VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Макулатура - полезный мусор

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Исаева А.А. 1

---

1ГБОУ гимназия "ОЦ "Гармония"

Погорелова Г.Л. 1

---

1ГБОУ гимназия «ОЦ «Гармония»

Работа в формате PDF

3.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Я живу в городе Отрадном Самарской области. Однажды возвращаясь с занятий домой, посмотрев в подъезде на почтовые ящики, я увидела рекламную продукцию в большом количестве (Фото 1). Меня сразу посетила мысль, а сколько таких ящиков в нашем доме и что люди делают с этой рекламной продукцией?

Тема исследования: Макулатура – полезный мусор.

Цели работы:

1) Улучшить ситуацию с вырубкой лесов и более рациональным расходованием бумаги.

2) Создание бумаги в домашних условиях путём переработки старой бумаги в новую.

3) Привлечь внимание школьников к вторичному производству бумаги.

Для достижения цели были поставлены задачи:

Задачи:

1. Узнать, что такое макулатура и изучить области ее применения.

2. Изучить пользу сбора макулатуры.

3. Самостоятельно изготовить и окрасить бумагу из вторичного сырья. Применить ее в творчестве.

4. Изучить, сколько макулатуры собирает российская семья и сколько деревьев она сможет сохранить от вырубки.

Для решения этих задач я использовала следующие методы исследования:

Методы исследования:

Изучить и проанализировать научную литературу.

Использование компьютера для получения информации.

Выполнение практического задания – изготовление бумаги в домашних условиях.

Изучение, сколько макулатуры собирает российская семья и сколько деревьев она сможет сохранить от вырубки.

Анкетирование одноклассников.

Объект исследования: является ненужная бумага (макулатура).

Предмет исследования: возможность вторичного использования бумаги.

Гипотеза:

Я считаю, что возрождение сборов макулатуры в школах поможет спасению лесов от вырубки, и что изготовление новой бумаги из макулатуры доступно в домашних условиях даже школьнику.

Структура работы состоит из введения, 2 частей, заключения, приложения.

Работа имеет практическое значение, так как может быть использована на

уроках самопознания, при проведении внеклассных мероприятий по данной теме.

I. Теоретическая часть

1.1 Что такое макулатура?

Фото 2. Макулатура.

Макулатура (нем. Makulatur,от лат. macula - пачкаю) – это отслужившие свой срок изделия из бумаги и картона, бумажные отходы полиграфических предприятий и т. д., используемые в качестве вторичного сырья на бумажных фабриках.

В наши дни переработка макулатуры (фото 2) необходима с точки зрения экологии.

Из 1 тонны макулатуры можно изготовить такое же количество продукции, что и из 5-6 кубометров древесины, что приравнивается к нескольким солидным деревьям, росшим несколько десятилетий.

Благодаря вторичной переработке бумаги и картона, можно получать продукцию, не уступающую по качеству той, что изготавливается непосредственно из целлюлозы.

Макулатура подразделяется на 3 группы в зависимости от её состава,

цвета, степени загрязнения и качества:

группа А – это макулатура высокого качества

группа Б – среднего качества

группа В – низкого качества

Макулатура группы А

К ней относятся отходы производства белой бумаги, бумаги с чёрно-белой или цветной полосой, упаковочной, электроизоляционной, а также бумажные упаковочные мешки. Группа А в свою очередь имеет 4 подгруппы, по которым производится сортировка принятой макулатуры:

МС-1А Отходы производства белой бумаги (кроме газетной): бумага для печати, писчая, чертежная, рисовальная, основа светочувствительной бумаги и другие виды белой бумаги.

МС-2А Отходы производства всех видов белой бумаги в виде обрезков с линовкой и черно-белой или цветной полосой – бумага для печати, писчая, диаграммная, рисовальная.

