Блок мусоропровода (также известный как блок утилизации отходов , мусор измельчитель , garburator и т.д.) представляет собой устройство, обычно электрический привод, установленное под кухонной раковиной между раковиной в канализации и ловушкой . Устройство для утилизации измельчает пищевые отходы на куски, достаточно маленькие - обычно менее 2 мм (0,079 дюйма) - чтобы пройти через водопровод . [1]
История [ править ]
Устройство для вывоза мусора было изобретено в 1927 году архитектором Джоном У. Хаммсом, работавшим в Расине, штат Висконсин . [2] Он подал заявку на патент в 1933 году , который был опубликован в 1935 году [3] Его InSinkErator компания выпустила свой измельчитель на рынке в 1940 г. [ править ]
Претензия Хаммса оспаривается, поскольку в 1935 году General Electric представила установку для вывоза мусора [4] [5], известную как Disposall .
Во многих городах США в 1930-х и 1940-х годах в муниципальной канализационной системе действовали правила, запрещающие попадание в систему пищевых отходов (мусора). [6] InSinkErator приложил значительные усилия и очень успешно убедил многие населенные пункты отменить эти запреты. [7]
Во многих населенных пунктах США запрещено использование диспоузеров. [8] В течение многих лет вывозчики мусора были незаконными в Нью-Йорке из-за предполагаемой угрозы повреждения городской канализационной системы. После 21-месячного исследования Департамента охраны окружающей среды г. Нью-Йорка [9] запрет был отменен в 1997 г. местным законом 1997/071, который внес поправки в раздел 24-518.1 Административного кодекса Нью-Йорка. [10]
В 2008 году город Роли, штат Северная Каролина, попытался ввести запрет на замену и установку мусороуборочных машин, который также распространился на отдаленные города, совместно использующие городскую канализационную систему, но снял запрет через месяц. [11] [12]
Принятие [ править ]
По состоянию на 2009 год [13] в Соединенных Штатах около 50% домов имели единицы утилизации, по сравнению с 6% в Соединенном Королевстве [14] и 3% в Канаде. [15]
В Швеции некоторые муниципалитеты поощряют установку утилизаторов, чтобы увеличить производство биогаза. [16] Некоторые местные органы власти в Великобритании субсидируют покупку установок для вывоза мусора, чтобы уменьшить количество отходов, отправляемых на свалки. [17]
Обоснование [ править ]
Пищевые отходы составляют от 10% до 20% бытовых отходов [18] и являются проблемным компонентом муниципальных отходов, создавая проблемы для здоровья населения, санитарии и окружающей среды на каждом этапе, начиная с внутреннего хранения и заканчивая вывозом на грузовиках. Высокое содержание воды в пищевых отходах, сжигаемых на объектах по переработке отходов в энергию , означает, что их нагревание и сжигание потребляют больше энергии, чем генерируют; захороненные на свалках пищевые отходы разлагаются и выделяют метан , парниковый газ, который способствует изменению климата. [19]
Предпосылка правильного использования устройства для удаления отходов состоит в том, чтобы эффективно рассматривать пищевые отходы как жидкие (в среднем 70% воды, такие как отходы жизнедеятельности человека) и использовать существующую инфраструктуру (подземные коллекторы и очистные сооружения) для их удаления. Современные очистные сооружения эффективны при переработке твердых органических веществ в удобрения (известные как твердые биологические вещества ), а современные установки также улавливают метан для производства энергии . [20] [21]
Операция [ править ]
Высокопроизводительном крутящего момента , изолированный электрический двигатель , как правило , рассчитан на 250-750 Вт ( 1 / 3 -1 л.с.) [22] для внутреннего блока, вращается круговой поворотный стол установлен горизонтально над ним. Асинхронные двигатели вращаются со скоростью 1400–1800 об / мин и имеют диапазон пусковых моментов в зависимости от используемого метода пуска. Дополнительный вес и размер асинхронных двигателей могут вызывать беспокойство в зависимости от доступного места для установки и конструкции раковины. Универсальные моторы, также известные как двигатели с последовательной обмоткой, вращаются на более высоких скоростях, имеют высокий пусковой крутящий момент и обычно легче, но шумнее, чем асинхронные двигатели, частично из-за более высоких скоростей и частично из-за того, что щетки коллектора трутся о щелевой коммутатор. [23] [24] Внутри размольной камеры находится вращающийся металлический поворотный стол, на который падают пищевые отходы. Две поворотные металлические крыльчатки, установленные на верхней части пластины рядом с краем, затем многократно бросают пищевые отходы на измельчающее кольцо. Острые режущие кромки шлифовального кольца измельчают отходы до тех пор, пока они не станут достаточно маленькими, чтобы пройти через отверстия в кольце, после чего они смываются в канализацию.
