Научно-исследовательская работа на тему «Анализ бытовых отходов и их рециклизация»

МБОУ «Лицей-интернат (школа для одаренных детей) г.Буинска РТ»

Тема:

Анализ бытовых отходов и их рециклизация.

Секция: Экология.

  Научный руководитель:

                                                                                                  Хайруллина Асия Гараевна

Буинск

                    Анализ бытовых отходов и их рециклизация

            Современная ситуация, сложившаяся между обществом и природой, ставит перед учеными, политиками и широкой общественностью актуальные задачи, требующие эффективного и быстрого решения. Это обусловлено экологической опасностью, вызванной стремительным и нарастающим вмешательством человека в природную среду. Природа стала проводником обратных воздействий человека на себя, которые нарушают равновесие самой системы и оказывают губительное влияние на состояние здоровья человека.

Человек, являясь составной частью человеческого общества, существует в определенной окружающей среде. Из нее он получает все необходимые средства существования и находится в сложных взаимосвязях. В настоящее время эти взаимосвязи настолько усложнились, что породили глобальную проблему, получившую название «экологическая проблема», которая связана с ухудшением качественных характеристик окружающей среды. Это происходит в результате развития научно-технического прогресса, истощения природных ресурсов, нарушения естественных экологических взаимосвязей в природе, т. е. внутренних механизмов, которые обеспечивают стабильность биосферы.

Исходя из этого и чувствуя необходимость каких‑либо перемен в этой проблеме, на территории нашего Буинского района, я решила провести данную исследовательскую работу.

Цели моей работы:  

- анализ бытовых отходов;

- их процентное распределение по разным категориям;

- выявление возможностей уменьшения и рециклизация каждой категории отходов.

Задачи: научиться применять исследовательские методики на практике, развить интерес школьников к данной проблеме и научить их некоторым способам рециклизации бытовых отходов.

Предмет и объект исследования: свалки, мусор.

                                        Загрязнение окружающей среды

      Загрязнение стало обыденным словом, наводящим на мысли об отравленных воде, воздухе, земле. Однако эта проблема намного сложнее. Загрязнению невозможно дать простое определение, т. к. оно может включать в себя сотни факторов, связанных с самыми разными источниками.

Некоторые загрязнения, такие как загрязнения воздуха или питьевой воды, могут непосредственно влиять на здоровье и самочувствие человека. Другие чреваты косвенными эффектами. Например, выбросы углекислого газа сказываются на климате, что в свою очередь отражается на производстве продуктов питания; сдвиги в концентрациях биогенов приводят к гибели одних и бурному размножению других.

К наиболее значительным категориям загрязнения относятся:

–                   неблагоприятное влияние на водные экосистемы смытых в процессе эрозии почвы твердых частиц;

–                   повышение концентрации биогенов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений, вызывающее бурное развитие нежелательных водорослей и нарушение существующих экосистем;

–                   отравление воды ядовитыми химическими веществами из отходов и пестицидов;

–                   воздействие на воду и почву продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;

–                   потенциальное заражение воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами и материалами, используемыми при производстве ядерного оружия и атомной энергии;

–                   выбросы углекислого газа и других химических веществ, снижающих содержание озона, что может изменить климат и подействовать на все виды организмов.

Самым главным, на мой взгляд, является то, что загрязнители - это нормальные побочные продукты жизнедеятельности человека, как чисто биологического вида и как социального, творческого существа. Они представляют собой органические и неорганические отходы метаболизма и пищеварения, а также деятельности по выращиванию и защите урожая, обогреву домов, производству одежды, овладению атомной энергии…

Решить эту проблему невозможно простым устранением ее причин, так как, пока существует человек, будут и побочные продукты его жизнедеятельности. Ответ, скорее, кроется в разумном управлении производством и в контроле над неблагоприятными изменениями нашего окружения.

Даже устойчивость экосистемы обусловлена тем, что отходы одних организмов становятся пищей или «сырьем» для других.

На протяжении большей части своей истории люди избавлялись от отходов за счет таких же природных процессов. Но ситуация стала крайне нестабильной. Демографический взрыв в сочетании с возрастающим расходом сырья и энергии привели к поступлению в окружающую среду огромных количеств отходов и других ненужных человеку материалов. Даже если они биодеградируют, т. е. способны ассимилироваться, рециклизоваться организмами, их объемы превосходят возможности естественных экосистем. К тому же проблему усугубляет производство все больших количеств и типов небиодеградирующих материалов, которые лишь с трудом разрушаются и ассимилируются в результате естественных процессов.

