Jednostka utylizacji śmieci
Urządzenie do usuwania śmieci (zwane również urządzeniem do usuwania odpadów , rozdrabniaczem , garburatorem itp.) to urządzenie, zwykle zasilane elektrycznie, instalowane pod zlewem kuchennym między odpływem zlewu a syfonem . Jednostka utylizacji rozdrabnia odpady żywnościowe na kawałki na tyle małe — zwykle o średnicy mniejszej niż 2 mm (0,079 cala) — aby mogły przejść przez instalację wodno-kanalizacyjną .
Historia
Urządzenie do usuwania śmieci zostało wynalezione w 1927 roku przez Johna W. Hammesa, architekta pracującego w Racine w stanie Wisconsin . Złożył wniosek o patent w 1933 r., który został wydany w 1935 r. Jego InSinkErator wprowadziła na rynek jego rozdrabniacz w 1940 r. [ Potrzebne źródło ]
Twierdzenie Hammesa jest kwestionowane, ponieważ General Electric wprowadził w 1935 roku jednostkę do usuwania śmieci, znaną jako Disposall .
W wielu miastach w Stanach Zjednoczonych w latach 30. i 40. XX wieku w miejskiej sieci kanalizacyjnej obowiązywały przepisy zabraniające wprowadzania do niej odpadów żywnościowych (śmieci). InSinkErator włożył wiele wysiłku i odniósł duży sukces w przekonaniu wielu miejscowości do zniesienia tych zakazów.
Wiele miejscowości w Stanach Zjednoczonych zakazało używania utylizatorów. Przez wiele lat rozdrabniacze śmieci były nielegalne w Nowym Jorku z powodu postrzeganego zagrożenia uszkodzeniem miejskiego systemu kanalizacyjnego . Po 21-miesięcznych badaniach prowadzonych przez Departament Ochrony Środowiska Nowego Jorku zakaz został uchylony w 1997 r. na mocy lokalnego prawa 1997/071, które zmieniło sekcję 24-518.1 Kodeksu administracyjnego Nowego Jorku.
W 2008 roku miasto Raleigh w Północnej Karolinie podjęło próbę wprowadzenia zakazu wymiany i instalacji rozdrabniaczy śmieci, który objął również odległe miasta korzystające z miejskiej sieci kanalizacyjnej, ale miesiąc później uchylił zakaz.
Przyjęcie
W Stanach Zjednoczonych w 2009 r. około 50% domów miało jednostki do usuwania, w porównaniu z zaledwie 6% w Wielkiej Brytanii i 3% w Kanadzie.
W Szwecji niektóre gminy zachęcają do instalowania utylizatorów w celu zwiększenia produkcji biogazu. Niektóre władze lokalne w Wielkiej Brytanii dofinansowują zakup urządzeń do utylizacji śmieci, aby zmniejszyć ilość odpadów trafiających na składowiska.
Racjonalne uzasadnienie
Resztki żywności stanowią od 10% do 20% odpadów z gospodarstw domowych i są problematycznym składnikiem odpadów komunalnych, stwarzając problemy zdrowotne, sanitarne i środowiskowe na każdym etapie, począwszy od przechowywania wewnętrznego, a skończywszy na wywozie ciężarówkami. Spalane w przetwarzających odpady na energię , wysoka zawartość wody w resztkach żywności oznacza, że ich ogrzewanie i spalanie zużywa więcej energii niż generuje; zakopane na wysypiskach śmieci rozkładają się i wytwarzają metan , gaz cieplarniany , który przyczynia się do zmian klimatycznych.
Założeniem prawidłowego użytkowania rozdrabniacza jest skuteczne traktowanie resztek żywności jako płynnych (średnio 70% wody, podobnie jak odchody ludzkie) oraz wykorzystanie istniejącej infrastruktury (kanalizacji podziemnej i oczyszczalni ścieków) do jej zagospodarowania. Nowoczesne oczyszczalnie ścieków skutecznie przetwarzają organiczne ciała stałe w produkty nawozowe (znane jako biosolids ), a zaawansowane urządzenia wychwytują również metan do produkcji energii .