Обычно в верхней части устройства для удаления отходов имеется частичная резиновая заглушка, известная как брызговик, чтобы пищевые отходы не вылетали из камеры измельчения. Его также можно использовать для уменьшения шума из камеры измельчения для более тихой работы.
Существует два основных типа мусороуборочных машин - непрерывная подача и периодическая подача. Модели с непрерывной подачей используются для подачи отходов после запуска и являются более распространенными. Установки периодической подачи используются для размещения отходов внутри установки перед запуском. Эти типы устройств запускаются путем закрытия отверстия специальной крышкой. Некоторые крышки управляют механическим переключателем, в то время как другие позволяют магнитам в крышке совмещаться с магнитами в устройстве. Небольшие прорези в крышке позволяют протекать воде. Модели с периодической загрузкой считаются более безопасными, так как во время работы верхняя часть захоронения закрывается, предотвращая попадание посторонних предметов.
Установки для утилизации отходов могут заклинивать, но обычно их можно удалить, повернув поворотный стол сверху или повернув двигатель с помощью шестигранного ключа, вставленного в вал двигателя снизу. [25] Случайно или намеренно введенные особо твердые предметы, такие как металлические столовые приборы, могут повредить устройство для удаления отходов и сами стать поврежденными, хотя в последнее время были предприняты усовершенствования, такие как поворотные рабочие колеса, чтобы минимизировать такие повреждения. [ необходима цитата ]
Некоторые устройства более высокого класса имеют функцию автоматического устранения замятия в обратном направлении. При использовании немного более сложного центробежного пускового переключателя двигатель с расщепленной фазой вращается в направлении, противоположном предыдущему запуску, каждый раз при запуске. Это может устранить незначительные заторы, но некоторые производители утверждают, что в этом нет необходимости: с начала шестидесятых годов во многих установках для утилизации использовались поворотные рабочие колеса, которые делают реверсирование ненужным. [26]
Некоторые другие виды мусороуборочных установок работают не от электричества, а от давления воды. Вместо поворотного стола и шлифовального кольца, описанных выше, в этой альтернативной конструкции используется приводной механизм с качающимся поршнем с прикрепленными лезвиями для измельчения отходов на мелкие кусочки. [27] Благодаря такому режущему действию они могут обрабатывать волокнистые отходы. Установки с водным приводом занимают больше времени, чем электрические, для определенного количества отходов и требуют достаточно высокого давления воды для правильной работы. [ необходима цитата ]
Воздействие на окружающую среду [ править ]
Установки для удаления кухонных отходов увеличивают количество органического углерода, который достигает водоочистных сооружений, что, в свою очередь, увеличивает потребление кислорода. [28] Меткалф и Эдди количественно оценили это воздействие как 0,04 фунта биохимической потребности в кислороде на человека в день при использовании устройств для удаления отходов. [29] Австралийское исследование, которое сравнивало переработку пищевых продуктов в раковине с альтернативами компостирования посредством оценки жизненного цикла, показало, что, хотя установка для удаления отходов в раковине хорошо справлялась с изменением климата, подкислением и потреблением энергии, она действительно способствовала эвтрофикации и потенциалы токсичности. [30]
Это может привести к более высоким затратам на энергию, необходимую для подачи кислорода во вторичных операциях. Однако, если очистка сточных вод тщательно контролируется, органический углерод в пище может помочь поддерживать процесс бактериального разложения, поскольку в этом процессе может быть дефицит углерода. Этот увеличенный углерод служит недорогим и постоянным источником углерода, необходимого для удаления биологических питательных веществ. [31]
