Методическая разработка урока по предмету "Экология и автомобиль". Тема: "Утилизация автотранспортных средств

Разделы: Экология

Предмет: Экология и автомобиль

Тема: Утилизация транспортных средств

Продолжительность: 75 минут

Группа: № 703

Специальность: Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Тип урока: Комбинированный

Место проведения: Сургутский профессиональный колледж.

Технические средства и наглядные пособия:

Цели:

Образовательные: Ознакомить студентов с видами и этапами утилизации транспортных средств, задачами утилизации автотранспортных отходов.

Развивающие: Развитие способности наблюдать, самостоятельно делать краткий конспект, выделять основное, делать выводы, умение применять знания на практике

Воспитательные: Бережное отношение к окружающей среде.

Межпредметные связи:

  • Автомобили - тема "Система питания"
  • Техническое обслуживание и ремонт автомобилей - тема "Система зажигания"
  • Химия - тема "Углеводороды", "Природные источники углеводородов", "Металлы"

Литература:

  1. Арустамов Э.А. "Экологические основы природопользования"
  2. Денисов В.Н., Рогалев В.А. "Проблемы экологизации автомобильного транспорта"
  3. Румянцев С.И. "Техническое обслуживание и ремонт автомобилей"
  4. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. "Промышленно-транспортная экология"
  5. Павлова Е.И. "Экология транспорта"
  6. Яременко О.В. "Твой друг - автомобиль"

 Структура урока

Этапы № п/п Деятельность преподавателя Деятельность студента
1. 1. Подготовка студентов к работе на уроке, приветствие, проверка отсутствующих Полная готовность группы, быстрое включение в деловой ритм.
2. 2. Проблемные вопросы пройденного материала. Координация и контроль учебной деятельности по пройденному материалу. Воспроизведение материала, анализ вопросов.
3. 3. Сообщение темы и цели урока, перечень изучаемых вопросов и их актуальность, связь нового материала с ранее изученным. Готовность студентов к активной учебно-познавательной деятельности на основе опорных конспектов.
 

4.

  

4.

 Объяснение нового материала. Содержание должно отражать межпредметные связи. Необходимо выделять главное, существенное в содержании обучения. При объяснении перед студентами ставить проблемные вопросы и находить пути их решения. Активные действия студентов с объемом изучения; максимальное использование самостоятельности в добывании знаний и овладении способами действий.
5. 5. Закрепление знаний.

Виде технического диктанта обеспечить усвоение новых знаний и способов действий на внимательность.

 Усвоение знаний и способов действий на репродуктивном уровне. Самопроверка знаний. Ликвидация типичных ошибок и неверных представлений.
6. 6. Подведение итогов занятия. Дать анализ и оценку успешности достижения цели урока и наметить перспективу дальнейшей работы. Адекватность самооценке студента оценке преподавателя. Получение студентами информации о реальных результатах обучения.
7. 7. Информация о домашнем задании. Обеспечить понимание цели, содержания способов выполнения домашнего задания. Реализация необходимых и достаточных условий для успешного выполнения домашнего задания всеми студентами в соответствии с актуальным уровнем их развития.

План урока

№ п/п Этапы урока Время
1. Организационный Проверка внешней и внутренней (психологической) готовности студентов к уроку 5 мин.
2. Этап проверки знаний по пройденной теме Фронтальный опрос 15 мин
3. Этап подготовки к активному самостоятельному усвоению нового материала Обеспечение мотивации и принятия студентами цели учебно-познавательной деятельности, актуализации опорных знаний, умений. 10 мин
4. Этап усвоения новых знаний Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний и способов действий, связей и отношений в объекте изучения 30 мин.
5. Этап закрепления знаний Обеспечение усвоения новых знаний с помощью теста 10 мин.
6. Заключительный этап Дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы 5 мин.

