呂春赟,何歡歡,王 秀,張 瑤,王麗君,王小保,呼格吉樂（湖州師范學(xué)院 理學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,浙江 湖州 313000）

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廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)的設(shè)計(jì)與研究

呂春赟,何歡歡,王 秀,張 瑤,王麗君,王小保,呼格吉樂
（湖州師范學(xué)院 理學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,浙江 湖州 313000）

摘 要：基于對(duì)普通廚余垃圾處理機(jī)結(jié)構(gòu)的深入研究，研制出了“廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)”模型。此款廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)能夠更好地解決現(xiàn)實(shí)生活廚余垃圾的實(shí)際處理問題，可以為人們的生活提供方便。本文詳細(xì)介紹了此款廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)的設(shè)計(jì)與制作。

關(guān)鍵詞：廚余垃圾；化肥；模型；自動(dòng)；使用說明

1 引言

餐廚垃圾是家庭日常生活中產(chǎn)生的最為普遍的廢棄物，其主要成分包括淀粉類食物、植物纖維、動(dòng)物蛋白和脂肪類等有機(jī)物，具有含水率高，油脂、鹽份含量高，易腐爛發(fā)臭，不利于普通垃圾車運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，已經(jīng)成為城市環(huán)衛(wèi)工作的一大難題，處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的危害。

若在小區(qū)能通過恰當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，將富含有機(jī)物餐廚垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿希饶茏儚U為寶，又能減輕城市環(huán)衛(wèi)工作的壓力，不失為合理而可行的解決方案，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。本作品的設(shè)計(jì)目的是提供一種將小區(qū)內(nèi)各個(gè)家庭中將富含有機(jī)物餐廚垃圾收集之后轉(zhuǎn)變?yōu)榉柿系墓ぞ?，我們?cè)賹⑦@些化肥用于小區(qū)的綠化。

2 功能簡介

我們所設(shè)計(jì)的是一款全新的小區(qū)適用型廚房棄用垃圾處理器，它可以實(shí)現(xiàn)城市小區(qū)內(nèi)各個(gè)家庭廚房的廢棄蔬菜葉等垃圾的回收再利用，考慮到處理器的成本和使用頻率，我們?cè)O(shè)計(jì)的是專門為小區(qū)型所用的。我們的廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)分為兩層，上層通過使用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪動(dòng)刀片，將粉碎腔內(nèi)的食物垃圾粉碎，并排入下層的發(fā)酵腔，利用微生物發(fā)酵原理，通過控溫系統(tǒng)，提供適宜的溫度，使廚余垃圾碎片轉(zhuǎn)化為化肥，并可利用控溫系統(tǒng)，將化肥中的水分烘干，如此，化肥即可直接使用，也可貯存。

3 “廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)”的主要結(jié)構(gòu)

1—外殼；2—投料孔；3—電動(dòng)機(jī)；4—攪拌片；5—加熱片；6—控溫開關(guān)；7—粉碎腔；8—取料框圖1 “廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)”的實(shí)用模型圖

4 “廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)”的物理原理

（1）粉碎系統(tǒng)。利用大扭力交流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)攪拌片，使其高速旋轉(zhuǎn)，且粉碎腔恰好包圍住攪拌片，使廚余垃圾在粉碎腔中能無間隙地不斷被旋轉(zhuǎn)和切割。

在不銹鋼的粉碎腔外圍鉆有大小適宜的小孔，其作為廚余垃圾攪碎大小的標(biāo)準(zhǔn)，只有小于小孔面積的廚余垃圾才能進(jìn)入發(fā)酵系統(tǒng)，成為化肥的原材料。

本作品利用了高速原理，使電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)增大攪拌片的使用威力，提高工作效率；利用了篩選輸送原理，將粉碎后的食物殘?jiān)ㄟ^篩選后，從小孔掉落到發(fā)酵腔里。

（2）發(fā)酵系統(tǒng)。利用加熱片通電后，在取料框下傳遞熱量，并通過調(diào)節(jié)控溫系統(tǒng)，使發(fā)酵腔達(dá)到適宜廚余垃圾發(fā)酵的溫度。

廚余垃圾中的微生物通過氧化運(yùn)動(dòng)，將廚余垃圾中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為化肥，并且可利用發(fā)酵腔中的熱量，將轉(zhuǎn)化的化肥中多余的水分蒸發(fā)，從而使化肥能長期保存。

5 “廚余垃圾轉(zhuǎn)化肥處理機(jī)”的制作方法

（1）購買一個(gè)可拆卸的鋁盒，長305mm，寬280mm，高125mm。取下側(cè)面的一塊鋁板，在距頂端30mm處切割一個(gè)長80mm，寬60mm的小孔，作為投料孔。

（2）粉碎系統(tǒng)：截取一段固定攪拌片與電機(jī)的不銹鋼圓環(huán)，使攪拌片能穩(wěn)定隨電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，并將電機(jī)固定在鋁盒上；截取一塊長950mm，寬100mm的不銹鋼片，并在其上用鉆孔機(jī)鉆滿直徑為8mm的小圓孔，其作為之后廚余垃圾攪碎大小的標(biāo)準(zhǔn)；將不銹鋼片彎曲成能恰好環(huán)繞攪拌片的圓環(huán)，并在其周圍焊接四個(gè)小金屬片，用螺絲釘將不銹鋼片固定在鋁盒上，形成粉碎腔。

（3）發(fā)酵系統(tǒng)：截取一塊長400mm，寬100mm的不銹鋼片，將其折壓成抽屜式，置于取料框中，可便捷抽?。辉诘撞夸X板上固定一塊加熱片，將抽屜式的不銹鋼片置于其上；按照線路連接，將加熱片的導(dǎo)線與控溫開關(guān)連接，固定在鋁盒上。

（4）按照線路連接，將電機(jī)的導(dǎo)線與控溫開關(guān)導(dǎo)線并聯(lián)后于總開關(guān)相連接。

6 相關(guān)拓展

隨著現(xiàn)代化生活中自動(dòng)化、人性化水平的不斷提高，人們也不斷追求更加綠化和便捷的生活方式，盡管在現(xiàn)今市場上出現(xiàn)了一些家庭適用型的處理器，但是在經(jīng)濟(jì)上、功能上，便捷度和成本上存在著一些不足與缺陷，所以一般家庭不會(huì)選擇自己買一個(gè)單獨(dú)的處理器等。如今我們針對(duì)現(xiàn)在生活中所遇到的問題，我們提出小區(qū)適用的項(xiàng)目，目的在于便捷我們的生活，解決我們生活中的不便。而且，對(duì)于處理器的外觀，我們可以設(shè)計(jì)成教美觀的裝飾小房放置在小區(qū)中，這樣處理器不僅僅是一種工具也是一種裝飾品，成為小區(qū)花園上的一道風(fēng)景線。

在如今的時(shí)代，國家一直在堅(jiān)持實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。我們的設(shè)計(jì)正是響應(yīng)此政策，實(shí)現(xiàn)廢棄廚房垃圾的再利用——我們將廚房的菜葉等垃圾進(jìn)行處理，最后生產(chǎn)出可以作為小區(qū)花園或者家庭盆栽適用的生物化肥。

參考文獻(xiàn)：

［1］黃華梁,彭文生編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.高等教育出版社,2001.

［2］楊芳,春主編.電機(jī)傳動(dòng)［M］.高等教育出版社,1995.

項(xiàng)目：浙江省新苗人才計(jì)劃大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目 2015R427007。

指導(dǎo)老師：呼格吉樂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.028

作者簡介：呂春赟（1994-），女，浙江南潯人，學(xué)生。