垃圾箱设计案例.docx

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垃圾箱设计案例

人类是地球上最大的垃圾制造群体。

由于科技、生产和生活水平的提高，人类对资源的消耗也在飞速增长，同时产生的各种垃圾越来越多。

全球每年产生450亿吨垃圾，其中有100亿吨生活垃圾！

而产生1吨生活垃圾意味着已经在工业生产中产生了5吨工业垃圾和30吨矿冶废料！

垃圾已经成为我们不可回避的问题。

一背景材料——垃圾与垃圾处理

目前我国城市每年产生1.2亿吨垃圾，而且正以每年8%左右的速度增长，其中大约有一半未经处理，农村及农业垃圾还未统计在内。

日本水俁湾汞污染事件由于汞中毒而病患的孩子

典型学习情境：

垃圾有哪些危害？

垃圾的危害

一般城市每人每天产生垃圾1-2公斤，其多寡及成分与居民的生活水平、习惯、废旧物资回收利用和市政建设情况有关。

我国的生活垃圾主要是厨余垃圾，有的城市生活垃圾中炉灰占到了70%，以厨余垃圾为主的有机物约20%，其余为玻璃、塑料和废纸等。

那么这些生活垃圾都有什么危害呢？

一、污染水体。

垃圾未经无害化处理或随意堆放，将随天然降水或地表径流进入江河湖泊，其有害成分会造成水体污染，如果将垃圾直接倾倒入水体中，造成的危害更大。

垃圾的有害成分能随渗沥液进入土壤，从而污染地下水。

我国个别城市的垃圾填埋场周围发现，地下水的浓度、色度、总细菌数、重金属含量等污染指标严重超标。

二、污染大气。

目前，焚烧法处理垃圾是一种较为流行的方式，但焚烧产生大量的有害气体和粉尘；一些长期堆放的垃圾在适宜的温度和湿度下也会被微生物分解释放出有害气体。

三、污染土壤。

土壤是许多细菌、真菌等微生物的聚居场所，这些微生物在土壤功能的体现中起着重要的作用，与土壤构成了一个平衡的生态系统。

而不经处理的有害垃圾，经过风化、雨淋和地表径流等作用，其有毒液体渗入土壤，能杀死土壤中的微生物，破坏土壤的功能，污染严重的地方甚至寸草不生。

四、侵占土地。

不断增加的垃圾如不加利用就要占用大量的土地来堆放。

许多城市利用大片城郊边缘的农田来堆放垃圾，有人形容我们的城市已经被垃圾所包围。

学习任务

1.小调查：

检查一下你们家的垃圾筒，看有那些物品？

其中哪些可能是对环境或人畜有海的？

事实上，我国目前只处理了垃圾总量的一小部分，其余大部分垃圾未经任何处理就被弃置在自然环境中，严重污染着环境。

典型学习情境一：

垃圾是怎样收集处理的？

垃圾所填埋　　　　　　　　　　焚烧和堆肥

白色污染

指由塑料废弃物造成的环境污染，包括塑料购物袋、塑料包装袋、聚乙烯一次性发泡餐具和农用地膜等。

这些不可降解塑料在自然界的分解过程需要数百年。

如果将其填埋，将影响植物吸收养分和水分，如耕地中农用地膜碎片残留量达到3公斤/亩时，农作物将减产10%！

如果焚烧塑料将会释放出多种有害气体，其中有一种叫二恶英的化合物毒性极大，即使在很小摄入量的情况下，也能使鸟类和鱼类出现畸形和死亡，它也是最重要致癌物之一。

学习任务

2.举例说明你所在社区或村庄的生活垃圾是如何收集和处理的。

小组讨论：

这样处理的优缺点。

3.讨论：

针对白色污染，我们可以采取什么措施？

在一星期后，根据自己的经验，再次讨论这些措施的可行性并提出改进方案。

生活垃圾无害化处理　

北京每天产生生活垃圾8700吨，如按4吨的卡车计算，每天都要运出2175卡车城市垃圾。

这么多垃圾都运到哪儿去了，是如何处理的，记者到北京目前技术设备最先进的北神树垃圾填埋场看了个究竟。

北神树垃圾填埋场日处理垃圾1000吨，填埋高度为54米，总填埋量为514万吨，封场后相当于两个多景山。

填埋场最底层由防漏层构成，防漏层上设有导流管，收集垃圾在腐烂后渗出的液体并进行回灌处理，保护地下水不受污染。

在填埋垃圾的同时铺设置收集沼气的管道，将产生的沼气收集起来利用或燃烧，不仅防止垃圾中易燃、易爆的甲烷气体发生爆炸，还可防止垃圾经长时间发酵产生对人嗅觉有刺激作用的混合气体污染空气。

