(57)【要約】【課題】簡単な装置構成により低コストを図りつつ、バクテリアの動きを活性化して、糞から生成された肥料の品質の向上を図る。【解決手段】バイオトイレ１は、小便器３と便器４とにより糞尿分離部２を構成し、この糞尿分離部２で分離された糞をバイオ処理部５に収容し、生物分解する。また、バイオ処理部５に尿散布装置８を併設し、尿収容タンク７に収容した尿を処理タンク５０内部に誘導して、この尿を処理タンク５０内部の糞に噴霧状にして散布する。【選択図】  図１
2004230007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糞尿を収容して微生物により生物分解するバイオトイレにおいて、
糞と尿とを分離する糞尿分離部と、
前記糞尿分離部により分離された糞を生物分解するバイオ処理部とを備えたことを特徴とするバイオトイレ。
【請求項２】
糞尿分離部により分離された尿を収容する尿収容部が併設される請求項１に記載のバイオトイレ。
【請求項３】
糞尿分離部により分離された尿をバイオ処理部の糞に噴霧状にして散布する尿散布装置が併設される請求項１又は２に記載のバイオトイレ。
【請求項４】
液体をバイオ処理部の糞に噴霧状にして散布する液体散布装置が併設される請求項１乃至３のいずれかに記載のバイオトイレ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糞尿を生物分解するバイオトイレに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバイオトイレは、トイレ室に配設された便器と、トイレ室の下方に設置され、便器から排出された糞尿が収容され、生物分解される生物分解部とにより構成されている。生物分解部にはモータ駆動の撹拌装置が設置され、バクテリアがおが屑などとともに投入されて、この生物分解部内で糞尿とバクテリアが撹拌されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。このバイオ処理により糞尿が肥料として再生される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６１５７２号公報（第３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバイオトイレでは、便器に放出された糞、尿がいずれも生物分解部に直接収容されるため、人間の１日の通常の排尿回数が排便回数に比べて多いことから、生物分解部には糞の量よりも尿の量が増大し、その結果、バクテリアの活発な動きが得られず、品質の高い肥料を生成することができないという問題がある。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のバイオトイレにおいて、簡単な装置構成により低コストを図りつつ、バクテリアの動きを活性化して、糞から生成された肥料の品質を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のバイオトイレは、糞尿を収容して微生物により生物分解するバイオトイレにおいて、糞と尿とを分離する糞尿分離部と、この糞尿分離部により分離された糞を生物分解するバイオ処理部とを備えたものである。
この構成により、糞と尿とを分離して、尿による水分量を調整した状態で、糞を生物分解するので、バクテリアの活発な動きが得られて、良好なバイオ処理が行われ、また糞の蒸発効果が上がり、その結果、高品質の肥料を生成することができる。
また、装置の構成上、糞と尿とを分離して糞をバイオ処理部に収容すればよく、複雑な装置を必要とすることがなく、全体としてコストの低減を図ることができる。
【０００６】
本発明はまた、次のように具体化される。
第１に、糞尿分離部により分離された尿を収容する尿収容部が併設される。
これにより、尿を一括して排出したり、再利用する場合に一括して処理したりすることができる。
第２に、糞尿分離部により分離された尿をバイオ処理部の糞に噴霧状にして散布する尿散布装置が併設される。
これにより、バイオ処理中の糞に適度の水分量（つまり湿り気）を付与することができ、糞から生成された肥料の品質をさらに高めることができる。
第３に、液体をバイオ処理部の糞に噴霧状にして散布する液体散布装置が併設される。
