(57)【要約】【課題】解決しようとする問題点の１は、糞便と尿が混合状態になることにより発生する悪臭を抑制することである。解決しようとする問題点の２は、糞便と尿をそれぞれ別々に処理することによって分解効率を上げ、かつ装置を軽量化し、小型で可搬式の、しかも長期間使用できるポータブルトイレを提供することである。【解決手段】排泄と同時に糞便と尿を分離して回収することにより、糞便と尿が混在することによる化学的変化で発生する悪臭を抑制する。また、固形物と水分をそれぞれ別々に処理することで、生分解に必要な人工土壌の量を減らし分解効率を向上させることができる。さらに、固形物のみの処理であれば多量の水分を含まずにすむため攪拌対象の重量が著しく軽減される。従って、手動による攪拌方式や振動攪拌方式などエネルギー効率の良い攪拌手段を有効にできる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の主要部分を、便座と尿回収容器と微生物分解槽と水分排出口と水分回収容器によって構成し、排泄と同時に、糞便は微生物分解槽に回収して微生物分解させ、尿は尿回収容器を経由して水分回収容器に集めて廃棄する装置及びシステム。並びに微生物分解槽から排出される水分は水分回収容器に集めて廃棄する装置及びシステム。
【請求項２】
請求項１の装置及びシステムに関し、微生物分解槽から排出される水分を水分回収容器に集めて廃棄する装置及びその方法。
【請求項３】
請求項１の装置及びシステムに関し、微生物分解槽内を攪拌する手段として、手動回転を用いる装置及びその方法。
【請求項４】
請求項１の装置及びシステムに関し、微生物分解槽内を攪拌する手段として、振動式攪拌を用いる装置及びその方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、汚物を微生物分解する可搬式トイレに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
汚物や生ゴミなどの有機廃棄物を処理する方法として、オガ屑や木片チップなどの粉体化木質材料を人工土壌として使用し、自然界の微生物によって生分解させる技術が知られている。
大型の固定据付型のバイオトイレは既に富士山頂などで使用され効果を挙げている。また、生ゴミ処理機の分野でも大量の粉体化木質材料を使用するものが実用化されており、自然界の微生物による廃棄物処理は環境に優しい安全な方法として定着してきたといってもよい。さらに、近年、高齢化社会の到来に伴い、足の不自由な在宅介護老人のためのポータブルトイレの需要が高まるにつれ、処理に手間や嫌悪感の伴わない微生物分解の技術を応用したバイオトイレ製品が開発されてきた。
【０００３】
しかし、生ゴミと異なり、排泄物の場合は容積、重量の大部分が水分（尿）であるため、過剰な水分を吸収させるために大量の粉体化木質材料を必要とし、そのためトイレの小型化には大きな障害があった。一般に糞便と尿の量は普通の大人で１日それぞれ約３００ｇと約１．５リットルといわれている。また、尿はそれ自体では臭気はさほどではないが、尿に含まれる尿素は固形物（糞便）中の酵素の作用によりアンモニアに変化し、猛烈な悪臭を発する。ところが従来の技術では糞便と尿を混合させた状態で処理しているため悪臭の問題が充分には解決できず、水分除去及び脱臭のための装置の開発に精力と費用を費やしているのが現状である。従来の技術としては、糞便と尿を一旦混合して回収しその後分離させたり、或いは排泄時に分離回収しても、それぞれをそのまま廃棄するという方法はいくつかの事例が挙げられる。
【０００４】
糞便と尿をそのままの状態で廃棄することは、汚物溜めオマルの処理清掃と、不便さや不快さの点で大差なく、また、混合回収型では汚物と人工土壌を攪拌するための装置が複雑になり、装置の重量を軽減できなかった。さらに、特に室内では臭気の問題が残り、実用面で問題があった。
【０００５】
