Как превратить мусор в ресурс

государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Короткова Ивана Никоновича с. Дмитриевка муниципального района Нефтегорский Самарской области

Как превратить мусор в ресурс или утилизация отходов в селе "

секция «Экология»

Автор: Аскерова Милена Эльнаровна,

учащаяся 9 класса.

ГБОУ Дмитриевская СОШ

Научный руководитель: Абдуразакова Валентина Петровна,

учитель биологии и химии

ГБОУ Дмитриевская СОШ

с. Дмитриевка

2021г

Содержание

Введение

1. Обзор литературы.

1.1 Обзор проблемы ТБО

1.2 Биотехнологии как природное решение утилизации ТБО

1.2.1 Биогаз

1.2.2 Биодинамическая технология переработки отходов (технология вермикультивирования)

1.2.3 Биокомпостирование твёрдых отходов

1.2.4 ЭМ-технологии

1.2.5 Оценка существующих способов переработки отходов и обоснование применения для этих целей ЭМ-технологии.

1.3 Состояние проблемы в России.

1.4 Зарубежный опыт.

2. Проблема мусора в селе. Результаты исследований

2.1 Исследование общественного мнения

2.2 Исследование оценки воздействия свалки на окружающую среду

2.3 Оценка экономической эффективности перехода на контейнерный сбор ТБО

2.4 Разработка модели бытового компостирования на основе Эм-технологий как эффективное решение утилизации ТБО

3. Выводы

4.Заключение.

5.Список использованной литературы

6. Приложения.

Введение

Количество отходов, производимых современным человеком, постоянно увеличивается, чему способствует развитие новых технологий и улучшение благосостояния населения. Промедление с его удалением и ликвидацией недопустимо, так как может привести к глобальным эпидемиям, к серьезному загрязнению природной среды, городов и сел, к расползанию свалок. В то же самое время ТБО содержат ценные компоненты, переработка которых может сэкономить немалые ресурсы и средства. Утилизация мусора- важнейшая проблема современности. Необходимо развивать утилизацию отходов, причем экологизированные, экономически приемлемые методы. Актуальность этой проблемы определила цель нашей работы.

Цель исследования – найти подходы к решению проблем в сфере утилизации бытовых отходов.

Для реализации поставленных целей мы решали следующие задачи:

1.Изучить современное состояние бытовых отходов и способы их утилизации.

2.Изучить сложившуюся ситуацию в селе со сбором и переработкой отходов;

3.Выбор и применение наиболее эффективного варианта в решении сбора отходов.

4. Разработать модель бытового компостирования

Гипотеза. Внедрение технологий использования ЭМ-технологий в сельской местности – это реальная возможность утилизации бытовых отходов.

Работа проводилась с сентября 2019 по май 2021 гг.

В исследовании использовались следующие методы:

1.Сравнительный анализ литературы по исследуемой проблеме.

2.Диагностические методы (анкетирование).

3.Статистические методы.

4.Методы фитоиндикации.

Новизна нашей работы состоит в том, что мы впервые предприняли попытку самостоятельно определить наиболее приемлемый вариант утилизации отходов в селе.

Практическое значение данной работы заключается в том, что она может быть рекомендована:

• для проведения бесед с учащимися и их родителями;

• участие в проведении семинаров, посвящённых вопросам ресурсосбережения.

1. Обзор литературы

1.1 Обзор проблемы ТБО

Мы выбрасываем огромное количество вещей в мусорное ведро. Почему мы это делаем? Почему сейчас так актуальна проблема с мусором? Поэтому я во-первых, решил выяснить, откуда берутся вещи, которые мы покупаем, и, во-вторых, что с ними происходит дальше,когда мы их выбрасываем? В учебной литературе говорится,что наши вещи проходят следующие стадии: добыча-производство-распределение(продажа)-потребление-утилизация.

1. Начнем с добычи. За этим словом стоит эксплуатация природных ресурсов, а за ней замусоривание планеты. Так, по данным ЮНЕП

( действующий орган ООН по охране окружающей среды), в мире ежегодно извлекается из недр 120 млрд т руд, горючих ископаемых, строительных материалов ( это 20 т сырья на каждого жителя планеты!). При таких темпах истребления природных ресурсов по оценкам ученых,разведанных запасов нефти хватит лишь на 35 лет,каменного угля на1-1,5 века,природного газа-на 3 века. По расчетам академика И.В. Петрянова-Соколова, только 2% добываемых природных материалов вовлекается в промышленное производство, остальное становится отходами.

Вывод: Мы добываем больше природных ресурсов, чем есть на планете, а используем их крайне нерационально, поэтому на планете накапливается огромное количество отходов. Природные ресурсы близки к истощению. Мы должны стать обществом разумного и рационального использования природных ресурсов.

2. Затем материалы идут в производство и здесь используются технологии получения веществ с новыми свойствами, для этого токсичные химикаты смешивают с природными ресурсами. В результате производятся продукты, загрязненные токсинами. Сегодня существует более 100 000 тысяч синтетических химических веществ, но только про небольшую часть мы знаем, как они воздействуют на здоровье человека. Таким образом, мы не знаем о полном воздействии этих токсичных веществ на наше здоровье и окружающую среду. Пока будут добавлять токсины в систему производств, мы будем получать токсины в вещах, которые мы покупаем и приносим домой, в школу. Эти токсины встраиваются в пищевые цепочки и накапливаются в наших телах. В нашей стране с таким научным потенциалом неужели нельзя разработать технологии производства экологически чистых продуктов?

И еще. В процессе производства в атмосферу идет выброс большого количества загрязнений, которые изменяют климат. Например, в США промышленные предприятия выбрасывают более 2.000000 (двух млн. тонн) химикатов в год, у нас-1.300000 тонн

Вывод: Многие современные технологии определяют производство токсичной продукции и выброс в атмосферу ядовитых веществ.

