基于循环设计理念的家庭厨余垃圾处理研究

雷雨竹

（武汉大学 城市设计学院,湖北武汉 430072）

随着现代生活水平提高，资源消耗日渐增多，但产品设计并不意味着牺牲环境，人类更应重视环保节能的重要性，并不断寻找发展方向，因此循环设计理念也成为各行业的风向。家是人们的常驻环境，产生的废弃资源不容小觑，是必须重视的循环设计区域。

本文分析家庭绿色循环现状及存在的问题，针对存在循环利用率较低的问题，进行分析并寻找解决方法，从而更好实施资源循环理念下的产品设计，对环境与生态平衡有着积极意义，为资源循环理念在家庭产品设计中的应用奠定理论基础。通过将循环设计理念与家庭情况结合，研究能有效解决厨余垃圾弊端并将垃圾合理回收再利用的产品设计，达到绿色循环理念的目的。

一、循环设计概述

循环设计又称回收设计，源自绿色设计的“3R”的原则，即其中的Recycle。循环设计是实现回收和利用的方法，在产品设计时考虑其每一部分回收的可能性，以达到资源和能源的再利用。推行循环理念的应用，目的在于能通过设计节约能源，使设计能够被多次利用，形成设计和使用中的良好循环。再利用资源的系统设计方式是重中之重，可循环的设计体系是我们需要重视的方向。

二、现状分析

中国饮食文化博大精深，餐饮业发展高速，厨余垃圾产量也呈迅速增长趋势。相关报告显示，2014年我国厨余垃圾产量八千多万吨，均产量23万吨/日，而到2015年，全国厨余垃圾产量上涨至9110多万吨，日均产量为25万吨/日。

据我国城市环境卫生协会的资料可知，全国有657个设市城市，厨余垃圾日产量超50吨的城市有512个，餐饮业发达城市垃圾产量极大。报告分析，广州人均日产厨余垃圾最多，餐厨垃圾个人产量约为0.296kg/天，北京约为0.122kg/人·日（见表1）。

表1 2015年部分省市餐厨垃圾日产量情况（单位：吨/日，kg/人·日）

综上可知，以北京为例，三口之家的厨余垃圾产量约0.37kg/日，对于家用垃圾桶来说，只需两三天就可超出其容纳量。因此随时间推移，这些容易腐坏的垃圾若不能及时解决，对家庭生活的负面影响只会更严重。

三、循环设计在家庭厨余垃圾的应用分析

1.家庭环境分析

基于家庭的厨余垃圾处理分析，首先要考虑环境，思考厨余垃圾和家庭环境的联系。通过对家庭调研发现，目前多数家庭对于厨余垃圾都是选择直接丢弃在垃圾桶，并定期清理。从生活体验来看，厨余垃圾腐烂迅速，在堆放过程中人们常受到异味影响。高温气候下情况更甚，为防止异味，人们必须频繁处理并未装满的垃圾桶。同时，厨余垃圾常带有液体，在处理这些有异味的液体时也容易洒落，对住户产生了极大不便。从健康安全角度，这些静置在厨房垃圾桶中的垃圾也成了细菌滋生的根源，对于人们烹饪饮食的地方，这些脏污和细菌是一定要避免的。

家庭垃圾处理必然和家庭的绿色环保理念息息相关，这也是循环设计应用应关注的部分。随着生活水平提高，人们更加追求高品质生活，大部分家庭都会在家中种植花草甚至蔬菜等，这些种植多受兴趣爱好、美化环境等原因驱使，由此可见，当下家庭中种植需求不在小数。另一方面，当前社会大力倡导可持续绿色生活，家中的绿色逐渐增多，种植在家中不仅美观，也可达到空气净化或者自给自足的目的，环保又健康，这也是大多数人选择种植的原因。

2.厨余垃圾分析

循环设计常以“设计”废物的思路展开，而厨余垃圾处理的应用思维其实就是设计垃圾，另种角度说就是延长了垃圾的“生命”周期，使其在最长的时间内有更多价值。如何变废为宝，如何将循环完成是我们思考的中心。优先使用现有资源，合理的再利用，耐久或循环升级，延长产品生命周期。着眼循环设计相关原则，分析目前循环设计应用的相关手段。

了解了现有的垃圾处理市场可知，目前已有的厨余垃圾处理器在中国的排水系统中并不适用，国内管道铺设较为复杂且曲折，管道较细，因此对于直接将粉碎残渣排入下水道的厨余垃圾处理器，长久使用是对排水及处理系统的增负。

在未思考循环的设计思维里，我们的设计往往两点一线式：使用，然后处理。这就是现有厨余垃圾处理器的“直线”思路。根据数据调研得出，家庭厨余垃圾若直接丢弃，体量会非常惊人，因此如何合理减少直接抛弃处理，则可以将处理过程变为合理利用。在循环设计理念中，处理阶段被可持续的选择取而代之，设计的结果和未来也将随之改变。循环设计为基础的厨余垃圾处理，也应避开不计后续影响的处理结果。

循环设计常利用易分解的材料或产品，这极大减少了采购原材料的成本。在我们生活中也都有过途经垃圾桶时被食物腐烂酸臭味熏的迅速逃离的经历，厨余垃圾中，无论是肉蛋奶还是蔬菜瓜果类，都是很容易腐坏或者改变状态的，另一角度思考，当其成为原材料存在时，也必然能具备易分解的性能，具有一定养分。当我们把厨余垃圾处理和现代生活的一个热门点——绿植相结合，不难想到堆肥这一常见使用方式，长久以来人们的部分生活产出也常被作为肥料。但针对家庭环境而言，简单的堆肥方式是绝不合适的，比如异味散发、脏污四溅、细菌滋生、不易收集等等问题，生活体验上的不适以及卫生安全隐患需要合理的避免。因此，家庭厨余垃圾处理需要在循环设计的理念基础上保证良好的便利性和卫生性。

