可拆卸的智能垃圾消毒處理裝置

夏天，垃圾桶內(nèi)高溫和閉塞的環(huán)境導(dǎo)致垃圾更容易發(fā)酵產(chǎn)生異味，引來蚊蠅。每次經(jīng)過垃圾桶時(shí)，我都要捂緊口鼻，加快腳步。為此，我想發(fā)明一款適合社區(qū)垃圾桶使用的消毒處理裝置，對(duì)垃圾進(jìn)行殺菌、除臭。

一、查找資料

我查找了大量關(guān)于垃圾消毒處理裝置的研究資料和專利，發(fā)現(xiàn)大部分研究是采用紫外線對(duì)垃圾進(jìn)行消毒，這種方法雖然能達(dá)到殺菌的目的，但成本較高，且裝置容易損壞。另外，大部分裝置對(duì)垃圾桶內(nèi)部進(jìn)行了改造，比如，加裝語音模塊、單片機(jī)等，看起來功能豐富，但并不實(shí)用，無法適應(yīng)回收垃圾時(shí)的倒置動(dòng)作，且極易損壞。

二、廣泛調(diào)研

我實(shí)地走訪了4個(gè)社區(qū)，發(fā)現(xiàn)大部分居民都和我一樣，認(rèn)為垃圾桶的衛(wèi)生情況堪憂。當(dāng)我向大家詢問垃圾桶是否需要添加消毒功能時(shí)，得到的回答是一致的—— 非常需要！

另外，我發(fā)放了網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷，有效調(diào)查人數(shù)163人次，得到以下數(shù)據(jù)：80.37%的居民認(rèn)為所在社區(qū)的垃圾桶有臟臭問題；99.39%的居民希望給垃圾桶添加消毒殺菌功能；95.70%的居民愿意為此支付2～5元/月的費(fèi)用。這些數(shù)據(jù)表明具有消毒功能的垃圾桶已成為剛需。

三、制作過程

我一邊思考，一邊繪制設(shè)計(jì)圖，然后從購物平臺(tái)和線下五金店選購了配件。配件主要包括：縮小版垃圾桶、太陽能板、噴壺、語音控制模塊、繼電器、指示燈、充電器、熱縮管等。一切準(zhǔn)備就緒后，我就開始“大展身手”啦。

1.在垃圾桶的頂蓋上安裝太陽能板，為裝置供電。

2.在噴壺上鉆一個(gè)小孔，方便添加消毒液。在把手上安裝開關(guān)，方便手動(dòng)開啟消毒模式。

3.噴壺與垃圾桶通過旋鈕連接，可以輕松拆卸。噴壺的壺嘴伸入桶內(nèi)，方便對(duì)桶內(nèi)的垃圾消毒。

4.給線路包裹一層熱縮管，將語音控制模塊、繼電器等電子元器件集中到一個(gè)透明塑料盒里，起到防水防潮的作用，提高美觀度。

5.創(chuàng)作一幅消毒小貼士圖畫，貼在垃圾桶蓋上，提醒居民扔垃圾的同時(shí)開啟消毒開關(guān)。

6.組裝完成后，只要發(fā)出“小凈，開始消毒”的指令，裝置就會(huì)自動(dòng)開啟消毒模式，噴壺噴灑5秒后自動(dòng)關(guān)閉。

四、 效果測(cè)試

1.裝置的續(xù)航能力測(cè)試

為了檢驗(yàn)裝置的續(xù)航能力，我測(cè)試了不同天氣條件下太陽能板的充電時(shí)間，以及滿電后裝置的噴灑次數(shù)。

測(cè)試結(jié)果顯示：在電量耗盡的情況下，裝置在晴天只需48分鐘即可充滿電，在陰天需要1小時(shí)35分鐘，在雨天需要2小時(shí)48分鐘。在滿電的情況下，裝置可噴灑221次，每次噴灑時(shí)間為5秒。這些數(shù)據(jù)表明裝置在陰雨天充電效率低的情況下，依然可以滿足日常為垃圾消毒的需要。

2.裝置的消毒效果測(cè)試

我?guī)еb置來到實(shí)驗(yàn)室，利用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備—— ATP熒光檢測(cè)儀測(cè)試裝置的消毒效果。

我準(zhǔn)備了兩份相同質(zhì)量、種類的廚余垃圾，一份放在室溫25 ℃的環(huán)境下不做任何處理（以下簡稱“垃圾A”），另一份放入裝置進(jìn)行消毒（以下簡稱“垃圾B”）。

第一次檢測(cè)時(shí)，垃圾A與垃圾B的微生物數(shù)值分別為862和946。

隨后將垃圾B放入裝置內(nèi)進(jìn)行消毒，靜置5分鐘后再次檢測(cè)，此時(shí)垃圾B的微生物數(shù)值僅為2。

1小時(shí)后，垃圾A的微生物數(shù)量漲勢(shì)驚人，數(shù)值為3148；垃圾B的數(shù)值僅為3。

12小時(shí)后，垃圾A的微生物數(shù)值大于9999；垃圾B的數(shù)值為10。

24小時(shí)后，垃圾A的微生物數(shù)值依然大于9999，且散發(fā)出難聞的異味；垃圾B的數(shù)值為39。

從檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出：經(jīng)過消毒后，裝置內(nèi)的廚余垃圾的微生物數(shù)值一直維持在較低水平。這表明裝置具有良好的消毒效果。

五、居民試用

我?guī)еb置走進(jìn)社區(qū)，邀請(qǐng)居民進(jìn)行試用。問其體驗(yàn)感受，一位奶奶表示消毒液的氣味讓她心里很踏實(shí) ；小朋友們表示，有了這種裝置，他們更加愿意幫家人扔垃圾。

六、裝置優(yōu)點(diǎn)

1.本裝置可以直接安裝在現(xiàn)有的垃圾桶上，無需為更換垃圾桶而增加成本。

2.可以根據(jù)使用場所、季節(jié)等調(diào)整消毒劑的配方、濃度，添加香味劑，使用范圍更廣、更靈活。

3.雙重開關(guān)的設(shè)計(jì)很貼心，語音開關(guān)可避免接觸垃圾桶，按鍵開關(guān)則方便感冒患者和聾啞人群使用。

指導(dǎo)老師 白婧

專家點(diǎn)評(píng)

譚迪熬

中國發(fā)明協(xié)會(huì)院士專家咨詢工作委員會(huì)首任專家、中國發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)會(huì)長

這是一件來自公共衛(wèi)生需求的發(fā)明作品，選題符合小學(xué)生的思維方式和知識(shí)結(jié)構(gòu)。在發(fā)明過程中，楊壹伊同學(xué)展現(xiàn)了良好的科學(xué)素養(yǎng)，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)查與實(shí)驗(yàn)，有效地收集、整理信息，并深入分析數(shù)據(jù)，最終得出具有實(shí)踐意義的結(jié)論。面對(duì)國家大力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的人才需求，同學(xué)們就是要以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向，勇于創(chuàng)新，從小獲得實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新成長。