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聚锺
7 years ago
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1 宜蘭縣第 49 屆中小學科學展覽會作品說明書科別 : 生活與應用科學科組別 : 國小組作品名稱 : 我的廚餘不臭了! A. 衛生乾燥處理桶透視圖小風扇佈滿小洞的蓋子太陽能蓄電池桶壁上佈滿許多小洞濾網提把濾網角柱 B. 衛生乾燥處理桶實物圖關鍵詞 : 無異味風乾廚餘 ( 最多 3 個 ) 編號 :

2 作品名稱 : 我的廚餘不臭了! 摘要每個家庭幾乎每天都會產生食材料理前的廢棄物及果皮, 若直接拿來做堆肥, 常會招來許多果蠅, 以致影響環境衛生但若依照一般的程序製造有機堆肥也需花個 3 個月左右有鑑於此, 本研究設計發明了一個衛生乾燥處理桶, 其設計除了可加速利用廢棄的食材當堆肥之外, 也可減少食材的體積和果蠅的數量, 很幸運的, 本作品在宜蘭縣 2008 青少年發明展中榮獲特優此桶設計成黑色, 以利熱的吸收 ; 同時利用太陽能使風扇運轉, 藉由加速空氣的流動散去食材的氣味, 之外, 還在桶身上半部及桶蓋上戳了許多的小洞 ( 小洞直徑約為 0.2 公分 ), 就可以快速乾燥物質有效的減少果蠅數量, 並使廚餘不會產生臭味壹研究動機我家有個小露臺, 媽媽都會利用這塊露台種些花和菜, 因為媽媽重視天然有機, 所以絕不加化學肥料與殺蟲劑, 因此, 媽媽會把家中的廚餘倒在泥土上, 並在泥土裡養蚯蚓, 以增加泥土的肥沃但是, 每次將廚餘倒在泥土上時, 便會招來許多的果蠅及產生惡臭, 令人覺得衛生不佳雖然知道可以在廚餘上覆蓋泥土做堆肥, 但實際上有困難, 因家中沒有那麼多的泥土可以掩埋每天產生的廚餘量, 而且也會產生臭味同時發現果蠅比較喜愛潮濕腐爛的果皮, 較少到乾燥的果皮上, 基於以上的原因, 所以才想利用太陽能 ( 自然與生活科技六下的第三單元永續家園中的自然資源開發與利用 ) 及用黑色桶子 ( 自然與生活科技六下的第二單元熱和我們的生活 ) 的概念來設計衛生乾燥處理桶來解決此困擾, 另外意外發現, 它也可以幫媽媽製做菜乾呢! 貳研究目的一探索在使用風扇狀況時, 黑色桶子的內部溫度是否會受影響, 進而影響食材廢棄物的乾燥率 ( 乾燥率 = ) 觀察 ( 一 ): 在使用風扇狀況時, 黑色桶子的內部溫度是否會受影響觀察 ( 二 ): 太陽能風扇對食材廢棄物乾燥效果之探討二探索衛生乾燥處理桶與自然曝曬風乾對食材廢棄物的乾燥效果三探索乾燥後的食材廢棄物對果蠅的影響活動 ( 一 ): 比較未經乾燥及不同乾燥程度的同一食材廢棄物, 對果蠅的吸引程度活動 ( 二 ): 將不同乾燥程度的同一食材廢棄物噴水後 ( 比擬澆水狀況 ), 其對果蠅吸引程度的比較 1

參研究設備及器材一製作桶子設備及材料 : 1. 水桶 2. 酒精燈 3. 18 號鐵絲 4. 布尺 100 公分一條 5. 白色小積木 (1 立方公分 ) 二製作桶蓋設備及材料 : 1. 半球體直徑 23 公分塑膠模型如右圖 2. 水桶蓋 3. 美工刀 6. 18 號鐵絲 4. 強力膠 5. 酒精燈三製作風扇設備及材料 : 1. USB 接頭小風扇 2. 圓形軟墊貼 3.

