Comment fonctionnent les toilettes

toilettes à macération

Les toilettes à chasse d’eau sont de nombreuses formes et tailles, mais une chose qu’elles ont toutes en commun est une sortie relativement grande et laide pour les déchets, parfois connue sous le nom de tuyau de sol. Ces tuyaux sont si grands et larges qu’ils limitent les endroits oùles toilettes normales peuvent être installées. Si vous avez besoin d’une salle de bain au milieu d’un bâtiment où il est impossible de routerun grand tuyau de sol, Que pouvez-vous faire?, La plupart des toilettes fonctionnent également par l’effet de gravité-siphon, mais que se passe-t-il si vous avez besoinpour en mettre un dans un sous-sol et que le drain que vous voulez rincer est au-dessus?

Une solution à de tels problèmes consiste à installer une toilette en macération (parfois appelée toilette upflush), ce qui est un peu comme un croisement entre une toilette conventionnelle et une unité d’élimination des déchets. Les déchets passent dans une sorte de mélangeur qui les écrase dans un liquide, avant de les pomper à travers un mince tuyau relié, éventuellement, au grand tuyau de sol principal., Le gros avantage des toilettes comme celle-ci est que vous pouvez les installer presque n’importe où dans un bâtiment où il y a à la fois de l’eau (pour la chasse d’eau) et de l’électricité (pour alimenter le broyeur et la pompe). Malheureusement, elles sont souvent plus grandes et plus volumineuses que les toilettes à chasse d’eau conventionnelles, plus bruyantes et moins discrètes, et (puisqu’elles ont plus de pièces mobiles) moins fiables. Bien qu’ils soient plus chers que les toilettes normales, ils peuvent toujours fonctionner moins cher que de rejouer votre maison pour untoilet conventionnel., Selon Saniflo, l’un des principaux fabricants, typique de la macération de toilette pompe déchets une impressivedistance: avec une hausse de 5m (16ft), une distance horizontale de 20m (66ft); ou avec une hausse de 1 m (3,3 pi), une distance horizontale de 100 m (-328 pi). C’est plus que suffisant pour la plupart des maisons et de nombreux bâtiments commerciaux.

Illustration: Comment une macération de toilette fonctionne. La toilette elle-même ressemble beaucoup aux autres, mais elle a une unité de macération et de pompage (rouge) derrière et sous sa citerne., La pompe électrique (noire) aspire les déchets du grand tuyau de terre des toilettes (remplaçant l’effet d’aspiration d’une toilette normale), les coupe dans un liquide, puis les Pompe à travers un petit tuyau sur le dessus. Ce type de macérateur est séparé de l’unité principale de toilette et peut être placé dans une pièce différente; c’est effectivement un adapterthat fait fonctionner une toilette conventionnelle avec un petit-trou (petit diamètre) tuyau de sortie de rebut.

qui a inventé les toilettes à chasse d’eau?

bien que l’on pense généralement que les toilettes à chasse d’eau ont été inventées par un plombier anglais appelé Thomas Crapper (C.,1836-1910), c’est un mythe inutile, pour deux raisons: les toilettes à chasse d’eau sont une technologie ancienne, et aucune personne ne peut vraiment prétendre les avoir inventées (des dizaines d’Inventeurs différents ont été impliqués dans leur développement au fil des ans, surtout depuis la vie de Crapper). Des preuves archéologiques montrent que les toilettes primitives utilisant l’eau de la rivière pour rincer les déchets ont plus de 5000 ans et remontent à quelque chose comme 3000BCE. Les deux inventeurs qui revendiquent le mieux notre système moderne de chasse d’eau sont nés des centaines d’années avant Crapper., Parmi ses nombreuses autres réalisations, l’inventeur et ingénieur arabe prolifique Al-Jazari a développé un dispositif de lavage des mains en 1206, tandis que l’écrivain et courtisan anglais Sir John Harington (1561-1612) a décrit une méthode de rinçage des toilettes en 1596 dans son article un nouveau discours d’un sujet périmé, appelé La Métamorphose D’Ajax.

parcourez les dossiers d’invention du Bureau des brevets et des marques des États-Unis et vous en trouverez littéralement des centaines qui se rapportent aux toilettes et à leurs mécanismes de chasse d’eau. J’ai choisi deux exemples de 1874 pour vous donner une idée de ce que vous pouvez trouver., Sur la gauche (et dessiné en plan, d’en haut), nous avons le bassin d’eau-placard auto-désinfectant développé par Jabez Burns, Charles Higgins et William Higgins (« Improvement in Water-Closet Basins », brevet américain#149,195).Leur innovation simple était de faire gicler le tuyau qui remplit le bassin des toilettes sur le côté sur une barre de savon, désinfectant ainsi le bassin et arrêtant toute odeur. Sur la droite, vous pouvez voir le water closet sans piège D’Archibald McGilchrist (« Improvement in Water-Closet Apparatus », brevet américain#157,211).Contrairement à un placard S-bend, il n’y a pas de piège à eau pour arrêter les odeurs., Au lieu de cela, le mécanisme de rinçage soulève et abaisse une valve en forme de boule qui scelle le tuyau d’évacuation. Un flotteur montant et descendant (je l’ai coloré en vert dans l’illustration) actionne un mécanisme de valve (coloré en jaune) pour remplir le bassin de la manière habituelle. Vous pouvez explorer beaucoup plus d’inventions similaires avec asearch pour « water closet » sur les brevets Google (cela m’a donné 13 000 résultats!).

