Исследовательский проект НОМИНАЦИЯ «Рациональное использование и утилизация промышленных отходов»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Верхнемедведицкая средняя общеобразовательная школа» Курского района Курской области Исследовательский проект НОМИНАЦИЯ  «Рациональное использование и утилизация промышленных отходов»                                   Выполнили обучающиеся                                            Минайлов Вадим 9 класс                                          Щепин Валерий 8 класс                                                    Хмелевская Виктория 7 класс              Руководители                                                       Минайлова Екатерина Петровна                                                       Сопин Александр Владимирович Содержание: • Актуальность использования вторичного сырья • Обоснование проблемы • Исследование проблемы • Способы разрешения проблемы • Варианты применения в быту вторичного сырья • Вывод Актуальность использования вторичного сырья и отходов производства     Проблемы переработки вторсырья актуальны в любой стране, в любом  городе. Экологическая катастрофа неминуема при постоянном накоплении твердых  бытовых отходов (ТБО). Многие виды ТБО разлагаются в течение 300­400 лет. Мир погибнет не от атомной войны или природных катастроф, а от собственных отходов. Такое мнение озвучивают видные мировые экологи.      Переработка отходов производства выгодна и городу, и бизнесмену. Город  получает чистую экологию, бизнесмен – прибыль. Затраты у бизнесмена на  первоначальном этапе только на приобретение оборудования. Основной заботой у  предприятий, производящих полиуретаны должна быть охрана окружающей среды.  Это означает жесточайший контроль над получаемой продукцией и возможность  использования ее для вторичной переработки. Вторичная переработка позволит  предприятию получить дополнительную прибыль, реализуя качественное вторсырье. При этом значительно уменьшается загрязнение окружающей среды, и не будет  необходимости регулярно вывозить отходы производства.   Существующие способы переработки сегодня это – это физическая,  химическая переработка отходов и рекуперация энергии. Конечно, способ  переработки зависит от качества и количества отходов, затрат на переработку,  работы приемных пунктов. Пункты приема, которые не только скупают отходы, но  и занимаются первичной переработкой, увеличивают возможность получения  дополнительной прибыли. В цепочке «сдатчик отходов – приемный пункт –  переработчик» должны быть разумные взаимовыгодные цены. В противном случае  это будет невыгодно, а на одном энтузиазме и лозунгах, направленных на  сохранение окружающей среды, далеко не уедешь.      Способы физической переработки используются, в основном, при  небольших объемах. Исходный материал измельчается и связывается  соответствующими реагентами. В основе этих веществ субстанции для изготовления эластичного пенополиуретана. Эти материалы имеют высокую плотность и  применяются для изготовления подголовников и подлокотников в автомобильной  промышленности.      Утилизация большого объема отходов, однородного по составу,  перспективна способом химического гликолиза. Способы физической и химической утилизации довольно эффективны. Но  еще много отходов, которые на данном этапе развития общества переработать  невозможно. Материалы на углеводородной основе можно подвергать рекуперации,  то есть переводу в иной вид энергии – в тепловую. Подобный опыт успешно  применяется многими компаниями. Конечный продукт – получение тепловой  энергии при сохранении экологической ситуации.      В промышленных испытаниях материалы, получаемые при рекуперации,  применялись в виде угля для получения тепла. При этом выбросы вредных веществ  в атмосферу минимальны, что благоприятно отражается на окружающей природной  среде. Применяя рекуперацию энергии, можно в значительных масштабах  уменьшить объемы многочисленных свалок, что положительно скажется на  состоянии окружающей природной среды вокруг городов и крупных предприятий. Цель проекта  ­ изучить возможности использования  вторичного  промышленного сырья   населением.   Задачи: • • анализ использования вторичного сырья; определение видов отходов и их утилизации; • привлечение внимания населения к использованию  промышленных отходов в быту  Этапы работы над проектом:  1 этап ­ Обоснование проблемы. 