さらに、ポータブルトイレの別の用途として、常設トイレが使えない場合の非常用としての役割が期待されるが、現状の技術によるものでは、長期間使用できない、電源が必要である、大きすぎるなど、使用上の制約があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点の１は、糞便と尿が混合状態になることにより発生する悪臭を抑制することである。解決しようとする問題点の２は、糞便と尿をそれぞれ別々に処理することによって分解効率を上げ、かつ装置を軽量化し、小型で可搬式の、しかも長期間使用できるポータブルトイレを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排泄と同時に糞便と尿を分離して回収することにより、糞便と尿が混在することによる化学的変化で発生する悪臭を抑制する。また、固形物と水分をそれぞれ別々に処理することで、生分解に必要な人工土壌の量を減らし分解効率を向上させることができることを主要な特徴とする。さらに、固形物のみの処理であれば多量の水分を含まずにすむため攪拌対象の重量が著しく軽減される。
従って、手動による攪拌方式や振動攪拌方式などエネルギー効率の良い攪拌手段を有効にできることも主要な特徴である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、装置の主要部分を、便座、尿回収容器、微生物分解槽、水分排出口、水分回収容器によって構成し、最終的に廃棄物が水分のみとなるように機能させることにより目的を実現した。また、糞便と尿が混合すると悪臭の原因となるが、水道水などの真水であれば糞便及び人工土壌に混ざると微生物の働きを活性化させるのに効果があり、かえって望ましい。このことは、排便後の肛門部洗浄のための洗浄水をも使用できることを意味し、トイレとしての機能をさらに向上させることに寄与している。ここで使われた洗浄水は水分排出口から水分回収トレイに回収され最終廃棄物となる。
人工土壌としては、オガ屑、木片チップなどの粉体化木質材料、籾殻、藁、木の葉などの有機物系物質の他、セラミック粒などの無機系物質も有効である。微生物としては、主として枯草菌と呼ばれるバチルスサブチルスなどの自然界の土壌菌を使用すれば環境に優しく安全である。最終的に廃棄物となる尿及び水分は、ユーカリ油などで消臭し処理する。廃棄処理の方法としては、ポリマー系の吸水剤に吸水させて廃棄する、或いは、水分回収容器に蒸発器を付け蒸発させる、或いは、ポンプで別タンクに汲み取り廃棄する、などが選択できるが、いずれも水分だけの処理であるから作業は著しく簡単である。
人工土壌に混入した糞便は、微生物の働きでほとんど水と炭酸ガスに分解される。ポータブルトイレとして許容できる量の人工土壌を例えば１２リットルとしても、実験では２ｋｇ以上の糞便を１日に分解できる。これは普通の大人１日分を５００ｇ（固形物のみ）としても４人分に相当するので、個人用パーソナルトイレとしては充分使用に耐えるといえる。
【０００９】
【実施例】
本発明の実施例１を図１及び図２で説明する。便座（４０）は一般に人体に合わせた寸法（開口部の前後長さ約３０ｃｍ）で、中央に開口部を有する円環状のものである。便座の開口部の前方（図面右側）に尿回収容器（１０）が、また、開口部の後方に微生物分解槽（２０）を配置し、便座のほぼ中央位置に、尿回収容器（１０）と微生物分解槽（２０）の境界が位置するようにそれぞれ配置する。尿回収容器（１０）と微生物分解槽（２０）の合体部の開口部は便座（４０）の開口部と同一面で重なる。本装置の使用者が図面に向かって右向きの姿勢で便座（４０）に腰掛け排泄すると、大小の排泄器の位置関係から、糞便は（Ａ）の方向に落下し、尿は概ね（Ｂ）の方向に放出される。性差や体格により（Ｂ）の方向は若干異なるかも知れないが、尿回収容器（１０）は尿の大部分（９０％程度）が回収できれば実用上問題なく、尿の一部が微生物分解槽（２０）に落下しても差し支えない。また、尿回収容器（１０）と微生物分解槽（２０）の境界にあって尿回収容器（１０）の一部を形成する透過隔壁部分（１２）は網状或いは多数の小孔を穿った平板形状であり、水分を透過するので（Ｂ）方向がずれる場合でも大部分の尿を尿回収容器（１０）に導入することができる。