Автор(ы)

Хитров Антон, Истомин Константин, Петров Федор

Аффилиация

ГБОУ СОШ №348 Невского района г. Санкт-Петербурга

Руководитель

Белозерская Мария Валерьевна

Аннотация

В процессе развития человеческой цивилизации абсолютное количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастает. Это связано с ростом населения, с чрезмерной концентрацией его в городах и изменением образа жизни людей. В России в 1991 году образовалось значительно меньше отходов на душу населения, чем в мире, однако в связи с экспансией западного образа жизни, включающего в себя одноразовые бесплатные пакеты, одноразовую посуду, одноразовые алюминиевые банки из-под пива и других прохладительных напитков, мы их быстро догоняем. И если в некоторых странах существует система раздельного сбора и переработки отдельных компонентов мусора, то у нас пока все одноразовые упаковки и другие “блага” цивилизации пополняют растущие, как грибы, свалки. Тема для проекта была выбрана неслучайно, она актуальна не только для крупных городов (для городов с большой численностью населения), но и для городов с небольшим населением.

Гипотеза, положенная в основу нашей работы, звучит так: «Если организовать удобную сортировку отходов, это позволит использовать их для вторичной переработки, а значит количество мусора значительно снизится».

Цель нашего проекта – разработать пресс-контейнер для удобного сбора и транспортировки отходов.

Бытовые отходы представлены различными видами органических и неорганических соединений, естественного или искусственного происхождения. В зависимости от вида бытовых отходов различаются и способы их утилизации и переработки. Самым распространенным на сегодняшний день и один из самых старых – это способ, при котором производится сбор и захоронение твердых бытовых отходов на специально предназначенных для этого полигонах.

Следующим способом, немного уступающим первому способу по распространенности, но намного превосходящий его по экономическим и экологическим положительным характеристикам, является повторное использование твердых бытовых отходов, то есть вторичная переработка материала с целью получения сырья. Сегодня вторичной переработки может подвергаться довольно большая группа бытовых отходов.  Основными ее представителями являются макулатура, и картонно-бумажные бытовые отходы. После нескольких видов сортировки, дополнительного измельчения происходит специальный технологический процесс, направленный на получение нормальной бумаги и картона из бытовых отходов. Применение этого производства позволяет значительно уменьшить количество вырубаемых для целлюлозной промышленности деревьев. Все это благотворно действует на окружающую среду, а также удешевляет стоимость конечной продукции. Другим видом бытовых отходов, являются алюминиевые банки. Благодаря тому, что их собирают в специальных контейнерах, а затем спрессовывают, облегчается их дальнейшая переработка, что уменьшает количество добываемой алюминиевой руды, и уменьшает стоимость конечного продукта, то есть других алюминиевых банок. В связи со значительным увеличением количества различных пластиковых отходов, встал вопрос о необходимости использования и этого вида сырья в промышленности.

Первоначально мы хотели перерабатывать пластик, но столкнулись с проблемой сортировки самого пластика. Дело в том, что не каждую пластмассу в доме можно сдать на переработку. Некоторые виды пластика не могут быть утилизированы на территории России. Если даже их поместить в отдельный контейнер для пластика, в лучшем случае они попадут в мусоросжигательный завод, в худшем – останутся лежать на земле сотни лет.

В странах Евросоюза установлена единая цветовая схема мусорных контейнеров для различных видов отходов:

  • зеленый – стекло (бутылки, стаканы);
  • синий – бумага (газеты, журналы и другие печатные издания);
  • желтый – картон (пустые картонные упаковки);
  • черный – органические остатки (пищевые отходы, компост);
  • коричневый – опасные отходы (батарейки);
  • красный – не перерабатываемые отходы;
  • оранжевый – пластиковые бутылки и пластиковые упаковки.

Такая схема кажется сложной лишь на первый взгляд, на самом деле, к ней можно довольно быстро привыкнуть.

Наша установка, пресс-контейнер (мусорный бак, контейнер для бумаги) – это устройство с помощью которого уменьшают объём бумажных отходов в десятки раз. Данный агрегат предназначен для использования в общеобразовательных учреждениях, проектных институтах и офисных помещений. Пресс для бумажных отходов превращает бесформенные груды мусора в плотные брикеты.

Пресс-контейнер состоит из пластикового бака (V 0,08 м3), электроники и механизма прессования бумаги. Бак выполнен из четырёх пластиковых стенок, дна и крышки. Электроника включает в себя шаговый электродвигатель NEMA17, шилд для двигателя NodeMCU, плату ARDUINO Nano, плату расширения для ARDUINO Nano, тензодатчик на 10 кг, макетную плату без пайки на 400 точек, переключатель и соединительные провода. Вся система работает от централизованной электрической сети, поэтому расход электроэнергии совсем незначительный.

В процессе исследования мы создали прототип мусорного бака для сбора отходов. Освоение безотходных производств – долговременное и кропотливое дело, которым предстоит заниматься ряду поколений ученых, инженеров, техников, экологов, экономистов, многих других специалистов. Возможно среди них будет и наша команда. Полностью безотходное производство – далекая перспектива, но необходимо уже сейчас решать эту задачу. Для этого необходимо профессионально вести учет и оценку промышленных отходов начиная со стадии разработки продукта, где неизбежно образование отходов, и заканчивая мероприятиями по их утилизации, переработке и возможному дальнейшему использованию в данном производстве или в других отраслях. А сейчас мы сможем сделать много контейнеров для школы, чтобы ученики школы постепенно привыкали к раздельному сбору мусора в школе.

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие: Мир, в котором мы живем: II Открытый международный конкурс учебно-познавательных и исследовательских групповых проектов школьников
Отрасль наук: Технические науки
Форма представления работы: Проектная работа
Дата публикации работы: 14.05.2020


Смотреть похожие работы

Проект “Устройство перекрытий из деревянно-гибридных конструкций”

Актуальность. В настоящее время получают развитие технологии строительства, объединяющие в одной конструкции различные свойства материалов. Такие материалы получили название гибридные. В настоящей работе описана технология устройства перекрытий состоящ …

Проектирование логистической системы “Грузовой транспорт”

Актуальность. В интернете мы увидели ролик о Московском международном медицинском кластере. Увидев размеры кластера, мы решили создать модульный беспилотный автомобиль, который будет соответствовать запросам по перевозке грузов и пассажиров. Учитывая т …

Практико-ориентированный проект “Сайт “Хочу в предуниверсарий” для желающих узнать больше о экономическом лицее”

Актуальность заключена в создании отдельного, презентабельного сайта для Экономического лицея имени Г.В. Плеханова, который решит проблемы: Неудобство постоянного поиска раздела лицея на официальном сайте; Неудобное для прочтения расположение информаци …

Исследовательский проект “Язык программирования Паскаль”

На современном этапе развития компьютерных технологий невозможно представить какого-либо высококвалифицированного специалиста, не владеющего информационными технологиями. Поскольку деятельность любого субъекта в значительной степени зависит от степени …