Содержание к диссертации
Введение
1 Теоретические основы управления обращением с твердыми бытовыми отходами 10
1.1 Сфера обращения с твердыми бытовыми отходами как региональная подсистема 10
1.2 Зарубежный и отечественный опыт управления обращением с твердыми бытовыми отходами 23
1.3 Твердые бытовые отходы в развитии ресурсного потенциала региона 46
2 Управление обращением с твердыми бытовыми отходами в региональных социально экономических системах 57
2.1 Комплексный мониторинг проблем утилизации твердых бытовых отходов в регионах ЦФО 57
2.2 Исследование рынка переработки вторичного сырья Курской области 72
2.3 Компаративный анализ методов утилизации и переработки твердых бытовых отходов 90
3 Направления совершенствования управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе 101
3.1 Разработка концептуальной модели многоуровневого управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе 101
3.2 Институциональные новации в системе управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе 115
3.3 Организационно-технологические аспекты совершенствования управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе 130
Заключение 148
Список использованных источников
- Зарубежный и отечественный опыт управления обращением с твердыми бытовыми отходами
- Твердые бытовые отходы в развитии ресурсного потенциала региона
- Исследование рынка переработки вторичного сырья Курской области
- Институциональные новации в системе управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе
Зарубежный и отечественный опыт управления обращением с твердыми бытовыми отходами
Как видно из таблицы 4, масса упаковки значительно уменьшилась. Техническое снижение веса упаковки в настоящее время достигло максимума [182].
В 2006 году была разработана технология в США, предусматривающая производство пластиковых бутылок, состоящих на 100% из использованного полиэтилена, причем 25% - это пластиковые отходы с «мусорного острова» в Тихом океане. Качество, получаемое в результате этой технологии, не отличается от пластика качества HDPE, изготовленного из первоначального сырья.
Кроме того в последнее время повышенное внимание уделяется перспективным видам упаковки из фото-, влаго- и биоразлагаемых или саморазлагающихся полимерных материалов. Отличительной особенностью биоразлагаемых материалов является их быстрое разложение (от нескольких недель до нескольких месяцев) под воздействием атмосферных факторов и солнечных лучей на низкомолекулярные фрагменты, которые не наносят ущерба окружающей среде и здоровью человека. Этот процесс происходит благодаря введению в полимер специальных функциональных добавок. Однако подбор и получение таких добавок, а также способы их введения представляют собой дорогостоящие операции и требуют значительных предварительных работ.
Компания TSL Ambiental разработала технологию, которая позволяет перерабатывать асептическую картонную упаковку компании «Тетра Пак», состоящую на 75% из картона, а на 25% – полиэтилена и алюминия. Эта технология позволяет разделять алюминий и полиэтилен, превращая последний под воздействием высоких температур (до 12 000C) в парафин. До настоящего времени все существующие технологии позволяли лишь отделять целлюлозу, не разделяя при этом полиэтилен и алюминий на отдельные фракции.
Таким образом, стала доступна полная переработка всех компонентов асептической упаковки и использование их в дальнейшем для производства новых товаров.
В 2004 г. в Европейском сообществе было переработано около 300 тыс.т. отходов упаковки «Тетра Пак», это 29% от всех выпущенных на европейский рынок упаковок компании. Продукты переработки весьма разнообразны, в том числе это такие важные потребительские товары, как офисная бумага и канцтовары, упаковочная бумага и бумажные пакеты. А компания Alcoa, например, применяет полученный в процессе переработки алюминий для изготовления фольги, которая затем снова направляется на производство упаковки.
Испытания, проводимые в Великобритании и финансируемые Waste & Resources Action Programme, показали, что в ближайшее время будет возможным переработка всех пластиковых отходов, используемых в быту, в том числе отходов черного пластика, сложного слоистого пластика, пленки, которые раньше отправлялись на свалки. Разработанная технология позволяет перерабатывать пленку и тонкий пластик, производя гранулы, стоимость которых в Великобритании составляет 640-800 долларов США за тонну (данные на сентябрь 2011 года). Притом что стоимость захоронения на свалке – 180 долларов.
К решению проблемы утилизации пластика все больше подключаются крупные производители товаров. Например, компания Electrolux выпустила шесть пылесосов, изготовленных полностью из переработанного пластика, собранного в океане. Конечно, это была скорее показательная акция, но в тоже время, компания производит свои пылесосы, на 50% состоящих из переработанного пластика, а в ближайшее время планирует увеличить этот показатель до 70%. Основная проблема использования в производстве переработанного пластика заключается в недостаточном его количестве и дороговизне сбора собственными силами компании. А это в значительной степени отразится на цене товара и, следовательно, на конкурентоспособности компании. Подобные акции проводит также компания Coca-Cola, которая обязалась утилизировать все чистые пластиковые бутылки, выбрасываемые в Лондоне на Олимпийских и Паралимпийских играх в 2012 году. По предварительным подсчетам переработанного материала хватит для производства около 80 млн. новых бутылок кока-колы.