МС-3А Отходы производства бумаги из сульфатной небеленой целлюлозы: упаковочной, шпагатной, электроизоляционной, патронной, мешочной, основы абразивной, основы для клеевой ленты, а также перфокарты, бумажный шпагат, отходы производства электроизоляционного картона.

МС-4А Использованные мешки бумажные непрочные (без битумной пропитки, прослойки и армированных слоев)

Макулатура группы Б

Эта группа включает в себя различные виды полиграфической продукции, выполненной на белой бумаге, а также отходы производства картона и гофрокартона. Сырьё группы Б сортируется по трём подгруппам, после чего отправляется на переработку.

МС-5Б Отходы производства и потребления гофрированного картона, бумаги и картона, применяемых в его производстве.

МС-6Б Отходы производства и потребления картона всех видов (кроме электроизоляционного, кровельного и обувного), с черно-белой и цветной печатью.

МС-7Б Использованные книги, журналы, брошюры, проспекты, каталоги, блокноты, тетради, записные книжки, плакаты и другие виды продукции полиграфической промышленности и бумажно-беловых товаров с однокрасочной и цветной печатью, без переплетов, обложек и корешков, изданные на белой бумаге.

Макулатура группы В

Группа включает в себя наиболее популярные виды макулатуры, такие как газеты, ламинированные бумажные пакеты и мешки, а также литые изделия из целлюлозной массы. Сортировка сырья группы В производится по пяти направлениям.

МС-8В Отходы производства и потребления газет и газетной бумаги.

МС-9В Бумажные гильзы, шпули (без стержней и пробок), втулки (без покрытия и пропитки).

МС-10В Литые изделия из бумажной массы.

МС-11В Отходы производства и потребления бумаги и картона с пропиткой и покрытием: влагопрочные, битумированные, ламинированные, а также бумажные мешки, изготовленные из бумаги указанных видов.

МС-13В Отходы производства и потребления различных видов картона, белой и цветной бумаги (кроме черного и коричневого цветов), обложечной, светочувствительной, в том числе запечатанной на аппаратах множительной техники, афишной, обойной шпульной и др.

Практически в каждом большом заведении, офисе и отдельном доме ежедневно выбрасывается большое количество бумаги. Если посчитать цифры по городу, то получается несколько тонн. А это десятки деревьев, сотни кубометров воды, тысячи киловатт электроэнергии. К примеру, переработка одной тонны макулатуры экономит 10 деревьев, 20000 литров воды, 1000 кВт электроэнергии, ионизированный кислород, достаточный для 30 человек (фото 3). И этих цифр можно приводить очень много.

Фото 3.

В тонне мусора, как правило, содержится более 4 килограммов бумаги, 17 килограммов алюминия, 260 килограммов пищевых отходов. Если извлечь из мусора бумагу и пустить ее в оборот, можно спасти от вырубки 5 деревьев и сэкономить 527 киловатт-часов электроэнергии. Но, к сожалению, в России такое обращение со вторсырьем пока не привилось. Из огромного количества отходов на переработку в нашей стране идет около 17 процентов, тогда как во многих европейских странах эта цифра доходит до 80-90 процентов.

Выкидывая в мусор очередную коробку никто, не задумывается о том, что 100 кг макулатуры могут спасти одно или два дерева, ведь 1 тонной использованной бумаги можно заменить 4-5 куб. м древесины. А ведь давно подсчитано, что макулатура занимает около 40% всех твердых бытовых отходов. Учитывая это можно было бы представить себе, насколько были бы меньше свалки бытовых отходов, ведь заводов, которые сортируют и перерабатывают мусор единицы.

1.2 Технология переработки макулатуры.

На перерабатывающем заводе сначала всю макулатуру сортируют на бумагу и картон. Технология переработки макулатуры зависит от перерабатываемого материала и конечного продукта. Обычно на этапе сбора и сортировки крафт-бумага, гофрокартон и упаковочный картон отделяются от бумаги с графикой.

