Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
6.1. Оптимизация системы управления ТБО на основе интегрированного подхода
Непрерывно нарастающее количество образования твердых бытовых отходов как в абсолютных величинах, так и на душу населения, усложнение состава отходов с включением все большего количества экологически опасных компонентов выделяет сегодня проблему управления процессами образования, накопления и утилизации ТБО в качестве одной из приоритетных в обеспечении экологической безопасности населения города. Сложившаяся система обращения с твердыми бытовыми отходами в г. Иркутске, базирующаяся на полигонном захоронении, не справляется с данной проблемой и представляет собой источник негативного воздействия на окружающую среду и опасность для здоровья человека. Ресурс существующего полигона близок к исчерпанию, что требует срочного радикального пересмотра существующей схемы обращения с ТБО. Оптимизация процесса управления с отходами должна производится с учетом факторов ресурсной ценности материалов (ресурсосбережения), экологической, экономической и социальной эффективности.
ТБО по своему составу фактически могут быть разделены на 4 категории:
1. Вторичное сырье – этот вид ТБО может быть переработан в полезную продукцию с получением прибыли, или, как минимум, с компенсацией затрат на переработку за счет реализации получаемой продукции.
2. Биоразлагаемые отходы – отходы могут быть переработаны в полезную продукцию (компост), но прибыль от ее реализации в настоящий момент не может компенсировать затраты на переработку.
3. Неперерабатываемые отходы («хвосты», инертные материалы) – в настоящее время либо не могут быть переработаны в полезную продукцию, либо затраты на такую переработку слишком велики.
4. Опасные отходы, требующие специальных методов утилизации.
Каждая категория требует определенных методов, технологий утилизации, поэтому в процессе оптимизации системы управления отходами возможно выделить 4 составляющие, объединенные системой раздельного сбора отходов, которая является источником сырья для каждого звена. Только комбинация технологий и мероприятий может
решить проблему муниципальных отходов. Все технологии и мероприятия должны разрабатываться в комплексе, дополняя друг друга. Интегрированный подход к оптимизации системы управления отходами должен базироваться на стратегическом долговременном планировании. Мониторинг и оценка результатов мероприятий должны непрерывно сопровождать разработку и осуществление программ утилизации ТБО.
6.1.1. Раздельный сбор отходов в местах их образования
Раздельный сбор отходов является основой комплексного, интегрированного управления отходами. Обязательность его внедрения доказана существующим мировым опытом. Известному эксперту по проблеме отходов Полу Коннетту принадлежит краткая афористичная фраза, выражающая концепцию раздельного сбора: «Мусор – это не вещество, а искусство – искусство смешивать вместе разные полезные вещи и предметы, тем самым определяя им место на свалке». Бытовые отходы состоят из различных компонентов, которые не должны в идеале смешиваться между собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее экономичными и экологически приемлемыми способами. Главной целью раздельного сбора должно стать разделение всего объёма ТБО на указанные выше потоки. Рациональная сортировка ТБО, покомпонентная и пофракционная, оптимизирует сопряженные процессы по утилизации.
В современных условиях города наиболее целесообразным является внедрение раздельного сбора отходов на 2 потока – перерабатываемые компоненты и остаточные отходы, который должен удовлетворять перечисленным ниже требованиям.
Требования к системе раздельного сбора:
1. Полнота охвата
Раздельный сбор должен охватывать все источники образования отходов: жилой фонд и муниципальные учреждения, отходы которых составляют около 80 % от всех образующихся бытовых отходов в городе. Внедрение раздельного сбора перерабатываемых компонентов отходов в учреждениях является более осуществимой задачей, поскольку предприятия заинтересованы в снижении платы за негативное воздействие на окружающую среду в результате размещения отходов и с точки зрения организации – легче поставить 2 емкости на рабочем месте, нежели дома. Тем более, что в муниципальных учреждениях основную долю в образующихся отходах, составляют ценные фракции, легко подающиеся сортировке – бумага и пластик. Наиболее целесообразным является раздельный сбор отходов бумаги и всех остальных перерабатываемых компонентов раздельно, также возможна организация сбора
сцецифичных отходов организаций раздельно (в пакеты определенного цвета): организации общественного питания – одноразовая посуда, объекты торговли – картон и т.д.
