Компостный туалет

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в способах приготовления удобрений в компостном туалете. Сущность изобретения: компостный туалет состоит из наружного корпуса, с которым скреплен унитаз, и устроенной внутри наружного корпуса области компостирования. Последняя представляет собой повторный барабан, где собираются твердые отходы из туалета и откуда они могут перегружаться в сборный резервуар, шахту или иное хранилище. Также имеется средство, для пропускания жидкостей отдельно от твердых отходов и первый вентиляционный канал, скрепленный с наружным корпусом. Конструкция предусматривает теплоизолированный барабан, а внутри наружного корпуса у впускного отверстия барабана имеется неподвижная стенка с вторым вентиляционным каналом. Внутри корпуса у стенки размещается унитаз со средством отделения жидкостей, находящимся в таком месте, чтобы твердые отходы, поступающие через унитаз, падали через отверстие в стенке прямо на внутреннюю поверхность барабана. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к компостному туалету, содержащему наружный корпус с приспособленным к нему унитазом, и область компостирования, образованную внутри наружного корпуса, при этом упомянутая область компостирования представляет собой поворотный барабан, где собираются твердые отходы из туалета и откуда они передаются в сборный резервуар, шахту или иное хранилище, а также средство, обеспечивающее поступление жидких отходов отдельно от твеpдых, и вентиляционную трубу, скрепленную с наружным корпусом.

Во время компостирования в компостной сердцевине происходит выделение тепла, охраняемого за счет толстого слоя, компостной массы, окружающей сердцевину. Кроме того, компостный слой способствует медленной диффузии избыточного газа и потому ослабляет охлаждающее воздействие окружающего воздуха. Таким образом, к поверхностному слою компоста с одной стороны постоянно поступает тепло, излучаемое сердцевиной, а с другой стороны этот слой охлаждается и подсушивается окружающим компост свободно движущимся воздухом.

Моделирование условий, существующих в компостной куче, и в особенности в приповерхностном слое, имеющемся в ныне существующих компостных туалетах, куда, в частности, поступает электрическое питание, указывает на направление действий, необходимых для улучшения компостирования. В таких туалетах для улучшения компостирования применяют вентиляцию с нагнетанием воздуха и электроподогрев. Подобные в принципе противоречивые действия в основном исключают друг друга и препятствуют желаемому улучшению компостирования. Кроме того, к таким туалетам приходится подводить энергию извне. Вместе с тем, если перемешивание компостной массы выполняется неэффективно или вообще отсутствует, то процесс компостирования также замедляется. В результате в компостной массе произойдет неравномерное распределение влаги и основных материалов. Кроме того, в компостной массе могут остаться неперемешанными частицы, плотность которых отличается от среднего значения, например бумага. Компостные туалеты рассмотренного выше типа описаны в следующих публикациях: Финляндии F1-54699 [1] F1-854582, F1-2685/72 и F1-52709.

Такие же недостатки проявляются в резервуарах без подогрева в туалетах с прямым компостированием и вообще в домашних установках компостирования отходов. Недостаточное перемешивание стараются скомпенсировать избыточной вентиляцией, однако сопутствующее ей охлаждение препятствует процессу компостирования. Это заставляет увеличивать габариты оборудования, что ведет к увеличению затрат и усложнению пользования и эксплуатации такого туалета. Подобный компостный туалет раскрыт, например, в патенте Финляндии F1-58487 [2] Данное изобретение относится к новому компостному туалету, пригодному для устранения перечисленных выше недостатков. Согласно данному изобретению компостный туалет отличается тем, что его варочный барабан выполнен теплоизолированным, имеется неподвижная стенка, приспособленная внутри туалетного корпуса и примыкающая к впускному отверстию барабана, в упомянутой стенке имеется вентиляционный канал, в корпусе у стенки размещается унитаз со средством отделения жидкостей, обеспечивающим свободное падение твердых отходов через отверстие в стенке прямо на внутреннюю поверхность барабана.

Предпочтительный вариант реализации компостного туалета по данному изобретению отличается тем, что содержит выемку, устроенную в стене, причем упомянутая выемка выступает в барабан, и имеется выпускное отверстие, устроенное в той стенке упомянутой выемки, что обращена против направления вращения барабана, упомянутое отверстие позволяет осуществлять выгрузку компостированной массы в сборный резервуар, помещенный в упомянутой выемке, при этом резервуар можно удалять через смотровой люк, устроенный в наружном корпусе туалета в месте этой выемки.

