CC BY
308
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ОБРАЩЕНИЯ С БИОЛОГИЧЕСКИМИ ОТХОДАМИ В СИСТЕМЕ ЭКОНОМИКИ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
ANALYSIS OF MODERN TRENDS HANDLING SYSTEM BIOWASTE
ENVIRONMENTAL ECONOMICS
Элдесбаев Эльдар Николаевич
аспирант
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.
Вавилова» [email protected]
Петрова Ирина Владимировна к.э.н., доцент
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.
Вавилова» iriska-ira2011 @mail.ru
Котельникова Екатерина Андреевна
к.э.н., доцент
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.
Вавилова» [email protected]
Аннотация. Рассматриваются проблемы обращения с биологическими отходами, на основе передового зарубежного и российского опыта. Выделяются не только эффективные технологические решения, но и инструменты управления, широко используемые в экономике природопользования, основанные на стимулирующих подходах к охране окружающей среды.
Ключевые слова. Биологические отходы, экологические риски, обезвреживание отходов, обращение с отходами.
Abstract. The problems of handling biological waste, on the basis of the best international and Russian experience.Distinguished not only effective technological solutions, but also the management tools that are widely used in
environmental economics, based on an enabling approach to environmental protection.
Keywords.Biological waste, environmental risks, disposal of waste, waste management.
В настоящее время, на территории нашей странынаходится около 32 тысяч захоронений трупов животных, включая 7 946, погибших от сибирской, причем 19 392 захоронений относятся к незаконным или не соответствующимсанитарно-эпидемиологическим нормам.В то же время, возбудитель сибирской язвы, который может находиться на этих полигонах способен долгое время сохраняться в почве, и при возникновении чрезвычайной ситуации вероятность бактериологического заражения очень высока[1].
Следует отметить, что к биологическим отходам, в нашей стране относится также не соответствующая требованиям безопасности продукция животного происхождения, а также отходы, получаемые при переработке сырья животного происхождения [4].
Существующие трудности, в решении проблемы обезвреживания биологических отходов заключается в возможном возникновении чрезвычайно широкого спектра опасных для человека химических веществ (биотоксинов) при переработке этих отходов, что требует внедрения современных инновационных и экологически безопасных технологий в данной области.
Некоторые инструменты, используемые в сфере обращения с отходами вполне применимы к биологическим отходам, однако необходимо учитывать тот факт, что биологические отходы значительно опаснее, и в этой связи необходимо применение инструментов, учитывающих повышенные риски.
Процесс эффективного управления отходами, безусловно, является одним из обязательных условий устойчивого развития общества. Проблему,
связанную с отходами приходилось решать задолго до появления новых технологий. Так, археологические исследования доказывают, что племя, которое обитало на территории Колорадо в 6500г. до н.э. образовывало в среднем 2,27 кг[6], в 500 году до н.э в Греции появились первые организованные хранилища отходов, в 1898 году в Нью-Йорке появился завод по сортировке отходов, а первый Федеральный закон об обращении с твердыми отходами был принят в США 1965 году.
На международном уровне проблемы управления отходами уже стали приоритетными вопросами международных соглашений. Одним из важных шагов в решении проблем управления отходами стала Базельская конвенция по контролю за трансграничным перемещением опасных отходов и их захоронением, подписанная в мае. Данная Конвенция определила критерии экологически приемлемого подхода к обращению с отходами, сконцентрировала внимание на минимизации образования отходов как в количественном отношении и безопасности процесса управления. В частности, предусматриваются активные действия по внедрению и стимулированию экологически чистых технологий, снижению объемов образования отходов и т.д. Основой посыл Конвенции состоит во внедрении «экологически приемлемого обращения» по всему циклу «жизнь» опасных отходов - от их образования, транспортировки, рециклинга, изъятия до конечного захоронения.
