バイオ処理装置
【課題】 小型でメンテナンスが容易な水洗トイレで分離された主に固形物をバイオ処理する装置を提供する。
【解決手段】 実質的に密閉された空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、該外殻に設けられた処理後の屎尿等を排出する開口と、を含むバイオ処理装置において、前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【解決手段】 実質的に密閉された空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、該外殻に設けられた処理後の屎尿等を排出する開口と、を含むバイオ処理装置において、前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は屎尿等のバイオ処理装置に関し、さらに詳細には、トイレに用いるバイオ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年トイレ は、住宅では自家用浄化槽で浄化した後一般下水へ流す形式から公共下水道の整備によって本格的な水洗トイレ が普及している。一方、レジャーキャンプや屋外作業などにおいて、特別なメンテナンスを必要とする事もなく、糞尿（又は屎尿）をバイオ処理するトイレが開発されている（例えば、特許文献１から３）。この様な簡易トイレは、手軽に運搬できしかも携帯できる利点からレジャーボートや屋外作業などにおいて、多く使用される傾向にある。
【０００３】
一方、簡易型の水洗トイレでは、処理槽を複数設け、沈殿等により固液分離を行った後、液体成分を適宜処理して、更に水洗用の水として再利用している（例えば、特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０８５９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０４６０号公報
【特許文献３】特開２００１−２０４６５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２５７１３３号公報
【０００５】
しかしながら、バイオ処理する簡易トイレ等では、使用後の毎回水洗できるほどの洗浄水を使用することができず、また、簡易型の水洗トイレでは、屎尿等の処理装置が大きくなる欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような問題点に鑑みて、本発明では、トイレに用いられる小型の屎尿等のバイオ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に関する小型の屎尿等のバイオ処理装置は、バイオ処理槽を含むことができる。このようなバイオ処理装置においては、その空間（バイオ処理槽を含んでよい）内で、屎尿等の内容物を攪拌することができる。また、次のような水洗トイレに用いることができる。該水洗トイレは、例えば、便器と、便器から屎尿及び洗浄水を排出する該便器に接続された管と、該管の排出口に接続された分離ユニットと、該分離ユニットに接続されるバイオ処理槽を備えてよい。また、前記管は、管中の屎尿又は洗浄水を検出するセンサを含むことができる。前記分離ユニットは、前記管から排出された屎尿及び洗浄水の混合物を受け入れるチャンバーと、該チャンバーに入った屎尿及び洗浄水の混合物を主に液体及び主に固体に分離するフィルタと、該フィルタにより分離された主に固体を排出する第１の排出口と、該フィルタにより分離された主に液体を排出する第２の排出口を含むことができる。そして、トイレの使用により、水栓を開ければ、前記センサが屎尿又は洗浄水を検出し、信号を発し、この信号に応じて、前記チャンバーの容積を変化させることができる。
【０００８】
より具体的には、以下のものを提供する。
【０００９】
（１） 屎尿等を溜める所定の空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、を含むバイオ処理装置において、 前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【００１０】
（２） 前記攪拌手段は、回転軸を中心に回転することにより、該軸に沿って内容物が移動するように該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第1の回転片を備え、 前記第1の回転片による前記内容物の移動方向とは実質的に逆の向きに前記内容物を移動させる、該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第２の回転片を備え、 前記第1の回転片による移動は、前記第２の回転片による移動よりも、前記１の軸に近いところで実質的に行われることを特徴とする上記（１）記載のバイオ処理装置。
【００１１】
ここで、攪拌手段は、攪拌装置を含んでよく、攪拌片を含むことができ、この攪拌片は、回転翼、回転片等を含むことができる。また、回転翼や回転片は、必ずしも１回転しなければならないわけではなく、数度の回転であってもよい。回転軸も同様に１回転（すなわち３６０度）しなければならないわけではない。
【００１２】
（３） 前記第1の回転片は、前記回転軸から所定の長さの第1のロッドにより固定され、 前記第2の回転片は、前記回転軸から前記第1のロッドよりも長い第２のロッドにより固定されていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載のバイオ処理装置。
【００１３】
（４） 前記第1の回転片は、回転翼の一部であることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１４】
（５） 前記第２の回転片は、回転翼の一部であることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１５】
（６） 前記第１又は第2の回転片の斜角が、可変となっていることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１６】
（７） 前記第1及び第2の回転片は、それぞれ同じ方向に回転駆動されることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１７】
（８） 前記外殻は実質的に水平に配置された円筒形状を有し、 前記攪拌手段は、該円筒形状の円筒軸に沿って、内径側で前記内容物を移動させる小径攪拌手段と、該円筒軸に沿って、大径側で前記内容物を移動させる大径攪拌手段とを含むことを特徴とする上記（１）に記載のバイオ処理装置。
【００１８】
（９） 前記攪拌手段は、前記円筒軸に対してそれぞれ所定の斜角を有する少なくとも２種類の攪拌板を含むことを特徴とする上記（８）に記載のバイオ処理装置。
【００１９】
（１０） 前記攪拌手段は、リボンスクリューの少なくとも一部を含むことを特徴とする上記（１）から（９）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２０】
（１１） 前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、 前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ同一の方向に回転されることを特徴とする上記（１）から（１０）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２１】