Тема: Утилизация автотранспортных средств

Цели урока:

  • Обучающая: ознакомить с видами и этапами утилизации транспортных средств, задачами утилизации автотранспортных отходов.
  • Развивающие: развитие познавательного интереса, развитие умения применять знания на практике.
  • Воспитательные: бережное отношение к окружающей среде, сотрудничество, творческий подход.

Тип урока: Комбинированный.

Межпредметные связи: "Автомобили", "Техническое обслуживание и ремонт автомобилей".

Ход урока

I Организационный этап

1. Приветствие, проверка отсутствующих.

2. Сообщить тему урока, цели урока.

II Актуализация новых знаний

Задание №1. На соответствие. (Приложение №1)

  • Подведение итогов за задание №1
  • Фронтальный опрос

Задание №2. Изобразить схему жизненного цикла транспорта и дать краткую характеристика каждого этапа.

Презентация.

III Объяснение нового материала

Проблемы автотранспортных отходов

Рассматриваемый этап замыкает жизненный цикл транспортного средства.

По статическим данным Союза инженеров - автомобилестроителей, усредненный автомобиль имеет массу 1390 кг. Полный период его эксплуатации - 12 лет, полный пробег - 190 тыс.км. За это время автомобиль потребляет более 14т. топлива и 200 л. масла, выделяет в атмосферу более 52 т. отработанных газов. Суммарный объем твердых отходов - 4400 кг., жидких - 1900 кг.

Проблема переработки отходов автотранспортных средств (ОАТС) остра для многих стран. В странах Евросоюза ОАТС формируются в самостоятельный поток. Обращение с ними четко регламентируется нормативно-правовыми актами и контролируется государственными органами, регулируется экономически, т.е. предприятия несут ответственность за переработку выпущенной ими продукции. Необходимые средства на переработку отходов выделяется государством (за счет сбора налогов с владельцев автомобилей и фирм-импортеров).

Немецкие автомобильные импортеры (по Франции) основали фирму "Autoeco" для координации их действий в рамках французского законодательства по утилизации старых автомобилей. К участникам относятся такие фирмы, как BMW, Honda, Ford, Opel и др. интерес представляет разделение отходов на специальные и обычные. К первой группе относятся отработанные батареи, катализаторы, растворители, лаковые шламы и консервирующие масла. Жесть, металл, металлизированные отходы относятся к обычным промышленным отходам.

По международным нормам, допустимым сроком эксплуатации легковых автомобилей считается 10 лет, после чего они должны направляются на переработку. (Таблица "Сравнительные характеристики").

Российские автомобили устаревают морально и физически, поэтому с ростом численности парка возрастает актуальность проблемы утилизации транспортных средств. Перед разборкой АТС целесообразно разделять на четыре технологических потока, различающихся конструктивным исполнением и возможностью использования специализированных постов для их разборки. Как автомобили различаются по конструкции? Легковые автомобили, грузовые автомобили, автобусы, прицепы и полуприцепы.

Рабочие посты разборочных участков должны быть оснащены опрокидывателями, консольными поворотными кранами, гайковертами различных мощностей и размеров, аппаратами резки металлов. Демонтаж автомобилей включает операции разборки агрегатов и узлов, сортировки, переработки отдельных видов конструкционных и эксплуатационных материалов для их повторного использования, утилизации отходов.

Утилизация транспортного средства включает в себя 5 уровней (этапов). Рассмотрим с вами схему потока материалов при утилизации конструкции АТС.

Первый этап - демонтаж транспортного средства. Где используются узлы и агрегаты снятые при монтаже? Часть узлов и агрегатов (двигатель, коробка передач, оси, аккумулятор, шины) могут повторно устанавливаться на новых автомобилях без каких-либо ремонтных воздействий или при осуществлении ремонта, например, наварка протекторов шин. Повторное использование материалов является одним из путей сокращения выбросов вредных веществ, снижения энергозатрат при их производстве. Часть материалов является безвозвратно потерянной.