В настоящее время уже имеются прорывные технологии в переработке отходов. Например, технологии пиролиза позволяют переработать органические отходы в горючие газы, но для этого требуется однородная масса. Ферментация используется в основном, к отходам отраслей АПК, и может быть использована для получения биогаза. Современная анаэробная технология позволяет разрушать органические отходы до твердого тела и метана. Глубокоерециклирование применяется для полимеров, но требуется предварительная сортировка и очистка отходов на начальном этапе. Плазменное сжигание позволяет уменьшить объем отходов до 90%,
побочным эффектом является необходимость очистки исходных газов и на треть увеличиваются капитальные вложения. Биохимическая переработка дает возможность отделить стекло, металлы и пластик, а оставшиеся компоненты могут быть компостированы.
Современные направления в сфере обращения с отходами связаны с сокращением потоков отходов использования сырья и продуктов потребления, на основе создания и применения новых материалов, техники и технологий, которые могут сократить объемы потребления, например использование керамики вместо металла и т.д.
Действенной и экологически эффективной мерой является переход на дематериализованную экономику в развитых европейских странах, целью которого является сохранность природного капитала и контроль над изменением в показателях использования природных ресурсов и замена невозобновляемых источников сырья возобновляемыми. В этой связи наибольший интерес вызывают используемые для этого индикаторы «индустриального метаболизма» и «счета материальных потоков», а также ряд других индексов для оценки этих изменений. Проводится анализ «физических индикаторов» с «монетарными индикаторами», что, в конечном счете показывает экологическую эффективность использования материалов и энергии. Концепция индустриального метаболизма, построенная на законах термодинамики и системном анализе, характеризует промышленную деятельность в метаболистической цепи: добыча сырья - трансформация в продукты экономики - захоронение материалов как отходов в окружающей среде.
Управление отходами на основе принципов устойчивого развития должно включать эффективные схемы использования природных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла изделия в сочетании с мотивационными инструментами включенных в систему. Также, многие европейские предприятия добровольно взяли на себя обязательства сократить количество отходов, включая парниковые газы и твердые отходы. Новые термины, такие
как «зеленая химия», сущность которой выражается в соотношении между конечным результатом и конечным только подтверждают выше изложенные предположения перехода на ресурсосберегающий уклад. Данное направление, имеющее высокое соотношение между суммой исходных веществ и конечной продукцией, заменяются новыми эколого-ориентированными технологиями. Подлежат трансформации и сырьевые источники: растения становятся источником сырья для производства ряда химических продуктов, биотоплива, и т.д.
Необходимо учитывать и тот факт, что биологические отходы являются ценным сырьем для производства кормов с высоким содержанием жиров, протеина, а также макро и микроэлементов. В тоже время, биологические отходы могут нанести значительный экологический и санитарно-эпидемиологический ущерб окружающей среде, являясь потенциально опасной средой для размножения патогенных микроорганизмов, накопления токсинов химических и других загрязнителей окружающей природной среды.
Является доказанным фактом, что в трупах животных возбудители африканской чумы выживают 2,5-3 месяца, а хранение трупов животных в течение нескольких дней при температуре 21-23 0С способствует резкому увеличению микроорганизмов. В среднем на один квадратный сантиметр поверхности биоотходов обнаруживается 1,5 миллиона микробных клеток [1].
Мировой опыт обращения с биологическими отходами показывает, что биологические отходы, исходя из существующих требований к их переработке, можно подразделить на 3 группы[4,8]:
1.Особо опасные отходы, для которых необходимо термическое обезвреживание при температуре не ниже 1250°С.
2. Опасные отходы, требующие термического обезвреживания при температуре не ниже 850°С.
3. Условно опасные отходы, которые могут быть обезврежены и переработаны термическим или химическим способом во вторичный продукт (мясокостная мука и др.).
С учетом указанных групп биологических отходов направления обезвреживания и переработки можно разделить на ликвидационные и утилизационные. Первые предполагают решение только санитарно-гигиенических задач, вторые дополнительно учитывают и экономические задачи, направленные на получение товарной продукции в результате переработку отходов.
