Измельчитель пищевых отходов

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Измельчитель под мойкой на кухне

Измельчитель пищевых отходов (также «диспо́узер» от англ. disposer) — устройство, устанавливаемое под кухонной мойкой между сливом и сифоном, которое размалывает пищевые отходы на достаточно мелкие кусочки — обычно менее 2 мм — проходящие через канализационные трубы[1].

История[править | править код]

Измельчитель был изобретён в 1927 году архитектором Джоном У. Хэммсом, работавшим в Расине, штат Висконсин[2]. Он подал заявку на патент в 1933 году и получил его в 1935 году[3]. Созданная им компания InSinkErator выпустила его устройство на рынок в 1940 году[источник не указан 626 дней]. Приоритет Хэммса оспаривается, так как уже в 1935 году Дженерал Электрик представила измельчитель[4][5] под названием Disposall.

Многие американские города в 1930-х и 1940-х годах запрещали сброс пищевых отходов в канализацию[6]. InSinkErator успешно убедил многие муниципалитеты отменить эти запреты[7].

Тем не менее, во многих населённых пунктах США использование измельчителей ещё долго было запрещено[8]. Так, в течение многих лет диспоузеры были незаконными в Нью-Йорке из-за опасений повреждения канализационной системы города. После 21-месячного исследования, проведённого Департаментом охраны окружающей среды Нью-Йорка[9] запрет был снят в 1997 году[10].

В 2008 году город Роли (штат Северная Каролина), попытался запретить замену измельчителей и установку новых, но был вынужден отменить решение через месяц[11][12].

Распространение[править | править код]

По состоянию на 2009 год[13] в Соединенных Штатах около 50 % домов имели диспоузер, по сравнению с 6 % в Соединенном Королевстве[14] и 3 % в Канаде[15].

В Швеции некоторые муниципалитеты поощряют установку измельчителей, чтобы увеличить производство биогаза[16]. Некоторые местные власти в Великобритании субсидируют покупку диспоузеров, чтобы уменьшить количество отходов, отправляемых на свалки.[17]

Измельчители практически неизвестны в России[источник не указан 626 дней].

Предназначение[править | править код]

Пищевые отходы составляют от 10 % до 20 % бытовых отходов[18] и представляют собой сложный для утилизации компонент мусора из-за проблем для здоровья населения, санитарии и окружающей среды, образующихся на каждом этапе, начиная с первоначального хранения и заканчивая вывозом на грузовиках. Высокое содержание воды в пищевых отходах вынуждает тратить на нагревание и сжигание больше энергии на предприятиях по переработке отходов в энергию, чем сжигание генерирует; захороненные на свалках пищевые отходы разлагаются и выделяют метан, парниковый газ, который способствует изменению климата[19].

Идея использования измельчителя состоит в том, чтобы рассматривать пищевые отходы как жидкие (в среднем 70 % воды, столько же, как и в отходах жизнедеятельности человека) и использовать существующую инфраструктуру (подземные коллекторы и очистные сооружения) для их удаления. Современные очистные сооружения эффективны при переработке органических веществ в удобрения, а современные установки также улавливают метан для производства энергии[20][21]

Принцип действия[править | править код]

Разрез измельчителя: 32 — мотор, 33 — вращающийся диск, 36 — лопасти
Вид сверху на слив. Виден резиновый брызговик
Современная установка для утилизации отходов.

Изолированный электродвигатель с высоким крутящим моментом, с типичной для бытового устройства мощностью 250—750 Вт, вращает диск для размола, установленный горизонтально над двигателем в размольной камере. Индукционные двигатели вращаются со скоростью 1400—1800 об/мин, начальный крутящий момент варьирует в зависимости от используемого метода запуска. Вес и размер асинхронных двигателей могут налагать ограничения на место установки и конструкцию раковины. Универсальные (коллекторные) двигатели вращаются на более высоких скоростях, имеют высокий пусковой крутящий момент и обычно легче, но шумнее, асинхронных, последнее частично связано с более высокими скоростями, частично с тем, что щётки трутся о коллектор[22][23]. На размольном диске установлены поворотные металлические лопасти, которые отбрасывают пищевые отходы на измельчающее кольцо. Острые режущие кромки кольца измельчают отходы до тех пор, пока они не начнут проходить через небольшие отверстия в кольце, после чего отбросы смываются в канализацию.

На верхней части устройства обычно имеется резиновая крышка с прорезями («брызговик») для предотвращения разлёта отходов и снижения шума.

Существует два основных типа диспоузеров — непрерывный и порционный. Более распространённые модели с непрерывной подачей предполагают внесение отходов после запуска. Измельчители с порционной загрузкой требуют размещения отходов в камере перед запуском; после этого камера закрывается специальной крышкой, что и запускает устройство. Это предотвращает попадание внутрь посторонних предметов и увеличивает безопасность.

Если диспоузер заклинило, его обычно очищают, провернув диск сверху с помощью шестигранного ключа, вставляемого в вал двигателя снизу[24].

Более дорогие устройства содержат функцию автоматического устранения заклинивания путём вращения в обратном направлении[25].

Альтернативная конструкция диспоузера использует силу давления воды вместо электричества, она использует осциллирующий поршень с лезвиями для измельчения отходов на мелкие кусочки[26]. Хотя установки с водным приводом могут лучше обрабатывать волокнистые отходы, они требуют больше времени на размол, чем электрические и нуждаются в достаточно высоком давлении воды в водопроводе.

