Меню
Разработки
Разработки  /  Биология  /  Практикумы  /  10 класс  /  Макулатура -как сырье чистого утеплителя

Макулатура -как сырье чистого утеплителя

совместная работа учителя по возможностями утилизации бумаги
03.12.2024

Содержимое разработки

АССОЦИАЦИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТСКИЙ (УЧЕБНЫЙ) ОКРУГ»





ХV КОНКУРС ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ И СТУДЕНТОВ ОРЕНБУРЖЬЯ 




Секция: биология


Макулатура, как сырье для экологически чистого утеплителя.






Ученица 10 класса

ГБОУ «Губернаторский многопрофильный лицей-интернат для одаренных детей Оренбуржья»

Мусаева Милена


Научный руководитель:

Юрченко Валентина Васильевна, Руководитель МО биологии

г. Оренбурга, учитель высшей квалификационной категории







Оренбург,2024г


Содержание

Введение 3

Классификация ТБО. 3

Способы утилизации ТБО 5

3.1 Рециклинг ТБО 5

3.2 Переработка бумаги, картона, макулатуры с выгодой. 6

4.Эксперимент по переработке бумаги, картона, макулатуры 6

5. Экономические расчеты для получения эковаты 8

6. Рекомендации и выводы 9

7. Приложение 10

8. Список использованных источников 12





Введение

Цели:

  • Экспериментально установить возможности эффективного макулатуры на примере получения эковаты.

Задачи:

  • Изучить современные методики переработки бумаги

  • Получить утеплитель из макулатуры

  • Рассчитать экономические затраты на получение эковаты в лицее

  • Предложить возможное использование полученного утеплителя

Гипотеза: Утеплитель для оконных рам можно получать из макулатуры.

Объект изучения – бумага (макулатура)

Методы: анализ научной литературы по применению ТБО, работа с интернет сайтами, эксперимент.

Классификация ТБО.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, бытовой мусор) — предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. ТБО делятся также на отбросы (биологические ТО) и собственно бытовой мусор (небиологические ТО искусственного или естественного происхождения. Изучением мусора, «мусорной археологией», способов его утилизации занимается наука гарбология.

Твёрдые бытовые отходы представляют собой сложную гетерогенную смесь.

По морфологическому признаку ТБО в настоящее время состоит из следующих компонентов:

1.Биологические отходы:

а) Кости

б) Пищевые и растительные отходы (помои, отбросы)

2.Синтетические отходы:

а) Целлюлозной переработки: Бумага — газеты, журналы, упаковочные материалы

б) Древесина

в) Нефтепродукты: Пластмасса. Текстиль. Кожа, резина.

г) Различные металлы (цветные и чёрные)

д) Стекло

е) Смёт

Фракционный состав ТБО (массовое содержание компонентов, проходящих через сита с ячейками разного размера) сказывается как на сборе и транспортировке отходов, так и на технологии их последующей переработки, сортировки.

Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания. А зимой и весной сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета).

С течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается доля бумаги и полимерных материалов. А с переходом на централизованное теплоснабжение практически исчезает в ТБО уголь и шлак.

Способы утилизации ТБО

Переработка отходов — деятельность, заключающаяся в обращении с отходами с целью их безопасного уничтожения или обеспечения повторного использования в народном использовании полученных сырья, энергии, изделий и материалов.

Способы сбора отходов:

1) Контейнерный

2) Технический способ (с помощью машин.)

Переработка.

Целью переработки является превращение отходов во вторичное сырье, энергию или продукцию с определёнными потребительскими свойствами.

Обработке подвергается множество извлекаемых из отходов материалов, включая стекло, бумагу, алюминий, асфальт, железо, ткани, различные виды пластика и органические отходы (источники многочисленных вредных веществ и даже бактерий и вирусов). Одним из видов переработки является разделение мусора. В некоторых случаях отдельные процессы переработки отходов бывают технически нецелесообразны или экономически невыгодны из-за непомерно больших затрат материальных, транспортных, финансовых и человеческих ресурсов. Наиболее выгоден рециклинг.

3.1 Рециклинг ТБО

Рециклинг — это процесс, состоящий из отраслей деятельности и множества различных процессов. Рециклинг отходов – это повторное использование отходов по прямому назначению, либо путем переработки с целью включения в производственных или бытовой цикл.

