XX Liceum Ogólnokształcące

Domowe odpady - zagrożenie i szansa

dla zrównoważonego rozwoju

W dniu 24 września 2021 na Wydziale Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie odbyła się I Uczniowska Konferencja Młodych Chemików. Hasłem przewodnim tegorocznej, pierwszej edycji tej Konferencji jest  Chemia dla zrównoważonego rozwoju.

Grupa uczniów Patrycja Jamborska, Shahd Hddoub, Sonia Łukańko XX Liceum Ogólnokształcącego im. Leopolda Staffa w Krakowie przy wsparciu  Pani mgr inż. Anny Knop, podjęła próbę  przedstawienia zagadnienia  odpadów komunalnych. Konsumpcyjny tryb życia, nieprzemyślane zakupy oraz trwająca pandemia przyczyniły się do nasilenia  problemu pozbywania się przez mieszkańców miast i wsi ogromnej ilości śmieci.

- Aktualnie ilość śmieci stałych szacuje się na 510 kg/rok na osobę, jednak ta ilość w dalszym ciągu rośnie (ten wzrost jest związany również z aktualną sytuacją epidemiologiczną)

- Średnie zużycie wody na osobę w Polsce kształtuje się na poziomie około 100 litrów na dobę, co przekłada się na przeciętną ilość około 35 m³ wykorzystanych ścieków przez jedną osobę w ciągu roku. 

Analizując te zatrważające dane w obawie co stanie się z naszym środowiskiem podjęliśmy próbę zwrócenia uwagi na sposoby zagospodarowania wyrobów i odpadów: segregację, utylizację i recykling.  

Przygotowując materiały do realizacji prezentacji, nasza grupa odbyła wycieczki do Miejskiego Przedsiębiorstwa Oczyszczania w Krakowie i  Oczyszczalni Ścieków-FHU "Impet" w Krakowie.
Na podstawie zebranych informacji został przygotowany poniższy plakat.

Ziemia jest naszą planetą i domem, o który musimy dbać, zwracając szczególną uwagę na segregację odpadów. Nasza praca ma na celu przekazanie informacji na temat konkretnych korzyści jakie osiąga człowiek i środowisko dzięki segregacji odpadów i ich powtórnemu wykorzystaniu. Nadanie nowego życia już wyprodukowanym przedmiotom jest bardziej ekonomiczne oraz chroni zasoby naturalne ograniczając zużycie energii, środków i surowców. Jednocześnie chcemy wzbudzić świadomość ekologiczną oraz dostarczyć niezbędnej wiedzy dotyczącej dbania o środowisko naturalne, zapobiegania i przeciwdziałania zanieczyszczeniom.

Taka postawa jest ważna gdyż, żyjąc w XXI wieku należy wiedzieć, że produkujemy coraz więcej odpadów, a przez wiele lat ludzie bagatelizowali problem odpadów, nie dbali o ich przetwarzanie i odpowiednie składowanie. 
Zdjęcia z satelit pokazują, że nasze śmieci widać już z kosmosu! Na oceanie tworzą się całe śmieciowe wyspy.
Pozostawione same sobie mogą się rozkładać od 2 miesięcy do nawet 1000 lat!

Świadoma segregacja odpadów w dużej mierze wpływa na poprawę stanu środowiska, w którym żyjemy. W nowoczesnych kompleksach MPO zagospodarowania odpadów, istnieją działy: sortownia odpadów selektywnie zbieranych, kompostownia i składowisko odpadów komunalnych, instalacja do mechaniczno – biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych, zakład demontażu odpadów wielkogabarytowych, zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Zaplanowane przetwarzanie śmieci to działania niezmiernie istotne ze względu na ekonomię jak i ekosystem [3].

