コンポストトイレ

コンポストトイレは、座ったりしゃがんだりする場所と収集/堆肥化ユニットの 2 つの要素で構成されています。^{[ 3 ]}コンポスト化ユニットは、主に 4 つの部分で構成されています。^{[ 2 ]}

• 貯蔵室または堆肥化室
• トイレ内の分解プロセスが主に好気性であることを保証し、悪臭ガスを排出するための換気装置
• 余分な液体を除去するための浸出液収集システムまたは尿分流システム
• 堆肥を取り出すためのアクセスドア

多くのコンポストトイレは、尿と糞便を同じ容器に集めるため、尿を別の容器に移す必要はありません。肛門洗浄に使う少量の水を加えても、コンポストトイレにとっては問題ありません。

一部のコンポストトイレは、尿（および肛門洗浄に使用した水）を迂回させることで、堆肥の過飽和によって発生する嫌気性状態を防ぎ、悪臭や媒介生物の問題を回避します。そのため、通常は利用者全員が座った姿勢でトイレを使用する必要があります。トイレに加えて水を使わない小便器を設置することで、堆肥化室への尿の流入を抑えることができます。あるいは、農村部では、男性や少年には木を探して用を足すよう促すこともできます。

堆肥化室は、地上または地下に設置できます。建物内部に設置することも、独立した上部構造を設けることも可能です。

排水システムは浸出液を除去します。そうしないと、過剰な水分が嫌気性状態を引き起こし、分解を妨げる可能性があります。尿には微生物の活動を阻害する大量のアンモニアが含まれているため、尿を迂回させることで堆肥の品質を向上させることができます。 ^{[ 6 ]}

コンポストトイレは、低温性、高温性、または中温性のコンポスト化によって、人間の排泄物の量を大幅に削減します。コンポスト室を断熱して暖かく保つことで、低温によるコンポスト化プロセスの遅延を防ぐことができます。

コンポストトイレで行われる堆肥化プロセス中に、硫化水素（H ₂ S）、アンモニア、亜酸化窒素（N ₂ O） 、揮発性有機化合物（VOC）などのガスが放出される可能性があります。^{[ 7 ]}これらのガスは、悪臭に関する苦情につながる可能性があります。メタンも存在する可能性がありますが、メタンには臭いはありません。

分解プロセスに影響を与える主な要因は4つあります。^{[ 6 ]}

• 好気性堆肥化には十分な酸素が必要である。
• 水分含有量は45～70パーセント（経験則としては、「堆肥は触ると湿っていて、手で強く握ったときに水が1、2滴しか出ない状態」であるべきです。^{[ 3 ]}）
• 適切なチャンバー寸法設計と場合によっては積極的な混合によって、40 ℃（104 °F）から50 ℃（122 °F）の温度範囲が達成される。    
• 炭素窒素比（C:N）は25:1

人間の排泄物や食品廃棄物は、堆肥化に最適な条件を提供しません。通常、水分と窒素の含有量が高すぎ、特に尿が糞便と混ざっている場合はその傾向が顕著です。木材チップ、樹皮チップ、おがくず、細かく刻んだ乾燥葉、灰、紙片などの添加物や「嵩増し材」は水分を吸収することができます。添加物は堆肥の通気性を改善し、炭素窒素比を高めます。^{[ 3 ]}嵩増し材は糞便を覆い、昆虫の侵入を防ぎます。嵩増し材が不足すると、堆肥が圧縮されすぎて不浸透性の層が形成され、嫌気性状態や悪臭につながる可能性があります。^{[ 3 ]}

浸出液の除去は水分レベルを制御するために必要であり、これは迅速な好気性堆肥化を確実にするために不可欠です。市販のコンポスト装置の中には、この目的のために尿分離器や尿迂回システム、あるいはコンポスト底部に排水口を備えているものもあります。

微生物の活動には酸素が必要であり、通常は空気中から供給されます。市販のシステムでは、浴室から汚物容器を通って垂直パイプから屋根の上へと空気を循環させる換気システムが備えられています。この空気の流れ（対流またはファンによる強制換気）によって、二酸化炭素と臭気が排出されます。

一部の装置では、堆肥化室を回転させたり、「エアレーターレーキ」を堆肥の中に通したりするなど、固形物の定期的な通気のために手動の方法が必要となる。

ほとんどのコンポストトイレは、低温堆肥化とも呼ばれる緩慢堆肥化方式を採用しています。堆肥の山は、時間をかけて段階的に積み上げられていきます。

「スロー」コンポストトイレ（米国では「カビだらけのトイレ」または「カビだらけの便所」と呼ばれる）の最終生成物は、一般的に病原菌が付着している。 2006年の世界保健機関のガイドラインは、多重バリア方式を用いた廃棄物の安全な再利用のための枠組みを提供している。 ^{[ 10 ]}

