Разработка экологического проекта Сжигать или перерабатывать

_{МБОУ Новосельская сош}

_{Экологический проект:}

_{« Сжигать или перерабатывать?»}

_{авторы: ученица 9класса Парамонова Ирина}

_{учащиеся 6 класса: Жестков Дмитрий}

_{Худяков Алексей}

_{Руководитель: Сафонова Н. Н.}

_{учитель химии и биологии}

_{с. Новосёлки 2013г.}

Содержание.

Введение……………………………………………………………………………... 3

1. Актуальность переработки картона…………………………………….... 4

2. Различные способы переработки картона……………………………..… 5

3. Сбор и утилизация картона на территории Вачского района………………………………………………………………………………....9

Заключение ………………………………………………………………………… 10

Список литературы………………………………………………………..………...11

Введение

Мы живём в с. Новосёлки в микрорайоне Молодёжной улицы. Здесь же располагаются магазин «Лебединка», торговый павильон сельпо, киоски торгующие продуктами и хозяйственными товарами. Оборудованная площадка для сбора бытового мусора находится недалеко от жилых домов и торговых точек. Каждый день можно наблюдать, как работники торговли в конце рабочего дня сжигают коробки из под доставленного товара. Вместе с картоном горит полиэтилен, пластиковые бутылки. Жители микрорайона вынуждены дышать этим смрадным воздухом. Также горящий пепел разносится ветром, а рядом складировано сено, находятся постройки - недолго и до пожара. Возникает вопрос: неужели так необходимо сжигать упаковочный материал или есть другие способы его утилизации? Зная, что бумагу производят из древесины можно сказать - нам мало лесных пожаров уничтожающих леса, мы сжигаем бумагу и вынуждены дополнительно сокращать площадь лесов. Мы решили выяснить, так поступают все работники торговли или есть примеры более рационального использования картона. Определилась цель нашего проекта: изучение способов утилизации картона.

Для достижения этой цели нами была сформулированы основные задачи.

1.Найти необходимую литературу по выбранной теме; 2.Провести опрос работников торговли по утилизации картона;

3.Определить мероприятия по недопустимости сжигания картона.

Выявлены основные направления работы:

Первый этап. Проведение рейда на площадку по сбору бытовых отходов.

Второй этап. Проведение бесед с работниками торговли;

Третий этап. Встречи с людьми занимающимися сбором и транспортировкой картона к месту переработки;

Четвертый этап. Определение мероприятий по недопустимости сжигания картона.

1. Актуальность переработки картона

Макулатурная масса (ММ) в композиции бумаги и картона - это фактически ресурсосберегающее волокнистое сырье для бумажно-картонного производства. Вместе с тем, переработка макулатуры позволяет решить проблему уменьшения количества бытовых отходов.

Широкое использование макулатурной массы обусловлено следующими обстоятельствами:

- не требуется крупных капитальных вложений;

- сокращается расход древесного сырья, что приводит к сохранению запасов древесины;

- происходит значительная экономия электроэнергии, тепла и химических реагентов;

- решается ряд экологических проблем, позволяющих снизить потребление производственной воды, уменьшить ее загрязненность и расходы на очистку. Так при очистке сточных вод в процессе переработки макулатуры образуется значительно меньшее количество осадков, требующих дальнейшей утилизации, чем при использовании первичного сырья;

- уменьшаются капиталовложения на строительство цехов, перерабатывающих макулатуру, в сравнении с производством, на котором перерабатывается древесина;

- использование макулатуры вместо древесины позволяет уменьшить парниковый эффект, в глобальном масштабе, поскольку, в случае вывоза использованных изделий из бумаги и картона на свалки, в атмосферу выделилось бы огромное количество метана.

Использование ММ в композиции бумаги и картона в условиях рыночной экономики позволит большинству предприятий не зависеть от стоимости товарной целлюлозы, производимой предприятиями-монополистами, и от стоимости и стабильности поставок балансовой древесины и технологической щепы, использующихся при производстве целлюлозы. Данные обстоятельства позволят бумажным и картонным предприятиям малой и средней производительности стабильно работать и развиваться в условиях рыночной экономики.