В этой связи способы обезвреживания биологических отходов можно представить в следующем виде (рис.).
Несанкционирован ноезахоронение
Недостатки:
-распространение инфекционных заболеваний; -загрязнение почвы и подземных вод; -риск
возникновения экологических катастроф.
Биотерми ческая яма
Преимущества:
-возможность использовать произведенный компост.
Недостатки:
-невозможность ликвидации; -постоянная охрана объекта; -вывод из с/х оборота земель -снижение инвестиционной привлекательнос ти территорий.
Кремирование
Преимущества:
-возможность использования в труднодоступны х районах для малого
количества редко
образующихся
отходов
Недостатки:
-высокая
себестоимость;
-безвозвратная
потеря многих
компонентов;
-низкая скорость
утилизации.
Переработка
Преимущества:
-производство конкурентоспосо бной продукции; -соответствие всем
экологическим требованиям; -100%
уничтожение инфекционных микроорганизмо в;
-бесперебойное
функционирован
ие.
Недостатки:
-зависимость работы от сырья; -высокая стоимость.
Рис. Основные способы обезвреживания биологических отходов
В зависимости от состава биологических отходов и транспортной доступности должен применяться тот или иной способ обезвреживания. Безусловно, что самовольное несанкционированное захоронение биологических отходов является недопустимым и влечет за собой административную или даже уголовную ответственность. Сброс в биотермическую яму имеет ряд трудностей, в числе которых обязательная дезинфекция транспортных средств, одежды и инвентаря, а также необходимость в значительной удаленности от населенных пунктов, водоемов, скотопрогонов и т.д.
Земля, которая прилегает к данному объекту выводится из сельскохозяйственного оборота, а значительные территории теряют свою инвестиционную привлекательность.
Сжигание же в крематоре оптимально только в труднодоступных районах, в связи с высокой стоимостью данных проектов. Так, затраты на содержание одного места сбора биологических отходов не менее 1 млн. руб. в месяц. Капитальные затраты на строительство не менее 10 млн. руб. одного места сбора. Учитывая все затраты себестоимость сжигания в крематоре составляет не менее 12000 рублей за тонну биологического сырья, что на сегодня боле чем в два раза дороже утилизации на специализированном предприятии.
Как видно из рисунка, в отличие от утилизации обычных отходов, в случае обезвреживания биологических отходов применяется биотермическая яма, представляющая собой сложный инженерный объект, с повышенными требованиями экологической безопасности, в отличие от обычного полигонного захоронения.
Использование технологии сжигания наиболее распространено в сфере обращения с биологическими отходами, однако в этом случае будут утеряны потенциальные сырьевые компоненты.
В результате, становится очевидным, что основной упор необходимо сделать на переработку биологических отходов, разработав эффективные
организационно экономические механизмы, и сделать эту отрасль привлекательной для потенциальных инвесторов. Анализ мирового опыта показывает предпочтение переработки биологических отходов перед сжиганием, а вступление нашей страны в ВТО и необходимость в импортозамещении делает проблему внедрение переработки особенно актуальной [1].
Анализируя зарубежный опыт обращения с биологическими отходами, можно выделить проблемы, решение которых будет способствовать созданию эффективной системы обращения с биологическими отходами на основе соблюдения принципов устойчивого развития, а именно:
-отсутствует унификация с международным сводом правил и единая классификация и биологических отходов;
-недостаточно финансируются научные работы в области обращения с биологическими отходами, в частности, направления внедрения инновационных технологий в эту сферу;
-неразвито законодательное обеспечение исследуемой сферы, недостаточное гармонизация регионального и федерального законов;
-практически не используется зарубежный опыт в сфере обращения с биологическими отхода, особенно проблемы экономического
стимулирования деятельности предприятий этой сферы;
-не проводится детальный статистический учет всей цепочки обращения с биологическими отходами, от из образования до окончательного обезвреживания;
-отсутствует обязательная паспортизация объектов складирования биологических отходов на федеральном и региональном уровне;
-усложнена система лицензирования хозяйственной деятельности и проведения государственной экологической экспертизы при проведении процедуры ОВОС.