スローコンポストトイレは受動的なアプローチを採用しています。一般的な用途としては、人里離れたトレイルネットワークなど、小規模で季節的な使用が挙げられます。通常、排泄物が作動部分から隔離されるように設計されています。また、中温性コンポスト化をさらに進めるために、トイレを密閉することもできます。^{[ 11 ]}スローコンポストトイレは、病原菌の減少と廃棄物の分解のために長い滞留時間に依存するか、時間とミミズの追加の組み合わせによるミミズコンポスト化に依存しています。ミミズを導入することでコンポスト化を促進できます。米国の一部の地域では、これらのミミズを侵略的外来種とみなしています。^{[ 10 ]}

「一体型」コンポストトイレは、トイレ本体内の容器で堆肥化を行います。水洗トイレよりやや大きいですが、床面積はほぼ同じです。一部のユニットは通気のためにファンを使用し、オプションで加熱エレメントを使用して最適な温度を維持し、堆肥化プロセスを促進し、尿やその他の水分を蒸発させます。コンポストトイレの管理者は、好気性処理を促進する空気のポケットを作り、液体を吸収し、臭いのバリアを作るために、使用後に少量の吸収性炭素材料（未処理のおがくず、ココナッツ繊維、ピートモスなど）を追加するのが一般的です。この添加物は「増量剤」と呼ばれることもあります。一部の所有者は、堆肥化プロセスに堆肥化細菌が確実に存在するように、微生物の「スターター」培養物を使用しますが、これは必須ではありません。

ミミズ濾過トイレは、ミミズを使って堆肥化を促進する水洗式コンポストトイレです。1回の使用で約500ミリリットル（17米液量オンス）の水を使用する節水型またはマイクロフラッシュ型トイレに接続できます。固形物は濾過床の表面に蓄積され、液体は濾過媒体を通過して反応器から排出されます。固形物（糞便とトイレットペーパー）は好気性細菌と堆肥化ミミズによって好気的に分解され、糞（腐植）になるため、有機物の量が大幅に減少します。^{[ 12 ]}   

一部の施設では、曝気装置を備えた移動式コンテナを使用している一方、傾斜底タンクを使用している施設もある。

廃棄物由来の堆肥には処方薬が含まれている可能性があります。このような残留物は、従来の汚水処理排水にも存在します。これは地下水を汚染する可能性があります。近年、地下水から検出された医薬品には、抗生物質、抗うつ剤、血液凝固抑制剤、 ACE阻害薬、カルシウムチャネル遮断薬、ジゴキシン、エストロゲン、プロゲステロン、テストステロン、イブプロフェン、カフェイン、カルバマゼピン、フィブラート、コレステロール低下薬などがあります。[ ^{14 ]医薬品}の30%から95%は人体から排泄されます。脂溶性（脂肪に溶ける）の医薬品は、糞便廃棄物からの浸出によって地下水に到達する可能性が高くなります。汚水処理施設では、これらの医薬品の平均60%が除去されます。^{[ 15 ]}廃棄物の堆肥化中に分解される医薬品の割合はまだ報告されていない。

2016年、国際標準化機構（ISO）は「飲料水および廃水サービスに関連する活動 - 基本的なオンサイト家庭用廃水サービスの管理に関するガイドライン」という規格を公表しました。^{[ 17 ]}この規格はISO 24511と併用することを想定しています。^{[ 18 ]}トイレ（コンポストトイレを含む）とトイレの廃棄物を扱っています。このガイドラインは基本的な廃水システムに適用され、計画、使用性、運用と保守、処分、再利用、健康など、家庭用廃水サイクル全体が含まれています。

国際配管機械設備協会（IAPMO）は、多くの先進国で採用されている配管および機械設備の基準体系です。最近、IAPMOは「グリーン配管機械設備基準補足」に「尿分離機能の有無にかかわらず現場で構築されるコンポストトイレと製造されたコンポストトイレの性能基準の概要」を追加することを提案しました。^{[ 19 ]}このコンポストおよび尿分離トイレの基準（米国では初の試み）が採用されれば、統一配管設備基準のグリーン補足の2015年版に掲載される予定です。^{[ 20 ] [ 21 ]}