Наиболее эффективен рециклинг для:

  • Лом черных, цветных и драгоценных металлов

  • Асфальта и битумов

  • Ткани, бумагу

  • Различные виды пластмасс и пластика

3.2 Переработка бумаги, картона, макулатуры с выгодой.

Бумага является самым большим вкладчиком в поток отходов. Если бумага перерабатывается, ресурсы сохраняются, что (среди прочего) экономит энергию, сокращает количество отходов на свалке и создает рабочие места. Переработанная бумага, картон, макулатура и бумажные изделия используются для производства картона, ткани, печатной и писчей бумаги, газетной бумаги или же отправляется на экспорт. Участвуя в программе утилизации бумаги, предприятия и муниципальные учреждения создают меньше нагрузки на окружающую среду, отходы сокращаются, а также экономятся средства. Наш лицей принимает участие в программе утилизации макулатуры.

4.Эксперимент по переработке бумаги, картона, макулатуры

Мы решили проверить эффективность рециклинга макулатуры на примере получения эковаты. Проанализировав все имеющие методики на интернет- сайтах, мы пошли своим путем.

В нашем лицее ежедневно скапливается много макулатуры, мы решили получить из нее образец эковаты, которой можно использовать как утеплитель. Мы надеемся, что полученный образец можно будет рекомендовать для утепления учебного здания и общежития лицея.

Эковата представляет собой целлюлозный утеплитель, состоящий из переработанной макулатуры. В ее составе доля содержания целлюлозных волокон составляет 81%, что позволяет ей прекрасно справляться со своими функциями. Для получения эковаты необходимы три компоненты: макулатура, бура (тетраборат натрия Na2B4O7 × 10 H2O) и борная кислота (H3BO3) . Бура необходима, как противопожарный компонент, а борная кислота для противодействия грибкам, плесени и грызунам.

Эковата имеет свои преимущества и недостатки

1.Отличная теплоизоляция.

2.Низкая воздухопроницаемость и эластичность.

3.Быстрое высыхание.

4.Отсутствие токсичных веществ.

5.Благодаря обработке эковата не горит и не поддается заражению плесенью и грибком.

И при этом

1. Необходимость использования специального оборудования.

2.Большое количество пыли.



Для производства большого количества утеплителя потребуется много макулатуры и мощный измельчитель, который будет производить переработку вторсырья. Для небольшого количества макулатуры измельчителем может быть обычная кофемолка или блендер.

Этапы приготовления эковаты из макулатуры:

1) Вторсырье (бумага) загружается в измельчительную машину. Там осуществляется полное измельчение с использованием различных ножей,

2) Полученную измельченную массу помещают на плоскую поверхность для просушки на 1-2 часа. Можно использовать вентилятор.

3) Через указанный промежуток времени смешиваем в контейнере переработанную бумагу с растворами 12% борной кислоты и 7% бурой,

4) Оставляем для просушки еще на 2-3 часа.

5. Экономические расчеты для получения эковаты

Мы решили получить эковату, переработав 500 г макулатуры.

5.1 Розничные цены на дополнительные компоненты:

-Бура – 47 рублей за 1 кг;

-Борная кислота – 49 рублей за 1 кг;

-Макулатура – 5 рублей за 1 кг;

-Электричество – 5,5 рублей за 1 кВт/ч.

5.2.С учетом нашего количества вторсырья (500 грамм) потребуется в процентном соотношении:

-Бура – 7%;

-Борная кислота – 12%;

-Макулатура – 81%;

-Электроэнергия – 0,16 кВт.

5.3 . Расчет выхода эковаты и затраты на 500 г макулатуры:

1.Макулатура 500г, стоимость 2.025 рубля,

2.Бура 7% стоимость 1.645 рубля/кг

4.Борная кислота 12%, стоимость 2.94 рубля/кг

5.Затраты на электроэнергию стоимость 1.62 рубля,

6 Общие затраты = 8.23 рубля.

5.4. Расчеты для рециклинга макулатуры в пересчете на недельный сбор:

Количество макулатуры, собираемое в лицее в неделю = 12-16 кг.