Dużą trudność na wysypiskach śmieci stanowią pozostawione samym sobie, tworzywa sztuczne. Są one materiałem o niezwykle szerokim zastosowaniu z uwagi na specyficzne właściwości fizykochemiczne takie jak niewielki ciężar właściwy, wysoka odporność mechaniczna i chemiczna. Niskie koszty produkcji, tworzenie doskonałej bariery dla tlenu i wilgoci, czynią je wręcz doskonałym materiałem do produkcji opakowań. Jednocześnie, ocenia się, że mikroplastiki powstające miedzy innymi w efekcie rozdrobnienia i degradacji tworzyw sztucznych są jednym z najpoważniejszych zagrożeń dla środowiska wodnego (morskiego).

Całkowity brak odpowiedzialności za Ziemię, przejawia się w bezmyślnym pozostawianiu śmieci. Niejednokrotnie idąc ulicą możemy zauważyć wyrzucone różnego rodzaju odpady: wypalone papierosy, plastikowe worki i butelki oraz aluminiowe puszki po napojach. W rzekach i innych zbiornikach wodnych dryfują opony, zepsute sprzęty elektroniczne, szkło i wiele innych szkodliwych odpadów. Zdarza się, że w lesie widzimy dzikie wysypiska śmieci, lub pozostałości po ogniskach i biwakach. Dlaczego tak się dzieje?

Zaczynając zmieniać świat należy zacząć od siebie, czyli wpływać na ludzi , z którymi mieszkamy tak aby zmieniali nawyki, przyzwyczajenia związane z tym co i gdzie chce się wyrzucić [2]. Zanieczyszczenia gleby i wód spowodowane jest w dużej mierze bezmyślnie odprowadzanymi ściekami z gospodarstw domowych. Zawierają one liczne substancje organiczne (głównie białka, węglowodany, tłuszcze), mineralne (m.in. związki azotu, fosforu, chlorki, siarczany), drobnoustroje (np. bakterie, wirusy, grzyby).
Znaczna część działek, szczególnie tych oddalonych od miasta, jest pozbawiona możliwości podłączenia do sieci kanalizacyjnej. Okazuje się ze, przydomowe oczyszczalnie pozwalają zaoszczędzić zużycie wody, ponieważ oczyszczoną wodę można wykorzystać ponownie np. podlewania ogrodu. Koszty eksploatacji są niskie, wystarczy raz lub dwa razy w roku wywieźć nagromadzony osad, a czasem uzupełniać ilość bakterii tlenowych. W procesie oczyszczania ścieków zachodzą zjawiska :
- rozkład substancji organicznych do CO₂, H₂O, NH₃
- nitryfikacja czyli utlenianie NH₃ za pomocą bakterii Nitrosomonas do azotanów (III), a następnie dalsze utlenianie do azotanów (V)
- denitryfikacja czyli przemiana azotanów (V) w gazowy azot N₂
Przydomowe oczyszczalnie są rozwiązaniem ekologicznym, gdyż ścieki bytowe z gospodarstwa domowego zostają oczyszczone i odprowadzone na miejscu do gruntu lub okolicznych wód powierzchniowych [4].

Odpady organiczne, pochodzące z gospodarstw domowych należy również segregować. Poddaje się je kompostowaniu, podczas którego zachodzi wiele procesów z udziałem drobnoustrojów. Organizmy te w szybkim tempie rozmnażają się i przetwarzają materię organiczną w biomasę, własnych komórek oraz nagromadzają substraty niezbędne do uzupełniania zasobów próchnicy. Następuje rozkład i mineralizacja substancji organicznych, dzięki temu są one włączane w ponowny obieg pierwiastki nieodzowne w produkcji roślinnej, opartej na asymilacji CO₂ z atmosfery [4].

