XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Способы утилизации твердых коммунальных отходов в нашем городе

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шенькина Н.И. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «РСШ №1 города Рудня»

Комарова Г.И. 1

---

1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «РСШ №1 города Рудня»

Работа в формате PDF

127.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Утилизация твердых коммунальных отходов на сегодняшний день уже глобальная экологическая задача, которая требует немедленного решения, поскольку  большинство мусорных полигонов не соответствуют нормам безопасности и являются источником загрязнения почв, подземных вод и атмосферного воздуха и представляют серьезную опасность для окружающей среды и здоровья человека [1].

Объемы потребления ежегодно стремятся вверх, а с ними увеличиваются и объемы утильсырья, ненужных материалов. Но в отходах бывают и материалы, пригодные для дальнейшего использования: стекло, макулатура, пластик и даже драгоценные металлы.

Актуальность данной проблемы не вызывает сомнений и если люди в ближайшем будущем не научатся бережно относиться к природе, они погубят себя. Эти обоснования предопределили выбор темы нашей работы «Способы утилизации твердых коммунальных отходов в нашем городе».

В работе рассматривается проблема утилизации твердых бытовых отходов в теоретической и практической части.

Для объективности решения поставленных задач в практической части работы проводился опрос, встреча с администрацией города, исследования и опытно-экспериментальная работа, результаты которых определить преобладающий вид отходов, его эффективность утилизации и предложить пути решения данной проблемы.

Основная цель работы: изучить проблему влияния твердых коммунальных отходов на окружающую среду, способы их утилизации, пути решения поставленных задач и формирование ответственного отношения школьников к отходам.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить и проанализировать литературу по данной теме, освоить методики проведения опытно-экспериментальной работы.

2. Выяснить отношение жителей нашего города к проблеме утилизации твердых бытовых отходов путем социологического опроса.

3. Исследовать количественный состав отходов в мусорном ведре.

4. Исследовать эффективный способ утилизации твердых бытовых отходов опытно-экспериментальным путем, проанализировать полученные результаты, сделать выводы и предложить пути решения проблемы.

5. Провести уроки по раздельному сбору мусора в начальной школе и организовать сбор макулатуры и батареек.

Новизна работы состоит в анализе существующих методов утилизации отходов с учетом местных особенностей и оценки их эффективности.

Объект исследования: твердые бытовые отходы.

Предмет исследования: утилизация твердых бытовых отходов.

Гипотеза: утилизация твердых бытовых отходов в нашем городе является неэффективной.

Методы:

• Теоретические: поиск и анализ информации.

• Эмпирические методы: наблюдение, описание, сравнение, соцопрос, анализ результатов.

Этапы проекта:

• Подготовительный (выбор темы и исследования, поиск и анализ литературы, освоение методик).

• Исследовательский (проведение наблюдений, исследований и экспериментов).

• Аналитический (анализ полученных результатов).

• Заключительный (формулирование выводов, результатов, подведение итогов, оформление результатов работы).

Практическая значимость: приобщение школьников и взрослого населения к проблеме утилизации твердых бытовых отходов нашем городе.

Глава 1.Твердые коммунальные отходы как объект изучения.

1.1.Классификация отходов

Твёрдые бытовые отходы (ТКО) – это предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, а также пищевые отходы, которые образуются в процессе жизнедеятельности. К ТКО относится всё то, что остаётся после приготовления пищи, уборки и ремонта жилых помещений, а также различные предметы обихода, пришедшие в негодность [2].

Термин ТБО устаревший – в 2014 году его заменили на более общее понятие твёрдые коммунальные отходы (ТКО), но в быту они до сих пор используются как синонимы. 

К числу коммунальных отходов относятся: пищевые отходы – они остаются во время приготовления еды, а также испорченные продукты; сломанные вещи, включая мебель и бытовую технику; небольшой мусор от косметического или текущего ремонта; различная упаковка: пустые бутылки, коробки от молока и сока, пластиковые ёмкости; старая и порванная одежда, домашний текстиль.

Отходы от капитального ремонта (например, старые полы, бетонная крошка или куски кирпича после демонтажа стен) – строительный мусор, который следует вывозить самостоятельно за отдельную плату. 

