CC BY
25
УДК504.064.4:658.47 Acnip. 1.С. Дулин - УкрДЛТУ
ЕКОЛОГО-ЕКОНОМ1ЧНИЙ АНАЛ1З ОСНОВНИХ ТЕХНОЛОГ1Й УТИЛ1ЗАЦП ПЕРЕРОБКИ I ЗНЕШКОДЖЕННЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ В1ДХОД1В (ТПВ)
Питання утилiзацil та переробки твердих побутових вiдходiв, а також 1х збору i транспортування е однieю з найактуальнших з усього комплексу еколопчних проблем будь-якого Mira^. Накопичення ix е джерелом ютотно! небезпеки i сощально! напруги, вони створюють негативний iMi^ населених пункпв. Тому питання вибо-ру методу поводження з ТПВ набувае особливого значення. Наведено еколого-еко-номiчний аналiз основних теxнологiй утилiзацil, переробки i знешкодження ТПВ, що може служити базою для прийняття управлiнськиx рiшень на рiвнi мiськоl влади.
I.S. Dulyn - USUFWT
Ecology-economics analysis of the basic technologies of recycling of processing and neutralization of Municipal Solid Waste (M.S.W.)
The problem of recycling and processing of Municipal Solid Waste (M.S.W.) and also their gathering and transportation is one of the most actual environmental problems from all complex of each town. Their accumulations are as a source of the important danger and social pressure, they create negative image of settlements. That is why the question of a choice of a method of the reference with M.S.W. gets special value. In this work ecology-economics analysis of the basic technologies of recycling and processing with M.S.W. which can form base for acceptance of administrative decisions on a city's authority level is given.
Постановка задачь Ращональне використання та знешкодження твердих побутових BiaxowB (далi ТПВ), особливо у великих мктах, до яких належить Львiв, е одшею з найважливших проблем, що стосуються охорони довкшля. Кожне мкто при виборi тих чи шших технологш поводження з ТПВ виходить 3i сво'х специфiчних особливостей. У Львовi проблема !'х еко-лопчно безпечного видалення набувае особливо!' гостроти з огляду на те, що мкто, яке е кторичною пам'яткою ЮНЕСКО, поступово перетворюеться в туристичний центр. Тому на сьогодш пошук технологи утмзацц, переробки i знешкодження ТПВ, що ввдповдатиме еколопчним вимогам, буде еконо-мiчно дощльним i вiдповiдатиме специфiцi даного населеного пункту е важ-ливим науковим i практичним завданням.
Аналiз проблеми. Сьогодш вс ТПВ звозяться на звалище, яке знахо-диться у с. Велик Грибовичi Жовкiвського району i займае площу 33,3 га. Станом на 01.01.02. на ньому накопичено близько 36 млн. 743 тис. м3 побутових i 8 млн. 616 тис. м3 промислових вiдходiв [1]. Оскiльки воно експлу-атуеться з 1959 року, то зпдно з рiшенням обласно!' ради вiд 02.11.2000р. виз-начено дату закриття - 01.01.2006 р. Робота спещально створено!' комiсií мкько! ради, що займалась пошуком ново!' дшянки пiд полiгон ТПВ не дала бажаних результатiв через протести жителiв навколишнiх сiл. Враховуючи цей факт, а також неприйнятнкть з еколопчно!' точки зору методу захоронения постае необхвднкть наукового обфунтування способов переробки та ути-лiзацií побутових вiдходiв мiста.
* Наук. кергвник: проф. М.В. Римар, д-р екон. наук - УкрДЛТУ
Формулювання цiлей i аналiз останн1х дослщжень. У цiй роботi ми намагатимемось порiвняти основнi технологií переробки, утилiзацií i знеш-кодження ТПВ. Як критерц оптимальностi обрано екологiчнi та економiчнi результати íх застосування. На основi проведеного аналiзу ми намагатимемось показати необхщнкть поводження з ТПВ на основi створення системи 1х переробки. Для цього використовуватимемо переважно дослiдження зару-бiжних фах1вщв таких як: американськi - Б. Коммонер, П. Коннетт та ро-сiйськi - С.С. Юфiт, П.В. Дарулiс. У роботах згаданих вище автор1в, як правило, не проводиться поршняння технологiй, а тшьки висвiтлюються переваги чи недолжи того чи iншого методу. Кшьккть наукових праць пов'язаних з щею проблемою, в нашiй краíнi незначна, тому що iндустрiя переробки ТПВ знаходиться у зародковому станi.
