(57)【要約】【課題】電力を使用せずに長期間安定して使用できるバイオトイレを提供する。【解決手段】本発明のバイオトイレ1は、上部開口11を有する便槽10と、便座20と、前記上部開口及び便座を覆う上蓋30と、前記便槽内において排泄物100及び微生物の担持基材101を撹拌する撹拌手段40と、前記便槽を加温する加温手段50とを備えるバイオトイレにおいて、前記加温手段が、前記便槽の周囲を囲む筺体51と、前記筺体内に格納される炭化物からなる固体燃料52とを備えており、前記炭化物からなる固体燃料の燃焼熱により前記便槽を加温する。便槽を加温する加温手段として筐体内に格納した炭化物からなる固体燃料の燃焼熱を利用するので電力を使用せず、長期間安定してバイオトイレを使用することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部開口を有する便槽と、便座と、前記上部開口及び便座を覆う上蓋と、前記便槽内において排泄物及び微生物の担持基材を撹拌する撹拌手段と、前記便槽を加温する加温手段とを備えるバイオトイレにおいて、
前記加温手段が、前記便槽の周囲を囲む筺体と、前記筺体内に格納される炭化物からなる固体燃料とを備えており、前記炭化物からなる固体燃料の燃焼熱により前記便槽を加温することを特徴とするバイオトイレ。
【請求項２】
前記上蓋が通気性を有することで前記便槽内の前記担持基材及び前記排泄物の乾燥を促進させることを特徴とする請求項1に記載のバイオトイレ。
【請求項３】
前記筺体が空気取入口と燃焼ガス排出口を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のバイオトイレ。
【請求項４】
前記炭化物が、木材、ペレット、チップ、籾殻及びヤシガラのうち少なくとも一つを含む有機性廃棄物由来であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバイオトイレ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を使用せずに長期間安定して使用できるバイオトイレに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球上では3人に1人がトイレを使用できないと言われている。アフリカではフライングトイレと呼ばれる、ポリ袋に排泄物を入れて投げ捨てる行為が横行したり、モンゴルのウランバートルでは市街地周辺に住みついたゲルの住人がゲルのそばに穴を掘って排便したりするため、土壌汚染が深刻な問題となっている。こうした地域ではインフラが整備されていないので、当然ながら電力事情も劣悪である。ウランバートルでは冬にはマイナス30℃にもなり、トイレの凍結などの問題も起きる。
このように上下水道設備が整っていない地域や、工事現場、イベント会場、被災地等において、糞尿等の排泄物をおが屑類等と共に攪拌することで好気性微生物により糞尿を分解処理するいわゆるバイオトイレが知られている。
バイオトイレは水洗型トイレとは異なり、水源を必要とせず、好気性微生物による分解処理後の残渣物を堆肥や土壌改良材として有効利用できるという利点がある。
例えば特許文献1には、菌床を入れた便槽内に撹拌棒を取り付けてモーターで回転駆動させると共に便槽の周囲にヒーター線を取り付けて温度センサーにより一定温度に加熱する技術が開示されている。
また、特許文献2には、生石灰を含む糞尿処理材と糞尿を手動式の撹拌棒で混合することで、生石灰を糞尿中の水分と発熱反応させる技術が開示されている。糞尿中の水分は生石灰に吸収されたり、熱によって蒸発したりするので、糞尿を乾燥させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平9−173244号公報
【特許文献２】特開2007−136154号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献に開示された技術では以下のような問題がある。
すなわち、特許文献1ではヒーター線や温度センサーの駆動に電力を使用するため、停電時や電力事情が悪い場所ではトイレを使用できないという問題、電気代が嵩むという問題、故障時に修理が難しいという問題がある。
