Научно-практическая конференция, работа - 8 класс

Дистанционный тур краевого форума «Молодежь и наука»

Секция: проблемы биосферы Исследовательская работа

Вторичное использование бытовых отходов: стеклянная и ПЭТ-бутылка

Авторы:

Витковская Анна Николаевна, 18.05.1999 г. Р.,

Место учебы и выполнения работы: МКОУ

«СОШ г. Игарки» им. В.П. Астафьева, 10 класс

Адрес школы: 663200, Красноярский край,

г. Игарка, IIмкр, д. 10а

Руководитель, ответственный за корректуру:

Павкович Эльвира Геннадьевна,

учитель технологии «СОШ г. Игарки»

им. В.П. Астафьева, 8-913-58-999-70

Игарка 2015

Аннотация

Робкова Елизавета Дмитриевна, Витковская Анна Николаевна

МКОУ «СОШ г. Игрки» им. В.П. Астафьева, 8  класс.

«Вторичное использование бытовых отходов: стеклянная и ПЭТ-бутылка».

Руководитель: ПавковичЭльвира Геннадьевна, учитель технологии«СОШ г. Игарки» им. В.П. Астафьева.

Человек не может жить, не оставляя после себя бытовые отходы. Свалки становятся колоссальным источником загрязнения окружающей среды.Вопросы вторичного использования бытового мусора должны стать составной  частью эколого–экономической политики.

Цель работы: найти методы вторичного использования бытовых отходов в домашних условиях: стеклянной и ПЭТ-бутылки, тем самым, помогая решать экологическую проблему не только нашего города, но и всей страны.

Методы исследования: поисковый, справочно-информационный, творческий поиск, метод моделирования.

У людей надо воспитывать поход: «Не выбрасывать, а перерабатывать, дабы использовать снова». Анкетирование населения показало, что попытки приучить население к селективному сбору отходов особого результата пока не дают. Мнение о том, что необходимые решения могут принимать только правительства ошибочно. Начинать нужно с себя, со своей квартиры, школы, с малых конкретных дел.  

Введение

Мы живем в маленьком городе, расположенном на берегу реки, окруженном лесом. Со стороны может показаться, что у жителей такого города не может быть серьезных экологических проблем. Но не всё так хорошо, как кажется.

Ежедневно жители нашего города выбрасывают сотни килограмм ненужных материалов. Проблема полного уничтожения или частичной утилизации твердых отходов актуальна с точки зрения отрицательного воздействия на окружающую среду.

Повсеместно: в школе, на работе, в СМИ до сознания взрослых и детейдоводится информация о том, что чистота окружающей среды, и зависящая от нее продолжительность нашей жизни и жизни нашей планеты, а так же экономическое благополучие зависит от каждого из нас.

Именно поэтому мы решили проанализировать эту проблему в нашей работе.

В нашей работе мы хотим поговорить непосредственно о вторичном использовании стеклянной и пластмассовой бутылки, коих в нашем городе в течение года накапливается огромное количество, причем вторичное использование данных видов отходов у нас совершенно не предусмотрено, кроме вывоза на свалку. Мы предложим альтернативные методы использования данных отходов.

Цель работы: найти методы вторичного использования бытовых отходов в домашних условиях: стеклянной и ПЭТ-бутылки, тем самым, помогая решать экологическую проблему не только нашего города, но и всей страны.

Для это нам необходимо выполнить следующиезадачи:

- выяснить, какой вред наносят традиционные методы уничтожения отходов;

- собрать и изучить информацию о проблеме вторичного использования стеклянных и пластмассовых бутылок;

- показать на примере работ, как можно использовать стеклянные и ПЭТ-бутылки в домашних условиях вцелях сохранения окружающей среды.

Объект исследования: сохранение окружающей среды и содержание дома в чистоте и порядке.

Предмет: стеклянная и ПЭТ-бутылки в доме.

Гипотеза: чтобы сохранить наш дом и окружающую среду чистыми и красивыми, необходимо правильно распоряжаться теми вещами, которые становятся ненужными. Иногда таким вещам можно найти применение (дать вторую жизнь).

Методы исследования: справочно-информационный, поисковый, творческий поиск, метод моделирования.

