面对家中每天产生的剩菜剩饭、瓜皮果核,太原师范学院附属中学初二2506班学生岳政轩没有选择视而不见。每天琢磨怎么把剩菜剩饭变废为宝的他,设计了一套家庭厨余垃圾生物转化处理器。
今年暑期,凭借科创作品“黑水虻迷你家用环保工厂”,岳政轩在第78届德国纽伦堡国际发明展(IENA)中国区青少年暑期作品展示活动中荣获全国一等奖,并拿到赴德参赛资格;半月后,又在郑州举行的2025—2026学年全球发明大会(ICC)中国区竞赛全国总决赛中再获全国一等奖。

扔垃圾“扔”出发明灵感
每天晚饭后,岳政轩都要完成一项 “例行任务”——把家中一天产生的剩菜剩饭、瓜皮果核拎下楼扔掉。家里做饭量大,厨余垃圾一天不落,扔着扔着,他忍不住琢磨:“这些东西难道只能扔掉?能不能资源化利用一下?”
一次看杂志,岳政轩认识了一种名为黑水虻的昆虫,这是自然界的高效 “清道夫”,其幼虫能将厨余垃圾快速分解,他便萌生了把它“请”进家里的想法:能不能做一台放在家里的装置,让黑水虻“吃掉”厨余垃圾?
去年9月初,岳政轩开始构思,半个月后便动手设计。他对作品有三个要求:体积足够小、能放进家里、能涵盖黑水虻的一生,从卵到幼虫再到成虫,形成自循环系统,这样就不必反复购买虫卵。忙的时候,他一边组装装置主体,一边还要备考学校期中、期末考试。
从最初构想到作品成型,历时一年多。期间,从设计理念到技术细节,从实验验证到展示方案,岳政轩在太原市第三十九中学副校长张霞、太原师范学院附属中学学校老师祁慧渊以及指导老师妙萱自然科学艺术馆馆长王鹏的指导下反复修改、不断打磨作品。对这个初二少年而言,发明更像一项 "休闲娱乐",但这个兴趣正在结出沉甸甸的果实。
五层“虫工厂”的生态闭环
这套“黑水虻迷你家用环保工厂”第一代装置大体分为投料处理、虫蛹分离、成虫繁殖、虫卵收集和肥料收集等五层区域。
第一层投放厨余垃圾,藏在麦麸底料中的数千只黑水虻幼虫在其中取食分解垃圾;其中有一个核心部件是他设计并用3D打印制作的螺旋状“虫蛹分离装置”,老熟幼虫即将化蛹时喜欢向上攀爬,钻入螺旋件的孔洞后便坠入第二层化蛹。
刚羽化的成虫具有负趋光性,被上层 LED 灯“驱赶”,从隔板旁的孔洞进入第三层成虫区交配产卵。第三层装置配有温湿度传感器、雾化器和加热垫,湿度低于55%便加湿,温度低于27℃便加热,利用热空气上升原理,可以为整台装置供暖。
成虫在第四层完成交配,安放在那里的产卵板由雪糕棍拼成,因成虫喜欢在狭小缝隙中产卵,产卵板便利用这一“趋缝性”,趋缝产卵后,将卵倒回第一层,下一代幼虫就此延续,由此形成循环。成虫尸体与粪便则沿缓坡滚落,在第五层被收集为有机肥。
之所以大费周章地分层,是因为预蛹和成虫都不再处理厨余垃圾,而成虫还会飞。岳政轩解释,“我想谁也不想一扔垃圾,飞出来一堆虫子吧”。事实上,黑水虻幼虫通常钻在麦麸底料下,一般看不到;成虫口器退化、不再取食,也不会叮咬人。
黑水虻一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段,幼虫摄食能力强,装置循环一个完整周期约35—45天。家中饲养3000至5000只幼虫,基本能处理完家中每顿饭产生的厨余垃圾。通过查阅资料,岳政轩了解到,黑水虻如今已被不少工厂、养殖场和大型餐厅后厨用于处理餐厨废弃物。