（１２） 前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、 前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ異なる方向に回転されることを特徴とする上記（１）から（１０）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２２】
（１３） 屎尿等を投入する前記開口は、固形物及び液状物を分離する分離ユニットの主に固形物の排出口に接続されることを特徴とする上記（１）から（１２）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２３】
（１４） 更に、メンテナンス用の開口部を開閉可能な蓋と共に設けることを特徴とする上記（１）から（１３）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２４】
（１５） 上記（１）から（１４）のいずれかに記載のバイオ処理装置を備える水洗トイレ。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、小型でメンテナンスが容易なバイオ処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施例について、図面に基づいてより詳しく説明する。
【００２７】
図１は、本発明の１つの実施例である屎尿等の処理をバイオ技術によって行うバイオ処理装置１５０の概観を示す斜視図である。このバイオ処理は、例えば、微生物等を利用して、効率よく屎尿等を分解し、二酸化炭素や水等に変換するものであってよい。微生物等には、遺伝子を組み替えられたものを含むことができる。
【００２８】
バイオ処理装置１５０は、円筒形の外殻１５２により概形が形成され、その内容物が実質的に密閉状態（但し、密封状態ではなく、空気等のガス、水蒸気等の出入りは可能）に置かれることができる。この外殻１５２には、トイレ等からの屎尿等を受ける開口１５４を上方に有する導入管１５６が、横に寝た円筒形の外殻１５２の上方側部に設けられている。円筒形の外殻１５２の上部中央には、バイオ処理装置１５０のメンテナンス及び／又は屎尿等の処理後の残渣の排出のための開口１６８が設けられており、該開口１６８には、上方に開けることができるドア１７０がヒンジ部により回動可能に備えられている。ドア１７０の図中上端近傍には、ハンドル１７２が取り付けられており、ドア１７０の開閉を容易にしている。
【００２９】
円筒形の外殻１５２の手前側の端部には、軸１６６に結合されたプーリー１５８が回転可能に備えられている。この軸１６６は、後に述べる攪拌手段を駆動する駆動軸となる。プーリー１５８に並んで配置されるプーリー１６０は、Ｖベルト１６２によりモータ１６４からの回転力をプーリー１５８に伝える。
【００３０】
図２から４は、バイオ処理装置１５０の上面図（図２）、正面図（図３）、側面図（図４）を模式的に示す。これらの図では、外殻１５２の中にある攪拌手段１７４、１７６等が破線で示されている。軸１６６は、円筒の中心軸に沿って設けられており、複数のボルト１８２で止められた両端面のフランジ部により、軸受けされている。軸１６６に結合されたプーリー１５８は、Ｖベルト１６２により駆動され、所定の速度で回転し、外殻内に延びる同軸１６６に固定されたリボンスクリュー１７２、１７４を同一の方向に回転駆動する。リボンスクリュー１７２、１７４は、それぞれ逆向きに所定の角度で傾斜している回転翼を持っているので、同一の方向に回転しても、内容物を移動させる向きは逆になるのである。このようにして、円筒形の外殻１５２の内容物は、円筒軸１６６に沿って逆向きの方向に押されることになり、内容物が循環しつつ、比較的均一に攪拌される。
【００３１】
このときの所定の角度は、内容物が効率的に移動できる角度であり、回転速度、内容物の粘度等、種々の条件で決定される。所定の角度は、中心軸に対して０度よりも大きく９０度よりも小さいものである。
【００３２】
モータ１６４は、モータマウント板１６５に固定され、モータマウント板１６５は、円筒形の外殻１５２の右側端面のフランジ部に固定される側面板１６７によりＴ字型に固定される。円筒形の外殻１５２の下部には、バイオ処理装置１５０を容易に移動できるようにキャスタ１８０が設けられている。
【００３３】
側面図（図４）において、導入管１５６の軸が水平面との間になす角は、１０度から９０度が好ましく、より好ましくは、２０度から８０度であり、更に好ましくは、２５度から７０度である。ここでは、３５度としている。
【００３４】
次に、バイオ処理装置１５０の操作について説明する。バイオ処理装置には、あらかじめ準備された微生物が所定量投入されており、バイオ処理が行われる。このような微生物としては、土壌菌等が用いられる。一般に土壌菌といわれているものは細菌、放線菌、糸状菌の３つをいい、これらは三大微生物と呼ばれている。細菌は直径１ミクロン前後、長さ１〜８ミクロンの単細胞生物で、二つに分裂して増殖する。細胞核は核膜、及び、呼吸やエネルギー生産に関与するミトコンドリアを持たない原始的な構造を持っている。細菌は、大まかに好気性細菌と嫌気性細菌に分かれ、主に用いるのは、好気性細菌が好ましい。植物遺体を分解するものの多くは好気性細菌であるが、土壌には破傷風菌や、食中毒で有名なボツリヌス菌など、毒素を持つ細菌も存在する。これらは無酸素下で発育する典型的な嫌気性細菌である。大腸菌も嫌気性細菌である。これらの菌には、それぞれの好適環境がある。好気性の有機栄養細菌が有機物を分解しはじめ、その放出エネルギーのために、内部が最高で摂氏60〜70度という高温になることがある。この環境では好熱性細菌だけが活動する。このような高温が続くと大腸菌は死滅し、悪玉の嫌気性細菌も生息できない。
【００３５】
このような菌は、一般に市販されており、例えば、株式会社ウィンテック研究所等から、このようなバイオ処理装置に好ましい土壌菌を入手することができる。通常このような菌は、おがくずのような炭化チップに混入されて市販されている。これらの菌は、最終的にはバイオ処理装置に入ったし尿等を、二酸化炭素、水、窒素等に分解し、大気中に放出する。水は、微生物の活動による熱及び／又はバイオ処理装置に取り付けられたヒータにより、水蒸気に変換され、大気中に放出される。従って、バイオ処理装置には、大気に開放された空気抜き開口を有することが、酸素の取り入れの観点からも、処理後のガスの放出という観点からも、より好ましい。
【００３６】
バイオ処理槽内は、上述するような攪拌手段により、かき混ぜられる。攪拌手段を駆動する回転軸１６６は、ゆっくりと回転し（０から１０ＲＰＭのうち適宜選択。可変も可。）、微生物が活動しやすいようにし尿等を攪拌する。この攪拌は、常時連続して行うこともできるが、断続的に行うことも可能である。常時連続して攪拌させると適当な酸素が入ることとなり、活動が活発化するが、一方、微生物が常時働き通しであり、いわゆる疲れにより、トータルとしての生産性が低下することもある。例えば、５分攪拌装置を駆動して、２０分間休む等とすることにより、全体としての生産性が向上する。
【００３７】
上述のバイオ処理装置は、バッチ式であるので、所定量以上は、処理できない。従って、トイレの利用を、所定の回数に制限する必要がある場合がある。また、微生物は、適度な水の存在と好ましい温度範囲（例えば、５℃から９０℃、より好ましくは、１５℃から７０℃、更により好ましくは、３５℃から４０℃である）に保持することが好ましい。そのため、上述するように、寒冷地ではヒータを備え、微生物の活動開始を促すようにすることがより好ましい。
【００３８】
水は、トイレの洗浄水等から多くの水が供給される。上述するように、固液分離装置により、約半分の水分が汚水処理槽へと分離される。このような量の水は、バイオ処理装置にとって好ましい。上述のように、分解された屎尿等は、窒素、水（水蒸気）、二酸化炭素等になりこの空気抜きの穴等から大気中に放出される。従って、バイオ処理装置内には、ほとんど何も残らなくなるのである。
