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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-19
(54)【発明の名称】減容固形分処理システム
(51)【国際特許分類】
C02F 11/12 20190101AFI20240711BHJP
C02F 11/122 20190101ALI20240711BHJP
【ＦＩ】
C02F11/12 ZAB
C02F11/122
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024502551
(86)(22)【出願日】2022-07-15
(85)【翻訳文提出日】2024-03-14
(86)【国際出願番号】 US2022073813
(87)【国際公開番号】W WO2023288327
(87)【国際公開日】2023-01-19
(31)【優先権主張番号】63/222,740
(32)【優先日】2021-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518038319
【氏名又は名称】ジョージア テック リサーチ コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＯＲＧＩＡ ＴＥＣＨ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(71)【出願人】
【識別番号】501281939
【氏名又は名称】デューク ユニヴァーシティー
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】イー， シャノン
(72)【発明者】
【氏名】ディメニチ， ダンテ， サード
(72)【発明者】
【氏名】ホルコンビー， ウィリー ディー．
(72)【発明者】
【氏名】ホームズ， ジョナサン
(72)【発明者】
【氏名】ノエル， アレクシス
(72)【発明者】
【氏名】アゼヴェド， カイル
(72)【発明者】
【氏名】ゲイロー， ライアン
(72)【発明者】
【氏名】リクター， ステファニー
(72)【発明者】
【氏名】ターナー， トラヴィス
(72)【発明者】
【氏名】シャーマン， クリスティン
(72)【発明者】
【氏名】ホウキンス， ブライアン
(72)【発明者】
【氏名】ミラー， グラハム
(72)【発明者】
【氏名】トロトチャウド， レナ
【テーマコード（参考）】
4D059
【Ｆターム（参考）】
4D059AA01
4D059BB01
4D059BD01
4D059BD21
4D059BE02
4D059BE16
4D059BJ01
4D059BK13
4D059EB01
4D059EB02
4D059EB06
4D059EB16
4D059EB20
(57)【要約】
糞便排泄物の減容固形分処理のシステムおよび方法が記載される。システムは、スラリバッチを受け取り、スラリバッチを高温で一定期間加熱して、病原体を含まないスラリを生成するよう構成された低温殺菌器（１０２）を含む。システムは、また、病原体を含まないスラリを圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離するように構成された機械式脱水プレス（１４）を含む。減容固形分排泄物は糞便ケーキに形成される。システムは、また、液相を除去する手段と、空気ダクトシステム内に収容されたコンベヤを含む乾燥トンネルで（１０６）と、を含む。空気ダクトシステムは、糞便ケーキ上に強制的に空気を推進するように構成されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固形分排泄物処理システムであって、スラリバッチを受け取り、前記スラリバッチを高温で一定期間加熱して、病原体を含まないスラリを生成するよう構成された低温殺菌器であって、前記スラリバッチが少なくとも糞便を含む低温殺菌器と、
前記病原体を含まないスラリを圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離するように構成された機械式脱水プレスであって、前記減容固形分排泄物は糞便ケーキに形成される機械式脱水プレスと、
前記液相を除去する出口と、
空気ダクトシステム内に収容されたコンベヤを含む乾燥トンネルであって、前記空気ダクトシステムは、前記乾燥トンネル内の前記糞便ケーキ上に強制的に空気を推進するように構成されている乾燥トンネルと、を備える、固形分排泄物処理システム。
【請求項2】
前記低温殺菌器が、ある長さの配管と、前記配管内の前記スラリバッチを加熱するよう構成された１つまたは複数のヒータと、を備える、請求項１に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項3】
前記１つまたは複数のヒータが独立した温度制御を有する複数のヒータを備え、前記複数のヒータの各ヒータが、配管の前記長さに沿って巻き付けられ、配管のセクションの加熱ゾーンを画定する、請求項２に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項4】
前記機械式脱水プレスがフィルタアセンブリ、チャンバ、およびピストンを備える、請求項１に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項5】
前記機械式脱水プレスが濾液出口およびスキージをさらに備え、前記スキージが前記機械式脱水プレスから前記糞便ケーキを除去するように構成されている、請求項４に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項6】
前記機械式脱水プレスのフィルタアセンブリがフィルタスクリーンを備える、請求項４に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項7】
前記フィルタスクリーンがナイロンネットまたはステンレス鋼メッシュである、請求項６に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項8】
前記乾燥トンネルが前記糞便ケーキを水分含量４から１０％まで乾燥させる、請求項１に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項9】
糞便ケーキのバッチを受け入れて収集するように構成された廃棄容器をさらに備える、請求項１に記載の固形分排泄物処理システム。
【請求項10】
人間の排泄物の処理方法であって、糞便を含むスラリバッチを低温殺菌器に受け入れることと、
前記スラリバッチを高温で一定期間加熱することであって、前記一定期間は病原体を殺すのに十分であり、病原体が減少したスラリを生成する前記スラリバッチを加熱することと、
前記病原体が減少したスラリを機械式脱水プレスに送ることと、
前記病原体が減少したスラリを前記機械式脱水プレスで圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離することと、
前記液相を除去することと、
前記減容固形分排泄物から糞便ケーキを形成することと、
前記減容固形分排泄物をコンベヤ上に排出することと、
乾燥トンネル内で糞便ケーキから水分を除去することと、を備える人間の排泄物の処理方法。
【請求項11】
前記減容固形分排泄物から水分を除去することは、乾燥トンネル内で送る間に蒸発乾燥を提供するように、前記コンベヤ上の前記減容固形分排泄物上に強制的に空気を推進することを含む、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項12】
