基于用户行为分析的家庭厨余垃圾处理系统设计

韦鑫珠

(福州大学 厦门工艺美术学院,福建 厦门 361024)

我国人口众多，垃圾排放量大，其中厨余垃圾占城市生活垃圾总量的一半,同时随着人们生活水平提升以及传统不良饮食习惯的影响，厨余垃圾呈上升趋势。家庭厨余垃圾是餐厨垃圾的主要构成部分，厨余垃圾处理已成为人们日常生活中的一大难题。因此有必要对家庭厨余垃圾处理情况进行研究，设计出科学的厨余垃圾处理系统,在满足用户使用便捷性的同时，使厨余垃圾得到充分、合理的利用，从而为用户创造更加美好舒适的生活。

一、家庭厨余垃圾处理现状与问题分析

家庭厨余垃圾是指人们在日常的饮食活动中产生的厨余垃圾和废弃食用油脂。厨余垃圾的成分一般包括食物残渣、油、水、废弃餐具、食品包装袋、纸巾等多种物质的混合物，[1]家庭厨余垃圾的处理是厨房作业中的重要组成部分，它产生于食物准备、加工、清洁阶段。

（一）厨余垃圾的来源及运输路线

用户进行炊事活动时需要完成洗、切、烧、存储、清洁等一系列的烹饪行为。这个过程中产生的垃圾是厨余垃圾的主要来源。以中餐为例，厨房烹饪活动中垃圾产生集中在四个阶段。选拣：用户购买食材后需要选拣，这个过程中产生的食物垃圾包括塑料袋、菜叶、瓜果皮、动物毛皮、废料等。 洗涤：用户对食材进行选拣后、需要清洗，这个过程中产生的食物垃圾包括菜叶、瓜果皮、动物内脏、油脂废料等。餐后处理：用户就餐后产生食物垃圾包括菜叶；米面等残渣，贝类外壳，骨头，废弃餐具，纸巾等。餐后清洁：用户在餐后清洁的过程中产生的主要食物垃圾包括：菜叶、米、面、汤汁等。

从以上的厨余垃圾来源可以看出，在烹饪的每个过程中都可能产生垃圾，并且这些垃圾具有含水率高、易腐烂、营养丰富的特点。图1为烹饪行为过程中垃圾的运送路线示意图，整条路线以垃圾桶为中心呈线性展开，整个行为过程重复而繁琐，因此在厨余垃圾处理系统设计中应当注重垃圾处理时便捷、卫生、回收等重要问题。

（二）家庭厨余垃圾处理行为过程中存在的问题

当前家庭厨房中大多都会配备垃圾桶，用于收集炊事活动中产生的垃圾，但在垃圾收集与处理行为过程中存在很多问题。

图1 传统厨余垃圾运送路线示意图

1.垃圾桶一般放在厨房门口（方便拣菜过程中产生的垃圾进行处理）、清洗区（方便洗菜或者餐后清洁过程中产生的垃圾进行处理）、拣菜区和清洗区中间位置（相对方便拣菜和清洁过程中产生的垃圾进行处理）。据调查，垃圾桶无论放在哪个位置，用户进行炊事活动时都需重复往返的运送垃圾，这给烹饪行为带来极大的不便。

2.食物垃圾含水分以及油脂，厨余垃圾中的骨头、鱼刺等尖锐的食物废料易刺破垃圾袋，使垃圾在运送过程中产生漏液，弄脏地板和垃圾桶。

3.厨余垃圾除米、面、油脂等可回收的资源外，还有如塑料袋、瓶罐、餐具等不可回收垃圾，一般用户在收集垃圾过程中没有进行有效、合理地分类，这无疑增加了厨余垃圾回收利用的难度。

4.垃圾桶容量小，用户需时常更换垃圾袋，如果垃圾存放过多，在清理时需敲击桶边缘，才能将垃圾倒出。垃圾桶容量大，易造成垃圾过多堆集，使厨房产生异味，进而招来蚊蝇、鼠虫，污染室内环境。