Operacja
Izolowany silnik elektryczny o wysokim momencie obrotowym , zwykle o mocy 250–750 W ( 1 ⁄ 3–1 KM) dla jednostki domowej, obraca okrągły talerz obrotowy zamontowany poziomo nad nim. Silniki indukcyjne obracają się z prędkością 1400–2800 obr./min i mają zakres momentów rozruchowych, w zależności od zastosowanej metody rozruchu. Dodatkowa waga i rozmiar silników indukcyjnych może budzić obawy, w zależności od dostępnej przestrzeni montażowej i konstrukcji zlewozmywaka. Silniki uniwersalne , znane również jako silniki szeregowe, obracają się z większymi prędkościami, mają wysoki moment rozruchowy i są zwykle lżejsze, ale są głośniejsze niż silniki indukcyjne, częściowo ze względu na wyższe prędkości, a częściowo dlatego, że szczotki komutatora ocierają się o komutator szczelinowy .
Wewnątrz komory mielenia znajduje się obracający się metalowy talerz obrotowy, na który spadają resztki jedzenia. Dwa obracające się, a czasami także dwa stałe, metalowe wirniki, zamontowane na górze talerza w pobliżu krawędzi, wielokrotnie odrzucają odpady żywnościowe na pierścień mielący. Ostre krawędzie tnące w pierścieniu mielącym rozdrabniają odpady do momentu, gdy stają się one wystarczająco małe, aby przejść przez otwory w pierścieniu, a czasami przechodzi on przez trzeci etap, w którym dysk podcinający dalej rozdrabnia żywność, po czym jest ona spłukiwana do kanalizacji.
Zwykle na górze pojemnika na odpady znajduje się częściowe gumowe zamknięcie, zwane osłoną przeciwbryzgową, zapobiegające cofaniu się resztek żywności z komory mielenia. Może być również używany do tłumienia hałasu z komory mielenia w celu cichszej pracy.
Istnieją dwa główne typy rozdrabniaczy śmieci — ciągłe podawanie i podawanie wsadowe. Modele z ciągłym podawaniem są używane przez podawanie odpadów po uruchomieniu i są bardziej powszechne. Jednostki podawania wsadowego są używane poprzez umieszczenie odpadów wewnątrz jednostki przed uruchomieniem. Uruchamianie tego typu jednostek polega na umieszczeniu specjalnie zaprojektowanej pokrywy nad otworem. Niektóre pokrywy manipulują przełącznikiem mechanicznym, podczas gdy inne umożliwiają wyrównanie magnesów w pokrywie z magnesami w urządzeniu. Małe szczeliny w pokrywie umożliwiają przepływ wody. Modele z zasilaniem wsadowym są uważane za bezpieczniejsze, ponieważ górna część pojemnika jest zakryta podczas pracy, co zapobiega wpadaniu ciał obcych.
Jednostki utylizacji odpadów mogą się zacinać, ale zwykle można je usunąć, obracając talerz obrotowy od góry lub obracając silnik za pomocą klucza sześciokątnego włożonego w wał silnika od dołu. Szczególnie twarde przedmioty wprowadzone przypadkowo lub celowo, takie jak metalowe sztućce, mogą uszkodzić urządzenie do usuwania odpadów i same ulec uszkodzeniu, chociaż ostatnie postępy, takie jak obrotowe wirniki, poczyniono w celu zminimalizowania takich uszkodzeń. [ potrzebne źródło ]
Niektóre urządzenia z wyższej półki mają funkcję automatycznego usuwania zacięć podczas cofania. Dzięki zastosowaniu nieco bardziej skomplikowanego odśrodkowego przełącznika rozruchowego silnik dwufazowy obraca się w kierunku przeciwnym do poprzedniego biegu za każdym razem, gdy jest uruchamiany. Może to usuwać drobne zacięcia, ale niektórzy producenci twierdzą, że jest to niepotrzebne: od wczesnych lat sześćdziesiątych wiele jednostek utylizacji wykorzystuje obrotowe wirniki, dzięki którym rewersja jest zbędna.