Глава 1.  ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Проблема защиты окружающей среды – одна из важнейших задач современности. По словам Деминой Т.А. загрязнение окружающей среды бытовыми отходами ведет к нарушению экологического равновесия не только в отдельных регионах, но и на планете в целом. На каждого жителя Земли приходится приблизительно одна тонна мусора в год. Если  накопившийся мусор не уничтожать, а сваливать в одну кучу то образовалась бы гора высотой с Эльбрус. [2] В  России на протяжении тысячелетий человек жил в тесном контакте с окружающей природой. У наших предков проблема мусора не стояла так остро, как сейчас. Работая с книгой «Экологическая химия», мы узнали, что до эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Урбанизация привела к совершенно иной потребительской  структуре. Продукцию стали обменивать, транспортировать, а значит, упаковывать для большего удобства.[3]

Со временем мы почти полностью утратили народную природоохранную культуру. Увеличиваются площади, отчуждаемые под свалки.  Парадокс современной жизни состоит в том,  что чем лучше мы живем, тем больше накапливается отходов.

Отходы потребления – остатки веществ, материалов, предметов, изделий, товаров частично или полностью утратившие свои потребительские свойства для использования по прямому или косвенному назначению в результате их эксплуатации.

ТБО подразделяется на три категории: вторичное сырье, которое можно использовать повторно;  биоразлагаемые отходы, которые могут быть переработаны,   неперерабатываемые отходы, которые в настоящее время не могут быть переработаны в полезную продукцию, либо затраты для этого будут неоправданно велики.[1]

Человечество придумало три принципиально разных пути утилизации мусора: организация свалок, сжигание мусора и вторичное использование отходов.

Первое – организация свалок или полигонов. В целом по России отходы из-за недостатков полигонов захоронения в основном вывозятся на несанкционированные свалки. Каждая третья свалка в России не санкционирована. Обезвреживается и утилизируется только одна пятая часть всего мусора [7]. Сейчас полигоны представляют из себя пластовую землю,  мусор там идет пластами, каждый пласт закрыт материалом, не пропускающим элементы разложения. В начале 90-х годов, полигоны представляли собой свалки без организационного характера. Мусор просто закапывали под землю. И вот минусы - поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают плодородие почвы.

Второй способ утилизации отходов – сжигание. Он позволяет значительно уменьшить объемы отходов и даже получить выгоду – образующуюся при сжигании энергию можно использовать. Технология относительно безопасного мусоросжигания, во-первых, всегда предполагает предварительную сортировку отходов. Во-вторых, сам процесс горения должен проходить при строго определенных характеристиках (так температура сжигания должна составлять не менее 1000°С), что позволяет максимально снизить образование опасных для окружающей среды продуктов (в частности диоксинов, метана). В-третьих, завод необходимо оборудовать дорогостоящей системой вентиляции, которую необходимо правильно обслуживать на всем протяжении эксплуатации. А в-четвертых, завод должен обеспечить переработку и безопасное размещение золы, образующейся в результате сгорания отходов. России направление мусоросжигания развито слабо – не более десятка заводов по всей стране.

Переработка – максимально эффективным способом извлечения вторсырья из отходов, является раздельный сбор отходов на уровне «мусорного ведра». Алгоритм сортировки можно разбить на несколько логических этапов (обобщая опыт зарубежных стран). На первом этапе разделяются опасные и неопасные отходы. На втором этапе из оставшихся неопасных отходов выделяют крупногабаритные отходы. Третий этап – это сортировка оставшихся отходов, в первую очередь – на пищевые и прочие перерабатываемые отходы. Подсчитано, что расходы на сбор и сортировку твердых бытовых отходов в несколько раз ниже, чем на добычу и обогащение первичных материалов.

Глава 2. Исследование

В самом начале своего исследования мы определили, что стекло и пластмасса являются твёрдыми бытовыми отходами потребления, которыепоявляются в наших домах из магазинов. После этого провели анкетирование учащихся (Приложение № 1), родителей, учителей (100 чел.), чтобы выяснить осведомленность в вопросах экологии и произвести некоторые статистические расчеты. Результаты опроса оформили в таблицу.