По мнению авторов [2,7] на уровне принятия решений об использовании того или иного технологического процесса утилизации
биологически отходов необходимо принимать во внимание такие факторы, как эколого-экономическая безопасность, соблюдение требований безопасности сотрудников, обеспечивающих процесс обезвреживания.
При создании системы государственного управления медицинскимиибиологически-ми отходами следует учитыватьпринципы, определенные международными предписаниями,соглашениями и другими международными нормативными документами, такими как БазельскаяКонвенция, подписаннаяболее чем 100 странами мира
На российские полигоны 99,9 % медицинских ибиологических отходов поступаютв общем потоке ТБО, формируяцентры распространения инфекций и токсичных веществ, в т.ч.отработанных дезсредств, лекарственныхпрепаратов.Однако, исследования российских
ученыхпоказали, чтодезинфекция данных отходов -бессмысленный технологическийэтап при обращении с ними, который обладает целымрядом недостатков:
-отсутствие гарантии полного уничтожения инфекционного агента из-занеравномерностипроникновения дезинфектантав субстрат, снижения его активности вследствие обилия органических составляющих в отходах,ограниченного официально разрешенного ассортимента препаратов, а также различной чувствительности микроорганизмовк антимикробным препаратам;
-необратимое негативноевлияние на здоровье персонала; -недостаточное, для предупреждения
несанкционированногоповторного использования,изменение внешнего вида отходов;
значительный риск загрязнения окружающей средывысокотоксичными соединениями при захоронении отходов,
-высокие удельные затраты на дезинфекцию полного объема отходов.
Наиболее эффективной и широко применяемой в мире в настоящеевремя является технология термического уничтожения(сжигания) медицинских и биологических отходов.
К явным преимуществам этого процесса относятся: -наиболее полное и быстрое обезвреживание отходов; -наиболее существенноеснижение объемно-весовых показателей; -относительно высокаяэкологическая безопасностьтехнологических процессов прииспользовании современных инновационных технологий; -достаточно низкие капитальные и эксплуатационные затраты. В то же время процессы сжигания имеют серьезные недостатки, к которым, в первую очередь,относится неизбежное загрязнениеатмосферного воздуха продуктами горения.
Наиболее опасными агентами при этом выступают поступающие в атмосферный воздухдиоксины и фураны, хлористыйводород, диоксид серы, монооксид углерода, оксиды азота и т.д.
Образующиеся золошлаковыеотходы также представляют опасность для окружающей среды из-за повышенной концентрации вних целого ряда тяжелых металлов.
Внедрение нового отечественного ресурсосберегающего оборудования и экологическибезопасных технологий позволитрадикальным образом улучшитьтермическое обезвреживаниемедицинских и биологических отходов.
Золошлаковые остатки можно инкапсулировать в герметичные неразрушаемые емкости,выполненные из вторичного сырья. Предварительно эти остаткидолжны пройти этап пережига вэтой же печи. Другим, не менее эффективным способом обработки этих остатков является ихразбавление инертными веществами, связывание в блоки идальнейшее использование приотсыпке, рекультивации полигонов и карьеров.
Интересный опыт накоплен в сфере обращения с биологическими отходами в Белгородской области. В частности, в разработанной ими
концепции развития биоэнергетки и биотехнологий на 2009-2012 годы предлагаются эффективные эколого-экономические инструменты в сфере обращения с биологическими отходами. Целями данной концепции являются:
-обеспечение экологической безопасности территорий с учетом интенсификации развития животноводства и птицеводства;
-повсеместное развитие инновационных технологий обезвреживания биологических отходов на основе биоэнергетики;
-формирование рынка собственных органических удобрений с полным замещением минеральных удобрений.
