基本信息

第一作者姓名：呂嶸韜

性别：男

民族：汉族

第一作者学校：迦密柏雨中學

第一作者人所在年级：中五

第一作者人所在年级：黎奕濤

性别：男

民族：汉族

第二作者人所在学校：迦密柏雨中學

第二作者人所在年级：中五

辅导教师姓名：王子揚

作品摘要

*结构组成：

本厨余消化系统主要分为厨余处理箱和手机用监察软件。厨余处理箱由下层-厨余消化区（黑水虻在此处消化厨余）及上层-产品收集区（用户在此处收集产品）组成，两区由管道连接供黑水虻移动，亦有温湿计、云端摄影镜头、风扇和加湿器；软件分为系统介绍、温度监察、湿度监察和实时画面监察。

*主要特征：

厨余处理箱分为下层-厨余消化区和上层-产品收集区，两区由管道连接，翻盖也按此分为两部分，同时用纱网覆盖，处理箱也连接加湿机和风扇。透过物联网系统使其达致可全自动化工作，并适时提示调节或更换等操作。

*主要用途：

该厨余消化系统一方面透过24小时自动程序控制提供对黑水虻最适合生长的环境，以减少厨余对堆填区带来的压力；另一方面可以允许使用者收集黑水虻羽化后的蛹壳，里面富含甲壳素，加工后可生产不同产品，经黑水虻分解后的厨余可运到农场作肥料，而黑水虻的幼虫亦含丰富的蛋白质，可作水产养植场的饲料。同时软件则允许使用者随时随地监测厨余处理箱的环境，也可以提供一些相关资讯、教育大众。

*创新点：

本厨余处理系统允许大众，以较低的成本消费厨余，减少垃圾；本系统以循环经济为目标：转废为宝，把厨余被黑水虻转化成有用的甲壳素、肥料、饲料等，再生产农作物，把无用的厨余转为有用。同时，本系统体积小，可以24小时自动工作、提供黑水虻能最高效率处理厨余的环境，适合放在人口密度高、尺土寸金的现代都市。监察软件也允许使用者随时随地监测厨余消化的情况，方便快捷。

作品说明

*问题提出：

*提出的问题和解决的问题：

现代厨余问题严重，疫情之下外卖浪费的情况更甚。同时，全世界也在面临资源短缺的问题。透过运用黑水虻能高效处理厨余的特点，并以系统提供最适合其处理厨余的环境，可以做到在消化厨余之余、提供高质量、高蛋白质的饲料，转废为宝，做到循环经济和可持续发展。

研究问题的原因和意义：

厨余却是家具垃圾中最大部分之一，可以浪费大量食物资源。如果简单地将厨余放入堆填区，并不符合可持续发展的宗旨，也会对环境产生负面影响、产生气味。全球各地都在面临这一具普遍性的问题，因此解决这个问题能为全球带来益处。

*解决方案：

解决问题的办法：

透过运用黑水虻消化厨余，加上24小时的自动系统，能够让黑水虻时刻在最高效率消化厨余。系统的程序已被设置为当温度超过35℃，风扇便会开启以降温；而当湿度降至65%一下时，加湿器会开启以保持环境湿润。由此，使用者无需任何操作便可让黑水虻以最高侠侣消费厨余。第二，系统也考虑到黑水虻可能会逃逸。因此，一方面纱网被罩在系统之上，我们也搜查论文，研究表明黑水虻并非入侵物种，对生态链不会有太大损害。第三，系统方便了使用者收集有用的产品。研究表明，黑水虻成虫会在产卵时前往高处和干燥的地方。因此，我们将整个系统分为厨余消化区和产品收集区，让使用者想可以单独收集产品，在添加厨余的时候不用担心黑水虻成虫飞出。第四，用户也可用手机软件随时随地监测厨余消化环境，更可透过人工智能技术自动提醒使用者添加厨余。

发明研究的重点：

为了证实黑水虻消化厨余的高效率，我们用黑水虻做了一系列的实验。首先，我们把两百克的碎面包放入厨余处理系统和一个对照组（其风扇及加湿器不会因环境的转变而启动）。每天记录剩下的食物的重量。经过数天的实验之后，数据表明我们的系统令黑水虻消化的厨余增加了44%，可见黑水虻具高效率消化厨余的能力，而这个能力更被我们的系统所加强。同时，为了确保社会大众能接受这个系统，我们在学校周会上想同学们介绍我们的设计和好处，随后透过问卷调查同学的意愿。数据表明同学明白到黑水虻能带来好处(8.57/10)、不会损害环境(8.73/10)且愿意在学校实行(8.71/10)。由此可见，同学们在教育宣传后都愿意接受本系统。相信广大市民在受宣传教育后也同样愿意接受。

发明研究的难点：

由于香港疫情肆虐，很长时间学生都无法在校内午膳。原本我们打算在学校小卖部收集厨余、进一步测验系统的成效，但因疫情关系，这项实验亦无法实行。然而，我们透过在网上寻找论文，也发现其他人用黑水虻消化各样厨余的效率是较高的，相信要实际地应用，可行性是十分高的。

发明研究的难点：

由于香港疫情肆虐，很长时间学生都无法在校内午膳。原本我们打算在学校小卖部收集厨余、进一步测验系统的成效，但因疫情关系，这项实验亦无法实行。然而，我们透过在网上寻找论文，也发现其他人用黑水虻消化各样厨余的效率是较高的，相信要实际地应用，可行性是十分高的。

本发明使用方法、附图说明性文字：

用户只需要打开厨余消化区的纱网盖，倒入厨余便可静待黑水虻消化厨余。期间，用户可透过手机软件监测湿度、温度和实时画面。由此周而复始，在两周之后，黑水虻会死亡，用户便可在上层产品收集区收集躯壳并加工，然后再次倒入厨余。整个过程简单快捷，用户也不用担心臭味的问题。因为黑水虻会在进食时分泌抗菌肽，能消灭害菌，因此厨余不会发臭。

*使用或试用效果：

根据实验，200克黑水虻每天可处理100克厨余，而实验中黑水虻数量其实仍是较少，实践时只要加更多黑水虻，效率能进一步提升。

*优点：

现存香港处理厨余的方案都有其缺点：堆填区会对环境造成大量污染且影响市容，有机资源回收中心需要大量的电力能源，操作也较为困难，食物捐赠对厨余的要求很高。而黑水虻可以解决以上难题，提供令了一个低成本高效能的厨余处理方案。本厨余处理系统只需少量电力来运行加湿器和风扇，更可用太阳能板做到自给自足；本系统可以生产其他有用的资源，做到可持续发展，对厨余的要求也较低。同时系统操作简单，每个市民都可以自己操作。

*还需进一步研究的问题：

由于疫情肆虐，学校暂时仍未能让同学在校用膳，希望以后可以在学校进行实验，实践我们的系统，消化学校于午膳时收集到的厨余，真正从小社群开始解决厨余问题。同时，在实际操作方面，我们只有初步构想，例如委托公司每个月从大厦更换厨余处理箱，并未开始真正接触。
作品图片

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