I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

УТИЛИЗАЦИЯ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В УСЛОВИЯХ ЧАСТНОГО ДОМА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Николаев Кирилл Сергеевич 1

---

1

Колосова Л.Г. 1

---

1

Работа в формате PDF

287.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

I. Введение....................................................................................................................3

Цель...............................................................................................................................3

Задачи...........................................................................................................................3

Актуальность................................................................................................................3

Практическая значимость...........................................................................................3

II. Обзор литературы...................................................................................................4

2.1. Гарбология - мусороведение...............................................................................4

2.2. Спецотходы у нас дома........................................................................................5

2.3. Проблемы сбора, вывоза и сортировки твердых бытовых отходов (ТБО)

в ГО "Город Йошкар -Ола"........................................................................................5

2.4. Влияние отходов на окружающую среду и население....................................6

2.5. Кризис движения отходов по схеме: "Контейнер - мусоровоз - свалка".......7

2.6. Неисчерпаемость запасов вторсырья в ТБО................................................8

2.7. Об утилизации отходов..................................................................................8

2.8. Город как среда жизни человека и как загрязнитель природы..................9

III. Материалы и методы исследования..............................................................10

IV. Результаты работы и их обсуждение.............................................................10

V. Выводы по работе.............................................................................................18

VI.Заключение.......................................................................................................18

VII. Библиография.................................................................................................20

I. Введение

Современный научный мир изучает почти все области, в которых есть влияние человека. Как это нелепо бы не звучало, но существует даже наука, изучающая даже обычный мусор. Называют ее гарбалогией (от англ. – garbage , т.е. мусор) или «мусорной археологией».

Специалисты-гарбологи заняты поиском более безопасных путей утилизации и переработки отходов. На сегодняшний момент существует несколько способов утилизации отходов: захоронение на полигоне или свалке твердых бытовых отходов, сжигание, сортировка и переработка.

Наиболее подходящим на данный момент путь утилизации отходов, как считают гарбологи это строительство мусороперерабатывающих заводов, которые в значительной степени снизят негативное воздействие опасных отходов на окружающую среду. Но и этот путь утилизации отходов остается спорным.

Цель: Определить процент практически возможной утилизации бытовых отходов в условиях частного сектора.

Задачи:

1. В период проведения исследования проводить разделение бытовых отходов на отдельные фракции с дальнейшим их взвешиванием.

2. Найти способы использования и применения в хозяйстве частного дома отдельных компонентов бытовых отходов.

3. Рассчитать реальную утилизацию бытовых отходов за исследуемый период.

Гипотеза: В ходе выполнения работы за период с 1 сентября по 30 ноября, было выдвинуто предположение, что возможное применение бытовых отходов составит 70%.

Практическая значимость: С данной исследовательской работой планируется выступить на школьной научно-практической конференции "Шаг в науку" и других конференциях различного уровня с целью поделиться опытом о возможности утилизации бытовых отходов в условиях частного дома. Убедить слушателей, что использование утилизации отходов всегда начинать с человека, семьи, дома, квартиры.

Актуальность: Быстрое увеличение объемов ТБО - одна из важнейших экологических, экономических и социальных проблем на федеральном и муниципальном уровнях. В г. Йошкар-Оле ежегодно образуется около 500 тыс. куб. м. ТБО. На каждого жителя приходится 1,2 тонны ТБО. Ежегодный прирост массы ТБО, поступающих в окружающую среду - 4%.

Захоронение ТБО на свалке - самый простой и дешевый способ их удаления.

Но существующая система обращения с ТБО не является оптимальной и эффективной, действующий механизм сбора, вывоза и захоронения ТБО исчерпал свои возможности и нуждается в обновлении.

II. Обзор литературы

2.1. Гарбология - мусороведение.

Огромное количество мусора , образующееся в результате жизнедеятельности человека, привело к появлению целой отрасли промышленности, занимающейся его переработкой. Возникло даже новое научное направление - гарбология, что в переводе означает мусороведение. Гарбологи всего мира ищут различные пути выхода из мусорного тупика, в котором оказалось человечество.

В результате исследований установлено, что состав наших свалок представляет сложный комплекс разнообразных химических соединений. среди них обнаружены всевозможные металлы, такие как железо, медь, свинец, алюминий. Некоторые из них сами по себе опасны для здоровья людей и других живых существ.