Формування основних положень. У даний час кнують п'ять основ-них технологш поводження з ТПВ: спалювання, компостування, термолiз (термiчна обробка) i пiролiз (спалювання без доступу повiтря), захоронения i сортування з наступним поверненням значно!' частини складових у виробниц-тво. Аналiз цих методш як з економiчноí, так i з еколопчно! точок зору повинен стати визначальним при прийняттi ртень на мiському рiвнi.
Спалювання, як метод знешкодження твердих побутових вiдходiв широко застосовуеться з кшця XIX в. Складнiсть безпосередньо1 утилiзацií ТПВ обумовлена, з одного боку, íх багатокомпонентнiстю, а з шшого - шдвище-ними санiтарними вимогами до процесу íх переробки. У зв'язку з цим спалювання е найбшьш розповсюдженим способом первинно1 обробки побутових вiдходiв. Крш зниження обсягу i маси, одержуються додатковi енергетичнi ресурси, що можуть бути використаш для централiзованого опалення i ви-робництва електроенергií. Вагомими недолжами методу спалювання е видь лення в атмосферу шкiдливих речовин, знищення цiнних органiчних та ш-ших компонента. У вихвдних газах наявш органiчнi сполуки - альдегiди, фе-ноли, хлорорганiчнi сполуки (дюксин, фуран), а також сполуки важких мета-л1в. Найбiльшою проблемою, яку не у змозi вирiшити навiть розвинуп кра-1ни, е очищения вихщних газш вiд дiоксинiв.
1з загальних обсягiв ТПВ частка спалювання змшюеться в таких кра-шах, як Австрия, 1тал1я, Францiя, Нмеччина, вщ 20 до 40 %; Бельгия, ТШетпя - 48-50 %; Япония - 70 %; Данiя, Швейцарк 80 %; Англiя i США - 10 % [4]. У нашш краЫ дае лише 3 смтеспалювальш заводи (ССЗ), i 1х частка у за-гальному обсязi е незначною.
Слiд вiдзначити, що технология спалювання ТПВ розвивалася у перюд вiдсутностi жорстких норм викиду газово1 складово1. На сьогоднi майже вс ССЗ е збитковими, оскшьки вартiсть технологiчного процесу, через зростан-ня вимог до якостi пов^я, за останнi роки зросла з 35-40 доларш США до 90 доларiв США за тонну [4]. На нашу думку, безпосередне спалювання - це метод, що не матиме розвитку в майбутньому, тому слщ розробляти таю спо-соби переробки ТПВ, що дозволили б утилiзувати i повторно використовува-ти щнш компоненти, що мiстяться в них.
2. Прикладш аспекти глоб^зацп та репонально! еколопчно! безпеки
201
Саттарна земляна засипка. Такий технолопчний пiдхiд до знешкод-ження ТПВ пов'язаний з утворенням бiогазу i наступним використанням його як палива. З щею метою вiдходи засипають за визначеною технолопею шаром Грунту товщиною 0,6-0,8 м в ущiльненому вигляд! Дослiдниками [2,3] доведено, що з 1 т побутових вiдходiв видишься не менш 100 м3 бiогазу, ви-користання якого можливо як мiнiмум через 5-10 ротв пiсля створення зва-лища, а його рентабельнкть можлива при обсягах ТПВ бшьше 1 млн. т. У процес спалювания вiдбуваеться руйнування токсичних компонентiв, що мiстяться у ньому, що забезпечуе безпечш для навколишнього середовища викиди. Можемо припустити, що у перспективi частка ТПВ, що шддаються захороненню, помiтно не зменшиться, тому вилучения бiогазу з них з метою його утилiзацií е перспективною технолопею насамперед з економiчноí точки зору.
Залежно вiд мiсцевих умов вартiсть захоронення змiнюеться вiд 10 до 50 доларш США за тонну. Цей метод вимагае менших капiталовкладень на еташ створения. До економiчних ефекпв можна вiднести i комерщйне вико-ристания бiогазу.
