CC BY
100
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
www.sibac.info
СЕКЦИЯ 7.
БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА, ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ, ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЯ
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СБОРА ПЭТ-ТАРЫ
Мухамадеева Раиля Минибулатовна
канд. техн. наук, доцент Кокшетауского университета им. Абая Мырзахметова, Республика Казахстан, г. Кокшетау E-mail: [email protected]
Баязитова Зульфия Ерзатовна
канд. биол. наук, доцент Кокшетауского университета им. Абая Мырзахметова, Республика Казахстан г. Кокшетау
Жапарова Саягуль Бекетовна
канд. техн. наук, доцент Кокшетауского университета им. Абая Мырзахметова, Республика Казахстан, г. Кокшетау
209
Технические науки — от теории к практике _________________№ 11 (47), 2015 г
INVESTIGATION OF METHODS OF COLLECTION OF THE PLASTIC PAKING
Railya Mukhamadeyeva
candidate of technical sciences Associate Professor of Kokshetau A bay Myrzakhmetov University, Republic of Kazakhstan, Kokshetau
Zulfiya Bayazitova
candidate of biological sciences Associate Professor of Kokshetau A bay Myrzakhmetov University, Republic of Kazakhstan, Kokshetau
Sayagul Japarova
candidate of technical sciences Associate Professor of Kokshetau A bay Myrzakhmetov University, Republic of Kazakhstan, Kokshetau
АННОТАЦИЯ
В статье выполнен SWOT-анализ четырех вариантов сбора пластиковых бутылок и приведен результат экспертной оценки рассмотренных способов. Для выбора оптимального варианта предложено использовать метод весовых характеристик. Результат исследований необходим для подбора оборудования для вторичной переработки пластиковых бутылок.
ABSTRACT
In the article is executed SWOT analysis of four variants of collection of plastic bottles and a result over of expert estimation of the considered methods is brought. For the choice of optimal variant it offers to use the method of gravimetric descriptions. The result of researches is needed for the selection of equipment for the secondary processing of plastic bottles.
Ключевые слова: вторичная переработка; пластиковая тара; сортировка твердого бытового мусора.
Keywords: recycling; plastic containers; sorting of municipal solid waste.
Сложившаяся в настоящее время в Республике Казахстан ситуация в области обращения с отходами ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию
СибАК
www.sibac.info
210
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
www.sibac.info
природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу здоровью населения.
В результате анализа мирового опыта переработки пластиковых бутылок в современных условиях, можно сделать вывод, что проблема по степени актуальности будет нарастать, количество производимой пластиковой тары не будет прекращено в ближайшем десятилетии, новые технологии для вторичной переработки используются повсеместно, а оборудование постоянно совершенствуется.
Основным вопросом, требующим решения немедленно, является разгрузка полигонов ТБО и одним из путей уменьшения количества бытового мусора в малых городах можно считать вторичную переработку пластиковой тары, и в частности, ПЭТ-бутылок [2].
В качестве подтверждающего фактора, можно привести мировые данные - диаграмма сбора ПЭТ -тары по странам свидетельствует, что всего за 2013 год было собрано более 9 млн. тонн полиэтилен-терефталата [8].
При нынешней системе обслуживания городов и населенных пунктов, выделение сбора ПЭТ-тары из бытового мусора очень сложно и экономически маловыгодно. Для того чтобы продать полученный после вторичной переработки материал необходимо его соответствие некоторым техническим регламентам.
В частности, в соответствии с ТУ 2298-014-01877509-00 на «Сырье полимерное вторичное необработанное», полиэтилентереф-талатное сырье относится к 6 группе и полимерные отходы должны быть рассортированы на 4 цветовые группы: темные цвета (черный, коричневый, темно-коричневый); сине-зеленые цвета (синий, зеленый, голубой, серый, фиолетовый); белый (неокрашенный); другие цвета (красный, оранжевый, желтый, кремовый). Полимерное сырье не должно содержать посторонних примесей в виде макулатуры, тряпья, металла, дерева, резины, стекла [7].
Для выбора технологии переработки пластика имеет значение качество сортировки и объемы сбора [3]. Основная проблема при сортировке пластиковых отходов - это то, что она выполняется практически во всем мире вручную. Необходимо учесть, что на большинстве предприятий пластикового рециклинга разделение по цвету или отделение бутылок от других материалов происходит вручную, людьми, нанятыми на временную неквалифицированную работу. По трудозатратам ручная сортировка в 30 раз превышает работу по размельчению и промывке [4]. Увеличить производительность и повысить эффективность сортировки возможно при грамотно организованном сборе ПЭТ-тары.
