Переработка отходов

XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Переработка отходов

Ломакин В.И. 1
1Кубанский Государственный Университет (КубГУ)
Ткаченко И.Е. 1
1МБОУ СОШ №1 города Крымска
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

АКТУАЛЬНОСТЬ

С каждым годом проблема утилизации мусора становится все более серьезной. Растут объемы потребления, а вместе с тем увеличивается и количество отходов. Свалки занимают всё большие территории во всех уголкам нашей планеты. Сегодня переработка мусора – самая острая, глобальная и наиболее актуальная экологическая проблема. Уровень загрязненности окружающей среды из-за отходов и их утилизации увеличивается катастрофически быстрыми темпами. Именно поэтому тема моего проекта: «Переработка отходов».

Проблема: целесообразность сортировки отходов.

Цель: выявить преимущества раздельного сбора отходов.

Задачи:

  1. Найти и изучить материал о видах отходов.

  2. Найти и изучить материал о способах переработки отходов.

  3. Выявить преимущества и недостатки раздельного сбора отходов.

  4. Провести опрос среди учащихся 11-ых, 10-ых и 9-ых классов, направленный на оценку распространённости метода раздельного сбора отходов среди населения.

  5. Провести анализ наличия контейнеров для раздельного сбора отходов в городе Крымске.

  6. Организовать сбор макулатуры в МБОУСОШ №1.

  7. Провести агитацию учащихся 5-11 классов МБОУСОШ №1.

Гипотеза: я предполагаю, что раздельный сбор отходов способен оптимизировать процесс их переработки.

ПОНЯТИЕ «ОТХОДЫ»

Проблема отходов существует с давних пор. Ещё древние люди, обитавшие в пещерах, устраивали свалки мусора за пределами своих жилищ. Такие отходы легко разрушались в результате естественных природных процессов. Развитие цивилизации породило лавинообразный рост количества отходов.

Современные отходы не утилизируются в быту и образуются в результате использования различных предметов в жизни людей. В эту категорию могут включаться также осадки сточных вод. В твёрдых отходах свыше половины органики, в том числе пищевых отходов, которые легко разлагаются, образуя необходимый растениям гумус.

Исследованием мусора, его состава и его утилизации занимается целая наука – гарбология (от англ. garbage «мусор»), проще говоря, мусорология. Гарбологию считают видом археологии - иногда даже встречается термин «мусорная археология».

Переработка отходов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью обеспечения их повторного использования в народном хозяйстве и получения сырья, энергии, изделий и материалов. Является экологичной альтернативой обычному захоронению отходов, позволяет сократить количество используемых ресурсов, а также снизить выбросы парниковых газов.

Переработка может предотвратить захоронение потенциально полезных материалов и сократить потребление первичного сырья, тем самым снизив потребление энергии, загрязнение воздуха (от сжигания), загрязнение воды, загрязнение почвы (от захоронения).

Согласно общепринятой иерархии ответственного потребления и обращения с отходами, на 1-е место ставят принцип снижения образования отходов, затем вторичное использование и переработку, а далее — сжигание. Метод полигонного захоронения отходов считается наименее предпочтительным вариантом.

ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ

В наше время существует несколько вариантов переработки мусора в полезное вторсырье. Некоторые из них наносят сильный вред экологии, другие же, напротив, более щадящие и эффективные. Тем не менее, выделяют три основных технологии переработки отходов:

  • Сжигание на полигонах. Применение данного способа утилизации отходов позволяет освободить значительную площадь земель, но наносит вред экологии. Во избежание ущерба для окружающей среды требуется высокотехнологичное и дорогое оборудование, способное сначала удалить все вредные компоненты, а затем приступить к процессу.

  • Плазменная переработка допускает утилизацию неотсортированного сырья, как следствие, получается вторичная продукция, которая может быть применена для изготовления стройматериалов, керамической плитки и других продуктов.

  • Пиролиз при низких температурах – один из самых эффективных и полезных способов переработки мусора. Он практически не оказывает негативного влияния на окружающую среду и выделает большое количество тепла, которое можно преобразовать в электроэнергию.

Для утилизации мусора можно воспользоваться методами засыпки полигона и компостированием. Первый подразумевает погружение отходов под землю, после чего происходит их разложение и выделение метана. Способ засыпки полигона экономически выгоден, так как газ трансформируется в обычный природный ресурс. Компостирование предполагает образование натурального удобрения, поэтому перерабатываться могут только органические отходы.

Переработка и утилизация

Переработку отходов следует отличать от утилизации. Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырьё, энергию или продукцию с определёнными потребительскими свойствами.

Утилизация

Утилизация отходов — использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация);

Под утилиза́цией отходов (от лат. utilis — полезный) понимается следующее:

  1. использование отходов на различных стадиях их технологического цикла;

  2. обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий.

При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.

Вторичное сырьё

«Вторсырьём» называют только те отходы производства и потребления, которые по своей природе являются материальными ресурсами и которые возможно и целесообразно использовать вторично в качестве сырья или изделий непосредственно или после дополнительной обработки. Отличительной их чертой является то, что они не могут быть использованы повторно по прямому назначению, однако потенциально пригодны для повторного использования в народном хозяйстве для получения сырья или изделий.