これにより、バイオ処理中の糞に適量の液体（例えば、水、液体肥料など）を付与することができ、糞から生成された肥料の品質をさらに高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５に、本発明の一実施の形態を示している。図１において、バイオトイレは、トイレ室（図示省略）に設置され、糞と尿とを分離する糞尿分離部２を構成する複数の便器３（図５参照）、４と、トイレ室の下方に設置されたバイオ処理部５とを備えている。
【０００８】
複数の便器３、４は、男性用の小便専用の便器３（以下、単に小便器３という。）と、男女兼用又は男性用若しくは女性用の小大便兼用の便器４（以下、単に便器４という。）が用意されている。小便器３は、図５に示すように、トイレ室の壁面に固定され、その下部排出口３０に尿収容タンク７が接続されている。この小便器３によりここで放出された尿は尿収容タンク７に溜められて、バイオ処理部５に直接流入されることがない。なお、この小便器３の尿の受け面の上部は排気口３１になっていて、排気ダクト９に接続されている。また、この排気口３１の排気路３２上と排出口３０の上下にそれぞれ、複数のチップトレー３３が重層状に配置され、これらのチップトレー３３に消臭剤として杉の木のチップ３４が収納されて、尿の消臭部３５が形成されている。これらの消臭部３５により小便器３及び尿収容タンク６から発生するアンモニア臭が消臭されるようになっている。一方、便器４は、洋式でも和式でもよく、図１に概略的に示すように、トイレ室に囲いで仕切られた区画の床上に設置され、バイオ処理部５に直結されている。
このようにして糞尿分離部２は、小便器３と、便器４とにより構成される。
【０００９】
バイオ処理部５は、図１に示すように、箱型の処理タンク５０からなり、この処理タンク５０に、微生物がおが屑と共に収納され、またこれら微生物とおが屑と糞とを撹拌するための撹拌装置６、さらに糞に尿を噴霧状にして散布する尿散布装置８が設置されている。
【００１０】
処理タンク５０は、既述のとおり全体が箱型に形成され、図３に示すように、その内部は、特に底面と両側面との接合部が後述する撹拌部材６０の回転軌跡に対応する曲面状に形成されている。また、処理タンク５０の上面には、図１に示すように、既述の便器４が取り付けられる取付口５１や、内部を通気するための排気口５２、内部を点検するための点検口５３などが形成されている。なお、処理タンク５０の容量（撹拌容量）はトイレ室の規模に応じて種々に設定される。
【００１１】
処理タンク５０の内部に収納する微生物は糞の分解に一般に用いられるものから適宜選定され、ここでは中温性のバクテリアが使用されている。また、処理タンク５０に敷き詰めるおが屑は杉チップ（杉の木のチップ）や椰子の樹皮に代えることができる。
【００１２】
撹拌装置６は、複数の撹拌部材６０を有する２軸６１と、これらの軸６１を回転駆動する駆動部６４とにより構成されている。２軸６１はそれぞれ、図１に示すように、処理タンク５０の一端面と他端面との間に軸受を介して回転可能に架け渡されて、処理タンク５０内部にその長手方向に向けて平行に挿通されている。各撹拌羽根６０は撹拌棒６２と撹拌羽根６３とからなり、撹拌棒６２が各軸６１の軸方向に所定の間隔で、かつ軸周り方向９０度間隔に取り付けられ、この撹拌棒６２の先端に撹拌羽根６３が撹拌に適した角度を付けて取り付けられている。駆動部６４は、図２乃至図４に示すように、ギヤードモータ６５、一対のスプロケット６６、６７、チェーン６８、チェーンテンショナ６９などにより構成されている。図１又は図４に示すように、ギヤードモータ６５は、処理タンク５０の上面の一端側角部付近に固定され、その回転軸６５１が処理タンク５０の上面から一端側に突出されている。図２又は図４に示すように、一対のスプロケット６６、６７は、処理タンク５０の一端面上で各軸６１に取り付けられ、チェーンテンショナ６９は、処理タンク５０の一端面上でギヤードモータ６５と一方のスプロケット６７との間に取り付けられている。チェーン６８は、ギヤードモータ６５の回転軸６５１と一対のスプロケット６６、６７との間に、チェーンテンショナ６９を介して巻き掛けられている。なお、この撹拌装置６の場合、撹拌効果を上げるために、２軸にしているが、処理タンク５０の容量に応じて、１軸、あるいは３軸以上に適宜変更される。
【００１３】
尿散布装置８は、図１に概略的に示すように、既述の尿収容タンク７内に収容された尿を誘導する誘導管８０と、尿を噴霧状に散布する散布器８１と、散布器８１を駆動する駆動部８２とにより構成されている。なお、散布器８１は、処理タンク５０内部に行き渡る糞全体に散布可能に、処理タンク５０の大きさに応じて処理タンク５０内部に１箇所又は複数箇所に設置される。