211
Технические науки — от теории к практике ____________________№ 11 (47), 2015 г
В развитых странах сбор ПЭТ-отходов в достаточной степени налажен, опираясь на материал Интернета, отчеты коммунальных хозяйств и публикации в СМИ, можно выделить четыре основных направления по сбору пластика (рис. 1).
СибАК
www.sibac.info
Рисунок 1. Наиболее известные способы сбора пластиковой тары
Для определения наиболее оптимальной и экономически рентабельной системы сбора пластиковой тары можно провести SWOT-анализ. Классический SWOT-анализ предполагает определение сильных и слабых сторон в деятельности, потенциальных внешних угроз и благоприятных возможностей и их оценку относительно имеющихся вариантов.
Специальные контейнеры - эта система сбора известна давно и широко распространена. Рынок предлагает различные формы контейнеров из различных материалов.
Прямо на улицах городов установлены разноцветные контейнеры для селективного сбора мусора (стекло, макулатура, пластик и т. д.). Для каждого вида ТБО в немецких городах имеется свой контейнер [10]. Данные контейнеры для облегчения работы мусорщиков должны быть установлены не далее 15 м от края проезжей части.
В контейнер серого цвета несут только бумажный мусор, например, старые газеты, журналы и коробки из картона. В желтый контейнер выбрасывают банки, бутылки, бумажную и полимерную упаковку. Контейнер зеленого цвета предназначен для сбора органических отходов, которые впоследствии перерабатываются в компост.
Можно выделить:
Сильные стороны использования специальных контейнеров для сбора ПЭТ-тары - относительно чистый заготовительный материал для переработки, сокращение времени на сортировку, удобная транспортировка до перерабатывающего предприятия.
212
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
www.sibac.info
Слабые стороны - низкая скорость наполнения, отсутствие стимулирующих факторов для населения. Только экологическая грамотность и социальная позиция людей может гарантировать сбор пластиковых отходов в отдельный контейнер.
Возможности - существует множество видов контейнеров для раздельного сбора, контейнеры могут устанавливаться как на специальных площадках около жилых домов, но также на территориях образовательных учреждений, парков отдыха, санаториев, летних лагерей, пляжах, а также и других местах массового скопления полимерной тары.
Угрозы - низкая активность и несознательность населения.
В Швеции, где самый высокий процент переработки пластика, жители сортируют мусор дома. Семья, живущая в отдельном доме, платит половинный тариф за вывоз мусора, если подписывает обязательство сортировать пластик, жесть, стекло и бумагу [8]. В России ответственность за сбор вторичного сырья возложена на дворников они получают отдельную оплату за наполнение специальных контейнеров.
Пункты приема пластиковой тары могут быть стационарными или мобильными. В случае, если такой пункт располагается на достаточно значительном расстоянии от перерабатывающего предприятия, его можно оснастить прессом для уменьшения объемов пластиковых отходов. Также возможно установить дробилку для получения пластиковой крошки, транспортировка которой будет в несколько раз эффективнее, чем доставка бутылок. Если пункты приема являются частью перерабатывающего комплекса, то стоимость принимаемой от населения ПЭТ-тары будет значительно выше, что является мотивирующим фактором.
Проблемы утилизации мусора стоят очень остро. Открытый в Алматы в 2007 году мусороперерабатывающий завод проработал всего два года. Оказался не очень удачным и проект по сортировке отходов, запущенный в 2011 году. Тогда в городе были установлены специальные мусорные контейнеры для раздельного сбора мусора. Но из-за хозяйственных проблем у обслуживающих компаний проект был свернут. Ожидается строительство 40 заводов по переработке ТБО по всему Казахстану, запланированное на ближайшие 15 лет [1]. В 2014 году такое предприятие открылось в Астане. Основное направление деятельности - производство разливных и бутилиро-ванных безалкогольных напитков. Компания запустила проект по созданию пункта сбора ПЭТ-тары. Они принимают пустые пластиковые бутылки от своих напитков по 10 тенге, чтобы в дальнейшем
213
Технические науки — от теории к практике __________________№ 11 (47), 2015 г
сдать их на вторичную переработку. Это очень высокая цена за использованную тару - столько же для них стоит новая пластиковая бутылка. Но в компании отмечают, что на данный момент из-за слабой информированности и невнимания людей к проблемам экологии поступление бутылок в пункты приема низкое, по сравнению с объемом проданных напитков.
Сортировка мусора - это важнейший шаг, позволяющий отправить на переработку до 75 % всего того, что мы отправляем в мусорную корзину [5]. Но здесь есть несколько проблем, основная из которых - это культура людей, которые не всегда готовы потратить время на сортировку и вывоз мусора на специальные пункты приема.
Сильные стороны - высокое качество заготовительного материала,-сортировка по цвету и отделение пробок [6].