【００３９】
しかしながら、微生物によって分解されなかった残渣は、ある程度溜まった段階で、メンテナンス用の開口１６８から排出する。一連のバイオサイクルを例示すると、次のようになる。３日に１回、又は１週間に１回程度のメンテナンスで十分なことが多い。
【００４０】
図５は、固液分離装置２２の底部開口２６が、対応する導入管１５６の開口１５４と結合するようすを、円筒形の外殻１５２の一部を切り出すことにより示している。この図では、便器等から排出される屎尿等が投入されるための配管は省略してある。固液分離装置２２は、フィルタ（図示せず）等により、主に液体及び主に固形物を分離し、主に液体を排出管３６へと排出し、主に固形物を開口２６から開口１５４へと、そして、導入管１５６を介して、バイオ処理装置１５０内に導入する（蓋２８は簡単のため、図示せず）。このとき、固液分離装置２２は、斜めに設置されているため、液体は重力により排出管３６へと排出され易く、好ましい量の液体を含む主に固形物が前記開口２６より、バイオ処理装置１５０へと落下するのである。
【００４１】
図６は、別の固液分離装置２２’’’を備えたバイオ処理装置１５０を側面視（一部断面視）で示している。便器等からの洗浄水を含む屎尿等が通る配水管１４は、フランジ１８ａにおいて、固液分離装置２２’’’へと導入する配管１９のフランジ１８ｂとフランジ接続される。前記屎尿等が固液分離装置２２’’’内に投入されると、フィルタ３０ａ、金属メッシュ３０ｂ、紙フィルタ３０ｃ、より細かい紙フィルタ３０ｄにより液体が分離され、排出管３６へと排出される。残った主に固形物（適正量の液体を含む）は、開口２６から導入管１５６を通って、バイオ処理装置１５０に投入される。尚、ここでは、簡単のため、蓋２８は図示しない。
【００４２】
図からわかるように固液分離装置２２’’’が適切な角度で設置されているため、金属メッシュやフィルタ等（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を適宜選択することにより、適切な量の液体を含む主に固形物が、バイオ処理装置１５０に入ることとなる。
【００４３】
図７は、別の実施例における、リボンスクリュー１９０ａ、１９２ａを模式的に示すものである。リボンスクリュー１９０ａは、大径のコアレスタイプのリボンスクリューであり、リボンスクリュー１９２ａは、小径のコアレスタイプのリボンスクリューである。両者は、円筒形の外殻１５２ａの軸に沿った大径軸１６６ａ及び小径軸１６７ａにそれぞれ端において固定されている。大径及び小径のリボンスクリューのねじりの向きが異なっているため、同一方向（例えば矢印Ｒ方向）に回した場合に、内容物が押される方向が異なる（例えば、小径側では、矢印１９２ｂの方向、大径側では、矢印１９０ｂの方向）。このようにして、バイオ処理装置１５０内で、循環的に攪拌が行われ、酸素が適宜供給されるので、バイオ処理が効率よく行われる。尚、ねじりの向きが逆の場合は、回転軸１６７ａと１６６ａを逆に回転させることにより、同様な効果をもたらすことが可能である。このときは、回転速度を内径と外径で異ならせることができる。
【００４４】
図８は、別の実施例におけるバイオ処理装置１５０の設置状況を示す略式断面図である。トイレ主要部は、トイレ本体１１及びその中にはめられる便器１２、該便器１２に接続される配水管１４、該配水管の途中に設けられるセンサ１６、及び該配水管１４の出口２０を空間２４’’’に設ける固液分離装置２３から構成される。センサ１６は、配水管１４内に、屎尿等があるかを検知することができる。固液分離装置２３は、２重ろ過フィルタ３０ｅが、空間２４’’’の排出管３６側に設けられ、液体を所定の浄化装置に導くために、排出管３６へと分離し排出する。
【００４５】
固液分離装置２３の底面には、開口２６及びスライド弁２８’が設けられ、スライド弁２８’の図中左右のスライドにより開口２６が開閉される。液体が排出管３６へと排出され、主に固形物（液体を含む）が残ったときに、スライド弁２８’が開き、主に固形物がバイオ処理装置１５０（より詳しくは、バイオタンク）に投入される。バイオ処理装置１５０には、円筒軸１６６が図中手前から奥へと延びており、攪拌手段であるリボンスクリュー１７４を回転させることにより、投入された主に固形物をバイオ処理する。
【００４６】
図９は、図８のバイオ処理装置１５０（より詳しくは、バイオタンク）を円筒軸に沿った面において見たものである。バイオ処理装置の外殻１５２は断面であるが、中の軸１６６及び攪拌手段であるリボンスクリュー１７４、１７６は、図８の側面視となっている。軸１６６には、小径のリボンスクリュー１７７が設けられ、大径のリボンスクリュー１７４、１７４とは異なる方向に内容物を押すことができる。
【００４７】
図１０は、トイレ主要部を含む、トイレシステム全体２００を図解する。トイレ主要部は、トイレ本体１１、及びそこに設置される便器１２、便器１２から屎尿や洗浄水等を排出するために、そこから下向きに延びる配水管１４、配水管１４中の排水等を検知するセンサ１６、配水管１４の端部に配置されるフランジ１８、このフランジで接続される固液分離装置２２から構成される。固液分離装置２２は、フィルタ３０及び奥壁３２により囲まれた空間を、奥壁３２の位置を同装置の前後に移動させることにより、拡大・縮小させることができる。即ち、屎尿や洗浄水等が投入されると、奥壁３２が前に移動し、囲まれた前記空間の容積を小さくする。蓋２８は閉じているため、前記空間の内圧が高くなり、フィルタ３０により容易に分離が行われる。このとき、フィルタ３０のみならず、奥壁３２にもフィルタを備えることができる。このようにして、円滑に固液分離を行う。
【００４８】
概ね、液体成分がフィルタ３０等から濾し出されたところ、蓋２８が開き、主に固形成分が固液分離装置２２から排出される。即ち、固液分離装置２２の下には、排出管３１が配置され、開口に備えられた蓋２８を開けることにより、バイオ処理装置１５０に該固形成分が投入される。バイオ処理装置１５０は、主に固体成分を受けるが、適量の水分も同時に受けることが好ましい。バイオ処理装置１５０内には、攪拌手段としての大径及び小径のリボンスクリュー及びが設けられ、それぞれ回転することにより内容物を攪拌する。固液分離装置２２で分離された液体は、排出管３６を通り、更に管３０２を経由して、バッファとしての貯留槽３０４に蓄えられる。
【００４９】
貯留槽３０４に一旦蓄えられた液体は、ポンプ３０６により最適量ずつ汲み上げられ、供給管３０８から、液体浄化装置３００へと投入される。この貯留槽３０４がなくてもよいことはいうまでもない。
【００５０】
液体浄化装置３００は、図中左側及び右側の２つのフィルタシークエンスによって構成されている。両者は、図中、くの字状若しくはジグザグにほぼ鉛直に延びる仕切り板によって仕切られている。左側が第1のフィルタシークエンスで、右側はそれに続く第2のフィルタシークエンスである。供給管３０８から投下された液体成分は、ほぼ水平に広がる上から順に第1、第2、第3、第4のフィルタによって濾される。第1のフィルタは第2のフィルタよりも目が粗いようになっている。このとき濾される液体成分は、かなりの量であると考えられる。
【００５１】
左側の一連のフィルタユニットからなるフィルタシークエンスで濾された液体は、ポンプ（図示せず）により再度汲み上げられ、同様に配管を通って、右側の一連のフィルタユニットからなるフィルタシークエンスで処理される。右側の処理済液は、配管３８０を通って、光触媒等による更なる浄化槽３９０へと導かれる。この浄化槽３９０で処理された液体は、ポンプ３９２により汲み上げられ、トイレ本体１１を洗浄する洗浄水のタンク４０２に投入される。
【００５２】