Illustration: Deux exemples du 19ème siècle, des améliorations dans les toilettes (wc) par des inventeurs, en Amérique.,
images avec l’aimable autorisation de US Patent and Trademark Office avec ajout de couleurs et d’annotations par Explainthatstuff.com.

toilettes sous vide

Photo: une toilette sous vide typique dans un train. Les toilettes comme celle-ci sont conçues pour utiliser des quantités minimales d’eau, mais ont tendance à être plus complexes mécaniquement (et donc moins fiables) que les toilettes à chasse d’eau ordinaires.

l’un des plus grands inconvénients des toilettes à chasse d’eau conventionnelles est la quantité d’eau propre qu’elles gaspillent.,Même les toilettes les plus maigres, les plus vertes et les plus efficaces gaspillent plusieurs litres (plus d’un gallon américain) de chasse d’eau, ce qui pose un vrai problème pour les véhicules comme les trains, les avions et les bus longue distance:voulez-vous vraiment transporter un réservoir d’eau géant et lourd juste pour rincer les toilettes?C’est pourquoi les toilettes publiques mobiles affleurent généralement à l’air au lieu de l’eau; ce sont les équivalents des aspirateurs: les toilettes à vide, en d’autres termes., Les toilettes à vide peuvent sembler une idée étrange jusqu’à ce que vous vous souveniez qu’une toilette conventionnelle chasse d’eau non seulement en lavant les déchets, mais en les aspirant avec l’effet de siphon. Une toilette à vide fait exactement la même chose, mais la succion est créée par une faible pression d’air au lieu du pouvoir de traînée de l’eau de drainage.

comment fonctionne une toilette sous vide? Il y a une vanne coulissante dans le plancher de la cuvette des toilettes qui le scelle complètement du reste du mécanisme. Lorsque vous rincez les toilettes, une petite quantité d’eau se rince et remplit partiellement le bol (généralement pas plus deenviron 0,4–0.,5 litres, soit environ 10 pour cent autant que dans une toilette à chasse d’eau conventionnelle à faible débit). Pendant ce temps, à l’abri des regards, derrière le mur, un petit réservoir intermédiaire en plastique a l’air rapidement pompé pour créer, en effet, un vide. La valve sous la cuvette des toilettes glisse ouverte, créant une énorme différence de pression d’air entre la pièce et le réservoir intermédiaire.Cela aspire les déchets des toilettes dans le réservoir et la vanne coulissante se referme.,L’Air est maintenant soufflé dans le réservoir intermédiaire, vidant son contenu dans un réservoir de déchets beaucoup plus grand qui peut être vidépériodiquement (par exemple, lorsqu’un train arrive à une gare ou qu’un avion atterrit au sol).

Animation: Comment un vide toilette fonctionne (simplifié). Les parties principales de la cuvette des toilettes (bleu), un réservoir intermédiaire (gris), une pompe à vide (rouge), un pressuriseur (vert) et un réservoir de déchets principal (orange), tous séparés par des vannes (noir). 1) pour commencer, il y a des déchets dans le bol (bleu) etle réservoir intermédiaire est plein d’air., 2) Lorsque vous rincez, la pompe à vide Aspire l’air du réservoir intermédiaire, laissant un vide partiel. 3) la vanne sous la cuvette des toilettes s’ouvre etle réservoir intermédiaire aspire les déchets. 4) le pressuriseur souffle les déchets du réservoir intermédiaire dans le réservoir principal de déchets. L’eau joue un rôle relativement petit dans une toilette comme celle-ci, donc je l’ai manqué de ce diagramme pour plus de clarté.

toilettes à compostage

chasse d’eau—et c’est parti. Les toilettes sont l’une de ces inventions que nous prenons vraiment pourranted., Jusqu’à ce que vous arrêtiez de penser aux deux milliards de personnes dans les pays en développement qui ne jouissent pas du même luxe, vous ne réalisez peut-être pas à quel point vous êtes chanceux de pouvoir résoudre un petit problème aussi terrible en appuyant rapidement sur un interrupteur.Il y a juste une légère difficulté: votre toilette n’a pas réellement d’égout: elle lave simplement le problème dans un long tuyau malodorant pour qu’il se termine ailleurs—et elle utilise beaucoup d’eau dans le processus. Même dans les pays les plus riches et les plus sophistiqués du mondepays, l’élimination des eaux usées est un problème majeur., Nous avons encore des plages sales, des proliférations d’algues sur les rivières et des problèmes de santé majeurs tels que l’empoisonnement des coquillages causé par la pollution des eaux usées. Ne serait-il pas préférable que les toilettes puissent réellement convertir les eaux usées en une forme dont nous pourrions disposer en toute sécurité et simplement? C’est l’idée de base derrière compostingtoilets, qui transforment les choses dont nous n’aimons pas parler en compostage que nous pouvons utiliser pour fertiliser notre terre. Comment fonctionnent-ils?