Сюда попадают многочисленные пестициды, широко используемые в сельском хозяйстве и в быту. Конечно же, здесь обнаружены многие синтетические моющие средства и остатки косметики. они активно учувствуют во всех химических реакциях, протекающих в органических металлах на бытовых свалках, а при распаде образуют крайне вредные продукты распада.

Невообразимое количество пластмасс и синтетических волокон, используемых в быту и на производстве, заполнили все свалки. Пластмассы оказались опасными компонентами бытовых отходов. Одни из них, постепенно разлагаясь, вступают в многочисленные реакции, в ходе которых выделяются формальдегид, карбамиды и прочие ядовитые вещества. Другие, как, например, полиэтилен, очень устойчивы и накапливаются мертвым грузом в огромных количествах.

2.2. Спецотходы у нас дома.

Каждый из нас постоянно использует множество вещей, которые , при всех их полезных качествах, далеко не так безобидны, как это может показаться на первый взгляд. Со многими из них надо обращаться очень аккуратно, а после использования не разбрасывать где попало или превращать в игрушки. Далеко не все знают, что большую опасность представляют различного рода элементы питания, или попросту батарейки.

Опасность для нашего здоровья представляют медикаменты с просроченным сроком годности, остатки ядохимикатов, лаков, антикоррозионных средств. Не следует использовать для игр остатки косметических средств : тени для век, лак для ногтей, жидкость для снятия лака. Необходимо осторожно обращаться со средствами бытовой химии, и прежде всего пятновыводителями, растворителями. Особой осторожности требуют средства автокосметики.

Очень опасно отслужившая свой век электротехника и электроника. Даже бумага, особенно многоцветная, требует соответствующего обращения. Ведь она содержит не только безвредную целлюлозу, но и свинец. В состав красителей для такой бумаги обязательно входит другой опасный металл - кадмий. В ней содержатся всевозможные добавки для глянца и др. Если вы полистаете красиво иллюстрированный журнал, никаких проблем у вас не будет. Но ни в коем случае нельзя жечь такую бумагу или заворачивать в нее пищевые продукты.

2.3. Проблемы сбора, вывоза и сортировки твердых бытовых отходов (ТБО) в ГО "Город Йошкар -Ола".

Быстрое увеличение объемов ТБО - одна из важнейших экологических, экономических и социальных проблем на федеральном и муниципальном уровнях. Наличие обширной территории в РФ позволяло решать проблему ТБО путем захоронения 97% всего объема на свалках и полигонах, под которые отведено 16 тыс.га земли.

Не решены, однако, проблемы законодательного и технологического обеспечения сбора, вывоза и сортировки ТБО.

Сложившаяся в ГО "Город Йошкар- Ола" негативные тенденции в обращении с ТБО, представляют реальную угрозу намечаемой стабилизации социально-экономического состояния города и здоровью населения, ведут к значительному экономическому ущербу, опасным загрязнениям окружающей среды и к безвозвратным теряемым материальным ресурсам.

В г. Йошкар-Оле ежегодно образуется около 500 тыс. куб. м. ТБО. На каждого жителя приходится 1,2 тонны ТБО. Ежегодный прирост массы ТБО, поступающих в окружающую среду - 4%.

Отсутствует система регулярного сбора и вывоза ТБО из частных домовладений, в результате возникает бесконтрольная миграция ТБО на контейнерные муниципальные площадки, образуя несанкционированные свалки на пустырях, вдоль дорог и т.д.

2.4. Влияние отходов на окружающую среду и население.

В контейнеры выбрасываются лекарства с просроченными сроками годности, разбитые ртутьсодержащие термометры, люминесцентные лампы и батарейки, тара с остатками ядохимикатов, лаков и красок и т.д., которые под видом малоопасных отходов затем вывозятся.

Дурно пахнущие газы, образующиеся при разложении ТБО и дым, выделяющийся при горении мусора в контейнерах и около них, загрязняют атмосферу, тем самым нарушаются требования Федерального закона "Об охране атмосферного воздуха".

В несвоевременно очищенных контейнерах в теплое время года создаются благоприятные условия для развития болезнетворных микроорганизмов, для привлечения и размножения насекомых, птиц, создаются зоны риска и дискомфорта для людей, проживающих вблизи контейнерных площадок.

Растворенные и взвешенные компоненты, выделяющиеся из контейнеров и мусоровозов в виде фильтрата, аварийные утечки рабочих жидкостей гидросистем мусоровозов при растекании по поверхности земли загрязняют почву и растительность, поступают в водоемы.

Негативными факторами являются механические нагрузки на асфальтированные площадки от мусоровозов, шумовое воздействие при загрузке содержимого контейнера в мусоровозы.

Остаются проблемы, связанные с бесконтрольным использованием пестицидов и агрохимикатов населением в быту, дачниками.

2.5. Кризис движения отходов по схеме: "Контейнер - мусоровоз - свалка".

Захоронение ТБО на свалке - самый простой и дешевый способ их удаления, при правильном инженерном обустройстве он должен обеспечивать охрану окружающей среды. Вывозить ТБО на свалки экологически неправильно и экономически невыгодно. Большинство отходов, которые должны быть переработаны, все равно оказываются на свалках. Увеличивается экономический ущерб за счет безвозвратных потерь земель и потенциальных вторичных ресурсов.

Свалка ТБО п. Кучки существует с 1971 г., ее площадь составляет 34 га, толщина слоя уплотненных отходов достигает 20 м. За период продолжения эксплуатации (22 года), толщина достигнет 24 м. Ежегодно принимается 450 тыс. кубических метров ТБО.

Основными местами несанкционированных свалок в городе является пустырь в районе ул. Строителей и Машиностроителей, прилегающие к ряду гаражных кооперативов, пограничные с Медведевским районом территории - у овощехранилища, у буферного пруда в районе реки Нольки, пустыри в частном секторе и др. Для ликвидации несанкционированных свалок необходимы расследования для выявления виновных или значительные средства из бюджета.

Существующая система обращения с ТБО не является оптимальной и эффективной, действующий механизм сбора, вывоза и захоронения ТБО исчерпал свои возможности и нуждается в обновлении. Движение отходов "контейнер - мусоровоз - свалка" привел к кризису.

2.6. Неисчерпаемость запасов вторсырья в ТБО.

ТБО содержат практически неисчерпаемы запасы вторсырья. Введение системы сортировки ТБО на мусоросортировочных станциях (МСС) для целей их вторичной переработки - верный путь к безотходной экономике. Отделение в городской черте органики, бумаги, металлов, пластмассы, текстиля и крупногабаритного мусора позволит достигнуть снижения вывоза отходов на свалку до 80%. Продажа вторсырья даст 40 % доходов МСС.

Приучать граждан к преимущественно раздельному сбору пищевых отходов нужно с детского сада. При достаточной информированности население принимает участие в раздельном сборе ТБО.

Таким образом, для обеспечения экологически безопасного обращения с отходами необходимо вести работу по следующим направлениям:

- создание современной инфраструктуры деятельности с отходами, замена устаревшего оборудования, средств доставки и утилизации отходов;

- снижение размещения ТБО в окружающую среду за счет совершенствования процессов сбора, вывоза, сортировки, переработки и захоронения ТБО;

- определение функциональных обязанностей, ответственности субъектов, усиление ответственности нарушителей действующих правил и норм обращения с ТБО;

- оптимизация тарифов сбора, транспортирования и утилизации ТБО.

2.7. Об утилизации отходов.

Утилизация отходов ( от лат. - полезный) - вовлечение различных типов отходов новые технологические циклы или использование их в других полезных целях. Для утилизации ТБО в мире действует около 400 мусоросжигательных заводов ( в том числе в Японии - около 150, США - более 70, в Германии - более 50), на которых имеются установки по производству горячей воды для отопления и пара для выработки электроэнергии. В нашей стране основная масса ТБО вывозится на свалки, так как в России имеется всего 7 МСЗ (С.-Петербург, Нижний Новгород, Владимир и др.). В начале 90-х гг.о Франции (г. Амьен) введена первая в Европе установка по биологическому разложению ТБО с получением биогаза ( с 1 тонны отходов получают 100 кубических метров биогаза). Следует отметить, что в настоящее время в 15 странах мира 150 полигонов ТБО эксплуатируются как газовые месторождения, 80% из них находятся в США, Великобритании и Германии.

2.8. Город как среда жизни человека и как загрязнитель природы.

В настоящее время более половины людей планеты живет в городах. Многие города из-за увеличения численности людей растут как вширь, захватывая бывшие села, поселки, участки лесов и полей, так и ввысь и даже вглубь.

Подсчитано, что город с населением 1 млн. человек расходует в сутки 2000 т. пищи, 625000 т. воды, тысячи тонн каменного угля, нефти, газа и продуктов их переработки. При этом образуется огромная масса отходов, большинство которых поступает в окружающую среду. Только за одни сутки миллионный город выбрасывает 500000 т. сточных вод, 2000 т. мусора и сотни тонн газообразных веществ.