【００１４】
次に、このバイオトイレ１の動作について説明する。このバイオトイレ１では、通常、小便器３に放出された尿は、尿収容タンク７に収容され、便器４に放出された糞尿は、直接、バイオ処理部５の処理タンク５０内に収容され、生物分解される。
【００１５】
すなわち、小便器３に排出された尿は、その排出口３０から尿収容タンク７に収容され、バイオ処理部５の処理タンク５０に流入されない。また、便器４に放出された糞尿は、直接、バイオ処理部５の処理タンク５０へ排出され、収容される。糞尿が処理タンク５０にある程度溜められると、撹拌装置６が駆動部６４により作動され、複数の撹拌部材６０の回転により、糞尿がおが屑、バクテリアと共に撹拌される。ギヤードモータ６５の一定時間毎の正逆転運転により、これら糞尿、おが屑、バクテリアは効果的に混ざり合い、処理タンク５０内部に万遍なく行き渡っていく。そして、必要に応じて、尿散布装置８が駆動され、尿収容タンク７内に溜められた尿が処理タンク５０内部へ誘導されて、この尿が処理タンク５０内部の散布器８１から糞の上に噴霧状にして散布され、糞にある程度の湿り気が付与される。このようにしてバクテリアに活発な動きが誘発されて、糞が有効に生物分解されていく。バイオ処理部５の処理タンク５０に糞が滞積される毎に、同様の動作が繰り返され、その結果、糞が顆粒状に変化して、高品質の肥料として生成される。なお、この顆粒状の肥料は、処理タンク５０からバキュームにより取り出され、同時に袋詰めされる。
【００１６】
このように上記実施の形態によれば、バイオトイレ１は、小便器３と便器４とにより糞尿分離部２を構成し、この糞尿分離部２で分離された糞をバイオ処理部５で生物分解するので、バイオ処理部５内の尿の（水分）量が調整され、この環境の中でバクテリアの動きが活発になり、良好なバイオ処理を行うことができ、さらに糞の蒸発効果も上がって、高品質の肥料を生成することができる。
また、この糞と尿の分離処理により、糞の（生物）分解能力が上がり、バイオ処理に要する時間を短くすることができ、バイオ処理後の肥料の取り出しを効率良く行うことで、処理タンク５０の容量以上の処理能力を発揮することもできる。
また、装置の構成上も、小便器３と尿収容タンク７とを設けて、尿をバイオ処理部５の処理タンク５０に排出しないようにするだけなので、複雑な装置を必要とすることがなく、全体としてコストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、小便器３に尿収容タンク７を連結したことにより、尿を一括して排出したり、再利用する場合に一括して処理したりすることもできる。
さらに、バイオ処理部５に尿散布装置８を併設し、尿収容タンク７に収容した尿を処理タンク５０内部に誘導して、この尿を処理タンク５０内部の糞に噴霧状にして散布するようにしたので、バイオ処理中の糞に適度の水分量、つまり程よい湿り気を付与することができ、糞から生成する肥料の品質をさらに高めることができる。
また、尿の処理についてみても、この尿が糞に噴霧状にして散布されることにより、蒸発による廃棄効果が高められ、尿収容タンク７から尿を汲み出す作業の回数を大幅に減らすことができる。
なお、この実施の形態における上記便器４の構造では、この便器４に糞と共に放出された尿、及び女性の排尿はバイオ処理部５の処理タンク５０へ排出される。しかし、小便器３に放出された尿は分離されるので、糞を処理する条件は大幅に向上せしめられる。また、便器４を男女兼用としたのでは尿が多過ぎて充分に良好な条件が得られないときは、男子用トイレと女子用トイレを明確に分け、女子用トイレの糞尿はバイオ処理に使わないようにすることも可能である。或いは別の方法として、女子用トイレの糞尿は必要な分だけ男子用トイレの処理タンク５０へ混入させるという方法を採用してもよい。
【００１８】
このバイオトイレ１を、海や山などの行楽地の常設トイレとして、また工事現場などの仮設トイレとして屋外に設置したり、釣り舟その他の船などに据え付けたりすることにより、糞の再資源化を図るとともに環境の保全に寄与することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、糞尿分離部２を小便器３と便器４とにより構成しているが、図６に示すように、便器４に小便排出口４１と大便排出口４２とを併設し、小便排出口４１を図示されない小便排出管により最終排出路又は尿収容タンク７に連結し、大便排出口４２をバイオ処理部５に直結するようにしてもよい。  