2 этап ­ Исследование проблемы. 3 этап – Способы разрешения проблемы. 4 этап – Варианты применения в быту вторичного сырья. 1 ЭТАП. ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ. Данная тема «Рациональное использование и утилизация промышленных  отходов» очень актуальная в настоящее время, так как отходы ­ наша общая  проблема. Каждый вносит «вклад» в эту проблему, а значит, каждый должен  принять участие в её решении. Все люди должны знать, что нельзя подходить к проблеме отходов как к борьбе с мусором, ставя задачу любой ценой избавиться от  него. Нужно не уничтожать отходы, а учиться использовать всё, что у нас  называется мусором, отходами, вторичным сырьём.  2 ЭТАП. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ. Природные ресурсы ­ это компоненты природной среды, природные объекты,  которые используются (или могут быть использованы) при осуществлении  хозяйственной деятельности в качестве источников энергии, продуктов  производства, предметов потребления и имеют потребительскую ценность. В природные ресурсы включают: полезные ископаемые, источники энергии,  почву, водные пути и водоемы, минералы, леса, дикорастущие растения, животный  мир суши и акватории, генофонд культурных растений и домашних животных,  живописные ландшафты, оздоровительные зоны и т.д. Они дают нам пищу, одежду,  кров, топливо, энергию и сырье для работы промышленности, из них человек  создает предметы комфорта, машины и медикаменты. Вторичные сырьё и ресурсы – отходы производства и потребления, которые  на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном  хозяйстве как на предприятии, где они были образованы, так и за его пределами. К  вторичным ресурсам можно отнести побочные продукты, которые являются  возможным сырьем для других производств. Важнейшими видами вторичного сырья  являются лом; отходы чёрных, цветных и драгоценных металлов; отработанные  смазочные масла; брак деталей; вышедшие из употребления изделия из полиэтилена  и др.; изношенные автопокрышки; отработанная серная кислота; макулатура и др. К  вторичное сырью относятся также выбывшие из строя машины и оборудование и их  детали; металлические части, получаемые при разборке зданий и старых судов;  чёрные и цветные металлы, содержащиеся в непригодных к использованию  предметах широкого потребления и быта, конечные отходы производства  (например, зола на электростанциях. Отходы ­ непригодные для производства определенной продукции виды  сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических  процессов вещества и энергия, не подвергающиеся утилизации. Классификация основных видов твердых отходов  Отходы потребления ­ изделия и материалы, утратившие свои  потребительские свойства в результате физического (материального) или  морального износа. Промышленные отходы потребления ­ машины, станки и другое устаревшее  оборудование предприятий Бытовые отходы ­ отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности  людей и удаляемые ими как нежелательные или бесполезные. К твердым бытовым  отходам относят картон, газетную, упаковочную или потребительскую бумагу,  всевозможную тару (деревянная, стеклянная, металлическая), вышедшие из  употребления или утратившие потребительские свойства предметы и изделия из  дерева, металла, кожи, стекла, пластмассы, текстиля и других материалов,  сломанные или устаревшие бытовые приборы ­ мусор, а также  сельскохозяйственные и коммунальные пищевые отходы ­ отбросы. Особую категорию отходов (главным образом, промышленных) составляют  радиоактивные отходы, образующиеся при добыче, производстве и использовании  радиоактивных веществ в качестве горючего для атомных электростанций,  транспортных средств (например, атомные подводные лодки) и других целей. Бытовые и промышленные отходы также подразделяются на твердые, жидкие  и газообразные не пригодные продукты и предметы быта. К твердым бытовым  отходам относятся: мусор из жилых и общественных зданий, строительный мусор,  отбросы учреждений питания, торговли, уличный смет, лед, снег и т.д. К  промышленным твердым отходам относятся: остатки сырья, материалов,  полуфабрикатов, образующихся при производстве продукции и выполнении работ и  утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. К  крупнотоннажным промышленным отходам относятся остатки металла, древесины,  ткани, резины, бумаги, пластмасс, стекла, а также шлаки, золы, отходы  гальванических производств, шламы, горелые литейные земли и т.