3 參研究設備及器材一製作桶子設備及材料 : 1. 水桶 2. 酒精燈號鐵絲 4. 布尺 100 公分一條 5. 白色小積木 (1 立方公分 ) 二製作桶蓋設備及材料 : 1. 半球體直徑 23 公分塑膠模型如右圖 2. 水桶蓋 3. 美工刀號鐵絲 4. 強力膠 5. 酒精燈三製作風扇設備及材料 : 1. USB 接頭小風扇 2. 圓形軟墊貼 3. 太陽能蓄電板四製作網子及網架的設備及材料 : 1. 撈魚網 2. 刺繡木框 3. 白色小積木 (1 立方公分 ) 4. 尼龍繩 5. 熱融槍熱融膠五測量設備 : 1. 溫度計 2. 電子秤如右圖六其他材料 : 1. 木屑一包 2. 黑色噴漆 3. 魔鬼氈肆研究過程或方法一製作衛生乾燥桶的方法方法 :1. 利用 100 公分的布尺及簽字筆, 在桶子上半部畫滿 1cm² 的方格子 2. 用酒精燈燒紅 18 號鐵絲, 在 1cm² 的方格子的四個角及中心點上戳洞, 每個洞直徑約 0.2 公分如下圖 ( 一 ) 所示圖 ( 一 ) 圖 ( 二 ) 3. 蓋子戳洞的方法同桶子如圖 ( 二 ) 4. 在桶蓋中心點挖個洞, 裝上風扇, 並用圓型軟墊貼固定如圖 ( 三 ) 5. 用尼龍繩把撈魚網固定在刺繡木框上如圖 ( 四 ) 2

4 圖 ( 三 ) 圖 ( 四 ) 6. 將桶身及蓋子噴上黑色噴漆 7. 用熱融膠將 4 個白色小積木黏著在桶內如圖 ( 五 ) 8. 在桶內放置一些木屑, 用以除濕除臭圖 ( 五 ) 圖 ( 六 ) 9. 最後在桶身及太陽能板背面貼上魔鬼氈, 並將太陽能板固定在桶身上即完成衛生乾燥處理桶, 如圖 ( 六 ) 所示二探索在使用風扇狀況時, 黑色桶子的內部溫度是否會受影響, 進而影響食材廢棄物的乾燥率 1. 取二個衛生乾燥處理桶, 其中一個有裝風扇, 另一個不裝風扇, 其餘條件皆相同 2. 放在同一露臺上, 一個使用太陽能風扇運轉 4 小時, 另一個讓陽光自然曝曬 4 小時如圖 ( 七 ) 所示 3. 將溫度計放入桶內, 從 8:30 12:30 每節下課時間紀錄溫度, 再將其溫度平均 4. 分別採用哈密瓜蘋果蘿蔔絲和高麗菜等四種食材廢棄物, 於不同時段重複進行測試 3 次 5. 分別於 8:30 12:30 時, 取出食材秤重並紀錄三探索衛生乾燥處理桶與自然曝曬風乾對食材廢棄物的乾燥效果 1. 取一個衛生乾燥處理桶和未經處理過的桶子, 放在同一露臺上, 衛生乾燥處理桶使用太陽能讓風扇運轉, 未經處理過的桶子則讓陽光自然曝曬如圖 ( 八 ) 圖 ( 七 ) 圖 ( 八 ) 3

5 2. 分別採用哈密瓜蘋果蘿蔔絲和高麗菜等四種食材廢棄物, 於不同時段重複進行測試 3 次 3. 分別於 8:30 12:30 時, 取出食材秤重並紀錄四探索乾燥後的食材 ( 廚餘 ) 對果蠅的影響活動 ( 一 ): 比較未經乾燥及不同乾燥程度的同一食材廢棄物, 對果蠅的吸引程度 1. 將食材處理成 5 個不同乾燥程度, 乾燥率分別為 (1)86% (2)80% (3)70% (4)60% (5) 50% 及 (6) 未經乾燥處理的將測試品同時放在一張白紙不同區塊上, 如下圖 ( 九 ) 所示, 並置放於果蠅常出沒區 2. 分別於置放小時後進行拍攝紀錄一次活動 ( 二 ): 將上述不同乾燥程度的同一食材噴水後 ( 比擬澆水狀況 ), 探討對果蠅吸引程度的比較 1. 延續活動 ( 一 ) 的實驗步驟, 在紀錄完成後, 在同一張白紙不同區塊的底下墊一塊廚房紙巾, 然後在各區塊上噴上 20ml 的水, 並置放於果蠅常出沒區 2. 經過小時後分別進行拍攝紀錄一次圖 ( 九 ): 分為 6 個區塊 : 依號碼增加, 乾燥率隨之遞減 ( 也就是 1 號乾燥率最高 ),6 號是未經過乾燥的處理 4

