Come funziona uno smaltimento

Dispositivo che distrugge i rifiuti alimentari per lo smaltimento tramite l'impianto idraulico

"Smaltimento dei rifiuti" reindirizza qui. Per lo smaltimento su larga scala dei rifiuti, vedere la sezione Gestione dei rifiuti.

Un'unità di smaltimento dei rifiuti (nota anche come unità di smaltimento dei rifiuti , dissipatore di rifiuti alimentari (FWD), maceratore nel lavandino , dissipatore di rifiuti o garburatore ) è un dispositivo, solitamente alimentato elettricamente, installato sotto un lavello da cucina tra lo scarico del lavello e il sifone. Il dispositivo sminuzza i rifiuti alimentari in pezzi abbastanza piccoli, generalmente meno di 2 mm (0,079 pollici) di diametro, da passare attraverso l'impianto idraulico.

L'unità

di smaltimento dei rifiuti è stata inventata nel 1927 da John W. Hammes, un architetto che lavorava a Racine, nel Wisconsin. ^[1] Ha richiesto un brevetto nel 1933 che è stato rilasciato nel 1935. ^[2] La sua azienda InSinkErator mise sul mercato il suo dissipatore nel 1940. ^{[ citazione necessaria ]}

L'affermazione di Hammes è contestata, poiché la General Electric introdusse un'unità di smaltimento dei rifiuti nel 1935, ^{[3] [4]} nota come Disposall .

In molte città degli Stati Uniti negli anni '30 e '40, il sistema fognario municipale aveva regolamenti che proibivano di immettere rifiuti alimentari (spazzatura) nel sistema. ^[5] InSinkErator ha speso notevoli sforzi ed è stato molto efficace nel convincere molte località a revocare questi divieti. ^[6]

Molte località degli Stati Uniti hanno proibito l'uso di dissipatori. ^[7] Per molti anni, i dissipatori di rifiuti sono stati illegali a New York City a causa di una minaccia percepita di danni al sistema fognario della città. Dopo uno studio di 21 mesi con il Dipartimento di New York Protezione dell'ambiente, ^[8] il divieto è stato revocato nel 1997 dalla legge locale 1997/071, che ha modificato la sezione 24-518.1, Codice amministrativo di New York. ^[9]

Nel 2008, la città di Raleigh, nella Carolina del Nord, ha tentato di vietare la sostituzione e l'installazione di dissipatori di rifiuti, che si estendeva anche alle città periferiche che condividevano il sistema fognario municipale della città, ma ha revocato il divieto un mese dopo. ^{[10] [11]}

Adozione e divieti

Negli Stati Uniti, il 50% delle case aveva unità di smaltimento a partire dal 2009, ^[12] rispetto a solo il 6% nel Regno Unito ^[13] e il 3% in Canada. ^[14]

In Gran Bretagna, il Worcestershire County Council e l'Herefordshire Council hanno iniziato a sovvenzionare l'acquisto di unità di smaltimento dei rifiuti nel 2005, al fine di ridurre la quantità di rifiuti destinati alle discariche e impronta di carbonio delle corse dei rifiuti. ^[15] Tuttavia, l'uso di maceratori è stato vietato per i locali non domestici in Scozia nel 2016 ^{[16] [17]} nelle aree non rurali dove è disponibile la raccolta dei rifiuti alimentari e vietato in Irlanda del Nord nel 2017. Si prevede che saranno vietati per le aziende in Inghilterra e Galles nel 2023. ^{[18] [ necessita di aggiornamento ]} L'intenzione è quella di ridurre l'uso dell'acqua. ^{[ citazione necessaria ]}

Molti altri paesi in Europa hanno vietato o intendono vietare i maceratori. L'intenzione è quella di realizzare il valore delle risorse dei rifiuti alimentari e ridurre le ostruzioni fognarie. ^[19]

Gli avanzi

alimentari variano dal 10% al 20% dei rifiuti domestici, ^[20] e sono una componente problematica dei rifiuti urbani, creando salute pubblica, servizi igienico-sanitari e problemi ambientali in ogni fase, a partire dallo stoccaggio interno e dalla raccolta su camion. Bruciati in impianti di termovalorizzazione, l'alto contenuto d'acqua degli scarti alimentari fa sì che il loro riscaldamento e la loro combustione consumino più energia di quanta ne generino; Sepolti nelle discariche, gli avanzi alimentari si decompongono e generano gas metano, un gas serra che contribuisce al cambiamento climatico. ^[21]