（三）厨余垃圾处理方法

厨余垃圾处理已成为世界各国普遍关注的问题，常用的处理技术（见表1）。

目前，联合国开发计划署全球环境基金计划,实现社区废弃物综合治理及绿化种植试点项目中，采用“波卡西堆肥法”。波卡西堆肥是将厨房烹饪过程中的有机垃圾与有效微生物菌一起放入厨余堆肥桶中，通过厌氧发酵分解厨余垃圾，使其转化为有机肥，用于居民种植瓜果、蔬菜的肥料，从而实现厨余垃圾资源化处理。波卡西堆肥桶（如图2）小巧、轻便，盖子做了密封处理，避免发酵过程中异味飘出，比较适合放置厨房使用。此外，堆肥桶能存放一定数量的厨余垃圾（厨余垃圾发酵也需要一定时长），因此用户无需每天定时处理厨余垃圾，这极大地减轻了使用者的工作量。但对于用户而言这种堆肥桶与普通垃圾桶操作方式无异，同时在收集厨余垃圾过程中用户需重复往返运送厨余垃圾，为了保证发酵的质量用户事先需将厨余垃圾切碎、沥干水分才能放入发酵桶中。此外每天放入厨余垃圾时需开盖，然后加入微生物菌进行搅拌，这种堆肥方式能使有机垃圾得到循环利用，但整个处理过程较为繁琐，一定程度上增加了用户的工作量，没有达到快速、便捷的需求。

表1 目前国内外厨余垃圾处理的方法

图2 波卡西厨余堆肥桶

当前国内外厨余垃圾处理方式种类多样，基于用户行为以及可持续发展的理念，以家庭厨余处理为目标，机械破碎法和堆肥法比较符合未来家庭厨余垃圾处理的要求，但从总体上看，两项技术均不够成熟，在设计过程中需将用户、产品、环境联系起来进行全面系统地研究。

二、厨余垃圾处理过程中用户行为分析

由于人类的造物活动都是为了满足人的需求展开，因此在使用产品过程中总是受到行为主体生理条件、行为习惯、知识经验、环境因素等影响。[2]传统的厨余垃圾处理系统通常采用外部视角，将“人”独立开来，单纯从垃圾处理的功能性来考虑结构、材质、工艺等，这不仅造成居民生活的不便，导致大量的资源浪费，同时加剧全球环境的持续恶化。因此对于厨余垃圾处理系统设计中，应当注重设计的主体——人，基于用户的行为来考虑厨余垃圾处理系统的功能、结构，从而满足用户的使用需求。采用内部视角将人、产品、环境作为一个循环系统来考虑。以用户行为驱动这个系统中物质的动态循环，[3]实现厨余垃圾处理系统的科学化、便捷化、绿色化，最终满足用户最本质性的需求。

三、基于用户行为过程的家庭厨余垃圾处理系统设计

行为存在于特定的情境，处于某种自然、社会和技术环境中。[4]以整体的视角来考虑厨余垃圾处理系统设计，将用户作为整个系统中的重要元素，满足用户进行炊事活动过程中的舒适度和工作效率的需求，同时尽可能有效地利用资源；尽可能完善现有的行为模式，从而达到可持续发展的目的。通过用户行为驱动厨余垃圾处理系统的动态循环，在方便用户使用需求的同时减少对环境的影响，正是当前设计的需求。

（一）设计目标

1.用户操作可用性

可用性是指软件、硬件或其他任何产品对于使用它的人适合以及易于使用的程度，对于使用者而言就是产品的有效性、效率和满意程度。[5]厨房是家庭生活中最忙碌的地方，而用户在完成洗、切、烧、存储等一系列的烹饪行为过程中都会产生厨余垃圾。其中在清洗区和垃圾存储装置之间的行动最为频繁，厨余垃圾处理系统设计时，这段距离应当尽量缩短，减少用户进行厨房作业时重复往返，避免运送垃圾过程中弄脏地板。用户在进行洗、切、备餐都可在清洗区完成，因此有必要对该区域进行合理规划设计，提高用户使用效率。 厨余垃圾处理系统最终是为人服务的，在设计过程中充分考虑用户的动作行为、身高、身体等特征，将人体工程学原理融入到系统设计，从而确保用户在使用过程中的舒适性、便捷性和有效性。[6]