3. После того, как ресурсы стали продуктами, они поступают в торговую сеть, на стадию распределения. И мы покупаем и покупаем. Оказывается, современный человек потребляет в 2 раза больше, чем 50 лет назад. Мы потребление сделали образом жизни. Ученые посчитали процент товаров, которые продолжают использоваться человеком по происшествии 6 месяцев с момента их купли. Это всего 10%, остальные 90% становятся мусором. Иными словами 90% вещей, которые добываются, обрабатываются, транспортируются- выбрасываются уже через 6 месяцев!! И как мы можем управлять планетой, когда столько ресурсов и вещей выбрасывается?!

На накопление ТБО, кроме выше перечисленных причин, влияют следующие факторы:

-рост экономики и потребительской активности

-степень благоустройства зданий

-развитие сети общественного питания и бытовых услуг;

-уровень производства товаров массового спроса и культура торговли;

В мире ежегодно образуется несколько миллиардов тонн ТБО.

В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых бытовых отходов. Из этого количества промышленной переработке подвергается не более 14%, остальное вывозится на свалки и полигоны для захоронения. Накопления отходов приносят огромный экологический, экономический и социальный ущерб. отрицательные воздействия отходов проявляются в повышении заболеваемости людей, ухудшении их жизненных условий, снижении продуктивности природных ресурсов. Загрязнение почв, воды порождает 47% заболеваний органов дыхания, 16% - эндокринной системы, 2,5% - онкологических заболеваний у лиц в возрасте 30-34 лет и 11% - у лиц в возрасте 55-59 лет.

Бытовые отходы являются ценным сырьем для вторичного их использования в народном хозяйстве. В мусоре таятся настоящие сокровища. Переработка металлолома, картонных коробок, стекла и других отходов может сэкономить немалые ресурсы и средства.

1.2 Биотехнологии как природное решение утилизации ТБО

1.2.1 Биогаз — альтернативное топливо будущего. Биогаз получают путем анаэробного (без кислорода) брожения биомассы. В качестве биомассы могут выступать свалочные отходы, навоз, отходы скотобоен, некоторые культуры, например, рапс. В результате брожения биомасса разлагается под воздействием гидролизных, кислотообразующих и метанобразующих бактерий. Лидером в производстве биогазового топлива из ТБО является Германия — 33,3 млн Гкал, США — 2,2 млн Гкал, Япония — 1,4 млн Гкал, Швеция — 1,2 Гкал. В нашей стране и в нашей области в сельских населенных пунктах нет полного обеспечения природным газом. Биогазовые установки станут неплохим подспорьем в хозяйстве. К тому же сырьем для нее станет то, чего всегда в избытке: навоз, пищевые отходы, опавшая листва, сгнившее зерно, ботва и т.п., то, что обычно идет в компостную яму. Обладая огромным потенциалом для производства 90 млрд куб.м биогаза в год из 250 млн тонн сельскохозяйственных отходов и 50 млн тонн бытового мусора, правительство не сформировало до сих пор целенаправленной политики по биотопливу вообще и по биогазу в частности на уровне современной науки и технологий, а также опыта западных стран. В нашей стране получение биогаза не вышло из стадии опытно-промышленных исследований, но перспектива развития биотехнологии в этом направлении, особенно для сельских регионов, очевидна. [10].

1.2.2 Биодинамическая технология переработки отходов (технология вермикультивирования)

Технология вермикультивирования используется для переработки органической части ТБО растительного и животного происхождения. В основе технологии получения биогумуса лежит динамический микробный процесс, протекающий благодаря активности сообщества микроорганизмов различных групп. Микроорганизмы можно разделить по температурным интервалам, где они активны, на психрофилы (Т 40°С). На последней стадии компостирования преобладают, как правило, мезофилы. Дальнейшая переработка подготовленного микроорганизмами субстрата происходит с помощью червя — красного калифорнийского гибрида Eisenia foetida. Продуктами переработки ТБО по предложенной технологии являются биогумус, жидкие органические удобрения на его основе, биомасса живого червя (выведен на условно чистых субстратах, может использоваться в качестве белкового корма для животных), биогаз, а также вторичное сырье (металлолом, макулатура, полимеры, ветошь). [9].

1.2.3 Биокомпостирование твёрдых отходов. Компостирование – это экзотермический процесс биологического окисления, в котором органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией микроорганизмов в условиях повышенной температуры и влажности. В процессе биодеградации органический субстрат претерпевает физические и химические превращения с образованием стабильного гумифицированного конечного продукта. Этот продукт представляет ценность для сельского хозяйства и как органическое удобрение, и как средство, улучшающее структуру почвы. Отходы, поддающиеся компостированию, варьируют от мусора, представляющего собой смесь органических и неорганических компонентов, до более гомогенных субстратов, таких как навоз, отходы растениеводства, сырой активный ил и нечистоты.. Естественный процесс разложения может быть ускорен, если перерабатываемый субстрат собрать в кучи, что позволит сохранить часть теплоты, выделяющейся при ферментации, и достигнуть более высокой скорости реакции. Этот ускоренный процесс и есть процесс компостирования. Важными параметрами являются соотношение углерода и азота и мультидисперсность субстрата, необходимая для нормальной аэрации. В процессе компостирования принимает участие множество видов бактерий – более 2000 и не менее 50 видов грибов. Эти виды можно подразделить на группы по температурным интервалам, в которых каждая из них активна. Для психрофилов предпочтительна температура ниже 20⁰С, для мезофиллов – от 20 до 40⁰С и термофилов – свыше 40⁰С. Микроорганизмы, которые преобладают на последней стадии компостирования, являются, как правило, мезофилами.

