垃圾炸鍋、無臭垃圾桶 大學生"智"理垃圾出新招

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來源: 北京青年報 作者:劉婧 編輯:李松達 2019-08-12 13:59:08

內容提要:在日前由教育部高等教育司主辦、首鋼京唐公司等承辦的第十二屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽上,來自全國102所高校的上千名大學生帶來了199個科技作品。北京青年報記者在現場注意到,不少來自北京高校的大學生,在進行節能減排社會實踐課題研究時都聚焦了『垃圾分類』。他們設計的新型『垃圾分類』裝置得到了評委的認可,分別獲得了特等獎、一等獎和二等獎。

  在日前由教育部高等教育司主辦、首鋼京唐公司等承辦的第十二屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽上,來自全國102所高校的上千名大學生帶來了199個科技作品。北京青年報記者在現場注意到,不少來自北京高校的大學生,在進行節能減排社會實踐課題研究時都聚焦了“垃圾分類”。他們設計的新型“垃圾分類”裝置得到了評委的認可,分別獲得了特等獎、一等獎和二等獎。

  北京科技大學“垃圾炸鍋”:

  創意來源於“炸丸子”

  “這是我們專門為垃圾設計的 ‘炸鍋’,您可別小看了這個鍋,10分鍾內可以乾化20斤餐廚垃圾,實現了餐廚垃圾的快速乾化、減量化和資源化。”在北京科技大學的展臺前,一個約有35昇的圓桶赫然橫在眼前,和它連接的是一個方桶,負責在展臺前講解的北科大機械工程學院學生潘雲帆告訴北青報記者,這個圓桶就是“炸鍋”,餐廚垃圾“炸”完後,將會變成固體燃料滑入方桶中。“垃圾炸鍋”用負壓的新工藝將餐廚垃圾油炸乾化,處理後的餐廚垃圾質量變為原來的1/5,大大節約了餐廚垃圾運輸的成本;餐廚垃圾的含水率從75%降低到了5%以下,避免餐廚垃圾變質導致的滲濾液污染和惡臭氣體排放。

  據潘雲帆介紹,這款“垃圾炸鍋”的創意竟然來源於“炸丸子”。“咱們平時的剩飯剩菜如果直接倒進垃圾桶,就會發酵產生異味,如何讓餐廚垃圾迅速乾化,這是我們團隊一直在尋找的方法。”項目組組長崔玉瑩告訴北青報記者,過年回家一次炸丸子的經歷讓她有了靈感:濕濕的丸子進到炸鍋裡,不一會兒就變乾了,於是她第一時間和組員分享了這一故事,大家一拍即合,決定用“炸垃圾”的方式將垃圾乾化。

  說乾就乾,小組7個人開始了“炸”垃圾的實驗。小組組員黨昊負責去學校食堂收集餐廚垃圾和油,在實驗室搭建實驗平臺進行實驗,幾次實驗過後,他們驚喜地發現處理後的餐廚垃圾重量大大降低,沒有臭液臭氣,測出的熱值和煤這種燃料大體相等,當實驗驗證了猜想,幾個大學生拿起電焊機、切割機等設備開始了實物制作,最終,這款將餐廚垃圾油炸乾化制取固體燃料的裝置——“垃圾油鍋”在北科大的實驗室裡誕生。

  清華大學“太陽能有機堆肥裝置”:

  在家就能由“廢”變“肥”

  在北京垃圾分類的過程中,餐廚垃圾需要專門投放到標有“餐廚垃圾”的垃圾桶內,那麼分類後的餐廚垃圾又該何去何從呢?清華大學的學子們給出了一個讓“廢”變“肥”的方案。該項目組組員、清華大學能動與動力工程系學生林煥鴻告訴北青報記者,他們希望設計一個家庭用的小型堆肥裝置,在家將垃圾轉化為肥料。

  那麼該如何堆肥呢?林煥鴻和同一個宿捨的黃昭源、謝榮博三人上網查詢了文獻,發現55℃至65℃的高溫最適合堆肥,然而普通小型堆肥桶無法產生這樣的高溫,於是他們嘗試利用加熱的方式來達到這個溫度。起初,小組成員的設想是將固體有機垃圾進行堆肥,將滲濾液進行微生物發電,但隨後發現,現有的微生物燃料電池技術還未成熟,發電量較少,不能滿足他們將發出來的電用作灌溉系統供能的設想,並且異味大,不適合家用。

  經過和老師反復商量,並進行市場調研後,最終,他們確定利用太陽能外界熱補償的方式來堆肥,於是有了這款“太陽能有機堆肥裝置”。

  剛開始做實驗的時候,這群大一學生可謂是“一窮二白”,沒有實驗材料,他們就在網上購買,貨比三家,和客服砍價;實驗原料不夠,他們就“厚著臉皮”去隔壁宿捨“借”吃剩下的果皮……時下正值夏天,他們在陽臺上堆放的有機垃圾釋放的味道經常會讓宿捨烏煙瘴氣,剛開始采用電加熱進行堆肥實驗時,散發的惡臭沿著牆壁縈繞而上,曾一度被隔壁宿捨調侃為“制作生化武器”。

  功夫不負有心人,這款“太陽能有機堆肥裝置”終於有了雛形,小組成員將太陽能真空管和注水循環管道置於其中,太陽能真空管吸收太陽光的熱量傳遞至水,熱水在管道內循環流動,不斷將太陽能轉換為熱能加熱裝置內部的有機垃圾,使其中的微生物迅速大量繁殖分解有機質。同時,高溫也可以部分殺死有機垃圾中的病原菌,讓堆出的肥料品質更好。小組成員還用這個裝置堆出的肥料和其他堆肥桶堆出來的肥料做了對比,發現使用了這個肥料的種子發芽率更高。

  中國礦業大學(北京)“無臭垃圾桶”:

  讓垃圾分類在“無味兒”中進行

  如果說前兩個裝置是在源頭上助力“垃圾分類”,那麼中國礦業大學(北京)的這款“無臭垃圾桶”可以說是讓“垃圾分類”的體驗更好。

  在團隊組建初期,大家關於“節能減排”主題的選擇各抒己見,小組成員、礦大機電與信息工程學院的學生郭維佳在小組討論會時,和大家吐槽曾經在餐廳後院聞到垃圾桶裡飄來的臭味。“難道沒有一種垃圾桶可以無臭嗎?”小組的另一位成員馮帆的一句話點醒了所有人。於是,大家開始思考做這個課題的可行性。經過查閱大量的資料、參考文獻,他們了解到,臭氣主要由氨氣、硫化氫構成,影響居民的身體健康,同時對大氣造成的污染也極其嚴重。若能將這部分問題解決,不僅有助於垃圾分類,還可簡化垃圾的後續處理流程,降低處理過程中的能源消耗,減少臭氣的排放,完全符合節能減排,綠色發展的思維理念。

  終於,這款通過固液分離板塊將餐廚垃圾固體和液體分離,再通過微型氣泵抽出氣體的智能“無臭垃圾桶”模型做成了。郭維佳告訴北青報記者,抽出的氣體將通過“除臭單元”,在微生物氧化和活性炭吸附作用下分解,抽氣的同時,這個桶內還營造了微負壓供氧環境,進一步破壞微生物所需的無氧環境,減少臭氣的產生。

  

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