タンク４０２には、洗浄水を含む屎尿等の処理により減少した液体を補うための水のタンク４００が接続され、常時不足した水をタンク４０２に補うようにしている。タンク４０２の洗浄水は、バルブ４５０の開閉により、適宜、便器１２の洗浄用に用いられる。
【００５３】
図１１に、別の実施例のバイオ処理装置１５０の概観を示す。バイオ処理装置１５０は、円筒形の外殻１５２により概形が形成され、その内容物が実質的に密閉状態に置かれることができる。この外殻１５２には、トイレ等からの屎尿等を受ける開口１５４を上方に有する導入管１５６が、横に寝た円筒形の外殻１５２の上方側部に設けられている。円筒形の外殻１５２の上部中央には、バイオ処理装置１５０のメンテナンス及び／又は屎尿等の処理後の残渣の排出のための開口１６８が設けられており、図では、該開口１６８を閉じる蓋が取り除かれている。
【００５４】
円筒形の外殻１５２の手前側の端部には、軸１６６に結合されたギア１５８ａが回転可能に備えられている。この軸１６６は、後に述べる攪拌手段を駆動する駆動軸となる。ギア１５８ａに並んで配置されるギア１６０ａは、チェーン１６２ａによりモータ１６４からの回転力をギア１５８ａに伝える。
【００５５】
前記開口１６８から見えるように、軸１６６は、円筒の中心軸に沿って設けられており、両端面のフランジ部により、軸受けされている。軸１６６に結合されたギア１５８ａは、チェーン１６２ａにより駆動され、所定の速度で回転し、外殻内に延びる同軸１６６に固定された攪拌片１７４、１７７を回転駆動する。攪拌片１７４及び１７７とは同じ向きに回転駆動されるが、その傾き方が異なるため、バイオ処理槽内のし尿などの動きは逆向きにある。このようにして、円筒形の外殻１５２の内容物は、円筒軸１６６に沿って逆向きの方向に押されることになり、内容物が循環しつつ、比較的均一に攪拌される。尚、攪拌片１７４及び１７７は、それぞれリボンスクリューの一部であるとすることもできる。
【００５６】
モータ１６４は、モータマウント板１６５に固定され、モータマウント板１６５は、円筒形の外殻１５２の右側に配置され、左側の板１６７に保持されつつ、基板１６７ａにより固定される。
【００５７】
以上説明してきたように、本発明では、小型の屎尿のバイオ処理装置を提供する。これを適用することにより効率的に屎尿等を処理できる水洗トイレを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例のバイオ処理装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例のバイオ処理装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例のバイオ処理装置の正面図である。
【図４】本発明の実施例のバイオ処理装置の側面図である。
【図５】本発明の実施例のバイオ処理装置に固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図６】本発明の実施例のバイオ処理装置に別の種類の固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図７】本発明の実施例のバイオ処理装置において、別の種類のリボンスクリューを示す概略図である。
【図８】本発明の実施例のバイオ処理装置に別の種類の固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図９】図６のバイオ処理装置の一部断面視した側面図である。
【図１０】本発明の実施例のバイオ処理装置を用いた水洗トイレシステムを示す概略図である。
【図１１】本発明の別の実施例のバイオ処理装置を示す概略斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は屎尿等のバイオ処理装置に関し、さらに詳細には、トイレに用いるバイオ処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年トイレ は、住宅では自家用浄化槽で浄化した後一般下水へ流す形式から公共下水道の整備によって本格的な水洗トイレ が普及している。一方、レジャーキャンプや屋外作業などにおいて、特別なメンテナンスを必要とする事もなく、糞尿（又は屎尿）をバイオ処理するトイレが開発されている（例えば、特許文献１から３）。この様な簡易トイレは、手軽に運搬できしかも携帯できる利点からレジャーボートや屋外作業などにおいて、多く使用される傾向にある。
【０００３】
一方、簡易型の水洗トイレでは、処理槽を複数設け、沈殿等により固液分離を行った後、液体成分を適宜処理して、更に水洗用の水として再利用している（例えば、特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３０８５９９号公報
【特許文献２】特開２００１−１２０４６０号公報
【特許文献３】特開２００１−２０４６５１号公報
【特許文献４】特開２０００−２５７１３３号公報
【０００５】
しかしながら、バイオ処理する簡易トイレ等では、使用後の毎回水洗できるほどの洗浄水を使用することができず、また、簡易型の水洗トイレでは、屎尿等の処理装置が大きくなる欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような問題点に鑑みて、本発明では、トイレに用いられる小型の屎尿等のバイオ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に関する小型の屎尿等のバイオ処理装置は、バイオ処理槽を含むことができる。このようなバイオ処理装置においては、その空間（バイオ処理槽を含んでよい）内で、屎尿等の内容物を攪拌することができる。また、次のような水洗トイレに用いることができる。該水洗トイレは、例えば、便器と、便器から屎尿及び洗浄水を排出する該便器に接続された管と、該管の排出口に接続された分離ユニットと、該分離ユニットに接続されるバイオ処理槽を備えてよい。また、前記管は、管中の屎尿又は洗浄水を検出するセンサを含むことができる。前記分離ユニットは、前記管から排出された屎尿及び洗浄水の混合物を受け入れるチャンバーと、該チャンバーに入った屎尿及び洗浄水の混合物を主に液体及び主に固体に分離するフィルタと、該フィルタにより分離された主に固体を排出する第１の排出口と、該フィルタにより分離された主に液体を排出する第２の排出口を含むことができる。そして、トイレの使用により、水栓を開ければ、前記センサが屎尿又は洗浄水を検出し、信号を発し、この信号に応じて、前記チャンバーの容積を変化させることができる。
【０００８】
より具体的には、以下のものを提供する。
【０００９】
（１） 屎尿等を溜める所定の空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、を含むバイオ処理装置において、 前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【００１０】
（２） 前記攪拌手段は、回転軸を中心に回転することにより、該軸に沿って内容物が移動するように該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第1の回転片を備え、 前記第1の回転片による前記内容物の移動方向とは実質的に逆の向きに前記内容物を移動させる、該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第２の回転片を備え、 前記第1の回転片による移動は、前記第２の回転片による移動よりも、前記１の軸に近いところで実質的に行われることを特徴とする上記（１）記載のバイオ処理装置。
【００１１】