Анализируя анкеты, мы пришли к следующим выводам, что употребление бутылочной продукции в стекле и пластике очень сильно зависит от времени года. Почти 50% опрошенных знают о вредном воздействии свалок бытовых отходов, 60% сегодня бы с удовольствием сортировали бы мусор, 80% анкетируемых знают способы вторичного использования ПЭТ-бутылки и стекла, но здесь мы встречаем парадокс – именно 80%  опрашиваемых не использовали бы тару повторно. Далее путем нехитрых умозаключений мы подсчитали, что население нашего города (при этом мы взяли только взрослое население – 4600 чел.) в год производит 280 т бытовых отходов, в частности только пластиковой и стеклянной бутылки. Для сравнения – в среднем на каждого жителя земли мусора выходит от 400 до 700 т в год.

В процессе работы мы встречались с инспектором по сбыту и экологии Муниципальной энергетической кампании г. Игарки Натальей Валерьевной Халаман и мастером системы благоустройства Верой Васильевной Прокофьевой. Информация, которые мы получили выглядит так: свалка существует почти 30 лет, мусор закладывается в траншеи и засыпается шлаком (отходами котельного хозяйства)для дальнейшей минерализации. Но из неофициальных источников мы выяснили, что на нашей свалке мусор все-таки сжигается, что категорически запрещено. (Приложения. Фото 1)

2.1 Стеклянная бутылка: история, свойства, технология производства

Стекло – вид сырья, активно производимый в нашей стране. История производства стекла насчитывает более 5 тыс. лет. Стекло является одним из самых химически инертных (т.е. неактивных) веществ и превосходит по этому показателю пластик. Это наилучший упаковочный материал для продуктов питания, напитков, лекарств и химических реагентов.

Но оно является одним из наиболее долгоразлагаемых материалов. Одним из самых основных качественных недостатков стекла является хрупкость, она в свою очередь и обуславливает опасность этого материала для человека и крупных животных.

Стекло производится посредством плавки таких природных компонентов как кварцит (т.е. песок), карбонат натрия, известняк.

Проблема вторичного использования стеклянных бутылок стоит довольно остро. Ежегодно производится более 5 млрд. стеклянных бутылок. Повторно используется и утилизируется лишь 50% тары, остальная часть сгружается на свалки.

Вторично собранные целые бутылки бьются и в виде стеклобоя передаются на стекольные заводы, где используются как добавка при изготовлении новых бутылок. Также очень перспективным считается выпуск из стеклобоя стекловолокна, керамзита, стеклоблоков и облицовочных плиток. В России используется «оборотная бутылка». Бутылки собираются через приемные пункты и потом передаются обратно на «родные» заводы, где моются и вновь, наполненные, идут в продажу. Очевидно, что утилизация стекла является намного более экологичным процессом, нежели его изготовление.

Экологическая необходимость говорит нам о том, что любые предметы быта необходимо использовать многократно и как можно дольше. Стекло, с его тысячелетней историей, вписывается в этот принцип.

2.2 ПЭТ бутылки: история, свойства, технология производства

Пластик - новый материал для России, но очень перспективный. В качестве сырья для производства ПЭТ бутылки используется полиэтилентерефталат (ПЭТ). Впервые полиэтилентерефталат был получен в 1941 году в Англии. в начале 70-х годов в компании "DuPont" на свет появилась первая ПЭТ-бутылка.

Преимущества ПЭТ многочисленны. Легкий вес. Использование пластиковых бутылок помогает устранить такой неприятный эффект, как бой тары при транспортировке,  при этом ПЭТ прекрасно перерабатывается.

Существенными недостатками ПЭТ-тары: относительно низкие барьерные свойства. Она пропускает в бутылку ультрафиолетовые лучи и кислород, а наружу - углекислоту, что ухудшает качество и сокращает срок хранения содержимого. При ее сжигании не только образовывается дым, выделяются газы, создающие парниковый эффект. Диоксины, вмешиваясь в процесс образования в теле новых клеток, они провоцируют развитие онкологических заболеваний; влияют на репродуктивную функцию, часто затормаживая половое созревание или вообще приводя к бесплодию. Они слабо расщепляются и способны накапливаться как в теле человека, так и в окружающей среде, переходя из одного природного цикла в другой…

Переработка пластика такова: изделия собирают, потом рубят, очищают от посторонних загрязнений в специальных мойках, после чего хлопья расплавляют и формируют в одинаковые гранулы. Это и есть вторичное сырье, которое уже можно использовать в различных производствах. На постсоветской территории ПЭТ-бутылка в массовом порядке не утилизируется. Пока делались только отдельные попытки выпускать из вторичного ПЭТа тротуарную плитку и были разработаны технологии по производству из переработанного полиэтилентерефталата различных утеплителей и строительных материалов.