Другой предпочтительный вариант реализации компостного туалета отличается тем, что унитаз частично размещается внутри впускного отверстия барабана.

Еще один предпочтительный вариант реализации компостного туалета по данному изобретению отличается тем, что в центре дна барабана имеется выпускное отверстие, через которое часть компостной массы, заключенной в барабане, подается в сборный резервуар, шахту или подобное хранилище, расположенное снаружи барабана.

Благодаря хорошей теплоизоляции барабана в компостном туалете по данному изобретению в самом барабане производится та тепловая энергия, что необходима для процесса ферментации, вследствие чего отпадает необходимость во внешнем источнике тепла. Получение тепла влечет за собой возникновение периодической вентиляции туалета, вследствие чего принудительная вентиляция оказывается наружной. Благодаря тому, что в барабане предусмотрено перемешивание, происходит незамедлительное перекрытие поступающих отходов, минимизация необходимости в несущем материале, оксигенирование компостной массы и складирование ферментированной массы в легкосъемном сборном резервуаре. В компостном туалете по данному изобретению вентиляция отключается почти сразу после пользования им, за счет чего влажность и температура воздуха могут быстро вернуться к оптимальному уровню. Так как в области компостирования не собираются жидкости вроде мочи и смывной воды, то влажность и консистенция компостной массы поддерживается на оптимальных уровнях. У конечного феpментированного продукта, накапливающегося в сборном резервуаре, полностью отсутствует запах, и он является однородным.

На фиг. 1 представлен вид сбоку в разрезе компостного туалета по данному изобретению; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1, при этом унитаз (детали 4, 41-46 и 5) и передняя часть наружного корпуса 3 удалены; на фиг. 3 схематично изображен механизм вращения барабана в компостном туалете по данному изобретению.

Как видно из фиг. 1 и 2, компостный туалет состоит из наружного корпуса 3, унитаза 4 и компостной области 2, устроенной внутри наружного корпуса, при этом упомянутая компостная область представляет собой вращающийся барабан. Продольная ось барабана 2 отклонена от горизонтали кверху на угол приблизительно 30^о. Барабан 2 вращательно смонтирован в подшипниках на ступице 22 в наружном корпусе 3, его вращение облегчается опорными роликами 34, вращательно смонтированными на подшипниках на наружном корпусе, причем опорные ролики подпирают барабан возле впускного отверстия. Барабан 2 теплоизолирован, благодаря чему исключаются потери тепла, и тепловая энергия, поступающая от ферментированной массы, сохраняется в ней на благо процесса компостирования, вследствие чего отпадает необходимость во внешнем источнике тепла. После пользования туалетом вращают барабан 2, что делается посредством механического привода либо вручную, например с помощью педали, либо с помощью двигателя. Изнутри в барабане 2 находятся ребра 21, способствующие перемешиванию ферментирующей массы. Ребра 21 внутри барабана 2 монтируются либо поперечно, либо наклонно относительно направления вращения барабана.

Впускное отверстие барабана 2 закрыто частично или полностью теплоизолированной неподвижной стенкой 6, за которой внутри корпуса 3 пребывает компостная масса. В стенке 6 предусмотрено впускное отверстие канал 62 и отверстие 63 для выгрузки отходов. В стенке 6, кроме того, образована выемка 61, выступающая вглубь барабана 2. На практике заключенная в барабане 2 компостируемая масса пребывает в области, очерченной барабаном 2 и выемкой 61, причем объем этой области составляет приблизительно половину объема барабана. В той стенке выемки 61, что лежит против направления вращения барабана 2, имеется отверстие 63, через которое можно осуществлять выгрузку компостируемой массы в сборный резервуар 7, помещенный в выемке 61, что производится за счет вращения барабана 2. Кроме того, та стенка выемки 61, что обращена против направления вращения барабана 2, наклонена от горизонтали кверху на угол предпочтительно от 45 до 70^о, благодаря чему стенка препятствует свободному скатыванию частиц из компостной кучи в нижнюю часть барабана 2 и формированию плохо ферментированных шаров из компостной массы.

Горловина отверстия в сборном резервуаре 7 устроена так, чтобы обеспечить плотную посадку в отверстие 63 в стенке выемки 61. Сборный резервуар 7 можно удалять через смотровой люк 8, устроенный в наружном корпусе 3 у местонахождения выемки 61. На дне выемки 61 предусматривается возвратный канал 65 для возврата в барабан 2 тех комьев компостной массы, которые могут случайно выпасть при выгрузке сборного резервуара 7.

