Наукова робота. Особливості використання вторинної сировини (на прикладі скляних та пластикових пляшок)

Роботу виконав:
учень 11 класу
Чечельницький Дмитро

Науковий керівник:
Галинський Сергій Федорович
учитель біології
ОНЗ „Колосівська загальноосвітня
школа І-ІІІ ступенів”
Веселинівської селищної ради
Миколаївської області,
лауреат V Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ – 2020” за версією
науково-популярного природничого
журналу „КОЛОСОК” у номінації
„Біологія та основи здоров’я”

Вступ

Незважаючи на те, що культура сортування відходів в Україні ще не на високому рівні, все більше громадян стають уважнішими до проблем довкілля та починають відокремлювати вторинні відходи, у тому числі – пластик.

Кожного дня наші руки «автоматично» переносять в сміттєві мішки різні види упаковок, пляшки, батарейки і т.п. Не звикли ми оцінювати вплив викинутого нами сміття на довкілля, та й не навчені ми рахувати економічний ефект від вторинного використання певних «сміттєвих» матеріалів.

Перекидання із сміттєвого мішка в бак скляної тари приводить до того, що на звалищі збільшиться кількість відходів, які не розкладаються мільйон років – автоматично «віддаємо» непотребу значну частину землі. Скло піддається переробці, перетворюючись склобій. Виготовлення нового скла з вторинного зменшує споживання енергії на 40%. З вторинного скла виробляється скляна тара, декоративна плитка та інші вироби.

Звикли ми до пляшок, які не б’ються – пластикових. Але ця вигода перетворюється у масове забруднення річок і лісів – 100 років не розкладається «зручний» матеріал пластикових пляшок. Ще гірше, коли пляшки попадають у вогонь – виділяється надзвичайно шкідливий для людини діоксин. Є великий попит на зібрані пляшки, але проблема у збиранні і здаванні цього вторинного ресурсу. З перероблених пляшок отримують гранули, з яких знову ж можна мати пляшку, тару, іграшки.

Мета дослідження:  з’ясувати вплив пластику та скла на навколишнє середовище та можливі шляхи повторного використання сировини.

Завдання:

1. Вивчити технологічні процеси виготовлення скляних та пластикових пляшок.
2. Вивчити влив скляних та пластикових пляшок на навколишнє середовище.
3. Запропонувати шляхи повторного використання сировини.

Методи дослідження: дослідження впливу факторів середовища на життєдіяльність організмів, метод аналізу та синтезу, математичний метод.

Актуальність дослідження. В останні роки в Україні все частіше піднімають проблему відповідального сортування сміття тому, що обсяги викинутого пластику, скла та інших відходів обчислюються мільйонами тонн. Наше селище не є виключення, тому ми своїм дослідженням хочемо привернути увагу своїх односельчан до актуальних проблем сучасності.

Розділ 1. Технологічні особливості виробництва скляної та пластикової тари

1.1. Виробництво скляної тари

Різноманітні вироби зі скла повсюдно, куди не кинь оком, оточують кожного з нас у повсякденному житті. Вони захищають наші оселі від холодів, вітрів та інших природних явищ, спрощують побут і, разом з тим, дають неймовірну свободу для того, щоб творити. Вікна, посуд, вази, дзеркала, акваріуми, різна тара і побутові ємності, вітражі та предмети мистецтва – все це та багато іншого виготовляється зі скла. Є такі вироби, які можуть бути винятково скляними, є і такі, які можна виготовити з інших матеріалів. Але в будь-якому випадку скло як початковий матеріал для кожної зі згаданих вище груп виробів має неабияке значення.

Сучасні реалії без нього не те, що важко уявити, а взагалі нереально. Це той випадок, коли чудові в плані функціоналу і/або дизайну вироби можна отримати з елементарних доступних матеріалів. Тому зовсім не викликає подиву, що виробництво скла, як і виробів з нього, постійно набирає обертів, а попит у споживача тільки зростає.

Скло – це рідина, що перебуває в твердому стані при t земного середовища, яке нас оточує. Це аморфне тіло, створюване при охолодженні розплавів, яким властивий різний хім. склад і особливості твердих тіл.

Виготовлення скла – це об’ємний процес, який на всіх етапах (від самого початку, можна навіть сказати, від задуму, до передачі в експлуатацію кінцевого продукту) вимагає вкладень і бездоганних знань багатьох технологічних моментів.

Існує два способи отримання цього чудового матеріалу:

– фурко (прокатка гарячої маси скла через спеціальні валики з подальшим переміщенням в охолоджувальну камеру і розподілом на листи);

– флоат (поміщення стрічки скломаси в охолоджувальний олов’яний розплав, в результаті чого нижня поверхня виходить бездоганно гладкою, а верхня – рівною; плюс охолодження і термовідпал з метою збільшення механічної міцності).