Одним из результатов является большее количество твердых остатков от процесса очистки сточных вод. Согласно исследованию, проведенному на станции очистки сточных вод муниципального коммунального округа Ист-Бэй, финансируемой Агентством по охране окружающей среды, пищевые отходы производят в три раза больше биогаза по сравнению с осадком городских сточных вод. [32] Стоимость биогаза, полученного в результате анаэробного сбраживания пищевых отходов, по-видимому, превышает стоимость обработки пищевых отходов и утилизации остаточных твердых биологических веществ (на основе предложения аэропорта Лос-Анджелеса по отводу 8000 тонн пищевых отходов в год). [33]
В исследовании, проведенном на заводе по очистке сточных вод в Гиперионе (Лос-Анджелес), использование устройства для удаления отходов показало минимальное или нулевое влияние на общий побочный продукт твердых биологических веществ при очистке сточных вод и такое же минимальное влияние на процессы обработки, поскольку разрушение высоколетучих твердых веществ (VSD) из пищевых отходов дает минимальное количество твердых веществ в остатке. [33]
Потребление энергии невелико; обычно используется 500–1 500 Вт мощности, сравнимой с мощностью электрического утюга , но только на очень короткое время, что в сумме составляет примерно 3–4 кВт / ч электроэнергии на одно домохозяйство в год. [34] Ежедневное потребление воды варьируется, но обычно составляет 1 галлон (3,8 л) воды на человека в день [35], что сопоставимо с дополнительным смывом в туалете . [36] Одно обследование этих предприятий пищевой промышленности выявило небольшое увеличение использования воды в домашних хозяйствах. [37]
Ссылки [ править ]
- ^ Шпинер, Рон. «Влияние измельчения бытового мусора на канализационные системы и очистные сооружения». Представлено в Сенат Техниона - Израильский технологический институт, январь 1997 г.
- ^ Denise DiFulco (23 августа 2007). «Засыпка для повседневного помола» . Вашингтон Пост . Проверено 22 октября 2009 .
- ^ США 2012680 , Hammes, John W., "устройство утилизации мусора", опубликованном 22 мая 1933, выпущенный 27 августа 1935
- ^ "General Electric История 1935–1945" . Проверено 23 мая 2013 года .
- ^ "Кухонный измельчитель для отходов вытесняет ведро для мусора" , Popular Mechanics , Hearst Magazines, 64 (4): 542, октябрь 1935 г.; см. рукописную заметку вверху страницы архивного издания
- ↑ Спектр, Майкл (22 июня 1992 г.). «Только в Нью-Йорке: мусороуборочные машины, запрещены, вызывают споры» . Нью-Йорк Таймс .
В большинстве крупных городов после Второй мировой войны запрещены вывозчики мусора из-за опасений, что молотые продукты могут забить канализационные трубы под их быстро развивающимися районами.
... Но серия исследований, проведенных университетами и не совсем бескорыстной водопроводной промышленностью, показала, что дополнительные отходы от измельченных пищевых отходов редко могут повредить городской канализационной системе.
- ^ Оливер, Мирна (1999-06-24). «Роберт Кокс; популяризация использования мусороуборочных машин» . Лос-Анджелес Таймс . ISSN 0458-3035 . Проверено 23 июля 2018 .
- ^ "Insinkerator о его наследии" . Insinkerator.com. Архивировано из оригинала на 2011-07-13 . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ «Воздействие устройств для удаления пищевых отходов в совмещенных канализационных районах Нью-Йорка» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 24 мая 2011 года . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ "Местный закон 71 1997 года" . nyccouncil.info . Архивировано из оригинального 15 ноября 2004 года.
- ^ «Город Роли | Совет одобряет запрет на новые и заменяющие вывоз мусора» . Raleigh-nc.org. 2011-04-18. Архивировано из оригинала на 2008-12-10 . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ "Избавления, чтобы размолоть в Роли" . WRAL.com . Телекомпания Капитолий. 15 апреля 2008. Архивировано из оригинала на 2011-06-14.
- ^ Американское жилищное обследование (Бюро переписи населения США, 2009 г.)