前記減容固形分排泄物が前記スラリバッチの容積の約２０％以下である、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項13】
前記液相を除去することが、前記液相をバッファタンクシステムに送ることを含む、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項14】
前記スラリバッチの容積が約１００ｍＬである、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項15】
前記高温が少なくとも８５℃である、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項16】
前記期間が約１０分である、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項17】
前記糞便ケーキが４から１０％の水分含有量まで乾燥される、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項18】
前記乾燥された糞便ケーキが、グラム当たり１００未満の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）数を有する、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【請求項19】
前記糞便ケーキを廃棄容器に送ることをさらに含む、請求項１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本願は、２０２１年７月１６日に出願された「減容固形分処理システム」と題する米国仮出願第６３／２２２，７４０号の利益および優先権を主張し、その全内容は参照により本願明細書に組み込まれる。
本願は、２０２１年７月１６日に出願された「減容固形分処理システム」と題する米国仮出願第６３／２２２，７４０号の利益および優先権を主張し、その全内容は参照により本願明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
世界中で推定４５億人が、安全で手頃な価格の衛生システムにアクセスしていない。高水準の子どもの死亡と病気は、病原体を含んだ糞便が食品や飲料水に混入する口腔糞便汚染に関連している。従来の衛生下水道システムが利用できない、または非実用的であるところでは、下水道を使用しない衛生システムが必要となる。
【発明の概要】
【0003】
本願明細書には、低温殺菌器、機械式脱水プレス、処理後の液相を除去する出口、および乾燥トンネルを備える固形分排泄物処理システムが開示される。低温殺菌器は、スラリバッチを受け取り、そのスラリバッチを高温で一定期間加熱して、病原体を含まないスラリを生成するように構成され、スラリバッチは少なくとも糞便を含む。機械式脱水プレスは、病原体を含まないスラリを圧縮して、糞便ケーキ内に形成される減容固形分排泄物から液相を分離するように構成されている。乾燥トンネルは、空気ダクトシステム内に収容されたコンベヤを備え、空気ダクトシステムは、乾燥トンネル内の糞便ケーキ上に強制空気を推進するように構成されている。また、開示された固形分排泄物処理システムを使用した人間の排泄物の処理方法も開示される。
【0004】
本開示の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図面および詳細な説明を検討すれば当業者には明らかになる、または明らかになるであろう。このような追加のシステム、方法、特徴、および利点はすべて、この説明に含まれ、本開示の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。さらに、記載された実施形態のすべての任意の好ましい特徴および変更は、本願明細書で教示される開示のすべての態様で使用可能である。さらに、従属請求項の個々の特徴、ならびに記載された実施形態のすべての任意の好ましい特徴および変更は、互いに組み合わせることができ、かつ相互に交換可能である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
本開示の多くの態様は、以下の図面を参照するとよりよく理解できる。図面内の構成要素は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、代わりに本開示の原理を明確に示すことに重点が置かれている。図面において、同様の参照番号は、いくつかの図面を通して対応する部分を示す。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
衛生システムは、屋外での排泄や衛生設備の改善の欠如が一般的であり、病気につながる可能性がある世界の地域で必要とされている。下水道からの排泄物を受け取る従来の下水および廃水処理プラントは、導入と運営に多額の費用がかかる場合がある。排泄物を大規模に処理するために、集合トイレの技術が開発されている。しかし、下水道接続のない家庭でも導入できる、安全で手頃な価格の衛生システムへのアクセスを提供する技術が必要である。総合的に見て、世界中で水不足が深刻化する中、長距離にわたる排泄物の輸送における大量の水への依存を減らす衛生システムは、発展途上国だけでなく世界中でますます重要になる。
【0015】
これらの欠点に対処するために、独立型の非下水道トイレシステムで使用するためのシステムがここで議論される。このシステムは、人間の排泄物から病原体を不活化して排泄物を安全に処分できるように準備するように構成されることができる。このシステムは、きれいな水などの貴重な資源も回収できる。システムは、入力水または出力下水道に接続せずに動作するように構成され得る。一部のシステム例は、バッテリーベースであることも、オフグリッドの再生可能エネルギーによって電力を供給することもできる。システムは、低コストの製造と低運用コストを実現するために最適化できる。このシステムは、先進国と発展途上国だけでなく、貧しい都市環境でも運営される持続可能な衛生サービスを促進できる。
【0016】
ＩＳＯ ３０５００規格は、水とエネルギーの消費を最小限に抑え、かつ人間の排泄物を安全な出力に変換する戦略を通じて、基本的な衛生ニーズに対応し、かつ経済的、社会的、および環境的持続可能性を促進するように設計された、下水道を使用しない衛生システムの技術標準を提供する。これらの衛生システムは、下水道や排水網に接続せずに動作し、かつ健康と環境の安全性および規制パラメータを満たすことを目的としている。いくつかの例では、本願明細書に記載されるシステムは、ＩＳＯ ３０５００規格を満たす、またはそれを超える処理出力を提供するように構成され得る。
【0017】
例えば、人間の排泄物の流れには、尿、糞便、下痢などが含まれる可能性がある。衛生付随物には、トイレットペーパ、女性用衛生排泄物、おむつ、その他の紙製品などが含まれる。一部のトイレシステムでは、おむつなどの非有機製品を含む衛生付随物の一部を、人間の排泄物の流れとは別に受け取って処理できる。いくつかの例では、排泄物の流れは、人間の糞便および尿、経血、胆汁、フラッシュ水、肛門洗浄水、トイレットペーパ、他の体液および／または固形分を含む。さらに、排泄物の流れは、フラッシュ水、すすぎ水、洗浄水、フレッシュ水、消費水、飲料水、使用可能な水などを含む水を含むことができる。
【0018】