2. Социальная приемлемость
Система сбора является единственной стадией в системе управления отходами, эффективность которой зависит от вовлеченности населения. Система сбора – это точка соприкосновения населения и системы управления. Население заинтересовано в удалении отходов с наименьшим дискомфортом (шум, запахи, сложность), а «утилизаторы» в получении ценных компонентов, отвечающих требованиям исходного сырья для применяемых методов. Эффективность системы управления отходами зависит от достижения баланса между заинтересованными сторонами. Поэтому внедрение раздельного сбора необходимо начинать с системы, которая более удобна для населения с целью выработки привычек правильного отношения к отходам, повышения экологического сознания и заинтересованности жителей в безопасном удалении отходов. Такой системой является раздельный сбор, рассмотренный в сценарии № 2. Далее в зависимости от применяемых технологий по утилизации, с учетом полученных результатов возможно совершенствование и усложнение системы сбора с передачей организации сбора некоторых компонентов, заинтересованным частным компаниям.
3. Эффективное выделение опасных отходов
Доля опасных отходов в общем потоке ТБО небольшая, однако в виду высокой концентрации в них токсичных веществ, данные отходы представляют значительную угрозу для окружающей среды и здоровья человека при несоответствующем обращении. Попадание данных отходов в утилизируемые фракции отходов может привести к нивелированию положительного эффекта от их утилизации. Поэтому их выделение посредством специальных пунктов сбора является обязательным элементом экологического удаления отходов.
4. Наличие мест приема отходов
Наряду с расстановкой контейнеров для раздельного сбора на существующих контейнерных площадках, необходима организация мест централизованного сбора (пункты сбора ВМР, опасных отходов) и расстановка емкостей в местах массового скопления людей (возле торговых центров, рынков).
5. Использование специализированных контейнеров
Контейнеры для раздельного сбора ТБО должны быть закрытыми и оборудованы «приемными щелями». Это предотвратит складирование в них обычных отходов (при сборе отдельных фракций ВМР, например, картона).
6. Максимальное извлечение ценных компонентов с минимальным содержанием загрязнений
С развитием системы раздельного сбора должна увеличиваться доля населения, сортирующего отходы и должна повышаться заинтересованность населения в выделении большего количества перерабатываемых отходов из-за экономического стимулирования, повышения экологического просвещения и привлекательности самой системы, выполняющей важную экологическую миссию.
На рис. 6.1 изображена схема раздельного сбора
Рис. 6.1. Схема раздельного сбора отходов
6.1.2. Создание разветвленной сети пунктов приема ВМР
Пункт приема отходов представляет собой централизованное, специально организованное место сбора компонентов потока отходов, представляющих собой интерес с точки зрения экономической или экологической целесообразности. Пункты приема чаще всего предназначены для сбора опасных отходов и вторичных материальных ресурсов. Различают передвижные пункты приема «экомобили» и стационарные пункты. «Экомобиль» – это специально оборудованное транспортное средство с закрытым кузовом, которое по ранее согласованному маршруту объезжает потенциальные места образования отходов и организует их сбор в установленных местах. В стационарном пункте находится специалист, ведущий прием, сортировку и учет отходов. Регулярная выгрузка отходов, накопленных в стационарном пункте, и доставка их к месту переработки осуществляется с помощью специального транспорта. Прием отходов у населения может производиться как на возмездной, так и на безвозмездной основе.
Сбор отходов посредством пунктов приема ВМР и опасных отходов имеет ряд преимуществ:
1. Получение качественного вторичного сырья, ненуждающегося в дополнительной сортировке.
2. Экономичность и простота организации.
3. Снижение риска аварийных ситуаций, вызванных с нарушением условий хранения опасных отходов.
