熱し
た熱によって周囲に密着した屎尿を加熱させることにな
る。このため屎尿を構成する大部分の成分である水分は
蒸発を始め、この蒸発させられた水分は排気パイプ18を
介して触媒箱50を通じ、排風機54より拡散パイプ８を通
じて外部に放出される。

またマグネトロン30によって発生されたマイクロ波が乾
燥釜13内の屎尿と、誘電発熱体27を加熱している最中に
おいて、駆動パイプ21の下部に開口させた連通穴25より
外部からの空気が常に放出されているので、加熱された
屎尿はこの空気内にある酸素によって酸化させられ、そ
の酸化速度が早められることになる。この動作を連続し
て行うことにより、屎尿を構成する大部分の水分は蒸発
させられ、乾燥させることにより最後には蒸発不可能な
繊維質や紙屑などの灰分が残留することになる。しか
し、これらの蒸発できない灰分は攪拌羽根26が回転して
いるために、誘電発熱体27とともに乾燥釜13内の内周面
で回転させられることから、微小な粉末に粉砕させられ
る。この粉末状となった灰成分は、連通穴25より放出さ
れた空気によって巻き上げられ、その空気流により排気
パイプ18方向に噴出される。排気パイプ18を通過した灰
成分は触媒箱50内にあるフィルター52によって捕獲させ
られる。こうして、フィルター52上に灰分が吸着回収さ
せられるので、乾燥釜13内に残留した蒸発不能な灰分や
滓は、屎尿の水分が蒸発された後では乾燥釜13内は連通
穴25から放出される空気によって清掃の作業が同時に行
われることとなり、残渣が無くなった状態で乾燥の処理
が完了する。

このマグネトロン30による加熱によって屎尿の水分蒸発
が完了し、攪拌羽根26と誘電発熱体27の作用によって残
留した固形成分が粉砕されて清掃されると一連の動作は
終了する。そして、次の排便作業のために待機すること
となり、マグネトロン30はその動作を停止し、モーター
44、48、55はその動作を停止するとともに、再加熱ヒー
ター51は加熱を停止して次の水分乾燥のための動作に待
機することになる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したので、従来においては排
泄した屎尿等をバキュームカーで吸引して処理しなけれ
ばならなかったが、屎尿の大部分の成分である水分をマ
イクロ波によって加熱することによって直接加熱して蒸
発させることができるので、仮設した場所が車両、船舶
等内で容易に処理を行うことができ、極めて衛生的であ
る。

また、屎尿を加熱して乾燥させるには、マグネトロンに
よって発生させられたマイクロ波により、屎尿を加熱す
るとともに、屎尿に接触している電磁誘導体をも加熱さ
せることができるので、従来のように乾燥釜を加熱させ
る場合に比べて、屎尿を直接加熱することができるの
で、熱効率が極めて高く、エネルギーの消費が少ないも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における屎尿乾燥装置を仮設便所に応用
した例を示す仮設便所の外観斜視図、第２図は本発明の
屎尿処理装置の内部の構造を示す断面図、第３図は同上
の攪拌羽根の取り付け状態を示す平面図、第４図は乾燥
処理の流れを示すための装置の説明図である。 13…容器としての乾燥釜、15…内蓋、21…駆動パイプ、
26…攪拌羽根、27…誘電発熱体、25…連通穴、30…マグ
ネトロン、31…アンテナ、47…給気手段としての送風
機、50…除臭手段としての触媒箱、51…再加熱手段とし
ての再加熱ヒーター、53…触媒、54…排気手段としての
排風機。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０５Ｂ 6/80

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屎尿を収納する耐熱性のある容器と、容器
内に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体と、容
器内に収納した屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の羽根
を持つ攪拌手段と、この攪拌手段を介して容器底部に屎
尿を酸化させるための空気を供給する給気手段と、容器
の上部の設けられ、マイクロ波を容器の底方向に向けて
発射するマグネトロンとから構成されたことを特徴とす
る屎尿乾燥装置。
【請求項２】前記攪拌手段は、容器の底部と給気手段と
を連通するための中空円筒形状をして回転自在に保持さ
れた駆動パイプと、この駆動パイプの下部で固定され、
屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の攪拌羽根と、前記駆
動パイプを回転させる回転駆動手段とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の屎尿乾燥装置。
【請求項３】前記攪拌手段の攪拌羽根は、容器の底部に
接近する位置で駆動パイプに固定されていることを特徴
請求項２記載の屎尿乾燥装置。
【請求項４】屎尿を収納する耐熱性のある容器と、容器
内に収納された複数個の球形状をした誘電発熱体と、容
器内に収納した屎尿と誘電発熱体を攪拌する複数の羽根
を持つ攪拌手段と、容器の上部の設けられ、マイクロ波
を容器の底方向に向けて発射するマグネトロンと、容器
の上部空間と連通して、容器内の空気を外部に排出する
排気手段と、容器と排気手段の間に介在されて臭気を除
去する除臭手段とから構成されたことを特徴とする屎尿
乾燥装置。
【請求項５】前記除臭手段は、空気の流路の上流側に位
置して設けられて空気を加熱する再加熱手段と、空気の
流路の下流側に位置して設けられた触媒とから構成され
たことを特徴とする請求項４記載の屎尿乾燥装置。