城市生活垃圾先运到转运站分检，然后把垃圾分成5类，60毫米-15毫米的垃圾被转运到垃圾场填埋。

现场采用人工和机械结合喷洒药物进行消毒灭蝇。

垃圾在压实达到一定密度和高度后，覆盖细粒垃圾或黄土，达到设计高度要求后，最上层覆盖高科技绿色复合防水新型材料，对垃圾填埋进行防渗、密封和隔离处理。

这既利于沼气收集，又可防止沼气无序排放和垃圾渗沥液外污染及雨水进入垃圾内。

填埋场封场后，表面实行绿化植树。

垃圾填埋场从开始到建成，一般需30年垃圾的化学反应才能停止。

使用四五年后，被填埋的垃圾进入化学反映高峰期，科学监控是实现现代化管理的重要手段。

4.下面是目前常用的垃圾处理方法，

方法名称

方法简介

有利方面

不利因素

焚烧法

焚烧

用于发电，可利用垃圾能量

造价昂贵，易造成更严重的二次污染

回收法

再生利用

添

深埋地下

容易污染空气和地下水

用水泥石膏等固化剂包封

安全可靠

堆肥法

适应面较窄易造成水源和空气污染

根据这些信息，请你设想一些新的垃圾处理方法。

二发现与明确问题——收集有关垃圾收集的信息

从前面的的介绍中，我们已经知道了垃圾的危害，知道每个人不但是物质消费者，也是垃圾的制造者。

我们应该从身边垃圾的收集开始，正视垃圾问题，努力做一个负责任的公民。

从现在开始，我们就开始设计制作自己的生活垃圾箱吧！

典型学习情境二：

需求和愿望调查

让我们的调查从身边的人开始。

学习任务

5.针对你自己的家庭和若干邻居家的垃圾收集情况做一个调查，将调查所获得的信息填入下表。

表一：

垃圾的种类及处理观察记录表

观察目的

观察对象

自己家

邻居家

观

察

内

容

垃圾

种类

处置

方法

表二：

访谈记录表

访谈对象

访谈时间

访谈地点

访谈内容１

家庭里产生什么垃圾？

如何处置这些垃圾？

访谈内容２

被访者对目前垃圾收集和处置的意见与想法。

（自拟问题）

采用访谈法时，既可以在访谈前设计好提问提纲，也可以围绕主题与被访者进行交谈获得所需要的信息。

学习任务

6.将你的观察和访谈的结果整理后，将有用的信息填入一个新的表格中。

表格的样式完全由你自己来设计确定，表格中的内容将是你做后面垃圾箱设计的基本信息。

7.针对你的社区或村庄垃圾的收集与处置情况做一个调查，将调查所获得的信息填入下表。

观察目的

观

察

内

容

垃圾

种类

处置

方法

8.针对社区或村庄垃圾的收集与处置情况，与清洁工、社区或村的卫生管理人员做一次访谈，将调查所获得的信息填入下表。

访谈对象

访谈时间

访谈地点

访谈内容1

社区目前主要有哪些垃圾？

这些垃圾是如何处置的？

访谈内容２被访者对目前垃圾收集和处置的意见与建议。

（自拟问题）

9.参照学习任务8，将调查所获得的信息制成一个能够全面反映情况的表格。

10.通过调查，我们获得了一些有关人们在垃圾收集和处置问题上的意见和建议，现在让我们对这次调查的本身做一个总结。

请将对这次调查的评价填入下表。

项目

调查中的情况

对结果可能的影响

调查对象选择

问题的提出

调查环境

可信度

数据整理

三制定设计方案

下面，我们应该讨论垃圾箱本身的问题了。

典型学习情境：

了解垃圾箱——收集信息

学习任务

11.通过多种渠道收集有关垃圾箱的信息，并将所收集到的信息按照材料、用途、成本和公众接受程度等指标进行归类。

指标

实物举例

优劣势分析点

材料

用途

外观

规格

……

12.你不同的获取信息的渠道做一评价。

渠道

信息量

方便程度

……

用户调查

图书馆资料

互联网络

专家咨询

……

湿垃圾：

主要指厨房产生的厨余、果皮等含水率较高的食物性垃圾，包括剩饭菜、动物内脏骨头、蔬菜梗叶、果皮核籽、废弃茶叶渣等。

干垃圾：

可以被直接回收利用或再生后循环使用的含水率较低的垃圾。

有害垃圾：

对自然环境或人体健康造成现实危害或潜在危害的废弃物，包括废电池、废荧光灯管、废油漆（桶）、过期药品以及有机类杀虫剂等。

大件垃圾：

重量超过5公斤或体积超过0.2立方米和长度超过1米的废旧家具、电器以及包装箱等大型的、耐久性的固体废弃物，这些都是混入一般生活垃圾中同时清运有困难的特殊的生活垃圾。