В настоящее время переработка вторичного волокнистого сырья с получением ММ, используемой в композиции бумаги и картона, - это самостоятельное высокотехнологичное, наукоемкое и весьма перспективное направление развития Целлюлозно-бумажной промышленности, а получаемая ММ - конкурентоспособный полуфабрикат для производства бумаги и картона. Извлеченное вторичное волокно составляет 46% волокнистых полуфабрикатов, используемых в мировой целлюлозно-бумажной промышленности.

2.Различные способы переработки картона

Процесс переработки (облагораживания) макулатуры - это совокупность технологических операций для придания вторичным волокнам определенных бумагообразующих свойств, при максимальном удалении нежелательных составляющих макулатурной массы: загрязнений и примесей органического и неорганического характера.

Ошибочно под термином "облагораживание макулатуры" понимают только операции по удалению печатной краски и отбелку (обесцвечивание или осветление) ММ. Облагораживание макулатуры - это комплексный процесс переработки вторичного сырья в волокнистый полуфабрикат, в ходе которого неуклонно происходит восстановление, формирование и развитие его бумагообразующих свойств.

Облагораживание состоит из четырех ступеней.

Первая - роспуск (разволокнение) макулатуры, грубая очистка, сортирование и дополнительный роспуск ММ. Данная ступень позволяет восстановить бумагообразующие свойства у волокон макулатуры и получить волокнистый полуфабрикат, который может быть использован в композиции гладких слоев картона (без нанесения печати) и бумаги для гофрирования, так называемого, "флютинга".

Вторая ступень - тонкая очистка и сортирование макулатурной массы, ее дополнительный размол или диспергирование. У волокон ММ, полученной после II ступени, в достаточной степени сформированы и развиты бумагообразующие свойства, что позволяет использовать ее при производстве гладких слоев картона с нанесением печати на его поверхность. Следует отметить, что использование в качестве исходного материала высококачественной макулатуры дает возможность получения волокнистого полуфабриката, который может быть использован в композиции тетрадной, обойной, санитарно-гигиенической и других видов бумаги. Например, применение в качестве макулатуры упаковок пищевых продуктов типа "Тетрапак", изготовленных из сульфатной беленой целлюлозы, позволяет полученную, после двух ступеней переработки ММ использовать в беленом гладком слое картона типа "топ-лайнер". Но при этом надо учитывать, что около 30% такой макулатуры составляют полиэтиленовая пленка и другие липкие загрязнения, которые необходимо отделить и направить на переработку.

Первые две ступени переработки макулатуры следует отнести к "механическому" облагораживанию, так как на этих этапах переработка макулатуры в волокнистую массу осуществляется с использованием таких механических операций, как: роспуск, очистка, сортировка, размол, диспергирование.

Третья ступень - удаление типографской краски путем флотации или промывки, которая носит название дейнкинг .

Четвертая ступень - отбелка или обесцвечивание ММ. Данная ступень значительно повышает белизну ММ, но она не достигает белизны "первичных" полуфабрикатов.

Последние две ступени переработки макулатуры можно условно назвать "химическим" облагораживанием ММ, подчеркивая, что при проведении данных операций используются химические реагенты. На этих ступенях волокна ММ неизменно улучшают бумагообразующие свойства: повышаются белизна и гладкость массы, в определенной степени увеличиваются показатели механической прочности. Следует отметить, что практическая реализация IV ступени переработки макулатуры - отбелка - достаточно сложный и дорогостоящий процесс. Это обусловлено следующими факторами:

- высокой стоимостью оборудования и химикатов;

- достаточно сложной технологией;

- необходимостью создания инфраструктуры для хранения, подготовки и дозирования реагентов;

- значительным повышением загрязненности производственной воды и, следовательно, затрат на ее очистку;

- дополнительными расходами на обучение персонала.

Для малых предприятий, при объеме переработки макулатуры до 100 т/сут применение IV ступени в технологическом процессе переработки ММ следует признать экономически нецелесообразным.