Photo: malgré ce que vous pourriez penser, Les toilettes à compostage sont aussi pratiques que les toilettes luxuriantes., Ils sont aussi plus civilisés, puisque vous ne jetez pas vos déchets ailleurs et que vous attendez que quelqu’un d’autre s’en occupe. Il s’agit d’une toilette de compostage au kibboutz Lotan, Vallée D’Arava, Israël(notez le sac de sciure de bois et de paille à l’arrière pour aider le processus d’aération).Photo de Hanan Cohen publiée sur Flickr en 2007 sous licence Creative Commons.

Quel est le problème avec les toilettes ordinaires?

dans la nature, il n’y a pas de déchets. Les feuilles tombent au sol, pourrissent et fertilisent les arbres qui les ont abandonnées., Il y a longtemps dans l’histoire,les humains auraient été tout aussi intelligents sans même y penser: tout notre »sol » aurait disparu sans danger dans le sol etles choses auraient poussé à nouveau à l’avenir. Malheureusement, lorsque la révolution industrielle a débuté et que des masses de gens ont commencé à vivre très proches les uns des autres dans les villes,l’assainissement est devenu un problème majeur et un problème de santé publique massif.C’est ainsi que nous en sommes venus à avoir des toilettes, des égouts et des usines de traitement des eaux usées. Maintenant, les eaux usées sont toujours un problème, mais pour différentes raisons.,L’eau est beaucoup plus rare qu’avant et le changement climatique le rendra encore plus précieux à l’avenir. Voulons-nous vraiment utiliser quelque chose d’aussi précieux pour quelque chose d’aussi brut et basique que de rincer nos déchets? Probablement pas. Une solution au problème est que les maisons aient un système d’eaux grises séparé, où les eaux usées proprement propres des choses comme les Bains et les douches sont stockées temporairement et utilisées pour tirer la chasse d’eau des toilettes.Les toilettes à compostage sont une solution différente.

qu’est Ce qu’une toilette à compostage?,

Photo: une toilette à compostage sophistiquée et le système qu’elle alimente. La partie toilette estle bit blanc en haut. Vous pouvez également voir le grand réservoir de déchets noir et un ventilateur argenté sur le dessus.La plupart de cela serait normalement caché à l’intérieur d’un bâtiment, mais il est exposé ici dans une exposition.Photo de Sustainable Sanitation Alliance publiée sur Flickr en 2005 sous licence Creative Commons.

L’idée est simple., Au lieu de rincer vos déchets dans un tuyau,d’où ils pourraient parcourir plusieurs kilomètres jusqu’à une usine de traitement,une toilette à compostage transforme les eaux usées simplement et en toute sécurité en compost dans votre maison. Bien qu’il existe de nombreux types de compostage, le principe est le même dans tous les cas: les déchets tombent dans un récipient bien ventilé où, sur une période de temps, les bactéries aérobicbactéries (fournies avec beaucoup d’oxygène) réduisent considérablement leur volume (un peu comme les déchets de cuisine sur un tas de compost) et détruisent les agents pathogènes nocifs (les bactéries, les, Le produit final ressemble un peu à un sol riche. Certaines toilettes composantes séparent les déchets liquides et solides, qui peuvent tous deux être utilisés comme compost de jardin « humain » (mais pas pour la culture d’aliments). Généralement, les toilettes à compostage peuvent également être utilisées pour éliminer les déchets alimentaires et autres matériaux que vous pourriez mettre sur votre tas de compost.

la sophistication des toilettes à compostage varie considérablement., Au plus simple, il est parfaitement possible (sous réserve de toutes les règles de planification et réglementations habituelles) de construire sa propre toilette à compostage en utilisant quelques morceaux de bois et un siège acheté en magasin (le manuel excellentHumanure est un bon point de départ). Viennent ensuite les toilettes à compostage prêtes à l’emploi et autonomes qui ressemblent un peu aux toilettes traditionnelles. Au lieu d’une poignée de chasse d’eau,vous trouverez généralement un petit bol placé près des toilettes rempli de sciure de bois ou d’un matériau similaire., Vous saupoudrez une partie de cela vers le bas thebowl pour aider à séparer les déchets et accumuler des poches d’air à l’intérieur toencourage digestion rapide. Les modèles plus sophistiqués sont alimentés électriquement, avec des lames de coupe pour hacher les déchets,des ventilateurs pour les aérer et des éléments chauffants pour maintenir des températures raisonnablement élevées et favoriser la digestion aérobie. (Les cellules solaires montées sur le toit sont parfois utilisées pour alimenter les ventilateurs, minimisant ainsi l’impact sur l’environnement.) Autres modèlesavoir des tambours rotatifs que vous tournez pour dégringoler les déchets et les aider à composter.,Les bâtiments plus grands et les toilettes publiques utilisent des toilettes » à l’abandon  » où les déchets tombent, à l’abri des regards, dans un réceptacle beaucoup plus grand qui peut être vidé après des semaines, des mois, voire des années.

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