4. Оптимизация схем транспортировки раздельно собранных отходов; транспортировка производится с централизованных точек при накоплении требуемых объемов отходов.
К опасным отходам, образующимся в быту, относятся:
● ртутьсодержащие лампы (люминесцентные и компактные энергосберегающие);
● ртутные термометры;
● использованные батарейки;
● разрядившиеся аккумуляторы;
● оргтехника и бытовые приборы;
● автопокрышки и автомобильные аккумуляторы;
● бытовая химия, лаки и краски;
● лекарства с истекшим сроком годности.
Данные отходы являются причиной загрязнения окружающей среды такими веществами, как тяжелые металлы, включая ртуть и свинец, хлорорганические соединения. Токсичные вещества в виде фильтрата могут попадать в водоносные горизонты, загрязнять почву и воздух и оказывать негативное воздействие на здоровье людей. Для предотвращения негативного воздействия, оказываемого опасными отходами, рекомендуется организация сбора указанных отходов в пунктах приема. Пункты приема ВМР включают прием следующих отходов, представляющих собой интерес для организации переработки при условии наличия в городе заинтересованных предприятий в данном виде вторичного сырья и гарантирующих утилизации всего объема со-
бираемых отходов:
● Стеклобой.
● ПЭТ-бутылки.
● Полиэтилен.
● Макулатура.
● Текстильное вторсырье.
● Алюминиевые баночки (пивные и из-под сладких газировок).
Пункты приема отходов должны располагаться в доступных местах, равномерно охватывать все районы города. Сбор компактных, незагрязненных отходов целесообразно организовать в местах скопления людей: например, батарейки – в супермаркетах; лекарства с истекшим сроком годности – в аптеках. Все пункты приема должны иметь вывески, обучающие инструкции, быть привлекательными для жителей. Ключевым моментом эффективной работы сети пунктов приема является информирование населения о местах расположения пунктов приема, собираемых материалах, условиях и требованиях к качеству, графике и маршруте движения передвижных источников. Создание интерактивной карты, информирующей о местах, где принимают на переработку отходы и отправляют их на утилизацию, издание каталогов – справочников со сведениями о предприятиях-переработчиках и пунктах приема – все это является примерами эффективных средств предоставления сведений
и популяризации сдачи отходов.
6.1.3. Разработка схемы интегрированного управления отходами в г. Иркутске на период до 2020 года
Анализ систем управления отходами выявил, что наиболее экологически безопасным и социально приемлемым является сочетание механико-биологической обработки отходов: включающей механизированную и ручную сортировку для выделения металлов, опасных отходов; разделение потока отходов на биоразлагаемую и горючую; биологическую обработку (компостирование) отходов после предварительной сортировки для экологически безопасного их захоронения на полигонах; и сортировки отходов, производимой в основном населением, и распределением вторсырья (стекла, металла, полимеров, бумаги) по предприятиям обработки и переработки вторич-
ных материалов.
Анализ этих технологий не даёт уверенности в том, они могут быть эффективно реализованы в ближайшие годы в сложившихся условиях по многим причинам, среди которых можно выделить следующие:
● относительно малая производительность предприятий по механико-биологической обработке отходов (до 250 тыс тонн/год);
● необходимость огромных материальных и финансовых ресурсов (сценарий № 4, требующий максимальных капитальных и эксплуатационных затрат);
● сложная система сортировки отходов.
Поэтому оптимизация системы управления отходами в Иркутске должна проходить в несколько этапов:
1. Оптимизация системы сбора и удаления ТБО на основе комплексного решения организационных вопросов управления качеством и количеством потока отходов (минимизация количества ТБО, направляемых на объекты их захоронения, за счет создания комплексов по сортировке отходов, обогащенных полезными компонентами, на базе их раздельного сбора в жилом и нежилом секторе города и за счет компактирования хвостов сортировки).