На сьогодні флоат є головним і активно прогресуючим способом світового скловиробництва. Адже він дарує масу переваг:

– високопродуктивність;

– абсолютно гладку поверхню;

– мінімум оптичних вад і спотворень готових виробів;

– відсутність необхідності в додатковій обробці;

– декорування. [2]

Виробничі етапи, на загал, можна розділити на такі:

– підготовка сировини (висушування, подрібнення до необхідних розмірів);

– відмірювання точних кількостей інгредієнтів: кварцового піску і добавок (детальніше про це поговоримо трохи нижче); плюс змішування їх і приготування з них скляної шихти;

– нагрівання суміші (варіння скломаси) до значної температури. Це найважливіша і дуже складна операція, можна сказати, суть виготовлення скла. Без цього етапу скловиробництво стає неможливим. Виконується він у ванних печах безперервної дії, сформованих з вогнетривів. Якщо потрібно варити спеціальне скло (оптичне, кольорове або інше), вдаються до застосування горшкових печей. Коли шихта нагрівається до 1100-1150 °С, утворюються силікати, спочатку тверді, а пізніше розплавлені. При подальшому варінні виходить скломаса, неоднорідна і наповнена у значній кількості бульбашками газу. Щоб її освітлити і гомогенізувати, температуру збільшують до 1500-1600 °С. В результаті цього в’язкість розплаву зменшується, вилучення газових елементів стає більш спрощеним, а розплав набуває однорідної структури;

– формування виробів. Після варіння йде студка, тобто охолодження скломаси до t, при якій вона стає в’язкою і підходить для створення виробів відповідним методом (витягуванням, прокачуванням, пресуванням, литтям, видуванням тощо.). Щоб отриману форму зафіксувати, виконують оперативне охолодження;

– термічна, механічна або хімічна обробка виробів для підвищення якісних характеристик матеріалу. Наприклад, відпал дозволяє позбутися внутрішнього напруження, яке виникає внаслідок низької теплопровідності скла.

Є ще такі етапи, як обрізка та різання скла. Примітно, що виготовлення скла – процес безвідходний: обрізки з країв, які з’являються в процесі нарізування, не викидають, а вносять у нові партії скляних мас. Що стосується різання, то воно повинне виконуватися вкрай акуратно, з урахуванням діаметра ріжучого інструменту, швидкості операції, кута заточування кромки різу і тиску різця на поверхню матеріалу. Якщо все це залишити поза увагою, скло розлетиться на дрібні частинки, оскільки у нього немає кристалічної гратки, а механічна дія провокує довільне псування.

акож скло складається зі соди, вапняку і води. Рекомендовані пропорції для основних компонентів: 70 % піску + 30 % соди + вапно.

Якщо необхідно отримати кольоровий матеріал, важливо задіяти певний оксид металу. Якого саме, залежить від бажаного забарвлення. Наприклад, щоб скло стало зеленим, до нього потрібно внести окиси хрому і міді, жовто-зеленим – тільки окис хрому, синім – оксид кобальту і т.д. Якщо мета – висвітлити, то підійдуть такі речовини, як триокис миш’яку або селітра.

Щоб надати склу додаткових характеристик, використовують також кислотні та склоутворювальні оксиди, зв’язки, поташ тощо. Тоді продукт виходить якісним і відповідає навіть найбільш ретельним вимогам споживачів.

Важливі добавки, які беруть участь у скляному виробництві:

Сода кальцинована (натрій вуглекислий). Безбарвна гігроскопічна порошкоподібна маса, сформована кристалами. Розчиняється у воді при нагріванні, в органічних розчинниках не розчиняється.

Цей матеріал є важливим учасником у виробництві різних видів скла, зокрема, електровакуумного, оптичного і медичного, а також кришталю, склоблоків, піноскла і «рідкого» скла.

Натрієва селітра (нітрат натрію). Твердий білий значною мірою гігроскопічний кристалічний матеріал гірко-солоного смаку (допустимий сірий або жовтий відтінок). Добре розчиняється у воді.

У скляному виробництві натрієва селітра задіюється для прискорення варіння, знебарвлення і освітлення скла.

Сульфат натрію (натрій сірчанокислий). Тверда маса, утворена білими гігроскопічними кристалами (можливий легкий сіруватий відтінок). Смак – солоно-гіркий. У воді розчиняється легко, в спиртах розчинення не відбувається.

Сульфат натрію є одним з головних елементів шихти в скловиготовленні. Виступає, в основному, освітлювальною добавкою, адже він – джерело не тільки оксиду натрію, а й оксиду сірки, необхідного для прискорення освітлення скломаси. Застосовувана кількість залежить від обсягу соди і може становити 3-10 %.

Борна кислота. Тверда порошкоподібна маса, що складається з безбарвних кристалів. Розчиняється в гліцерині, діетиловому ефірі та етиловому спирті.

У виготовленні скла, скло- та оптиковолокна виступає ефективним флюсом. Серед її позитивних впливів у цій справі: мінімізація температури плавлення, в’язкості, коефіцієнта теплорозширення, збільшення прозорості, блиску і теплового опору готової продукції, надання високої хімічної стійкості склу в цілому.

Оксид кобальту (окис кобальту). Кристалічний порошок від сіро-зеленого до чорного кольору. У воді та інших розчинниках не розчиняється, але, разом з тим, розчиняється в розбавлених кислотах і повільно – в гарячих лугах.

У скляному виробництві за допомогою оксиду кобальту забарвлюють скло в різні відтінки синього. Який саме колір буде отриманий, залежить від кількості задіяної речовини: невеликі дози дають блакитне скло, значні – фіолетово-синє з червоним відтінком. Якщо поєднати окис кобальту з іншими сполуками, можна отримати скло різноманітних відтінків. Примітно, що забарвлення з його допомогою досить стабільне і не піддається впливу варильного режиму. [1]

Кріоліт. Зовні це дрібнокристалічна біла порошкоподібна маса з рожевим або сірим відтінком.