Над уменьшением отрицательного влияния городской среды на горожан работают специальные учреждения, например станции экологического контроля. Сотрудники таких станций устанавливают источники загрязнения воздуха, воды, почвы и применяют меры, вынуждающие промышленные предприятия - загрязнители снижать вредные выбросы. В крупных городах (в частности, в Москве) создана экологическая полиция, которая следит за состоянием городской среды и наказывает ее загрязнителей.

Для сохранения здоровья городских жителей необходимо добиться, чтобы на каждом промышленном предприятии были сооружены установки, улавливающие и перерабатывающие отходы, в том числе и находящиеся в сточных водах. Нужны современные фабрики по переработке бытового мусора, совершенные автомобили не выбрасывающие вредные газы.

III. Материалы и методы исследования

Исследовательская работа проводилась в сентябре, октябре, ноябре месяцах 2015 года. Материалом для исследовательской работы послужили бытовые отходы семьи из трех человек, проживающих по адресу: п. Нолька, ул. Василия Бочкарёва, д.6. Площадь земельного участка составляет 1 219 кв.м, площадь жилого дома 121,3 кв.метров.

Использовались методы:

1. изучение литературы с последующим анализом;

2. сбор и разделение бытовых отходов на отдельные компоненты;

3. регулярное взвешивание каждого компонента;

4. статистическая обработка полученных результатов за сентябрь, октябрь, ноябрь месяцы;

5. составление таблиц, сравнительных гистограмм по месяцам, отдельным компонентам бытовых отходов.

IV. Результаты работы и их обсуждение

В течение сентября, октября, ноября 2015 года бытовые отходы практически ежедневно разделялись на такие компоненты:

• пищевые и растительные отходы

• бумага, картон

• стекло

• пластик

• старая одежда

• консервные банки, крышки, металлолом

• другие бытовые отходы (полиэтиленовые пакеты, старая обувь, различные упаковки).

Все компоненты бытовых отходов тщательно взвешивались. Полученные результаты заносились в таблицы.

Таблица № 1

Бытовые отходы за сентябрь 2015 года (кг.).

Всего за сентябрь семья собрала 125,3 кг отходов. Из них 84,8 % приходится на пищевые и растительные отходы, а 6,4% - бумага и картон. Из семи компонентов бытовых отходов нашли применение - 4.

Пищевые и растительные отходы - в компост для получения перегноя - 84,8%.

Бумага, картон - в макулатуру в рамках школьной акции " 60 кг макулатуры сбережет одно "дерево" и городской акции "День Плюшкина" -6,4%.

Старая одежда, что составляет 4% - использовали в быту на тряпки и ветошь в гараж.

Консервные банки, крышки, что составляет 0,2%, зарыты в почву под кроны яблонь.

На основе полученных данных составлены сравнительные гистограммы.

Гистограмма № 1

Бытовые отходы за сентябрь 2015 года

Не нашли применение и были отправлены на свалку отходы трех компонентов: пластик, стекло и другие отходы, что составило 5 кг, это 4,6%. Утилизация отходов за сентябрь составило 95,4%. Это отражено в круговой диаграмме № 1.

Диаграмма № 1

Таблица № 2

Бытовые отходы за октябрь 2015 года (кг.).

Всего за октябрь произведено и собрано 177,9 кг отходов. Соотношение компонентов отходов, нашедших применение в условиях частного дома отражено в гистограмме № 2.

Гистограмма № 2

Бытовые отходы за октябрь 2015 года

Утилизация отходов за октябрь составила 173 кг, что составляет 97,2%. Не нашлось применения 4,9 кг бытовых отходов, что составляет 2,8 %.Это отражено в круговой диаграмме № 2.

Диаграмма № 2

Таблица № 3

Бытовые отходы за ноябрь 2015 года (кг.).

Всего за ноябрь собрано 67,7 кг бытовых отходов. Процентное содержание компонентов бытовых отходов, полностью утилизированных в хозяйстве отражено в гистограмме № 3.

Гистограмма № 3

Бытовые отходы за ноябрь 2015 года

Утилизация отходов за ноябрь составила 61,1 кг, что составляет 90,3%. Отходы, вынесенные на свалку всего 6,6 кг, что соответствует 9,7%. В ноябре на 50% сократилась масса пищевых и растительных отходов, это было связано с уборкой овощей и их заготовкой на зиму. Это отражено в круговой диаграмме № 3.