Второй этап - сортировка деталей по материалам (черные и цветные металлы, пластмассы). Переработка непригодных к ремонту (использованию) деталей и узлов осуществляется следующими способами: прессованием (кузов), резкой, обработкой в дробильных установках. Продукты переработки отправляются на переплавку. Тяжелые металлы поступают в двухстадийную сортировку, в результате которой отделяется медь, латунь, нержавеющая сталь, свинец, другие металлы и сплавы. Пластмассы, как правило, повторно не используются и сжигаются, что сопровождается выделением значительного количества токсичных веществ в атмосферный воздух.

Третий этап - пиролиз органических соединений (пластмасс или композитов) и получение кокса, нефти, газа, используемых в качестве энергоресурсов, а также некоторой доли черных и цветных металлов, содержащихся композитах, которые отправляются на переплавку.

Четвертый этап - процесс сжигания остатков шин, пластмасс и получение тепловой энергии с выделением шлаков, отработавших газов, что также негативно сказывается на окружающей среде.

Пятый этап - захоронение отходов, образующихся на каждом из предыдущих этапов утилизации.

Работа с раздаточным материалом. (Приложение №2)

Утилизация шин.

Вы когда-нибудь задумывались о судьбе огромного количества покрышек, выпускаемых нашими заводами? Изношенная покрышка примерно на 1:1,1 кг легче новой. Потерянная масса превратилась в пыль. В ФРГ подсчитали, что ежегодно на одном километре дороги стирается в общем по 250 кг покрышек. Такое количество резиновой пыли становится серьезной экологической проблемой, ведь она содержит отнюдь не полезные для природы вещества, а каучук, сажу, смолы и масла.

Но, оказывается, это еще не все. Куда деваются старые покрышки? В утиль их не принимают, жечь - нельзя, и чаще всего их просто выбрасывают. Ученые США заинтересовались, почему в последнее десятилетие в стране увеличивается число комаров? И поиски привели их : к покрышкам. Ведь их миллиарды разбросаны по стране. Оказывается , что покрышка - великолепное жилище для комариных личинок.

В России и странах СНГ крупные предприятия складируют ИШ на специально отведенных площадках, а множество мелких предприятий, а также владельцы личного автотранспорта решают проблему по собственному усмотрению.

Сжигание использованных шин энергетически неперспективно, так как для изготовления легковой шины требуется энергия, содержащаяся в 35 л. нефти, а при сжигании возвращается энергия, эквивалентная лишь 8 л. нефти, т.е. затраты на полимеризацию не восполняются. При сжигании шин выделяются такие токсичные вещества как углекислый газ (СО), угарный газ (СО2), углеводороды (СН4), что приводит к появлению парникового эффекта. Парниковый эффект приводит к глобальному потеплению, что приводит к затоплению низменностей. Однако сжигание шин в цементных печах снижает загрязнение окружающей среды и в ряде случаев экономически выгодно. В Японии переработка ИШ применяется на 20 из 45 цементных заводах.

В 2003 г. предприняты определенные усилия по созданию в России системы сбора, переработки и утилизации изношенных шин и других резинотехнических изделий. В соответствии с приказом Минприроды России от 30.07.03 № 663 "О внесении дополнений в федеральный классификационный каталог отходов", изношенные шины, камеры и другие резинотехнические изделия признаны отходами 4 класса опасности, что исключает несанкционированную утилизацию таких отходов путем захоронения и стимулирует их использование в качестве ценного вторичного сырья.

Зарубежные исследования показали, что шины практически не загрязняют воду и их прогнозируемая долговечность в спокойной воде достигает сотен лет, поэтому их применяют даже при создании искусственных нерестилищ для рыб.

В современных условиях проблема утилизации отслуживших свой срок шин решается путем их вторичного использования после переработки. В России зарождается новый бизнес - переработка использованных автопокрышек. Продукт переработки автомобильных шин представляет собой сырье для резинотехнической промышленности, производства спортивных, кровельных и напольных покрытий, асфальта, ряда строительных изделий. Кроме того, резиновая крошка применяется в качестве наполнителя при изготовлении дорожного покрытия, что снижает шум и тормозной путь автомобиля.