У виготовленні скла застосовуються різні марки кріоліту, зокрема, КП – для створення скла, в цілому, КАе – для електровакуумного скла.

Хлорид магнію (магній хлористий). Речовина, сформована безбарвними кристалами (в масі – білого кольору). Добре розчиняється у воді.

Хлористий магній спільно з окисом магнію часто служить склеювальною замазкою для скла – магнезіальною зв’язкою, яка твердне без термічного впливу.

Нітрит натрію (натрій азотистокислий). Є гігроскопічним порошком, що складається з кристалів. Колір – білий або ледь жовтуватий. У воді розчиняється добре. Активно задіюється в скляній промисловості.

Свинцевий сурик (оксид свинцю (II, IV)). Важка порошкоподібна маса насиченого помаранчевого кольору. [3]

1.2. Виробництво пластикової тари

Пластикова пляшка — пластиковий контейнер для утримування, захисту та транспортування рідин. Пластикові пляшки дають велику зручність в їх виробництві, експлуатації на лініях розливу, транспортуванні в них готового продукту, оскільки їхня вага до десяти разів менше, ніж скляних пляшок, вони не б’ються. Пластикові пляшки, як правило, використовується для зберігання рідин, таких як вода, безалкогольні напої, моторні оливи, рослинна олія, ліки, шампуні, молоко, чорнило, пиво тощо.

Пластикові пляшки були вперше використані в комерційних цілях в 1947 році, але залишалися відносно дорогими до початку 1960-х років, коли були виготовлені з поліетилену високої щільності (PEHD / HDPE).[1] Вони швидко стали популярними як у виробників, так і у споживачів з-за їх простоти застосування і порівняно низьких витрат на виробництво в порівнянні з скляними пляшками. В харчовій промисловості практично повністю замінено скло пластиковими пляшками, а вино і пиво, як і раніше широко продається в скляних пляшках.

Вчені Массачусетського технологічного інституту розробили суперслизьке покриття внутрішньої поверхні пляшки, з таких пляшок можна легко вилити всю рідину, без залишків продукту. Ця розробка також зменшує кількість відходів на будь якому етапі використання тари.

Пластикові пляшки формуються з використанням різних методів. Вибір матеріалу варіюється в залежності від програми.

HDPE

Поліетилен високої щільності (HDPE): є найбільш широко використовувана смола для пластикових пляшок. Цей матеріал є економічним, ударостійкий, і забезпечує хороший бар’єр проникності вологи. HDPE сумісний з широким спектром продуктів, включаючи кислоти і луги, але не сумісний з розчинниками. HDPE природно прозорий і гнучкий. Хоча HDPE забезпечує хороший захист при температурі нижче точки замерзання, він не може бути використаний з продуктами нагрітими вище ніж на 71°С (160 °F) або продуктами, що вимагають герметичного (вакуумного) пакування.

LDPE

Поліетилен низької щільності (LDPE): Це менш жорсткий і в цілому менш хімічно стійкий, ніж HDPE, але є прозорішим. LDPE значно дорожчий, ніж HDPE.

PET, PETE

Поліетилентерефталат : терефталат (PET, PETE або поліестер) зазвичай використовується для газованих напоїв і води. Хороша хімічна стійкість (хоча ацетон і кетони руйнують ПЕТ а кислоти та луги роблять його непрозорим та крихким) і висока ступінь удароміцності і міцності на розрив. Цей матеріал не забезпечує стійкість до високих температур, максимальна температура 71°С.

PVC

Полівінілхлорид (ПВХ): має дуже хорошу стійкість до масел, і має дуже низький рівень передачі кисню. Цей матеріал забезпечує пляшці відмінний бар’єр для більшості газів, гарну ударну в’язкість. Матеріал хімічно стійкий, але вразливий до впливу розчинників. ПВХ є відмінним вибором для зберігання салатної олії, мінеральної оливи, і оцту. Він також широко використовується для шампунів і косметичних засобів. ПВХ експонати мають слабку стійкість до високих температур і буде деформуватися при 71°С (160 °F), що робить таку пляшку непридатною для заповнення гарячими продуктами.

PP

Поліпропілен: в основному використовується для банок з відмінним бар’єром вологи. Одна з головних переваг поліпропілену — це його стабільність при високих температурах до 93 °C (200 °F). Поліпропілен придатний до обробки в автоклавах і стерилізації парою, придатний для заповнення гарячими продуктами. Поліпропілен має відмінну хімічну стійкість, але має нижчу ударостійкість при низьких температурах.

PS

Полістирол: Пляшка зазвичай використовується з сухими продуктами, включаючи вітаміни, спеції та ін.. Полістирол не забезпечує гарні бар’єрні властивості і має погану ударостійкість.

Пост-споживчі смоли (PCR)

PCR є сумішшю вторинно перероблених HDPE (в основному ємності з молока і води) з первинним HDPE. Перероблений матеріал очищається, і переробляється в єдині гранули разом з первинним матеріалом, що спеціально проводиться для створення опору до розтріскування. PCR не має запаху, але має незначний жовтий відтінок в його природному стані. Цей відтінок може бути приховано за рахунок додавання кольору. PCR легко обробляється і недорогий. Тим не менш, він не може вступати в прямий контакт з харчовою чи фармацевтичною продукцією. PCR може випускатися з різним вмістом продуктів переробки (до 100 %).

