VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Утилизация мусора
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Цель работы.
Проследить путь утилизации бытовых отходов, выявить причины загрязнения окружающей среды
Если наше поколение не сделает
невозможного, нас ожидает немыслимое. о Петра Келли.
1. Теоритическая часть
1.1. Актуальность проблемы
Приходит весна, снег тает, и как никогда актуальна экологическая проблема утилизации бытовых отходов. Наше настоящее – это огромные мусорные свалки вокруг городов, плохая экологическая обстановка, загрязнённые территории. Актуальность данной темы заключается в том, что проблемы, связанные со сбором и утилизацией отходов производства и потребления характерны практически для всех городов мира. Одной из основных экологических проблем является удаление и обезвреживание твердых бытовых отходов.
Несвоевременное и неправильное удаление и обезвреживание отходов может приводить к серьезному загрязнению окружающей среды и обострению санитарно – эпидемиологической обстановки, то есть являются серьёзной опасностью для здоровья населения.
Например, недалеко от нашего поселения Зверосовхоз находится Полигон "Царёво" или по другому - Царёвская свалка. Существует она с 1985 года – самая старая и самая большая в МО. Мусор на полигон свозился и с нашего небольшого поселка тоже, в котором находятся целых 4 пункта сбора мусора. Большинство жителей села Царевское и близ лежащие поселения жалуются на тяжёлые удушающие запахи. В ближайшие годы власти собираются построить на месте свалки мусороперерабатывающий завод. Тем не менее, жители поселения выступают категорически против – боятся, что ситуация с отходами может стать еще хуже и, если начать рекультивацию свалки, задохнутся не только ближайшие села, но и города.
Мнение Научного руководителя Института водных проблем РАН (ИВП РАН), члена-корреспондента РАН Виктора Данилова-Данильяна о мусороперерабатывающих заводах:
«Планы строительства мусоросжигательных заводов в России — это позапрошлый век, перевод грязи из наземного состояния в атмосферное. И ещё неизвестно, что хуже. Вопрос циклирования, является наиболее альтернативным способом решения проблемы глобального образования ТКО, то есть вторичной переработки. Но этот вопрос встает в повестку дня уже 25 лет. Встает, встает и никак не встанет».
На любом, даже правильно организованном месте сбора мусорных отходов, мусор представляет собой источник ряда опасностей:
1) Болезнетворные бактерии могут стать причиной инфекций и целых эпидемий;
2) Проблема свалок – питательная среда для вредных насекомых и грызунов;
3 Жидкие продукты разложения – фильтраты, попадают в почву и подземные воды, вызывая сильное загрязнение;
4) Разложение мусора на Земле приводит к образованию взрывоопасного газа метана
5) Сжигание на свалках приводит к гигантским объемам выбросов ядовитых веществ в атмосферу.
1.2.Классификация отходов
Вcе oтхoды пoдpазделяютcя на пять клаccoв oпаcнocти пo вoздейcтвию на окpужающую cpеду.
I Клаcc oпаcнocти - Чpезвычайнo oпаcные.
Степень вpеднoгo вoздейcтвия oпаcных oтхoдoв на ОПС - ОЧЕНЬ ВЫСОКАЯ. Кpитеpии oтнеcения oпаcных oтхoдoв к клаccу oпаcнocти для ОПС - экoлoгичеcкая cиcтема неoбpатимo наpушена. Пеpиoд вoccтанoвления oтcутcтвует.
II Клаcc oпаcнocти - Выcoкo oпаcные
Степень вpеднoгo вoздейcтвия oпаcных oтхoдoв на ОПС - ВЫСОКАЯ. Кpитеpии oтнеcения oпаcных oтхoдoв к клаccу oпаcнocти для ОПС - экoлoгичеcкая cиcтема cильнo наpушена. Пеpиoд вoccтанoвления не менее 30 лет пocле пoлнoгo уcтpанения иcтoчника вpеднoгo вoздейcтвия.
III Клаcc oпаcнocти - Умеpеннo oпаcные
Степень вpеднoгo вoздейcтвия oпаcных oтхoдoв на ОПС - СРЕДНЯЯ. Кpитеpии oтнеcения oпаcных oтхoдoв к клаccу oпаcнocти для ОПС - экoлoгичеcкая cиcтема наpушена. Пеpиoд вoccтанoвления не менее 10 лет пocле cнижения вpеднoгo вoздейcтвия oт cущеcтвующегo иcтoчника.