从省赛二等奖到全国一等奖
荣誉并非一蹴而就。岳政轩最初参加山西省青少年科技创新大赛,只获了二等奖;随后参加ICC山西省选拔,又获二等奖,他一度十分沮丧。在指导老师建议下,他抱着“出去学习学习”的心态,于7月参加第78届德国纽伦堡国际发明展(IENA)中国区青少年暑期作品展示活动,却意外夺得全国一等奖,并拿到赴德参加全球比赛的资格,并在一个多月后在郑州举行的 2025—2026 学年全球发明大会中国区总决赛中再夺一等奖。
多次参加比赛,专家评委既肯定了他的生态闭环设计,也指出了问题:如装置放在家里,有人可能接受不了虫子;测试后残留气味较大,更适合社区使用等。这些宝贵意见成为他改进作品的动力。
参赛过程中,第一代装置暴露的问题不少:木质盖板因温湿度差,两天就会变形,密封性不好导致成虫飞出,开盖时臭味扑鼻,厨余表皮无法完全分解,肥料与虫体混在一起难以分离等。
于是,他全面升级设计了第二代装置:整体改用亚克力材质,便于观察且不易变形;增加粉碎机,对厨余垃圾进行预处理,加快分解并减少大块残渣;加入活性炭包去味。目前,第二代装置已完成3D建模,并已经做好配件,正在整体组装,接下来将是细节打磨。
岳政轩能坚持下来,离不开家庭和学校的支持。他的母亲坦言,自己其实害怕虫子,但为了支持儿子,家里普通垃圾桶也不用了,每次扔厨余前,先拿台秤帮他称重。她告诉记者,孩子从小对科技、模型、手工等感兴趣,四年级起就跟着指导老师王鹏学习,即便现在进入初中学习时间紧张,她也舍不得孩子放弃这块兴趣。她说,“得奖是意外之喜,更重要的是孩子长见识、获灵感。”
今年 10 月,岳政轩将携第二代作品赴德国参赛,用英文向世界讲解自己的发明。这是他第一次出国,也是第一次用全英文向专家讲解作品,他正加紧练习英语口语。他希望这个作品能先服务家庭,再推广到社区,将来甚至能在太原市的垃圾处理站放置一些,专门处理厨余垃圾,真正让科技走进生活。
(薛梓桐)
面对家中每天产生的剩菜剩饭、瓜皮果核,太原师范学院附属中学初二2506班学生岳政轩没有选择视而不见。每天琢磨怎么把剩菜剩饭变废为宝的他,设计了一套家庭厨余垃圾生物转化处理器。
今年暑期,凭借科创作品“黑水虻迷你家用环保工厂”,岳政轩在第78届德国纽伦堡国际发明展(IENA)中国区青少年暑期作品展示活动中荣获全国一等奖,并拿到赴德参赛资格;半月后,又在郑州举行的2025—2026学年全球发明大会(ICC)中国区竞赛全国总决赛中再获全国一等奖。

扔垃圾“扔”出发明灵感
每天晚饭后,岳政轩都要完成一项 “例行任务”——把家中一天产生的剩菜剩饭、瓜皮果核拎下楼扔掉。家里做饭量大,厨余垃圾一天不落,扔着扔着,他忍不住琢磨:“这些东西难道只能扔掉?能不能资源化利用一下?”
一次看杂志,岳政轩认识了一种名为黑水虻的昆虫,这是自然界的高效 “清道夫”,其幼虫能将厨余垃圾快速分解,他便萌生了把它“请”进家里的想法:能不能做一台放在家里的装置,让黑水虻“吃掉”厨余垃圾?