Сырье измельчают, смешивают с водой до получения однородной полужидкой массы, мылом и специальными растворителями из нее вымывают типографскую краску. Затем из массы удаляют проволочные скобки, клей, частицы пластиков, частицы грязи. Потом массу пропускают через два сита: крупноячеистое и мелкоячеистое для того, чтобы даже самые мелкие частички мусора удалить из будущей бумаги. Получившуюся массу обрабатывают специальными обеззараживающими добавками. Жидкую массу высушивают при помощи валиков. В конце из станка выходят рулоны готовой к дальнейшему использованию бумаги.

При вторичной переработке бумаги меньше загрязняется воздух и вода. Туда в меньших количествах выделяются фенольные соединения, диоксиды хлора и другие канцерогенные вещества. Экономятся энергоресурсы. Бюро международной рециркуляции утверждает, что затраты энергии снижаются на 64%.

Несмотря на преимущества переработки макулатуры для окружающей среды, она все же очень энерго- и ресурсозатратна. Более экологичной альтернативой постоянному циклу переработки может стать использование многоразовой бумаги.

1.3 Что нам дает переработка макулатуры?

При переработке макулатуры (фото 4) она получает вторую жизнь. Вот что научились изготавливать из макулатуры у нас и на западе:

Одноразовую посуду

Строительные материалы

Материалы для изоляции

Крафт-пакеты

Техническую бумагу

Картон

Ткани для пошива одежды

Полиграфические изделия

Аксессуары для автомобилей

Папье-маше для творчества

Эковата

Фото 4. Переработка макулатуры.

Многие считают, что из макулатурного сырья можно получить лишь низкокачественную бумажную продукцию вроде туалетной бумаги и оберточной бумаги.

На самом деле лишь в России около 75% макулатуры в результате переработки становится таковой, тогда как за рубежом из макулатуры вырабатывается большое количество продукции довольно высокого качества пригодной к тому же для повторной переработки. Постепенно данные технологии внедряются и в нашей стране, и сейчас макулатура уже используется не только для производства картонно-бумажной упаковочной и полиграфической продукции, но и, например, для производства различных строительных материалов.

Одним из примеров может служить теплоизоляционный материал эковата. Технология её производства заключается в разбивке макулатуры на волокна сухим способом и дополнения смеси специальными добавками – антипиренами (вещества для снижения горючести материала) и антисептиками (обеззараживающие вещества).

Производство эковаты является далеко не единственным примером использования макулатуры для производства строительных материалов. Она используется также для получения волокнистых плит, применяющихся для отделки жилых и производственных помещений. Данный материал в отличие от большинства аналогичных обладает высокой экологичностью. Кроме того, отходы ламинированной бумаги могут использоваться для производства полимерно-бумажных плит, использующихся для облицовки потолков. Также макулатура активно применяется в производстве битумных кровельных материалов.

Традиционно макулатурное сырье используется для изготовления тары и всевозможных смягчающих элементов, использующихся для предотвращения порчи хрупкой продукции при транспортировке. Так, например, большое распространение получили бугорчатые прокладки, использующиеся для транспортировки яиц и именуемые в народе «клетками».

Так как данная продукция продается по довольно невысокой цене, которая даже, несмотря на низкую стоимость сырья и большие объемы закупок, обычно не позволяет окупить производство, на установках для их производства обычно изготавливают и другие аналогичные изделия, использующиеся в качестве прокладок в упаковках для продуктов питания (овощей и фруктов) и цифровой техники и т.п.  Макулатура высокого качества может быть использована, в том числе, для изготовления бумаги для копировальной и печатной техники, а также полиграфической продукции: газет, журналов, книг и т.д. 

Обычно не подлежит переработке:

грязная или мокрая бумага; коробки для пиццы; бумажные стаканчики; фантики; салфетки; туалетная бумага; бумажные полотенца; копирка.