Некоторые отходы возможно повторно использовать только путём их превращения в энергию. Отходы, которые используются повторно с выделением тепловой и/или электрической энергии, называются не вторичным сырьём, а вторичными энергетическими ресурсами.

ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ В РОССИИ

На данном этапе утилизация отходов в стране проводится не самыми безопасными и эффективными методами. Кроме того, большинство свалок расположено вблизи населенных пунктов, что негативно сказывается на здоровье людей и качестве их проживания.

По данным экологов, один житель России создает в среднем 0,8 кг мусора в день, то есть 292 кг за год. 146 миллионов жителей оставляют ежегодно после себя 8 млн тонн мусора. В нашей стране 11 млн свалок, занимающих 260 тысяч гектаров, - больше, чем государство Люксембург.

Каждый год свалок становится больше. Если в будущем мы не начнем перерабатывать мусор, то через 10 лет свалок будет в два раза больше, т.е. 8 млн га. - два Азовских моря. В среднем один человек за год выбрасывает 21 кг стекла, 40 кг бумаги и картона, по 12 кг текстиля и металла, пластмассы и целлофана 20 кг.

Ежегодно в России образуется около 7 млрд. тонн отходов, из которых используется лишь 2 млрд. тонн (28, 6 %). Около 40 % от образующихся в домашних условиях отходов – это бумага и картон, около 12 % стекла, пластмассы – 5 %, резины и кожи – около 3 %, алюминия – около 1 %, пищевых отходов – примерно 21 %, железа и его сплавов – около 10 %, древесины – примерно 5 %.

На территории России накоплено около 80 млрд. тонн только твёрдых отходов, токсичных отходов – 1,6 млрд. тонн. Мусор или твёрдые бытовые отходы – товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления.

В России практикуются 2 модели, по которым пластик может быть переработан. В первом случае предполагается сбор «чистого» пластика и его последующее вовлечение в производство, а во втором — переработка отходов пластика низкого качества (например, смешанные с органикой) путем термической обработки в нафту и мазут.

С 2013 года на территории России функционирует первый завод, имеющий линию по переработке щелочных батареек гидрометаллургическим способом — «Мегаполисресурс» в г. Челябинске. Федеральная программа по сбору и передаче батареек «Мегаполисресурс» осуществляется в ряде магазинов бытовой техники и электроники. В настоящее время процент батареек сдаваемых на переработку в России постепенно растёт.

Основные сложности переработки отходов:

  • Финансирование. Вложение средств в вывоз и переработку осуществляется только за счет оплаты населением коммунальных услуг.

Недостаток финансов ведет к обострению экологической проблемы;

  • Структурирование. Чтобы правильно организовать работу и достигнуть хороших результатов требуется создать компетентные органы, которые будут нести ответственность за правильную утилизацию и своевременную переработку мусора. Коммунальщики, занимающиеся сегодня данным вопросом, имеют широкий спектр задач, из-за чего не уделяют должного внимания экологии.

  • Систематизация. Работа с отходами в разных уголках страны ведется несвязанными между собой министерствами, что препятствует решению проблемы.

  • Недостаточное информирование населения. Люди не понимают важности сортировки отходов. Между тем, разделение мусора производится с целью предотвращения смешения разных видов отходов и загрязнения окружающей среды.

  • Маркетинговая проблема. Организации, работающие с вторсырьем, сталкиваются с трудностями при реализации товара, из-за того что потребители не желают приобретать продукты, полученные из мусора.

  • Несовершенство системы стратегического управления. Наиболее значимой проблемой обращения с ТКО в России, является отсутствие долгосрочной стратегии на районном уровне, которая будет направлена на переработку отходов.

И ключевой проблемой все же остается стратегическая. Долгосрочное планирование переработки отходов на районном уровне отсутствует, а без этих действий добиться результата крайне сложно.

ПОЧЕМУ НЕОБХОДИМО СОРТИРОВАТЬ ОТХОДЫ

Мотивировать людей сортировать мусор можно, объяснив, почему важна переработка отходов. Безопасный мусор разлагается, не нанося вреда окружающей среде. Он не представляет угрозы для растений и животных,  не страшен для человека. Более того, биоотходы применяются в качестве удобрений.

Органический мусор может быть переработан и повторно использован для получения сырья.  Печатная продукция, вероятнее всего, превратится в туалетную бумагу или упаковку. Картон станет лотками для реализации яиц, книжным переплётом, натуральным утеплителем — эковатой.

Тяжелые металлы представляют большую угрозу для окружающей среды, попадая на полигон вместе с другими отходами, они отравляют почву и водные источники.

Опасные бытовые отходы не могут быть переработаны, они подлежат уничтожению на специальных заводах. Разделение мусора по классам, позволяет избежать попадания вредных веществ на полигоны. Таким образом, мусор, представляющий опасность, будет утилизирован надлежащим способом.

Говоря о достоинствах сортировки мусора, нельзя не коснуться темы свалок, которые с каждым годом становятся заметно больше. В России полигоны занимают свыше 4 млн га. На этой территории можно было вести сельскохозяйственную деятельность или осуществлять постройку жилых домов.