例えば、独立型の非下水トイレシステムは、液体処理システムと固形分処理システムを備えることができ、それぞれが別個のシステムとして動作するか、または人間の排泄物の処理のために相互接続することができる。独立型の非下水道トイレシステムは、少なくとも１つの分離システムを備えることもできる。いくつかの例では、人間の排泄物の流れの内容物を分離または個別に処理することができる。流れを分離は、原料を主に糞便、尿、および廃水流れに分割することにより、混合内容の人間の排泄物流れよりも効率的な処理が可能になる。１００％の分離は現実的ではないため、流れ間のある程度の相互汚染は、後続の下流処理アプローチでは許容される。本願明細書に記載されるように、主に糞便を含む糞便流は、「褐色流」とも呼ばれる。褐色流はほとんどが糞便であるが、他の液体や固形分の排泄物が混合している可能性もある。例えば、褐色流には、糞便、トイレットペーパ、一部尿、および一部水が含まれている可能性がある。本願明細書で説明するように、「緑色流」には、大部分が水、一部尿、および一部トイレットペーパが含まれる可能性があり、かつ通常、糞便は含まれない。緑色流はほとんどが液体であり、一部固形分が含まれている。本願明細書に記載されるように、主に尿を含む尿流は、「黄色流」とも呼ばれる。例えば、黄色流には尿と一部水が含まれている可能性がある。本願明細書で記載されているように、廃水流は「青色流」とも呼ばれる。例えば、青色流には、主に、フラッシュ水、肛門洗浄水、またはトイレに注がれる過剰な水の形で廃水が含まれている可能性がある。いくつかの例では、青色流には一部尿も含まれる可能性がある。少量の糞便沈着物（主に下痢として認識される）、大量の尿沈着物、および過剰な量のフラッシュおよび肛門洗浄水の変動性が高いことを考慮し、将来の水不足の制約を考慮すると、流れの分離は、より低コストでより堅牢な処理ロセスをすることができる。
【0019】
上述の文脈において、糞便の排泄物流の減容固形分処理のためのシステムおよび方法の様々な例が本願明細書に記載されている。減容固形分処理システムは、個別に動作することも、独立型の非下水道トイレシステムで使用するように構成できる固形分処理システムである。糞便の排泄物流には、トイレシステムで収集された排泄物流に含まれる糞便に加えて、尿、水、およびその他の衛生設備に付随する物質が含まれる場合がある。減容固形分処理システムは、独立型の非下水道衛生システムにおける固形分処理のモジュールとして統合できる。例えば、成人の排泄物を水、二酸化炭素、および鉱物灰にするように構成された単一のユニットトイレシステムに使用するために、減容固形分処理モジュールを統合することができる。いくつかの例では、減容固形分処理システムは、ＩＳＯ ３０５００規格を満たす、またはそれを超える処理出力を提供するように構成することができる。
【0020】
減容固形分処理システムは、人間の排泄物の糞便流や褐色流を処理するために使用できる。減容固形分処理システムに投入する前に褐色流を分離することによって、システムは、そこに含まれる固形分を処理するように動作することができる。さらに、褐色流から過剰な液体を除去し、かつ内容物を均質化することにより、褐色流スラリを得ることができる。例えば、褐色流スラリは、減容固形分処理システムの外部のシステムまたはモジュールで得ることができる。一例では、褐色流が収集タンクに受け入れられ、かつスラリに処理され得る。一例では、収集タンクは、複数の排泄物流を受け入れる流れ混合容器であってもよい。
【0021】
減容固形分処理のための方法およびシステムは、燃焼および灰への還元または他の手段による処分のいずれかに適した病原体を含まない糞便ケーキを生成するために、トイレ環境における人間の排泄物を処理するための低温殺菌および減容プロセスを含むことができる。いくつかの例では、減容固形分処理システムは、単一のユニットトイレシステムの一部として動作することができる。糞便スラリは低温殺菌ヒータに送られ、病原体が死滅するまで高温に保たれる。処理された排泄物スラリは、高温で機械式脱水フィルタプレスに移送できる。処理されたスラリは圧縮され、かつ減容固形分排泄物はフィルタプレスから糞便ケーキとしてコンベヤ上に排出される。投入されたスラリから糞便ケーキ出力への体積の変化は、水分含有量の変化として評価できる。例えば、投入されたスラリの水分含有量は９６から９９％であり、かつ出力されたプレスケーキの水分含有量は２８から８４％である可能性がある。この含水量の減少は、体積の少なくとも８０％の減少に相当する。体積の減少は９５％を超える場合がある。
【0022】
一例では、除去された液相は、別の液体処理システムでの処理のためにシステムの外に送られ得る。一例では、コンベヤは、８から１０時間かけて糞便ケーキを廃棄容器まで送ることができる。一例では、コンベヤを乾燥トンネル内に収容することができる。乾燥トンネルは、送る間に糞便ケーキの上に強制空気を送り込み、糞便ケーキを蒸発乾燥させることを可能にする密閉型空気ダクトシステムである。最終的なケーキの水分含有量は４から１０％で、その後の廃棄のために取り外し可能な容器に入れられる。一例では、糞便ケーキを外部燃焼システムで灰に変えることができる。
【0023】
以下の説明では、減容固形分処理システムとその構成要素の一般的な説明が提供され、これには、処理システムの動作の説明も含まれる。減容固形分処理システムの非限定的な例について説明する。いくつかの例では、この構成は、減容固形分処理システムを独立型の非下水道衛生システムを含む他のシステムと統合するためのオプションの接続を含むことができる。例えば、減容固形分処理システムは、尿および廃水処理システムと統合できる。
【0024】
図１に示されるように、減容固形分処理システム１００は、低温殺菌器１０２、フィルタプレス１０４、および乾燥トンネル１０６を含むことができる。減容固形分処理システム１００は、糞便スラリを受け取り、かつ病原体を含まない糞便ケーキを生成するように構成されている。減容固形分処理システム１００は、バルブ、ポンプ、モータ、アクチュエータ、スイッチ、およびセンサ（図示せず）を操作するためのコントローラ１１５を備えることもできる。糞便スラリは、糞便を含むスラリであるが、他の排泄物を含むこともできる。本願明細書に記載されるように、糞便スラリは、糞便、尿、トイレットペーパ、および／または水を含み得る褐色流のスラリであり得る。糞便スラリは、固形分排泄物を均一な粒子サイズに分解するホモジナイザを備えた別個のシステムから受け取ることができる。例えば、ホモジナイザは、マセレータまたはグラインダなどであり得る。いくつかの例では、糞便スラリは、混合内容の人間の排泄物流から液体と固形分を分離するシステムから受け取ることができる。いくつかの例では、糞便スラリは固形分排泄物を保持するバッファタンクから受け取ることができる。
【0025】
糞便スラリのバッチを低温殺菌器１０２に受け入れることができる。いくつかの例では、糞便スラリのバッチは、分離および均質化システム、または人間の排泄物流から分離された固形分から糞便スラリを形成するホモジナイザを含む別のシステムから直接受け取ることができる。糞便スラリのバッチは、病原体を死滅させるのに十分な時間、低温殺菌器１０２内で高温で加熱することができる。例えば、高温は少なくとも８５℃であり得る。例えば、糞便スラリのバッチは、低温殺菌器１０２内で約９５℃で約１０分間処理することができる。低温殺菌器１０２からの処理済み出力は、病原体を含まない、または病原体が減少した糞便スラリであり得る。一例では、低温殺菌器１０２は、病原体減少を達成するために、１００ｍＬバッチで１日６Ｌの糞便スラリを処理することができる。いくつかの例では、低温殺菌器の処理済みスラリ出力は、ＩＳＯ ３０５００に準拠している。
【0026】