1.2.4 ЭМ-технологии. ЭМ-технологии позволяют решать глобальные проблемы человечества - восстановление лесов после вырубки и пожаров, переработка пищевого мусора, отходов производства, органики животноводческих и птицеводческих хозяйств, производить экологически чистые продукты питания что может принести огромную прибыль предприятиям и частному сектору, обеспечить их эффективными экологически чистыми удобрениями, улучшая при этом экологическую и продовольственную ситуацию в нашей стране. [8]. И это благодаря микроорганизмам, обозначенные как ЭМ, т.е. «эффективные микроорганизмы». В группу ЭМ входят фотосинтетические бактерий, молочнокислые бактерии, дрожжи, грибки и эффективные ферменты, каждая из которых по-своему полезна для жизни людей и растений. ЭМ в сельской местности в частном секторе применяются: с целью защиты растений от болезней и вредителей; ЭМ-компост, который является основой высоких урожаев; ЭМ-экстракт ферментированного растительного сырья, применяющийся в качестве подкормки и для борьбы с сорняками.

1.2.5 Оценка существующих способов переработки отходов и обоснование применения для этих целей ЭМ-технологии.

1.Переработка отходов в модульных установках УЭК за 8 – 12 суток. Установка работает эффективно, но приемлема для переработки небольших объемов отходов.

2.Переработка органических отходов в органическое удобрение «Дроп» с применением УФ (ускоритель ферментации, г. Казань). В настоящее время этот препарат не включен в «Каталог препаратов, разрешенных к применению на территории РФ».

3.Переработка отходов методом ускоренной ферментации с применением биологических препаратов, торговая марка «Микрозим» (США). Но этот метод не прошел в России производственные испытания, и препарат имеет высокую стоимость – 600 руб. на 1 тонну отходов.

4. Переработка отходов методом высокотемпературной сушки. Метод имеет высокую энергоемкость.

5.Переработка отходов в метантенках «БИОЭН» с получением биогаза и органического удобрения. Метод перспективен, но оборудование имеет высокую цену.

6.Переработка органических отходов в биогумус калифорнийскими червями. Метод требует много ручного труда и применим для небольших объемов.

7.Переработка органических отходов методом ускоренной биоферментации (компостирование) с применением отечественных микробиологических препаратов «Байкал ЭМ1» ,«Тамир»", «ОФЭМ», позволяющим за 90 – 180 дней получать ценное органическое удобрение. Метод не требует специального оборудования и дополнительных затрат энергии.

ЭМ-технологии имеет следующие преимущества:

-ЭМ-препараты – микробиологическое удобрение «Байкал ЭМ-1», «Тамир» и органическое удобрение «Сила ЭМ», полученное с применением этих препаратов, - прошли экспертизу и внесены в «Каталог разрешенных агрохимикатов и пестицидов на территории РФ».

-метод переработки органических отходов с помощью ЭМ-технологии экономичен, так как не требует дополнительных сооружений и капитальных затрат. Стоимость готового препарата «Байкал ЭМ-1» для переработки 1 тонны отходов равна 74 руб., а стоимость препарата, полученного из концентрата «Байкал ЭМ-1» соответственно – 50 руб. При вторичном использовании полученного компоста в качестве «затравки» для компостирования затраты можно снизить на 50%.

-многофункциональность ЭМ-препаратов позволяет решить ряд экологических проблем: снижение содержания в воздухе аммиака, сероводорода, метана; подавление неприятного запаха; очистка сточных и канализационных вод; подавление патогенной микрофлоры;

- применение ЭМ-технологии позволяет получить из органических отходов ценное, универсальное органическое удобрение, обогащенное высокоэффективными микроорганизмами, с увеличенным содержанием подвижных форм питательных элементов, что позволяет увеличить продуктивность пашни, увеличить производство всех видов сельскохозяйственной продукции

-эффективность и перспективность ЭМ-технологии подтверждается многочисленными научными исследованиями и производственными испытаниями;

- ЭМ-препараты безвредны для окружающей среды, птиц, животных и человека[10].

Вывод. Учитывая изложенное, для утилизации органических отходов целесообразно применить ЭМ-технологию. Сегодня биотехнологии наряду с информационными технологиями и нанотехнологиями являются ключевыми элементами для инновационного развития современной экономики. В стране разработана и принята комплексная программа развития биотехнологий РФ «Био2030», определяющая государственную политику в области биотехнологий.

1.3 Состояние проблемы в России.

Для всех стран актуальна проблема промышленной переработки ТБО. В настоящее время рециклингу подвергается: в Швейцарии – 23%, в Японии – 20%, в США (включая компостирование) – 32,4% бытовых отходов. Перспективными является метод, разработанный учеными Санкт-Петербурга, который заключается в следующем. Бытовые отходы после их сбора сортируются в цехах мусороперерабатывающих заводов. После извлечения из них всего ценного вторичного сырья с помощью микробиологических способов пищевые отходы превращаются в компост, а оставшиеся компоненты – в продукцию строительного и природоохранного назначения. Предложенный метод позволяет ускорить переработку отходов на свалках и восстановить находящиеся под ними земельные участки до продуктивного состояния. Предложенный метод по утилизации ТБО являются наиболее оптимальными и могут быть использованы не только в крупных, но и в средних, малых городах, поселках и сельских населенных пунктах. Несомненное преимущество метода заключается в том, что он является экологически безвредным, исключают сжигание мусора и позволяют отказаться от захоронения ТБО. [5]

В последние годы в России ликвидированы приемные пункты по сбору отдельных компонентов вторичного сырья, созданные еще в советские годы, или резко сокращено их количество. В их сборе за определенную плату активное участие принимало население (так, например, пустая бутылка стоила столько же, сколько и литр бензина – 20 коп.). Их необходимо восстановить и на них осуществлять прием у населения по взаимовыгодной цене: бумагу и картон, текстильные материалы, стеклотару и стеклянный бой, отходы пластических материалов, одноразовой тары и упаковок, отходов различных металлов. Тогда резко снизится количество ТБО и трудоемкость его сортировки.

Вывод. Всё большее значение приобретает переработка и вторичное использование отходов, так как это экономит сырьевые ресурсы нашей страны и планеты. Оборот бизнеса по переработке мусора на планете составляет $500 млрд в год. Доля России в этой отрасли кактастрофически мала, хотя мы имеем возможность ежегодно зарабатывать на переработке отходов 30 млрд рублей, не считая экологического эффекта. Кроме того,у нас есть перспективные методы, разработанные нашими учеными и приемлемые в наших условиях. Важной составляющей механизма рециклинга является также восстановление приёмных пунктов вторсырья.

