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2024年11月22日
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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(xué)生節(jié)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(xué)生帶來了199個科技作品。北京青年報記者在現(xiàn)場注意到，不少來自北京高校的大學(xué)生，在進行節(jié)能減排社會實踐課題研究時都聚焦了“垃圾分類”。他們設(shè)計的新型“垃圾分類”裝置得到了評委的認(rèn)可，分別獲得了特等獎、一等獎和二等獎。
北京科技大學(xué)“垃圾炸鍋”：
創(chuàng)意來源于“炸丸子”
“這是我們專門為垃圾設(shè)計的 ‘炸鍋’，您可別小看了這個鍋，10分鐘內(nèi)可以干化20斤餐廚垃圾，實現(xiàn)了餐廚垃圾的快速干化、減量化和資源化。”在北京科技大學(xué)的展臺前，一個約有35升的圓桶赫然橫在眼前，和它連接的是一個方桶，負(fù)責(zé)在展臺前講解的北科大機械工程學(xué)院學(xué)生潘云帆告訴北青報記者，這個圓桶就是“炸鍋”，餐廚垃圾“炸”完后，將會變成固體燃料滑入方桶中。“垃圾炸鍋”用負(fù)壓的新工藝將餐廚垃圾油炸干化，處理后的餐廚垃圾質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/5，大大節(jié)約了餐廚垃圾運輸?shù)某杀荆徊蛷N垃圾的含水率從75%降低到了5%以下，避免餐廚垃圾變質(zhì)導(dǎo)致的滲濾液污染和惡臭氣體排放。
據(jù)潘云帆介紹，這款“垃圾炸鍋”的創(chuàng)意竟然來源于“炸丸子”。“咱們平時的剩飯剩菜如果直接倒進垃圾桶，就會發(fā)酵產(chǎn)生異味，如何讓餐廚垃圾迅速干化，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(jīng)歷讓她有了靈感：濕濕的丸子進到炸鍋里，不一會兒就變干了，于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”的方式將垃圾干化。
說干就干，小組7個人開始了“炸”垃圾的實驗。小組組員黨昊負(fù)責(zé)去學(xué)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，幾次實驗過后，他們驚喜地發(fā)現(xiàn)處理后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(dāng)實驗驗證了猜想，幾個大學(xué)生拿起電焊機、切割機等設(shè)備開始了實物制作，最終，這款將餐廚垃圾油炸干化制取固體燃料的裝置——“垃圾油鍋”在北科大的實驗室里誕生。
清華大學(xué)“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(biāo)有“餐廚垃圾”的垃圾桶內(nèi)，那么分類后的餐廚垃圾又該何去何從呢？清華大學(xué)的學(xué)子們給出了一個讓“廢”變“肥”的方案。該項目組組員、清華大學(xué)能動與動力工程系學(xué)生林煥鴻告訴北青報記者，他們希望設(shè)計一個家庭用的小型堆肥裝置，在家將垃圾轉(zhuǎn)化為肥料。
那么該如何堆肥呢？林煥鴻和同一個宿舍的黃昭源、謝榮博三人上網(wǎng)查詢了文獻，發(fā)現(xiàn)55℃至65℃的高溫最適合堆肥，然而普通小型堆肥桶無法產(chǎn)生這樣的高溫，于是他們嘗試?yán)眉訜岬姆绞絹磉_到這個溫度。起初，小組成員的設(shè)想是將固體有機垃圾進行堆肥，將滲濾液進行微生物發(fā)電，但隨后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的微生物燃料電池技術(shù)還未成熟，發(fā)電量較少，不能滿足他們將發(fā)出來的電用作灌溉系統(tǒng)供能的設(shè)想，并且異味大，不適合家用。
經(jīng)過和老師反復(fù)商量，并進行市場調(diào)研后，最終，他們確定利用太陽能外界熱補償?shù)姆绞絹矶逊剩谑怯辛诉@款“太陽能有機堆肥裝置”。
剛開始做實驗的時候，這群大一學(xué)生可謂是“一窮二白”，沒有實驗材料，他們就在網(wǎng)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”去隔壁宿舍“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(jīng)常會讓宿舍烏煙瘴氣，剛開始采用電加熱進行堆肥實驗時，散發(fā)的惡臭沿著墻壁縈繞而上，曾一度被隔壁宿舍調(diào)侃為“制作生化武器”。
功夫不負(fù)有心人，這款“太陽能有機堆肥裝置”終于有了雛形，小組成員將太陽能真空管和注水循環(huán)管道置于其中，太陽能真空管吸收太陽光的熱量傳遞至水，熱水在管道內(nèi)循環(huán)流動，不斷將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能加熱裝置內(nèi)部的有機垃圾，使其中的微生物迅速大量繁殖分解有機質(zhì)。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(zhì)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(fā)現(xiàn)使用了這個肥料的種子發(fā)芽率更高。
中國礦業(yè)大學(xué)（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”，那么中國礦業(yè)大學(xué)（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(guān)于“節(jié)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(xué)院的學(xué)生郭維佳在小組討論會時，和大家吐槽曾經(jīng)在餐廳后院聞到垃圾桶里飄來的臭味。“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。于是，大家開始思考做這個課題的可行性。經(jīng)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(gòu)成，影響居民的身體健康，同時對大氣造成的污染也極其嚴(yán)重。若能將這部分問題解決，不僅有助于垃圾分類，還可簡化垃圾的后續(xù)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(jié)能減排，綠色發(fā)展的思維理念。
終于，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(nèi)還營造了微負(fù)壓供氧環(huán)境，進一步破壞微生物所需的無氧環(huán)境，減少臭氣的產(chǎn)生。