Также преимуществом может служить тот факт, что уже существуют пункты приемов вторсырья, а это значит, что в некоторых населенных пунктах есть необходимость просто расширить диапазон услуг.
Слабые стороны - высокие экономические затраты на содержание пунктов приема и их нерентабельность.
Содержать просто помещение нет особой выгоды, следует установить минимальное оборудование, например, для уменьшения объемов - пресс для брикетирования пластиковых бутылок. Также понадобиться площадь для размещения брикетов или мешков с пустыми бутылками. Кроме того, понадобиться проведение коммуникаций и охрана пункта.
Возможности - расширение области распространения сбора пластиковых отходов, т. е. не только крупные города, но и мелкие населенные пункты могут поставлять ПЭТ-тару. Также возможно создание пунктов приема энергосберегающих ламп, батареек и т. п. то есть повышение экологической культуры населения.
Угрозы - снижение себестоимости изготовления ПЭТ-тары, а следовательно низкая цена на принимаемые бутылки. Низкий уровень мотивации населения.
Количество отходов растет из года в год. Одно из главных решений этой проблемы - это переработка отходов. Уже сейчас можно выделять и отправлять на переработку не менее половины образующихся отходов. У нас в стране пока остается старый принцип решения мусорной проблемы: захоронение отходов на свалках. По европейским меркам такой метод давно уже устарел. В странах Европы население, поощряемое государством, сортирует мусор у себя дома, начиная от пищевых отходов и заканчивая батарейками, а далее
СибАК
www.sibac.info
214
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
www.sibac.info
этот мусор перерабатывается на различных предприятиях. А в цену товара входит стоимость утилизации упаковки.
Раздельный сбор и переработка вторсырья, безопасная утилизация опасных отходов - это важные шаги на пути к улучшению состояния окружающей среды. Еще более важным шагом является предотвращение образования отходов. Для качественной переработки отходов необходимо внедрение системы их раздельного сбора, а значит - участия каждого. Смешиваясь в общем баке, отходы могут стать опасными. Раздельно собранные отходы - это уже не мусор, это вторичное сырье, из которого можно получать новые товары, не увеличивая нагрузку на окружающую среду.
Сортировка на полигонах ТБО предполагает работу с огромными объемами бытового мусора. Отсюда:
Сильные стороны - большое количество материала для переработки, дополнительные рабочие места.
Слабые стороны - требуется помещение для складирования или специализированные контейнеры, а, следовательно, дополнительные затраты по содержанию.
Возможности - так как в перспективе крупные полигоны ТБО планируют оснащать оборудованием по вторичной переработке, то сортировка будет выполняться в обязательном порядке.
Угрозы - ненадежность нанимаемой рабочей силы т. к. основным контингентом для сортировки на полигонах ТБО являются люди без определенного места жительства, оплачивать работу более квалифицированным кадрам пока экономически невыгодно и отсутствие больших полигонов в малых населенных пунктах.
Наиболее цивилизованным методом сбора ПЭТ-тары является автоматизированный прием на т. н. фондоматах [9]. В советские времена многочисленные пункты приема размещались в каждом районе, сегодня же возобновление такой инфраструктуры потребует значительных вложений, и пункты возврата и
Преимущества использования самообслуживающих устройств для возврата тары:
• большая безопасность
• ограничение использования работы персонала магазина, которая необходима для приема сдаваемых упаковок
• увеличение и упорядочение площади магазина
• улучшение организации "маршрута покупателей" по магазину
• возможность использования устройства в целях рекламы, продвижения
215
Технические науки — от теории к практике __________________№ 11 (47), 2015 г
• клиент возвращается в магазин.
Европейцы не спешат выбрасывать в мусорный контейнер пустые бутылки, за которые можно выручить неплохие деньги. К примеру, в Германии за стеклянные бутылки возмещается от 8 до 15 евроцентов (для сравнения - литр пива Brau-meisterPilsner стоит 80 центов), за ПЭТ-бутылки из твердого пластика - 15 центов, за емкости из мягкого пластика - 25 центов [8].
Но как показал опыт, установка автоматов на улицах городов России привела к быстрому их разрушению от воздействия внешней среды и, в большей степени, от вандализма. Проанализировав результаты статистических данных по количеству действующих в СНГ фондоматов, можно рекомендовать их установку в местах продажи бутилированных напитков.
Вариант приема в местах продаж - это способ стимулирования населения из времен советского периода, когда в молочных магазинах принимались стеклянные бутылки. Рассмотрим этот способ сбора пластиковой тары:
Сильные стороны - чистый материал, экономическая выгода и повышение культуры и социальной сознательности населения.