La premessa alla base dell'uso corretto di un dissipatore è quella di considerare efficacemente gli scarti alimentari come liquidi (in media il 70% di acqua, come i rifiuti umani) e utilizzare le infrastrutture esistenti (fognature sotterranee e impianti di trattamento delle acque reflue) per la sua gestione. I moderni impianti di trattamento delle acque reflue sono efficaci nella trasformazione dei solidi organici in prodotti fertilizzanti (noti come biosolidi), con impianti avanzati di digestione anaerobica che catturano anche il metano (biogas) per la produzione di energia. ^{[22] [23]}

Funzionamento

Un motore elettrico isolato ad alta coppia, solitamente valutato a 250-750 W (1⁄3-1 hp) ^[24] per un'unità domestica, fa girare un giradischi circolare montato orizzontalmente sopra di esso. I motori asincroni ruotano a 1.400-2.800 giri/min e hanno una gamma di coppie di avviamento, a seconda del metodo di avviamento utilizzato. Il peso e le dimensioni aggiuntivi dei motori a induzione possono essere preoccupanti, a seconda dello spazio di installazione disponibile e della struttura della vasca del lavello. I motori universali, noti anche come motori avvolti in serie, ruotano a velocità più elevate, hanno un'elevata coppia di avviamento e sono generalmente più leggeri, ma sono più rumorosi dei motori a induzione, in parte a causa delle velocità più elevate e in parte perché le spazzole del commutatore sfregano sul commutatore scanalato. ^{[25] [26]}

All'interno della camera di macinazione è presente una piattaforma girevole rotante in metallo su cui cadono i rifiuti alimentari. Due girevoli e due fissi Le giranti metalliche montate sulla parte superiore della piastra vicino al bordo lanciano quindi ripetutamente i rifiuti alimentari contro l'anello di macinazione. I taglienti affilati nell'anello di macinazione rompono i rifiuti fino a quando non sono abbastanza piccoli da passare attraverso le aperture nell'anello. A volte i rifiuti passano attraverso una terza fase in cui un disco di taglio li sminuzza ulteriormente, dopodiché vengono gettati nello scarico.

Di solito, sulla parte superiore dell'unità di smaltimento è presente una chiusura parziale in gomma, nota come paraspruzzi, per evitare che i rifiuti alimentari volino fuori dalla camera di macinazione. Può anche essere utilizzato per attenuare il rumore proveniente dalla camera di macinazione per un funzionamento più silenzioso.

Esistono due tipi principali di dissipatori di rifiuti: alimentazione continua e alimentazione batch. I modelli ad alimentazione continua vengono utilizzati per l'alimentazione dei rifiuti dopo essere stati avviati e sono più comuni. Le unità di alimentazione batch vengono utilizzate posizionando i rifiuti all'interno dell'unità prima di essere avviati. Questi tipi di unità vengono avviati posizionando un Copertura appositamente progettata sopra l'apertura. Alcuni coperchi manipolano un interruttore meccanico, mentre altri consentono ai magneti nel coperchio di allinearsi con i magneti nell'unità. Piccole fessure nel coperchio consentono il passaggio dell'acqua. I modelli con alimentazione a lotti sono considerati più sicuri, poiché la parte superiore dello smaltimento è coperta durante il funzionamento, impedendo la caduta di oggetti estranei.

Le unità di smaltimento dei rifiuti possono incepparsi, ma di solito possono essere rimosse forzando il giradischi dall'alto o ruotando il motore utilizzando una chiave esagonale inserita nell'albero del motore dal basso. ^[27] Oggetti particolarmente duri introdotti accidentalmente o deliberatamente, come posate di metallo, possono danneggiare l'unità di smaltimento dei rifiuti e danneggiarsi essi stessi, Sebbene siano stati fatti recenti progressi, come le giranti girevoli, per ridurre al minimo tali danni. ^{[ citazione necessaria ]}