IV Клаcc oпаcнocти - Малooпаcные
Степень вpеднoгo вoздейcтвия oпаcных oтхoдoв на ОПС - НИЗКАЯ
Кpитеpии oтнеcения oпаcных oтхoдoв к клаccу oпаcнocти для ОПС - Экoлoгичеcкая cиcтема наpушена. Пеpиoд cамoвoccтанoвления не менее 3-х лет.
V Клаcc oпаcнocти - Пpактичеcки неoпаcные
Степень вpеднoгo вoздейcтвия oпаcных oтхoдoв на ОПС - ОЧЕНЬ НИЗКАЯ. Кpитеpии oтнеcения oпаcных oтхoдoв к клаccу oпаcнocти для ОПС - экoлoгичеcкая cиcтема пpактичеcки не наpушена. Наибoлее oпаcные oтхoды coдеpжат coединения беpиллия, кадмия, ванадия, кoбальта, никеля, хpoма, cвинца, pтути, металлoopганичеcкие coединения.
Помимо классов опасности отходы разделяются по следующим типам:
1.Пpoмышленные oтхoды
К пpoмышленным oтхoдам oтнocятcя пpoдукты, матеpиалы, изделия и вещеcтва, oбpазующиеcя в pезультате пpoизвoдcтвеннoй деятельнocти челoвека, oказывающие негативнoе влияние на oкpужающую cpеду, втopичнoе иcпoльзoвание кoтopых на даннoм пpедпpиятии неpентабельнo. Чаcтo бoльшoе кoличеcтвo oтхoдoв являетcя пoказателем неcoвеpшенcтва кoнкpетнoй технoлoгии пpoизвoдcтва.
2.Стpoительные oтхoды
Этo в ocнoвнoм такие oтхoды, которые oбpазуются в pезультате различных pекoнcтpукций, pазбopок старых зданий и cтpoительcтва новых домов и coopужений. К ним oтнocятcя твеpдые минеpальные oтхoды (кеpамзит, кеpамика, аcбoцемент, гипc, oтхoды бетoна), дpевеcина и дpугие матеpиалы, пpименяющиеcя в cтpoительcтве.
Строительные oтхoды пpиpавниваютcя к пятому клаccу oпаcнocти.
3.Спецотходы
В спецотходы идут: батарейки; остатки красок, лаков, клеев; остатки косметики (тени для век, лак для ногтей, жидкость для снятия лака); неиспользованные или просроченные медикаменты; остатки бытовой химии (средства для чистки, дезодоранты, пятновыводители, аэрозоли, средства по уходу за мебелью и др.); ртутные термометры; автокосметика.
4.Твеpдые бытoвые oтхoды (ТБО)
Вывоз бытoвые oтхoдов, которые coпpoвoждают челoвечеcтвo на вcем пути егo pазвития сложная и трудоёмкая задача. Однакo, в пocледние деcятилетия пpoблема вывоза ТБО, ocoбеннo в кpупных гopoдах, пpиoбpела ocoбую ocтpoту и требует незамедлительных мер по её решению.
Отхoды coдеpжат pеcуpcы как энеpгию, так и матеpиалы, кoтopые мoжнo утилизиpoвать в пpoцеccе pециpкуляции. Бoльшoй oпыт в этoй oблаcти накoплен у наших ближайших cocедей - в Финляндии. Рециpкуляция матеpиалoв пoдpазумевает иcпoльзoвание этих матеpиалoв пpи нoвoм пpoизвoдcтве тoваpoв. Пpи этoм также cбеpегаетcя энеpгия, кoтopая была бы неoбхoдима для пpoизвoдcтва еще не бывших в упoтpеблении матеpиалoв. Оpганичеcкие oтхoды c бoльшим coдеpжанием энеpгии мoгут быть иcпoльзoваны для пoлучения энеpгии. Вo мнoгих cтpанах из таких oтхoдoв дoбывают газ, кoтopый иcпoльзуют для oтoпления или пеpеpабатывают в электpoэнеpгию. Еcли oтхoды не pазмещаютcя на cвалках, а иcпoльзуютcя для замены иcкoпаемoгo тoплива, тo выбpoc паpникoвых газoв в дальнейшем coкpащаетcя.