Слабые стороны - существующие автоматы предназначены только для определенного размера бутылок, существуют 5-тилитровые и еще более объемная пластиковая тара, требуется согласие хозяев магазинов, а также дополнительное оборудование, это или контейнеры, или сами автоматы.
Возможности - получение дополнительной прибыли и увеличение объемов продаж бутилированной продукции.
Угрозы - отказ продавцов от дополнительной работы по приему ПЭТ-тары, малые объемы и низкая скорость сбора.
Для определения наиболее приемлемого способа сбора пластиковой тары для вторичной переработки можно использовать метод экспертной оценки. В нашем случае логично провести опрос и на основе коллективной работы экспертной группы определить наиболее приемлемый вариант для каждого конкретного населенного пункта.
Метод экспертных оценок- это метод организации работы со специалистами-экспертами и анализа мнений экспертов. Эти мнения были выражены частично в количественной, частично в качественной форме. Экспертные исследования проводились с целью подготовки информации для принятия решений. Для проведения работы по методу экспертных оценок создали Рабочую группу из трех
СибАК
www.sibac.info
216
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
СибАК
www.sibac.info
человек, которая и организовала деятельность экспертов, объединенных в экспертную комиссию.
Были обработаны результаты внутри каждой экспертной группы и оценки сведены в таблицу в программе Excel, которая облегчила получение средних арифметических оценок по каждому варианту.
Б=^ (1)
где: Б - балл оценки;
0 - оценка каждого эксперта;
1 - номер эксперта по порядку.
у20о
Для первой группы и второй группы экспертов Бх = ——;Б2 =
£i°q 20
20
ут Ч г- Zl°
Для третьей группы Б3 =
Для четвертой группы экспертов средний балл Б52 =
После обработки результатов оценки четырех вариантов, для выбора оптимального способа сбора ПЭТ-тары, было принято решение о введении весовых коэффициентов. Были выделены следующие критерии: экономическая эффективность с весовым коэффициентом = 0,5, далее критерий производственной реализации т. е. возможность создания варианта с весовой характеристикой = 0,2. Третий критерий -скорость внедрения варианта = 0,2 и социальная значимость проекта могла иметь весовой коэффициент = 0,1.
Обобщенное мнение экспертов также получаем с помощью методов математической статистики. Воспользовались также программой Excel. По полученным оценкам с учетом весовых коэффициентов строим диаграмму с накоплением суммарных оценок по всем критериям (рис. 2).
217
Рисунок 2. Диаграмма обработки результатов экспертных
Итоговый анализ полученных экспертных оценок был обработан методикой средних арифметических рангов и максимальное число баллов получил способ сбора в местах продаж. Полученный результат, необходим для определения перечня оборудования рециклинга переработки ПЭТ-бутылок.
Перспективность бизнеса, по переработке пластиковых бутылок, подтверждается многочисленными успехами предпринимателей всего мира. Помимо экологического эффекта необходимо учесть социальную значимость проекта. Уменьшение бытового мусора, его организованная сдача будут способствовать повышению общего уровня воспитания культуры.
Список литературы:
1 Баязитова З.Е., Жапарова С.Б., Мухамадеева Р.М. Оценка влияния полигонов твердых бытовых отходов на состояние окружающей среды//Ка2КиВи11ейп. Ecologyseries. 2015. № 2/1 (44).
2 Джайлз Д., Брукс Д., Сабсай О. Производство упаковки из ПЭТ. М.: Профессия, 2006. - 368 с.
3 Зелке С., Кутлер Д., Хернандес Р. Пластиковая упаковка/ Пер. с англ. 2-го изд.; Под ред. А.Л. Загорского, П.А. Дмитрикова. СПб.: ЦОП «Профессия», 2011. - 560 с.
218
Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________
www.sibac.info
4 Керницкий В.И., Микитаев А.К. Краткие основы производства и переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ). М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева,2012. - 208 с.
5 Ла Мантия Ф. Вторичная переработка пластмасс/ Пер. с англ.; Под ред. Г.Е. Заикова. СПб.: Профессия, 2006. - 400 с.
6 Митрофанов Р.Ю., Чистякова Ю.С., Севодин В.П. Переработка отходов полиэтилентерефталата // Твердые бытовые отходы. - 2006. - № 6. -C. 12-13.
7 ТУ 2298-014-01877509-00 "Сырье полимерное вторичное необработанное" [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.polymery.ru/material (дата обращения 10.06.2015).
8 Вывоз отходов, мусора - тарифы, нормативы. Отраслевой портал «Вторичное сырьё» [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: www.recyclers.ru (дата обращения 17.06.2015).
9 Решения в сфере утилизации отходов [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: www.hsm.eu (дата обращения 17.06.2015).
219
