Промышленная переработка бытового мусора

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!»