В каждом доме образуется огромное количество ненужных материалов и изделий, начиная со старых газет, пустых консервных банок, бутылок, пищевых отходов, оберточной бумаги и кончая изношенной одеждой, разбитой посудой и вышедшей из строя бытовой техникой. Традиционно все это выбрасывается, тем грубо нарушается один из основных экологических законов . Здравый смысл говорит нам, что общество, производящее отходы, неустойчиво; тем не менее, мы пытаемся проверить это на собственном опыте. А каков же результат? Мы на грани кризиса: количество мусора постоянно растет, а места для свалок становится все меньше. Однако существуют пути решения этих проблем, и в ряде случаев они должны внедряться в практику. Одним из таких направлений является ликвидация твердых отходов путем их рециклизации. На самом деле, вторичная переработка отходов - очевидный выход из положения. Что же мешает перерабатывать практически весь утиль? Дело в том, что на пути широкомасштабной рециклизации отходов существует ряд препятствий. Однако если определить эти трудности, их можно преодолеть, и в ряде случаев проблема уже решается. Рециклизация отходов представляет собой огромную развивающуюся отрасль промышленности с блестящим будущим. Основные препятствия, которые следует преодолеть на пути рециклизации отходов, следующие.

                                      Переработка.

Должны существовать фирмы, заинтересованные в получении собранных материалов и переработке их в пользующиеся спросом товары. В противном случае все это опять же попадет на свалку.

Существует множество способов вторичной переработки различных типов мусора,  причем постоянно предлагают новые. Например:

–                  макулатуру снова измельчают в бумажную массу (пульпу), из которой изготавливают различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать, как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;

–                  стекло дробят, плавят и делают из него новую тару или дробят  и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;

–                  пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения;

–                  текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;

–                  старые покрышки переплавляют с изготовлением новых резиновых изделий.

Но, к сожалению, не все из названных технологий применимы к Буинскому району. Ведь многие из них требуют открытия специальных производств, что невозможно без огромных капиталовложения, так как ликвидация мусора оплачивается государством и органами местного самоуправления. А также на создание подобных производств ушло бы несколько лет, что ещё более усложнило и углубило бы эту проблему. Конечно, я не отрицаю, необходимость создания таких производств, но  выступаю за то, чтобы люди нашего района стали применять на практике хотя бы простейшие способы рециклизации бытовых отходов, которые можно было бы осуществить в домашних условиях с выгодой для себя,  не загрязняя при этом окружающую среду.

Глядя на скапливающийся за день мусор, нельзя не поразиться тому, какой мощный поток материалов всех видов течет в одном направлении - от места добычи ресурсов на свалку. Точно так же, как естественные экосистемы зависят от круговорота биогенов, устойчивое существование технологического сообщества, в конечном счете, будет зависеть от нашего умения рециклизировать или реутилизировать не только биогенов, но и практически все виды материалов. Конечно же, важно понять, что делать ставку на один из методов ликвидации отходов не обязательно. Можно использовать самые разнообразные сочетания рециклизации, компостирования и снижения объемов мусора. Более того, к рециклизации можно переходить постепенно, пробуя различные ее варианты и одновременно уменьшая количество захороненного мусора. Такая система одновременного использования различных методов носит название комплексной программы ликвидации отходов. Учет интересов всех сторон, имеющих отношение к данной проблеме, естественно, требует опытных менеджеров. Была дана методика исследования и задан вопрос о составе выбрасываемого мусора, результаты чего и записаны в процентном соотношении. Количество выбрасываемых пищевых отходов больше в квартирах.

                                     Методика исследования.

В первую очередь, я рассортировала отходы, скопившиеся в доме за неделю, по следующим категориям: бумага, металлы, пищевые отходы, пластмасса, стекло. Я сделала это для того, чтобы определить их процентное распределение по разным категориям.

Составила список основных продуктов и материалов, входящих в каждую категорию.

Бумага: Желтый отсек

1.                Старые газеты;

2.                Черновики, старые тетради;

3.                Оберточная бумага;

4.                Туалетная бумага;

5.                Картонные упаковки из-под соков.

Металлы: Красный отсек

1.                Консервные банки;

2.                Металлические крышки.

Пищевые отходы: Зеленый отсек

1.                Отходы, образующиеся при очистке фруктов и овощей;

2.                Испорченные продукты.

Пластмасса: Синий отсек

1.                Упаковки от продуктов;

2.                Пластиковые бутылки;

3.                Полиэтиленовые пакеты;

4.                Пластмассовые тюбики из-под зубной пасты;

5.                Упаковки из-под косметики.

Стекло:

1.                Разбитые банки и бутылки;

2.                Разбитая посуда.

Затем я взвесила отходы каждой категорий, определила их суммарный вес и процентную долю отходов каждой категории.

Полученные мною данные можно наблюдать в следующей таблице.

Видно, что основную массу отходов составляют пищевые отходы. Конечно, они являются биодеградирующими, но как уже было сказано, их объемы часто превосходят возможности естественных экосистем. Поэтому их количество также необходимо снижать, как и количество выбрасываемых металлов, стекла и пластмасс. Как же это сделать? Самый удобный и выгодный способ - это компостирование пищевых отходов. Оно заключается в естественном биологическом разложении органического вещества в присутствии воздуха. Конечно продукт — гумус подобное вещество, которое можно использовать как органическое удобрение. Именно, поэтому компостирование является наиболее выгодным из всех способов ликвидации пищевых отходов.

Однако компостирование мусора можно провести и в домашних условиях. Для этого надо держать мусор, т. е. пищевые отходы во влажном, но воздухопроницаемом состоянии. Ряды мусора необходимо разрыхлять и переворачивать. Через определенное время получится гумус подобная масса - компост. Компост в качестве удобрения находит широкое применение при рекультивации земель, а так же в сельском, садовом и парковом хозяйстве.

