Способ хранения твердых бытовых отходов в гермообъектах

 

Использование: для обезвреживания отходов за счет предотвращения интенсивного газообразования в контейнерах при хранении в них отходов. Сущность изобретения: удаляют избыточное количество пищевых остатков из консервных банок при содержании в каждой из них свыше 5% от исходного количества, присыпают пищевые остатки в консервных банках сплошным тонким слоем морской соли, уплотняют отходы прессованием или вложением консервных банок друг в друга, не допуская смешивания пищевых остатков, а также вложением в свободное пространство банок мягких упаковок и использованных санитарно-гигиенических салфеток, укладывают уплотненные отходы в пакеты из газонепроницаемой пленки, вкладывая в свободное пространство мягкие упаковки и салфетки, вкладывают поверх уплотненных в пакеты отходов куски ткани ионнообменного полиакрилонитрильного волокна, обработанного гидразингидратом и подвергнутого щелочному гидролизу (NaOH), в количестве 0,5 - 1,2 мас.% от исходной массы консервов, герметизируют пакеты, накапливают их до опорожнения обменного контейнера, после чего складируют в этот контейнер.

Изобретение относится к способам хранения и обработки твердых отходов, в частности к способам обезвреживания твердых бытовых отходов в обитаемых гермообъектах, и может быть использовано в качестве составной части системы обеспечения жизнедеятельности операторов в режиме полной изоляции гермообъекта.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ обезвреживания твердых бытовых отходов, использованный в Skylab, включающий сбор отходов, их уплотнение и изоляцию от атмосферы объекта.

Однако такой способ обезвреживания отходов может быть эффективным только для небольшого количества отходов, получающихся, например, от экипажа из четырех человек и только в случае использования специально разработанных рационов, предусматривающих образование при использовании минимального количества пищевых остатков.

При увеличении количества операторов в несколько раз и при рационе, включающем обычные консервы, сухие продукты, эффективность способа резко сокращается (резко снижается стерилизующий эффект, приводящий к интенсивному газовыделению) и т.д. В этом случае пищевые остатки в опорожненных консервных банках практически составляют 2-5% от исходной массы, а попытка уплотнения отходов приводит к тому, что количество органических веществ, являющихся питательной средой для микроорганизмов, на единицу объема склада увеличивается в 10-20 раз.

Соответственно этому увеличивается газовыделение, сопровождающее микробиологическое разложение пищевых остатков, что приводит к повышению избыточного давления в контейнерах с отходами и его величина может достигать уровня 5000-10000 мм вод.ст. что создает реальную опасность загрязнения атмосферы гермообъекта токсичными газообразными веществами и микрофлорой.

Целью изобретения является обезвреживание отходов за счет предотвращения интенсивного газообразования в контейнерах при хранении в них отходов.

Это достигается тем, что в способе, включающем сбор отходов, их уплотнение и изоляцию от атмосферы объекта, сбору подвергают консервные банки с пищевыми остатками, не превышающими 5% от исходного количества пищи, присыпают пищевые остатки в консервных банках сплошным тонким слоем морской соли, уплотняют отходы прессованием или вложением консервных банок друг в друга, не допуская смешивания пищевых остатков, а также вложением в свободное пространство банок мягких упаковок и использованных санитарно-гигиенических салфеток, укладывают уплотненные отходы в пакеты из газонепроницаемой пленки, вкладывая в свободное пространство мягкие упаковки и бытовой мусор, вкладывают поверх уложенных в пакеты отходов куски ткани ионообменного полиакрилонитрильного волокна, обработанного гидразингидратом и подвергнутые щелочному гидролизу (NaOH) ВИОН КН-1 в количестве 0,5-1,2% от исходной массы консервов, герметизируют пакеты, накапливают их до опорожнения обменного контейнера, после чего складируют в этот контейнер.