Компания Pepsi готовится к запуску своего безалкогольного напитка 7UP в бутылках из 100% переработанного пластика. Исходя из текущих уровней производства, внедрение переработанной бутылки, как ожидается, приведет к сокращению на 30% выбросов парниковых газов и на 55% снижения использования энергии [181]. Одним из вариантов использования вторичного пластика является совершенствование его состава добавлением различных примесей и добавок с последующим производством из него товаров длительного пользования.
Такие американские компании, как Axion, Nepco и Trex являются выдающимися примерами того, как переработка пластмасс может оказать помощь в стимулировании инноваций, организации новых рабочих мест, развитии экономики, при этом, помогая защите окружающей среды.
Axion (Нью-Джерси) разработала чрезвычайно прочные и долговечные строительные изделия, в том числе железнодорожные шпалы из 100% переработанного пластика. Продукты Axion были выбраны для использования в многочисленных военных и инфраструктурных проектах. Nepco (Чино, штат Калифорния) делает высококачественный молдинг для картинных рам из переработанного пенополистирола. Компания обрабатывает примерно 4,2 миллиона фунтов использованного полистирола в год. Компания Trex (Винчестере, штат Вирджиния и Фернли, Невада) перерабатывает в год 300 миллионов фунтов использованного полиэтилена для производства прочных высококачественны ограждений, заборов, изгородей. Таким образом, существующие технологии позволяют использовать отходы в народном хозяйстве для производства новой продукции. На рисунке 10 представлено соотношение разных способов утилизации и переработки в странах ЕС, США и России в 2012 году.
Наблюдается прямая закономерность: чем более развита страна, тем больше отходов она перерабатывает (впоследствии отходы подлежат вторичному использованию) и компостирует. Небольшое исключение составляет Германия и США. Так, по данным Доклада о развитии человека 2012 [51], ВНД на душу населения (ППС) в Германии - 35,3 тыс. долл. и уровень переработки 66%, а США ВНД на душу населения (ППС) - 47 тыс. долл., а переработка составляет всего 34%. Несмотря на то, что это не самый лучший показатель, в результате переработки США было получено в 2012 году более 7 млн. тонн металла (включая алюминий, сталь и смешанные металлы), предотвращено образование парниковых газов на общую сумму 25 млн. тонн, что эквивалентно сокращению 5 млн. автомобилей с дорог за год.
Твердые бытовые отходы в развитии ресурсного потенциала региона
Проведенный анализ показал, что инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и охрану окружающей среды от вредного воздействия отходов производства и потребления, в большинстве субъектов ЦФО не превышают 8,93% (Калужская область) текущих затрат на охрану земли от загрязнения отходами производства и потребления, млн.руб. за 2010 – 2014гг. Небольшое исключение представляют Смоленская – 39,16%, Липецкая – 19,43%, Тверская – 21,44% области.
Таким образом, среди основных проблем, присущих субъектам ЦФО, можно выделить следующие:
1. Отсутствие отвечающих требованиям экологической безопасности объектов размещения отходов. Большинство свалок и полигонов уже исчерпали свой лимит эксплуатации и в настоящее время продолжают свою работу, либо в ближайшее время подходит к концу этот срок, но строительство новых не производится. Для организации новых свалок и полигонов необходима территория и денежные средства. Слишком большое расстояние до мест размещения отходов существенно увеличивает затраты на ГСМ, в тоже время, население очень негативно относится к соседству со свалками.
2. Значительный объем направляемых на захоронение бытовых отходов при низком уровне извлечения из них вторичных ресурсов. В большинстве регионов количество извлекаемых из отходов для дальнейшей переработки ресурсов составляет не более 6%. Хотя существующие на данный момент технологии позволяют выделять порядка 60% вторичного сырья.
3. Недостаточный охват площадей, убираемых механизированным способом. Отсутствие во многих населенных пунктах специально оборудованных контейнерных площадок, в результате чего образуется большое количество несанкционированных свалок. Эта проблема также актуальна в районах расположения гаражных кооперативов и садоводческих товариществ, мест массового отдыха граждан в лесах, у водоемов, парковой зоне, придорожных полос и посадок.