1.4 Зарубежный опыт В «мусорном вопросе» Европа - это раздельный сбор мусора и переработка отходов. Сегодня почти во всех европейских странах легко увидеть разноцветные мусорные контейнеры.Например, в финской столице Хельсинки отходы градуируются на 6 видов: биологические,картон, макулатура, стекло, энергоёмкие и смешанные. А для вышедших из строя электроприборов и опасных отходов (химикаты, аккумуляторы, лампы дневного света и др.) служат спецпункты приёма. Мощная отрасль по сбору и переработке отходов создана в Германии. Так, с 1 января 2003 г. в любом магазине обязаны принимать не только стеклотару, но и пластиковую, а также металлическую упаковку, доля переработки которых в результате должна резко возрасти, а количество отходов, соответственно, резко уменьшиться. Хорошо поставлена пропагандистско-воспитательная работа с населением - о необходимости беречь собственное здоровье и природу здесь говорят в семьях, детских садах, школах, фильмах, социальных роликах, СМИ, хаусмастера - местные управдомы. Для стимуляции разделения мусора муниципалитеты в Голландии выдают активистам специальный купон экологической лояльности, дающий право на льготы при оплате коммунальных услуг. В Берлине подростки, которые собирают школьный мусор и сдают его на переработку предприятиям, получают половину выручки. Информационные технологии (ИТ) занимают новое место за рубежом в сфере обращения с отходами, в частности при их сборе. Финансовые рычаги за рубежом играют первостепенную роль во всех программах и инициативах, направленных на повышение эффективности работы систем утилизации отходов. [4].

2 Проблема мусора в селе. Результаты исследований

С целью изучения проблемы ТБО в сельской местности на примере нашего села мы поставили следующие задачи:

-провести опрос населения;

- провести исследования по оценке воздействия свалки на окружающую среду;

-изучить состав твердых бытовых отходов, выбрасываемых жителями села;

-определить эффективные способы утилизации мусора в селе;

-предложить пути решения минимизации бытовых отходов с помощью ЭМ-технологий;

-разработать меры по улучшению экологической обстановки в селе;

2.1. Исследование общественного мнения.

Опросом было охвачено 120 человек. В опросе участвовали жители села, представители муниципальных властей, учащиеся школы, родительско-преподавательский состав. Опрос проводился после презентации проекта по теме» ТБО: проблемы и решения».Опрос показал большой интерес подростков и молодежи к проблеме( таб.1)

Таб.1. Результаты опроса

Вопросы	Ответы
1.Информированность о сепарации и утилизации мусора и готовность участвовать в этом	готовы участвовать 65%	нежелание участвовать 20%	затрудняюсь ответить 15%
Загрязненность территорий села	низ. уровень 50%	сред.. уровень 40%	выс. уровень 10%
Мусорные свалки, наличие	имеются, 55%	не имеются 5%	не знаю, 40%
Мусорные свалки, сжигание	плохо 76%	нормально 17%	затрудняюсь ответить, 7%
Готовность сдавать отходы в пункты приема вторсырья	да 74%	нет 15%	не знаю 11%
Меры по решению проблемы мусора в селе	контроль, воспитание, 48%	установка контейнеров , 24%	штрафы, 28%
Какой фактор, на ваш взгляд, оказывает большее влияние на здоровье	наследственность 25%	экология 35%	образ жизни, 40%
Нужно ли сегодня быть экологически грамотным -	актуально 89%	не нужно 11%

Вывод. Опрос показал, что 35% опрошенных не готовы участвовать в мероприятиях по утилизации мусора; 10% опрошенных считают, что уровень загрязнения села–высокий; 55% респондентов указали на наличие в селе свалок мусора; 76% респондентов плохо относятся к сжиганию мусора; 74 % хорошо восприняли идею сдавать отходы в пункты приема вторсырья; 48% считают контроль и воспитание главным в решении проблемы; На седьмой вопрос образ жизни и экология являются главными в сохранении здоровья (75%). На восьмой вопрос 89% опрошенных считают быть экологически грамотным в настоящее время это актуально!

2.2 Исследование оценки воздействия свалки на окружающую среду

Работа проводилась в мае – сентябре 2019-2020 гг. Свалка находится на расстоянии 2 километров от села. Территория свалки не огорожена, но по периметру вспахана полоса земли. На свалке по мере накопления отходов работал трактор, который выравнивал и утрамбовывал бытовые отходы. Наибольшее количество мусора вывозится весной и летом.

Для выяснения влияния загрязненной почвы свалки на растения мы провели фитоиндикацию. Нами были собраны растения подорожника за пределами свалки и на свалке и проведены измерения количественных показателей структуры листьев и побегов растений. Полученные результаты обработали с применением методов вариационной статистики и данные занесли в таблицу 2.

Таб. 2. Количественные показатели структуры листьев и побегов растений подорожника, обитающего в условиях разной степени рекреационной нагрузки.

Показатели	Растения вне зоны свалки			Растения на свалке			t
	Данные измерений	X±-x	σ	Данные измерений	X±-x	σ
Высота побегов	108; 84; 95; 80; 75; 56; 74; 79; 86; 78	81,5±-4,34	13,66	36; 46; 48; 49; 51; 44; 38; 41; 38; 39	43,0±-1,68	5,31	8,27
Число листьев на побеге, шт.	5; 6; 8; 8; 7; 6; 5; 5; 6; 7	6,3 ± 0,36	1,15	4; 5; 5; 4; 6; 5; 5; 5; 6; 4	4,9±-0,23	0,73	3,33
Длина листовой пластинки, мм.	60; 81; 82; 91; 84; 50; 61; 63; 62; 75	70,4± 4.46	14,11	50; 55; 43; 38; 41; 40; 50; 51; 35; 40	44,3±-2,10	6,66	5,32
Ширина листовой пластинки, мм.	44; 45; 50; 46; 60; 50; 51; 56; 44; 42	48,8±1,82	5,76	30; 34; 28; 20; 25; 20; 26; 26; 18; 20	24,7±-1,63	5,16	9,87
Площадь листовой пластинки	28,4; 26,2; 20,1; 29,0; 21,5; 22,4; 21,4; 25,1; 26,0; 26,9	24.7± 0,99	3,13	9; 8; 11,7; 6,6; 5,4; 6,1; 4,8; 5,9; 5,8; 4,0; 4,3	6,4±-0,77	2,45	14,52