2.垃圾处理可持续性

据统计，我国普通家庭每天厨房垃圾排放量高达1.5 kg，迫切需对厨余垃圾进行无害化、资源化处理满足可持续发展的需求。理想的可持续系统是将输入流（资源）与输出流（废弃物）连接，形成一个闭环系统，从而不浪费任何资源，一切均可回收利用。[7]这种设计战略意味着要尽量支持厨房中各个行为过程中产生的垃圾能经过科学的处理而得到重复利用，减少有害物质通过空气、水、土壤及其他方式进入到环境中。

3.行为过程系统性

在厨房空间环境中，任何物品都不是孤立存在的，它必须在特定环境中通过与人或其他要素相联系，以系统的存在方式实现其功能意义。[8]在厨余垃圾处理系统设计中，不再只是传统意义上的功能、造型、材质、色彩的美化，而应从系统的、整体的视角出发，基于人的行为，将厨余垃圾收集、处理、回收利用视为一个相互联系和相互依赖的动态系统，为用户提供良好的体验服务、实现可持续发展的目标。

（二）设计流程

通过对国内厨余垃圾处理现状分析，借鉴国内外现有的厨余垃圾处理方式，笔者结合问题、总结方法设计厨余垃圾的整个处理流程(如图3)，从而满足用户在形式、功能、操作流程上的需求，为用户提供生活的便利，[9]同时实现厨余垃圾资源化处理。其主要分为3个环节 ：厨余垃圾收集、厨余垃圾处理、回收利用。具体设计环节如下：

1.厨余垃圾收集

在进行烹饪活动过程中，用户需要完成洗、切、烧、存储、清洁等一系列的烹饪行为，其中厨余垃圾产生主要集中在选拣、洗涤、餐后处理、餐后清洁四个阶段。

传统的设计迫使用户重复往返于烹饪工作台与垃圾桶之间。通过对用户行为进行分析，发现在洗涤和餐后清洁两个阶段都需在清洗区完成。因此，此次设计将清洗区进行规划整合，如图4，分为水槽一、水槽二、不可回收垃圾收集区、切菜备餐区域四个部分。

（1）水槽一方便用户对于食材的选拣、分类

（2）水槽二主要用于菜品洗涤，厨余垃圾收集器设计在水槽二下方，用户在拣选、洗涤与餐后清洁过程中产生的可回收垃圾可以直接投放到水槽二的垃圾投放入口中，从而减少了用户来回运送垃圾的次数。

（3）不可回收垃圾收集区主要存放塑料袋、废餐具、食品包装袋等不可回收垃圾。方便厨余垃圾进行分类，进而使可回收厨余垃圾得到充分利用。

将不可回收垃圾收集区域设计在水槽一与水槽二之间，方便用户在备餐过程中产生的垃圾进行分类处理。

（4）切菜备餐区域，方便用户在切菜备餐过程产生的厨余垃圾进行处理。

2. 厨余垃圾处理

为了保持厨房的卫生清洁，传统的垃圾收集方式迫使用户需每天定时处理厨余垃圾，此次设计对厨余垃圾处理方式进行重新整合，主要分为厨余垃圾粉碎、厌氧发酵、废滤液/液态肥收集三个部分（如图5）。

图3 家庭厨余垃圾处理流程

图4 清洗区功能区域划分

（1）厨余垃圾粉碎：该部分借鉴美国的机械破碎法，在清洗池下方安装厨余垃圾碾碎装置。据调查现有垃圾处理器的旋转速度能达到2200-2800转/分钟，能保证烹饪活动中产生的各种可回收垃圾快速碾碎，用户投放厨余垃圾时无需手动切碎，只需按下操作面台上按钮，即可将厨余垃圾碾碎，易于用户使用，同时提高操作的效率。