д. Отходы также подразделяются на следующие типы: ­ вещества (оксид алюминия, кислота серная, фосфор красный и т.д.) и смеси  веществ (шлак металлургический и т.д.); ­ материалы (полиэтилен, ткань, бумага и т.д.); ­ изделия (кирпич, лампы, кабель и т.д.) Промышленные отходы следует рассматривать в первую очередь как  вторичные материальные ресурсы, пригодные для повторного использования в  различных отраслях хозяйствования. Все виды отходов производства и потребления по возможности использования  делятся на вторичные материальные ресурсы, которые уже перерабатываются или  переработка которых планируется; отходы, которые на данном этапе развития  экономики перерабатывать нецелесообразно и которые неизбежно образуют  безвозвратные потери. Эти отходы захораняются, если они не представляют  опасности для окружающей среды. В случае опасности с санитарно­гигиенической  точки зрения отходы можно захоранивать только после предварительного  обезвреживания. Практически каждый вид отходов производства и потребления имеет  несколько направлений применения, поэтому определение показателей  экономической эффективности использования вторичного сырья имеет большое  хозяйственное значение. Утилизация отходов Пример утилизации даёт сама природа: углекислый газ, выделяемый  животными, поглощается растениями, которые выделяют кислород, необходимый для дыхания животных.  В городах с высокой плотностью населения экологическая обстановка резкo  ухудшается. Самой главной проблемой является не промышленная деятельность  предприятий, а отходы, получаемые в результате переработки веществ. Проблема  состоит в утилизации отходов. 3 ЭТАП. СПОСОБЫ РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ. Уже создано довольно много способов утилизации отходов. Вот некоторые их  них: • Способ получения комплексного удобрения  • Способ утилизации гальванического шлама  • Способ переработки нефтяных шламов  • Способ утилизации отходов листопрокатного производства • Способ утилизации промышленного электрооборудования с ПХБ  наполнением.      Основные способы утилизации отходов ­ захоронение на специально  оборудованных полигонах­свалках и сжигание. Кроме того, в мировой практике  используют биотехнологии для переработки отходов с целью получения удобрений  (компостирование), биогаза или биотоплива, а также сортировку отходов с  последующим непосредственным повторным использованием, либо прессованием и  применением в строительстве, либо с дальнейшей переработкой во вторичное  исходное сырье или с целью извлечения ценных компонентов.    Вывод: на первом месте стоит проблема охраны окружающей природной  среды и здоровья населения, а не те деньги, которые могли бы сэкономить  предприятия, используя бесплатные производственные отходы вместо дорогого  природного сырья.  4 ЭТАП. ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ В БЫТУ  Полиэтиленовая упаковка может сделать товар более привлекательным и  сохранить его от загрязнения. Она не бьется и при любой погоде выглядит  безупречно, кроме того, такая упаковка почти не увеличивает вес товара, что  облегчает его перевозку. Эти преимущества обеспечили широкое использование  всевозможных пластиковых пакетов, пленок, бутылок, ящиков и канистр, которые с  одной стороны делают нашу жизнь более удобной, а с другой стороны ­ после  использования – становятся одним из самых долгоразлагающихся видов отходов:  для полного разложения полиэтилена потребуется более тысячи лет! Поскольку  человечество вряд ли сможет отказаться от использования этого материала,  вторичная переработка полиэтилена сегодня становится все более актуальной.  Помимо огромной пользы для окружающей среды этот процесс позволяет еще и  сократить расходы на производство изделий из пластика. 1. Для оборудования места под ледник. Летом в неглубокой яме можно оборудовать ледник, поместив на дно ямы  несколько десятков пластиковых бутылок. Предварительно в этих бутылках  замораживается вода. Такой ледник хранит холод больше недели. 2. Выкладка бордюра цветочных клумб. У всех бутылок отрезаем горлышко. Красим бутылки в разные цвета эмалевой  краской и после её подсыхания втыкаем в землю вверх дном. Можно отрезанные донышки прикрепить на проволоку и поставить на клумбе  в вазон. У крашением для клумбы может стать ёж, выполненный из гипса или цемента  и декорированный иголками из пластиковой бутылки коричневого цвета. 