4. Изношенность и нехватка парка спецтехники. Так как сбором и транспортировкой отходов занимаются, главным образом, муниципальные организации, средств на закупку новой и ремонт существующей техники не хватает, в результате чего период вывоза мусора увеличивается, образуя переполнение контейнерных площадок, несанкционированные свалки.
5. Несоблюдение технологии захоронения. Отсутствие учета и контроля за поступлением отходов. Отсутствие радиометрического контроля.
6. Недостатки нормативной правовой базы по обращению с отходами производства и потребления, несовершенство государственного экологического управления, что приводит к затруднению расчета прогнозных значений объемов и норм образования ТБО ввиду различий методик подсчета предоставляемых данных.
7. Необеспеченность контейнерами для сбора ТБО в соответствии с нормативными требованиями. Производство отходов увеличивает с каждым годом, однако, нормативы, разработанные по обеспечению контейнерами, не изменялись в течение многих лет.
8. Слабое развитие системы предприятий для переработки отходов производства и потребления при недостаточном участии в этой сфере субъектов малого предпринимательства. Низкая степень вовлеченности в производство вторичных ресурсов не стимулирует развитие системы селективного сбора отходов.
9. Недостаточное количество пунктов по сбору вторичного сырья и отсутствие системы первичного селективного сбора мусора от населения.
10. Низкая привлекательность сферы обращения с ТБО для бизнеса. В настоящее время в России не разработана система поощрений предприятий, занимающихся селективным сбором, сортировкой и переработкой ТБО. Как показал опыт Запада, эта сфера экономики может успешно функционировать только при поддержке государства.
11. Неумение руководства предприятий ЖКХ и управляющих компаний внедрить технологии селективного сбора отходов потребления и производства. Для успешного функционирования организаций занимающихся обращением с отходами, необходима разработка целостной системы, включающей в себя: создание системы селективного сбора отходов, мусороперегрузочных и мусоросортировочных станций, строительство предприятий по переработке, развитие рынка вторичного сырья, разработка поощрений для предприятий, работающих с использованием вторичного сырья, а также ряд других мер.
12. Низкая экологическая культура населения и слабая информированность населения по вопросам безопасного размещения с ТБО. Некоторые предприятия стараются уклониться от платы за вывоз ТБО, складывая образующийся у них мусор в контейнеры других организаций или муниципального жилищного фонда. В странах Запада, начиная с детского сада, проводятся беседы по правильной сортировке мусора и ответственности человека перед природой, ведь мусор – это не ненужный материал, а, в большинстве случаев, ценное сырье (при сортировке), использование которого снижает негативное воздействие на окружающую среду.
Для определения эффективности управления сферой обращения ТБО в регионах ЦФО проведем общую количественную оценку основных показателей. Основными показателями, характеризующими эффективность управления сферой обращения с ТБО являются: наличие предприятий по переработке отходов (за исключением I-II класса опасности), предприятий по переработке шин, площадь, убираемая механизированным способом, количество образованных ТБО, природоохранные расходы на обращение с отходами, инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды от вредного воздействия отходов (приложение 1).
Сопоставление критериев по важности предполагает использование метода парных сравнений. Основой для определения веса каждого из показателей явился экспертный опрос, на основе которого были рассчитаны средние значения каждого критерия оценки эффективности управления сферой обращения с отходами производства и потребления (таблица 14), выступающие основой для применения метода парного сравнения (таблица 15).
Исследование рынка переработки вторичного сырья Курской области
Для обеспечения эффективного функционирования сферы обращения с ТБО, необходимо рассматривать обращение с ТБО как целостную систему, для которой требуется сформировать, развить и совершенствовать такие составные части целостного механизма, как нормативно-правовая база, экономические рычаги, государственная поддержка, структура и функции управления, логистика и другие, которые обеспечивают базу для решения стратегических задач сферы обращения с ТБО.
На рисунке 28 представлена систематизация основных механизмов эффективного функционирования сферы обращения с ТБО.