Бютерм1чне компостування. Цей споаб утилiзапií твердих побутових вдаодш заснований на природних, але прискорених реакщях трансформапií смiття з доступом кисню у вид гарячого пов^я при температурi близько 60 °С. Бiомаса ТПВ в результатi даних реакцiй у бiотермiчнiй установцi (бара-банi) перетворюеться у компост. Однак, для реалiзапií цiеí технологiчноí схеми вдаоди слiд очистити вiд великогабаритних предметав, а також металiв, скла, керамiки, пластмаси, гуми. Отримаиа фракщя ТПВ заваитажуеться в бютер-мiчнi барабани, де витримуеться протягом 2 дiб з метою одержання товарноí продукцц. Пiсля цього знову вщбуваеться очищения вiд чорних i кольорових метал1в, подрiбнения i складування для подальшого використання.
Однак сучаснi технологи компостування не дають змоги звшьнитися вiд солей важких металiв, тому компост iз ТПВ фактично малопридатний для використання у сiльському господарств! Перспективною е розробка концеп-цш одержання синтетичного газоподiбного i рщкого палива для автотранспорту з продукпв компостування, вид1лених на смитепереробних заводах. Вартiсть компостування становитьь 24-26 доларiв США за тонну.
Термолгз. З його допомогою можна переробляти не тшьки побутов^ але i промисловi вуглецевмiснi вiдходи. Оск1льки пiсля термолiзу практично не залишаеться бюлопчно активних речовин, то поховання твердого зольного залишку не наносить ктотного збитку навколишньому середовищу.
Пошл, що утворюеться в результата цього процесу, мае високу щшь-нкть, що рiзко зменшуе обсяги вiдходiв, якi пiдлягають похованню. Термо-лiз, на вiдмiну вiд спалювання смтя, не супроводжуеться вiдновленням (виплавкою) важких металiв, вiдходи процесу перетворюються в легкотран-спортабельнi й акумульованi джерела сировини й енергií.
Шролгз. Цей споаб утилiзацií ТПВ, як i попереднiй, вiдомий досить мало, особливо в нашш краíнi, через високу собшарткть знешкодження ТПВ. Техиологiя його полягае в необоротнш хiмiчнiй змМ смiття пiд дiею темпе -
ратури без доступу кисню. Перевага пiролiзу порiвняно з безпосереднiм спа-люванням вiдходiв полягае, насамперед, у його ефективносп з погляду запо-бкання забрудненню навколишнього середовища. Пiсля нього не зали-шаеться бiологiчно активних речовин, тому пiдземне складування золи не наносить шкоди природному середовищу. Попiл, що утвориться, мае високу щшьшсть, що рiзко зменшуе обсяг вiдходiв, якi пiддаеться шдземному скла-дуванню. При пiролiзi не ввдбуваеться вiдновлення (виплавки) важких мета-лiв. До переваг цього методу вщносяться i легкiсть збереження i транспорту -вання одержуваних продуктов, а також меншi капiтальнi вкладення. Експлу-атацiйнi затрати становлять близько 80-90 доларш США за тонну.
Зразком застосування сортування з наступним поверненням значног частини складових у виробництво е, як вщомо, Шмеччина. Тут у дворах i на вулицях можна побачити рiзнобарвнi контейнери, колiр яких пiдказуе насе-ленню, для якого виду смтя вони призначеш. Причому за правильним !хнм використанням строго стежить спецiальна полiцiя. Цей метод е найоптималь-нiшим як з точки зору ресурсозбереження та охорони навколишнього середовища, так i через одержання економiчного ефекту вщ додаткового залучення в обк значних обсяпв вторинно! сировини.
Як приклад ефективного застосування полггики поводження з ТПВ, можна навести росшське мiсто Смоленськ. За кшькютю населення i ргвнем сощально-еко-номiчного розвитку, а отже i вщходав, воно близьке до м. Львова, що дозволяе екстраполювати результата дослвджень.
Мкькою владою Смоленська утворено мунiципальне уштарне шд-приемство "Концерн - вторичные ресурсы". Основною щллю дiяльностi його визначено виртення проблеми накопичення ТПВ без бюджетного фшансу-вання, базуючись на самоокупносп процесу збору й утилiзацií мiських побу-тових вiдходiв [2]. Вивчивши вiтчизняний i закордонний досвiд фахiвцi пiд-приемства прийшли до такого висновку: якщо кориснi складовi з ТПВ пропа-дають у процесi збору i транспортування, то !х слiд вилучати на початковiй стадií. У цьому випадку можна буде одержати близько 50-70 % корисних компоненпв, а не 5-10 %, що доходять до смiттесортувального заводу. З контейнера вилучаеться, наприклад, у кшька раз1в б1льше макулатури, що пред-ставляе комерцiйний iнтерес - саме за рахунок того, що патр не встигае заб-руднитися, розмокнути i придбати нетоварний вигляд. Те ж стосуеться i бiль-шосп iнших складникiв ТПВ.