Проблема в том, что если ликвидировать свалку, то для восстановления почвы потребуется много лет. К примеру, изделие из полиэтилена разлагается от 100 до 200 лет, консервной банке необходимо около 500 лет.

Кроме официально зарегистрированных полигонов твердых бытовых отходов существует множество незаконных свалок (таких  в нашей стране свыше 32 тысяч). Эти территории еще долго будут оставаться непригодными для рационального использования. Сортируя отходы, люди могут сократить количество свалок и мусорных полигонов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Цель исследования: проанализировать экологическое состояние города Крымска и Крымского района.

Задачи исследования:

  1. Провести анкетирование.

  2. Обработать полученные результаты.

  3. Подвести итоги.

  4. Составить диаграммы.

  5. Провести осмотр контейнеров для сбора отходов в городе Крымске.

  6. Провести осмотр мусорного полигона, расположенного в хуторе Новоукраинский Крымского района.

  7. Организовать сбор макулатуры в МБОУСОШ №1.

  8. Провести агитацию учащихся 5-11 классов МБОУСОШ №1.

Гипотеза: я предполагаю, что раздельный сбор отходов способен улучшить экологическую ситуацию.

Методы исследования: анализ литературы, поиск информации в Интернете, практическая работа, анкетирование.

Место проведения: МБОУ СОШ №1, город Крымск.

Время проведения: 23.11 – 01.12.2022

Участники исследования: учащиеся 9, 10 и 11-ых классов; всего 86 человек.

В рамках практической части был проведён социологический опрос для анализа распространённости метода раздельного сбора отходов. Опрос включал в себя 14 вопросов разной тематики. На основании ответов были составлены диаграммы, представленные в приложении.

Согласно полученным данным, большинство респондентов (38 человек, 46%) выносят мусор ежедневно. 85 человек (99%) имеют контейнерные площадки в районе своего проживания, причём лишь 40 человек (47%) имеют контейнеры для раздельного сбора отходов. Из них 39 человек (45%) пользуются такими контейнерами, сортируя при этом преимущественно пластиковые отходы. Большинство респондентов (94, 95 и 98%) считает, что раздельный сбор отходов необходим и перспективен, и что раздельный сбор отходов способен положительно повлиять на экологическую обстановку. Также в опросе было 2 вопроса с развёрнутым ответом. Один из них был дополнением предыдущего, другой – с развёрнутым ответом. Диаграммы представлены в приложении.

В рамках практической части был проведён осмотр состояния контейнерных площадок в городе Крымске. Большинство контейнерных площадок не предназначено для раздельного сбора отходов, а те, что оборудованы, имеют контейнер только для сбора пластиковых отходов. Кроме того, некоторые контейнеры установлены в непредназначенных для сбора отходов местах, таких как обочины дорог. Мне удалось найти всего 2 контейнера для раздельного сбора пластиковых отходов, в то время как контейнеры для сбора остальных видов отходов отсутствовали. Полученные фотографии представлены в приложении.

В рамках практической части была проведена профилактическая беседа среди 5-11 классов, направленная на повышение уровня экологической грамотности учеников. Для закрепления материала, учащиеся получили разработанные мной буклеты, а также был проведён сбор макулатуры. Ученики собрали большой объём бумажной и картонной продукции, который отправился на переработку. Полученные фотографии представлены в приложении.

В рамках практической части был проведён осмотр мусорного полигона хутора Новоукраинского. Состояние полигона оценивается как тяжёлое ввиду большого количества отходов. Полученные фотографии представлены в приложении.

ВЫВОД

Согласно полученным в ходе социологического опроса данным, большинство респондентов не имеет возможности пользоваться раздельным сбором отходов. Те, кто пользуется раздельным сбором, сортируют преимущественно пластиковые отходы ввиду отсутствия контейнеров для сбора других видов отходов. Этот факт подтверждает осмотр контейнерных площадок города Крымска.

Также большинство респондентов не пользуется или не знает о пунктах приёма специальных отходов, таких как металлолом, стеклотара, макулатура, элементы питания. Состояние мусорного полигона, находящегося в Крымском районе, оставляет желать лучшего. Полигон переполнен твёрдыми отходами, которые образуют своего рода «горы».

Подводя итог своей проектной деятельности, можно сказать, что сортировка отходов в моём населённом пункте производится не лучшим образом. Большинство населения не имеет возможности сортировать отходы ввиду отсутствия специальных контейнеров. Для решения экологической проблемы требуется строительство мусороперерабатывающих заводов, установка дифференцированных по назначению контейнеров, агитация населения и много другое. На примере своей работы я показал, какую работу требуется проделать, чтобы улучшить экологическое состояние Крымского района.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. «7 способов переработки мусора в России и мире», Владимир Павленко от 29.06.2021, garbageroom.ru;

  2. «Переработка отходов» от 19.08.2022 ru.wikipedia.org, автор не указан;

  3. «Переработка отходов», Роман Кравченко от 17.05.2019 ecoportal.info.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Просмотров работы: 161