尿は尿回収容器（１０）にいったん流れ込むが、（Ｃ）が示すように尿排出口（１１）を経由して水分回収容器（３０）に溜まる。一方糞便の方は微生物分解槽（２０）に満たした人工土壌（６０）の上に落下する。その後、排泄を済ませた使用者又は他の人が手動回転レバー（５０）を回転させると、手動回転レバーに直結した攪拌シャフト（２１）、攪拌羽根ステー（２３）及び螺旋型攪拌羽根（２２）が一体となって回転し槽内を攪拌する。この作動により糞便は人工土壌に混入して微生物の作用により生分解が開始される。少なくとも大人１人１日分の糞便は２４時間で水と炭酸ガス分解され、分解により生じた水分は（Ｄ）が示すように水分排出口（２４）を経由して水分回収容器（３０）に溜まる。そして、最終的に水分回収容器（３０）の水分を廃棄処理すればシステムの流れが完結する。実施例１では非常時や電源を得られない場所での用途に有効である。
【００１０】
本発明の実施例２を図３及び図４で説明する。使用方法及び使用の効果は前述実施例１と同様であるが、使用後の攪拌手段として手動回転レバーによる回転ではなく、電動モーター（５１）を使用する点が異なる。電動モーターは低速（毎分６０回転程度）で３０秒程回転させれば効果がある。このとき反転を行うと攪拌効果が上がる。実施例２では攪拌が自動で行われるのでケアの困難な介護用に有効である。
【００１１】
本発明の実施例３を図５及び図６で説明する。実施例３の場合は装置のうち微生物分解槽として、攪拌シャフト（２１）と攪拌羽根ステー（２３）及び螺旋型攪拌羽根（２２）ではなく振動式微生物分解槽（５３）を使用する。使用方法及び使用の効果は前述実施例２と同様であるが、攪拌手段として回転攪拌ではなく、振動バイブレータ（５２）による振動攪拌を使用する点が異なる。振動攪拌による攪拌方法は槽内に攪拌のための回転部分がなく装置が極めてシンプルに構成できる。振動バイブレータは毎分１２００回転程度で攪拌効果がある。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の装置は排泄物の糞便と尿を排便と同時に分離して回収し、それぞれ別々の方法で処理することにより、悪臭の発生を抑制することができる。また、固形物（糞便）は比較的少量の人工土壌で微生物分解させて「消滅」させ、尿は水分として簡単に廃棄できるという利点がある。また装置がシンプルかつ軽量なので、手動による攪拌が可能となり、電源の供給ができない非常災害時やアウトドアレジャーでも使用することができる。振動攪拌方式によればさらに小型化が可能となり、室内用のみならず車両搭載用ポータブルトイレなどの用途が広がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、一部を切り欠いた正面からの説明図である。（実施例１）
【図２】本発明の、平面図である。（実施例１）
【図３】本発明の、一部を切り欠いた正面からの説明図である。（実施例２）
【図４】本発明の、平面図である。（実施例２）
【図５】本発明の、一部を切り欠いた正面からの説明図である。（実施例３）
【図６】本発明の、平面図である。（実施例３）
【符号の説明】
１０  尿回収容器
１１  尿排出口
１２  透過隔壁部分
２０  微生物分解槽
２１  攪拌シャフト
２２  螺旋型攪拌羽根
２３  攪拌羽根ステー
２４  水分排出口
３０  水分回収容器
４０  便座
５０  手動回転レバー
５１  電動モーター
５２  振動バイブレータ
５３  振動式微生物分解槽
５４  水分排出口
６０  人工土壌
Ａ    糞便排出方向を示す
Ｂ    尿排出方向を示す
Ｃ    尿の流れる経路を示す
Ｄ    微生物分解槽や振動式微生物分解槽に溜まった水分の排出方向を示す
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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