З 2000 року для впровадження цiеí ще! в мiстi почали здiйснювати сортування ТПВ на спещальних мiнi-пунктах у дворах житлових будинк1в. При цьому застосовуеться стимулювання громадян за здану вторсировину, тобто роздшьний збiр вiдходiв став економiчно вилдним для населення.
Отриманi таким чином корисш фракцií (макулатура, металобрухт, пластик, ПЕТ-пляшки, полiетилен, алюмiнiевi банки, ганчiр'я, склобiй i т.п.) розд1льно пресуються на спецiальному мiнi-пресi, що дозволяе зменшити !х-нiй обсяг у юлька раз1в. Невеликi залишки, яш ще називають залишковими або остаточними вiдходами, спресують в малi тюки вагою вщ 25 до 45 кг. У
2. Прикладш аспекти глобалiзацlí та регiональноl екологiчноl безпеки
203
цьому випадку для ix навантаження i вивозу не n0Tpi6H0 заддавати дорогу спещальну теxнiку.
Отримана цiнна сировина надходить на переробнi заводи, а залишки у спресованому видi вивозяться на полкон ТПВ. У результатi обсяг смтатя, що шдлягае похованню, зменшуеться майже у 10 разiв. Такий шдхвд дозволяе зробити процес збору смтатя в мiстi рентабельним [2].
АдмЫстращя Смоленська по мiрi можливостей шдтримуе цю програ-му. Адже, крш очищения мiста, з'являеться i можливiсть вирiшити ще кшька проблем - таких, як зайняткть населення, завантаження мiськиx промисло-вих пiдприемств додатковими замовленнями i т.п. На одному тальки мЫ-пункта працюють не менше 3 чоловш. Робота ix побудована на принцип са-мооплатностi, тобто не вимагае дотацiй з мкько! скарбницi. У масштабах мкта - це ще додатково бшьше тисячi робочих мкць.
Проблему ТПВ намагаються вирiшувати й у Львов^ але iншими методами. АдмЫстращя мкта проводила переговори з чеським товариством "П-поассетс", яке пропонуе спроектувати i збудувати смiттеспалювальний завод для мiста зi залученням iивестицiй товариства. Зацiкавления у подiбниx проектах виявили також шмецьи фiрми Arge-Lviv-Umwelt та SGDA, i австршсь-ка фiрма Austrian Energy. Оркнтовна вартiсть пропонованих ^естицшних проектiв - 150 млн. американських доларш. Зараз фiрма "Укрбудекологiя лтд" опрацьовуе бiзнес-план по побудовi смтатеспалювального заводу, але, на нашу думку, спорудження його поблизу туристичних i рекреацiйниx центров недоцiльне. Переважно у свт iснуе негативне ставлення до заводiв такого типу та шформашя про iснувания екологiчно небезпечного виробництва мо-же вiдлякувати значну частину туристiв, в результатi чого зменшаться доходи мiського бюджету.
Висновки. На нашу думку, найбшьш прийнятним способом збору та утилiзацil ТПВ в м. Львов^ виходячи зi специфiки мiста, е шлях, яким пiшла адмiнiстрацiя м. Смоленська - сортування побутових вiдxодiв до ix змту-вання i матерiальне заохочення жителiв за здану вторсировину. Застосування його вiдповiдае як цшям ресурсозбереження та охорони навколишнього сере-довища, так i економiчним вимогам. Екстраполяця даних практичного застосування методу в мкта Смоленську дозволяе стверджувати про можливiсть практичного застосування його в наших умовах.
Лiтература
1. Звгг про дiяльнiсть управлшня комунального господарства м. Львова, 1999-2002 р.
2. Дарулис П.В. Отходы областного города. Сбор и утилизация. - Смоленск, 2000. -
500 с.
3. Дрейер А.А., Сачков А.Н., Никольский К.С., Маринин Ю.И., Миронов А.В.
Твердые промышленные и бытовые отходы, их свойства и переработка// "Экология городов" - М.: 1997. - 375 с.
4. Юфит С.С. Типичные ошибки авторов мусоросжигательных заводов// http://www.cci .glasnet.ru/ mc/articles/yufit/index.html.