- ↑ Лео Хикман (21 августа 2006 г.). "Лео Хикман: Можно ... использовать измельчитель пищевых отходов | Деньги | Хранитель" . Лондон: Money.guardian.co.uk . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ «Water Canada - Все, кроме кухонной раковины» . Water Canada . Архивировано из оригинального 2 -го марта 2016 года.
- ^ Анна Густафссон (2008-09-01). "Slopad avgift för avfallskvarn | Stockholm | SvD" (на шведском языке). Svd.se . Проверено 23 апреля 2011 .
- ↑ Brat, Ilan (27 февраля 2008 г.). «Выход на глобальный уровень, становясь экологичным» . Wall Street Journal . ISSN 0099-9660 . Проверено 3 марта 2017 .
- ^ «Твердые бытовые отходы в США: факты и цифры 2009 г.» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США. Декабрь 2010 . Проверено 26 мая 2011 .
- ^ «Парниковые газы и роль компостирования: грунтовка для производителей компоста» (PDF) . Совет США по компостированию. 2008. Архивировано из оригинального (PDF) 23 февраля 2019 года . Проверено 23 февраля 2019 .
- ↑ Зито, Келли (24.07.2009). «Пищевые отходы помогают заводам по очистке сточных вод» . Articles.sfgate.com . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ «Самтерские установки по водоснабжению и очистке сточных вод и техническое обслуживание» . Sumtersc.gov. Архивировано из оригинала 8 июня 2009 года . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ Веб - сайт Home Depot по архивации 9 ноября 2016, в Wayback Machine перечисляет +1 / 3 , +1 / +2 , +5 / 8 , 3 / 4 и 1 л.с. модели.
- ↑ Кирби Палм. «Включение системы вывоза мусора» . Nettally.com . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ «Шум от универсальных двигателей по сравнению с асинхронными двигателями на сайте howstuffworks.com» . Home.howstuffworks.com. 2000-04-01 . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ Солос, Heather (2 июня 2010). «Как исправить застрявшую или заблокированную систему утилизации мусора» . Дом Ec 101 . Дата обращения 7 мая 2015 .
- ^ "Магнитные и асинхронные двигатели в Commodore Disposers" . Joneca.com. Архивировано из оригинала на 2011-07-13 . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ Пол, Донна (1999-12-16). «Новый мусоропровод работает от воды» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ «Говоря о мусоре вывоз мусора: исследование не очень экологичного экспорта США» . TreeHugger . Проверено 23 апреля 2011 .
- ^ Tchobanoglous, Г. Ф. Бертон. 1991 Очистка сточных вод - очистка, удаление и повторное использование . 3-й. Издание, Меткалф и Эдди.
- ^ Lundie, S .; Петерс, Г. (2005). «Оценка жизненного цикла вариантов управления пищевыми отходами». Журнал чистого производства . 13 (3): 275–286. DOI : 10.1016 / j.jclepro.2004.02.020 .
- ^ Розенвинкель, К.-Х. и Д. Вендлер. Институт качества воды и управления отходами Ганноверского университета (ISAH). «Влияние утилизаторов пищевых отходов на канализацию, очистку сточных вод и сбраживание осадка».
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивации (PDF) с оригинала на 2011-09-28 . Проверено 22 октября 2010 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ а б Эрнанадес, Джеральд Л., Кеннет Р. Редд, Венди А. Верт, Ан Мин Лю и Тим Хауг. «Пилотная программа по продвинутому пищеварению Hyperion».
- ^ Карлберг, Тина и Эрик Норин. Отчет VA-Forsk, 1999-9. «Утилизаторы пищевых отходов - Воздействие на очистные сооружения. Исследование из города Сурахаммар».
- ^ Департамент охраны окружающей среды Нью-Йорка. Июнь 1997 г. "Воздействие устройств для удаления пищевых отходов в совмещенных канализационных зонах Нью-Йорка".
- ↑ Хикман, Лео (8 августа 2006 г.). «Можно ли ... использовать измельчитель пищевых отходов» . Хранитель . Лондон . Проверено 3 мая 2010 года .
- ^ Карлберг, Тина и Эрик Норин. Отчет VA-Forsk, 1999-9. «Утилизаторы пищевых отходов - Воздействие на очистные сооружения. Исследование из города Сурахаммар».