 

Глава 3. Вторичное использование стеклянной и пластиковой бутылки

Существует множество способов самовыражения. Один из них – рукоделие, сегодня это называется модным английским выражением - Hand-made. Хенд-мейд - это своеобразное искусство на дому, каждая вещь, выполненная своими руками, наполняется вашей позитивной энергетикой и несет частицу вас.

            Нескольких альтернативных методах использования пластиковой и стеклянной тары в домашних условиях и хозяйстве в следующем виде (См. Приложение):

1.      Оригинальные светильники, вазы, посуда, книжная полка. (Рис. 1)

2.      Постройки: Дом, храм, беседка, потолок (в строительстве) (Рис. 2)

3.      Пластиковые острова (Рис. 3)

4.      Пластиковые игрушки и детские городки (Рис 4.)

5.      Использование пластика  в приусадебном хозяйстве (Рис. 5)

6.      Арт-объекты.

Заключение

У людей надо воспитывать поход: «Не выбрасывать, а перерабатывать, дабы использовать снова». Мнение о том, что необходимые решения могут принимать только правительства ошибочно. Начинать нужно с себя, со своей квартиры, школы, с малых конкретных дел. Таким образом, с уверенностью можно сказать о том, что наша исследовательская работа внесла, пусть не большой, но вклад в дело решения экологической проблемы. Мы считаем, что при правильном информировании людей о возможности вторичного использования бытовых отходов, можно добиться больших результатов, ведь вклад одной семьи – это капля, а нескольких семей – это море, а море – это часть мирового океана.

Таким образом, мы подтвердили нашу гипотезу. Если каждый человек вместо того, чтобы выбросить стеклянную или ПЭТ-бутылку сохранит ее, а затем сделает что-то красивое и полезное, то всем нам будет приятнее жить. Наша маленькая, в общем-то, планета Земля будет меньше замусориваться, леса будут чище, а положительных эмоций у людей - больше.

В дополнение к работе была представлена выставка поделок своими руками  из стекла и пластика.

Список используемых источников:

1. Биология для школьников №2. – М.: «Школьная пресса», 2005, с. 13;
2. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. – М.: «Аспект-пресс», 1995., с. 10;
3. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать? Учебное пособие/под ред. В.Е. Данилова-Даниляна. – М.: МНЭПУ, 1997., 54;
4. Дотто Л. Планета Земля в опасности.  – М.: 1988., с. 33;
5. Никитин Д.П.. Основы общей экологии и охраны природы. – Ленинград,: ЛГУ, 1979., с. 79;
6. Экологическая химия. Перевод с немецкого. Под ред. Ф. Корте. – М.: «Мир», 1996., 29;
7. Воронцов А.Е., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 1989., с. 338;

8.      Защита окружающей среды от техногенных последствий. Учебное пособие/Под ред. Г.Ф. Невской. – М.: МГУ, 1993., 17;

9.      По материалам журнала "Промышленной энциклопедии".

10.  www.priroda.su

11.  http://stranamasterov.ru/taxonomy/term/451%2C1248?page

Приложения

Приложение № 1. Анкета – полученные данные на 100 человек

	Вопрос	Да, %	Нет, %
1	Знаете ли вы минусы вывоза мусора на городскую свалку?	46	54
2	Если бы вам предложили сортировать мусор перед выносом из дома (макулатура, пластик, стекло, пищевые отходы и т.д.) делали бы?	62	38
3	Знаете ли вы способы вторичного использования стеклянных и пластмассовых бутылок?	80	20
4	После использования стеклянной и пластиковой тары, вы ее сразу выкидываете?	85	15
5	Сколько в среднем за неделю вы покупаете напитки в стекле и пластике?	Стекло, шт	Пластик, шт
		320	645

Фото № 1. Сжигание мусора на свалке (Игарка)

 

Рис. 1 .Оригинальные светильники, вазы, посуда, книжная полка.

 

Рис. 2. Постройки с использованием стеклянных бутылок

 
 

Рис. 3 Пластиковые острова

 

Рис. 4. Игрушки и детские городки

 

Рис. 5. Использование пластика  в приусадебном хозяйстве

 
 

Рис. 6. Арт-объекты