厨余垃圾用于种植施肥，从使用者角度来看，肥料是安全无害的，且营养价值较高，又减少了肥料购买开支；从理念角度来看，这是完成一个循环的重要步骤之一，将厨余垃圾废物利用，让垃圾有去处并体现价值，同时不会带来过大的消耗和占用，整个过程都是贯彻着循环和环保的理念。长此以往，家庭的生态环保理念在满足人们居住需求的前提下，实现了人与自然的和谐共生。

四、设计策略

1.产品设计策略

对于厨余垃圾存在的异味和收集运输不便的问题，需要产品具有处理、收纳或者包装的功能，能有效解决异味并使异味不发散，减少对家庭生活产生的负面影响。

（1）垃圾的包装材料应选择易消溶的安全材料，由于是作为肥料而存在，那么垃圾包装应该保证能自然分解或者浇水分解。较为常见的有糯米纸及水溶性薄膜等。糯米纸是生活中常见的许多食品药品中会运用的可食薄膜，淀粉是其主要加工原料，这种纸极其透明轻薄，遇水即化，十分容易降解或破碎，因此在保存时也容易损坏，存在不稳定性。水溶薄膜原材料是能在水中快速消溶的水溶性高分子材质，这种材料经特定的成膜工艺制成，是一种具有水溶特性的绿色可降解封装材料。水溶性薄膜在产品中运用也相当广泛，生活中最为熟知的应用就是洗衣凝珠的包装。这种材料易溶解，因此极其环保，耐性好且弹性高、热封性强，最重要是有无毒的安全特点。

（2）家庭使用最大的需求就是操作方便以及体量合适，使产品可以完全适应各种家庭环境。厨余垃圾产生主要集中于厨房料理台和水池，为了使用便利，和目前已有的厨余垃圾处理器类似，将处理流程安排在水池漏网下方，保证垃圾的完全收集。但由于国内管道限制，避免堵塞的可能，我们选择避开直接排放，而是将垃圾集中进行处理。形态各异的垃圾会增加收集包装的难度，因此需要进行切碎研磨。

位于水池下方的垃圾处理器环境潮湿，因此研磨层材质的选取需要考量，既要保证良好的使用寿命，也要符合工作运行的稳定流程，同时也高度要求了材质的加工性能，而作为家庭用品，为了保证客户群体的适配度和满意度，材质成本也应适中，不可过于昂贵。所以在选材上，既要保证刀盘的不易生锈、耐蚀性，也要保证相应的强度，可在不锈钢中选择合适的材质。

（3）当垃圾收集完成，需要通过一个处理阶段为后续的包装做准备，考虑到包装材质易分解的性能，所以经过有水工作阶段后，应将垃圾进行干燥，方便保存。常用干燥方式类型较多，效率较高的常用干燥方式为热风以及辐射等。

热风干燥在密封的内部加快空气流动，一般需要有热风管、鼓风机共存，配以热源进行热风制造。热风干燥是极高效的处理方式，制造成本低，常用于大工厂的生产过程。但其运行时风的阻力较大，对通风要求极高，会消耗大量动力，鼓吹热风时的高速和大流量导致设备体积无法控制在较小范围内。红外加热技术是一种运用发射源散发的红外线，被承接物所吸收并直接转化为热能，从而达成干燥目的方法。这是红外线辐射的传热过程，由此传递能量，被物体吸收的辐射能发生改变，或是使光谱的振幅增大。所以，被干燥物体在接受红外加热时，升温速度会偏快，从而保证了物体的迅速干燥。

2.处理系统概念方案

根据调研及分析，总结循环理念的厨余垃圾处理器系统（图1）主要分为垃圾研磨层、干燥区以及包装区。当垃圾与水一同进入处理区，水被排走，垃圾分离经过干燥，最后包装好。用户只需把包装的垃圾放入种植区域，垃圾就能成为无味无害的天然肥料包。

图1

这样的厨余垃圾处理过程，避免了现有处理带来的后续不利影响，思考了如何将直线式工作流程变为循环的工作流程。人保护环境，而环境的产物以及带来的舒适感都会相应地返还给人，这是一个人与生态系统之间的循环。厨余垃圾处理设计完成的是，享受种植成果——产生厨余垃圾——作为肥料——利于种植，这样的循环，将产生的垃圾最终以最合理的状态回归到生态系统中。以小见大，这样的模式避免了厨余产生的有害物的影响，是保护每一个使用者，也是保护使用者所处的大环境。

五、结语

综上所述，厨余垃圾处理的设计研究，是循环理念在家庭中的成功实施方法，以小家见大家，激发更多循环理念的合理运用，带动更多循环设计出现。设计不是带来问题而是解决问题的，当垃圾升值并为我们所用，许多垃圾处理的难点将迎刃而解，同时推动种植更便利，从多个角度弘扬了环保和循环的理念。

新时代的设计师必须要认识到，循环设计理念必会成为当下及未来设计的主流趋势，设计师也应时刻具备循环理念，去进行符合时代和人类的设计。在环境问题日益严重的当今，环保理念应被每一个人重视，环保之路道阻且长，一点一滴皆是进步。更大范围的循环设计，仍是人们需要不断努力的方向，将节能环保普及，是人们永远需要追寻的主题。