Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.1. Анализ интегрированных систем управления ТБО
Твердые бытовые отходы являются неизбежным продуктом жизнедеятельности человека, утилизация которых должна производиться наиболее эффективным способом, ориентированным на население с приемлемыми затратами со стороны последних при условии обеспечения наименьшего воздействия на окружающую среду и здоровье человека и гарантии минимального ресурсопотребления.
Основой интегрированного управления отходами служат различные технологии и технические процессы. Управление твердыми отходами начинается с момента их образования и включает процессы хранения, сбора, транспортировки, утилизации, обезвреживания, конечного размещения и тесно взаимосвязано с экономическими, экологическими и социальными аспектами [1]. Управление отходами охватывает самые различные слои населения, принимающих участие в реализации программ управления отходами на определенной территории, а также органы государственной власти, местную администрацию, производителей, потребителей, технических экспертов, общественные организации и др.
Ни один метод обращения с отходами не может обеспечить полностью экологически устойчивую утилизацию всего многокомпонентного потока твердых бытовых отходов. В реальности управление ТБО представляет собой оптимальное сочетание различных процессов сбора, утилизации и размещения отходов, которые в самом общем виде можно представить:
● Сбор (система доставки отходов, сбор на месте образования, передвижные пункты сбора, покомпонентный или пофракционный раздельный сбор отходов или сбор без разделения);
● Материальная сортировка и материальная переработка (включая производство топливных брикетов «RDF»);
● Аэробная и анаэробная утилизация органических отходов;
● Термические методы утилизации (сжигание, пиролиз, газификация);
● Размещение (полигонное захоронение).
Основа концепции интегрированного управления отходами состоит в том, что отходы представляют собой смесь различных компонентов, которые в идеале не должны смешиваться, а утилизироваться отдельно друг от друга наиболее экономичными и экологическими способами. К числу принципов интегрированного управления отходами на муниципальном уровне относят следующие [2]:
– все технологии и мероприятия, направленные на переработку, сжигание, захоронение отходов, включая мероприятия по сокращению количества отходов должны разрабатываться в комплексе, дополняя друг друга;
– муниципальная система утилизации отходов должна разрабатываться с учетом конкретных местных проблем и решаться за счет местных ресурсов;
– местный опыт по управлению отходами должен постоянно приобретаться путем разработки и осуществления небольших программ;
– комплексный поход к переработке отходов базируется на стратегическом адаптивном планировании;
– разработка и осуществление программ должны непрерывно сопровождаться мониторингом и оценкой результатов;
– участие городских властей, а также всех групп населения (производителей отходов) – необходимый элемент любой программы.
В идеале интегрированная система управления отходами должна обеспечивать снижение или предотвращение образования отходов путем развития и изменения производственных систем и предусматривать захоронение отходов, как наименее предпочтительный процесс обращения с отходами, что отражено в иерархии управления отходами, принятой на уровне законодательства Европейского Союза (рис. 1.1). Иерархия устанавливает приоритетные направления развития технологий утилизации отходов с учетом устойчивого развития [2].
Предотвращение или минимизация образования отходов занимает первое место в иерархии методов. Данный подход позволяет экономить средства на проведение мероприятий по обращению с отходами, а также приводит к повышению производительности и снижению удельного использования ресурсов. Снижение количества отходов может быть достигнуто за счет переориентирования производства и потребления на продукцию и упаковку, приводящую к образованию меньшего количества отходов (например, пропаганда многократного использования продукции, мотивирование производителей к снижению количества упаковки и т.п.). Повторное использование – второе наиболее приемлемое направление. Вторичное использование подразумевает повторное использование материалов без каких-либо существенных физико-химических переделов. Примером повторного использования является вторичная тара.
Следующее по приемлемости направление иерархии – использование материального потенциала отходов: использование вторичных материалов в качестве сырья. К методам использования материального потенциала отходов относят выделение утильных фракций с последующей переработкой в товарную продукцию, компостирование. Использование энергетического потенциала отходов (получение энергии из отходов) является более предпочтительным методом перед захоронением отходов. Размещение/захоронение отходов является наименее приемлемой технологией обращения с отходами и подразумевает безопасное размещение отходов, которые уже не могут быть вовлечены в иные опции иерархии отходов, в окружающей среде. Перед захоронением требуется предварительная подготовка отходов. Предварительная подготовка включает физическую, термическую, химическую и биологическую обработку отходов с целью снижения количества и токсичности отходов, направляемых на захоронение.
Рис. 1.1. Иерархия управления отходами [3]
При рассмотрении интегрированной системы управления отходами, сочетающей применение различных технологий, иерархия управления отходами, несмотря на свои преимущества и общепринятость, имеет ряд ограничений. При интегрированном подходе выбор тех или иных технологий для внедрения определяется на основе оценки полных систем управления отходами, что не может быть обеспечено иерархией в виду недостаточной научной и технической обоснованности иерархичности методов (например, не всегда материальная переработка является более предпочтительной по сравнению с энергетической утилизацией), невозможности рассмотрения экономических и социальных аспектов, учета местных условий, которые в значительной мере могут определять эффективность внедрения той или иной технологии. Провести полную оценку систем управления отходами с учетом анализа всего воздействия на окружающую среду и всех экономических затрат для выявления наиболее устойчивой системы или процессов, требующих оптимизации, позволяет методология оценки жизненного цикла (ОЖЦ).
Интегрированные системы управления отходами основываются на ресурсосбережении при производстве и потреблении продукции, носят комплексный характер и включают решение широкого спектра задач экономического, природоохранного и социального назначения [4]. Интегрированные системы управления отходами обеспечивают устойчивое управление отходами путем применения различных технических приемов, и в то же время, возможность утилизации энергии и ресурсов из потока отходов. Применение интегрированных систем позволяет получить более высокие показатели восстановления ресурсов и энергии и достигнуть меньшего воздействия на окружающую среду по сравнению с традиционными системами. Концепция интегрированной системы управления отходами призывает к сокращению источников отходов, целесообразной переработке, извлечению максимально возможной пользы от ресурсов (сжигание отходов для получения энергии), безопасное захоронение отходов, которые не могут найти применения при современном уровне научно – технического развития [5, 6]. На рис. 1.2 представлен пример интегрированной
системы управления ТБО [8].
Рис. 1.2. Интегрированная система управления отходами [8]