Воздействие на окружающую среду[править | править код]

Измельчители кухонных отходов увеличивают количество органического углерода, достигающего водоочистных сооружений, что, в свою очередь, увеличивает потребление ими кислорода[27]. Меткалф и Эдди количественно оценили этот дополнительный эффект в 20 граммов кислороде на человека в день[28]. Австралийское исследование сравнило перемалывание пищевых продуктов в раковине с компостированием и пришло к выводу, что диспоузер эффективен в отношении изменения климата, загрязнений воздуха кислотными оксидами и сбережения энергии, но он способствует эвтрофикации и увеличению токсического потенциала[29].

В некоторых городах России их использование является нежелательным, в частности, из-за возможного возникновения засоров[30].

Примечания[править | править код]

  1. Shpiner, Ron. «The Effect of Domestic Garbage Grinding on Sewage Systems and Wastewater Treatment Plants». Submitted to the Senate of the Technion — Israel Institute of Technology, January 1997
  2. Denise DiFulco. Grist for the Daily Grind, The Washington Post (August 23, 2007). Архивировано 3 декабря 2017 года. Дата обращения 22 октября 2009.
  3. Hammes, John W., "Garbage disposal device", US 2012680, published 22 May 1933, issued 27 August 1935
  4. General Electric History 1935–1945 (недоступная ссылка). Дата обращения: 23 мая 2013. Архивировано 11 января 2016 года.
  5. Kitchen Grinder for Waste Displaces Garbage Pail, <https://books.google.com/books?id=wN8DAAAAMBAJ&pg=PA542> ; see hand written note at top of page of archive edition
  6. Specter, Michael (22 June 1992). “Only in New York: Garbage Disposers, Banned, Stir Debate”. New York Times. Архивировано из оригинала 2019-11-28. Дата обращения 2020-12-28. Most major cities banned garbage disposers after World War II, driven by worries that ground food would clog sewer pipes beneath their booming neighborhoods. ... But a series of studies from universities and the not completely disinterested plumbing industry showed that the additional waste from ground food scraps would rarely harm a city sewage system. Используется устаревший параметр |deadlink= (справка)
  7. Oliver. Robert Cox; Popularized Use of Garbage Disposers (англ.), Los Angeles Times (24 июня 1999). Архивировано 30 октября 2016 года. Дата обращения 23 июля 2018.
  8. Insinkerator on its heritage (недоступная ссылка). Insinkerator.com. Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 13 июля 2011 года.
  9. The Impact of Food Waste Disposers in Combined Sewer Areas of New York City (недоступная ссылка). Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 24 мая 2011 года.
  10. Local Law 71 of 1997. nyccouncil.info. Архивировано 15 ноября 2004 года.
  11. City of Raleigh | Council Approves Ban On New And Replacement Garbage Disposals (недоступная ссылка). Raleigh-nc.org (18 апреля 2011). Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 10 декабря 2008 года.
  12. Disposals to Grind on in Raleigh, WRAL.com, Capitol Broadcasting Company (April 15, 2008). Архивировано 14 июня 2011 года.
  13. American Housing Survey (U.S. Census Bureau, 2009)
  14. Leo Hickman. Leo Hickman: Is it OK ... to use a food waste disposer | Money | The Guardian, London: Money.guardian.co.uk (21 августа 2006). Архивировано 10 октября 2007 года. Дата обращения 23 апреля 2011.
  15. Water Canada – Everything but the Kitchen Sink. Water Canada. Архивировано 2 марта 2016 года.
  16. Anna Gustafsson. Slopad avgift för avfallskvarn | Stockholm | SvD (швед.). Svd.se (1 сентября 2008). Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 30 августа 2009 года.
  17. Brat. Going Global By Going Green, Wall Street Journal (27 февраля 2008). Архивировано 28 мая 2019 года. Дата обращения 3 марта 2017.
  18. Municipal Solid Waste in the United States: 2009 Facts and Figures. United States Environmental Protection Agency (December 2010). Дата обращения: 26 мая 2011. Архивировано 11 августа 2015 года.
  19. Greenhouse Gases and the Role of Composting: A Primer for Compost Producers (недоступная ссылка). US Composting Council. Дата обращения: 23 февраля 2019. Архивировано 23 февраля 2019 года.
  20. Zito. Food waste helps power wastewater plant, Articles.sfgate.com (24 июля 2009). Архивировано 30 апреля 2011 года. Дата обращения 23 апреля 2011.
  21. Sumter Water & Wastewater Plants and Maintenance (недоступная ссылка). Sumtersc.gov. Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 8 июня 2009 года.
  22. Kirby Palm. Garbage Disposal power on. Nettally.com. Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 29 сентября 2017 года.
  23. Noise from universal motors vs. induction motors at howstuffworks.com. Home.howstuffworks.com (1 апреля 2000). Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 22 апреля 2021 года.
  24. Solos, Heather. How to Fix a Stuck or Locked Up Garbage Disposal. Home Ec 101 (2 June 2010). Дата обращения: 7 мая 2015. Архивировано 22 января 2021 года.
  25. Magnet and induction motors in Commodore Disposers (недоступная ссылка). Joneca.com. Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 13 июля 2011 года.
  26. Paul. New Garbage Disposal Runs on Water Power, New York Times (16 декабря 1999). Архивировано 10 декабря 2008 года. Дата обращения 23 апреля 2011.
  27. Trash-Talking The Garbage Disposal: Examination Of A Not So Green US Export (недоступная ссылка). TreeHugger. Дата обращения: 23 апреля 2011. Архивировано 12 сентября 2011 года.
  28. Tchobanoglous, G., F. Burton. 1991 Wastewater Engineering — Treatment, Disposal, and Reuse. 3rd. Edition, Metcalf & Eddy.
  29. Lundie, S. (2005). “Life Cycle Assessment of Food Waste Management Options”. Journal of Cleaner Production. 13 (3): 275—286. DOI:10.1016/j.jclepro.2004.02.020.
  30. Использование измельчителей пищевых отходов в квартирах способствует заиливанию канализации и появлению неприятных запахов