В Западной Европе, Скандинавии и США переработка макулатуры осуществляется в 2-4 ступени на предприятиях значительной производительности (до 1500 т/сут), полученная ММ используется как для производства картона и бумаги для гофрирования, так и в композиции газетной и других видов бумаги для печати, бумаги санитарно-бытового назначения. В России переработка макулатуры осуществляется на предприятиях малой и средней производительности в 1-2 ступени. Полученная ММ, в основном, используется в производстве картона и бумаги для гофрирования. Однако, из предприятий, производящих гладкие слои гофрированного картона и флютинг с использованием ММ, только 3 предприятия в России изготавливают продукцию высокого качества. Остальные (на сегодняшний день) производят продукцию среднего и низкого качества. Представляется, что в будущем развитие переработки макулатуры будет осуществляться не только за счет строительства новых предприятий, но и совершенствования технологии и обновления оборудования существующих технологических линий. В целом, объемы переработки макулатуры в России значительно увеличились за счет повышения ее содержания в композиции различных видов бумаги и картона, что привело к некоторому ухудшению качества продукции, так как не всегда осуществляется необходимая модернизация существующих технологических линий по переработке макулатуры. Значительная часть оборудования, применяемая в технологических линиях по переработке макулатуры, устарела, изношена морально и физически. Это относится к основным узлам технологических линий по переработке макулатуры: гидроразбивателям, сортировкам и очистителям. На некоторых предприятиях технологические схемы переработки макулатуры упрощены до неразумных пределов.

Использование макулатурного сырья для получения порошковых материалов

переработка макулатура бумажная продукция

В настоящее время использование макулатуры в качестве вторичного волокнистого сырья для изготовления бумажной продукции является приоритетным направлением в бумажно-картонной индустрии. Повторно используемые целлюлозные волокна отличаются по своим свойствам от первичных - они становятся жесткими, плохо набухают, вследствие этого снижаются межволоконные силы связи и ухудшаются показатели механической прочности бумаги. Несмотря на это, макулатурное волокно представляет интерес как сырье для получения порошковых форм целлюлозы, широко используемых в различных отраслях промышленности. Возможность утилизации упаковочного картона и газетной бумаги в качестве целлюлозного сырья для получения порошковых материалов и применения их как сорбентов. Целлюлозосодержащие порошковые материалы (ПМ) были получены гидролитической обработкой вторичного сырья - картонной тары и газеты - 3%-ным раствором пероксимоносерной кислоты. Предварительно макулатура подвергалась измельчению, роспуску в воде и обработке пероксидом водорода в щелочной среде с целью облагораживания исходной массы (удаления типографской краски). Выход целевых продуктов составил 63-66%.

Гидролитическая обработка пероксимоносерной кислотой приводит к разрушению волокнистой структуры исходного сырья и частичной деструкции целлюлозы, входящей в композицию картона и газеты. Это подтверждено небольшими значениями степени полимеризации (СП) продуктов, измеренной по вязкости их растворов в кадоксене.

Образцы порошков из макулатурного сырья характеризуются увеличенным содержанием функциональных групп - карбоксильных (СООН) в 5-8 раз и карбонильных (СНО) в 2-3 раза по сравнению с порошками из целлюлозного сырья. Порошки, полученные из макулатуры, обладают лучшей ионообменной активностью поверхностных функциональных групп, чем порошки из целлюлозы. Таким образом, при использовании макулатурного сырья различного происхождения можно получать порошковые материалы, обладающие сорбционными свойствами с широким спектром содержания функциональных групп и различными физико-химическими характеристиками.

Органическая вторичная переработке макулатуры.

Макулатура (бумага и картон) может быть подвергнута органической вторичной переработке, поскольку целлюлозные волокна биологически разлагаемы. Органическая вторичная переработка может быть "аэробной" (компостирование) или "анаэробной" (биометилизация) и ведется в регулируемых условиях с использованием микроорганизмов. С ее помощью часть отходов упаковки биологически разлагается с получением стабилизированного органического осадка или метана. Эта макулатура может разлагаться микроорганизмами (в частности, бактериями, использующими продуцируемые микроорганизмами ферменты для превращения органического материала в СО₂, воду и гумус или компост) на встречающиеся в природе вещества. Компост широко применяется в сельском хозяйстве для улучшения почв (в частности, в садоводстве).

Переработка отходов в целях получения энергии

В прошлом сжигание отходов считалось гигиеничным способом уменьшения их объема. После вступления в силу нормативов на выбросы в атмосферу, муниципальные мусоросжигатели были закрыты, и большую часть отходов стали направлять на свалки.