また、特許文献2では生石灰を含む糞尿処理材を常時用意しておくのが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑み、電力を使用せずに長期間安定して使用できるバイオトイレを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のバイオトイレは、上部開口を有する便槽と、便座と、前記上部開口及び便座を覆う上蓋と、前記便槽内において排泄物及び微生物の担持基材を撹拌する撹拌手段と、前記便槽を加温する加温手段とを備えるバイオトイレにおいて、前記加温手段が、前記便槽の周囲を囲む筺体と、前記筺体内に格納される炭化物からなる固体燃料とを備えており、前記炭化物からなる固体燃料の燃焼熱により前記便槽を加温することを特徴とする。
また、前記上蓋が通気性を有することで前記便槽内の前記担持基材及び前記排泄物の乾燥を促進させることを特徴とする。
また、前記筺体が空気取入口と燃焼ガス排出口を備えることを特徴とする。
また、前記炭化物が、木材、ペレット、チップ、籾殻及びヤシガラのうち少なくとも一つを含む有機性廃棄物由来であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では便槽を加温するための加温手段として筐体内に格納した炭化物からなる固体燃料の燃焼熱を利用する。
炭化物からなる固体燃料は固体燃焼（C＋O２⇒CO２）の反応なので、空気の供給量を少量に絞ることで少量の炭で長時間燃焼させることが可能となる。仮に灯油やガスなどの燃料を用いた場合はガス燃焼となるので燃焼速度が速すぎ、長時間燃焼させるには燃料使用量が非常に多くなってしまう。同じ熱量で比較すると炭化物からなる固体燃料の方が電気や液体・ガス燃料よりコストが安く、また、電気や液体・ガス燃料を使用するための工事も不要なのでトイレ本体の価格を安くすることができる。また、炭化物からなる固体燃料を使用することでトイレの可搬性に優れる。
また、排泄物中の水分を蒸発させるので、水分を貯留・排出するための機構が不要となる。これによりバイオトイレの構造がシンプルになり、製造コストを抑制できる。
上蓋に通気性を持たせることで、加温及び撹拌により排泄物から蒸発した水分を、上蓋を通過させて外部に排出できる。これにより、排泄物と微生物の担持基材との混合物の乾燥時間を短縮できる。
また、筺体に空気取入口と燃焼ガス排出口を設けることで、筐体内の炭化物からなる固体燃料を安全に燃焼させることができる。
炭化物として木材、籾殻等の有機性廃棄物を用いることにすれば、有機性廃棄物は入手が容易なため、電気や石油系燃料の入手が困難な地域でもバイオトイレを長期間安定して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】バイオトイレの左右方向に沿った縦断面図(a)、前後方向に沿った縦断面図(b)及び上蓋の平面図(c)
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のバイオトイレの実施の形態について説明する。
図1(a)〜(c)に示すように、バイオトイレ1は便槽10、便座20、上蓋30、撹拌手段40及び加温手段50から概略構成される。
便槽10は上部開口11を備えており、上部に便座20が取り付けられている。
上蓋30は便槽10の上部開口11と便座20を覆うものであり、上部開口11に対して開閉自在になっている。
上蓋30は通気性を有しており、これにより便槽10内の排泄物100や微生物の担持基材101の乾燥を促進させることができる。上蓋30に通気性を持たせるには、例えば上蓋30の中央に開口31を設け、通気性を持つ布32やネットでこの開口31を覆ったり、上蓋30に多数の通気穴を設けたりすればよい。
【００１０】
撹拌手段40は、排泄物100と微生物の担持基材101を便槽10内で撹拌するために設けられる。具体的には、撹拌手段40は便槽10内を左右方向に貫くシャフト41と、シャフト41の周囲からのびる撹拌棒42と、シャフト41の一端に取り付けられるハンドル43を備える。シャフト41はその軸回りに回転自在となるように便槽10の周囲を覆う筺体51（後述する）に支持されている。バイオトイレ1の利用者がハンドル43を回すことで便槽10内の排泄物100と微生物の担持基材101とを撹拌することができる。
微生物の担持基材101は人間の糞尿等の排泄物100を分解処理する機能を有する周知の好気性微生物（バクテリア等）と、当該微生物が活動するための培地（例えば木材チップ（おがくず）、籾殻、炭、又はこれらの混合物）を所定の比率で混合して成る。
培地として膨張軟化籾殻と籾殻燻炭を混合したものを使用できる。この場合、膨張軟化籾殻と籾殻薫炭とを体積比で約1：1〜2：1に混合したものを使用するのが好ましい。膨張軟化籾殻は高圧で籾殻の繊維組織を粉砕しながら蒸気で柔らかくしたものである。籾殻の変わりに木質チップで代用してもよい。
【００１１】
加温手段50は便槽10を加温するためのものであり、筺体51及び炭化物からなる固体燃料52を備える。
筺体51は便槽10の周囲を囲むための部材であり、上述のとおりその左右の側面でシャフト41を支持している。
筺体51は空気取入口53と燃焼ガス排出口54を備える。空気取入口53は筺体51内に外気を取り入れるためのものである。ダンパによって空気の取入量を調節できる仕組みにしてもよい。
【００１２】
炭化物からなる固体燃料52は筺体51内に格納されるものであり、その燃焼熱を利用して便槽10をその外側から加温することができる。
炭化物からなる固体燃料52は、有機物を炭化処理して得た炭化物を主原料とする固体燃料であり、例えば木炭、石炭、炭団、練炭等が挙げられる。
有機物として例えば森林伐採木材、間伐材、街路樹・公園樹木の剪定廃材、建築廃木材などのチップ又はペレット、鋸屑、とうもろこし・サトウキビ・トマトの茎等の食品残渣、籾殻、ヤシガラ(PKS:Palm Kernel Shell)、麦藁、稲藁などの農業廃材、繊維素等の有機性廃棄物でもよいが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
本実施の形態では上記空気取入口53を介して炭化物からなる固体燃料52を筺体51内に収容し、また、取り出すが、これに限らず炭化物からなる固体燃料52を収容等するための専用の開口及びこの開口を閉鎖するための扉を筺体51に設けてもよい。
炭化物からなる固体燃料52が燃焼することで生じるガスは燃焼ガス排出口54から外部に排出される。なお、炭化物からなる固体燃料52の燃焼により発生したタール等を外部に排出するためのドレンを筺体51に設けてもよい。
【００１４】
次に、バイオトイレ1の使用方法について説明する。
利用者は便槽10内に予め微生物の担持基材101を入れておき、便槽10内に一定量の排泄物100が蓄積されたタイミングで、燃焼状態の炭化物からなる固体燃料52を筺体51内に入れる。
炭化物からなる固体燃料52の燃焼熱で便槽10を外側から加温しながら、利用者は手動でハンドル43を回すことで撹拌棒42をシャフト41回りに回転させ、排泄物100と微生物の担持基材101とを撹拌する。炭化物からなる固体燃料52の燃焼に必要な空気（酸素）は空気取入口53から筺体51内に供給される。少量の固体燃料で長時間燃焼させるには空気の供給量を少量に絞るのが好ましい。
便槽10が加温されることで好気性微生物が活発化するため、排泄物100の分解処理が促進されると共に、排泄物100に含まれる水分の蒸発が促進される。蒸発した水分は通気性を有する上蓋30を通過して外部に排出される。
時間が経過するにつれ排泄物100と微生物の担持基材101の混合物が乾燥しはじめ、最終的には微細な固体（粉体）が残渣物として便槽10内に残る。残渣物を堆肥や土壌改良材として利用してもよい。
なお、利用者は適当な間隔を空けてハンドル43を回せばよく、ハンドル43を回し続ける必要はない。
また、燃焼ガス排出口54から外部に排出された燃焼ガスで水や空気を温めて暖房の用に供することにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、電力を使用せずに長期間安定して使用できるバイオトイレに関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００１６】
1 バイオトイレ
10 便槽
11 上部開口
20 便座
30 上蓋
31 開口
32 布
40 撹拌手段
41 シャフト
42 撹拌棒
43 ハンドル
50 加温手段
51 筺体
52 炭化物からなる固体燃料
53 空気取入口
54 燃焼ガス排出口
100 排泄物
101 微生物の担持基材
【図１】
2019013370.tif 000003