処理済みスラリは、低温殺菌器１０２からフィルタプレス１０４に送られることができる。フィルタプレス１０４は、固形分チャンバ１１４、ピストン１１６、およびフィルタゲート１１８を備える機械式脱水フィルタプレスであり得る。フィルタプレス１０４は、本願明細書では低温殺菌された褐色流とも呼ばれる処理済みスラリを固形分チャンバ１１４に受け取ることができる。フィルタプレス１０４は、ピストン１１６を作動させ、固形分チャンバ１１４の容積を減少させ、かつ処理済みスラリをフィルタゲート１１８に対して圧縮して糞便ケーキを形成するように構成される。フィルタゲート１１８はフィルタスクリーン１２０を備える。例えば、フィルタスクリーン１２０は、４１から１６０μｍのナイロンネット、１４０から５０８μｍのステンレス鋼メッシュ、または他の多孔板であり得る。例えば、フィルタスクリーン１２０は、５０８μｍのステンレス鋼メッシュフィルタであってもよい。処理済みスラリを圧縮すると、スラリから液体が抽出され、フィルタゲート１１８を介して排出され得る。抽出された液体または濾液を収集できる。いくつかの例では、濾液は、粒子を分離するために分離および均質化システムに送られ得る。
【0027】
フィルタゲート１１８は、フィルタから糞便ケーキを剪断してチャンバを開き、糞便ケーキを排出するために移動することができる。一例では、スキージ１２２は、湿った糞便ケーキを乾燥トンネル１０６に送るために、モータ１２４およびベルトドライブ１２５によって駆動され得る。乾燥トンネル１０６は、乾燥ベルトまたはコンベヤ１３０を備えることができる。乾燥トンネル１０６は、粘着相を介してフィルタケーキの含水量を、ベルトおよび固形分容器からの放出を可能にするレベルまで減少させることができる。一例では、乾燥トンネル１０６は、送る間に糞便ケーキの蒸発乾燥を提供するために糞便ケーキ上に強制空気を推進するように構成された密閉空気ダクトシステム１３４内に収容されたコンベヤ１３０を備えることができる。例えば、コンベヤ１３０は、２から３時間かけて糞便ケーキを廃棄容器１３２に送ることができる。
【0028】
いくつかの例では、減容固形分処理システム１００は、濃縮器１１２、または液体処理システムの濃縮タンクとのインタフェースを備えることもできる。濃縮器は低温殺菌および蒸発モジュールにすることができる。例えば、混合排泄物は、減容固形分処理システム１００に投入する前に、液体と固形分に分離することができる。液体処理システムは、液体処理システムでは処理できない固形分を含む廃棄される流体を出力できる。廃棄された流体は、濃縮器１１２内の流体を加熱することによって体積を減らすことができる。一例では、加湿空気および／またはオフガスが放出されて、濃縮物が残るように、加圧空気を濃縮器に導入することができる。凝縮された流出物または濃縮された体積は、乾燥トンネル１０６に送られて、残留水分含有量を除去することができる。一例では、乾燥トンネル１０６は、液体処理システムから濃縮物を受け取ることができる。例えば、乾燥トンネル１０６は、最大４Ｌ／日以上の濃縮物を蒸発させることができる。いくつかの例では、乾燥トンネル１０６は、ガスを排出する手段をさらに備えることができる。
【0029】
図２Ａおよび２Ｂは、図１の例示的な減容固形分処理システム１００の背面図および正面図を示す。この省スペースの例では、糞便スラリは低温殺菌器入口１４６に受け入れられ、かつ低温殺菌器１０２の配管１４０を通って低温殺菌器出口１４８に流れる。低温殺菌器出口１４８は、フィルタプレス入口１２６と流体連通している。低温殺菌後、処理済みスラリは、低温殺菌器出口１４８を介してフィルタプレス１０４に送られることができる。フィルタプレス１０４は、フィルタプレス出口１２８から放出される糞便ケーキを形成するように動作することができる。糞便ケーキは、一定期間乾燥トンネル１０６内を搬送され、乾燥トンネル出口１５０（図２Ｂ）を介して廃棄容器１３２に放出されることができる。
【0030】
図２Ｂに示されるように、乾燥トンネル１０６は、送る間に糞便ケーキ（図示せず）上に空気を強制的に送り込み、糞便ケーキを蒸発乾燥させるための密閉空気ダクトシステム１３４内に収容された乾燥ベルト１３６を備えることができる。乾燥トンネル１０６は、近位端１５２および遠位端１５４を有し、乾燥ベルト１３６は、近位端１５２および遠位端１５４のそれぞれに配置されたローラ１３８ａ、１３８ｂの周囲に延在する。乾燥機ベルト１３６は、糞便ケーキがフィルタプレス１０４から近位端１５２に送られる場所から、糞便ケーキが固形分廃棄容器１３２に放出される遠位端１５４まで糞便ケーキを搬送するように構成されている。いくつかの例では、乾燥機ベルト１３６は、近位端１５２から遠位端１５４まで傾斜して配置される。いくつかの例では、乾燥ベルト１３６は、空気の流れを可能にするメッシュを備えることができる。例えば、乾燥ベルト１３６は、ポリマーメッシュまたは金属メッシュで作ることができる。この例に示すように、減容固形分処理システム１００は、乾燥した、またはほぼ乾燥した糞便ケーキを受け取るための固形分廃棄容器１３２を含むこともできる。糞便ケーキは、使用者によって廃棄容器１３２内で燃焼器または適切なシステムに送られ、灰に減らすか他の手段で処分することができる。
【0031】
図３Ａおよび３Ｂは、さらに詳細に図２Ａの例示的な低温殺菌器１０２を示す。低温殺菌器１０２は、配管１４０および１つまたは複数のヒータ１４２ａからｄ（個別に「ヒータ１４２」、集合的に「ヒータ１４２」）を含むことができる。例えば、糞便スラリは、低温殺菌器入口１４６で配管１４０内に受け入れられ、病原体を殺すのに十分な時間、高温でヒータ１４２ａからｄによって加熱され、処理済みスラリが低温殺菌器出口１４８を通って出力される。この例では、ヒータ１４２は、管を取り囲むように構成されたヒータラップとすることができるが、他のタイプおよびヒータの構成に依存して実装することもできる。低温殺菌器入口１４６のバルブ１５６および低温殺菌器出口１４８のバルブ１５８はそれぞれ、それぞれの低温殺菌器入口１４６または低温殺菌器出口１４８を通るスラリの流れを制御するように構成することができる。低温殺菌器１０２は、配管１４０をフラッシングするための水の投入を受け取るように構成された、フラッシュ水入口１６０、およびバルブ１６２を含むこともできる。例えば、バルブ１５６、１５８、１６２は二方バルブであってもよい。低温殺菌器１０２は、過圧イベント中に低温殺菌器１０２を保護するために、圧力解放弁１６４および破裂圧力出口１６８を備えることもできる。
【0032】
例えば、糞便スラリのバッチは、低温殺菌器１０２内で約９５℃で約１０分間処理することができる。一例では、ヒータ１４２は、よりエネルギー効率の高い加熱を可能にするために独立して制御され得る。例えば、独立した温度制御を備えた複数のヒータ１４２を使用して、配管の長さに沿って複数のゾーンを形成することができる。一例として、図３に示すように、１つまたは複数のヒータ１４２ａから１４２ｄは、配管１４０の周りに巻き付けられたヒータラップの複数のセクションであり得、複数の制御熱電対ポート１４４ａから１４４ｄ（個別に「熱電対ポート１４４」、集合的に「熱電対ポート１４４」）を介して独立して制御される複数の加熱ゾーンを形成する。この例では、温度制御用の熱電対ポート１４４が示されているが、ヒータ１４２の温度を測定および制御するための他のタイプおよび構成のデバイスに依存して実装することもできる。一例では、低温殺菌器は、出力がＩＳＯ ３０５００で要求される病原体の低減を満たすように構成することができる。例えば、最終的な固形分中の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）数は、１ｇあたり１００ 未満になる可能性がある。いくつかの例では、大腸菌数は、材料１ｇ当たり１９から２３９５の範囲であり得る。一部の例では、大腸菌数が検出限界を下回る場合がある。
【0033】