Вывод. Данные таблицы показывают, что у растений на свалке происходит измельчение всех надземных органов по сравнению с растениями вне зоны свалки. Так, почти вдвое уменьшилась высота побега, меньше число листьев на побеге, уменьшаются как линейные размеры, так площадь листовых пластинок. Во всех случаях различия достоверны. Таким образом, загрязнение почвы приводит к резкому сокращению размеров вегетативных органов и к снижению продуктивности растений.

2.3. Оценка экономической эффективности перехода на контейнерный сбор ТБО.

В настоящее время сбор и вывоз твердых бытовых отходов от населения осуществляет жилищно-коммунальное хозяйство «Утевское». В процессе оказания данной услуги задействованы 1 трактор и 2 дворника. Трактор, согласно утвержденному графику, проезжает по улицам села, останавливаясь в определенных местах. Жители складывают мусор в кузов , дворник с помощью лопаты сдвигает мусор в переднюю часть кузова .Такой порядок сбора ТБО создает неудобства для жителей села. Переход на контейнерный сбор ТБО позволил бы решить указанные выше проблемы. Численность населения села составляет 1320 человек.

Цель нашей работы -определить экономическую эффективность перехода на контейнерный сбор ТБО. Повышение комфортности проживания достигается за счет изменений в организации сбора мусора от населения - замены сбора ТБО в кузов трактора на возможность в любое удобное время выбросить мусор в контейнер, стоящий рядом с домом.

Для этого необходимо решить задачи: -определить количество отходов,образующихся в селе, т.к. имея достоверную информацию о количестве накапливающих отходах можно грамотно планировать всю цепочку-сбор-транспорт-обезвреживание и утилизация ТБО;

-определить необходимое количество контейнеров с учетом их емкости;

-определить экономическую эффективность перехода на контейнерный сбор 1.Расчет количества отходов в селе за год выполнялся в соответствии со СНИП 2.07.01-89 и «Рекомендации по определению норм накопления ТБО для населенных пунктов РСФСР» утвержденных министерством ЖКХ РСФСР от 09.03.2002г.

Табл. 3. Количество ТБО, образующихся в селе.

Объект образования отходов	Расчетная единица	Норма накопления		Плотность кг/м3	Количество	Масса отходов, кг/год	Объем отходов м3/год
		кг/год	м3/год
I. Предприятия торговли
Магазины	На 1 м2торг. площади	252	1,40	180	300	75600	420
Площадь подметаемых покрытий	На 1 м2 площади	5	0,01	625	8500	42500	68
II. Административные здания, учреждения,
Отделения связи	На 1 сотрудника	104	0,95	110	4	416	3,8
Административное учреждение	На 1 сотрудника	131	1,19	110	24	3144	28,56
III. Медицинские учреждения
Аптека	На 1 м2торг. площади	48	0,44	110	24	1152	10,56
Больница	На 1 койку	402	2,01	200	10	4020	20,1
Поликлиника	На 1 посещение	12	0,07	170	7	84	0,49
V. Дошкольные и учебные заведения
Детский сад	На 1 место	80	0,40	200	34	2720	13,6
Школа	На 1 учащегося	24	0,12	200	97	2328	11,64
VII. Культурно-спортивные учреждения
Клуб	На 1 место	27	0,18	150	150	4050	27
Жилищный фонд
						532014	2055,75

Вывод. Таким образом, образование ТБО составляет 2055,75м³/год.

2. Расчет числа контейнеров, подлежащих расстановке на территории села определялся по формуле: К=Мг*Пу*К1/365Е, шт.

где Мг – годовое накопление ТБО , м3/год

Пу – периодичность удаления отходов (СанПиН 2.1.9.002-99) – 2 суток

К1 – коэффициент неравномерности удаления отходов - 1,25

Е – вместимость контейнера, 0,751м3

К=2055,75*2*1,25/365*0,75=19 шт.

Вывод. Для сбора мусора необходимо приобрести 19 мусорных контейнеров.

3.Расчет экономической эффективности перехода на контейнерный сбор ТБО.

Расчет затрат (руб.)

I Затраты при существующем сборе ТБО (1трактор, 2 человека).

Затраты автотранспорта.

1. Количество машино-часов. а)3 дня по 5 час х 52недели х 1трактор=780

2. Средняя стоимость 1 маш.-часа-705р.

3. Затраты автотранспорта 780 час. х 705 руб. = 549900р

Затраты на содержание рабочих по сбору ТБО.

1. Оплата труда

из них а) тариф 4500 руб.

б) доплата за режим труда 30% = 1350 руб.

в) итого за месяц 5850 руб.

д) итого за год 5850 руб. х 12 мес. х 2 чел = 140400р

2. Спецодежда и обувь, всего 1960р

из них а) куртка ватная :0,5 шт/год х 2 чел х480руб=480р

б) костюм х/б: 1 шт/год х 2 чел х 350=700р

в) перчатки: 6 шт/год х 2 чел х 15=180р

г) сапоги резиновые: 1 шт/год х 2 чел х 300=600р

3. Инвентарь, всего 760р

из них а) лопата совковая: 1шт/год х 2 чел х 80 руб =160р

б) веник чилиговый: 6 шт/год х 2чел х 50 руб=600р

4. Итого: 549900 + 140400+1960+760=693020р

II. Затраты при контейнерном сборе ТБО (1 мусоровоз, 1 человек)

Затраты автотранспорта.