2. Строительство завода по комплексной переработке ТБО с применением прогрессивных технологий, основанных на механико-биологической обработке отходов с разделением потока отходов на биоразлагаемую и ресурно-ценную. Биоразлагаемая фракция подвергается биологической обработке отходов после предварительной сортировки с целью стабилизации для экологически безопасного их захоронения на полигоне.
3. Внедрение раздельного сбора органических отходов с последующим компостированием с использованием мощностей предприятия по МБО и термической переработки (газификация, пиролиз) горючей фракции. Данные мероприятия не рассматривались при оценке сценариев утилизации отходов из-за ограниченности учитываемого периода времени до 2020 г.
Таким образом, первоочередной задачей в управлении ТБО на ближайшую перспективу является оптимизация их сбора и удаления (при неизменной долгосрочной стратегии перехода от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке).
Для реализации планомерной научно-обоснованной технической, организационной и экономической политики строительства объектов комплексной переработки ТБО необходимы:
● разработка рациональной схемы размещения предприятий оптимальной производительности;
● выбор оптимальных комбинационных технических решений проектирования и строительства каждого объекта;
● разработка рациональной схемы финансирования строительства каждого завода.
На рис. 6.2 представлена Схема интегрированного управления отходами в г. Иркутске на период до 2020 года.
Рис. 6.2. Схема интегрированного управления отходами в г. Иркутске на период до 2020 года
6.1.4. Мероприятия по оптимизации системы управления ТБО в Иркутске
1. Инвентаризация источников образования муниципальных отходов
Оценка потоков муниципальных отходов является фундаментальным аспектом утилизации ТБО и первоочередной задачей при оптимизации. Для планирования программ оптимизации необходимы точные данные о составе и источниках отходов, также как и об их сезонных вариациях.
Инвентаризация проводится с целью:
– установления нормативов образования ТБО в различных источниках;
– определения размера научно-обоснованных тарифов;
– организации контроля и учета;
– выявления достоверных данных по морфологическому
составу отходов;
– создания унифицированной базы данных по управлению отходами;
– анализа потенциальной возможности применения тех или иных решений.
2. Исследование рынка сбыта вторичного сырья и наличия предприятий по обезвреживанию опасных отходов
Основным условием организации раздельного сбора отходов является наличие предприятий, способных обеспечить рециклинг вторичных материальных ресурсов и гарантировать экологически безопасное обезвреживание опасных отходов с достаточными производственными мощностями. Исследование рынка сбыта вторичного сырья и наличия предприятий по обезвреживанию опасных отходов проводится с целью:
– определения потенциальных потребителей выделенных отходов,
– изучения состояния отходоперерабатывающей отрасли в городе и регионе,
– выявления факторов и причин, замедляющих становление и развитие этой отрасли,
– определения основных направлений для разработки инструментов (экономических, организационных, инвестиционных, нормативно-правовых, технологических) для стимулирования развития предприятий, занятых в сфере управления отходами;
– увеличение инвестиционной привлекательности региона в результате усовершенствования мероприятий по управлению отходами.
3. Разработка нормативной базы:
– обязывающей все учреждения, проводить сортировку ВМР с последующей передачей специализированным предприятиям или в пункты приема ВМР;
– регламентирующей вопросы практического внедрения раздельного сбора отходов (установление видов и категории раздельно собираемых отходов, требований к качеству сырья, требований к контейнерным площадкам, частоте сбора, местам сбора и т.д);
– создающей возможности для экономического стимулирования населения и учреждений (установление сниженного тарифа для вывоза раздельно собранных отходов или осуществление бесплатного вывоза, которое компенсируется повышением тарифов на вывоз смешанных ТБО);
– экономически стимулирующей развитие отрасли переработки и утилизации вторичного сырья (снижение ставок налогов для предприятий, работающих в данной отрасли, введение льгот, снижение ставок по кредиту, создание эффективных механизмов для государственного инвестирования).
