Измельчитель пищевых отходов

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. 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].

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.

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]

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.

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].