Как у нас используют отработанные покрышки?

Отработанные аккумуляторные батареи.

Ежегодно автомобильный парк России "производит" в качестве отходов порядка 2000 тыс.т изношенных автомобильных покрышек, 180-200 тыс.т свинцовых аккумуляторов. Наибольшее количество свинца и других материалов содержится в аккумуляторных батареях автобусов - около 240 кг, что почти в 5 раз больше, чем в легковом автомобиле, а свинца содержится больше в 4,5 раза.

Получаемый для переработки и утилизации объем свинца из отработанных автомобильных аккумуляторов составляет только по Москве 9500 - 10000 т/год, а повторно используется только 13%. Потенциальный резерв для перерабатывающих предприятий - более 8,5 тыс.т/год.

В настоящее время перерабатывается и утилизируется около 11% из 40 тыс.т образующегося ежегодно электролита. Следовательно, можно предположить, что более 3500 т этого вида отходов ежегодно сливается в канализацию или грунт.

При переработке отработанных аккумуляторных батарей (без электролита), образовавшихся в 2000г. на специализированных предприятиях при использовании пирометаллургических способов, выход черного свинца составил 13126 т. При этом в окружающую среду было выброшено 423 т шлака. 546 т пыли и большое количество газообразных токсичных веществ.

Как у нас используют отработанные аккумуляторы?

Отработанные масла.

Загрязнение сточных вод нефтепродуктами на автотранспортных предприятиях в результате потерь топливосмазочных материалов отдельными АТС, по данным, составляет от 3 до 21 г на 10 тыс.км пробега автомобиля.

Отработанные масла относятся к категории опасных отходов, сбор и утилизация которых в большинстве промышленно развитых стран регулируется соответствующими законами, экологическими стандартами и экономическими условиями. В то же время введение все большего количества полифункциональных присадок с целью повышения эксплуатационных характеристик и увеличения сроков службы смазочных масел приводит к накоплению в ОМ все более токсичных для ОС соединений считается, что ОМ могут содержать до 25% (по весу) опасных компонентов, оказывающих явно выраженное негативное воздействие на различные экосистемы. ОМ: сжигаются в отопительных установках в качестве основного топлива или добавки к котельному топливу (мазут). Используют в качестве смазывающего материала при "консервации" автомобилей.

Первоочередные задачи по переработке и утилизации автотранспортных отходов

  1. Разработка нормативно-правовых и методических документов регламентирующих создание и функционирование систем управления процессами сбора и переработки автотранспортных отходов.
  2. Уточнение нормативных сроков службы автотранспортных шин, аккумуляторных батарей, других агрегатов и переработка их на специализированных предприятиях.
  3. Изучение влияния компонентов шин, масел и эксплуатационных жидкостей на компоненты окружающей природной среды.
  4. Разработка новых энерго-, ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий производства, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов.
  5. Размещение специализированных предприятий для переработки видов автотранспортных отходов на территории региона с учетом экономической техноемкости территорий.
  6. Проведение исследований по расширению сфер рационального использования продуктов переработки автотранспортных отходов в различных отраслях народного хозяйства.
  7. Внедрение информационной сети Интернет ресурсов по вопросам производства, реализации, использования, восстановления и переработки отдельных видов автотранспортных отходов и материалов их переработки.

IV Закрепление нового материала

1. Тест: Утилизация транспортных средств.

2. Что нового вы узнали на уроке?

3. Какая информация показалась наиболее интересной?

V Подведение итогов. Домашнее задание

Подумайте и запишите. Какие вредные вещества выделяются при использовании и утилизации автотранспортных средств, и какой вред они наносят человеку и окружающей среде в целом?