Gromadząc informacje dotyczące dotyczące składowania odpadów komunalnych zaznajomiliśmy się z funkcjonowaniem Miejskiego Przedsiębiorstwa Oczyszczania. Teren Krakowskiego MPO - Składowisko Barycz to powierzchnia około 36 hektarów. Przywożone są tam codziennie śmieci z różnych części miasta i okolic. Obecnie eksploatowana jest powierzchnia 11 hektarów. Na składowisku prowadzona jest elektroniczna ewidencja ilości i rodzajów dowożonych odpadów. Deponowane odpady są na bieżąco zagniatane kompaktorami, dezynfekowane wapnem chlorowanym (chloran (I) wapnia) i potem izolowane warstwą ziemi. Koła i podwozia samochodów wyjeżdżających ze składowiska są myte w jednej z dwóch automatycznych myjni. Odcieki ze składowiska kierowane są bezpośrednio do miejskiego kolektora sanitarnego, którym trafiają grawitacyjnie do Oczyszczalni Ścieków Płaszów w Krakowie. Powstający w wyniku naturalnego procesu fermentacji odpadów na składowisku biogaz przetwarzany jest w czterech blokach energetycznych (zespołach prądotwórczych) na energię elektryczną i cieplną, które są wykorzystywane na potrzeby własne instalacji i domów zlokalizowanych przy ulicy Krzemienieckiej w Krakowie. Tereny zrekultywowane Składowiska Barycz zajmują powierzchnię około 25 hektarów, stanowią je w większości łąki porośnięte krzewami i drzewami. Stanowią one siedliska dla rozmaitych ptaków i zwierząt.

Recykling sprawia, że odpady stają się z powrotem wartościowe i zamiast trafić na składowisko, przekształcają się w surowce do produkcji nowych materiałów. Celem recyklingu jest oszczędność energii oraz ochrona dóbr naturalnych. Surowce wtórne przetwarza się po to, by ograniczyć eksploatację surowców pierwotnych, nieodnawialnych (np. ropy naftowej), których ziemskie zasoby gwałtownie się kurczą [1].
W naszej pracy chcemy zwrócić uwagę, jak z tych posegregowanych niepotrzebnych pozornie rzeczy, można w procesie recyklingu odzyskać cenne substancje. Bezmyślne wyrzucanie zużytych przedmiotów, odpadów jest nieopłacalne i co gorsze, szkodzi środowisku.
Od jakiegoś czasu całym świecie powstają organizacje zajmujące się ochroną środowiska. Grupy wolontariuszy z zapałem angażują się w usuwaniu skutków bezmyślnego wyrzucania śmieci.

Rafa koralowa z plastikowych śmieci

Jedną z nich jest Parley for the Oceans, która koncentruje się na ochronie oceanów. Dzięki tym trendom coraz więcej osób interesuje się tematem ochrony środowiska i zanieczyszczenia, które spowodowane jest działaniami człowieka. Znana firma sportowa Adidas nawiązała współpracę z tą organizacją uznając, że tylko zaangażowanie dużych koncernów w działania pro-ekologiczne może dać szansę na naprawienie błędów wieloletnich zaniedbań. Adidas stworzył wyjątkową kolekcję butów biegowych Adidas x Parley, których cholewki Primeknit produkowane są z wykorzystaniem nici PARLEY OCEAN PLASTIC powstałej z plastików, zebranych z plaż i nadmorskich osad.
Do stworzenia jednej pary nowych UltraBOOST Parley zużywane jest aż 11 plastikowych butelek.

Nowatorskim działaniem w zakresie recyklingu jest Krakowska Meblarnia, która mieści się na terenie Lamusowni . Mieszkańcy mogą w ramach tej usługi dać nowe życie dobrym lub lekko uszkodzonym meblom, których sami już nie potrzebują. Mebel, który ktoś chce oddać lub wyrzucić, a widzi w nim potencjał, bo jest tylko lekko uszkodzony lub sfatygowany może zostać naprawiony przez pracowników MPO. Takie szafy, stoliki, krzesła, łóżka, mogą później wrócić do użycia, ale już przez kogoś innego, w nowym domu.
W ten sposób możemy postępować zgodnie z hierarchią postępowania z odpadami, czyli w pierwszej kolejności zapobiegać powstawaniu odpadów i ponownie użyć naprawionego przedmiotu bez konieczności użycia materiałów pierwotnych do wyrobu nowego produktu.