6 伍研究結果一探索在使用風扇狀況時, 黑色桶子的內部溫度是否會受影響, 進而影響食材廢棄物的乾燥率觀察 ( 一 ): 在使用風扇狀況時, 黑色桶子的內部溫度是否會受影響 1 如表( 一 ) 圖( 十 ) 所示, 1 號 2 號的桶內溫度並無顯著差異號的桶內溫度並無顯表 ( 一 ): 有無使用風扇處理食材廢棄物時, 桶內均溫及食材乾燥率紀錄表日期天氣狀況表示溫度較高者氣溫 ( ) 3/5 晴天 /16 晴天 /18 晴天 /6 3/10 3/13 3/9 3/11 3/17 3/19 3/20 3/26 雨天陰天晴天陰雨陰天晴天晴天陰天陰天有物質名稱及重量 (g) 哈密瓜皮哈密瓜皮 80g 哈密瓜皮蘋果皮 80g 蘋果皮蘋果皮蘿蔔絲蘿蔔絲蘿蔔絲高麗菜高麗菜高麗菜 8:30 12:30 時桶內的平均溫度 1 號無風扇的黑色桶子 2 號有風扇的黑色桶子 4hrs 後的物質乾燥率 1 號無風扇的黑色桶子 2 號有風扇的黑色桶子 % 80% % 90% % 79% % 18.8% % 59% % 78% % 30% % 50% % 95% % 81% % 41% % 56%

7 圖 ( 十 ): 使用風扇對黑色桶子內部溫度的影響圖觀察 ( 二 ): 太陽能風扇對食材廢棄物乾燥效果之比較 1 如表( 一 ) 圖 ( 十一 ) 所示, 有風扇的桶子不論桶內溫度不論桶內溫度為何, 其物質乾燥率都優於沒有風扇的桶子, 甚至有時乾燥率更高於 2 倍多圖表 ( 十一 ): 使用風扇對食材廢棄物乾燥效果之比較圖 6

8 二比較衛生乾燥處理桶與自然曝曬風乾對食材廢棄物的乾燥效果 ( 一 ) 如表( 二 ) 圖( 十二 ) 所示, 衛生乾燥處理桶的物質乾燥率優於自然曝曬表 ( 二 ): 以自然曝曬與衛生乾燥處理桶對各種食材乾燥率支紀錄表日期天氣狀況 3/5 晴天 3/16 晴天 3/18 晴天 3/6 雨天 3/10 陰天 3/13 晴天 3/9 陰有雨 3/11 陰天 3/17 晴天 3/19 晴天 3/20 陰天 3/26 陰天物質名稱及重量 (g) 哈密瓜皮哈密瓜皮 80g 哈密瓜皮蘋果皮 80g 蘋果皮蘋果皮蘿蔔絲蘿蔔絲蘿蔔絲高麗菜高麗菜高麗菜 4hrs 後的物質乾燥率自然曝曬無衛生乾燥處蓋桶子理桶 58% 80% 74% 90% 58% 79% 12.5% 18.8% 41% 59% 54% 78% 10% 30% 21% 50% 62% 95% 61% 81% 23% 41% 40% 56% 7

9 圖 ( 十二 ): 衛生乾燥處理桶與自然曝曬風乾對食材廢棄物的乾燥效果之比較三探索乾燥後的食材 ( 廚餘 ) 對果蠅的影響活動 ( 一 ): 不同乾燥程度, 對果蠅吸引之比較 1 如圖( 十三 )~ 圖 ( 十六 ) 表( 三 ) 所示, 食材的乾燥率越高, 越不容易吸引果蠅容易吸引果蠅乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十三 ): 將不同乾燥率食材, 置放果蠅出沒區 2 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 8

10 乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十四 ): 將不同乾燥率食材, 置放果蠅出沒區 4 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 40% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十五 ): 將不同乾燥率食材, 置放果蠅出沒區 6 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 9

11 乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十六 ): 將不同乾燥率食材, 置放果蠅出沒區 8 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 表 ( 三 ): 不同乾燥率同一食材, 不同時間吸引果蠅數目紀錄表蘋果的乾燥程度吸引的果蠅數量 ( 隻 ) 1 乾燥率 86% 2 乾燥率 80% 3 乾燥率 70% 4 乾燥率 60% 5 乾燥率 50% 6 未經乾燥處理經過 2 小時後經過 4 小時後經過 6 小時後經過 8 小時後平均吸引的果蠅數量 ( 隻 )

12 活動 ( 二 ): 將不同乾燥程度的同一食材噴水後 ( 比擬澆水狀況 ), 比較其對果蠅的吸引程度 1 如圖( 十七 )~ 圖 ( 二十 ) 表( 四 ) 圖( 二十一 ) 所示, 即使澆水後, 食材的原乾燥率越高, 噴水後越不容易吸引果蠅乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十七 ): 將不同乾燥率食材噴水後, 置放果蠅出沒區 2 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 11

13 乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十八 ): 將不同乾燥率食材噴水後, 置放果蠅出沒區 4 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 乾燥率 86% 乾燥率 80% 乾燥率 70% 乾燥率 60% 乾燥率 50% 未經乾燥處理圖 ( 十九 ): 將不同乾燥率食材噴水後, 置放果蠅出沒區 6 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 12