ТКО классифицируют по различным признакам: по происхождению – могут быть химическими, минеральными или органическими; по состоянию – твердыми, жидкими, сыпучими и т. п. по классу опасности – отходы делят на классы по влиянию на природу. Например: первый класс – чрезвычайно опасные; второй – высокоопасные. Все виды отходов, включая ТКО, включены в федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) [2].

Экологическое состояние окружающей среды значительно ухудшается тем, что вместе с пищевыми отходами, бумагой, стеклянной, полимерной, и металлической тарой, выбрасываются разбитые ртутьсодержащие люминесцентные лампы и термометры, лекарства с просроченным сроком годности, тара с остатками лаков,  красок, ядохимикатов и т.п. Все это под видом обычных малоопасных бытовых отходов вывозится на свалки, которые обычно устраивают в оврагах, выработанных карьерах, и прочих неприспособленных для этого местах, что совершенно недопустимо с эколого-гигиенической точки зрения.

При скоплениях свалочного газа формируются пожаро - и взрывоопасные условия как на самих полигонах ТКО, так и в расположенных вблизи них зданиях и сооружениях. При самовозгораниях ТКО образуются токсичные вещества, в том числе, диоксиды [2].  

Известно много случаев отравлений при техобслуживании заглубленных инженерных коммуникаций неподалеку от полигонов ТКО, в том числе, с летальными исходами. Так же, свалочный газ оказывает губительное воздействие на растительность. Помимо этого, полигоны ТКО представляют санитарную опасность, так как являются благоприятной средой для жизни патогенной микрофлоры (туберкулез, дизентерия, брюшной тиф и пр.), а так же, паразитической фауны, переносчиков инфекционных заболеваний грызунов и мух.

1.2.Способы утилизации твердых коммунальных отходов

С 1 сентября 2025 года в России вступили в силу новые правила обращения с ТКО, которые вводят обязательный раздельный сбор мусора в регионах, где это установлено местными властями. 

В малых городах России для утилизации твёрдых бытовых отходов (ТКО) используются разные способы: захоронение, компостирование, переработка и раздельный сбор [3].

При захоронениимусор размещают на полигонах. На полигоны принимают мусор, который не подлежит дополнительной переработке, поэтому отходы размещаются на длительное хранение, где они разлагаются естественным путём, но, следует отметить, что существуют недостатки захоронения. Они состоят в том, что для увеличивающихся площадей полигонов для мусора становится сложнее находить новые территории, а токсичные вещества, которые попадают в почву, грунтовые воды и атмосферу, загрязняют окружающую среду.

Исходя из сказанного, следует отметить, что захоронение не является безопасным способом утилизации твердых бытовых отходов.

Вторым способом может быть компостирование, при этом компостируют органические отходы. При компостировании основным недостатком является необходимость сортировки отходов, длительный период созревания, неприятный запах, поэтому этот способ утилизации также не может быть в числе эффективных способов.

Более эффективным способом является – переработка. Отходы разделяют по фракциям на мусоросортировочных комплексах.

На переработку направляют: металл, стекло, некоторые виды полимеров, тканные и вязаные изделия, бумагу, резину, а поскольку определённая часть ТКО не может быть переработана из-за особенностей структуры или исходного материала, её целесообразно перевозить на спецзаводы для сжигания и выработки тепловой или электрической энергии [3].  

1.3. Характеристика отдельных типов бытовых отходов, и способ их вторичного использования

Работая с литературой, мы узнали о способах вторичного использования некоторых отходов: пищевые, макулатура, метал, пластик, батарейки.

Пищевые отходы не наносят ущерба окружающей среде, используются для питания различными организмами, но вместе с тем могут оказывать негативное воздействие на человека, поскольку гниющие пищевые отходы являются рассадником микробов. При разложении используются в пищу разными микроорганизмами, образуя перегной. Поэтому пищевые отходы используют в качествеудобрений и подкормок растений. Время разложения 1-2 недели. Наименее опасным способом утилизации пищевых отходов является способ компостирования.