Таким образом, распространенное мнение о том, что из макулатуры изготавливается лишь низкокачественная продукция, является мифом. Неслучайно за рубежом уже давно уделяют пристальное внимание вопросам

сбора и переработки отходов и неплохо на этом зарабатывают.

1.4 Бумага в жизни людей

Оглянувшись вокруг, мы увидим, какое большое количество бумаги и изделий из нее нас окружает. Бумага сопутствует человеку на протяжении всей его жизни. Она напоминает о себе всякий раз, когда обращаешься к документам - паспорту, диплому, справке и т.д., когда берёшь в руки книгу, извлекаешь из почтового ящика газету или журнал. С бумагой связаны многие наши действия.  Она нужна и для делового письма, и для творческой работы, и для бытовых надобностей.

Бумага приходит к нам во всём разнообразии видов и форм, во множестве изделии. Чертёж и график, каталог и карта, справка и товарная упаковка – всё это и многое другое сделано из бумаги. Бумага дает нам широкие возможности для творчества: ее можно складывать, резать, клеить. На ней можно рисовать и печатать.

1.5 Сбор макулатуры

Сбор макулатуры осуществляется специальными приемными пунктами.

Но где их искать? Часто при бумажных фабриках, перерабатывающих заводах осуществляют прием макулатуры. Однако не во всех населенных пунктах есть предприятия целлюлозно-бумажной отрасли. Поэтому существует такое посредническое звено как пункт приема макулатуры (фото 5) (мобильный или стационарный). Такие компании оснащены специальным оборудованием для приема и сортировки, транспортировки сырья. Некоторые предлагают услуги по самовывозу макулатуры, выполняют погрузочные работы.

Фото 5. Пункт приема макулатуры.

Если вы уже решили сдать макулатуру, то помните несколько простых правил, прежде чем транспортировать бумажные отходы на пункты приема:

по возможности пересмотрите бумагу на наличие ценных бумаг (документы, издания, деньги);

чтоб в кипах не присутствовал мусор, то есть инородные тела, не бумажного происхождения;

как можно компактнее сложить макулатуру в кипы, во первых это удобно при транспортировке и в некоторых случаях это влияет на стоимость вторсырья;

если у вас есть возможность спрессовать макулатуру при помощи специального оборудования (гидравлический или механический пресс) – это

так же поспособствует увеличению стоимости вторсырья;

изучите условия приема, обзвоните как можно больше пунктов приема макулатуры и учитывайте такие моменты (место расположения, цена за килограмм, условия доставки, минимальный вес сдаваемого вторсырья);

Многие городские жители уже и позабыли, что такое сдача макулатуры, машинально выбрасывая старые газеты, тетради или книги в мусоропровод, не думая о возможности сдачи их в пункт приема макулатуры. Несмотря на сложности, кризис и низкий спрос, заводы по переработке макулатуры постепенно начинают наращивать обороты, открывают все новые пункты приема, тем самым, стимулируя народ или любую другую организацию отнести скопившуюся стопку макулатуры в пункт, вместо того, чтобы просто дойти до ближайшего мусорного бака и выкинуть ее туда. Но для активного развития данной сферы промышленности и внедрения новых технологий должна проводиться эффективная пропаганда по приему макулатуры, которая сможет обеспечить максимальную загрузку предприятия по переработке макулатуры, а как следствие, – и обеспечить его бесперебойную работу.

Многие города и крупные поселки нашей страны могут похвастаться наличием пунктов приема макулатуры. Однако их присутствие еще не свидетельствует о том, что все жители активно сдают вторичное сырье на переработку. Кто-то не знает адрес, по которому осуществляется прием макулатуры, а кто-то просто не хочет ее сдавать. В этом плане население России не слишком мотивировано. А мотивы могут быть разными. Во-первых, материальные – здесь важна именно покупка макулатуры, осознание того, что за мусор еще и заплатят. Всем приятно получить деньги за то, что могло просто отправиться на свалку. Во-вторых, стимулом должна быть и забота об экологии, как страны, так и планеты в целом. Есть такое понятие «экологическое мышление» - когда человек думает не только о себе, но и об окружающей среде. К сожалению, не у всех россиян оно развито. Его формированием необходимо заниматься на всех уровнях. В школах необходимо учить детей бережно относиться к природным ресурсам, ставить в пример пионеров, которые собирали вторсырье. Важно объяснить школьникам, что защита окружающей среды – это не прихоть учителей, а основа жизни. Взрослых же побуждать к сбору макулатуры можно всевозможными акциями экологической направленности (в некоторых городах такая практика существует).