ここで、攪拌手段は、攪拌装置を含んでよく、攪拌片を含むことができ、この攪拌片は、回転翼、回転片等を含むことができる。また、回転翼や回転片は、必ずしも１回転しなければならないわけではなく、数度の回転であってもよい。回転軸も同様に１回転（すなわち３６０度）しなければならないわけではない。
【００１２】
（３） 前記第1の回転片は、前記回転軸から所定の長さの第1のロッドにより固定され、 前記第2の回転片は、前記回転軸から前記第1のロッドよりも長い第２のロッドにより固定されていることを特徴とする上記（１）又は（２）記載のバイオ処理装置。
【００１３】
（４） 前記第1の回転片は、回転翼の一部であることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１４】
（５） 前記第２の回転片は、回転翼の一部であることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１５】
（６） 前記第１又は第2の回転片の斜角が、可変となっていることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１６】
（７） 前記第1及び第2の回転片は、それぞれ同じ方向に回転駆動されることを特徴とする上記（１）から（６）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００１７】
（８） 前記外殻は実質的に水平に配置された円筒形状を有し、 前記攪拌手段は、該円筒形状の円筒軸に沿って、内径側で前記内容物を移動させる小径攪拌手段と、該円筒軸に沿って、大径側で前記内容物を移動させる大径攪拌手段とを含むことを特徴とする上記（１）に記載のバイオ処理装置。
【００１８】
（９） 前記攪拌手段は、前記円筒軸に対してそれぞれ所定の斜角を有する少なくとも２種類の攪拌板を含むことを特徴とする上記（８）に記載のバイオ処理装置。
【００１９】
（１０） 前記攪拌手段は、リボンスクリューの少なくとも一部を含むことを特徴とする上記（１）から（９）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２０】
（１１） 前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、 前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ同一の方向に回転されることを特徴とする上記（１）から（１０）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２１】
（１２） 前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、 前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ異なる方向に回転されることを特徴とする上記（１）から（１０）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２２】
（１３） 屎尿等を投入する前記開口は、固形物及び液状物を分離する分離ユニットの主に固形物の排出口に接続されることを特徴とする上記（１）から（１２）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２３】
（１４） 更に、メンテナンス用の開口部を開閉可能な蓋と共に設けることを特徴とする上記（１）から（１３）のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【００２４】
（１５） 上記（１）から（１４）のいずれかに記載のバイオ処理装置を備える水洗トイレ。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、小型でメンテナンスが容易なバイオ処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施例について、図面に基づいてより詳しく説明する。
【００２７】
図１は、本発明の１つの実施例である屎尿等の処理をバイオ技術によって行うバイオ処理装置１５０の概観を示す斜視図である。このバイオ処理は、例えば、微生物等を利用して、効率よく屎尿等を分解し、二酸化炭素や水等に変換するものであってよい。微生物等には、遺伝子を組み替えられたものを含むことができる。
【００２８】
バイオ処理装置１５０は、円筒形の外殻１５２により概形が形成され、その内容物が実質的に密閉状態（但し、密封状態ではなく、空気等のガス、水蒸気等の出入りは可能）に置かれることができる。この外殻１５２には、トイレ等からの屎尿等を受ける開口１５４を上方に有する導入管１５６が、横に寝た円筒形の外殻１５２の上方側部に設けられている。円筒形の外殻１５２の上部中央には、バイオ処理装置１５０のメンテナンス及び／又は屎尿等の処理後の残渣の排出のための開口１６８が設けられており、該開口１６８には、上方に開けることができるドア１７０がヒンジ部により回動可能に備えられている。ドア１７０の図中上端近傍には、ハンドル１７２が取り付けられており、ドア１７０の開閉を容易にしている。
【００２９】
円筒形の外殻１５２の手前側の端部には、軸１６６に結合されたプーリー１５８が回転可能に備えられている。この軸１６６は、後に述べる攪拌手段を駆動する駆動軸となる。プーリー１５８に並んで配置されるプーリー１６０は、Ｖベルト１６２によりモータ１６４からの回転力をプーリー１５８に伝える。
【００３０】
図２から４は、バイオ処理装置１５０の上面図（図２）、正面図（図３）、側面図（図４）を模式的に示す。これらの図では、外殻１５２の中にある攪拌手段１７４、１７６等が破線で示されている。軸１６６は、円筒の中心軸に沿って設けられており、複数のボルト１８２で止められた両端面のフランジ部により、軸受けされている。軸１６６に結合されたプーリー１５８は、Ｖベルト１６２により駆動され、所定の速度で回転し、外殻内に延びる同軸１６６に固定されたリボンスクリュー１７２、１７４を同一の方向に回転駆動する。リボンスクリュー１７２、１７４は、それぞれ逆向きに所定の角度で傾斜している回転翼を持っているので、同一の方向に回転しても、内容物を移動させる向きは逆になるのである。このようにして、円筒形の外殻１５２の内容物は、円筒軸１６６に沿って逆向きの方向に押されることになり、内容物が循環しつつ、比較的均一に攪拌される。
【００３１】
このときの所定の角度は、内容物が効率的に移動できる角度であり、回転速度、内容物の粘度等、種々の条件で決定される。所定の角度は、中心軸に対して０度よりも大きく９０度よりも小さいものである。
【００３２】
モータ１６４は、モータマウント板１６５に固定され、モータマウント板１６５は、円筒形の外殻１５２の右側端面のフランジ部に固定される側面板１６７によりＴ字型に固定される。円筒形の外殻１５２の下部には、バイオ処理装置１５０を容易に移動できるようにキャスタ１８０が設けられている。
【００３３】
側面図（図４）において、導入管１５６の軸が水平面との間になす角は、１０度から９０度が好ましく、より好ましくは、２０度から８０度であり、更に好ましくは、２５度から７０度である。ここでは、３５度としている。
【００３４】
次に、バイオ処理装置１５０の操作について説明する。バイオ処理装置には、あらかじめ準備された微生物が所定量投入されており、バイオ処理が行われる。このような微生物としては、土壌菌等が用いられる。一般に土壌菌といわれているものは細菌、放線菌、糸状菌の３つをいい、これらは三大微生物と呼ばれている。細菌は直径１ミクロン前後、長さ１〜８ミクロンの単細胞生物で、二つに分裂して増殖する。細胞核は核膜、及び、呼吸やエネルギー生産に関与するミトコンドリアを持たない原始的な構造を持っている。細菌は、大まかに好気性細菌と嫌気性細菌に分かれ、主に用いるのは、好気性細菌が好ましい。植物遺体を分解するものの多くは好気性細菌であるが、土壌には破傷風菌や、食中毒で有名なボツリヌス菌など、毒素を持つ細菌も存在する。これらは無酸素下で発育する典型的な嫌気性細菌である。大腸菌も嫌気性細菌である。これらの菌には、それぞれの好適環境がある。好気性の有機栄養細菌が有機物を分解しはじめ、その放出エネルギーのために、内部が最高で摂氏60〜70度という高温になることがある。この環境では好熱性細菌だけが活動する。このような高温が続くと大腸菌は死滅し、悪玉の嫌気性細菌も生息できない。