Способом компостирования также утилизируются изделия из тканей. Существуют синтетические и натуральные ткани. Синтетические ткани в процессах распада схожи с изделиями из пластика. Натуральные ткани, разлагаясь, сами по себе ущерба природе не наносят [4].

Время разложения: 2 – 3 года.

Другим бытовым отходом является макулатура. Сюда относятся изделия из бумаги, иногда пропитанные воском и покрытые различными красками. Сама бумага ущерба природе не наносит. Однако краска, которой она покрыта, может выделять ядовитый газ. Выделяющиеся при разложении краски вредные вещества могут нанести вред человеку. При разложении используются в пищу разными микроорганизмами, образуя перегной.

Время разложения: 2-3года. Макулатура используется для вторичной переработки и получения упаковочной, туалетной и т. П. бумаги. Наименее опасным способом утилизации также является – способ компостирования.

А вот железо, чугун ядовиты для многих организмов, куски металлов травмируют животных – этим и обусловлен вред, наносимый природе. Скорость разложения: на земле – 10-20 лет, в пресной воде – 3-5 лет, в солёной воде – 1-2 года. Способом вторичного использования может быть – переплавка. Наименее опасным способом утилизации является вывоз на свалку или захоронение [5].

Следующий вредный отход – пластик. Он наносит большой ущерб природе: когда изделия из пластика попадают на свалку. При его разложении токсичные продукты поступают в окружающую среду, отравляя почвы, грунтовые воды и воздух. Он не является биоразлагаемым, так как не существует бактерий, которые бы им питались. Срок полного распада пластика различен, так полиэтиленовый пакет может разлагаться от 200 до 500 лет, а некоторые виды изделий – до 1000 лет. Поэтому необходимо использовать вторичный способ переработки, чтобы не загрязнять окружающую среду.

Крайне опасными в период своего разложения могут быть – батарейки. Химические элементы, которые входят в состав батареек и обеспечивают их работоспособность, могут нанести непоправимый вред не только окружающей среде, но прежде всего человеку. Поэтому сегодня остро стоит вопрос повсеместной утилизации батареек. [5]

Таким образом, состав мусора имеет разные характеристики и способ вторичного использования.

1.4.Решение проблемы утилизации отходов в нашем городе

Чтобы узнать: как утилизируются твердые бытовые отходы в нашем городе, мы обратились за помощью в администрацию.

В ходе беседы мы узнали, что на территории муниципального образования нашего района региональный оператор АО «Спецавтохозяйство» заключил договор на выполнение работ по сбору и транспортированию твердых коммунальных отходов с ОО «Ком Услуги». По договору на территории района организован мешочный сбор.

В настоящее время на территории нашего района эксплуатируется один полигон ТКО, включенный в государственный реестр объектов размещения отходов. Данный объект передан в областную собственность и находится на обслуживании ГУП «Экология».

В перспективе ведется подготовка сметного расчета для строительства новых контейнерных площадок для ТКО нашего городского поселения. Всего на наш район необходимо 490 контейнеров, из них на городское поселение – 170. Кроме того, мы выяснили, что в соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов, отходы № 242, обрезки древесной и кустарниковой растительности и не относятся к ТКО.

В соответствии с правилами благоустройства поселений на территории нашего района проводятся работа по обрезке деревьев и удалению древесной и кустарниковой растительности, создающих угрозу безопасности дорожного движения, а также создающих угрозу жизнедеятельности населения.

Для решения данной проблемы приобретена рубильная машина, которая предназначена для проведения работ по переработке и утилизации древесно-кустарниковой растительности. Конструкция машины позволяет эксплуатировать её в условиях бездорожья круглогодично.

Вопрос организации стихийных несанкционированных свалок на сегодняшний день продолжает оставаться одним из самых проблемных. Прежде всего, вызывает затруднение сама фиксация нарушения.

Глава 2. Твердые коммунальные отходы как объект исследований

2.1. Социологический опрос среди населения нашего города

Соцопрос проводился в январе 2026 года. В соцопросе участвовало 50 респондентов разных возрастных и социальных категорий. Прохожим было предложено ответить на 5 вопросов с вариантами ответов.

Вопрос 1.В чем именно по Вашему мнению заключается проблема

утилизации твердых бытовых отходов?

П

Диаграмма 1. Результаты ответов на 1 вопрос

олученные результаты мы представили на диаграмме 1.

Анализ результатов показал, что ответов «ни в чем, меня все устраивает» было – 8 %, «Отсутствие или малое количество контейнеров для вывоза мусора» – 58 %, «в городе слабо производится раздельный сбор и вывоз мусора» – 34 %.

Анализ полученных результатов позволил нам сделать вывод, что большинство жителей города считают, что проблема заключается в недостатке контейнеров для сбора мусора и его раздельном способе сбора.

Вопрос 2.Сортируете ли Вы мусор для раздельного сбора?

Полученные результаты мы представили на диаграмме 2.

П

Диаграмма 2. Результаты ответов на 2 вопрос

олученные результаты мы представили на диаграмме 2.

Анализ полученных результатов показал, что ответов «да» было – 20 %, ответов «нет» – 80 %.

Анализ полученных результатов позволил нам сделать вывод, что большинство жителей города не сортируют мусор.

Вопрос 3. Волнует ли Вас проблема раздельного сбора мусора в нашем городе?

П

Диаграмма 3. Результаты ответов на 3 вопрос

олученные результаты мы представили на диаграмме 3.

Анализ полученных результатов показал, что ответов «да волнует» было – 94 %, «отношусь равнодушно» – 4 %, «нет» – 2%.

Анализ полученных результатов позволил нам сделать вывод, что большинство жителей города волнует проблема раздельного сбора мусора в нашем городе.

Вопрос 4. Как вы оцениваете экологическую ситуацию в городе?

П

Диаграмма 4. Результаты ответов на 4 вопрос

олученные результаты мы представили на диаграмме 4.

Анализ полученных результатов показал, что ответов «удовлетворительная» было – 4 %, «напряженная» – 68 %, «критическая» – 28 %.Анализ полученных результатов позволил нам сделать вывод, что большинство жителей оценивают экологическую ситуацию в городе – напряженной.

Вопрос 5. Как вы считаете, лично Вы можете повлиять на решение экологических проблем вашего района?

П

Диаграмма 5. Результаты ответов на 5 вопрос

олученные результаты мы представили на диаграмме 5.

Анализ полученных результатов показал, что ответов «да» было – 24 %, «нет» – 24 %, «затрудняюсь ответить» – 52 %.

Анализ результатов позволил нам сделать вывод, что большинство жителей затрудняются ответить, низко оценивают свою социальную активность.

Таким образом, следует отметить, что люди знают о существующей сегодня проблеме утилизации мусора и понимают ее опасность для экологии, но проявляют низкую социальную активность. Многие считают, что положение со стихийными свалками в нашем городе немного улучшилось, но еще есть над чем работать.

2.2.Исследование количественного состава мусора в мусорном ведре

Продолжением нашей работы стало исследование количественного состава мусорной корзины среднестатистической семьи из четырех человек.

Цель: изучить количественный состав мусора в моей семье за неделю.

В течение недели проводились наблюдения за тем, какие отходы, и в каком количестве попадают в наше мусорное ведро, а точнее в 3 ведра.

Анализ показал, что: на первом месте по количеству оказался пластик; на втором – пищевые отходы; на третьем – бумага и картон.

Анализ полученных результатов исследований позволил нам сделать вывод, что в мусорном ведре, в основном находился – пластик.

В результате наблюдений за количеством мусора за неделю, было установлено, что собирается одно ведро 10 л мусора с пищевыми отходами; второе ведро 5 л – с бумагой и картоном; весь остальной мусор – ведро 10 л.

Затем мы подсчитали количество мусора, выбрасываемого за месяц и за год. Полученные результаты нас ошеломили. Получается, что за неделю наша семья собирает – 25 л, за месяц около 100 л, а за год –1200 л. И это только наша семья. Далее мы подсчитали: какое количество мусора наша семья выбрасывает для вывоза ТКО по графику. После математических подсчетов это число составило – 500 л (41%), что меньше общего количества мусора, который мы выбрасываем за год.

С учетом анализа полученных результатов исследований, мы пришли к выводу, что необходимо по возможности использовать приемлемые способы утилизации твердых коммунальных отходов каждой семьей.

2.3 Исследование физико-химических свойств отдельных видов ТКО

опытно-экспериментальным путем

В ходе эксперимента мы соблюдали все необходимые правила техники безопасности и использовали методику авторов Пугал Н..А., Евстигнеева В.Е. [2]

2.3.1.Эксперимент 1.Выявление способа утилизации скоплений полиэтилена

путем сжигания

Целью нашей работы стало выяснить способ утилизации полиэтилена.

Оборудование: ножницы, пинцет, посуда, спиртовка и спички.

Реактивы и материалы: раствор гидроксида натрия (20%), раствор соляной кислоты (1:3), вода, прозрачный полиэтиленовый пакет, кусочек полиэтилена, лист бумаги, дневник наблюдений.

Объект исследования: бумага, полиэтиленовая пленка.

Методика проведения эксперимента

При проведении эксперимента были взяты два объекта: исследуемый объект – полиэтилен и контрольный объект – бумага. В ходе проведения эксперимента сначала мы подожгли бумагу. Далее мы внесли пинцетом кусочек полиэтиленовой пленки размером 1см х 1 см в пламя горелки и обратили внимание на запах рис.1.

Затем выяснили, что выделяется при горении полиэтилена по уравнению реакции и выделяемого при этом запаха: (CH2-СН2-) + 3O2 = 2CO2 + 2H2O +Q.

Анализ результатов показал, чтобумага воспламенилась сразу и сгорела, выделился дым и остался пепел. Горение полиэтилена отличалось: сначала он быстро размягчился, затем тлел и далее начинал «капать расплавленным материалом». Горел без пламени, без копоти, но при этом выделялся едкий, неприятный запах.

На основании анализа полученных результатов мы сделали вывод, что при сгорании полиэтилена происходит скопление углекислого газа и выделяется резкий запах, поэтому такой способ утилизации очень вреден для окружающей среды.

2.3.2 Эксперимент 2.Выявление устойчивости полиэтилена при воздействии на кислоты и щелочи

Далее, мы провели реакцию воздействия химических веществ на бумагу и полиэтилен. Для этой реакции мы взяли стаканы, кислоту (соляную) и щёлочь (гидроксид натрия), ножницы. Приготовили растворы. Затем отрезали кусочки от полиэтиленового пакета и бумаги, опустили их в стаканы и оставили на сутки.

Анализ полученных результатов показал, что опущенная в кислоту и щелочь бумага пожелтела и стала разлагаться, а полиэтиленовая пленка на следующий день сохранила обычный вид и прочность, никаких видимых изменений не произошло.

На основании анализа полученных результатов мы сделали вывод, что полиэтилен устойчив к кислоте и щелочи.

2.3.3 Эксперимент 3. Выявление состояния полиэтилена при его помещении в

почву

В ходе проведения эксперимента мы положили кусочки полиэтилена и бумаги в почву и затем через месяц проверили внешний вид и прочность кусочков.

Анализ полученных результатов показал, что через месяц бумаги почти не осталось, а с полиэтиленовым кусочком ничего не произошло, потому что для разложения полиэтилена требуется гораздо больше времени.

На основании анализа полученных результатов мы сделали вывод, что этот способ утилизации путем закапывания в почву эффективен для бумаги, а для полиэтилена – нет.Поэтому мусор, выброшенный в окружающую среду из полиэтилена, загрязняет ее.

Таким образом, в ходе полученных нами результатов доказано, что полиэтилен обладает высокой прочностью, длительно не разлагается в земле, при сгорании выделяет вредные вещества, которые губительно влияют на окружающую среду, поэтому эффективным способом его утилизации является – вторичная переработка, которая требует раздельного сбора мусора.

2.4. Просветительная и практическая работа со школьниками по ответственному отношению к утилизации отходов

Конечно, для того чтобы использовать эффективный метод сбора и утилизации твердых бытовых отходов, необходимо создать условия, а это требует времени и дополнительных затрат средств. Все эти вопросы мы решить не можем, но в ходе работы над проектом, мы провели практическую работу, направленную на приобретение учащимися знаний и умений по данной проблеме. Для этого нами были проведены экологические уроки во всех классах начальной школы, охватив при этом 97 человек.