3. Из пластиковых бутылок ёмкостью более 5 литров можно изготовить  уличный умывальник, т.е. умывальник для умывания на улице (на дачах, в  огороде, в гараже и т.д.). Дно бутылки отрезаем, в крышке проделываем отверстие  по диаметру гвоздя (лучше № 200). Готовим гвоздь под носик умывальника – под  шляпку гвоздя вырезаем из старой шины круг, на другой конец гвоздя прикрепим  гайку или другой тяжёлый предмет, когда вставим гвоздь в умывальник.  Переработка покрышек  Горы изношенных покрышек представляют огромную угрозу для экологии.  Выделить этот вид отходов в отдельную группу заставляют как длительный срок  разложения покрышек, так и большое количество вредных веществ, которые  образуются и при естественном разложении, и при сжигании покрышек. Изношенные покрышки могут стать теплым домом для грызунов, которые могут представлять  значительную угрозу для санитарно­эпидемиологической обстановки. Автошины  относят к отходам 4 класса опасности, а это означает, что их нельзя ни захоранивать на специализированных полигонах, ни утилизировать на заводах, сжигающих  отходы. ..Клумбы из покрышек своими руками  Последнее время все большую популярность приобретают клумбы для цветов  из автомобильных покрышек – это красиво и дешево ...Сначала делаем на покрышке разметку мелом.  Затем берем большой острый  нож и начинаем заниматься фигурным вырезанием Потом руками, мужскими  разумеется, выворачиваем автомобильную покрышку Вот, что должно получиться в  результате Потом даем нашей фантазии простор для творческого полета и  получаем, в финале, красивую клумбу из автомобильных покрышек... Лебедь из покрышки Для начала берем старые автопокрышки, лучше «лысые», от "запорожца" или  жигулей и наносим мелом линии разреза как на рисунке 2. Режем по штрихлинии и отгибаем — так у нас получатся крылья. Резать  толстую резину сложно, поэтому нож должен быть очень острым, и еще очень  рекомендуем для облегчения процесса смачивать его в мыльной воде.  Чтобы голова и шея с грудкой сидели красиво держали форму, мы использовали и удлиненную пластину из нержавейки. Выгнули ее, придав ей форму  головы, шеи и грудки лебедя, и прикрутили к резине незаметными маленькими  шурупами. Хорошо пластину и  полученную "раскройку" видно на фотографиях  ниже: Из резины вырезали глаза и прикрепили их к голове лебедя также с помощью  шурупов. А после этого дважды покрыли наших лебедей белой водоэмульсионной  краской, только носы сделали красными. Установили  лебедей в половинки крышек, покрашенных в голубой цвет.  Крокодил из покрышек 1. Разрезать покрышку, разложить на земле, вырезать контур крокодила.  2. Каркас. Выпиливаются две одинаковые дощечки, по длине тела (выпиливаем форму спины и животика). Затем выбираем длину двух реечек (учитывая толщину  дощечек), они служат распорками. Скрепляем реечки с дощечками гвоздиками (как  показано на фото).     3. Вставляем  каркас внутрь спинки. Крепим шурупами у основания головы и  по спинке. Сверху одевается нижняя часть туловища (крепится так же). 4. вырезать  2 половины туловища и каркас.  Там, где каркас ­ шурупы  подлиннее, зубы (пластиковый уголок), глазницы ­ шурупы короткие).  5. Чешую клеить  клеем "Момент", в полосе шины (крепко держит).  6. Глаза ­ шарики. Для глаз взяли теннисные шарики (для пинг­понга). Переработка бумаги Одним из важнейших видов сырья, поступающего во вторичную переработку,  является макулатура. Макулатура в основе своей представляет отслужившие срок  изделия из картона, бумаги, бумажные отходы. Рециклинг макулатуры играет  важную роль в деле сбережения природных ресурсов. Бумажное вторсырье,  поступая в оборот, значительно снижает расход древесины, используемой в  производстве бумаги. Так, примерно 100 кг макулатуры спасают 1 дерево. Процесс сбора макулатуры и превращение в приятный и ценный подарок  учителям, родителям и друзьям, несомненно является доказательством тому, что"  мы дали новую жизнь бумаге". Таким образом, результаты позволяют говорить о том, что сбор макулатуры,  становится одним из основных способов сохранения окружающей среды, а также  природных ресурсов. Лебедь из бумаги (оригами) Такой разноцветный лебедь будет не только украшением вашего жилища, а и  может стать прекрасным подарком. Сделать такой лебедь не столько сложно, как  долго, ведь он состоит из множества элементов (модулей), ну и конечно же  полностью ручная работа. Подробную схему модульного оригами лебедь смотрите  ниже.   