K-смоли SBC

K-смоли ідеально підходять для широкого спектру пакувальних матеріалів в силу своїх: блиску, глянцю і ударостійкості. K-смоли, похідні стиролу, легко обробляються на поліетилен-обладнанні. Підходять для упаковки багатьох продуктів, але несумісні з насиченими і ненасиченими жирами і розчинниками.

HDPE, оброблений фтором

Пляшки піддаються впливу фторуючого газу у вториній операції. Пляшки зовні схожі на HDPE і мають виняткові бар’єрні властивості до вуглеводнів і ароматичних розчинників. «Фтор-оброблені» пляшки чудово підходять для використання як пляшок з інсектицидами, пестицидами, гербіцидами, фотографічними хімікатами, сільськогосподарськими хімікатами, побутовими та промисловими очищувачами, електронними хімічними речовинами, медичними очищувачами і розчинниками, ароматизаторами, віддушками, ефірними оліями, поверхнево-активними речовинами, поліролями, добавками, продуктами очищення графіті, виробами для догляду за каменем і плиткою, восками, розчинники, бензином, біодизелем, ксилолом, ацетоном, гасом і багатьма іншими продуктами.

Пластикові пляшки, відзначені на їх тілі кодом ідентифікації смоли для позначення використовуваного матеріалу:

1 — РЕТ (Polyethylene Terephthalate) — (поліетилентерефталат)
2 — HDPE (High Density Polyethylene) — (поліетилен високої щільності)
3 — PVC (Polyvinyl Chloride) — (полівінілхлорид)
4 — LDPE (Low Density Polyethylene) — (поліетилен низької щільності)
5 — РР (Polypropylene) — (поліпропілен)
6 — PS (Polystyrene) — (полістирол) [4]

Розділ 2. Вплив скла та пластику на навколишнє середовище

2.1. Значення переробки скла

Скло – найчистіше і найприродніший пакувальний матеріал. Це безпечні відходи, але в природних умовах воно не розкладається.

Скло не піддається біологічному розкладанню. Для простої скляної пляшки з-під газованої води характерно час розкладання, рівне 1000 і більше років. Зрозуміло, що без утилізації та переробки скла вся наша планета за короткий період повністю заповнилася б скляними відходами.

Скляні вироби тендітні, розбите скло, яке потрапило в навколишнє середовище, становить загрозу і для тварин, і для людей.

Засмічена склом грунт несприятлива для росту рослинності.

Повторне використання скляної тари і склобою дозволяє економити природні (вичерпні і невідновних) ресурси. Так, наприклад, використання 10% скляного бою сприяє економії газу на 3%. Якщо людина, що займається виробництвом скляної продукції, буде використовувати на своєму підприємстві тільки бій скла, то він тим самим знизить витрата газу на 30%.

В Україні піддається переробці відносно невелика частка скляних відходів. Але навіть така кількість переробляються відходів забезпечує збереження близько 10000 га землі, які могли б перетворитися в величезні звалища.

Скляні тари і склобій є повністю переробляються матеріалами, тобто вторинна переробка скла є безвідходної, що вкрай важливо для захисту навколишнього середовища від негативного впливу промислових та інших підприємств.

Крім природного газу, повторне використання даного роду відходів дозволяє економити понад 1 тонни таких застосовуваних у виробництві матеріалів, як вапняк, сода, пісок.

Люди, які здають скляну тару в приймальні пункти, отримують за це гроші.

Важливо! Утилізація скла необхідна, в першу чергу, для захисту нашої екології, для економії природних ресурсів і для більш дешевого виробництва скляних виробів і матеріалів.

Матеріал для здачі: цілі і биті пляшки, банки з-під напоїв, ліків, косметики

Переробці не підлягає: дзеркала, кришталь, лампи, армоване скло – має всередині сітку з металевого дроту, жаростойке скло – посуд для мікрохвильової печі, ударостійке скло – від смартфонів і планшетів

 Технологічний процес переробки скла:

• скло збирають і транспортують на місце переробки
• миють і сортують за кольором
• подрібнюють і просівають за фракціями
• у спеціальних плавильних печах виплавляють з coдoю, вапном і піском
• спеціальна машина фopмує з нaгpітої мacи нoві скляні вироби

Це єдиний вид сировини, що переробляється необмежену кількість разів без втрати якості. [5]

2.2. Вплив пластику на живі організми

Ми звикли пити з пластикових пляшок настільки, що навіть не замислюємося про шкоду такої тари. Сама вода, якою наповнюють баклажки, може не містити ніяких шкідливих домішок.

Австралійські вчені провели експеримент і виявили бісфенол-А у 95% досліджуваних добровольців. Причому в кількість піддослідних входили діти та вагітні жінки.

При звичайних умовах зберігання пластик не обмінюється з водою хімічними елементами. При нагріванні навіть трохи вище кімнатної температури починається активне переміщення токсичних молекул з пластикової пляшки в рідину, якою вона наповнена. Зрозуміло, що в спеку понад 30 градусів така вода стає отруєної, в тому числі і бісфенолом-А. Цей компонент негативно впливає на щитовидну залозу, ЦНС, провокує нездатність мати дітей, гіпертонію, ожиріння і діабет.