1 Количество машино-часов 1 маш х 5час х 3дн х 52 недели =780р

2. Стоимость машино-часа 700 руб/маш.час

3.Итого:780х700=546000р

Затраты на содержание рабочих по сбору ТБО

143120 руб.: 2 чел =71560р

Итого: 546000+71560=617560р

Разница между I и II вариантами = 693020 руб -617560руб = 75460 руб.

Вывод: За счет внедрения контейнерного сбора ТБО получена экономия в сумме 75460 рублей. Эти средства могут быть направлены на решение других задач села, например, на снижение платы за сбор и вывоз мусора населением. Контейнерная система сбора мусора является более эффективной

2.4 Разработка модели процесса бытового компостирования на основе ЭМ-технологий как эффективное решение утилизации ТБО

В настоящее время перспективным и экологически чистым методом утилизации мусора на селе является компостирование мусора с использованием микробиологических препаратов. Чтобы подтвердить эффективность биокомпостирования были проведены опыты по закладке компоста с применением ЭМ-препарата «Байкал ЭМ1» для ускоренного компостирования. При компостировании с использованием препарата происходит разложение органической массы и ее биотермическое обеззараживание. При этом погибают семена сорных растений, уничтожаются яйца и личинки мух, гельминтов и болезнетворные микроорганизмы.

Исходя из поставленной цели, были выдвинуты следующие задачи:

1. Смоделировать и реализовать процесс компостирования в бытовых условиях

2. Оценить эффективность смоделированной системы компостирования путем биотестирования

Моделирование процесса компостирования.

1. За основу исходного материала была взята почва, собранная на территории пришкольного участка. Качество почвы определяли методом биотестирования с помощью проростков семян кресс – салата. Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается при плохом качестве почвы.

Результаты опытов, проращивания кресс-салата в исходной почве.

Первый этап – проращивание семян кресс-салата в почве до процесса компостирования.

9.11.20 г - посажено 18 семян

17.11.20 г -взошло и проросло 10 семян. Всхожесть семян составила: 55,6 %

Второй этап – проведена оценка состояния взошедших семян. Результаты сведены в таблицу 7

Таб. 4 Результаты проращивания кресс-салата в исходной почве.

№ проростка	Длина верхней части проростка (мм)	Длина главного корня (мм)	Общая длина проростка (мм)	Масса, г
1	50	30	80	34,2
2	47	25	72	33,6
3	74	27	101	46,5
4	60	37	97	46,3
5	63	34	97	37,5
6	61	31	92	37,8
7	20	21	41	12,4
8	50	27	77	46,8
9	38	20	58	43,1
10	65	24	89	40,8
Среднее значение	52,8	27,9	80,7	37,9

Всхожесть семян составила: 55,6 %

Результаты опытов, проведенных после 3,5 месяцев выдержки компоста

Первый этап – проращивание семян кресс-салата в почве после компостирования.

8.03.21г- посажено 18 семян

16.03.21 г-взошло и проросло 13 семян

Второй этап – проведена оценка состояния взошедших семян. Результаты сведены в таблицу 8

Таб. 5 Результаты проращивания кресс-салата в почве после компостирования

№ проростка	Длина верхней части проростка (мм)	Длина главного корня (мм)	Общая длина проростка (мм)	Масса, г
1	55	16	71	39,7
2	61	20	81	38,9
3	80	25	105	47,0
4	57	17	74	33,7
5	64	15	79	42,1
6	70	20	90	36,3
7	62	28	90	37,2
8	52	10	62	34,9
9	80	25	105	49,0
10	74	21	95	34,1
Среднее значение	65,5	29,7	85,2	39,3

Всхожесть семян составила: 72,3%

Вывод. Таким образом, результаты опытов подтверждают, что качество почвы после компостирования стало лучше как по всхожести семян, так и по интенсивности ростовых процессов.

Результаты опыта представлены на диаграммах 1 и 2. Всхожесть семян возросла (72,3%). Масса и длина проростков увеличилась:

Средняя длина до: 80,7 мм

Средняя длина после: 85,2 мм

Средняя масса проростка до: 0,0379 г

Средняя масса проростка после:0,0393 г

Диаграмма 1 – Длина проростков до и после процесса компостирования

Диаграмма 2 – Масса проростков до и после процесса компостирования

Вывод. Качество почвы повысилось и ее плодородие возросло. Компостная смесь рыхлая и имела приятный запах.

Компостирование с применением ЭМ-препарата «Байкал ЭМ-1» в бытовых условиях

Моделирование процесса компостирования.

Дата закладки компоста-20.11.2020г

Дата окончания эксперимента-05. 03.2021г

Компостирование - аэробный метод переработки, в процессе которого органические вещества при оптимальных условиях температуры и влажности превращаются в похожий на гумус продукт - компост. При закладке компоста необходимо учитывать некоторые важные условия – это состав исходных компонентов, способ подачи необходимого количества кислорода и воды. Для создания компоста мы выбрали оптимальную, на наш взгляд, систему закладки – слоями. На дно емкости были насыпан слой древесных опилок, смоченных разбавленным в воде микробиологическим удобрением «Байкал ЭМ1», который выполнял функцию дренажа. Затем был выложен слой земли и куриного помета, затем снова земли. Для обогащения смеси источником азота следующим слоем стали измельченные яблоки. Перепревший навоз содержит большое количество питательных веществ, щедро отдает их почве, сильнее и скорее разогревается. Каждый слой компонентов был пересыпан слоем земли. Таким образом, на стадии закладки компоста компонентный состав представлял собой совокупность следующих слоев органических веществ:

• древесные опилки, смоченные раствором «Байкал ЭМ1»

• земля

• куриный помет

• земля

• пищевые отходы

• земля

• перепревший навоз

• земля

Для проведения эксперимента был выбраны контейнеры объемом 5 литров. В качестве аэрации – трубочки с проделанными в них дырочками.

Расчет соотношения углерода к азоту.