（2）厌氧发酵：在垃圾处理器下方设计厨余垃圾堆肥桶，粉碎后的有机物质通过管道直接运送到堆肥桶中进行厌氧发酵。堆肥桶（300*500*300）容积为30L可容纳普通家庭30天的厨余垃圾，用户无需每天定时处理，一定程度上提高厨房作业的效率，满足用户便捷性的需求。在操作面台设计EM菌（微生物发酵菌）投放按钮，操作面台下方EM菌存放区与堆肥桶相连接，在厨余垃圾收集完成后，用户无需每次放入厨余垃圾后开盖碰洒EM菌，只要在操作面台上按下操作按钮，就可以将EM菌均匀碰洒在厨余垃圾表面，这不但提高厌氧发酵的质量，同时也避免了厨余垃圾存放过程中产生的各种卫生问题，保证家人健康安全。此外，在操作面台设计了垃圾处理器和EM菌投放按钮，面台高度为800mm,符合人体工学尺寸，满足用户操作舒适性需求。

（3）废滤液/液态肥收集：厨余垃圾厌氧发酵需保证垃圾的干燥性，因此在堆肥区底部设计内支撑滤网，厨余垃圾中的水分、油脂通过过滤网进入堆肥桶底部废滤液/液态肥收集区域，在该区域底部设计水龙头，方便用户收集厨余垃圾中的废滤液及后期产生的液态肥。

3.厨余垃圾回收利用

堆肥桶中的厨余垃圾经过4到6周的发酵，转化为有机肥和液态肥。有机肥用于自家培植各种瓜果蔬菜。液态肥可用于清洗厨房或厕所水管、水道的污垢，也可作为植物根肥、叶面肥。从厨余垃圾收集到回收利用，形成一个自循环系统，实现厨余废弃物资源化利用的目的。

基于用户行为过程的家庭厨余垃圾处理系统设计,通过用户操作行为的研究，对清洗区域进行重新规划、布置，保证使用的便捷性，引导用户养成厨余垃圾分类处理的习惯，塑造其可持续消费的意识。对于可回收厨余垃圾的处理，结合先进的垃圾碾碎技术及厌氧发酵技术，实现资源的回收利用。整个设计流程是将更多的注意力转移到“人”身上，同时追求功能与环境两个向度的平衡，也就是将用户、厨余垃圾处理、垃圾回收利用构建成一个环形的循环系统。

四、结语

家庭厨余垃圾处理系统是基于用户行为的可持续系统设计，是将人看作系统中的一个重要的元素，将人、生活品质观和可持续消费观综合考虑而展开的系统创新。以创造和平衡使用功能与生态价值为目标，将用户、产品和环境作为一个整合的生态系统。通过用户行为驱动生态系统的循环运转，从而实现资源的回收和循环利用。这种设计不仅能满足消费者对便利、经济、绿色厨房生活的需要，在日常生活方式中也塑造消费者的可持续性消费意识，同时也为用户行为过程的分析方法和可持续系统设计提供全新的视角。

图5 厨余垃圾处理

参考文献：

[1]维佐里·曼奇尼. 环境可持续设计[M]. 刘新, 杨洪君,覃京燕,译. 北京: 国防工业出版社, 2010.

[2]王琥. 中国传统器具设计研究[M]. 南京: 江苏美术出版社,2007.

[3]鲁丽丽. 基于产品回收的绿色设计与基于产品服务系统的可持续设计之比较研究[J]. 生态经济,2012 （07）.

[4]吴志军, 那成爱, 刘宗明. 工业设计概论[M].北京:中国轻工业出版社, 2012.

[5]柳沙. 设计艺术心理学[M].清华大学出版社，2006.

[6]张焘. “适当”的产品设计[J].包装工程，2009（06）.

[7]谢卓夫. 设计反思:可持续设计策略与实践[M].刘新, 覃京燕，译. 北京:清华大学出版社, 2011.

[8]尚磊，刘兮兮. 室内陈设设计中的符号学研究[J]. 中国建筑装饰装修, 2013 （05）.

[9]杰西·詹姆斯·加勒特. 用户体验要素:以用户为中心的产品设计[M].范晓燕,译.北京：机械工业出版社，2011.