У нашій країні є ще одна суттєва небезпека – повторне використання пластикових пляшок. Деякі навіть заливають в них гарячу воду, інші – використовують багаторазово. Це, безумовно, збільшує ризик хронічної інтоксикації. Фахівці відзначають і значну вартість такої води, що перевищує в сотні раз водопровідну. Вони радять краще ці гроші витратити на якісний фільтр для води.

З ростом виробництва пластмас сталося пов’язане з цим збільшення забруднення зовнішнього середовища. У Світовому океані вже утворилися цілі острови зі сміття такого роду.

Забруднення відзначається і в прісноводних водах, звідки береться питна вода і для людей.

Страждають не тільки водойми. Пластик стає загрозою для морських тварин і птахів.

Пластик- матеріал дуже ніжний. Для міцності в нього додають речовини-стабілізатори. Пластмаса стає міцнішою і, звичайно ж, більш токсична.

Полістирол (позначений літерами PS) до холодних рідин байдужий. А від гарячої рідини або алкоголю, стаканчик починає виділяти токсичну сполуку (стирол). Посуд з полістиролу використовуються в літніх кафе, будьте обережні.

Поліпропіленовий стакан. Якщо пити з такого стаканчика горілку, страждають не тільки нирки, але і зір. Починає виділятися фенол і формальдегід (канцерогенна речовина).

Одноразова упаковка – на один раз!

Щоб пластиковий посуд був безпечним, використовувати його треба строго за призначенням.

Ні в якому разі не можна використовувати пластикову упаковку як контейнер для зберігання їжі, а одноразовий посуд – багаторазово. [6]

Пластик розкладається більше 450 років. Але деякі вчені вважають, що пластик взагалі не розкладається – він просто розпадається на шматочки, які з часом стають все менше. Якщо продовжувати такими темпами, то наша планета покриється пластиком навіть до того, як він почне розкладатися.

Проте є в світі новий вид бутильованої води, що пробиває собі дорогу в життя за допомогою краудфандінга на сайті «Kickstarter». «Treeson Spring Water» використовує в якості матеріалу для пляшок рослинна сировина, що не містить генетично модифікованих об’єктів. Така тара, можливо, допоможе вирішити проблему пластикових відходів. Ці пляшки називають «пляшками з листя» (Leaf Bottles). Можна припустити, що назва відображає рослинне походження упаковки, але частково схожими на листя їх робить конструкція. Після вживання води пляшки можна стиснути і згорнути, немов пов’яле осіннє листя. Це полегшує їх транспортування виробнику. Компанія має намір безкоштовно доставляти воду за умови обміну тари. Використані пляшки будуть потім перероблятися, використовуватися для виробництва нових пляшок і електроенергії. Сьогодні в оборот поступово повертаються багаторазові пляшки, як більш дружні навколишньому середовищу. Все більше людей, відповідально відносяться до майбутнього планети, вважають за краще використовувати повторно тару. З точки зору масового споживача скло поступається пластику. Скляні пляшки легко розбити, вони значно важче пластикових.

Розділ 3. Можливості повторного використання сировини

3.1. Використання скляних пляшок в архітектурі

Тим, хто вирішив побудувати на своїй дачній або присадибній ділянці госпблок, сарай, туалет або навіть… прибудову чи житловий будинок рекомендую даровий будівельний матеріал і просту технологію. Для цього потрібно тільки мати бажання і терпіння, тоді будівництво буде економічно вигіднішим, ніж за використання цегли чи деревини.

Скляні пляшки усіх видів та об’ємів як будівельний матеріал можна використовувати для зведення стін, перегородок і навіть для фундаментів під одноповерхові будівлі. Нині вони практично непридатні для повторного використання, а значить і дарові. Приймальні пункти, якщо і працюють, то приймають їх за дуже низькими цінами, та й то певної ємності. Тому скляний посуд різної ємності та конфігурації накопичується, а потім викидається на смітник з квартир, кафе, ресторанів. Гори битих пляшок лежать на пивоварних заводах, підприємствах безалкогольної промисловості тощо, керівники яких раді позбутися склотари, що не підлягає використанню через брак. Звичайно збирання, зберігання і доставка до місця будівництва вимагає певного часу, терпіння і коштів. Однак, як свідчить досвід, будівництво з використанням пляшок окупається. Вистачило ж сили волі у жителя японського міста Томіко Ка-цуїсі Орібе вперше використати пляшки для свого будівництва. У нього була мрія – побудувати скляний будинок. Кілька років він збирав порожні пляшки і таки спорудив оригінальний одноповерховий котедж. На це будівництво пішли десятки тисяч пляшок.

За кордоном деякі ентузіасти також практикують використання пляшок для спорудження різних помешкань. У наш важкий час, коли будівельні матеріали і робоча сила надзвичайно дорого коштують, зневажати даровим матеріалом для будівництва було б необачно.

До початку будівництва необхідно зібрати пляшки будь-якої ємності (але бажано півлітрові). На 1 м стіни потрібно 210 пляшок ємністю по 0,5 л. Більшої ємності пляшок, звичайно, потрібно буде менше.