Такую технологию придумали китайцы, они первые начали создавать  объёмные фигуры из треугольных модулей оригами. Композиция складывается из  множества одинаковых элементов (модулей). Каждый модуль складывается из  одного листа бумаги, а затем модули соединяются путем вкладывания их друг в  друга.   Собрать такого оригами лебедя можно и без клея, сила трения не даст  конструкции распасться, но надежнее все таки будет склеить модули, т.о. фигуру  можно использовать как игрушку и не бояться, что он распадется.   Чтобы сделать модульное оригами лебедя надо сложить много модулей  разных цветов, ниже указано их количество. Было бы хорошо мастерить такую  сложную фигуру вместе с друзьями или помощниками. Бумагу надо брать  качественную, подойдет офисная цветная бумага или мелованная цветная бумага.  Тонкую бумагу лучше не использовать.  Сказочное деревце Для изготовления  понадобилось: 1 газета на 7 больших листов для  изготовления 30 трубочек, клей ПВА, гуашь, лак и кисти, время – около 3­х часов.  1. Заготавливаем трубочки. На все дерево я необходимо 28 штук.  2. Берем 13­15 трубочек и скрепляем их вместе ниткой и полоской бумаги. 3. Постоянно смазывая клеем, обматываем ствол трубочкой по спирали до нужной высоты. При необходимости доставляем еще трубочки. 4. Разделяем ствол на 2 неравные части для имитации реального дерева и  обматываем каждую часть. 5. Далее продолжаем аналогично делить каждую “ветку”, обматывая  дополнительными трубочками до тех пор, пока в ветках не останется по одной  трубочке. 6. Обрезаем до необходимой длины последние ветки (у меня 10­15 см) и  формируем “завитушки”. 7.  Нижнюю часть трубочек несколько раз обмотать, чтобы придать утолщение  стволу для устойчивости. 8. Покрываем смесью белой гуаши с ПВА, что бы просвечивался газетный текст,  а затем лаком. Такие же поделки можно выполнить и из фольги. Вывод: Необходимость создания индустрии и развития рынка вторичного сырья  диктуется существующим экологическим кризисом в России. По расчётам,  количество твёрдых бытовых отходов в России постоянно возрастает  и в 2010 году  превысило 130 млрд. тонн. В 2003 году их было 80 млрд. тонн. Главной целью развития индустрии и рынка вторичных ресурсов является  формирование устойчивого спроса на вторичные ресурсы. Рыночные факторы ставят во главу угла и подчиняют себе все стадии  производства: от проектирования до выпуска готовой продукции, не говоря уже о её реализации.   Первая проблема, которую необходимо решать при организации индустрии и рынка вторичного сырья – это проведение грамотного маркетинга среди  производителей и потребителей вторичного сырья.  Эколого­географическая ситуация на определённой территории стимулирует,  либо препятствует проявлению тех или иных экстремальных ситуаций. В связи с  чем необходимо проводить оценку соотношения потребностей производства с  возможностями природной среды и состоянием социальной инфраструктуры.  Объективная оценка предрасположенности территорий субъектов РФ к проявлению  чрезвычайных экологических ситуаций существенно влияет на принятие решений по применению технологий переработки отходов. Проведение такой оценки является второй проблемой, которую необходимо  решать при обосновании развития индустрии и рынка вторичных ресурсов. Третьей проблемой, которая требует квалифицированного решения в  интересах выбора наиболее целесообразной технологии, является проведение  сравнительной оценки технологий переработки отходов во вторичное сырьё.  Четвёртая проблема – это создание организационных и экономических  условий, позволяющих эффективно вовлекать вторичное сырьё в хозяйственный  оборот. Решение этой проблемы сводится к анализу возможностей государственного регулирования управлением обращения отходов и зарубежного опыта в этой  области. Создание организационно­экономических условий для расширения сырьевой  базы отечественной экономики, повышение устойчивости материального  обеспечения товаропроизводителей, сокращение потерь сырьевых, материальных и  топливно­энергетических ресурсов, снижение уровня загрязнения окружающей  среды являются важнейшими составляющими государственной промышленной  политики. В данном случае эти составляющие определяются рынком вторичного  сырья и характеризуются максимально устойчивым спросом на него.