Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Комплексное устойчивое управление отходами. Жилищно-коммунальное хозяйство: учебное пособие
Уланова О. В., Салхофер С. П., Вюнш К. ,
4.1.2.;Методология АМП<
АМП обязательно включает в себя следующие основные шаги [3]:
1. Определение целей и вопросов исследования.
2. Описание системы.
3. Сбор данных.
4. Баланс материалов и моделирование сценариев.
5. Презентация и оценка результатов.
Определение целей и вопросов исследования. Пример цели и вопроса: определить материальные потоки промышленной компании или конкретной технологии управления сточными водами с целью определения потенциала оптимизации.
Описание системы предполагает:
а) определение временных и пространственных границ изучаемой системы;
б) определение основных значимых процессов, отбор наиболее важных товаров и веществ.
Пространственные границы определяются границами применения проекта (баланс азота в регионе, АМП электростанции и т.п.). АМП применим к объектам любого пространственного или временного масштаба – как к отдельно взятому обрабатывающему заводу в течение дня, так и к большому городу или стране в течение года.
Вещества – это химические элементы или соединения, связанные с конкретными экологическими проблемами (например, тяжелые металлы, хлорированные химические соединения, CO2). Товары – это вещества, либо смеси веществ, имеющие экономическую ценность (дерево, вода, цемент, пластик, автомобили, осадок сточных вод и т.д.).
Отбор материалов и веществ зависит от целей исследования. Целью может быть определение потока одного или нескольких веществ как ресурсов и/или с точки зрения их экологического воздействия (например, редкоземельные металлы, питательные вещества и т.д.). Важно сократить число параметров в АМП насколько это возможно. Опыт показывает, что многие антропогенные и природные системы можно грубо охарактеризовать в АМП малым числом веществ – от 5 до 10 [2].
Превращения, транспортировка или хранение материалов представляют собой процессы. Информация о материальных потоках берется из литературы или других источниках, в частности, из отчетов компании или государственных органов. Данные также можно получить через экспертов или государственные агентства. Опыт показывает, что системы, включающие более 15 процессов (кроме импорта и экспорта) оказываются излишне сложными [2]. На практике аккумуляция материалов (запас) в системе часто рассчитывается по разности между входящим и выходящим потоком.
Сбор данных включает в себя определение массовых потоков, запасов и концентраций. Массовые потоки товаров и концентрации веществ в этих потоках определяются путем измерений, изучения внутренних учетных данных компании, маркетинговых исследований, статистических данных, экспертных оценок, наилучших оценок, опросов и т.д. Измерение массовых потоков товаров и концентраций веществ может быть довольно дорогостоящим в случае больших систем. Поэтому измерения обычно производятся в меньших системах (обрабатывающий завод, компания и т.д.).
Баланс материалов и моделирование сценариев. После расчета потоков веществ и запасов более детально рассматриваются моменты, вызвавшие неопределенность. Баланс материалов осуществляется в тех процессах, где нет данных относительно использования принципа сохранения массы. Запасы часто рассчитываются по разнице между входящим и выходящим потоком. Моделирование различных сценариев бывает нужно для оценки воздействия различных мероприятий на запасы и потоки с точки зрения экологической нагрузки или их использования как ресурсов.
Процедуры необходимо оптимизировать итеративно. В целом рекомендуется начинать с приблизительных оценок и предварительных результатов, а затем непрерывно совершенствовать систему до достижения необходимой точности данных.
Презентация и оценка результатов. Хорошим способом визуализации результатов является диаграмма, включающая все процессы, запасы, материальные потоки, импорт и экспорт (входящие и выходящие потоки) системы. В качестве примера здесь приведен АМП муниципальной системы управления твердыми отходами на уровне города (рис. 4.1). Диаграмма составлена при помощи компьютерной программы STAN[1]. Важность (ценность) потока показана толщиной. Необходимо указать оценку всех потоков и запасов (например, т/год и т, соответственно), а также импорт и экспорт через границу системы. Синим, выделены потоки и процессы, которые содержат исходные данные, черные и красные потоки рассчитаны программой STAN. Красные потоки показывают выбросы от процессов управления отходами.
Результаты АМП являются отправной точкой в анализе и оценке системы. Они могут быть интерпретированы и проверены на соответствие экологическим стандартам в соответствующей области (строительство, качество материалов, правила техники безопасности, нормы выбросов и т.п.). Либо оценены при помощи других технологий, например, оценка экологического воздействия, методика Material Intensityper Unit Service (MIPS) (дословно «материальная интенсивность на единицу услуги»), экологический след, оценка жизненного цикла, методика Cost-Benefit Analysis (CBA) и т.д. Выбор метода оценки результатов АМП зависит от целей исследования.
Методика Material Intensityper Unit Service (MIPS) позволяет измерить общий массовый поток материалов в рамках производства, потребления (например, ремонта) и складирования/переработки отходов, услуги или продукта. Примерами услуг в данном случае являются: стрижка волос, цикл мойки в посудомоечной машине, одна тонна переработанных отходов. Общий массовый поток услуги может состоять из минералов, руд, ископаемого топлива, воды, воздуха, биомассы. То есть MIPS использует оценку в рамках всего жизненного цикла, а также учитывает «скрытые» потоки, связанные с услугой. Такой «экологический рюкзак» включает ту часть входящих материалов, которая не включается в продукт или в материалы, непосредственно относящиеся к услуге. Например, материальная интенсивность 1 т меди с первичного производства составляет 350 т абиотических материалов, 365 т воды и 1,6 т воздуха [2].
Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) – это метод определения экологического воздействия продуктов, процессов или услуг в течение жизненного цикла. Жизненный цикл включает получение сырья, производство, использование, утилизацию, переработку и удаление отходов. ОЖЦ используется для сравнения экологического воздействия различных продуктов (например, холодильников) и технологий (например, технологий переработки мусора или систем хранения отходов). ОЖЦ будет подробно обсуждаться в следующей главе.
Рис. 4.1. Пример иллюстрации АМП системы управления твердыми бытовыми отходами [4]