В отходах бумаги и картона "запасена" солнечная энергия, так как источником волокна является древесина. Эта энергия может быть извлечена в мусоросжигателях. Минимальная энергетическая ценность (теплота сгорания) бумаги и картона составляет 10 мДж/кг, то есть 2 т макулатуры при сжигании эквивалентны примерно 1 т нефти или 1,5 т угля. Тем не менее, не стоит рассматривать сжигание отходов бумаги и картона в отрыве от утилизации несортированных муниципальных отходов. Нет никакого смысла отделять бумажные и картонные отходы, непригодные для вторичной переработки, от смешанных коммунально-бытовых (КБО) и сжигать их отдельно.

Преимущества вторичной переработки с утилизацией отходов на топливо состоят в следующем.

Основное преимущество - это восстановление энергии. Типичный мусоросжигатель позволяет получить из 420000 т КБО примерно 35МВт

В городах сжигание мусора способствует сокращению транспортной нагрузки, так как уменьшается количество транспорта, вывозящего мусор на свалки внегородской черты

.Сжигание мусора снижает потребность в свалках, уменьшая объем мусора на 90%.

То, что мусор не попадает на свалки, снижает образование метана, который для парникового эффекта значительно более вреден, чем СО₂.

При сжигании возможно извлечение и других материалов, например, железа.

Преимущество сжигания с точки зрения гигиены заключается в том, что органические отходы становятся менее биологически активными.

Сжигание более предпочтительно для огнеопасных, летучих, токсичных и клинических отходов, которые не должны поступать на свалки.

Когда коробочный картон и другие типы упаковки на основе бумаги сжигаются, целлюлоза превращается в СО₂ и водяной пар. Выбросы в атмосферу не должны содержать частиц углерода или СО, так как их наличие свидетельствует о неполном сгорании. Основную озабоченность общества вызывают, однако, выбросы в атмосферу от других компонентов несортированного мусора.

Сжигание мусора в настоящее время ведется под тщательным контролем, чтобы уменьшить потенциально вредное воздействие и обеспечить соответствие весьма жестким нормам. Это достигается за счет использования высоких температур (не менее 850 С) и тщательной очистки отходящих газов. В технологию входят также:

-поглощение диоксинов и фуранов, тяжелых металлов и других органических соединений мелкими частицами активированного угля;

-нейтрализацию кислотообразующих газов (диоксида серы, SO₂ и хлорида водорода, HCl путем распыления известковой воды;

-удаление частиц пыли размером до 10 мкм с помощью мешочных фильтров;

-применение высоких вытяжных труб высотой 100 м.

Выбросы в атмосферу строго контролируют соответствующие органы.

Сжигание мусора широко применяется в таких странах, как ФРГ, Франция, Швеция, Дания и Швейцария, где вопросам защиты окружающей среды придается большое значение. Многие мусоросжигатели в настоящее время наряду с электроэнергией дают тепло для местных муниципальных сетей.

Существует мнение, что с учетом экологических соображений сжигание мусора с получением энергии предпочтительнее вторичной переработки. Это мнение основано на сравнительном анализе выделения СО₂.

4. Сбор и утилизация картона на территории Вачского района.

На территории Вачского района сбором пластика, металлических банок, картона, газетной и книжной бумаги, как удалось нам выяснить, занимается индивидуальный предприниматель Воробьёв Владимир Львович. Собирает картон в торговых точках р.п. Вача и очень редко по району, около 10 лет. Это не основной его бизнес, а попутная транспортировка - едет в Н. Новгород за товаром и захватывает макулатуру. В Н. Новгороде, по его словам, пунктов приёмки ТБО очень много, там он сдаёт макулатуру по 2 рубля за 1кг. Местом переработки является Балахнинский целлюлозно-бумажный комбинат. В месяц он вывозит до 15 тонн макулатуры. Бизнес по сбору ТБО малоприбыльный, поддержки со стороны комитета экологии или администрации района никакой - вот и горит макулатура на мусорных площадках. О конкуренции, ни какой речи - прибыли минимум, забот максимум! Только неравнодушные люди могут этим заниматься: приехать загрузить, потом выгрузить, получить деньги которых хорошо, если хватит на дорогу на бензин. Примеры таких энтузиастов есть. В одном из микрорайонов Москвы индивидуальный предприниматель на свои деньги закупил контейнеры для раздельного сбора мусора и сам, потом эти отходы развозит по пунктам сбора вторсырья. Именно этот район был признан самым чистым районом города. Один человек смог организовать сбор ТБО, а городские и сельские власти, организации ЖКХ - не могут или не хотят? В с. Новосёлки всего 2 магазина отправляют картон на переработку « Лебединка» и « Ладья». Все магазины сельпо сжигают картон, после разговора с продавцами состоялся разговор с председателем сельпо, который пообещал познакомиться с Воробьёвым В. Л. и наладить сдачу картона. Произведём элементарные расчёты деятельности одного индивидуального предпринимателя:

15тонн бумаги и картона в месяц - в год 180тонн

Если на изготовление 1 тонны бумаги нужно около 17 деревьев, то на получение 180 тонн вырубят 3060 деревьев - это только за 1 год. В. Л. Воробьёв занимается сбором бумаги и картона 10 лет, а это уже 30 600 сохранённых от вырубки деревьев - целый лес. Радует лес человечество своей красотой, спасает от жары, сохраняет влагу, обогащает воздух кислородом и обеззараживает фитонцидами, одаривает ягодами и грибами… .

Своё отношение к спасённому лесу можно выразить стихами

В лесу теперь тень и прохлада,

И воздух - целебный настой,

Вновь слышатся птичьи рулады

В глуши потаённой лесной.

Деревья - нам добрые братья,

Берёзка и дуб - исполин.

Планеты зеленое платье

Давайте, друзья, сохраним!

Заключение.

Более 4 000 000 000 деревьев в год вырубается для производства бумаги, большая часть которой затем сжигается (В России-75 %) ...

17 деревьев на 1 тонну бумаги и 227 тонн воды на 1 тонну бумаги. На производство одной тонны печатной бумаги требуется 4-5 кубических метра древесины. Норма расхода на производство одной тонны картона -1.6 кубических метра древесины. Норма расхода на производство одной тонны газетной бумаги- 2.8 кубических метра древесины. А сколько бумаги требуют бесчисленные полчища газет, журналов, книг? Возникает и ответ на вопрос - сжигать или перерабатывать? Только перерабатывать! Для привлечения внимания жителей микрорайона, к проблеме сжигания картона, на площадке по сбору бытовых отходов нами установлен баннер «Бумагу, картон - НЕ СЖИГАТЬ!» По договорённости с Воробьёвым В. Л. учащиеся нашей школы организовали сдачу в макулатуру старых учебников, которые захламляли складские помещения, а деньги потратили на приобретение цветочных горшков. Воробьёв В. Л. готов к сотрудничеству и принимает не только макулатуру, но и пластиковые бутылки, алюминиевые банки, полиэтилен. Мы считаем, в наших силах, сделать планету, чище и зеленея. И пусть пока наш вклад в сохранение лесов не велик, мы твёрдо уверены, что сможем его преумножить.

Литература

1. Экология (Серия «Учебный курс»)/А.И..Ажгиревич, В.А. Грачев, В.А.Гутенев и др.; Под ред. проф. В.В. Денисова.-М.; ИКЦ»»МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ» , 2006.-768с.

2. Обоснование использования отходов в качестве вторичного материального ресурса в сельскохозяйственном производстве/ В.И. Титова, М.В. Дабахов, Е.В. Дабахова/ Нижегородская гос. с.-х. академия. -Н.Новгород, Изд-во ВВАГС, 2009- 178 с.

3. Экология городской среды: Учебное пособие / В.А. Хомич; М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 240с.

4) Чуйко В.А. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы.// Том I. Сырье и производство полуфабрикатов. С.Пб: РИОЛТА, 2002, с. 419.

5) Recycled Fiber and Deinking Paper-making Science and Technology// Book 7, Helsinki, Finland: 2000, с 635.

6) Пузырев С.С. Изменение свойств МДМ и бумаги на ее основе при многократной переработке и использовании в композиции макулатуры и оборотного брака.// ИВУЗ Лесной журнал, 2002, № 3, с. 68.

7) ecoekspert.ru/art/ecsaf/sub1/74.html

11