Одним из наиболее важных факторов, влияющих на процесс компостирования, является соотношение углерода и азота в перерабатываемом сырье. Если соотношение C/N чрезмерно велико, то недостаток азота будет служить фактором, ограничивающим процесс компостирования. Если же это соотношение слишком мало, то образуется такое большое количество аммиака, что он становится токсичным для бактерий. Необходимое соотношение углерода к азоту 30:1.

Табл. 6 Соотношение C:N в добавляемых компонентах.

Наименование	Количество частей	Соотношение C:N
Опилки	2	350:1
Куриный помёт	2	7:1
Пищевые отходы	2	15:1
Перепревший навоз	1	12:1

Соотношение N:С во взятых частях составляет:  :1

Составные части компоста выкладывались слоями примерной высотой в 1 см. Куриный помет был как источник фосфора (P), калия (K), магния (Mg) и кальция (Ca).

Технологическая схема этапов компостирования

I этап включает в себя закладку компоста; обеспечение влажности на 50-60 %; внесение удобрение «Байкал ЭМ-1»; обеспечение аэрирования за счет системы трубок.

II этап включает оптимизацию процесса компостирования. Контролируется t^оС, запах и внешний вид смеси с целью поддержания протекания процессов в верном направлении. К системе пассивной аэрации подключается активная аэрация (механическое перемешивание). При замедлении биологических процессов дополнительно вносится «Байкал ЭМ-1». В случае повышенной влажности дополнительно вносятся опилки.

III этап наступает по истечении примерно 3,5 месяцев компостирования. Конечная стадия компостирования определяется по запаху, рыхлости, цвету.

Вывод. В ходе выполнения работы были изучены основы и технология компостирования. Разработана модель расчета системы закладки компоста и оптимизация процессов для получения почвы с высоким уровнем плодородия в бытовых условиях.

Для компоста были использованы такие отходы, как опилки, навоз, птичий помет, , остатки еды (пищевые отходы).

Гипотеза: внедрение технологий использования ЭМ-технологий в сельской местности – это реальная возможность утилизации бытовых отходов подтвердилась.

3. Выводы

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Исследование общественного мнения показало, что 65% опрошенных готовы участвовать в мероприятиях по утилизации мусора и 89% опрошенных считают, что быть экологически грамотным в настоящее время это актуально! 2. В результате фитоиндикации было выявлено, что у растений на свалке происходит измельчение всех надземных органов по сравнению с растениями вне зоны свалки.

3. Определена экономическая эффективность перехода на контейнерный сбор ТБО: экономия в сумме 75460 рублей в год. Эти средства могут быть направлены на решение других задач села. Контейнерная система сбора мусора является более эффективной.

4. Качество почвы после компостирования с использованием ЭМ-препарата «Байкал ЭМ1» стало лучше как по всхожести семян, так и по интенсивности ростовых процессов кресс-салата. Исследование состава свалки показало, что 65-70% ее компонентов составляют бумага, старая солома, навоз, растительные отходы. Поэтому разработка модели системы бытового биокомпостирования на основе ЭМ-технологий- эффективное решение утилизации органических отходов. В перспективе планируется провести анализ полученной почвы (анализ состава, физико-механических, физико-химических, химических и агрохимических свойств).

5. Полученные в работе результаты переданы в экологическую службу, а также разработан план мероприятий по решению проблемы утилизации отходов , как бытовых так и с личного подворья.

В перспективе планируется провести анализ полученной почвы (анализ состава, физико-механических, физико-химических, химических и агрохимических свойств)

4.Заключение

Нами, учащимися Дмитриевской школы, был составлен план действий:

-написать письмо в администрацию поселения с целью разработать систему экономических стимулов семьям за внедрение компостирования пищевых и растительных отходов с применением ЭМ-препаратов, за раздельный сбор мусора;

-активизировать санитарно- просветительскyю работу с жителями села по обращению с отходами: разработать листовки, плакаты;

-налаживать в селе систему деятельности комиссий по благоустройству;

Мы предлагаем:

1 Внедрять разные способы компостирования в своем хозяйстве на основе ЭМ-технологий.

2. Так как переработка отходов - это сбережение средств и ресурсов, обеспечить условия сортировки отходов в каждой семье (т.е. обеспечить каждyю семью мешками для раздельного сбора мусора), а на контейнерной площадке ставить контейнеры для сортируемого и несортируемого мусора.

Летом, в этом 2021 году в нашем селе оборудовали контейнерные площадки и установили контейнеры. Таким образом, мы перешли на контейнерный сбор мусора( и это хорошо),но раздельным сбором мусора мы не занимаемся.

Мы,учащиеся Дмитриевской школы, пришли к выводу, что переработкой отходов надо заниматься, но полностью проблему утилизации мусора так не решить. Для этого:

- нужно выбросить установку на использование одноразовых предметов;

-нужно создавать новую школу мышления, основанную на устойчивости и справедливости. Экологическая химия. Ноль отходов. Замкнутая система производства. Возобновляемая энергия;

-нужно начинать жить по-новому;

-необходима добрая воля каждого из нас; Главное – мы должны любить и уважать Природу – она фундамент человеческой жизни.

5. Список использованной литературы

1. Бояринцев В. Мусор - это деньги // Честное слово. - 2001. - 9 . - с. 24.
Информационный вестник . Выпуск №18. 2019 г

2. Гаврилов, В.П. Эколого-экономические проблемы утилизации отходов в России [Электронный ресурс] / В.П. Гаврилов. – Режим доступа: http://inecon.ru/tmp/Problemi _util_othodov.doc

3.Гинсбург В.Л Утилизация мусора// Экология и жизнь – 2020г – 5 – с. 38-41

4. Елдышев Ю.Н. Отходы не зарывать, а перерабатывать. // Экология и жизнь. - 2018.

5.Научно информационное обеспечение инновационного развития АПК

Материалы VIII Международной научно-практической конференции«ИнформАгро-2019». Москва

6. Охрана окружающей среды в России. 2010: стат. cб. / Росстат. – M., 2015. –

7. Применение эффективных микроорганизмов для решения экологических проблем. Составитель: к.т.н., НПО «АРГО ЭМ-1», Л.Г. КреккерУЛАН-УДЭ 2018

8. Сборник статей и информационных материалов по технологиям переработки муниципальных отходов [сост. Составители: Т.Филкова, Т. Мусуралиев, М. Рогожин, О. Элеманов, М. Ильязов]. –Бишкек: 2020. 255 с.