1.3. Почему увеличивается объём мусора?
Можно назвать несколько причин увеличения количества мусора в мире:
рост производства товаров массового потребления одноразового использования;
создание синтетических материалов (пластмасс, синтетических волокон и др.), которые не существуют в природе. Из них производится огромное количество различных товаров, в том числе - предметов разового пользования. В результате огромные количества использованных синтетических материалов попадают на свалки. В отличие от природных веществ, эти материалы разлагаются очень медленно (например, бумажный пакет разлагается в срок до 10 лет, а полиэтиленовый - 200 лет). Дело в том, что для современных микроорганизмов "синтетическая пища" непривычна, они не справляются с разложением синтетики;
увеличение количества упаковки;
"потребительский подход к жизни", когда человек берет у природы все больше и больше для того, чтобы жить все более комфортно, ни в чем себе не отказывая. Все, что мешает, выбрасывается. Такой образ жизни преобладает в экономически развитых странах, где проживает только 1/3 всего населения, а потребляют они более 80% мировых ресурсов и производят львиную долю отходов. В этих странах количество отходов на одного человека постоянно растет;
увеличение численности населения вызывает производство все большего и большего количества товаров потребления, а значит и отходов.
1.4. Способы утилизации мусора.
Ранее мы уже касались этой темы, но давайте теперь рассмотрим ее поподробнее и выявим все плюсы и минусы той или иной системы утилизации мусора.
Захоронение отходов на полигонах
Полигоны служат для сбора и переработки мусора природным путем. На многих из них практикуется очень простая и понятная система утилизации: как только соберется определенный объем мусора, его закапывают. Мало того, что этот метод устаревший, он является бомбой замедленного действия, ведь есть такие материалы, которые не разлагаются десятилетиями.
Немногие полигоны, которые имеют в своем распоряжении цеха по сортировке мусора, работают следующим образом: приезжающие машины регистрируют на пункте пропуска. Там же измеряется объем кузова, чтобы определить стоимость утилизации; измеряется уровень радиации. Если он превышает допустимые нормы, машину не пропускают. От пропускного пункта машина направляется в цех сортировки мусора. Сортировка происходит вручную: машина подает мусор на транспортировочную ленту, а работники оттуда выбирают бутылки, бумагу и т.д. Отсортированные материалы складывают в контейнеры без дна, из которых мусор попадает сразу в клетку и под пресс. Когда процесс окончен, оставшиеся отходы (не вошедшие ни в одну из категорий) также спрессовывают и отвозят непосредственно на свалку.
Плюсы
быстро
дешево
Минусы
катастрофический вред , наносящийся всему живому на планете. Убийство всех полезных микроэлементов в почве.
Радиация от неразлагающихся предметов разносится на многие километры.
Длительность перегниения мусора .
Компостирование.
Сегодня известен способ компостирования даже не отсортированного потока бытовых отходов. Из мусора вполне реально получить компост, который впоследствии мог бы использоваться в сельском хозяйстве. В СССР было построено множество заводов, но прекратили они функционировать из-за большого количества тяжелых металлов в мусоре. Сегодня технологии компостирования в России сводятся к сбраживанию не отсортированного мусора в биореакторах. Полученный продукт нельзя использовать в сельском хозяйстве, поэтому он находит применение тут же, на свалках — им покрывают отходы.
Плюсы
просто
малозатратно
удобрения
Минусы
невозможность разложения тяжелых металлов
Сжигание ТБО
Сжигание ТБО Этот метод утилизации считается эффективным при условии, что завод оснащен высокотехнологичным оборудованием. Из отходов вначале удаляют металлы, аккумуляторы, а также пластик.
Плюсы
меньше неприятных запахов;
уменьшается количество вредных бактерий, выбросов;
полученная масса не привлекает грызунов и птиц;
есть возможность при сжигании получать энергию (тепловую и электрическую).
Минусы
дорогостоящее строительство и эксплуатация мусоросжигательных заводов;
строительство занимает не менее 5 лет;
при сжигании отходов в атмосферу попадают вредные вещества;
зола от мусоросжигания токсична и не может храниться на обычных свалках. Для этого нужны специальные хранилища.
Высокотехнологичное , дорогостоящее оборудование , за которым нужно постоянно следить.
Выброс в атмосферу вредных веществ диоксинов ( крайне устойчивые органические загрязнители природы , опасны не только для природы , но и для человека. Главный удар они наносят по репродуктивным функциям человека).
Рециклинг (вторичноеиспользование, утилизация).
Рециклинг - это переработка полезного мусора и отходов производства для их вторичного использования или возврата в производственный оборот. Рециклинг также является важным условием рационального природопользования, так как уменьшает количество сырья, необходимого для производства – его частично или полностью заменяет переработанный мусор.
Рециклинг и утилизация отходов включают в себя:
повторное применение отходов;
изготовление из этого сырья новых предметов;
расщепление отходов для выделения полезных компонентов и уничтожение прочих остатков мусора;
получение энергии за счет сжигания мусора.
2. Практическая часть .
2.1. Задачи практической части.
1) проанализировать количество бытовых отходов и их состав семьи.
2) ответить на вопрос : как лучше всего утилизировать бытовой мусор ?
2.2. Ход работы.
Мы решили узнать, сколько и какой мусор выбрасывают наши семьи за разные периоды времени. В ходе проведенного эксперимента мы изучили качественные и количественные характеристики бытовых отходов, производимых нашими семьями за неделю, за месяц.
Количество мусора
Отходы состоят из нескольких компонентов. Количественный состав определяется некоторыми особенностями. Изучение бытового мусора позволило выделить пять основных компонентов. Приведем усредненное соотношение фракций в мусорных баках в процентах:
Продукты питания – 40%. Включают выброшенную еду из жилых помещений, предприятий общественного питания, дошкольных, школьных образовательных учреждений, торговых центров.
Бумага, картон, подлежащие переработке – 20%. Выбрасываются офисными организациями, бизнес центрами, административными зданиями. Переработка макулатуры помогает сохранять ценную древесину.
Полимеры – 28%. Обширная группа. Преобладают: пластиковые бутылки, полиэтиленовые пакеты, пластмассовые емкости, элементы бытовых электроприборов.
Стеклотара, стеклобой – 7%. Переработанное стекло востребовано в строительных организациях.
Металлолом – 3%. Цветные, черные, драгоценные металлы перерабатываются с использованием разных технологий.
Прочее – 2%.
неразлагаемые вредные фракции:
пластика, пластмассовых изделий;
стеклянных банок, бутылок;
резиновых, каучуковых изделий;
отработанных ртутьсодержащих изделий: градусников, ламп.
Где будет актуально утилизировать бытовой мусор, полученный в ходе эксперимента ?
1) Продукты питания.
Как утилизировать?
Переработка и компост;
Сдать мусор в местный центр переработки отходов;
Руководствуйтесь местными правилами утилизации пищевых отходов.
2) Бумага, картон.
Они на 99 % не попадают в окружающий мир в виде мусора. Любая производственная линия оснащена аппаратурой для сбора и вторичной переработки отходов сырья непосредственно на предприятии, то есть в данном случае это обычный «круговорот сырья в природе».
В результате переработки макулатуры можно получить чистейшую, белую бумагу и новые строительные материалы.
3) Полимеры.
Вторичное использование полимеров — отрасль промышленности, развитая в нашей стране крайне плохо. Традиционным и самым распространенным для России способом утилизации полимерного мусора является его захоронение и складирование на свалках.
Наиболее лучшие способы утилизации полимеров:
Пиролиз. Процесс разложения полимерных соединений осуществляется в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. Пиролиз полимерных материалов обеспечивает получение топлива и сырья для разных сфер производства.
Вторичная переработка полимеров. Наиболее современный и рациональный способ, реализуемый в ряде развитых государств. Технология и переработка полимерных отходов подразумевает применение разных способов.
Куда сдать на переработку?
Прием полимеров осуществляется в специальных пунктах, которые есть во всех крупных городах. Также чтобы сдать пластиковые отходы, можно напрямую обратиться в специализированные компании .
4) Стеклотара, стеклобой.
Переработка стекла – важная отрасль в утилизации отходов, необходимая для защиты окружающей среды и сбережения природных ресурсов. Однако в России данная сфера развита плохо и большее количество стекла не перерабатывается.
Как утилизируют стекло?
Утилизация и переработка стеклобоя – поэтапный процесс, состоящий из следующих основных стадий:
осуществление сбора отходов из стекла;
перевозка собранных отходов на завод по переработке стекла;
сепарация, очистка от разных примесей, промывка отходов;
измельчение стекла на специальном оборудовании, размол мелких кусков в порошок;
упаковка произведенного стеклянного порошка с целью последующего использования.
5) Этапы утилизации металлов следующие.
Закупка. Прием ведется от физических и юридических лиц. Для удобства клиентов компания предлагает услугу вывоза.
Радиационный контроль. Включает сортировку по уровню радиации. Объекты с повышенным значением передают на захоронение.
Проверка. Оставшиеся объекты исследуют на предмет пожароопасных и взрывчатых веществ.
Сортировка. Утилизацию металлолома проводят на разных предприятиях. В общей массе выделяют черные, цветные, драгоценные металлы.
Подготовка к перевозке. Металлом сортируют по размерам и прессовке, чтобы снизить расходы на транспортировку.
Вывоз на специализированные предприятия.
Вывоз и утилизация металлолома имеют большое значение для экологии и экономики. В том числе снижается нагрузка на месторождения, сокращаются расходы на добычу, а также распространение плохого металла, который уже нельзя использовать вторично.
Вывод :
Анализируя содержимое мусорного ведра, мы подсчитали, что количество мусора можно уменьшить примерно на 50% за счет рационального использования приобретаемых товаров.
Мы определили, что чаще всего выбрасывается бумага и различные пластиковые упаковки. Больше отходов дома образуется за выходные и праздничные дни, когда вся семья дома. Были выявлены ядовитые отходы из мусора наших домов. Электрические батарейки составляют часть нашей жизни: они заставляют двигаться игрушки, благодаря ним функционируют часы, радиоприёмники, фотоаппараты и т.д. Но они, несомненно, представляют угрозу нашему здоровью и окружающей среде. В них содержатся тяжёлые металлы. Мы видим, что в мусорной корзине больше всего бумаги: старые газеты, ученические тетради, журналы, обои. Практически одинаковое количество мусора по весу из пластмассы: пластиковая тара, старые игрушки, емкости для жидкости, полиэтиленовые мешки и стекла.
Таким образом, мы доказали, что наилучшим решением утилизировать мусор является- рециклинг.
3. Заключение
Чтобы мусора на нашей планете было меньше, нужно изначально прививать детям любовь и бережное отношения к месту, где ты живешь.
Поэтому, для того чтобы наглядно показать проблему утилизации мусора , мы решили провести детям виртуальный подход в Московский художественный музей мусора «МУМУ». Мы показали детям как можно творчески использовать мусор, и как этот мусор может приобрести новую красивую и веселую жизнь , а не выкидываться понятным образом на помойку. После нашего увлекательного похода в музей мусора мы устроили конкурс на лучшее рисунки по теме «Утилизация мусора».
Вот какие чудесные рисунки получились у ребят начальной школы.
4. Список литературы.
Бабанин И.В. Мусорная революция // Твердые бытовые отходы.
2009. № 3. С. 56–60.
В. И. Романов Новый мусор как угроза захламления и отравления планеты, 2017
А. С. Клинков, П. С. Беляев, В. Г. Однолько,М. В. Соколов, П. В. Макеев, И. В. Шашков Учебно-методическое пособие.Утилизация и переработка твёрдых бытовых отходов 2015
Текст научной статьи по специальности Экономика и экономические науки
Ахметова Г.З. "Проблемы совершенствования региональной системы утилизации твёрдых бытовых отходов"
С.С..Юфит Яды вокруг нас. Вызов человечеству 2002
Т.Я. Ашихмина Учебно-методическое пособие.Школьный экологический мониторинг 2000
Интернет ресурсы:
vtorothodi.ru
открытыйурок.рф
files.school-collection.edu.ru
prinas.org
m24.ru
pushkino.tv
sputnik-abkhazia.ru
pikabu.ru
makulaturin.ru
greenologia.ru