図４Ａから４Ｄは、さらに詳細に図２Ａの例示的なフィルタプレス１０４を示す。処理済みスラリは、フィルタプレス１０４の固形分チャンバ１１４内に受け取ることができる。固形分チャンバ１１４は、円筒形の形状であり、かつピストン１１６を受け入れるように構成され得る。ピストン１１６を作動させて固形分チャンバ１１４の容積を減少させ、かつフィルタゲート１１８に対して処理済みスラリに圧力を加えて糞便ケーキを形成することができる。抽出された流体は、フィルタゲート１１８を通過して収集されるか、または別の処理システムに送られることができる。糞便ケーキは、フィルタプレス出口１２８を介して乾燥トンネル１０６に放出することができる。
【0034】
図４Ｂは、図４Ａのフィルタプレス１０４の一部の断面図を示す。処理済みスラリは、フィルタプレス入口１２６を介してフィルタプレス１０４の固形分チャンバ１１４内に受け入れられ得る。水平矢印で示されるように、ピストン１１６はスラリをフィルタスクリーン１２０に対して圧縮してケーキを形成することができる。
【0035】
図４Ｃは、フィルタゲート１１８のフィルタアセンブリ１７０の分解図を示す。フィルタアセンブリ１７０は、フィルタスクリーン１２０、フィルタサポートスクリーン１７２、ドレンスペーサ１７４、フィルタプレス入口１２６、および逆止弁１７６を備える。フィルタアセンブリ１７０は、フィルタアセンブリ１７０のシール１７８ａ、１７８ｂを含むこともできる。スラリは、フィルタプレス入口１２６を介して受け取られ、かつ逆止弁１７６を介して固形分チャンバ１１４に導入され得る。図４Ｄに示す垂直矢印でされるように、スキージ１２２は、移動してフィルタスクリーン１２０から糞便ケーキを除去し、糞便ケーキを乾燥トンネル１０６に放出することができる。
【0036】
図５は、より詳細に図２Ｂに示す乾燥トンネル１０６の断面図を示す。糞便ケーキは、乾燥トンネル入口１２９を介してフィルタプレス１０４から受け取ることができる。乾燥トンネル１０６は、送る間に糞便ケーキ（図示せず）上に強制的に空気を送り込み、糞便ケーキを蒸発乾燥させるように構成されている。乾燥トンネル１０６は、近位端１５２および遠位端１５４を有し、乾燥ベルト１３６は、近位端１５２および遠位端１５４のそれぞれに配置されたローラ１３８ａ、１３８ｂの周囲に延在する。乾燥機ベルト１３６は、糞便ケーキがフィルタプレス１０４から近位端１５２に送られる場所から、糞便ケーキが乾燥トンネル出口１５０を介して放出される遠位端１５４まで、糞便ケーキを搬送するように構成されている。いくつかの例では、乾燥トンネル１０６は、濃縮器１１２から個別に固形分出力を受け取ることもできる。
【0037】
減容固形分処理システム１００が非下水道の単一のユニットトイレシステムの一部である場合、濃縮器１１２は、液体処理システムから塩および／または他の粒子状固形分を含む除かれた流体を受け取ることができる。図６Ａおよび６Ｂは、減容固形分処理システム１００の濃縮器１１２を示す。濃縮器１１２は、液体処理システムの濃縮タンクと接続できる低温殺菌および蒸発モジュールとすることができる。例えば、液体処理システムは、固形分を含み、および液体処理システムで処理できない除かれた流体を出力する可能性がある。除かれた流体は、濃縮器１１２内の流体を加熱することによって容積を減らすことができる。一例では、加湿空気および／またはオフガスが放出され、かつ濃縮物が残るように、加圧空気を濃縮器に導入することができる。
【0038】
図６Ａに示されるように、濃縮器１１２は、ある体積の流体を保持するように構成された開放型濃縮器容器１８０と、開放型濃縮器容器１８０内に収容された複数のディスク１８６とを備えることができる。図６Ｂの断面図に示すように、複数のディスク１８６は、モータ１９０によって回転可能な軸１８８の周りに配置されて、軸１８８が回転するにつれて複数のディスクの少なくとも一部が流体によって濡らされる。ヒータ１９２は加熱コイル１９４を備えることができる。ヒータ１９２は、加熱コイル１９４が開放型濃縮容器１８０内に延在し、かつ開放型濃縮容器１８０内に含まれる流体の容積を加熱するように構成されるように配置することができる。いくつかの例では、濃縮器モジュール１１２は、開放型濃縮容器１８０の上に配置された筐体１８２を含むこともできる。いくつかの例では、濃縮器モジュール１１２は、湿った複数のディスク１６６上に空気流を提供し、濃縮される流体の蒸発を助ける空気取入口１８３および空気出口１８５をさらに備えることができる。例えば、送風機（図示せず）または１つまたは複数のファン１８４は、空気流を濃縮器１１２に導くことができる。図６Ａに示されるように、筐体１８２は、濃縮器容器１８０を通して複数のディスク１６６にわたって空気を引き込むように配置された１つまたは複数のファン１８４ａからｃ（個別に「ファン１８４」、集合的に「ファン１８４」）を備えることができる。空気取入口１８３は、開放型濃縮容器１８０と筐体１８２との間の隙間にあってもよい。別の例では、システム送風機（図示せず）は、同様の方法で複数のディスク１６６上に空気流を提供して、濃縮される流体の蒸発を助けることができる。
【0039】
濃縮器１１２は、液体処理モジュールから塩および／または他の粒子状固形分を含有する、ある量の除かれた流体を受け取ることができる。開放型濃縮容器１８０によって、一定量の流体を収容することができる。流体の容積は、軸１８８を超えて流れたり、回転を妨げたりしないレベルに維持することができる。流体の蒸発を助けるために、流体の容積をヒータ１９２および加熱コイル１９４によって加熱することができる。複数のディスクが加熱された容積の流体を通して回転すると、空気取入口１８３は、流体が蒸発して受け取った流体の固形分が残るように、空気を複数のディスク１８６上の濃縮器１１２に導くように構成することができる。図６Ａに示される矢印は、一例における蒸発のための空気の流れの方向を示す。別の例では、空気流が反対方向に提供されるように、空気取入口１８３と空気出口１８５を逆にすることができる。例えば、ファン１８４は、濃縮器１１２を通して空気を吸引するように、または逆方向に動作して空気を濃縮器１１２に吹き込み、かつ開放型濃縮器容器１８０と筐体１８２との間の隙間から排出するように構成することができる。
【0040】
一例では、凝縮された流出物または濃縮された容積は、残留水分含有量を除去するために乾燥トンネル１０６に送られ得る。一例では、乾燥トンネル１０６は、濃縮器１１２から濃縮物を受け取ることができる。例えば、乾燥トンネル１０６は、最大４Ｌ／日以上の濃縮物を蒸発させることができる。いくつかの例では、乾燥トンネル１０６は、ガスを排出する手段をさらに備えることができる。別の例では、開放型濃縮器容器１８０内に含まれる容積の最大５０％を、さらなる処理のためにバッファタンクシステムまたは他の処理モジュールに戻すことができる。
【0041】
図には示されていないが、減容固形分処理システム１００は、バルブ、ポンプ、モータ、アクチュエータ、導管、スイッチ、センサなどをさらに備えることができる。減容固形分処理システム１００は、バルブ、ポンプ、モータ、アクチュエータ、スイッチ、およびセンサを操作するためのコントローラ１１５（図１）を備えることもできる。例えば、コントローラ１１５は、温度を監視し、かつ低温殺菌器１０２のヒータラップ１４２を制御するために、低温殺菌器１０２内のセンサに接続され得る。
【0042】
図７は、本願明細書に記載される固形分の容積減少のための例示的な方法を示す。ボックス１５０２で、この方法は、糞便のスラリバッチを低温殺菌器に受け取ることを含むことができる。例えば、スラリは、ホモジナイザ、または分離および均質化システムなどのホモジナイザを含むシステムから受け取ることができる。別の例では、スラリをバッファタンクに受け取り、かつバッチで低温殺菌器に送ることができる。
【0043】
ボックス１５０４において、この方法は、スラリバッチを高温で一定期間加熱することを含むことができる。この時間は、病原体を殺すのに十分な時間であり、病原体が減少したスラリを生成することができる。例えば、病原体を殺すために少なくとも８５°の温度を約１０分間維持することができる。