【００３５】
このような菌は、一般に市販されており、例えば、株式会社ウィンテック研究所等から、このようなバイオ処理装置に好ましい土壌菌を入手することができる。通常このような菌は、おがくずのような炭化チップに混入されて市販されている。これらの菌は、最終的にはバイオ処理装置に入ったし尿等を、二酸化炭素、水、窒素等に分解し、大気中に放出する。水は、微生物の活動による熱及び／又はバイオ処理装置に取り付けられたヒータにより、水蒸気に変換され、大気中に放出される。従って、バイオ処理装置には、大気に開放された空気抜き開口を有することが、酸素の取り入れの観点からも、処理後のガスの放出という観点からも、より好ましい。
【００３６】
バイオ処理槽内は、上述するような攪拌手段により、かき混ぜられる。攪拌手段を駆動する回転軸１６６は、ゆっくりと回転し（０から１０ＲＰＭのうち適宜選択。可変も可。）、微生物が活動しやすいようにし尿等を攪拌する。この攪拌は、常時連続して行うこともできるが、断続的に行うことも可能である。常時連続して攪拌させると適当な酸素が入ることとなり、活動が活発化するが、一方、微生物が常時働き通しであり、いわゆる疲れにより、トータルとしての生産性が低下することもある。例えば、５分攪拌装置を駆動して、２０分間休む等とすることにより、全体としての生産性が向上する。
【００３７】
上述のバイオ処理装置は、バッチ式であるので、所定量以上は、処理できない。従って、トイレの利用を、所定の回数に制限する必要がある場合がある。また、微生物は、適度な水の存在と好ましい温度範囲（例えば、５℃から９０℃、より好ましくは、１５℃から７０℃、更により好ましくは、３５℃から４０℃である）に保持することが好ましい。そのため、上述するように、寒冷地ではヒータを備え、微生物の活動開始を促すようにすることがより好ましい。
【００３８】
水は、トイレの洗浄水等から多くの水が供給される。上述するように、固液分離装置により、約半分の水分が汚水処理槽へと分離される。このような量の水は、バイオ処理装置にとって好ましい。上述のように、分解された屎尿等は、窒素、水（水蒸気）、二酸化炭素等になりこの空気抜きの穴等から大気中に放出される。従って、バイオ処理装置内には、ほとんど何も残らなくなるのである。
【００３９】
しかしながら、微生物によって分解されなかった残渣は、ある程度溜まった段階で、メンテナンス用の開口１６８から排出する。一連のバイオサイクルを例示すると、次のようになる。３日に１回、又は１週間に１回程度のメンテナンスで十分なことが多い。
【００４０】
図５は、固液分離装置２２の底部開口２６が、対応する導入管１５６の開口１５４と結合するようすを、円筒形の外殻１５２の一部を切り出すことにより示している。この図では、便器等から排出される屎尿等が投入されるための配管は省略してある。固液分離装置２２は、フィルタ（図示せず）等により、主に液体及び主に固形物を分離し、主に液体を排出管３６へと排出し、主に固形物を開口２６から開口１５４へと、そして、導入管１５６を介して、バイオ処理装置１５０内に導入する（蓋２８は簡単のため、図示せず）。このとき、固液分離装置２２は、斜めに設置されているため、液体は重力により排出管３６へと排出され易く、好ましい量の液体を含む主に固形物が前記開口２６より、バイオ処理装置１５０へと落下するのである。
【００４１】
図６は、別の固液分離装置２２’’’を備えたバイオ処理装置１５０を側面視（一部断面視）で示している。便器等からの洗浄水を含む屎尿等が通る配水管１４は、フランジ１８ａにおいて、固液分離装置２２’’’へと導入する配管１９のフランジ１８ｂとフランジ接続される。前記屎尿等が固液分離装置２２’’’内に投入されると、フィルタ３０ａ、金属メッシュ３０ｂ、紙フィルタ３０ｃ、より細かい紙フィルタ３０ｄにより液体が分離され、排出管３６へと排出される。残った主に固形物（適正量の液体を含む）は、開口２６から導入管１５６を通って、バイオ処理装置１５０に投入される。尚、ここでは、簡単のため、蓋２８は図示しない。
【００４２】
図からわかるように固液分離装置２２’’’が適切な角度で設置されているため、金属メッシュやフィルタ等（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）を適宜選択することにより、適切な量の液体を含む主に固形物が、バイオ処理装置１５０に入ることとなる。
【００４３】
図７は、別の実施例における、リボンスクリュー１９０ａ、１９２ａを模式的に示すものである。リボンスクリュー１９０ａは、大径のコアレスタイプのリボンスクリューであり、リボンスクリュー１９２ａは、小径のコアレスタイプのリボンスクリューである。両者は、円筒形の外殻１５２ａの軸に沿った大径軸１６６ａ及び小径軸１６７ａにそれぞれ端において固定されている。大径及び小径のリボンスクリューのねじりの向きが異なっているため、同一方向（例えば矢印Ｒ方向）に回した場合に、内容物が押される方向が異なる（例えば、小径側では、矢印１９２ｂの方向、大径側では、矢印１９０ｂの方向）。このようにして、バイオ処理装置１５０内で、循環的に攪拌が行われ、酸素が適宜供給されるので、バイオ処理が効率よく行われる。尚、ねじりの向きが逆の場合は、回転軸１６７ａと１６６ａを逆に回転させることにより、同様な効果をもたらすことが可能である。このときは、回転速度を内径と外径で異ならせることができる。
【００４４】
図８は、別の実施例におけるバイオ処理装置１５０の設置状況を示す略式断面図である。トイレ主要部は、トイレ本体１１及びその中にはめられる便器１２、該便器１２に接続される配水管１４、該配水管の途中に設けられるセンサ１６、及び該配水管１４の出口２０を空間２４’’’に設ける固液分離装置２３から構成される。センサ１６は、配水管１４内に、屎尿等があるかを検知することができる。固液分離装置２３は、２重ろ過フィルタ３０ｅが、空間２４’’’の排出管３６側に設けられ、液体を所定の浄化装置に導くために、排出管３６へと分離し排出する。
【００４５】
固液分離装置２３の底面には、開口２６及びスライド弁２８’が設けられ、スライド弁２８’の図中左右のスライドにより開口２６が開閉される。液体が排出管３６へと排出され、主に固形物（液体を含む）が残ったときに、スライド弁２８’が開き、主に固形物がバイオ処理装置１５０（より詳しくは、バイオタンク）に投入される。バイオ処理装置１５０には、円筒軸１６６が図中手前から奥へと延びており、攪拌手段であるリボンスクリュー１７４を回転させることにより、投入された主に固形物をバイオ処理する。
【００４６】
図９は、図８のバイオ処理装置１５０（より詳しくは、バイオタンク）を円筒軸に沿った面において見たものである。バイオ処理装置の外殻１５２は断面であるが、中の軸１６６及び攪拌手段であるリボンスクリュー１７４、１７６は、図８の側面視となっている。軸１６６には、小径のリボンスクリュー１７７が設けられ、大径のリボンスクリュー１７４、１７４とは異なる方向に内容物を押すことができる。
【００４７】