14 圖 ( 二十 ): 將不同乾燥率食材噴水後, 置放果蠅出沒區 8 小時 ( 代表此處有果蠅 ; 代表此處有螞蟻 ) 表 (5): 不同乾燥率之同一食材噴水後, 不同時間吸引果蠅數目紀錄表蘋果的乾燥程度吸引的果蠅數量 ( 隻 ) 1 乾燥率 86% 2 乾燥率 80% 3 乾燥率 70% 4 乾燥率 60% 5 乾燥率 50% 6 未經乾燥處理經過 2 小時後經過 4 小時後經過 6 小時後經過 8 小時後平均吸引的果蠅數量 ( 隻 )

15 圖表 ( 二十一 ): 食材廢棄物噴水前後對果蠅引吸的比較圖陸討論一為了增加實驗的可信度, 實驗一實驗二同一食材廢棄物的測試, 都進行 3 次 (3 重複 ) 以上, 顯示其結果皆具一致性二在試驗其間未曾於桶內發現果蠅, 顯示本衛生乾燥處理桶佈滿細孔的設計, 確實可有效防止果蠅的孳生三經由溫度紀錄發現, 實驗一的結果可知加裝風扇無法顯著降低桶內溫度, 與一般認知不同, 筆者推斷, 可能食材經乾燥後水分喪失, 桶內濕度下降所致四在實驗三, 蘋果廢棄物噴水後,(3) 號 ( 乾燥率 70%) 吸引果蠅的數量較 (4) 號 ( 乾燥率 60%) 多筆者推斷可能是因為 (3) 號鄰近 (6) 號 ( 未經乾燥處理 ), 經噴水過後, 部分水份擴散到 (3) 號所致五雨天時, 由於濕度太高, 所以不管使用何種方式乾燥, 效果都不是很理想, 尤其是放在未裝風扇的黑色桶子, 經過 4 小時後, 還產生發酵酸味六在風乾過程中, 發現蘋果經過 1 天的乾燥, 只能達到 85% 的乾燥率, 即使再拿去烤箱經 180 烤 10 分鐘 ( 蘋果已有些微的烤焦 ), 也只能達 86% 的乾燥率因每種食材廢棄物所含的水分不同, 因此最大乾燥率也不盡相同七經過乾燥處理過的廢棄食材, 即使經過噴水 ( 模擬澆水 ), 也可顯著降低果蠅的數量, 顯示經本裝置處理過的乾燥廢棄食材可直接拿去做肥料, 會明顯降低果蠅數目八在桶身下半部不戳小洞, 可避免螞蟻爬進桶內 14

16 九食材廢棄物的體積越小 ( 如蘿蔔絲 ), 乾燥效果越佳十將桶子及蓋子戳洞時, 起先試用了線香和鐵釘, 不是洞太大就是容易燙到手, 最後使用了鐵絲之後, 就很容易達成 0.2 公分的小洞柒結論本作品衛生乾燥處理桶兼具環保及衛生概念, 非常值得廣為推廣, 使成為家家戶戶之必備物品一再生能源 - 太陽能電池為綠色能源設計之環保物品二垃圾減量 - 可有效減少廢棄食材重量和體積三有效除臭 - 乾燥後之廢棄食材, 不會發酵發臭, 而且有淡淡果香味四不會孳生蚊蠅 - 細孔及風扇設計可杜絕蚊蠅, 乾燥後廢棄食材也完全不會有果蠅五輕易製造無臭有機肥 - 乾燥後食材質皆置放於花盆, 不會吸引蚊蠅, 即使澆水復水後, 也不會有蚊蠅孳生及腐臭味, 相較以往必須覆蓋泥土防止惡臭, 真是簡便衛生捌參考資料及其他一期刊文章黄天雄 ( 民 97) 科學研習月刊自製堆肥, ,46-50 二苗栗縣政府環境保護局廚餘回收資訊網廚於百科三維基百科黑腹果蠅 15

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1 10 中華民國第四十六屆中小學科學展覽會作品說明書國小組生活與應用科學科第三名 080826 驅蟑達人皂得住 ~ 天然環保驅蟑皂學校名稱 : 臺北縣永和市秀朗國民小學作者 : 小五田乃嘉小五張志宏指導老師 : 朱中梧吳錦勳小五蔡承軒關鍵詞 : 美洲蟑螂趨避性植物 1 10 1. 2. 3. 4. 10cc 5. 6. 7. 8. 9. 75% 2 1-2 10 1 5 8 7 6