В ступице 22 у основания барабана 2 также имеется выпускной канал 33, по которому часть компостной массы из барабана 2 можно перегрузить в другой сборный резервуар, шахту или аналогичное хранилище, находящееся снаружи барабана 2.

Унитаз 4 снизу снабжен передвижным элементом вроде затвора 5, посредством которого жидкости вроде смывной воды и/или мочи, попадающие внутрь унитаза 4, могут проходить в отдельный резервуар сбора жидких отходов в процессе обработки или наружу из туалета, минуя область компостирования.

Вывод жидкостей из компостного туалета наружу осуществляется по элементам 9 и 91. Средство отделения жидкости устраняет излишнее увлажнение компостной массы и тем самым предотвращает помехи процессу ферментации.

Компостный туалет можно соединить с водопроводной трубой для смывки внутри унитаза 4.

С наружным корпусом 3 соединяется вентиляционный канал 31, при необходимости он может быть дополнен клапаном 32. Клапан 32 позволяет открывать и закрывать вентиляцию в туалете. Обычно клапан 32 открыт лишь во время пользования туалетом. Подобная конструкция минимизирует потери тепла. Поступление воздуха в область 2 компостирования происходит через унитаз по каналу 62, а выход по вентиляционному каналу 31. Позицией 64 обозначен вентиляционный канал.

На фиг. 3 схематично изображен механизм вращения барабана 2, рассчитанный на его вращение при помощи педали 26. Показаны два троса 23, 24, идущие по окружности барабана 2. Один конец тросов 23, 24 прикреплен к пружине 25, другой конец пружины прикреплен к раме компостного туалета. Второй конец первого троса 24 прикреплен к педали 26, тогда как второй трос 23 прикреплен к раме туалета. Если пользователь нажмет на педаль 26, то трос 24 переместится в направление, показанное стрелкой, что вызовет поворот барабана 2 в том же направлении вследствие трения между тросом 24 и барабаном 2.

Вместо фрикционного средства вращения снаружи барабана можно разместить зубцы, установив на тросе соответствующие им элементы. Такими элементами могут быть например цилиндрические штыри, ввинченные в трос. В свою очередь трос 23 действует как собачка, препятствуя вращению барабана назад под действием находящейся в нем массы.

Изобретение не ограничивается рассмотренными выше примерами его реализации, а может варьироваться в пределах формулы изобретения.

Формула изобретения

1. КОМПОСТНЫЙ ТУАЛЕТ, содержащий наружный корпус, связанный с унитазом и внутри которого имеется область компостирования в виде вращаемого барабана для твердых отходов, соединенная со сборным резервуаром, шахтой или иным хранилищем, средство для отделения жидкостей, вентиляционный канал, соединенный с наружным корпусом, отличающийся тем, что барабан выполнен теплоизолированным, а внутри наружного корпуса у впускного отверстия барабана выполнена неподвижная стенка с вентиляционным каналом, смежно с которой расположен унитаз, соединенный со средством для отделения жидкостей и расположенный у впускного отверстия в стенке.

2. Туалет по п.1, отличающийся тем, что унитаз частично размещен внутри впускного отверстия барабана.

3. Туалет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в стенке выполнена выемка, выступающая в барабан, и в стенке выемки, обращенной против направления вращения барабана, имеется выпускное отверстие, связанное со сборным резервуаром, расположенным в выемке с возможностью извлечения через смотровой люк, выполненный в наружном корпусе туалета в месте выемки.

4. Туалет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в ступице у основания барабана выполнено выпускное отверстие, связанное со сборным резервуаром, шахтой или хранилищем, расположенным снаружи барабана.

5. Туалет по п. 3, отличающийся тем, что на дне выемки выполнен возвратный канал, связанный с барабаном.

6. Туалет по пп. 1 5, отличающийся тем, что внутри барабана выполнены ребра.

7. Туалет по пп.1 6, отличающийся тем, что механизм вращения барабана содержит два троса, первые концы которых посредством пружин прикреплены к наружному корпусу, а второй конец одного троса прикреплен к педали, а второй конец другого троса закреплен на корпусе.

8. Туалет по п.7, отличающийся тем, что тросы расположены на периферии барабана и содержат один или несколько элементов, совместимых с зубчаткой, образованной по периферии барабана.

9. Туалет по пп.1 5, отличающийся тем, что вентиляционный канал снабжен клапаном.

10. Туалет по пп. 1 9, отличающийся тем, что содержит водопроводную трубу, связанную с унитазом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3