図１０は、トイレ主要部を含む、トイレシステム全体２００を図解する。トイレ主要部は、トイレ本体１１、及びそこに設置される便器１２、便器１２から屎尿や洗浄水等を排出するために、そこから下向きに延びる配水管１４、配水管１４中の排水等を検知するセンサ１６、配水管１４の端部に配置されるフランジ１８、このフランジで接続される固液分離装置２２から構成される。固液分離装置２２は、フィルタ３０及び奥壁３２により囲まれた空間を、奥壁３２の位置を同装置の前後に移動させることにより、拡大・縮小させることができる。即ち、屎尿や洗浄水等が投入されると、奥壁３２が前に移動し、囲まれた前記空間の容積を小さくする。蓋２８は閉じているため、前記空間の内圧が高くなり、フィルタ３０により容易に分離が行われる。このとき、フィルタ３０のみならず、奥壁３２にもフィルタを備えることができる。このようにして、円滑に固液分離を行う。
【００４８】
概ね、液体成分がフィルタ３０等から濾し出されたところ、蓋２８が開き、主に固形成分が固液分離装置２２から排出される。即ち、固液分離装置２２の下には、排出管３１が配置され、開口に備えられた蓋２８を開けることにより、バイオ処理装置１５０に該固形成分が投入される。バイオ処理装置１５０は、主に固体成分を受けるが、適量の水分も同時に受けることが好ましい。バイオ処理装置１５０内には、攪拌手段としての大径及び小径のリボンスクリュー及びが設けられ、それぞれ回転することにより内容物を攪拌する。固液分離装置２２で分離された液体は、排出管３６を通り、更に管３０２を経由して、バッファとしての貯留槽３０４に蓄えられる。
【００４９】
貯留槽３０４に一旦蓄えられた液体は、ポンプ３０６により最適量ずつ汲み上げられ、供給管３０８から、液体浄化装置３００へと投入される。この貯留槽３０４がなくてもよいことはいうまでもない。
【００５０】
液体浄化装置３００は、図中左側及び右側の２つのフィルタシークエンスによって構成されている。両者は、図中、くの字状若しくはジグザグにほぼ鉛直に延びる仕切り板によって仕切られている。左側が第1のフィルタシークエンスで、右側はそれに続く第2のフィルタシークエンスである。供給管３０８から投下された液体成分は、ほぼ水平に広がる上から順に第1、第2、第3、第4のフィルタによって濾される。第1のフィルタは第2のフィルタよりも目が粗いようになっている。このとき濾される液体成分は、かなりの量であると考えられる。
【００５１】
左側の一連のフィルタユニットからなるフィルタシークエンスで濾された液体は、ポンプ（図示せず）により再度汲み上げられ、同様に配管を通って、右側の一連のフィルタユニットからなるフィルタシークエンスで処理される。右側の処理済液は、配管３８０を通って、光触媒等による更なる浄化槽３９０へと導かれる。この浄化槽３９０で処理された液体は、ポンプ３９２により汲み上げられ、トイレ本体１１を洗浄する洗浄水のタンク４０２に投入される。
【００５２】
タンク４０２には、洗浄水を含む屎尿等の処理により減少した液体を補うための水のタンク４００が接続され、常時不足した水をタンク４０２に補うようにしている。タンク４０２の洗浄水は、バルブ４５０の開閉により、適宜、便器１２の洗浄用に用いられる。
【００５３】
図１１に、別の実施例のバイオ処理装置１５０の概観を示す。バイオ処理装置１５０は、円筒形の外殻１５２により概形が形成され、その内容物が実質的に密閉状態に置かれることができる。この外殻１５２には、トイレ等からの屎尿等を受ける開口１５４を上方に有する導入管１５６が、横に寝た円筒形の外殻１５２の上方側部に設けられている。円筒形の外殻１５２の上部中央には、バイオ処理装置１５０のメンテナンス及び／又は屎尿等の処理後の残渣の排出のための開口１６８が設けられており、図では、該開口１６８を閉じる蓋が取り除かれている。
【００５４】
円筒形の外殻１５２の手前側の端部には、軸１６６に結合されたギア１５８ａが回転可能に備えられている。この軸１６６は、後に述べる攪拌手段を駆動する駆動軸となる。ギア１５８ａに並んで配置されるギア１６０ａは、チェーン１６２ａによりモータ１６４からの回転力をギア１５８ａに伝える。
【００５５】
前記開口１６８から見えるように、軸１６６は、円筒の中心軸に沿って設けられており、両端面のフランジ部により、軸受けされている。軸１６６に結合されたギア１５８ａは、チェーン１６２ａにより駆動され、所定の速度で回転し、外殻内に延びる同軸１６６に固定された攪拌片１７４、１７７を回転駆動する。攪拌片１７４及び１７７とは同じ向きに回転駆動されるが、その傾き方が異なるため、バイオ処理槽内のし尿などの動きは逆向きにある。このようにして、円筒形の外殻１５２の内容物は、円筒軸１６６に沿って逆向きの方向に押されることになり、内容物が循環しつつ、比較的均一に攪拌される。尚、攪拌片１７４及び１７７は、それぞれリボンスクリューの一部であるとすることもできる。
【００５６】
モータ１６４は、モータマウント板１６５に固定され、モータマウント板１６５は、円筒形の外殻１５２の右側に配置され、左側の板１６７に保持されつつ、基板１６７ａにより固定される。
【００５７】
以上説明してきたように、本発明では、小型の屎尿のバイオ処理装置を提供する。これを適用することにより効率的に屎尿等を処理できる水洗トイレを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例のバイオ処理装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施例のバイオ処理装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例のバイオ処理装置の正面図である。
【図４】本発明の実施例のバイオ処理装置の側面図である。
【図５】本発明の実施例のバイオ処理装置に固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図６】本発明の実施例のバイオ処理装置に別の種類の固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図７】本発明の実施例のバイオ処理装置において、別の種類のリボンスクリューを示す概略図である。
【図８】本発明の実施例のバイオ処理装置に別の種類の固液分離装置が設置されるようすを示す概略図である。
【図９】図６のバイオ処理装置の一部断面視した側面図である。
【図１０】本発明の実施例のバイオ処理装置を用いた水洗トイレシステムを示す概略図である。
【図１１】本発明の別の実施例のバイオ処理装置を示す概略斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屎尿等を溜める所定の空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、を含むバイオ処理装置において、
前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、回転軸を中心に回転することにより、該軸に沿って内容物が移動するように該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第1の攪拌片を備え、
前記第1の攪拌片による前記内容物の移動方向とは実質的に逆の向きに前記内容物を移動させる、該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第２の攪拌片を備え、
前記第1の攪拌片による移動は、前記第２の攪拌片による移動よりも、前記１の軸に近いところで実質的に行われることを特徴とする請求項１記載のバイオ処理装置。
【請求項３】
前記第1の攪拌片は、前記回転軸から所定の長さの第1のロッドにより固定され、
前記第2の攪拌片は、前記回転軸から前記第1のロッドよりも長い第２のロッドにより固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバイオ処理装置。
【請求項４】
前記第1の攪拌片は、回転翼の一部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項５】