Потім готують опалубку, трамбівку і запасаються цементом марки 400, піском та щебенем. Дві опалубки виготовляють з дощок завтовшки 15-20 мм. Ширина – 330 мм (розраховано на укладання у лежачому положенні 6 рядів пляшок по висоті). Опалубки встановлюють по обидва боки споруджуваної з пляшок стінки на відстані 270 мм одна від одної (довжина пляшки ємністю 0,5 л дорівнює 230 мм).

Трамбівка виготовляється з бруска, одна грань якого має 18 мм, а інша – 100 мм. Бетон готують, змішуючи 1 частину цементу, 3 частини піску і 2 частини щебеню. Суміш перемішують у сухому вигляді, а потім поступово додають воду до утворення густого сметаноподібного розчину.

Після підготовчих робіт приступають до основного процесу: зведення “скляної” стіни. Укладають пляшки лежачи між опалубками впритул одна до одної, чергуючи то шийкою усередину помешкання, то дном. Вони не повинні торкатися опалубки. Між стінкою з пляшок і опалубкою має бути зазор 20 мм. Кути викладають пляшками з шийкою всередину помешкання. З метою економії розчину великі пустоти між пляшками заповнюють щебенем, битими пляшками, цеглою.

Після укладання пляшок у 3 ряди по висоті, заливають розчином проміжки між опалубкою і стінкою з пляшок по обидва боки й утрамбовують для ущільнення маси та запобігання утворенню пустот. Потім знову укладають З ряди пляшок заливають розчин і утрамбовують.

Через добу обережно піднімають опалубку і готують її до наступного етапу роботи. Лише через 2 дні бетон набуде необхідної міцності, і ви зможете розпочати виконання наступного етапу роботи.

Отож, радимо поміркувати. Можливо, будинок із пляшок – це ваш шанс, ідея, якою варто скористатися. А щоб, як кажуть, розставити усі крапки над “і” , назву лише деякі позитивні моменти щодо використання пляшок у будівництві:

1. Пляшки досить міцні і довговічні.
2. Вони доступні кожному, бо всі ними користуються.
3. Це – дармовий будівельний матеріал, отже, витрати на спорудження житла значно знижуються.
4. Можна використовувати пляшки різної конфігурації, ємності, а також браковані.
5. Технологія будівництва проста і не вимагає кваліфікованої робочої сили.
6. Стіни з пляшок не потрібно оздоблювати і фарбувати, а тільки білити.
7. Здатність впускати природне світло, і при цьому не пропускати вологу.
8. Підтримувати температуру всередині завжди вище нуля, але тільки при достатній кількості світла.
9. Пластичність матеріалу дозволяє викладати будь-які форми і малюнки.

м. Запоріжжя

Курська область (Росія)

Пляшкові будинку популярні серед умільців із сільської місцевості мають досить уяви, засобів і часу. Побудувати пляшковий будинок – цілком реально, цікаво і незвично. З пляшок можна будувати не тільки вдома, але і балкон, альтанки і ще багато різного. [7]

3.2. Крапельний полив з пластикової пляшки

Полив – одне з першочергових завдань на дачній ділянці. Без води нема життя. І добре, якщо ви маєте можливість бути на городі чи в саду кожен день і за потреби поливати свої рослини.

На ринку існує багато сучасних систем крапельного поливу, але, по-перше, вони дорого коштують, а по-друге, на жаль, за наших реалій є велика небезпека, що її просто хтось вкраде чи пошкодить, якщо ви на дачі буваєте раз на тиждень. Тому доводиться включати фантазію і придумувати всілякі недорогі способи поливу, які можна створити своїми руками з підручних засобів.

Надзвичайно зручною і практично безкоштовною є «система крапельного поливу» із пластикової пляшки. Такий крапельний полив добре працює, ще й допомагає берегти нашу природу, бо дає друге життя використаному пластику.

Полив рослин з-під коріння, а не зверху, сприяє їх швидшому росту, розвитку здорової кореневої системи та допомагає уникнути грибних захворювань. Наприклад, у помідорів може жовтіти листя при потраплянні води на нього, тому для томатів полив з-під коріння – оптимальний варіант.

Для того щоб виготовити систему крапельного поливу, візьміть дволітрову пластикову пляшку і зробіть по ній невеликі проколи-дірки. Можна зробити менше отворів, ніж на цій картинці, щоб вода повільніше просочувалась, але це залежить від того, наскільки сухий ґрунт. Закопайте пляшку поруч з молодою рослиною, горловину пляшки лишіть зверху. Наповнюйте її водою, коли пляшка спорожніє.

Як показує досвід, одна така півторалітрова пляшка, прикопана на високій грядці з огірками, забезпечує водою цілий тиждень 2-3 кущі огірків навіть в період плодоношення. Від вас потрібно тільки раз на тиждень добре полити грядку зверху та поповнити запаси води в «системі крапельного поливу». [8]

3.3. Теплиця із пластикових пляшок

Теплиця з пластикових пляшок – це реальна економія коштів, адже на її будівництво необхідно тільки замовити брус за розміром теплиці, купити цвяхи та назбирати пляшок. Для середньої теплиці може вистачити і 400-600 пляшок, і повірте, це не так багато, адже за статистикою середня сім’я викидає до 30 пластикових пляшок в місяць. [9]

Дана конструкція дуже міцна і, як не дивно, довговічна. Дослідним шляхом встановлено, що пластикові пляшки зношуються практично в 30 разів довше, ніж звичайна плівка для накриття теплиці.