На экологическом уроке учащиеся узнали, как быстро загрязняется наша планета и как ее можно предотвратить. В практической части экологических уроков ребята принимали участие в интерактивной игре Экологический светофор», «Кто лучший сортировщик?».

В практической части урока ребятам было предложено использовать контейнеры для разных видов мусора в три цвета.

Просветительная и практическая работа с учащимися начальной школы

Совместно с ребятами принято решение в школе организовать раздельный сбор мусора и использовать для вторичной переработки, а именно бумагу для сдачи макулатуры и сбор батареек для участия в акциях.. Совместно с учащимися 4-х классов разработаны профилактические мероприятия по охране окружающей среды.

Все учащиеся школы принимают участие в акциях по сбору макулатуры, батареек, крышечек.

Таким образом, в ходе реализациипросветительной и практической работы со школьниками по ответственному отношению к утилизации отходов нами выполнена большая работа, которая позволила ученикам приобрести новые знания и умения, а также собрать макулатуру для вторичной переработки и батарейки для специальной утилизации.

Следует отметить, что в сборе макулатуры принимали активное участие взрослые люди: учителя, родители наших учеников.

В ходе выполнения работы гипотеза: утилизация твердых бытовых отходов в нашем городе является неэффективной – подтвердилась на основании анализа изученной научной литературы и результатов проведенных исследований, что является утверждение достижения поставленной цели.

Перспективы на будущее:

• продолжить просветительную и практическую работу с учениками по ответственному отношению к утилизации отходов в 5-7 классах;

• провести мониторинг по утилизации твердых бытовых отходов в нашем городе.

3аключение

Основываясь на наших общих наблюдениях, проведенных исследованиях и экспериментах, мы пришли к следующим выводам:

1. На основе теоретической части работы проведена комплексная исследовательская работа по способам утилизации твердых бытовых отходов в нашем городе, проанализированы полученные результаты, сделаны выводы и предложены пути решения проблемы.

2. Выявлен наиболее эффективный способ утилизации полиэтилена – экспериментальным путем и необходимость раздельного сбора мусора, и его отсутствие в нашем городе.

3. В ходе работы отмечено, что в нашем городе отсутствует раздельный способ мусора, а, следовательно, используется неэффективный способ утилизации, что подтверждает высказанную нами нашу гипотезу.

4. В ходе выполнения работы были решены все задачи и цель достигнута.

В заключении хочется сказать, что ответственное отношение к утилизации твердых бытовых отходов это проблема каждого из нас, и каждый из нас может многое для этого сделать, главное при этом – желание что-то делать. Есть уверенность в том, что если каждый из нас осознанно подойдет к решению этой проблемы и проявит свою социальную активность, проблема будет решена. Это укажет тот путь к тому, как экологически грамотно избавиться от бесчисленного количества мусора, который существенным образом влияет на состояние окружающей среды. Из-за беспечности на нашей Земле скоро трудно будет отыскать чистый уголок, поэтому необходимо понимать: или мы победим мусор, или мусор победит нас!

Я считаю, что каждый человек может подойти к решению этой проблемы по-своему, но обязательно экологически безопасному для окружающей среды.

Список литературы

1. Статья. Проблема мусора в России и в мире. Как решить проблему мусора. [Электронный ресурс]https://musor.moscow/blog/problema-musora/?ysclid=mknioqkcrg756757087

2. Статья. Что такое ТБО и в чем отличие от ТКО [Электронный ресурс]https://realty.rbc.ru/news/658ddbc29a7947169caf62d1?ysclid=mkn3250nst634887021

3. Проблемы утилизации бытовых отходов. [Электронный ресурс]https://studbooks.net/912593/ekologiya/folga

4. Статья. Переработка бытовых отходов [Электронный ресурс]https://www.sportmaster.ru/media/articles/pererabotka-bytovyh- othodov/?utm_referrer=https://ya.ru/

5. Статья Жизнь после бака: как сейчас выглядит система утилизации отходов.[Электронный ресурс]https://trends.rbc.ru/trends/green/cmrm/60ad10399a794783c51ea200?ysclid=mknj97c6hq617321438