便民式廚余垃圾制作環保酵素的產品設計研究

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質肥料。利用作為志愿者參與社區垃圾分類宣傳的契機，分析了制作環保酵素不能推廣的原因，嘗試在家用果蔬皮垃圾制作環保酵素，在制作過程中收集、記錄存在的問題，最后設計了一種除臭、操作性和可行性強的環保酵素桶，意在引導家庭廣泛真正參與，從源頭減少垃圾量，一起為綠色發展、可持續發展作貢獻。

關鍵詞：廚余垃圾 ?環保酵素 ?酵素桶 ?產品

1環保酵素的制作及社會價值

1.1 環保酵素的制作

環保酵素也稱垃圾酵素，是混合了廚余鮮垃圾、水和糖經密封發酵后產生的棕色清澈液體。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，并留20%的發酵空間，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，等到酵素表面出現一層菌膜后，表明制作成功。

1.2 社會價值

隨著經濟社會發展和物質消費水平大幅提高，我國垃圾產生量迅速增長，不僅造成資源浪費，也使環境隱患日益突出。據《2017-2022年中國餐廚垃圾處理行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》，廣州市人均日產餐廚垃圾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質肥料。已有研究表明，如果將這些廚余鮮垃圾制作成環保酵素，至少可減少40%的廚余垃圾量。

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

2 社會調查及家庭實驗

經社會調查及在家里自制酵素發現，市場上只有用于集中處理餐余垃圾的設備，過于復雜，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，甚至可能瓶內壓力過大而使瓶子發生爆裂或垃圾噴濺的現象，家庭環境污染導致實質上在家庭推廣的難度增大。

設計一種便捷、除臭、操作性和可行性強的環保酵素桶，引導家家戶戶利用廚余鮮垃圾制成環保酵素，可明顯減少餐廚垃圾的產生量，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，才能更好實現全社會人人動手，一起來為改善生活環境作努力，一起來為綠色發展、可持續發展作貢獻。

3 設計階段

本設計遵循從理論到實踐，再從實踐到理論的反復研究過程，最終設計出實用、便捷、除臭、操作性和可行性強的環保酵素桶。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，總結簡易設備制作環保酵素存在的問題。家庭制作環保酵素的概念在環保組織、社區倡導下，引起了大量家庭的關注，但引導家庭廣泛真正制作的關鍵在于有一種實用、便捷、除臭、操作性和可行性強的環保酵素桶。

3、調研環保酵素桶階段。員通過大量資料、文獻查閱、購買市面已有酵素桶等方式，分析已有的環保酵素桶的優缺點。

4、設計階段。根據前期調研，解決已調研出的環保酵素桶制作過程中存在的問題，目前在壓力釋放、除臭設計、方便、可操作性等方面已有一定的構思。

5、推廣階段。制作調研表，利用環保組織、社區平臺，投放到家庭使用，在使用過程中征求意見和建議，完善設計。

4 產品設計

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。設置首先考慮設置兩個桶蓋，并且在一個桶蓋之下設置了活動板，活動板之下就是封閉的發酵空間，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，中間層設可放置除臭劑，隔臭板上下兩面設置了網格狀，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生，就有可能由于桶內壓力過大而發生爆裂或垃圾噴濺的現象，因此，酵素桶上方設計成第一桶蓋和第二桶蓋，并在第一桶蓋上設置了泄壓閥，在發酵過程中，桶體內壓力會逐漸增大，泄壓閥就能及時對桶內泄壓。

4.3廚余鮮垃圾與酵素分離裝置

廚余鮮垃圾經過幾個月的發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質肥料，為方便制成后隨時隨量提取，本設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，并在其之下設置有排液管，酵素產品通過排液管取出。

5結論

本設計解決了前期調研及實施中存在的問題，使環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，關鍵是要加強科學管理、形成長效機制、推動習慣養成。通過有效的督促引導，讓更多人行動起來，培養垃圾分類的好習慣。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保酵素桶，編號：232020045）資助。