【0044】
病原体が減少したスラリは、ボックス１５０６で機械式脱水プレスに移送され得る。脱水プレスは、病原体が減少したスラリを受け入れるチャンバと、圧力を加えてチャンバの容積を減少させるピストンとを含むことができる。ボックス１５０８において、この方法は、病原体が減少したスラリを機械式脱水プレスで圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離することを含むことができる。例えば、ピストンは、病原体が減少したスラリをフィルタに押し付けて、減容固形分排泄物から液相を分離することができる。ボックス１５１０では、液体を収集するか、または別のシステムに送ることによって、液相を除去することができる。液体の圧縮および除去により、ボックス１５１２で減容された固形分排泄物から糞便ケーキが形成される可能性がある。
【0045】
ボックス１５１４において、この方法は、減容された固形分排泄物をコンベヤ上に排出することを含むことができる。糞便ケーキまたは減容された固形分排泄物から形成されたケーキは、濡れている、および／または粘着性がある場合がある。ボックス１５１６において、この方法は、減容された固形分排泄物から水分を除去して糞便ケーキを形成することを含むことができる。糞ケーキを乾燥トンネルに送ることができ、そこで糞便ケーキの上に強制的に空気を送り、糞便ケーキをさらに乾燥させることができる。ボックス１５１８において、この方法は、糞便ケーキを廃棄容器に送ることを含むことができる。例えば、糞便ケーキはベルトまたはコンベヤを介して乾燥トンネルを通って一定期間にわたって送られ得る。
【0046】
減容固形分処理システム１００は、様々なシステムおよび用途で使用するために構成することができる。上述したように、一例として、減容固形分処理システムは、独立型の非下水道トイレシステムで使用するように構成された固形分処理システムであり得る。減容固形分処理システム１００は、液体処理システムおよび／または分離システムなどのシステムを含む単一のユニットトイレシステムの一部として動作し、統合されるように構成することができる。
【0047】
図８は、フロントエンドシステム１、バッファタンクシステム２、尿および廃水システム３、および減容固形分処理システム５を含む、非下水道の単一のユニットトイレシステムの例示的な概略図を示す。この例では、減容固形分処理システム５は、本願明細書に記載の減容固形分処理システム１００を備えることができる。例えば、減容固形分処理システム５の低温殺菌器、フィルタプレス、乾燥トンネルは、本願明細書に記載されているように適合させることができる。この例に示すように、単一のトイレシステムには外部燃焼器６を含めることもできる。例えば、外部燃焼器６は、減容固形分処理システム５から出力される処理済み固形分を受け取るように構成され得る、非下水道の単一のユニットトイレシステムの一部であってもよい。
【0048】
この例では、フロントエンドシステム１は人間の排泄物を捕捉し、かつ混合排泄物の流れを緑色流と褐色流のうちの少なくとも１つに分離する。一部の例では、黄色流も分離できる。分離された緑色流、褐色流、および／または黄色流は、バッファタンクシステム２によってさらに処理できる。バッファタンクシステム２は、浄化された緑色流を尿および廃水処理システム３に出力し、および褐色流スラリを、糞便を含む固形分排泄物のケーキを生成できる減容システム５に出力するように構成することができる。単一のユニットトイレシステムは、システムの動作のための少なくとも１つのコントローラ、および／またはバルブ、ポンプ、モータ、センサ、および他のデバイスを含むシステムの１つまたは複数のモジュールを含む制御ユニットをさらに備えることができる。単一のユニットトイレシステムは、処理済み液体出力と処理済み固形分出力を供給するように構成できる。例えば、浄水および／または処理水は、さらに、フロントエンド１のフラッシュ水用システム内で使用することも、１つまたは複数のシステムまたはモジュールでの処理に使用することもできる。いくつかの例では、処理済み固形分排泄物は、ユーザがアクセスできる廃棄容器に置かれた乾燥または部分的に乾燥されたケーキであってもよい。ユーザは、乾燥または部分的に乾燥しされたケーキを外部燃焼器６に送って燃焼させることができる。
【0049】
態様
【0050】
以下の例示的な態様のリストは、本願明細書に提供される開示を裏付けており、また本開示によって裏付けられている。
【0051】
態様１．
固形分排泄物処理システムであって、
スラリバッチを受け取り、前記スラリバッチを高温で一定期間加熱して、病原体を含まないスラリを生成するよう構成された低温殺菌器であって、前記スラリバッチが少なくとも糞便を含む低温殺菌器と、
前記病原体を含まないスラリを圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離するように構成された機械式脱水プレスであって、前記減容固形分排泄物は糞便ケーキに形成される機械式脱水プレスと、
前記液相を除去する出口と、
空気ダクトシステム内に収容されたコンベヤを含む乾燥トンネルであって、前記空気ダクトシステムは、前記乾燥トンネル内の前記糞便ケーキ上に強制的に空気を推進するように構成されている乾燥トンネルと、を備える、固形分排泄物処理システム。
固形分排泄物処理システムであって、
スラリバッチを受け取り、前記スラリバッチを高温で一定期間加熱して、病原体を含まないスラリを生成するよう構成された低温殺菌器であって、前記スラリバッチが少なくとも糞便を含む低温殺菌器と、
前記病原体を含まないスラリを圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離するように構成された機械式脱水プレスであって、前記減容固形分排泄物は糞便ケーキに形成される機械式脱水プレスと、
前記液相を除去する出口と、
空気ダクトシステム内に収容されたコンベヤを含む乾燥トンネルであって、前記空気ダクトシステムは、前記乾燥トンネル内の前記糞便ケーキ上に強制的に空気を推進するように構成されている乾燥トンネルと、を備える、固形分排泄物処理システム。
【0052】
態様２．
前記低温殺菌器が、ある長さの配管と、前記配管内の前記スラリバッチを加熱するよう構成された１つまたは複数のヒータと、を備える、態様１に記載の固形分排泄物処理システム。
前記低温殺菌器が、ある長さの配管と、前記配管内の前記スラリバッチを加熱するよう構成された１つまたは複数のヒータと、を備える、態様１に記載の固形分排泄物処理システム。
【0053】
態様３．
前記１つまたは複数のヒータが独立した温度制御を有する複数のヒータを備え、前記複数のヒータの各ヒータが、配管の前記長さに沿って巻き付けられ、配管のセクションの加熱ゾーンを画定する、態様２に記載の固形分排泄物処理システム。
前記１つまたは複数のヒータが独立した温度制御を有する複数のヒータを備え、前記複数のヒータの各ヒータが、配管の前記長さに沿って巻き付けられ、配管のセクションの加熱ゾーンを画定する、態様２に記載の固形分排泄物処理システム。
【0054】
態様４．
前記機械式脱水プレスがフィルタアセンブリ、チャンバ、およびピストンを備える、態様１から３のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
前記機械式脱水プレスがフィルタアセンブリ、チャンバ、およびピストンを備える、態様１から３のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
【0055】
態様５．