前記第２の攪拌片は、回転翼の一部であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項６】
前記第１又は第2の攪拌片の斜角が、可変となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項７】
前記第1及び第2の攪拌片は、それぞれ同じ方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項８】
前記外殻は実質的に水平に配置された円筒形状を有し、
前記攪拌手段は、該円筒形状の円筒軸に沿って、内径側で前記内容物を移動させる小径攪拌手段と、該円筒軸に沿って、大径側で前記内容物を移動させる大径攪拌手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオ処理装置。
【請求項９】
前記攪拌手段は、前記円筒軸に対してそれぞれ所定の斜角を有する少なくとも２種類の攪拌板を含むことを特徴とする請求項８に記載のバイオ処理装置。
【請求項１０】
前記攪拌手段は、リボンスクリューの少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１、８、又は９に記載のバイオ処理装置。
【請求項１１】
前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、
前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ同一の方向に回転されることを特徴とする請求項１又は８から１０のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１２】
前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、
前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ異なる方向に回転されることを特徴とする請求項１又は８から１０のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１３】
屎尿等を投入する前記開口は、固形物及び液状物を分離する分離ユニットの主に固形物の排出口に接続されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１４】
更に、メンテナンス用の開口部を開閉可能な蓋と共に設けることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のバイオ処理装置を備える水洗トイレ。
【請求項１】
屎尿等を溜める所定の空間を規定する外殻と、該外殻に設けられた屎尿等を投入する開口と、前記空間の中に設けられた攪拌手段と、を含むバイオ処理装置において、
前記攪拌手段は、前記空間の中心部及び周辺部において異なる方向に内容物を攪拌移動させて、内容物を前記空間内で循環攪拌することを特徴とするバイオ処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、回転軸を中心に回転することにより、該軸に沿って内容物が移動するように該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第1の攪拌片を備え、
前記第1の攪拌片による前記内容物の移動方向とは実質的に逆の向きに前記内容物を移動させる、該軸に対して０度より大きく９０度より小さい所定の斜角で設けられた第２の攪拌片を備え、
前記第1の攪拌片による移動は、前記第２の攪拌片による移動よりも、前記１の軸に近いところで実質的に行われることを特徴とする請求項１記載のバイオ処理装置。
【請求項３】
前記第1の攪拌片は、前記回転軸から所定の長さの第1のロッドにより固定され、
前記第2の攪拌片は、前記回転軸から前記第1のロッドよりも長い第２のロッドにより固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のバイオ処理装置。
【請求項４】
前記第1の攪拌片は、回転翼の一部であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項５】
前記第２の攪拌片は、回転翼の一部であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項６】
前記第１又は第2の攪拌片の斜角が、可変となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項７】
前記第1及び第2の攪拌片は、それぞれ同じ方向に回転駆動されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項８】
前記外殻は実質的に水平に配置された円筒形状を有し、
前記攪拌手段は、該円筒形状の円筒軸に沿って、内径側で前記内容物を移動させる小径攪拌手段と、該円筒軸に沿って、大径側で前記内容物を移動させる大径攪拌手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオ処理装置。
【請求項９】
前記攪拌手段は、前記円筒軸に対してそれぞれ所定の斜角を有する少なくとも２種類の攪拌板を含むことを特徴とする請求項８に記載のバイオ処理装置。
【請求項１０】
前記攪拌手段は、リボンスクリューの少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１、８、又は９に記載のバイオ処理装置。
【請求項１１】
前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、
前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ同一の方向に回転されることを特徴とする請求項１又は８から１０のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１２】
前記攪拌手段は前記円筒軸に沿った回転軸により駆動され、
前記小径攪拌手段及び前記大径攪拌手段はそれぞれ異なる方向に回転されることを特徴とする請求項１又は８から１０のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１３】
屎尿等を投入する前記開口は、固形物及び液状物を分離する分離ユニットの主に固形物の排出口に接続されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１４】
更に、メンテナンス用の開口部を開閉可能な蓋と共に設けることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のバイオ処理装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載のバイオ処理装置を備える水洗トイレ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２１３８６（Ｐ２００７−２１３８６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０７８２５（Ｐ２００５−２０７８２５）
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（５０５１８２０１８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（５０５１８２０１８）
【Ｆターム（参考）】
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