米国では、コンポストトイレの性能基準は普遍的に認められていません。北米の7つの管轄区域^{[ 22 ]}では、米国国家規格/NSF国際規格ANSI/NSF 41-1998:非液体飽和処理システムを使用しています。改訂版は2011年に発行されました^{[ 23 ]。}システムは、カナダ規格協会、cETL-US、その他の規格プログラムにも登録されている場合があります。

副産物の規制に関して、米国のいくつかの州では、コンポストトイレ（通常、異なるタイプの乾式トイレの区別はされない）からの固形物の埋設処分を許可しており、埋設深度の最低基準は州によって異なるか、あるいは基準がない（最低6インチ）。例えば：

• マサチューセッツ州: 「コンポストトイレシステムの残渣は、敷地内に埋め、最低 6 インチの清潔で圧縮された土で覆わなければならない。^{[ 24 ]}マサチューセッツ州では、生成された液体のうち、トイレ自体でリサイクルされないものは、浄化槽と土壌吸収システムを含む敷地内の雑排水システムを通して排出するか、認可を受けた浄化槽汚泥運搬業者によって除去されなければならない。」^{[ 24 ]}
• オレゴン州：「堆肥化トイレの腐植土は、観賞用の低木、花、木、果樹の周りに使用でき、少なくとも12インチの土で覆わなければならない。」^{[ 25 ]}
• ロードアイランド州：「代替トイレで発生した固形物は敷地内に埋めてもよい」一方、「残渣は食用作物に散布してはならない」。^{[ 26 ]}
• バージニア州：「堆肥化便所から取り除かれたすべての材料は埋めなければならない」、また「堆肥材料は菜園や地面の表面に置いてはならない」。^{[ 27 ]}
• バーモント州：「副産物は、環境庁が承認した場所で、最低限の敷地条件（敷地内浄化槽式衛生システムに必要な条件）を満たす場所に浅く埋めることにより処分することができる。」^{[ 28 ]}
• ワシントン州は、いわゆる「水を使わないトイレ」に関する広範な規制を、下水汚泥を規制する連邦規制に基づいて策定している。^{[ 29 ]}

環境保護庁は、廃棄物が「肥料」と呼ばれない限り（単に処分される物質として扱われる限り）、乾式トイレの副産物に対して管轄権を持たない。連邦規則503は、通称「EPAバイオソリッド規則」または「EPA汚泥規則」として知られており、肥料にのみ適用される。したがって、各州がコンポストトイレを規制している。^{[ 30 ] [ 31 ]}

ドイツにおけるコンポストトイレやその他の乾式トイレの規制は、州ごと、用途ごと（例えば、市民農園での使用、または一般家庭や集落での使用）に異なります。ドイツの各州では、それぞれの州の「Landesbauordnung」（「州の土木工学規則」と訳される）が、こうした代替トイレの使用を規制しています。^{[ 32 ]}ほとんどの州では水洗トイレの使用が規定されていますが、ハンブルク州、ニーダーザクセン州、バイエルン州、メクレンブルク＝フォアポンメルン州、ラインラント＝プファルツ州、ザクセン＝アンハルト州、テューリンゲン州など、多くの例外があります。^{[ 32 ]}これらの州では、一般的に、公衆衛生上の懸念がない限り、家庭でのコンポストトイレの使用を例外としています。

ドイツでは、堆肥やコンポストトイレからの尿の使用に関する規制はあまり明確ではないが、自分の敷地内で使用し、第三者に販売しない限り、一般的には許可されているようだ。^{[ 32 ]}

オーストラリアでは、コンポストトイレやその他の「水を使わないトイレ」に関する規制は、州や地方自治体の基準によって異なり、^{[ 33 ]}ほとんどの規制は地方自治体（議会）レベルで行われています。^{[ 34 ]}気候変動・エネルギー・環境・水資源省は、オーストラリアの住宅をより持続可能なものにするための「YourHome」イニシアチブの一環として、適切な状況でのコンポストトイレの使用を支持しています。^{[ 35 ]}

ニューサウスウェールズ州では、敷地内にコンポストトイレを建設および設置するための承認を地方議会に申請することができ、地方議会は地方自治体の規制^{[ 36 ]}を満たし、 NSW保健省の認定を受けたシステムを承認します^{[ 34 ]}。NSW保健省は、認定された製品と設計のリストをウェブサイトで提供しています^{[ 37 ]} 。ショールヘイブン市議会は、コンポストトイレに関する情報パンフレットを作成しました^{[ 38 ] 。}

