ゴミ処理ユニット

生ごみ処理機（廃棄物処理ユニット、生ごみ処理機（FWD）、シンク内粉砕機、生ごみ処理機、またはガルバレーターとも呼ばれる）は、通常電気で動く装置で、キッチンのシンクの下、シンクの排水口とトラップの間に設置されます。この装置は、生ごみを配管を通過できるほど小さい（通常、直径 2 mm（0.079 インチ）未満）破片に粉砕します。

生ごみ処理機は、ウィスコンシン州ラシーンの建築家ジョン・W・ハメスによって1927年に発明されました。^[1]彼は1933年に特許を申請し、1935年に発行されました。^[2]彼のInSinkErator社は1940年にこの処理機を市場に投入しました。^[要出典]

ハメスの主張には異論があり、ゼネラル・エレクトリック社は1935年にディスポーザルと呼ばれるゴミ処理装置を導入した^{[3] [4]}。

1930年代から1940年代にかけて、アメリカの多くの都市では、下水道に食品廃棄物（ゴミ）を流し込むことを禁止する規制がありました。 ^[5] InSinkEratorは多大な努力を払い、多くの地方自治体にこれらの禁止を撤回するよう説得することに成功しました。^[6]

米国の多くの地域ではディスポーザーの使用が禁止されている。^[7]ニューヨーク市では長年にわたり、ディスポーザーは市の下水道システムに損傷を与える恐れがあると認識されていたため違法であった。ニューヨーク市環境保護局との21か月にわたる調査の後、^[8] 1997年にニューヨーク市行政規則第24-518.1条を改正した地方法1997/071により禁止は撤回された。^[9]

2008年、ノースカロライナ州ローリー市は、市の下水道システムを共有する郊外の町にも及ぶゴミ処理機の交換と設置の禁止を試みたが、1ヵ月後に禁止を撤回した。^{[10] [11]}

米国では、2009年時点で50％の家庭にディスポーザーが設置されているが^{[12] 、}英国では6％ ^{[13] 、カナダでは3％ [14]}に過ぎない。

英国では、ウスターシャー州議会とヘレフォードシャー州議会が、埋め立て地に送られる廃棄物の量とゴミ収集の二酸化炭素排出量を削減するために、2005年にゴミ処理機の購入を補助し始めました。^[15]しかし、マセレーターの使用は、食品廃棄物の収集が可能な非農村地域では2016年にスコットランドで非家庭施設で禁止され、 ^{[16] [17]}、北アイルランドでは2017年に禁止されました。イングランドとウェールズでは、2023年に企業での使用が禁止される予定です。^{[18] [更新が必要]}その目的は、水の使用量を減らすことです。^{[出典が必要]}

ヨーロッパの他の多くの国では、マセレータを禁止しているか、禁止する予定です。その目的は、食品廃棄物の資源価値を認識し、下水道の詰まりを減らすことです。^[19]

生ゴミは家庭ごみの10～20%を占め^[20]、都市ごみの問題のある要素であり、屋内保管からトラックによる収集まで、各段階で公衆衛生、衛生、環境上の問題を引き起こしています。廃棄物発電施設で焼却される生ゴミは水分を多く含むため、加熱や焼却によって生成されるエネルギーよりも多くのエネルギーが消費されます。埋立地に埋められると、生ゴミは分解してメタンガスを発生させ、気候変動の一因となる温室効果ガスとなります^{[21] 。}

ディスポーザーを適切に使用するための前提は、生ゴミを液体（人間の排泄物と同様に平均70％が水）と見なし、既存のインフラ（地下下水道や廃水処理場）を利用して管理することです。現代の廃水処理場は有機固形物を肥料製品（バイオソリッドとして知られています）に加工するのに効果的であり、高度な嫌気性消化施設はメタン（バイオガス）を回収してエネルギー生産にも利用します。^{[22] [23]}

家庭用ユニットでは通常定格出力250～750 W ( 1 ⁄ 3～1 hp) ^[24]の高トルク絶縁電気モーターが、その上に水平に設置された円形ターンテーブルを回転させます。誘導モーターは1,400～2,800 rpmで回転し、始動トルクは始動方法によって異なります。設置スペースやシンクボウルの構造によっては、誘導モーターの重量とサイズが増加する可能性があることに注意してください。 直巻モーターとも呼ばれるユニバーサルモーターは、より高速で回転し、始動トルクが高く、通常は軽量ですが、回転速度が速いことと、整流子ブラシがスロット付き整流子に擦れることが原因で、誘導モーターよりも騒音が大きくなります。^{[25] [26]}

粉砕室には回転する金属ターンテーブルがあり、その上に生ごみが落ちます。プレートの端近くに取り付けられた 2 つの回転式および 2 つの固定式金属インペラが、生ごみを粉砕リングに繰り返し投げつけます。粉砕リングの鋭い刃が、リングの開口部を通過できるほどに生ごみを細かく砕きます。場合によっては、生ごみは第 3 段階に進み、アンダーカッター ディスクでさらに細かく砕かれ、排水溝に流されます。