このようにして糞尿分離部２を、小便器３、便器４の小便排出口４１と、便器４の大便排出口４２とにより構成することにより、糞と尿とを略完全に分けることができる。すなわち、小便器３に排出された尿は、その排出口３０から尿収容タンク７に収容され、バイオ処理部５の処理タンク５０に流入されることがない。また、便器４に放出された尿は、その小便排出口４１から排出路へ排出され、バイオ処理部５の処理タンク５０に流入されることがない。なお、この小便排出口４１が尿収容タンク７に連結されている場合は、小便器３と同様に、尿は尿収容タンク７に溜められる。そして、便器４に放出された糞は、大便排出口４２を通じて、直接、バイオ処理部５の処理タンク５０へ排出され、収容される。
このようにして分けられた糞は、既述のとおり、撹拌装置６により、おが屑、バクテリアと共に撹拌され、この糞に、必要に応じて、尿散布装置８により、尿収容タンク７内の尿が噴霧状にして散布される。
このようにしても、バイオ処理部５内の尿の（水分）量が調整され、この環境の中でバクテリアの動きが活発になり、良好なバイオ処理を行うことができ、さらに糞の蒸発効果も上がって、高品質の肥料を生成することができるほか、上記実施の形態と同様に作用効果を奏することができる。なお、この場合も、小便器３に尿収容タンク７を接続し、便器４に小便排出口４１を設けて最終排出路又は尿収容タンク７に接続して、尿をバイオ処理部５の処理タンク５０に排出しないようにするだけなので、複雑な装置を必要とすることがなく、全体としてコストの低減を図ることができる。
また、便器３、４に通常の便器を用い、便器３、４とバイオ処理部５との間に、又はバイオ処理部５内部に糞と尿とを機械的に分離する分離装置を設置して糞と尿を分けるようにしてもよい。この場合、設備コストの分だけコストが上昇せざるを得ない。
また、上記実施の形態では、バイオ処理部５に尿散布装置８を併設しているが、この尿散布装置８に代えて、又はこの尿散布装置８に併設して、液体をバイオ処理部５の糞に噴霧状にして散布する液体散布装置を設置してもよい。この場合、液体に水や液体肥料など、糞のバイオ処理に有益な液体材料が用いられる。特に水には、水道水、雨水、河川や湖沼の水、又はこれらの排水などが利用される。また、水と液体肥料その他の液体材料や粉体肥料その他の粉体材料を混合して、利用してもよい。またさらに、バイオ処理部５に糞に粉体肥料などの粉体を散布する粉体散布装置を設置してもよい。
このようにすることにより、バイオ処理中の糞に適量の水、液体肥料などの液体や粉体肥料などの粉体を付与することができ、糞のバイオ処理を活性化して、生成された肥料の品質をさらに高めることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバイオトイレによれば、糞と尿とを分離し、尿による水分量を調整した状態で、糞を生物分解するので、簡単な装置構成により低コストを図りつつ、バクテリアの動きを活性化して、糞から生成する肥料の品質を著しく向上させることができ、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるバイオトイレの平面図
【図２】同バイオトイレの端面図
【図３】同バイオトイレの端面断面図
【図４】同バイオトイレの側面図
【図５】（ａ）同バイオトイレの糞尿分離部を構成する小便器の正面図
（ｂ）同バイオトイレの糞尿分離部を構成する小便器の側面図
【図６】同バイオトイレに備える便器の変更例を示す平面図
【符号の説明】
１  バイオトイレ
２  糞尿分離部
３  便器（小便器）
３０  排出口
３１  排気口
３２  排気路
３３  チップトレー
３４  杉の木のチップ
３５  消臭部
４  便器
４１  小便排出口
４２  大便排出口
５  バイオ処理部
５０  処理タンク
５１  取付口
５２  排気口
５３  点検口
６  撹拌装置
６０  撹拌部材
６１  軸
６２  撹拌棒
６３  撹拌羽根
６４  駆動部
６５  ギヤードモータ
６５１  回転軸
６６、６７  スプロケット
６８  チェーン
６９  チェーンテンショナ
７  尿収容タンク
８  尿散布装置
８０  誘導管
８１  散布器
８２  駆動部
９  排気ダクト
【図１】
2004230007.tif 000003
【図２】
2004230007.tif 000004
【図３】
2004230007.tif 000005
【図４】
2004230007.tif 000006
【図５】
2004230007.tif 000007
【図６】
2004230007.tif 000008