4. Организация сбора опасных отходов:
Для сбора опасных отходов необходима разработка специальных мероприятий:
– организация сбора отработанных батареек, ртутных ламп в местах их продажи;
– открытие сети универсальных пунктов приема для всех видов опасных отходов (лаков, краски, просроченных лекарств, ртутных ламп и т.д);
– организация на базе сервисных центров по обслуживанию автомобилей сбора и накопления опасных отходов, образующихся при ремонте и замене комплектующих автомобилей: отработанных масел, аккумуляторов, автошин, камер, фильтров;
– открытие центров приема отходов опасных отходов на базе перерабатывающих компаний;
– проведение дней сбора опасных отходов.
5. Организация сбора крупногабаритных и электронных отходов:
– установка съемных передвижных бункеров накопителей для крупногабаритных отходов, по согласованию с муниципалитетом и управляющими компаниями на территории жилфонда и частного сектора, где возможно;
– развитие системы вывоза отходов с места образования (крупногабаритных и отходов электроники) по вызову населения, при этом плата за вывоз должна быть уже заложена в тариф на вывоз отходов, собираемый вместе с коммунальными платежами. Устанавливается максимальное количество вывозимых отходов в пределах тарифа и предельное количество раз вызова спецмашины в год. Вывоз отходов, превышающих максимально установленную норму, осуществляется за отдельную плату.
– организация сбора вышедших из употребления электро- и электронных отходов (сотовых телефонов, оргтехники, бытовой техники и т.д.) в местах их продажи .
6. Просветительская работа с населением
– издание и распространение листовок, методических пособий, иллюстрированной литературы для детей;
– проведение семинаров, экологических уроков в школах, высших учебных заведениях;
– информирование населения и разработка правил обращения с потоками отходов.
7. Мероприятия по финансированию утилизации опасных отходов
Утилизация опасных отходов требует применения определенных технологий и методов, которые не могут быть самоокупаемыми. Поэтому основной вопрос при обезвреживании таких отходов, кто должен платить за утилизацию: собственник отходов, муниципалитет, продавец (производитель) товаров. Население, которое не обладает соответствующей экологической культурой, сегодня не готово платить. Возможно лишь включить сумму за обезвреживание опасных отходов в тариф, собираемый вместе с коммунальными платежами с последующим распределением собранным средств, но при этом не превышая определенный лимит, который может привести к образованию стихийных свалок.
В России не существует механизмов использования включения стоимости утилизации отходов в цену продукта, залоговой стоимости. Данный способ требует тщательной проработки и контроля за обеспечением сбора и утилизации и применения научно-обоснованных размеров залога.
Поэтому наиболее приемлемой сегодня является организация утилизации опасных отходов при финансировании из бюджета. Все природопользователи, осуществляющие негативное воздействие на окружающую среду осуществляют плату за возмещение наносимого ущерба. Однако, в настоящее время отсутствует использование данных средств по целевому назначению. Данные средства могли бы стать основой для работы установок по утилизации опасных отходов.
8. Мероприятия по сокращению количества отходов
– предпочтение экологически безопасной упаковке;
– сокращение использования «ненужной» упаковки;
– снижение количества применяемых полиэтиленовых пакетов;
– стимулирование производителей к использованию экологичной упаковки, поиска способов экологизации многослойной упаковки;
– отказ от одноразовой посуды;
– более эффективное использование офисного оборудования, а также сокращения объемов потребления канцелярских принадлежностей, бумаги и др.;
– использование оборудования и материалов с длительным сроком эксплуатации;
– повторное использование материалов и оборудования.
9. Проведение инвентаризации состояния и оценки воздействия
на окружающую среду места конечного размещения отходов
Основным элементом конечного размещения в системах управления отходами являются полигоны. Существующий полигон ТБО г. Иркутска, находящийся в эксплуатации с 1963 г. и необорудованный средствами предотвращения, сбора, обезвреживания опасных эмиссий (свалочный газ, фильтрат), представляет собой в настоящее время основной источник длительного негативного воздействия на окружающую среду в системе удаления отходов.