Бумага может также компостироваться наряду с пищевыми отходами. Исследования характера и состава выбрасываемого мусора в г. Буинске, но данным Заволжской государственной региональной инспекции, показали, что ещё несколько лет назад объем выбрасываемых бумаги и полиэтилена был намного меньше, чем сегодня. Ведь тогда большинство из этих отходов сжигалось в печах, а сейчас в связи с газификацией нашего района все отходы начали поступать на городские свалки и их количество постоянно растет.

Металлические отходы способны разлагаться только в течение 100 лет. Поэтому они являются одним из главных загрязнителей. Как же можно рециклизировать эти отходы? Одной из явных технологий переработки данных отходов является плавка металла и перерабатывание его в различные детали. К тому же получение алюминия из лома позволяет экономить до 90% электроэнергии, необходимой для него выплавления из руды. Каждая тонна  металла, полученная из металлолома, позволяет сэкономить до 3/4 электроэнергии, загрязнение воздуха уменьшается на 86%, расход пресной воды снижается на 25 т., сокращается количество производственных отходов на 2,7 т. В Буинске существуют малые предприятия по сбору черного и цветного металла, который идет в Казань на переработку.

Стекло, без какого‑либо воздействия на него из вне, не разлагается никогда, но это не означает, что оно не может быть рециклизировано. Его можно снова дробить, плавать и делать из него новую тару, но это возможно лишь на специальных производствах. Но каждый человек может использовать стеклянную тару несколько раз или сдавать ее в пункты приема в стеклотары, тем более что в Буинске они есть! Есть ещё один способ рециклизации стекла применимый к Буинскому району. Это дробление стекла и использование его вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта. Данный способ наиболее выгодный, ведь на территории Буинского района работает асфальтный завод.

Бумагу можно сдавать в специальные пункты приема, где макулатуру снова измельчают в бумажную массу, из которой изготавливают различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изомерию, измельчать и компостировать. Пластмасса, пожалуй, самый трудно перерабатываемый вид отходов. Но, например, в США пластмассу переплавляют и изготовляют из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и обладающую громадным потенциалом, как материал для различных ограждений, настилов, столбов, перил и других сооружений. Однако, и в г. Казани есть особое предприятие НПО «Полимер», которое занимается сбором и утилизацией полиэтилена. Если бы это предприятие открыло филиал в Буинском районе, то количество выбросов полиэтилена намного бы сократилось.

             Рециклизация бытовых отходов на примере нашей семьи.

Моя семья живет в квартире, а в квартирах, как было сказано, меньшая часть мусора рециклизируется. После нашей исследовательской работы мы можем сказать, что бытовые отходы можно использовать вторично. Недалеко от Буинска в деревне живут мои бабушка и дедушка. Пищевые отходы мы собираем отдельно и регулярно отвозим в деревню.

Коза любит овощные очистки, банановая кожура для неё просто деликатес. Яичная скорлупа - витаминная пища для кур. Косточки - сторожу дома, любимой собаке, Верному. Так же дедушка занимается компостированием навоза, поэтому у нас высокая урожайность каждый год. Стекло папа использует для строительства. А старые бумаги идут в топку.

Если мы все будем правильно распределять мусор, то не только спасем весь мир от экологической катастрофы, но и получим пользу, т.е. полезную пищу.

                                    Заключение.

Не менее значимо рассеивание различных веществ в биосфере, которое происходит в результате деятельности человека и ведет к изменению геохимического равновесия, в частности концентрации элементов в окружающей среде. Это оказывает определенное отрицательное воздействие на жизнь растений, животных и человека. Человек сознательно преобразует природную среду и при этом быстро меняет способы и масштабы своего взаимодействия с ней. Всё это часто отрицательно сказывается е только на самой природной среде, но и на человеческом обществе, здоровье отдельного человека. Поэтому в интересах человечества необходимо согласовывать нарастание темпов отрицательного и положительного воздействия на природу. При соблюдении определенных законов взаимодействия человеческого общества и окружающей среды имеются неограниченные перспективы его развития и развития цивилизации за счет ресурсов нашей планеты.

На основании полученных данных и проведенных исследований можно сделать вывод, что основную часть отходов составляют пищевые отходы, которые все-таки поддаются рециклизации. 

В заключение своей исследовательской работе я хочу призвать всех людей, чтобы они серьезно относились к мусору. 

Литература.

1.                Б.Небель. Наука об окружающей среде. Том 1 и 2. Москва «Мир», 2000г.

2.                Захлебный А.Н. Книга для чтения по охране природы. Москва      «Просвещение», 2003г.

3.                Экология Республики Татарстан: проблемы и решения. Казань, 2005г.

4.           Вторая жизнь вещей. Н.П. Коноплёва, «Просвещение», Москва, 1993 г.

5.       Дрейер А.А., Сачков А.Н., Никольский К.С., Маринин Ю.И., «Твердые  промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка», Москва, «Экология городов», 2009г.