1.Макулатура = 30 ×7× 2.025 рублей = 60.75 рублей

2. Бура 7%= 1.645руб× 30 = 49.35 рублей

3. Борная кислота 12%= 2.94× 30= 88.2рублей

4. Общие затраты на электроэнергию за 60 часов работы 0,16 кВт стоимость 48.6 рублей (освещение, блендер, сушка- расчет с учетом мощности приборов).

5. Общие затраты на рециклинг недельного сбора макулатуры составили 246.9 рублей.

При переработке 500 г макулатуры мы получили 203.4 г эковаты, которой мы смогли утеплить площадь 0.5 м².

6. Рекомендации и выводы

1.Проанализировав все методики переработки макулатуры, мы добавили свою, с учетом условий лицея,

2. Мы подтвердили свою гипотезу: возможно самостоятельно получать эковату в лицее из макулатуры, экономя на покупке утеплителя.

2. Мы получили из 500г макулатуры 203.4г эковаты.

3. Проверили на практике площадь утепления полученным количеством эковаты.

4. Просчитав экономические затраты рециклинга недельного сбора макулатуры (246.9 рублей), и сравнив с ценой 15 кг. мешка эковаты (150 рублей), считаем, что поможем лицею сэкономить при утеплении окон. Лицей ежегодно тратит огромные средства на покупку эковаты, так как ее сложно хранить из-за высокой гигроскопичности,

5.Изюминкой нашей работы является то, что мы можем по мере необходимости самостоятельно получать то количество эковаты, которое требуется в данный момент.

6. Мы решили выйти с экономическим предложением к администрации лицея о разрешении получения эковаты из макулатуры.

Рекомендации по использованию макулатуры:
1. Получите максимальную эффективность от бумаги. Будь то дом, лицей или офис, используйте обе стороны листа. Используйте старую бумагу в качестве макулатуры.

2.Расположите контейнеры для сбора мусора в удобных местах.

3.Организуйте транспортировку бумаги к ближайшей мусоросортировочной линии.

4.Для утепления окон, дверей используйте эковату.

7. Приложение

Фото 1. Подготовленная макулатура.

Фото 2. Загруженная в блендер бумага. Фото 3. Измельчение.

Фото 4.Добавление борной кислоты. Фото 5. Добавление буры.



Фото 6. Готовая к сушке эковата.

Фото 7. Полученный образец.

8. Список использованных источников
  1. Конституция Российской Федерации от 30.12.2008 N 6-ФКЗ и от 30.12.2008 N 7-ФКЗ.

  2. Гордышевский С. Мусорный ветер: как монетизировать бытовые отходы. Дата обращения (10.05.13) [Электронный ресурс] Аргументы и факты №15 // [сайт] http://www.aif.ru/realty/article/62058

  3. Группа компании Bright. Анализ текущей ситуации в сфере обращения с отходами производства и потребления, М.: 2012.

  4. Долгостроев Н. Бизнес идея на 3 миллиарда долларов в год или как заработать на мусоре // [сайт] http://idearu.com/biznes-idea-na-miliard-dollarov/ (Дата обращения 16.09.2009)

  5. Жилищные уроки: Методическое пособие для проведения учебных занятий и классных часов по жилищному просветительству/ Е.С. Шомина, Т.В. Светенко, М.С. Ерохина И.В. Галковская; под общей ред. С.Ю. Никонова. - Псков: Изд. «Гименей», 2009. 40 - 60с.

  6. ЖКХ / Инфраструктура в г. Протвино//[сайт] http://www.protvino.ru/communal_services/

  7. Киселев В. Динамика загрязнения окружающей среды [Электронный ресурс] Экология // [сайт] http://www.aerobarrier.ru/press-centre/index.php?ELEMENT_ID=93

  8. Методика расчета количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ от полигона твердых бытовых и промышленных отходов. Академия коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, М 2004

  9. Статья о г. Протвино // [сайт]http://ru.wikipedia.org

10. "Восстановленная бумага: проблемы и пути их решения Кузьмич В.В.









10


-80%
Курсы повышения квалификации

Подготовка к ЕГЭ по биологии

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
800 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Макулатура -как сырье чистого утеплителя (1023.54 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт