便民式廚余垃圾制作環(huán)保酵素的產(chǎn)品設(shè)計研究

鄧茹丹 陳瑩 張雷

摘要：用廚余垃圾中的蔬菜葉、果皮等鮮垃圾作為原料制作環(huán)保酵素是一種人人可參加、家家可參與的垃圾減量行為，制成后可成為綠色無公害優(yōu)質(zhì)肥料。利用作為志愿者參與社區(qū)垃圾分類宣傳的契機，分析了制作環(huán)保酵素不能推廣的原因，嘗試在家用果蔬皮垃圾制作環(huán)保酵素，在制作過程中收集、記錄存在的問題，最后設(shè)計了一種除臭、操作性和可行性強的環(huán)保酵素桶，意在引導(dǎo)家庭廣泛真正參與，從源頭減少垃圾量，一起為綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展作貢獻。

關(guān)鍵詞：廚余垃圾 ?環(huán)保酵素 ?酵素桶 ?產(chǎn)品

1環(huán)保酵素的制作及社會價值

1.1 環(huán)保酵素的制作

環(huán)保酵素也稱垃圾酵素，是混合了廚余鮮垃圾、水和糖經(jīng)密封發(fā)酵后產(chǎn)生的棕色清澈液體。廚余垃圾中的果皮、蔬菜葉等鮮垃圾都可作為制作環(huán)保酵素的原材料。把蔬果皮、紅糖和水按照3：1：10的比例放入桶內(nèi)，并留20%的發(fā)酵空間，把密封后的桶放置在陰涼通風處，第一個月每天都要開蓋攪拌。夏季一般存放三個月，冬季存放六個月，等到酵素表面出現(xiàn)一層菌膜后，表明制作成功。

1.2 社會價值

隨著經(jīng)濟社會發(fā)展和物質(zhì)消費水平大幅提高，我國垃圾產(chǎn)生量迅速增長，不僅造成資源浪費，也使環(huán)境隱患日益突出。據(jù)《2017-2022年中國餐廚垃圾處理行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》，廣州市人均日產(chǎn)餐廚垃圾0.296kg，其次為深圳市，0.158kg/人·日。果蔬垃圾一般占家庭生活垃圾的40%左右，到了夏季，生活垃圾中的果蔬垃圾更是較其他季節(jié)明顯增多。

遵循減量化是垃圾分類工作的一個重要原則，從源頭上控制餐廚垃圾是實現(xiàn)垃圾減量化的重要舉措之一，用廚余垃圾中的蔬菜葉、果皮等鮮垃圾作為原材料制作環(huán)保酵素正是一種垃圾減量，制成后可成為家庭種花草、蔬菜的綠色無公害優(yōu)質(zhì)肥料。已有研究表明，如果將這些廚余鮮垃圾制作成環(huán)保酵素，至少可減少40%的廚余垃圾量。

因此，利用廚余鮮垃圾制作環(huán)保酵素對實現(xiàn)垃圾的無害化、減量化和資源化具有積極作用。目前環(huán)保酵素制作原理、化學過程及機制、功能等方面有了較多深入研究。環(huán)保酵素制作方法簡易，原材料隨手可得，經(jīng)過近年來環(huán)保公益組織、社區(qū)的大力倡導(dǎo)，以及環(huán)保酵素制作原理、機制、用途、作用的研究成果大量涌現(xiàn)，民眾的接納程度大大提高。

2 社會調(diào)查及家庭實驗

經(jīng)社會調(diào)查及在家里自制酵素發(fā)現(xiàn)，市場上只有用于集中處理餐余垃圾的設(shè)備，過于復(fù)雜，不適合家庭用，目前家庭用的酵素桶是家里常見的礦泉水瓶、油桶等容器，或者在市場上買的大容器密閉容器。由于酵素制作初期會大量放出惡臭氣體，且家庭果蔬垃圾一天量裝不滿容器，前期需每天需打開放氣和加果蔬垃圾，甚至可能瓶內(nèi)壓力過大而使瓶子發(fā)生爆裂或垃圾噴濺的現(xiàn)象，家庭環(huán)境污染導(dǎo)致實質(zhì)上在家庭推廣的難度增大。

設(shè)計一種便捷、除臭、操作性和可行性強的環(huán)保酵素桶，引導(dǎo)家家戶戶利用廚余鮮垃圾制成環(huán)保酵素，可明顯減少餐廚垃圾的產(chǎn)生量，既可減輕填埋場的負荷，也可降低垃圾處理的成本，也為愛好家庭種植提供了豐富的肥料。吸引更多的家庭參與，才能更好實現(xiàn)全社會人人動手，一起來為改善生活環(huán)境作努力，一起來為綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展作貢獻。

3 設(shè)計階段

本設(shè)計遵循從理論到實踐，再從實踐到理論的反復(fù)研究過程，最終設(shè)計出實用、便捷、除臭、操作性和可行性強的環(huán)保酵素桶。具體實踐過程如下：

1、通過收集資料、查閱文獻確定環(huán)保酵素制作的公認簡易、可行的方法。

2、家庭實驗階段。今年年初，利用小區(qū)開展垃圾分類的契機，使用家庭已有的空礦泉水瓶、油桶等簡易容器，每天收集蔬果皮鮮垃圾按文獻方法制作環(huán)保酵素，在制作過程中收集、記錄存在的問題，并且與查閱資料的問題比較，總結(jié)簡易設(shè)備制作環(huán)保酵素存在的問題。家庭制作環(huán)保酵素的概念在環(huán)保組織、社區(qū)倡導(dǎo)下，引起了大量家庭的關(guān)注，但引導(dǎo)家庭廣泛真正制作的關(guān)鍵在于有一種實用、便捷、除臭、操作性和可行性強的環(huán)保酵素桶。

3、調(diào)研環(huán)保酵素桶階段。員通過大量資料、文獻查閱、購買市面已有酵素桶等方式，分析已有的環(huán)保酵素桶的優(yōu)缺點。

4、設(shè)計階段。根據(jù)前期調(diào)研，解決已調(diào)研出的環(huán)保酵素桶制作過程中存在的問題，目前在壓力釋放、除臭設(shè)計、方便、可操作性等方面已有一定的構(gòu)思。

5、推廣階段。制作調(diào)研表，利用環(huán)保組織、社區(qū)平臺，投放到家庭使用，在使用過程中征求意見和建議，完善設(shè)計。

4 產(chǎn)品設(shè)計

4.1除臭裝置

酵素制作初期會大量放出惡臭氣體，而家庭用酵素桶，需天天打開添加廚余鮮垃圾，因此，防臭裝置非常重要。設(shè)置首先考慮設(shè)置兩個桶蓋，并且在一個桶蓋之下設(shè)置了活動板，活動板之下就是封閉的發(fā)酵空間，每天投放廚余鮮垃圾時，只需打開一個桶蓋，先投放在活動板和桶蓋的空間，關(guān)閉桶蓋后，通過腳踏板打開閉合活動板，把廚余鮮垃圾投入到發(fā)酵空間，起到了阻隔惡臭氣體直接傷害人體的作用。另一個桶蓋之下與活動板同高的位置，安裝了隔臭板，中間層設(shè)可放置除臭劑，隔臭板上下兩面設(shè)置了網(wǎng)格狀，便于除臭劑吸附除臭，通過此兩種措施，酵素桶的除臭效果明顯。

4.2 泄壓裝置

由于廚余鮮垃圾在投入酵素桶制作酵素時需密閉，而其在初期有大量氣體產(chǎn)生，就有可能由于桶內(nèi)壓力過大而發(fā)生爆裂或垃圾噴濺的現(xiàn)象，因此，酵素桶上方設(shè)計成第一桶蓋和第二桶蓋，并在第一桶蓋上設(shè)置了泄壓閥，在發(fā)酵過程中，桶體內(nèi)壓力會逐漸增大，泄壓閥就能及時對桶內(nèi)泄壓。

4.3廚余鮮垃圾與酵素分離裝置

廚余鮮垃圾經(jīng)過幾個月的發(fā)酵就可形成棕色清亮的液體，按1：800配制后可成為家庭種花草、蔬菜的綠色無公害優(yōu)質(zhì)肥料，為方便制成后隨時隨量提取，本設(shè)計考慮了廚余鮮垃圾與制成酵素的分離及酵素便捷提取，在桶體下方設(shè)置了過濾板，使得廚余鮮垃圾與制成酵素形成固液分離，并在其之下設(shè)置有排液管，酵素產(chǎn)品通過排液管取出。

5結(jié)論

本設(shè)計解決了前期調(diào)研及實施中存在的問題，使環(huán)保酵素桶具有較高的操作性、可行性，使得真正實施習近平總書記的指示為破解垃圾分類難題指明的方向：推行垃圾分類，關(guān)鍵是要加強科學管理、形成長效機制、推動習慣養(yǎng)成。通過有效的督促引導(dǎo)，讓更多人行動起來，培養(yǎng)垃圾分類的好習慣。將廚余垃圾變廢為寶，從源頭上減量垃圾，打造垃圾分類新引擎。

感謝成都理工大學工程技術(shù)學院2020年苗子工程項目（項目名稱：實用除臭廚余果蔬垃圾環(huán)保酵素桶，編號：232020045）資助。