Warto również wspomnieć o nowoczesnej maszynie EcoTech System, która ma na celu zachęcenie ludzi do segregacji odpadów. Maszyna łączy się z aplikacją w telefonie i w trakcie wrzucania śmieci zostają naliczane punkty, które później można wymienić na kupony rabatowe lub nagrody.

Poddawane recyklingowi są także tworzywa sztuczne, które mają szerokie zastosowanie w budownictwie. Najczęściej wykorzystywanym wśród nich materiałem jest polichlorek winylu, który stosowany jest w produkcji okien, drzwi, rur, kabli oraz wykładzin i paneli podłogowych. Dzięki odpowiedniej zbiórce, segregacji, zapewniającej jednorodność i czystość materiału, odpady z tworzyw sztucznych najczęściej poddaje się odzyskowi materiałowemu oraz odzyskowi surowcowemu, polegającemu na przetwarzaniu ich do polimerów, olejów ciężkich oraz gazów technicznych. Wstępna obróbka odpadów z tworzyw sztucznych (granulacja), umożliwia wykorzystanie ich w 10-30 procentach. jako dodatku do surowca pierwotnego.

Opony są wykorzystywane do produkcji nawierzchni ziemnej, asfaltu. Surowiec ten okazał się doskonałym rozwiązaniem do budowy cichych i trwałych nawierzchni. Jego zastosowanie w mieszankach o odpowiedniej strukturze umożliwia redukcję hałasu od 3 do 6 decybeli w porównaniu do tradycyjnych dróg oraz większą odporność na działanie czynników klimatycznych. Obecnie drogi asfaltowe z wykorzystaniem gumy ze zużytych opon są budowane między innymi w Stanach Zjednoczonych, Hiszpanii, Portugalii, Szwecji i Czechach. W Polsce także budowane są drogi z zastosowaniem „asfaltu gumowego” w różnych technologiach.

Segregujmy dla przyszłości

Warto przypomnieć, że każdy mieszkaniec miasta i wsi może przywieźć przedmioty, które nie są mu już potrzebne, a znajdują się na liście odpadów, które można przywieźć na miejsce zrzutu. Taką listę można znaleźć na stronie internetowej Lamusowni MPO. Każdy z kontenerów jest przypisany do danego typu odpadu. Po napełnieniu kontenera, następuje proces rozbiórki i podzielenia odpadu na elementy, które można poddać recyklingowi oraz takie, które w żaden sposób nie można przetworzyć. Te poddaje się utylizacji.  

Postawę ekologiczną powinniśmy pokazać nawet podczas zakupów. Często zapominamy o tym, że tak prozaiczne czynności mają wpływ na tworzenie nadmiernej ilości śmieci...
Na poniższej grafice przedstawiono kilka podpowiedzi, w jaki sposób możemy robić przemyślane zakupy i kupować odpowiedzialnie, dbając przy tym o nasze środowisko naturalne.

Świadomość, że musimy dbać o środowisko, to absolutna podstawa. Wymaga tego od nas nasza planeta, a także przyszłe pokolenia. Rozwój cywilizacyjny stwarza szansę na wyeliminowanie części zagrożeń związanych z odpadami komunalnymi.

Źródła literackie:

1. Cz. Rosik-Dulewska, Podstawy gospodarki odpadami, Warszawa, PWN 2015, 17, 35-38
2. K. Wąsowicz, Gospodarka odpadami we współczesnych miastach, Kraków, Fundacja UE 2018, 55-57
3. M. Gołąb, W. Nocoń, R. Michalski, Środowisko, 4, 2017, 6-8
4. B. Kołwzan, W.Adamiak Podstawy mikrobiologii w ochronie środowiska, Wrocław 2005, 38-40,77-80