Диаграмма № 3

В таблице № 4 отражены сведения о собранных бытовых отходах за 3 месяца ( в кг.) Всего собрано 370,9 кг.

Таблица № 4

Бытовые отходы, собранные за 3 месяца 2015 года (кг.).

Соотношение компонентов бытовых отходов, нашедших использование в хозяйстве за исследуемый период, отражено в сравнительной гистограмме №4.

Гистограмма №4

Бытовые отходы, собранные и нашедшие использование в хозяйстве

за сентябрь, октябрь, ноябрь 2015 года

Утилизация отходов в условиях нашего дома за сентябрь, октябрь, ноябрь месяцы составила 353,7 кг , что соответствует 95,4 %. И только на 17,2 кг бытовых отходов стало больше на свалке, что составляет только 4,6%.

Это отражено в круговой диаграмме № 4.

Диаграмма № 4

Но эти 17,2 кг не утилизированных бытовых отходов (стекло, пластик, полиэтиленовые пакеты, упаковочный материал от лекарств и др.) представляют определенную опасность для окружающей среды. В мире каждый год более 100000 животных умирают из-за выброшенных полиэтиленовых пакетов. Они съедают их и задыхаются.

Если в море выкинуть бумажную салфетку, она исчезнет только через три месяца, а спички через шесть. Брошенный окурок будет плавать в море от одного года до пяти лет, а полиэтиленовый пакет – от десяти до двадцати лет, если не попадет под пресс для пластика. Изделия из нейлона растворяются через тридцать-сорок лет, а консервная банка через пятьсот! Только через тысячу лет исчезнет обычная стеклянная бутылка!

И жители частных домов ничего не смогут сделать по утилизации стекла и пластика без действующих городских мероприятий по сбору и дальнейшей переработке этих компонентов бытовых отходов.

V. Выводы по работе

По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. В течение трех месяцев (сентябрь, октябрь, ноябрь) производилась сортировка бытовых отходов по отдельным компонентам (пищевые отходы, бумага, стекло, пластик, ветошь и др.) с их дальнейшим взвешиванием.

2. Были найдены способы использования в условиях частного дома четырех компонентов собранных бытовых отходов: - растительные и пищевые отходы массой 284,8 кг помещены в компост для получения перегноя;

- бумага, массой 32,5 кг - в макулатуру по 2,5 рубля за 1 кг;

- металл ( крышки, консервные банки) массой 20,2 кг - в металлолом, в почву, в качестве минеральных удобрений, содержащих железо;

- старая одежда 13,5 кг - ветошь в гараж, тряпки для уборки.

1. Частичная утилизация бытовых отходов за исследуемый период в условиях частного дома составляет 95,4%.

2. Выдвинутая гипотеза 70% утилизации бытовых отходов не только подтвердилась, но и превзошла все ожидания.

VI.Заключение

Захоронение ТБО на свалке - самый простой и дешевый способ их удаления, при правильном инженерном обустройстве он должен обеспечивать охрану окружающей среды. Вывозить ТБО на свалки экологически неправильно и экономически невыгодно. Большинство отходов, которые должны быть переработаны, все равно оказываются на свалках. Увеличивается экономический ущерб за счет безвозвратных потерь земель и потенциальных вторичных ресурсов.

Существующая система обращения с ТБО не является оптимальной и эффективной, действующий механизм сбора, вывоза и захоронения ТБО исчерпал свои возможности и нуждается в обновлении. Движение отходов "контейнер - мусоровоз - свалка" привел к кризису.

Каждый человек, который заботиться о будущем нашей земли, должен задумываться о том, что же он оставит для своих потомков. Красивую, ухоженную планету или свалку с горой мусора!

VII. Библиография

1. Воскресенская О.Л. Исследовательская работа учащихся по экологии. -Йошкар-Ола,2000. - 39с.

2. Воскресенская О.Л. Экология города Йошкар -Олы: научное издание/ Мар. гос. ун-т; отв. ред. О.Л. Воскресенская. - Йошкар - Ола, 2007.- 300с.:ил.

3. Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. Изд. 2-е, Ростов н/Д: Феникс,2002. - 576с.:ил.

4. Никишов А.И., Кузнецов В.Н., Теплов Д.Л. Экология: Учебник для 5(6) классов. - М.: Устойчивый мир, 2000 - 272 с.: илл.

5. Чижевский А.Е. Я познаю мир: Дет. энцикл.: Экология.- М.: ООО "Издательство АСТ", 1997. - 432с.

20