Alcune unità di fascia alta hanno un inceppamento automatico dell'inversione funzione di compensazione. Utilizzando un interruttore di avviamento centrifugo leggermente più complicato, il motore a fase divisa ruota nella direzione opposta rispetto alla corsa precedente ogni volta che viene avviato. Questo può eliminare piccoli inceppamenti, ma alcuni produttori sostengono che non sia necessario: dall'inizio degli anni '60, molte unità di smaltimento hanno utilizzato giranti girevoli che rendono superflua l'inversione. ^[28]

Alcuni altri tipi di unità di smaltimento dei rifiuti sono alimentati dalla pressione dell'acqua, piuttosto che dall'elettricità. Al posto del giradischi e dell'anello di macinazione descritti sopra, questo design alternativo ha un'unità alimentata ad acqua con un pistone oscillante con lame attaccate per tagliare i rifiuti in pezzi fini. ^[29] Grazie a questa azione di taglio, possono gestire i rifiuti fibrosi. Le unità alimentate ad acqua impiegano più tempo di quelle elettriche per una data quantità di rifiuti e necessitano di una pressione dell'acqua abbastanza elevata per funzionare correttamente. ^{[ citazione necessario ]}

• Le parti di un tritarifiuti

• Vista dall'alto del lavello, con paraspruzzi visibile

• Una moderna unità di smaltimento

Impatto ambientale

Le unità di smaltimento dei rifiuti della cucina aumentano il carico di materia organica che raggiunge l'impianto di trattamento delle acque, che a sua volta aumenta il consumo di ossigeno. ^[30] Metcalf ed Eddy hanno quantificato questo impatto come 0,04 libbre (18 g) di domanda biochimica di ossigeno per persona al giorno dove vengono utilizzati i dissipatori. ^[31] Uno studio australiano che ha confrontato la lavorazione degli alimenti nel lavandino con le alternative di compostaggio attraverso una valutazione del ciclo di vita ha rilevato che, sebbene il dissipatore nel lavandino si sia comportato bene per quanto riguarda il cambiamento climatico, l'acidificazione e il consumo di energia, ha contribuito all'eutrofizzazione e ai potenziali di tossicità. ^[32]

Ciò può comportare costi più elevati per l'energia necessaria per fornire ossigeno nelle operazioni secondarie. Tuttavia, se il trattamento delle acque reflue è finemente controllato, il carbonio organico nel cibo può aiutare a mantenere in funzione la decomposizione batterica, poiché il carbonio può essere carente in quel processo. Questo aumento di carbonio funge da fonte economica e continua di carbonio necessario per la rimozione dei nutrienti biologici. ^[33]

Un risultato è una maggiore quantità di residui solidi provenienti dal processo di trattamento delle acque reflue. Secondo uno studio dell'impianto di trattamento delle acque reflue dell'East Bay Municipal Utility District finanziato dall'EPA, i rifiuti alimentari producono tre volte il biogas rispetto ai fanghi di depurazione urbani. ^[34] Il valore del biogas prodotto dalla digestione anaerobica dei rifiuti alimentari sembra superare il costo del trattamento dei rifiuti alimentari e dello smaltimento dei biosolidi residui (sulla base di una proposta dell'aeroporto di Los Angeles per deviare 8.000 tonnellate/anno di rifiuti alimentari ingombranti). ^[35]

In uno studio condotto presso l'impianto di trattamento delle acque reflue Hyperion di Los Angeles, l'uso del dissipatore ha mostrato un impatto minimo o nullo sul sottoprodotto totale dei biosolidi del trattamento delle acque reflue e un impatto altrettanto minimo sui processi di gestione, poiché l'elevata distruzione dei solidi volatili (VSD) dai rifiuti alimentari produce una quantità minima di solidi nei residui. ^[35]

Il consumo di energia è in genere di 500-1.500 W, paragonabile a quello di un ferro da stiro, ma solo per un tempo molto breve, per un totale di circa 3-4 kWh di elettricità per famiglia all'anno. ^[36] Il consumo giornaliero di acqua varia, ma in genere è di 1 gallone USA (3,8 L) di acqua per persona al giorno, ^[37] paragonabile a uno sciacquone aggiuntivo. ^[38] Un'indagine su queste unità di lavorazione degli alimenti ha rilevato un leggero aumento del consumo domestico di acqua. ^[39]

Referenze