去年9月初,岳政轩开始构思,半个月后便动手设计。他对作品有三个要求:体积足够小、能放进家里、能涵盖黑水虻的一生,从卵到幼虫再到成虫,形成自循环系统,这样就不必反复购买虫卵。忙的时候,他一边组装装置主体,一边还要备考学校期中、期末考试。
从最初构想到作品成型,历时一年多。期间,从设计理念到技术细节,从实验验证到展示方案,岳政轩在太原市第三十九中学副校长张霞、太原师范学院附属中学学校老师祁慧渊以及指导老师妙萱自然科学艺术馆馆长王鹏的指导下反复修改、不断打磨作品。对这个初二少年而言,发明更像一项 "休闲娱乐",但这个兴趣正在结出沉甸甸的果实。
五层“虫工厂”的生态闭环
这套“黑水虻迷你家用环保工厂”第一代装置大体分为投料处理、虫蛹分离、成虫繁殖、虫卵收集和肥料收集等五层区域。
第一层投放厨余垃圾,藏在麦麸底料中的数千只黑水虻幼虫在其中取食分解垃圾;其中有一个核心部件是他设计并用3D打印制作的螺旋状“虫蛹分离装置”,老熟幼虫即将化蛹时喜欢向上攀爬,钻入螺旋件的孔洞后便坠入第二层化蛹。
刚羽化的成虫具有负趋光性,被上层 LED 灯“驱赶”,从隔板旁的孔洞进入第三层成虫区交配产卵。第三层装置配有温湿度传感器、雾化器和加热垫,湿度低于55%便加湿,温度低于27℃便加热,利用热空气上升原理,可以为整台装置供暖。
成虫在第四层完成交配,安放在那里的产卵板由雪糕棍拼成,因成虫喜欢在狭小缝隙中产卵,产卵板便利用这一“趋缝性”,趋缝产卵后,将卵倒回第一层,下一代幼虫就此延续,由此形成循环。成虫尸体与粪便则沿缓坡滚落,在第五层被收集为有机肥。
之所以大费周章地分层,是因为预蛹和成虫都不再处理厨余垃圾,而成虫还会飞。岳政轩解释,“我想谁也不想一扔垃圾,飞出来一堆虫子吧”。事实上,黑水虻幼虫通常钻在麦麸底料下,一般看不到;成虫口器退化、不再取食,也不会叮咬人。
黑水虻一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段,幼虫摄食能力强,装置循环一个完整周期约35—45天。家中饲养3000至5000只幼虫,基本能处理完家中每顿饭产生的厨余垃圾。通过查阅资料,岳政轩了解到,黑水虻如今已被不少工厂、养殖场和大型餐厅后厨用于处理餐厨废弃物。

从省赛二等奖到全国一等奖
荣誉并非一蹴而就。岳政轩最初参加山西省青少年科技创新大赛,只获了二等奖;随后参加ICC山西省选拔,又获二等奖,他一度十分沮丧。在指导老师建议下,他抱着“出去学习学习”的心态,于7月参加第78届德国纽伦堡国际发明展(IENA)中国区青少年暑期作品展示活动,却意外夺得全国一等奖,并拿到赴德参加全球比赛的资格,并在一个多月后在郑州举行的 2025—2026 学年全球发明大会中国区总决赛中再夺一等奖。
多次参加比赛,专家评委既肯定了他的生态闭环设计,也指出了问题:如装置放在家里,有人可能接受不了虫子;测试后残留气味较大,更适合社区使用等。这些宝贵意见成为他改进作品的动力。
参赛过程中,第一代装置暴露的问题不少:木质盖板因温湿度差,两天就会变形,密封性不好导致成虫飞出,开盖时臭味扑鼻,厨余表皮无法完全分解,肥料与虫体混在一起难以分离等。
于是,他全面升级设计了第二代装置:整体改用亚克力材质,便于观察且不易变形;增加粉碎机,对厨余垃圾进行预处理,加快分解并减少大块残渣;加入活性炭包去味。目前,第二代装置已完成3D建模,并已经做好配件,正在整体组装,接下来将是细节打磨。
岳政轩能坚持下来,离不开家庭和学校的支持。他的母亲坦言,自己其实害怕虫子,但为了支持儿子,家里普通垃圾桶也不用了,每次扔厨余前,先拿台秤帮他称重。她告诉记者,孩子从小对科技、模型、手工等感兴趣,四年级起就跟着指导老师王鹏学习,即便现在进入初中学习时间紧张,她也舍不得孩子放弃这块兴趣。她说,“得奖是意外之喜,更重要的是孩子长见识、获灵感。”
今年 10 月,岳政轩将携第二代作品赴德国参赛,用英文向世界讲解自己的发明。这是他第一次出国,也是第一次用全英文向专家讲解作品,他正加紧练习英语口语。他希望这个作品能先服务家庭,再推广到社区,将来甚至能在太原市的垃圾处理站放置一些,专门处理厨余垃圾,真正让科技走进生活。
(薛梓桐)