Основой организации и развития сферы обращения с ТБО является государственная поддержка. С помощью экономических инструментов (субсидирование процентной ставки по кредитам, преодоление условий неопределенности), образования и просвещения (пересмотр образовательных стандартов; проведение акций по защите окружающей среды и экономии природных ресурсов; предоставление в широком доступе достоверной информации о состоянии окружающей среды, о проводимых мероприятиях; оказание консультационной поддержки и рекомендаций по вопросам организации и развития сферы обращения с ТБО и т.д.), нормативно правового инструмента (разработка и реализации программы развития, документов, регламентирующих область обращения с ТБО), организационных инструментов (внедрение ресурсосберегающих технологий и др.). К организационно-техническим условиям относятся организация селективного сбора, рациональное использование ресурсов, создание условий для ведения конкурентоспособной самоокупаемой деятельности специализированных предприятий, расширение сфер использования вторичного сырья, координация действий по сбалансированному развитию отрасли обращения с отходами, подготовка квалифицированных кадров. На поддержку инвестиционного климата оказывают влияние развитие инновационного потенциала на основе технологий обращения с ТБО, закупка высокотехнологичного оборудования, строительство заводов по переработке отходов, мусоросортировочных и мусороперегрузочных станций, долгосрочные инвестиции на техническую модернизацию перерабатывающих предприятий.
Отраслевое взаимодействие необходимо для создания комплексов по переработке вторичного сырья, координации объемов поступающего сырья, горизонтальной интеграции возможных участников селективного сбора отходов и перерабатывающих предприятий, а также предприятий-источников потенциального сырья для переработки.
Реализация данных механизмов обеспечит развитие человеческих ресурсов, повысит эффективность использования ресурсного потенциала региона, снизив, тем самым, антропогенную нагрузку на окружающую среду, обеспечит экономическое развитие конкурентоспособной отрасли обращения с отходами, приведя к обеспечению социального благополучия населения (дополнительные рабочие места, улучшение экологической обстановки в регионе, повышение качества услуг по сбору отходов).
Одним из ключевых моментов эффективного управления обращением с ТБО является рассмотрение данного процесса с точки зрения целостной сложной системы, включающей в себя две подсистемы: сбор отходов и их утилизация.
От применяемых схем сбора зависит качество и объем извлекаемого вторичного сырья, от которых, в свою очередь, зависит выбор технологии переработки. И наоборот: при имеющихся производственных мощностях по переработки отходов, необходимо подобрать оптимальную схему сбора с их учетом. Эффективное развитие сферы обращения с ТБО подразумевает постоянную взаимосвязь подсистем «селективный сбор» и «переработка вторсырья».
На наш взгляд, наиболее эффективными методами обращения с ТБО является селективный сбор с извлечением вторичного сырья, опасных и «прочих» отходов в сочетании с максимальной переработкой вторсырья в новые товары или получение энергии.
На рисунке 29 представлены основные направления совершенствования механизма эффективного функционирования сферы обращения с ТБО как целостной сложной системы. Среди основных направлений развития селективного сбора можно выделить следующие: - разработка механизма сбора вторичного сырья, опасных и «прочих отходов; - оптимизация размещения площадок селективного сбора; - совершенствование организационно-технического процесса транспортировки вторичного сырья, опасных и «прочих» отходов; - строительство мусоросортировочных и мусороперегрузочных станций; - применение дополнительной сортировки «прочих» отходов; - организация просветительско-воспитательных мероприятий; - экономическое стимулирование и развитие организационно экономического механизма обращения с ТБО в рамках государственного регулирования и создания конкурентных отношений между участниками процесса обращения с ТБО. Используемая схема селективного сбора отходов должна базироваться на современных технологических разработках и позволяющая выделять из отходов не только вторичное сырье, но и опасные отходы. .
Институциональные новации в системе управления обращением с твердыми бытовыми отходами в регионе
В предлагаемой схеме выделяется два направления сортировки и переработки отходов: первое – извлечение из общей массы вторичного сырья; второе – сортировка, обезвреживание и максимальная переработка прочих отходов, опасных отходов (ртутные лампы, аккумуляторные батареи, масла), крупногабаритный мусор, а также электрооборудование на мусоросортировочных комплексах [4].
На начальных этапах внедрения селективного сбора отходов, основная нагрузка будет приходиться на второе направление – сортировка нераздельно собранных отходов на мусоросортировочных станциях. В настоящее время производственные мощности в Курской области представлены мусоросортировочными комплексами в г. Курчатове и г. Курске. Постепенно, возможность и доступность для населения использовать раздельный сбор отходов уравняет два направления и в дальнейшем, основной объем вторичного сырья будет получаться по первому направлению, т.е. население самостоятельно будет сортировать отходы.
При этом принципиально то, что сбором, переработкой, обезвреживанием и утилизацией по второму направлению занимаются жилищно-коммунальные хозяйства (ЖКХ), а по первому направлению – специализированные коммерческие предприятия, работающие на рынке вторичного сырья. Потребителями вторичного сырья являются предприятия Курской области и близлежащих регионов.