典型学习情境：

自己设计一个垃圾箱

垃圾箱与所处的环境相协调。

垃圾箱与所处地区垃圾收集方式（如分类收集）以及清运车辆的设备性能要求相符合。

学习任务

13.依据全部收集信息和调查的结果，提出你对垃圾箱的基本设计构思。

14.采用第一单元所学的“头脑风暴”法，交流大家的设计思想。

由设想接近的同学组成设计小组，每小组制定一个共同的设计计划，记录和展示小组成员讨论统一后的设计思路。

15.小组成员在通过讨论,确定本小组设计的垃圾箱各项性能要求，如功能、尺寸、造型、安全性、防水和使用的便捷性等，写出简单的设计说明书。

16.写出设计的可行性评价书，评价的指标不少于10个，如设计制作所需要的知识技能、时间、经费、现有设备材料、材料的环保特性等等。

17.绘制垃圾箱制作蓝图。

草图画法示范

提示：

设计图可贴在页眉，防止随意夹在书里丢失，在需要时又能马上找到，何乐而不为呢？

垃圾箱上应有一目了然的标志和图形说明其功能和使用方法。

四制作垃圾箱模型

典型学习情境：

制作自己设计的垃圾箱的模型

学习任务

18.选择合适的材料，并说明理由。

常用材料

优点

缺点

纸板

塑料板

木材

石膏

混凝土

金属

……

19.选择合适加工制作工艺，并说明理由。

模型制作工具及加工工艺举例

纸板的折弯与粘接方法　　　　　　　有机塑料板的粘接与加固方法

学习任务

20.说出两个常用的制作工艺，并比较它们的特点。

21.制定工作计划，并得到老师的确认。

以下内容仅是制定计划的引导问题，同学们可以展开更丰富的想象。

1）现有资料、制作条件和制作规范（如设计草图、总装图、零件图、制作程序和材料单等）；2）零件或组件的功能要求；3）制作工艺与操作程序；4）小组成员的分工情况、工作任务和时间要求；5）质量指标要求（如尺寸、形状、表面特性等）；6）特别注意的问题。

22.按照计划制造垃圾箱。

23.制作过程中困难有问题或设计要适当调整，请做好有关记录。

调整内容

调整原因

“手工艺运动”和手工艺的复兴　

手工艺是以手工劳动进行制作的、区别于大工业机械化方式批量生产规格化日用工艺形式。

19世纪末，以英国著名艺术家W.莫里斯为首的欧美艺术家倡导了“手工艺运动”（ArtsandCraftsMovement）。

他们认为，历史悠久的传统手工艺，是人类最宝贵的历史遗产和智慧的结晶。

最优秀的艺术家，他仍然是工人；最卑贱的民间手工艺人，他同时也是艺术家。

20世纪60年代以来，手工艺在物质文化生活中的重要地位和急作用逐渐被认识，从而导致了手工艺的复兴。

手工艺匠师和艺术家用传统的制陶、编织、玻璃、法郎、木雕等传统工艺制作的风格独具的工艺品极大地丰富了我们的精神生活。

五产品评价与方案优化

开心时刻！

模型做好后，大家一起来模拟使用一下，看是否达到了设计要求。

典型学习情境：

对自己设计制作的垃圾箱模型进行评价

学习评估是收集教学系统各个方面的信息，并根据一定的客观标准对学习过程和学习效果做出客观的衡量和判定过程。

24.各小组分别制定一个垃圾箱设计制造评价标准，经讨论后，形成全班的标准。

25.按照这一标准，对本小组和其他小组制作的垃圾箱进行评价，并将评价结果填入下表。

1、尺寸检验

编号

零件名称

检验点

图上尺寸

偏差

实际尺寸

学生检验

教师检验

2、功能与外观检验

编号

检验指标

学生自我检验

他人检验/教师检验

合格

不合格

合格

不合格

26.参照同学和老师的评价结果，分析你们小组在设计中对功能和造型等方面认识的不足，总结在模型制作中对材料选择和加工方面的缺陷，提出改进意见，填入下表。

不足之处

改进意见或措施

设计

制作

27.各小组分别编写一份你们设计制作的垃圾箱使用说明书。

28.并比较它们的异同：

说明书内容

该项内容的重要性

产品使用说明书

产品推广说明书

规格型号

性能与结构

使用方法

安全注意事项

产品适用范围

生产和保质期

售后服务

……