Niektóre inne rodzaje urządzeń do usuwania śmieci są zasilane ciśnieniem wody, a nie elektrycznością. Zamiast opisanego powyżej talerza obrotowego i pierścienia mielącego, ta alternatywna konstrukcja ma napędzaną wodą jednostkę z oscylującym tłokiem z przymocowanymi ostrzami, które rozdrabniają odpady na drobne kawałki. Dzięki temu działaniu tnącemu radzą sobie z odpadami włóknistymi. Jednostki zasilane wodą zużywają więcej czasu niż elektryczne na daną ilość odpadów i potrzebują dość wysokiego ciśnienia wody do prawidłowego działania. [ potrzebne źródło ]
Wpływ środowiska
Urządzenia do usuwania odpadów kuchennych zwiększają ładunek węgla organicznego docierającego do stacji uzdatniania wody, co z kolei zwiększa zużycie tlenu. Metcalf i Eddy oszacowali ilościowo ten wpływ na 0,04 funta (18 g) biochemicznego zapotrzebowania na tlen na osobę dziennie, gdy używane są rozdrabniacze. Australijskie badanie, w którym porównano przetwarzanie żywności w zlewie z alternatywami kompostowania poprzez ocenę cyklu życia, wykazało, że chociaż rozdrabniacz w zlewie działał dobrze w odniesieniu do zmian klimatycznych, zakwaszenia i zużycia energii, przyczynił się do potencjalnej eutrofizacji i toksyczności.
Może to skutkować wyższymi kosztami energii potrzebnej do dostarczania tlenu w operacjach drugorzędnych. Jeśli jednak oczyszczanie ścieków jest dokładnie kontrolowane, węgiel organiczny w żywności może pomóc w utrzymaniu rozkładu bakterii, ponieważ w tym procesie może występować niedobór węgla. Ten zwiększony węgiel służy jako niedrogie i ciągłe źródło węgla niezbędnego do biologicznego usuwania składników odżywczych.
Jednym z rezultatów są większe ilości stałych pozostałości z procesu oczyszczania ścieków. Według badań przeprowadzonych w East Bay Municipal Utility District, finansowanych przez EPA, odpady żywnościowe produkują trzy razy więcej biogazu w porównaniu z miejskimi osadami ściekowymi. Wydaje się, że wartość biogazu wytwarzanego w wyniku fermentacji beztlenowej odpadów żywnościowych przekracza koszt przetwarzania odpadów żywnościowych i unieszkodliwiania resztkowych substancji stałych (w oparciu o propozycję lotniska LAX dotyczącą przekierowania 8 000 ton odpadów żywnościowych rocznie).
W badaniu przeprowadzonym w oczyszczalni ścieków Hyperion w Los Angeles użycie rozdrabniacza wykazało minimalny lub zerowy wpływ na całkowitą ilość biosolidów będących produktem ubocznym oczyszczania ścieków i podobnie minimalny wpływ na procesy obsługi, ponieważ niszczenie lotnych ciał stałych (VSD) z odpadów żywnościowych daje minimum ilość ciał stałych w pozostałościach.
Zużycie energii wynosi zwykle 500–1500 W, porównywalne z żelazkiem elektrycznym , ale tylko przez bardzo krótki czas, co daje łącznie około 3–4 kWh energii elektrycznej na gospodarstwo domowe rocznie. Dzienne zużycie wody jest różne, ale zazwyczaj wynosi 1 galon amerykański (3,8 l) wody na osobę dziennie, co jest porównywalne z dodatkowym spłukiwaniem toalety . Jedno badanie tych jednostek przetwórstwa spożywczego wykazało niewielki wzrost zużycia wody w gospodarstwach domowych.
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
