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].
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 1484 дня]. 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
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]
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
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
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][31].
Примечания
↑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
↑Specter, Michael (22 июня 1992). "Only in New York: Garbage Disposers, Banned, Stir Debate". New York Times. Архивировано 28 ноября 2019. Дата обращения: 28 декабря 2020. 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.