Крім усього сказаного, теплиця з пляшок відмінно тримає тепло за рахунок ефекту термоса (порожнини всередині пляшок). Досвідчені дачники стверджують, що для ранньовесняного посіву навіть не доводиться догрівати теплицю, звичайно, в залежності від регіону.

Подібних доказів дуже багато – невелика вага теплиці, проста зборка і заміна зламаних стін, надзвичайна міцність матеріалу, довговічність, вартість, прекрасний зовнішній вигляд і інші, але чи є сенс ще щось обговорювати, коли необхідно брати і будувати…

Для такої теплиці пляшки насаджуються одна на одну у вигляді пластикового колоди. Усередині зберігається повітря, тому така теплиця дає хорошу теплоізоляцію.

Щоб зробити таким чином стіни і дах теплиці, необхідно відрізати у кожної пляшки денце в тому місці, де пляшка починає розширюватися. Таким чином, отвір вийде трохи менше максимального діаметра пляшки. Потім вони насаджуються одна на одну як можна щільніше. В середину для міцності вставляють тонку рейку або натягують шпагат.

Готовий блок встановлюють в стіну вертикально або горизонтально, закріпивши саморізами. Таким же чином роблять дах.

3.4. Теплиця з пластикових пластин

Для такої конструкції необхідно розрізати кожну пляшку. Якщо придивитися, на пляшці є дві поперечні лінії, що відокремлюють її рівну частину, і один поздовжній шов. За цих лініях вирізається рівний прямокутник.

Для розрізання зручно використовувати канцелярський ніж або прості ножиці. Прямокутні пластини упорядковано відповідно до розмірами: від 1, 1,5 і 2-літрових пляшок.

Для вирівнювання заготовки можна помістити під прес. Але це необов’язково, вони і так вирівняються в готовому виробі. Небажано їх прасувати гарячою праскою, тому що пластик сильно деформуються від температури.

Прямокутники зшиваються разом внахлест полотнами не більше 150 см (Інакше незручно працювати). Від краю пластини відступають трохи більше 1 см (Рис. 3). Важливо зробити цей етап якомога акуратніше, щоб укриття вийшло щільним. Для зшивання є кілька способів:

• на швейній машинці, якщо не шкода;
• за допомогою меблевого степлера;
• за допомогою шила.

Розглянемо докладніше останній спосіб.

1. Дві однакові пластини скласти короткими сторонами внахлест на 1,5 см.
2. Розпеченим шилом проколоти їх в 3 місцях. У місцях проколу листи оплавятся і склеїти.
3. Як нитки для зшивання можна використовувати тонкий дріт, кордну нитку. А краще із залишків пляшок нарізати тонкі довгі смужки в 2-3 см шириною. Ними і зшивати.
4. Зав’язати вузлик і протягнути нитку через отвори. Зав’язати вузлики на іншому кінці.
5. Повторити ті ж процедури з іншими заготовками. Виготовити полотна необхідного розміри, виходячи з габаритів теплиці. Необхідно передбачити запас в 20 см.
6. Для зручності на дві табуретки кладеться решітка від холодильника. Так шити набагато зручніше.

Готові полотна фіксуються на каркас за допомогою рейки і саморізів або цвяхів з широкими капелюшками.

Полотно потрібно добре натягувати, Щоб воно не провисало. Так само обтягаються дах і двері. Так як теплиця виходить дуже тепла, необхідно передбачити кватирки для провітрювання.

Використовуючи пляшки різного кольору, можна регулювати освітленість всередині теплиці. І прикрасити її якимось орнаментом. Але темними пляшками краще не зловживати або використовувати їх для покриття північної стіни. Особливо це стосується північних регіонів країни, де сонця не вистачає.

Зате на півдні, де сонце в надлишку, кольорові пляшки допоможуть зберегти рослини від опіків.

Теплиця з пластикових пляшок виходить досить міцної, Щоб витримувати вагу снігу в зимовий період. Головне, щоб був міцний каркас. При якісної збірці таке укриття прослужить не менше 10-15 років. При цьому вартість витратних матеріалів мінімальна, Так як основна частина робиться буквально зі сміття. Потрібно лише проявити трохи працьовитості. [10]

3.5. Будинки із пластикових пляшок

У Панамі почали будувати село з пластикових пляшок. Проект перебуває на початковому етапі, але в кінцевому підсумку передбачається, що село, яке отримало влучну назву Plastic Bottle Village, включатиме 90 – 120 будинків, кожен з яких буде побудований з кількох тисяч пластикових пляшок, пишуть Патріоти України з посиланням на сайт Нескучные новости.

Будівельний майданчик для села з пластикових пляшок, проект якого був розроблений канадським підприємцем Робертом Безо, розташований на 33,5 гектара в панамських джунглях. Наразі повністю побудований тільки один одноповерховий будинок, ну а будівництво наступного двоповерхового будинку наближається до завершення.

Раніше Безо очолював нині закриту схему переробки пластикових пляшок в Бока-дель-Торо, Панама. Тепер ці пляшки, зібрані місцевими жителями у відповідності зі схемою, будуть використовуватися при будівництві села.

Як стверджує сам підприємець, для зведення першого будинку було використано понад 10 тисяч баклажок з поліетилентерефталату (PET), в які зазвичай розливаються безалкогольні напої. Для будівництва кожного наступного будинку буде необхідно від 10 до 25 тисяч перероблених пластикових пляшок.