В рамках данной концепции планируется использование таких источников финансирования как:
-собственные средства предприятий; -средства инвестиционных фондов; -заемные средства, в виде кредитов; -средства венчурных фондов; - средства различных фондов.
Данная концепция предполагает решать проблему отходов путем внедрения биоковерсионных технологий с экологически замкнутым циклом конверсии газов.
Однако, данная концепция будет эффективна в случае преобладания в структуре биологических отходов сельскохозяйственных компонентов, тогда как другие компоненты останутся не смогут быть обезврежены. Тем не менее, некоторые элементы данной концепции могут быть эффективно применены к системе управления биологическими отходами, в частности организационно-экономические и финансовые инструменты.
Современные технологии в сфере обращения с биологическими отходами, уже используются в ряде регионов России. Так, в Удмуртии построено современное предприятие по переработке биологических отходов, которое входит в немецкий концерн «RETHMANN». Данный концерн
занимается утилизацией отходов. Производственная мощность данного предприятия составляет 115 тысяч тонн непищевого сырья животного происхождения в год. Конечными продуктами этой переработки являются кормовой и технический жир, а также кормовая мясо-костная мука. Завод в данных условиях, способен переработать биологических отходов более 700 тонн в сутки, на данный момент перерабатывается более 170 тонн в сутки. Сырьевые ресурсы на предприятие поступают из регионов Приволжского федерального округа. Значительная часть сырья поступает из Татарстана, Башкортостана, Марий Эл, Удмуртии и Кировской области.
Эксплуатация данного предприятия позволит решить проблемы по обезвреживанию биологических отходов не только на крупных перерабатывающих предприятиях, но и на животноводческих предприятиях, в частном секторе, крестьянско-фермерских хозяйствах, с практически полным закрытием скотомогильников и полной ликвидацией несанкционированных зон складирования биологических отходов.
Таким образом, на основании проведенного анализа современных мировых и отечественных подходов в сфере обращения с отходами, и в частности, с биологическими отходами, можно сделать вывод, что основной упор в этой сфере необходимо делать на максимальную переработку биологических отходов, на основе стимулирующих экономических инструментов.
Библиографический список
1.Воротников, И.Л. Управление биологическими отходами на основе механизмов государственно-частного партнерства и экологического страхования / И.Л. Воротников, К.П. Колотырин // Научное обозрение 2014. №4. С 355-359.
2. Ершов А.Г. Медицинские и биологические отходы: проблемы и пути их решения / А.Г. Ершов, В.Л. Шубников // Экологический вестник России №3, 2011. С. 40-45
3. Кузнецов Н.И. Совершенствование природоохранной деятельности в системе авторециклинга / Н.И. Кузнецов, К.П. Колотырин, Э.С. Дильманова // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2014 №8 (68). С.21.
4.Кузнецов, Н.И. Стимулирование деятельности по обращению с биологическими отходами в системе экономики природопользования / Н.И. Кузнецов, И.Л. Воротников, К.П. Колотырин // Аграрный научный журнал. 2014. № 9. С.69-72.
5.Колотырин, К.П. Теоретические подходы к решению проблемы обращения с отходами потребления / К.П. Колотырин // Экономика природопользования. 2010. №2. С.49-58.
6.Колотырин, К.П. Восстановление деградированных агроландшафтов с учетом эколого-экономических факторов./ К.П. Колотырин, И.Л. Воротников, А.В. Панфилов. // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2012. №4. С.68-70.
7.Мельник, Л.Г. Социально-экономический потенциал устойчивого развития / Л.Г. Мельник - Сумы: ООО «ИТД «Университетская книга», 2007. - 1120с.
8.Савон, Д.Ю. Методологические подходы к решению проблем устойчивого развития региона./ Д.Ю. Савон // Экологический вестник России 2014. №1. с.36-40.