通常、スプラッシュガードと呼ばれる部分的なゴム製の閉鎖部がディスポーザーの上部にあり、食品廃棄物が粉砕室から逆流するのを防ぎます。粉砕室からの騒音を減衰させて静かに動作させるためにも使用されます。

ディスポーザーには、連続投入型とバッチ投入型の 2 つの主なタイプがあります。連続投入型は、起動後にゴミを投入して使用するため、より一般的です。バッチ投入型は、起動前にユニット内にゴミを入れて使用します。これらのタイプのユニットは、特別に設計されたカバーを開口部にかぶせることで起動します。カバーには機械式スイッチを操作するものもあれば、カバー内の磁石をユニット内の磁石と合わせるものもあります。カバーにある小さなスリットから水が流れます。バッチ投入型は、動作中にディスポーザーの上部が覆われているため、異物が落ち込むのを防ぎ、より安全であると考えられています。

廃棄物処理装置が詰まることがあるが、通常はターンテーブルを上から強制的に回すか、下からモーターシャフトに六角レンチを挿入してモーターを回すことで解消できる。 ^[27]特に金属製の食器など、故意または偶然に持ち込まれた硬い物体は廃棄物処理装置を損傷し、廃棄物処理装置自体も損傷する可能性があるが、最近では回転式インペラなどの進歩により、そのような損傷を最小限に抑えることができるようになっている。^[要出典]

一部の高級ユニットには、自動逆転詰まり解消機能が搭載されています。少し複雑な遠心始動スイッチを使用することで、分相モーターは始動するたびに前回とは逆方向に回転します。これにより軽度の詰まりは解消されますが、一部のメーカーは不要であると主張しています。1960年代初頭以来、多くのディスポーザーユニットは逆転を不要にするスイベルインペラーを使用しています。^[28]

他の種類のゴミ処理機の中には、電気ではなく水圧で動くものもあります。上記のターンテーブルと粉砕リングの代わりに、この代替設計では、廃棄物を細かく切り刻むための刃が付いた振動ピストンを備えた水力ユニットが採用されています。^[29]この切断動作により、繊維質の廃棄物も処理できます。水力ユニットは、一定量の廃棄物を処理するのに電気ユニットよりも時間がかかり、適切に機能するにはかなり高い水圧が必要です。^[要出典]

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  ゴミ処理機の部品
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  シンクの上から見た図。スプラッシュガードが見える
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  最新の廃棄物処理ユニット

生ごみ処理機は水処理場に到達する有機物の負荷を増加させ、それが酸素の消費を増加させます。 ^[30]メトカーフとエディは、ディスポーザーが使用されている場合、この影響を1人1日あたり0.04ポンド（18g）の生化学的酸素要求量と定量化しました。^[31]ライフサイクルアセスメントによりシンク内食品加工と堆肥化の代替手段を比較したオーストラリアの研究では、シンク内ディスポーザーは気候変動、酸性化、エネルギー使用に関しては優れた性能を発揮しましたが、富栄養化と毒性の可能性に寄与していることがわかりました。^[32]

これにより、二次処理で酸素を供給するために必要なエネルギーコストが高くなる可能性があります。ただし、廃水処理が細かく制御されている場合、食品中の有機炭素は、そのプロセスで炭素が不足する可能性があるため、細菌分解を継続させるのに役立ちます。この増加した炭素は、生物学的栄養素除去に必要な安価で継続的な炭素源として機能します。^[33]

その結果、廃水処理プロセスから固形残留物が多く発生する。EPAの資金援助を受けたイーストベイ市営公益事業地区の廃水処理施設で行われた調査によると、食品廃棄物は都市下水汚泥に比べて3倍のバイオガスを生成する。 ^[34]食品廃棄物の嫌気性消化から生成されるバイオガスの価値は、食品廃棄物の処理と残留バイオソリッドの処分にかかるコストを上回ると思われる（ロサンゼルス国際空港が年間8,000トンの食品廃棄物を転用するという提案に基づく）。^[35]

ロサンゼルスのハイペリオン下水処理場での研究では、ディスポーザーの使用は下水処理からの総バイオソリッド副産物にほとんど影響を与えず、同様に食品廃棄物からの高揮発性固形物破壊（VSD）により残留物中の固形物の量が最小限に抑えられるため、処理プロセスへの影響も最小限であることが示されました。^[35]

電力使用量は通常500～1,500Wで、電気アイロンと同程度ですが、非常に短時間で、1世帯あたり年間約3～4kWhの電力を消費します。^[36] 1日の水の使用量は変動しますが、通常は1人1日あたり1ガロン（3.8リットル）で、^[37]トイレを1回追加で流すのと同程度です。^[38]これらの食品加工ユニットに関するある調査では、家庭内の水の使用量がわずかに増加していることがわかりました。^[39]