ニューサウスウェールズ州、西オーストラリア州、クイーンズランド州の一部の生態系に敏感な地域では、携帯式コンポストトイレの使用に関する特定の規則が適用されます。^{[ 34 ]}しかし、オーストラリアアルプス国立公園を含む国立公園では、恒久的な構造物が広く使用されています。^{[ 39 ]}

西オーストラリア州では、州の規制が適用される場合もあるが、不動産所有者は自分でコンポストトイレを設置できる。^{[ 40 ]}

フィンランドの農村部には人口密度の低い村が数多くあり、それらの村は自治体の水道や下水道網に接続されていないため、各家庭が独自のシステムを運用する必要がある。個人の私設井戸、つまり浅い掘り井戸や岩盤に掘られたボーリング孔が給水によく使われており、多くの家庭がコンポストトイレを選んでいる。さらに、これらのトイレは、水質的に敏感な水域の近くに位置していることが多い別荘でもよく見られる。こうした理由から、Biolan、Ekolet、Kekkilä、Pikkuvihreä、Raita Environmentなど、多くのコンポストトイレメーカーがフィンランドに拠点を置いている。^{[ 41 ] [ 42 ]}

フィンランドの大手コンポストトイレメーカーとフィンランド世界乾式トイレ協会による推計によると、2014年のフィンランドにおけるコンポストトイレの使用状況は以下のとおりです。

• 公共下水道網に接続されていない一戸建て住宅のうち、約4％がコンポストトイレを設置している。
• 別荘には約20万台のコンポストトイレが設置されていると考えられており、その他の乾式トイレの数も同程度である。最もシンプルなものは屋外トイレに設置されている。

コンポストトイレは、最大4階建ての住宅にも設置されています。^{[ 3 ]} 2008年の推定では、ドイツの家庭におけるコンポストトイレの数は500戸でした。^{[ 43 ]}これらの住宅のほとんどは下水道にも接続されています。コンポストトイレは下水道がないために設置されたのではなく、主に所有者の「環境意識」などの他の理由で設置されました。

ドイツとオーストリアでは、コンポストトイレやその他のタイプの乾式トイレが、一戸建て住宅や集合住宅（ハンブルク、フライブルク、ベルリンなど）、エコロジー居住地（ハンブルク・アレルメーエ、ハンブルク・ブラームヴィッシュ、キール・ハッゼー、ビーレフェルト・ヴァルトクヴェレ、ウィーン・ゲンザーンドルフなど）、公共施設（ロストック・エコハウス、シュトゥットガルト・ヴァルトベルクVHSエコステーション、レクリエーションエリアの公衆トイレ、アルプスのレストランや山小屋、ハウスボートや森林幼稚園など）に設置されている。^{[ 43 ]}

ハンブルク・アレルメーエのエコロジー集落では、1982年からコンポストトイレが使用されています。約140人の住民が暮らす36戸の一戸建て住宅からなるこの集落では、コンポストトイレ、雨水利用、人工湿地が利用されています。コンポストトイレは、従来の水洗トイレ（1回の洗浄で10リットル）と比較して、1人あたり1日約40リットルの水を節約でき、集落全体では年間2,044^立方メートルの節水になります。^{[ 44 ]}

グリーンマウンテンクラブは、バーモント州の森林地帯に低速堆肥化トイレを設置した。このトイレは複数の貯蔵庫（クリブと呼ばれる）と移動式の建物を使用している。貯蔵庫の1つがいっぱいになると、建物を空の貯蔵庫の上に移動させる。満杯になった貯蔵庫は、空にするまでできるだけ長く（最長3年間）そのままにしておく。広い表面積と空気の流れにさらされることで、堆肥が乾燥する可能性がある。これを防ぐため、標識には利用者にトイレで排尿するように指示している。^{[ 45 ]}同クラブはまた、ピット式便所や、ウッドチップと外部堆肥化を備えたシンプルなバケツ式トイレも使用しており、悪臭を放つ嫌気性状態を防ぐために、利用者に森で排尿するように指示している。^{[ 46 ]}

大型の堆肥容器を備えたコンポストトイレ（クリバス・ムルトラム型とその派生型）は、米国、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、スウェーデン、フィンランドで人気があります。これらは市販品として購入・設置できるほか、自作住宅向けの設計図や、様々な名称で販売されている「設計派生型」としても入手可能です。世界中で約1万台のコンポストトイレが使用されていると推定されています。