前記機械式脱水プレスが濾液出口およびスキージをさらに備え、前記スキージが前記機械式脱水プレスから前記糞便ケーキを除去するように構成されている、態様４に記載の固形分排泄物処理システム。
前記機械式脱水プレスが濾液出口およびスキージをさらに備え、前記スキージが前記機械式脱水プレスから前記糞便ケーキを除去するように構成されている、態様４に記載の固形分排泄物処理システム。
【0056】
態様６．
前記機械式脱水プレスのフィルタアセンブリがフィルタスクリーンを備える、態様４または５に記載の固形分排泄物処理システム。
前記機械式脱水プレスのフィルタアセンブリがフィルタスクリーンを備える、態様４または５に記載の固形分排泄物処理システム。
【0057】
態様７．
前記フィルタスクリーンが４１から１６０μｍのナイロンネットまたは１４０から５０８μｍのステンレス鋼メッシュである、態様６に記載の固形分排泄物処理システム。
前記フィルタスクリーンが４１から１６０μｍのナイロンネットまたは１４０から５０８μｍのステンレス鋼メッシュである、態様６に記載の固形分排泄物処理システム。
【0058】
態様８．
前記乾燥トンネルが前記糞便ケーキを水分含量４から１０％まで乾燥させる、態様１から７のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
前記乾燥トンネルが前記糞便ケーキを水分含量４から１０％まで乾燥させる、態様１から７のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
【0059】
態様９．
糞便ケーキのバッチを受け入れて収集するように構成された廃棄容器をさらに備える、態様１から８のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
糞便ケーキのバッチを受け入れて収集するように構成された廃棄容器をさらに備える、態様１から８のいずれか一項に記載の固形分排泄物処理システム。
【0060】
態様１０．
人間の排泄物の処理方法であって、
糞便を含むスラリバッチを低温殺菌器に受け入れることと、
前記スラリバッチを高温で一定期間加熱することであって、前記一定期間は病原体を殺すのに十分であり、病原体が減少したスラリを生成する前記スラリバッチを加熱することと、
前記病原体が減少したスラリを機械式脱水プレスに送ることと、
前記病原体が減少したスラリを前記機械式脱水プレスで圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離することと、
前記液相を除去することと、
前記減容固形分排泄物から糞便ケーキを形成することと、
前記減容固形分排泄物をコンベヤ上に排出することと、
前記減容固形分排泄物から水分を除去して糞便ケーキを形成することと、を備える人間の排泄物の処理方法。
人間の排泄物の処理方法であって、
糞便を含むスラリバッチを低温殺菌器に受け入れることと、
前記スラリバッチを高温で一定期間加熱することであって、前記一定期間は病原体を殺すのに十分であり、病原体が減少したスラリを生成する前記スラリバッチを加熱することと、
前記病原体が減少したスラリを機械式脱水プレスに送ることと、
前記病原体が減少したスラリを前記機械式脱水プレスで圧縮して、減容固形分排泄物から液相を分離することと、
前記液相を除去することと、
前記減容固形分排泄物から糞便ケーキを形成することと、
前記減容固形分排泄物をコンベヤ上に排出することと、
前記減容固形分排泄物から水分を除去して糞便ケーキを形成することと、を備える人間の排泄物の処理方法。
【0061】
態様１１．
前記減容固形分排泄物から水分を除去することは、乾燥トンネル内で送る間に蒸発乾燥を提供するように、前記コンベヤ上の前記減容固形分排泄物上に強制的に空気を推進することを含む、態様１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記減容固形分排泄物から水分を除去することは、乾燥トンネル内で送る間に蒸発乾燥を提供するように、前記コンベヤ上の前記減容固形分排泄物上に強制的に空気を推進することを含む、態様１０に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0062】
態様１２．
前記減容固形分排泄物がスラリバッチの容積の約２０％以下である、態様１０または１１に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記減容固形分排泄物がスラリバッチの容積の約２０％以下である、態様１０または１１に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0063】
態様１３．
前記液相を除去することが、前記液相をバッファタンクシステムに送ることを含む、態様１０から１２のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記液相を除去することが、前記液相をバッファタンクシステムに送ることを含む、態様１０から１２のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0064】
態様１４．
前記スラリバッチの容積が約１００ｍＬである、態様１０から１３のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記スラリバッチの容積が約１００ｍＬである、態様１０から１３のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0065】
態様１５．
前記高温が少なくとも８５℃である、態様１０から１４のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記高温が少なくとも８５℃である、態様１０から１４のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0066】
態様１６．
前記期間が約１０分である、態様１０から１５のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記期間が約１０分である、態様１０から１５のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0067】
態様１７．
前記糞便ケーキが４から１０％の水分含有量まで乾燥される、態様１０から１６のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記糞便ケーキが４から１０％の水分含有量まで乾燥される、態様１０から１６のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0068】
態様１８．
前記乾燥された糞便ケーキが、グラム当たり１００未満の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）数を有する、態様１０から１７のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記乾燥された糞便ケーキが、グラム当たり１００未満の大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）数を有する、態様１０から１７のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【0069】
態様１９．
前記糞便ケーキを廃棄容器に送ることをさらに含む、態様１０から１８のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
前記糞便ケーキを廃棄容器に送ることをさらに含む、態様１０から１８のいずれか一項に記載の人間の排泄物の処理方法。
【実施例】
【0070】