При хранении твердых бытовых отходов происходит микробиологическое разложение их, сопровождаемое как газовыделением, так и газопоглощением. Наибольшую опасность представляет газовыделение как один из основных факторов, ухудшающих среду обитания в гермообъекте. Поэтому в первую очередь оценивается максимальное приращение газовой фазы при хранении опорожненных консервных банок с остатками пищи в течение 20 и 40 суток в герметичных контейнерах. Установлено, что в тех случаях, когда содержимое консервных банок при их складировании не смешивается и составляет 2,5 и 10% от исходной массы, максимальное относительное увеличение объема (давления) газовой среды в контейнере приходится на 1-7 сутки и достигает соответственно 0,2-0,5; 0,5-1,5 и 2-4% Второй, примерно в 2 раза меньший пик приходится на 15-20 сутки (с 20 по 40 сутки разряжение порядка 100 мм вод.ст.). В тех случаях, когда пищевые остатки смешиваются наблюдается наиболее интенсивное газообразование с относительным увеличением объема до 40-60% При количестве остатков пищи свыше 5% практически трудно предотвратить их смешивание при закладке тары на хранение. Поэтому одно из основных требований удаление избыточного (свыше ≈ 5%) количества пищевых остатков перед закладкой тары на хранении. При оценке эффективности использования сорбентов, в частности ткани ВИОН КН-1, установлено, что если количество ткани ВИОН по воздушно-сухому веществу составляет менее 10% по отношению к пищевым остаткам, то это практически не сказывается на величине пика, приходящегося на 1-7 сутки. При 10-25% (что составляет 0,5-1,2% от исходной массы консервов) достигается уменьшение объема по сравнению с хранением без обработки на 1,0-1,3% что является достаточно эффективным для периода 1-7 суток. Использование ткани ВИОН в большем количестве не дает преимуществ, так как на 15-20 сутки изменение объема в основном зависит от образования СО₂ и поглощения О₂. При оценке эффективности введения в пищевые остатки поваренной и морской соли различного помола установлено, что оптимальным является количество, позволяющее покрыть пищевые остатки сплошным тонким слоем. В зависимости от размера консервных банок и помола соли величина составляет 3-25 г на банку. Морская соль на 30-40% эффективнее поваренной. Прием позволяет снизить пик нарастания давления не менее, чем в 2 раза и особенно важен для периода 15-20 суток (с 20 до 40 суток разряжение 100 мм вод.ст.). В тех случаях, когда пищевые остатки смешиваются, прием становится более необходимым, так как снижает пик в 40-60 раз.

При осуществлении способа в герметизируемые жесткие контейнеры закладывают свариваемые пакеты из газонепроницаемой пленки, в которые в свою очередь закладывают опорожненные консервные банки из набора продуктов рациона питания (баклажаны, лосось, завтрак туриста, фарш мясной, кабачковая икра, концентрированное молоко, сгущенное молоко, сыр плавленый, сок яблочный) с остатками пищи в количестве 5% от исходной массы. В различных вариантах обработки (фоновый вариант без обработки) использовалось присыпание сплошным тонким слоем морской соли, вложение кусков ткани ВИОН, сочетание этих двух приемов. Банки вкладывают друг в друга, уменьшая объем в среднем в 4,2 раза. В свободное пространство вкладывают мягкие упаковки с остатками сухих пищевых продуктов и использованные санитарно-гигиенические салфетки. В течение 20-40 суток по манометрам определяют изменение давления в контейнерах. По окончании хранения анализируют газовую среду в контейнерах и микрофлору на внутренних поверхностях пакетов и контейнеров. Результаты приведены в таблице. Наиболее эффективным является сочетание приемов введения морской соли и ткани ВИОН.

Использование изобретения позволит предотвратить интенсивное газообразование при хранении в течение не менее 20 и 40 суток тары с пищевыми остатками, которые являются наиболее опасными с этой точки зрения из всех твердых бытовых отходов. Используемые средства не являются токсичными в обращении. Предлагаемый способ обезвреживания твердых бытовых отходов наиболее целесообразен для гермообъектов в режиме их полной изоляции и с относительно большим количеством операторов, при использовании рациона питания на основе консервированных и сухих продуктов.

Формула изобретения

СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В ГЕРМООБЪЕКТАХ, заключающийся в сборе отходов, их уплотнении и изоляции их в контейнерах от атмосферы объекта, отличающийся тем, что, с целью обезвреживания отходов путем предотвращения интенсивного газообразования в контейнерах при хранении в них отходов, сбору подвергают консервные банки с пищевыми остатками, не превышающими 5% от исходного количества пищи, присыпают пищевые остатки в консервных банках сплошным слоем морской соли, уплотнение производят прессованием или вложением консервных банок одна в другую, а также вложением в свободное пространство банок мягкой упаковки и использованных санитарно-гигиенических салфеток, укладывают уплотненные отходы в пакеты из газонепроницаемой пленки, вкладывая в свободное пространство мягкие упаковки и бытовой мусор, а поверх уплотненных отходов - куски ткани ионнообменного полиакрилонитрильного волокна, обработанного гидрозингидратом и подвергнутого щелочному гидролизу (Na OH), в количестве 0,5 - 1,2% от исходной массы консервов, герметизируют пакеты, накапливают их до опорожнения обменного контейнера, после чего складируют в этот контейнер.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2