9. Что нужно знать о твердых бытовых отходах? Н.И. Игнатович, Н.Г. Рыбальский. Информационно-справочный бюллетень «Экологический вестник России». М., 2015).

10. Фесенко Р.С. Рециклинг как механизм эколого-экономической сбалансированности регионального развития. Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз 2018.

11.http://emtech.narod.ru/

12.www.em.rpoargo.com/role

13.www.shablin.ru

6. Приложения

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Рис1.Закладка компоста с учетом его аэрации	Рис. 2 Осмотр и измерение температуры и определение влажности компоста

Рис. 3 Внешний вид всходов кресс-салата	Рис. 4 Определение качества почвы методом биотестирования

Рис. 5 Признаки, по которым было произведено биотестирование почвы:

Длина побегов;

Длина главного корня;

Масса проростка.

Приложение2

ПИСЬМО-ОБРАЩЕНИЕ к Главе Администрации поселения Дмитриевка

Проблемы сбора, удаления, обезвреживания и утилизации различных видов отходов, защиты населения и окружающей среды от их вредного воздействия должны занимать одно из самых значительных мест в стратегических планах развития любого населенного пункта, в том числе и села Дмитриевки.

Мы, учащиеся Дмитриевской школы, провели исследование по проблеме мусора в нашем селе. В ходе исследования были изучены места сбора бытовых отходов (санкционированная и несанкционированные свалки),их состояние, проведен мониторинг мусорной корзины одной семьи и всего населения Дмитриевки за год.

В результате исследования были сделаны следующие выводы:

Сельская свалка находится на расстоянии 2 километров от села.

Территория свалки не огорожена, есть подъездные пути. На свалке по мере накопления отходов работает трактор, который выравнивает и утрамбовывает бытовые отходы. Наибольшее количество мусора жителями села вывозится весной и летом. Самовывоз мусора населением осуществляется по мере его накопления.

Бытовые отходы, которые вывозятся на свалку, перед их утилизацией не сортируются, поэтому нет возможности вторичного их использования.

Свалка является местом посещения бродячих собак (способствуют распространению инвазионных и инфекционных болезней).

Свалка-место размножения грызунов, переносчиков клещевого энцефалита.

Вокруг свалки накапливаются вредные вещества и проникают в почву.

Таким образом свалки представляют собой экологическую и эпидемическую опасность.

Исходя из вышесказанного, мы предлагаем:

1.Проводить инвентаризацию отходов и объектов их размещения.

2.Определять и документировать свойства и состав отходов, класс их опасности в соответствии с действующими санитарными и другими правилами, стандартами и методиками.

3. Обеспечить централизованный контейнерном сбор и вывоз отходов для этого заключить договоры с населением о вывозе мусора за определенную плату.

4. Заключить договоры с предприятиями по переработке вторичного сырья.

Наказывать лиц, виновных за несанкционированные свалки мусора.

5. Создавать уличные комитеты и налаживать в селе систему деятельности комиссий по его благоустройству.

6. Налаживать регулярную работу депутатов с населением.

7. Еженедельно на каждой из улиц нашего села проводить сходы, на которых поднимать эту проблему.

8. Открыть в администрации села "горячую линию" по вопросам вывоза бытового мусора и несанкционируемым свалкам.

9. Активизировать санитарно-просветительную работу с жителями села по обращению с отходами: разработать листовки, плакаты.

10. Организовать выступления специалистов перед жителями села по проблеме отходов и путей их решения.

11. Разработать систему экономических стимулов семьям за внедрение компостирования, за раздельный сбор мусора.

2020г .

Приложение 3

АДМИНИСТРАЦИЯ МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА НЕФТЕГОРСКИЙ

Отдел экологии и природопользования

446600, г. Нефтегорск, ул. Ленина, 2

Уважаемые учащиеся Дмитриевской школы!

Искренне признательна Вам за проявленный интерес к вопросам охраны окружающей среды в районе, особенно в своем родном селе Дмитриевка.

Экологические проблемы являются актуальными для планеты Земля в целом, и для нашей территории в частности. Глобальные изменения происходят сейчас с водными объектами, атмосферным воздухом, почвами, растительным и животным миром.

С целью стабилизации состояния природной среды применяются как предупредительные, так и карательные меры. К предупредительным мерам относятся плановые мероприятия по сокращению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, сбросов в водоемы, а также разработка и использование современной техники и технологий; к карательным мерам относятся: административные штрафы и иски за нарушение требований природоохранного законодательства.

В нашем районе решение экологических проблем осуществляется по следующему механизму - разработана и утверждена программа «Социально-экологическое оздоровление территории и населения муниципального района Нефтегорский». В рамках указанной программы, за счет средств местного бюджета проводятся мероприятия:

- по экологическому воспитанию и просвещению населения района;

- по проведению молодежных акций по сохранению родников муниципального района Нефтегорский;

- по очистке территорий поселений, водоохранных зон, а также зон отдыха населения от мусора и бытовых отходов;

- по устройству контейнерных площадок в сельских поселениях для временного складирования твердых бытовых отходов;

- по мониторингу атмосферного воздуха на территории муниципального района Нефтегорский и др.

За нарушение требований законодательства Российской Федерации в сфере охраны окружающей среды в отношении юридических лиц, должностных лиц, а также физических лиц (граждан) применяются штрафные санкции.

Основным законом, регулирующим отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду как важнейшую составляющую окружающей среды, являющуюся основой жизни на Земле, является Федеральный Закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», также ряд статей конституции Российской Федерации, защищающих интересы граждан и обязывающих охранять окружающую среду.

И.о. начальника отдела

экологии и природопользования

Администрации муниципального района М.В. Пахомова

Нефтегорский

42