Исследовательская часть

Эксперимент №1. Исследование количества утилизируемой бумаги российской семьей.

Были поставлены задачи:

1. Исследовать сколько бумаги выбрасывает в мусорное ведро российская семья в течение одного дня, одной недели, одного месяца?

2. Посчитать сколько деревьев может спасти от уничтожения одна семья за год?

Задание для семей участвующих в эксперименте

Семьям было дано задание ненужную бумагу не выбрасывать в мусорное ведро, а собирать в картонную коробку.

Каждую неделю необходимо было взвешивать собранную макулатуру.

Сообщать о результатах взвешивания.

В эксперименте участвовали 4семьи:

Вывод.

Результаты эксперимента показали, что российская семья выбрасывает в мусорное ведро в день 0,4 кг, в неделю 2,8 кг бумаги, в месяц 11,4 кг бумаги.

Если 60 кг бумаги собранной в качестве макулатуры позволяют сохранить 1 дерево, значит 1 семья за 5 месяцев может собрать нужное количество бумаги и сохранить тем самым 1 дерево. Если взять все семьи нашей школы, получится уже целый лес и это за 5 месяцев.

Эксперимент №2 Изготовление самодельной бумаги.

Я решила проверить действительно ли в домашних условиях из макулатуры можно сделать бумагу.

Алгоритм изготовления самодельной бумаги:

1. Старую бумагу измельчите (порвите) на мелкие кусочки, сложите в ёмкость (фото 6) и залейте горячей водой (фото 7). Оставьте бумагу разбухать минимум на 3 часа.

Фото 6 Фото 7

2. С помощью миксера превращаем размокшую бумагу в однородную массу (фото 8). Добавляем 3 столовые ложки крахмала (фото 9) для прочности, все ещё раз перемешиваем. Миксер после этого тщательно промываем.

Фото 8 фото 9

3. Рамку застелите марлей и выложите тонким слоем на нее получившуюся массу (фото 10). Излишки воды уберите губкой (фото 11).

Фото 10 Фото 11

4. Выложите заготовку с марлей на ткань, накройте другим куском ткани, отожмите скалкой (фото 12) и дайте подсохнуть.

Фото 12

5. Прогладьте получившиеся заготовку утюгом (фото 13). Бумага готова! (фото 14)

Фото 13 Фото 14

Вывод.

Получив лист бумаги, и изучив его, я пришла к выводу, что  «рукотворная» бумага не похожа на бумагу, изготовленную на производстве, так как она неравномерная по толщине, обычно менее гладкая, подчас слишком хрупкая — такая бумага отнюдь не всегда подойдет для печати, а больше напоминает картон для яичных контейнеров. Но бумага ручного изготовления обладает одним неоспоримым достоинством, которое заставляет забыть все ее недостатки, — абсолютной эксклюзивностью.

Эксперимент №3 Безопасное окрашивание самодельной бумаги.

Белая, хлорированная бумага, которая кажется чистой, загрязняет окружающую среду намного больше, чем серая, неотбелённая. Цветную бумагу красят химическими красителями. Попробуем более экологичные способы окраски бумаги. Этими способами люди пользовались с древнейших времён, получая разнообразные краски мягких оттенков.

1. Розовый цвет: бумагу красят в соке свёклы (фото 15) (фото 16)

Фото 15 Фото 16

2. Красновато-жёлтый цвет: сухую шелуху лука вымачивают в холодной воде 7 часов, процеживают и подогревают на слабом огне 2 часа (фото 17,18)

Фото 17 Фото 18

3. Коричневый цвет можно получить, покрасив бумагу в крепком растворе чая или кофе (фото 19) (фото 20)

.

Фото 19 Фото 20

При окраске бумаги надо помнить, что различные красители сильно окрашивают кожу, поэтому работать следует в резиновых перчатках.

Эксперимент №4 Поделки.

Полученную бумагу можно использовать для бытовых нужд, а также для детского творчества, что позволит сэкономить природные ресурсы нашей страны.

Я изготовила рамку для фото (фото 21), карандашницу (фото 22)

Таким образом, можно делать сувениры с использованием бумаги собственного производства.

Сбор макулатуры в Отрадном, в ГБОУ гимназии «ОЦ «Гармония»

В городе работает газоперерабатывающий завод, компании по добычи нефти. Легкая и тяжелая промышленность в городе не развита. В Отрадном находится много пунктов приема макулатуры, в том числе и нашей любимой гимназии.

Учащиеся и педагоги нашей гимназии ежегодно принимают активное участие в акции по сбору макулатуры. В декабре 2018 году мне вручили Диплом (фото 23) от Руководителя Региональной молодежной общественной организации «Зеленая планета» за активное участие в акции-соревновании «Макулатура и пластик. Кто больше?» в рамках проекта «Чистый Отрадный», а также в 2018 году моему педагогу Погореловой Галине Леонидовне (наставник детского объединения «Эколог и Я») вручили диплом участника ежегодного регионального конкурса «ЭкоЛидер-2018» в номинации «Энтузиаст» (фото 24).

Фото 23 фото 24

В нашей гимназии в течение 2017 -2018 учебного года было сдано 5 тонн 441 кг макулатуры! А в 2018-19 году уже 7 тонн 217 кг бумажного вторсырья! Итого за этот период гимназия собрала более 12 тонн макулатуры. Это значит, что было спасено 120 деревьев, 2 400 литров воды, 12 000 киловатт электроэнергии и кислород для 360 человек!

Заключение.

Таким образом, с помощью используемой литературы, ресурсов интернета и моей практической работы можно сделать следующие выводы:

Мы выяснили осведомленность одноклассников в вопросах переработки бумаги, составили алгоритм работы и смогли самостоятельно изготовить бумагу из макулатуры, а также выяснили, что бумага, сделанная из макулатуры, более энергосберегающая, чем бумага, произведённая непосредственно из древесины (гипотеза подтвердилась). Также мы узнали, какое количество деревьев спасли ученики нашей гимназии благодаря активному сбору бумажного сырья.

Теперь я хочу предложить изготовить на уроках технологии несколько поделок, основой которых будет служить макулатура. Думаю, что такие творческие дела школьникам будут интересны и позволят изготовить простые сувениры своими руками, но и заставят ещё раз задуматься о необходимости беречь окружающую среду с помощью вторичной переработки бумаги.

Я голосую за бережное использование бумаги и переработку макулатуры. Надеюсь, уже скоро человечество найдет способ производить бумагу в промышленных масштабах без использования древесины. Я в это верю и надеюсь, что моя работа принесла пользу лесу.

Сдай макулатуру — спаси жизнь дереву!

Список используемой литературы:

Рябова, Н.В. Бумага. Упаковка. Макулатура. / Рябова Н.В., Ковзель И.В. // Научно-методический журнал «Экология». – 2008. – декабрь, № 12. - (с.22 – 23).

А.А. Курочкин, Г.В. Шабурова, В.М. Зимнякови, П.К. Воронина Учебник. Оборудование перерабатывающих производств., Инфра. – М, 2016

Интернет ресурсы:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Макулатура

http://www.arbor.bio-ritm.ru

http://rcycle.net/makulatura