Будівельний процес полягає в наступному. Спочатку зводиться сталевий каркас, потім він заповнюється порожніми пластиковими пляшками. На наступному етапі встановлюються всі необхідні інженерні комунікації і монтується електропроводка. Для підвищення міцності і стійкості всієї конструкції стіна з пляшок армується металевою сіткою і рідким бетонним розчином, яким дають затвердіти. Далі стіни з пляшок штукатурять бетоном, вставляють віконні рами і двері, зводять дах і встановлюють каналізаційний відстійник.

За словами підприємця, використання пластикових пляшок як стінового матеріалу дозволяє не тільки скоротити відходи, а й зменшити час будівництва, зробивши його рентабельнішим. Більш того, стіни мають таку гарну ізоляцію, що будинок не потребує додаткового кондиціонуванні повітря. Ну а бетонування проміжків між пляшками забезпечує високу сейсмостійкість будинку.

Вартість будинків різної площі оцінюється від 149 до 300 тисяч доларів США. У селі також будуть побудовані кафетерій і навчальний центр. [11]

3.6. Дороги із переробленого пластику

Будівельна компанія VolkerWessels з Нідерландів представила свій інноваційний проект зі створення дорожнього покриття нового типу. Проект отримав назву PlasticRoad. Нове дорожнє покриття пропонують створити з пластмаси. Зараз компанія веде активні випробування нового покриття, і не виключено, що вже в найближчому майбутньому воно замінить асфальт.

На відміну від асфальтних доріг, пластикові матимуть широкий перелік якісних переваг. Першою і найважливішою перевагою PlasticRoad стане їхня низька вартість. Створювати такі дороги і тротуари будуть головним чином з вторинного пластика. Виробництво покриття також стане прекрасним джерелом утилізації сміття.

Друга перевага – це темпи виробництва і супутнє забруднення. Встановлення пластикових доріг буде займати в 2-3 рази менше часу, ніж укладання асфальтного покриття. Виробничий процес більше не супроводжуватиметься викидом парів шкідливих газів і шумом. Третя перевага PlasticRoad полягає в їх довговічності. Такі дороги будуть існувати на 30-40% довше, ніж найсучасніші асфальтні.

Розробники PlasticRoad запевнили, що створений ними дорожній пластик підійде не тільки для холодних країн, а й для жаркого клімату. Дороги будуть витримувати температурне навантаження до 80 градусів за Цельсієм. Більше того, вони не будуть накопичувати тепло, як це робить асфальт. Усередині дорожнє покриття буде порожнистим, що дозволить ремонтувати їх без особливих зусиль комунікації.[12]

Висновки 

1. Проведений аналіз літературних джерел, щодо проблеми поводження із твердими побутовими відходами, дозволив дійти висновку, що побутові відходи являють собою серйозну екологічну небезпеку і проблема їх утилізації є надзвичайно актуальною, а єдиний безпечний спосіб її вирішення – це переробка відходів або повторне використання сировини.
2. Виконана оцінка екологічної небезпеки таких відходів як скляні та пластикові пляшки.
3. Запропоновані оптимальні шляхи поводження з скляною та пластиковою тарою.
4. Проаналізовані шляхи використання відходів у архітектурі, транспортній інфраструктурі та сільському господарстві.
5. Вторинне використання вивчених фракцій дозволить зменшити накопичення відходами у нашому населеному пункті приблизно на 30-40 відсотків.

Список використаних джерел

1. Бялковска Н. Г, Боголюбов В.М // Проблеми поводження з твердими побутовими побутовими відходами в сільській місцевості – м. Київ Національний аграрний Університет 2005.
2. Відходи виробництва і споживання та їх вплив на грунти і природні води Навчальний посібник / За редакцією В. К. Хільчинського 10) Гальперин В.М. й др. // Пластические массы. 1978, №7.0.62.
3. [Електронний ресурс] https://agitbrigada-ekologichna varta.webnode
4. [Електронний ресурс] https://ecotown.com.ua/news/Vtorynna-pererobka-ne-lyshe-pokrashchuye-ekolohiyu-ale-i-daye-znachnu-ekonomichnu-vyhodu/
5. [Електронний ресурс] https://tsn.ua/ukrayina/druge-zhittya-plastiku-1147620.html
6. [Електронний ресурс] https://life.pravda.com.ua/society/2011/01/19/70581/
7. [Електронний ресурс] http://lopens.com/ecohata/pages/stattia1.html
8. [Електронний ресурс] https://tsn.ua/tsikavinki/lviv-yanin-pobuduvav-hatu-z-plyashok-vid-shampanskogo.html
9. [Електронний ресурс] https://ukr.segodnya.ua/ukraine/dom-iz-butylok-postroil-zhitel-zaporozhya-751907.html

• [Електронний ресурс] http://dachadecor.com.ua/teplitsi/teplitsa-iz-plastikovich-butilok-svoimi-rukami.htm
• [Електронний ресурс] http://kenguru.plus/2018/12/11/teplytsya-z-plastykovyh-plyashok-svoyimy-rukamy/
• [Електронний ресурс] http://umktrade.com.ua/unikalni-ta-ekolohichni-dorohy-z-plastyku/