便民式厨余垃圾制作环保酵素的产品设计研究

邓茹丹 陈莹 张雷

摘要：用厨余垃圾中的蔬菜叶、果皮等鲜垃圾作为原料制作环保酵素是一种人人可参加、家家可参与的垃圾减量行为，制成后可成为绿色无公害优质肥料。利用作为志愿者参与社区垃圾分类宣传的契机，分析了制作环保酵素不能推广的原因，尝试在家用果蔬皮垃圾制作环保酵素，在制作过程中收集、记录存在的问题，最后设计了一种除臭、操作性和可行性强的环保酵素桶，意在引导家庭广泛真正参与，从源头减少垃圾量，一起为绿色发展、可持续发展作贡献。

关键词：厨余垃圾  环保酵素  酵素桶  产品

1环保酵素的制作及社会价值

1.1 环保酵素的制作

环保酵素也称垃圾酵素，是混合了厨余鲜垃圾、水和糖经密封发酵后产生的棕色清澈液体。厨余垃圾中的果皮、蔬菜叶等鲜垃圾都可作为制作环保酵素的原材料。把蔬果皮、红糖和水按照3：1：10的比例放入桶内，并留20%的发酵空间，把密封后的桶放置在阴凉通风处，第一个月每天都要开盖搅拌。夏季一般存放三个月，冬季存放六个月，等到酵素表面出现一层菌膜后，表明制作成功。

1.2 社会价值

随着经济社会发展和物质消费水平大幅提高，我国垃圾产生量迅速增长，不仅造成资源浪费，也使环境隐患日益突出。据《2017-2022年中国餐厨垃圾处理行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》，广州市人均日产餐厨垃圾0.296kg，其次为深圳市，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较其他季节明显增多。

遵循减量化是垃圾分类工作的一个重要原则，从源头上控制餐厨垃圾是实现垃圾减量化的重要举措之一，用厨余垃圾中的蔬菜叶、果皮等鲜垃圾作为原材料制作环保酵素正是一种垃圾减量，制成后可成为家庭种花草、蔬菜的绿色无公害优质肥料。已有研究表明，如果将这些厨余鲜垃圾制作成环保酵素，至少可减少40%的厨余垃圾量。

因此，利用厨余鲜垃圾制作环保酵素对实现垃圾的无害化、减量化和资源化具有积极作用。目前环保酵素制作原理、化学过程及机制、功能等方面有了较多深入研究。环保酵素制作方法简易，原材料随手可得，经过近年来环保公益组织、社区的大力倡导，以及环保酵素制作原理、机制、用途、作用的研究成果大量涌现，民众的接纳程度大大提高。

2 社会调查及家庭实验

经社会调查及在家里自制酵素发现，市场上只有用于集中处理餐余垃圾的设备，过于复杂，不适合家庭用，目前家庭用的酵素桶是家里常见的矿泉水瓶、油桶等容器，或者在市场上买的大容器密闭容器。由于酵素制作初期会大量放出恶臭气体，且家庭果蔬垃圾一天量装不满容器，前期需每天需打开放气和加果蔬垃圾，甚至可能瓶内压力过大而使瓶子发生爆裂或垃圾喷溅的现象，家庭环境污染导致实质上在家庭推广的难度增大。

设计一种便捷、除臭、操作性和可行性强的环保酵素桶，引导家家户户利用厨余鲜垃圾制成环保酵素，可明显减少餐厨垃圾的产生量，既可减轻填埋场的负荷，也可降低垃圾处理的成本，也为爱好家庭种植提供了丰富的肥料。吸引更多的家庭参与，才能更好实现全社会人人动手，一起来为改善生活环境作努力，一起来为绿色发展、可持续发展作贡献。

3 设计阶段

本设计遵循从理论到实践，再从实践到理论的反复研究过程，最终设计出实用、便捷、除臭、操作性和可行性强的环保酵素桶。具体实践过程如下：

1、通过收集资料、查阅文献确定环保酵素制作的公认简易、可行的方法。

2、家庭实验阶段。今年年初，利用小区开展垃圾分类的契机，使用家庭已有的空矿泉水瓶、油桶等简易容器，每天收集蔬果皮鲜垃圾按文献方法制作环保酵素，在制作过程中收集、记录存在的问题，并且与查阅资料的问题比较，总结简易设备制作环保酵素存在的问题。家庭制作环保酵素的概念在环保组织、社区倡导下，引起了大量家庭的关注，但引导家庭广泛真正制作的关键在于有一种实用、便捷、除臭、操作性和可行性强的环保酵素桶。

3、调研环保酵素桶阶段。员通过大量资料、文献查阅、购买市面已有酵素桶等方式，分析已有的环保酵素桶的优缺点。

4、设计阶段。根据前期调研，解决已调研出的环保酵素桶制作过程中存在的问题，目前在压力释放、除臭设计、方便、可操作性等方面已有一定的构思。

5、推广阶段。制作调研表，利用环保组织、社区平台，投放到家庭使用，在使用过程中征求意见和建议，完善设计。

4 产品设计

4.1除臭装置

酵素制作初期会大量放出恶臭气体，而家庭用酵素桶，需天天打开添加厨余鲜垃圾，因此，防臭装置非常重要。設置首先考虑设置两个桶盖，并且在一个桶盖之下设置了活动板，活动板之下就是封闭的发酵空间，每天投放厨余鲜垃圾时，只需打开一个桶盖，先投放在活动板和桶盖的空间，关闭桶盖后，通过脚踏板打开闭合活动板，把厨余鲜垃圾投入到发酵空间，起到了阻隔恶臭气体直接伤害人体的作用。另一个桶盖之下与活动板同高的位置，安装了隔臭板，中间层设可放置除臭剂，隔臭板上下两面设置了网格状，便于除臭剂吸附除臭，通过此两种措施，酵素桶的除臭效果明显。

4.2 泄压装置

由于厨余鲜垃圾在投入酵素桶制作酵素时需密闭，而其在初期有大量气体产生，就有可能由于桶内压力过大而发生爆裂或垃圾喷溅的现象，因此，酵素桶上方设计成第一桶盖和第二桶盖，并在第一桶盖上设置了泄压阀，在发酵过程中，桶体内压力会逐渐增大，泄压阀就能及时对桶内泄压。

4.3厨余鲜垃圾与酵素分离装置

厨余鲜垃圾经过几个月的发酵就可形成棕色清亮的液体，按1：800配制后可成为家庭种花草、蔬菜的绿色无公害优质肥料，为方便制成后随时随量提取，本设计考虑了厨余鲜垃圾与制成酵素的分离及酵素便捷提取，在桶体下方设置了过滤板，使得厨余鲜垃圾与制成酵素形成固液分离，并在其之下设置有排液管，酵素产品通过排液管取出。

5结论

本设计解决了前期调研及实施中存在的问题，使环保酵素桶具有较高的操作性、可行性，使得真正实施习近平总书记的指示为破解垃圾分类难题指明的方向：推行垃圾分类，关键是要加强科学管理、形成长效机制、推动习惯养成。通过有效的督促引导，让更多人行动起来，培养垃圾分类的好习惯。将厨余垃圾变废为宝，从源头上减量垃圾，打造垃圾分类新引擎。

感谢成都理工大学工程技术学院2020年苗子工程项目（项目名称：实用除臭厨余果蔬垃圾环保酵素桶，编号：232020045）资助。