Селективный сбор предлагается осуществлять с помощью специальных блок-контейнеров, прототипом которых является патент на полезную модель 92854, B65F 5/00, B65F 9/00, 2010 [58]. В отличие от прототипа, предлагаемый блок-контейнер (рисунок 38) имеет следующие отличия: оснащение блок-контейнера пресс-компактором, который позволяет существенно сократить объемы вторичного сырья; использование Рисунок 38 – Контейнерная площадка для раздельного сбора отходов специальных контейнеров для сбора опасных отходов; разграничение основного отсека с контейнерами на четыре блока: вторичное сырье, прочие и опасные отходы, место складирования отходов, отсек для сбора крупногабаритных отходов и электрооборудования. Уплотняющее устройство позволит сократить количество необходимых выездов спецтехники, снизив, тем самым, расходы на ГСМ, а также выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.
Разграничение на два блока необходимо для того, чтобы предотвратить доступ коммунальных служб к вторичному сырью. После прессования вторичное сырье отправляется в отсек складирования, доступ к которому имеется только у специализированных предприятий, обслуживающих эту площадку. Блоком для складирования и отсеком для крупногабаритных отходов и электрооборудования можно оснащать не каждую площадку.
Использование специальных контейнеров для сбора ртутных и люминисцентных ламп необходимо для соблюдения Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств.
На площадке для сбора отходов устанавливается закрытый ангар со специальными загрузочными люками для каждого типа отходов и закрытым выгрузным проемом. Люки выполнены с возможностью сортировки мусора населением по типу и размерам, имеют разные загрузочные окна и таблички с указанием типа отходов. Загрузочные люки могут быть закрыты механическими дверцами с управляемым открытием. Снаружи ангара выполнен отсек для крупногабаритных отходов. Внутри ангара под загрузочными люками размещены передвижные мусорные контейнеры отходов и емкости для сбора вторсырья, оборудованные датчиками заполнения, а также выполнены отсеки-накопители для каждого типа вторсырья и отсеки для порожних контейнеров.
По заполнению контейнеров организация, обслуживающая контейнерную площадку, осуществляет перемещение заполненного контейнера в соответствующий отсек, а на его место устанавливает порожний контейнер из соответствующего отсека. По заполнению емкости для сбора вторсырья организация, обслуживающая контейнерные площадки, осуществляет прессование и перемещение в соответствующий отсек-накопитель. Вывоз вторсырья производят по накоплению определенного объема в отсеках-накопителях временного депонирования. Загруженные контейнеры и емкости перемещают через выгрузной проем к транспортному средству. Отходы вывозятся согласно требованиям санитарных норм и правил. Вторсырье: пластик, металл, стекло, макулатура вывозятся целенаправленно потребителям непосредственно с места сбора, минуя мусороперерабатывающие и мусоросортировочные заводы и полигоны, что способствует самоокупаемости данной контейнерной площадки. Опасные отходы (ртутные лампы и аккумуляторные батарейки) отправляются на специальные предприятия для их обезвреживания и утилизации.
Закрытый ангар обеспечивает санитарную защищенность контейнера от атмосферных осадков, от различных животных и птиц, разносчиков заразных и других заболеваний, защищенность от раздувания отходов и мусора ветром.
Преимуществами данной площадки являются [137]: - не принуждает население к селективному сбору, а дает возможность его осуществлять и постепенно приучает к нему; - активное вовлечение населения в процесс сортировки ТБО и использования вторичных ресурсов; - воспитание в детях правильного отношения к обращению с отходами и сохранению вторичных ресурсов; - высокое качество собранного сырья; - экономия на тарифах на захоронение, на транспортировке вторичного сырья (потребители вторичного сырья вывозят его сами); - извлечение опасных отходов (ртутных ламп и аккумуляторных батарей) повышает безопасность работы на мусоросортировочном заводе. На рисунке 39 представлена предлагаемая организационная схема селективного сбора отходов для г. Курска. Мусор, который не попал в специальный контейнер селективного сбора после сортировки, вывозится МУП «Спецавтобаза» и ООО«Экотранс», в зависимости от района города полигон ТБО недалеко от с. Чаплыгино.
Вывозом же отсортированного мусора должна заниматься специально созданная коммерческая организация, заинтересованная в качестве вторичных ресурсов. Вывоз может осуществляться непосредственно на предприятия г.Курска, занимающиеся переработкой или за его пределы.
Опасные отходы вывозятся на полигон ОАО «Старково» или на предприятия, занимающиеся переработкой, например, МУП «Курские городские электрические сети» (приём и демеркуризация ртутных и люминисцентных ламп).