Промышленная переработка бытового мусора
Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Среда» среди работ учащихся 5−7 классов |
Направление работы: Экология, Физическая химия
Авторы работы: ГБОУ Образовательный центр «Протон»
Email: Написать
Предметы: Физика, Химия
Классы: 6 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» 17 апреля 2019 года
|
Актуальность работы
Количество мусора на нашей планете растёт с огромной скоростью, однако, согласно статистическим данным, утилизируется всего лишь порядка 30 % отходов. Остальные 2/3 части отходов существенным образом загрязняют нашу атмосферу и окружающую среду. Чем дольше человечество живёт рядом с различным мусором, тем меньше шансов у будущих поколений рождаться и жить здоровыми.
Именно поэтому утилизация отходов в наше время является очень актуальной темой и требует масштабного и комплексного решения.
Цель
Выяснить на опыте, какие способы переработки мусора существуют и какой из них является самым эффективным
Задачи
1. На основе анализа литературы узнать, какие способы переработки бытового мусора существуют и какие они имеют недостатки.
2. Провести эксперимент по термическому разложению (пиролиз) некоторых органических образцов, входящих в состав бытового мусора.
Описание работы
1. Изучили способы переработки бытового мусора, их достоинства и недостатки.
2. Узнали технологические особенности пиролиза и результаты переработки мусора данным методом.
3. Ознакомились с технологической цепочкой при высокотемпературном пиролизе:
- сортировка мусора с удалением больших предметов, цветного и чёрного металлолома;
- измельчение и просушка отобранных отходов;
- разложение просушенного сырья с целью образования пиролизного газа, пиролизного масла, шлаков и побочных веществ, таких как Cl2, F2, N2;
- ликвидация загрязнителей и снижение температуры полученного газа;
- употребление пиролизного газа для получения пара, электрической или тепловой энергии; чаще всего, этот газ применяется обратно для инициирования пиролиза;
- пиролизное масло после складирования направляется в качестве сырья на заводы нефтехимической промышленности для изготовления горюче-смазочных материалов, заменителей мазута и дров.
4. Провели пиролиз органических образцов картофеля, лука, хлопчатобумажной ткани.
5. Проанализировали результаты работы и сделали выводы.
Результаты
1. В ходе теоретического анализа различных способов переработки бытового мусора убедились, что пиролиз как метод термического разложения органических и многих неорганических соединений считается эффективным способом переработки и утилизации бытового мусора во многих странах мира.
2. Пиролиз имеет неоспоримые преимущества перед утилизацией мусора сжиганием:
- не происходит загрязнение среды;
- сырьевым материалом служат бытовые отходы, в т. ч. отходы, которые сложно утилизировать, например, старые шины;
- пиролизные остатки не содержат агрессивных веществ, поэтому их можно складировать под землей, при этом отходы образуются в меньшем количестве, чем после сжигания.
3. При проведении пиролиза выбранных образцов в течение 10 часов при температуре 1110 градусов первые 1,5−2 часа выделялся едкий запах. В результате пиролиза мы ожидали, что из образцов картофеля, лука и ткани получится уголь, но наши ожидания не оправдались. Все исследуемые образцы превратились в углекислый газ и незначительный остаток минеральных солей.
Оснащение и оборудование, использованное в работе
1. Муфельная печь.
2. Аналитические весы.
3. Химическая посуда: фарфоровые чашки, пинцет, часовые стекла, скальпель.
Награды/достижения
Призёр межрайонного этапа Московского городского конкурса исследовательских и проектных работ школьников.
Перспективы развития результатов работы
Результаты проекта могут быть использованы при объяснении людям значимости сортировки мусора для дальнейшей его утилизации и эффективности пиролиза при переработке бытового мусора.
Особое мнение
«Приняв участие в конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату», мы увидели, как много ребят занимаются проектной деятельностью, с каким увлечением они рассказывают о своих идеях, проектах, планах. Нам тоже захотелось что-нибудь изобрести!»