以下の実施例は、当業者に、本願明細書で請求される化合物、組成物、物品、装置、および／または方法がどのように作製および評価されるかについての完全な開示および説明を提供するために提示されるものであり、かつ、これらは本開示の純粋な例示であると意図されるものであるが、発明者らがその開示とみなすものの範囲を限定することを意図したものではない。数値（例えば、量、温度等）の正確性を確保するために努力が払われているが、多少の誤差や偏差は考慮する必要がある。他に指示がない限り、部は重量部であり、温度は℃または周囲温度であり、圧力は大気圧または大気圧付近である。
【0071】
試験プロトコル
【0072】
固形分ケーキ中の水分含有量の測定 試験プロトコル：水分含有量を測定するには、固形分の糞便ケーキサンプルまたはその一部を容器重量が測定されたアルミニウムパンに入れ、パンとサンプルを化学天秤で秤量する。サンプルを１０５℃で少なくとも２時間乾燥させ、およびパンとサンプルを化学天秤で再度計量する。次の式を使用して水分含有量を決定できる。
【0073】
固形分ケーキからの大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）抽出：Ｅ．ｃｏｌｉ（コロニー形成単位またはＣＦＵ）は、以下の手順に従って、本願明細書に記載の非下水道の単一のトイレシステムによって生成された糞便ケーキから抽出される。簡単に説明すると、滅菌リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）をケーキに加えて、よく混合する。乾燥ケーキは溶液の一部を吸収するが、液体の上澄部の一部も管内に残るはずである。この液体は、以下に説明する生物学的検査に使用できる。
【0074】
可能な限り低い検出限界を達成するために、生物学的検査のために除去するのに十分な上澄部を残すために、最小限の量のＰＢＳが追加される。以下に説明する大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）検出試験プロトコルを使用した大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の検出には、約１ｍＬの上澄部が必要である。液体をピペッティングするのが難しい場合は、さらにＰＢＳを追加してもよい。
【0075】
大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）を抽出するには、ＰＢＳの滅菌溶液を調製する。検査される糞便ケーキまたはその一部の重量が測定される。秤量した糞便ケーキを滅菌した５０ｍＬ遠心分離管に入れる。２０ｍＬの滅菌ＰＢＳを遠心分離管に加えて、ケーキが砕けるまでボルテクサーを使用して完全に混合する。大きな固形分粒子が沈降するように、サンプルを５から１０分間放置する。大きな粒子の沈降を助けるために、サンプルをオプションとして４００ｒｐｍで１０分間遠心分離する。遠心分離を高速回転で実行すべきでなく、または大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）が上澄部から落ちてしまう。
【0076】
管は４５°の角度で保持されているため、上澄部が溜まり、簡単に除去できる。上澄部の量がサンプリングに不十分な場合は、追加のＰＢＳ１０ｍＬを追加して、ボルテックスとオプションとして遠心分離を繰り返すことができる。１０００μＬピペットチップは上澄部を除去するよう使用され、ピペットチップを詰まらせる可能性のある大きな粒子を避けるように注意する。
【0077】
大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）検査試験プロトコル：大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）（コロニー形成単位またはＣＦＵ）は、本願明細書に記載される「固形分ケーキからｃｏｌｉ抽出」手順に従って採取されたサンプルについて測定される。大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）ＣＦＵは、当技術分野で知られている任意の技術によって測定することができる。ここでは、３ＭＴＭカンパニー（米国ミネソタ州セントポール）のＰＥＴＲＩＦＩＬＭＴＭＥ．ｃｏｌｉ／大腸菌群カウントプレートを使用した。ＰＥＴＲＩＦＩＬＭＴＭプレートには、改変バイオレットレッド胆汁（ＶＲＢ）栄養素、冷水溶性ゲル化剤、５－ブロモ－４－クロロ－３－インドリル－Ｄ－グルクロニド（ＢＣＩＧ、グルクロニダーゼ活性の指標）、およびコロニーの計数を容易にするためのテトラゾリウム指標が含まれている。
【0078】
サンプルは、バターフィールドのリン酸緩衝希釈水、０．１％のペプトン水、ペプトン塩希釈剤、４分の１のリンゲル液、０．８５から０．９０％の生理食塩水、亜硫酸水素塩を含まないレジンブロス（ｌｅｔｈｅｅｎ ｂｒｏｔｈ）、蒸留水等の適切な滅菌希釈剤と混合または均質化される。
【0079】
ＰＥＴＲＩＦＩＬＭＴＭプレートを平らな面に置く。プレート上のトップフィルムが持ち上げられる。上記のように調製したサンプル懸濁液１ｍＬを、接種領域に対して垂直に保持したピペットを使用して、プレートの底部フィルムの中央に分注する。トップフィルムは、気泡を捕らえることなくサンプル上に巻き付けられる。３ＭＴＭのＰＥＴＲＩＦＩＬＭＴＭスプレッダを使用して、プレートの増殖領域全体に接種材料を広げる。スプレッダを取り外して、プレートを少なくとも１分間静置し、ゲルを形成させる。
【0080】
ゲル形成後、プレートを２０枚以下のプレートのスタック内で水平にインキュベートする。インキュベーション時間は変動する可能性があり、かつ当業者は、製造業者が提供する説明書に基づいて、所与の用途に適切なインキュベーション時間を選択することができる。インキュベーション後、プレート上のコロニーは、標準的なコロニーカウンタまたは別の照明付き拡大鏡を使用して数えることができる。大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）および／または大腸菌群を検出するための一般的なインキュベーション時間は、３７℃で１８から２４時間である。青色から赤青色に見え、かつ閉じ込められたガスに関連するコロニーは、確認された大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）としてカウントされる。コロニーはインキュベーターから取り出してから１時間以内に計数する必要があり、または、カウントする前、最大１週間、－１５℃で保存することもできる。
【0081】
インキュベーション後の非常に高密度のプレートの場合、正確なカウントを得るために元のサンプルを希釈して、希釈量に基づいて適切な量補正を行う必要がある場合がある。
【0082】
ＰＥＴＲＩＦＩＬＭＴＭからのｍＬあたりのＣＦＵを乾燥グラムあたりのＣＦＵに変換するには、次の式を使用でき、ここで、総液体体積は、最初の糞便ケーキまたはその一部に添加されたＰＢＳの総体積を指す。
【0083】
本願明細書で説明される実施形態の特徴は代表的なものであり、かつ代替実施形態では、特定の特徴および要素を追加または省略することができる。別段の指示がない限り、本開示は特定の材料、製造プロセス等に限定されず、変更することができることを理解されたい。また、本願明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、かつ限定することを意図したものではないことも理解されたい。本開示では、論理的に可能な場合には、工程を異なる順序で実行することも可能である。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】