19УДК 502.504; 628.54
Научно-методические подходы к технико-экономическому обоснованию инфраструктуры по переработке вторичных ресурсов в строительстве и коммунальном хозяйстве
Цховребов Э.С., независимый исследователь, Москва, Россия;
Ниязгулов У.Д., Российский университет транспорта, Москва, Россия
Ключевые слова: экологическая безопасность, охрана окружающей среды, ресурсосбережение, строительный и коммунальный комплекс, вторичные ресурсы, технико-экономическое обоснование, инфраструктура.
Темой исследования послужила актуальная экологическая проблема современной России - обращение с опасными отходами производства и потребления. Особое внимание уделено обращению отходов строительного и коммунального комплекса как важнейшей жизнеобеспечивающей системы муниципальных образований и регионов. Исследовано взаимодействие системы городского хозяйства и обращения с отходами в целях поиска научно-практических путей минимизации образования и размещения отходов в природной среде, максимизации использования их ресурсного потенциала на основе формирования организационно-технической системы обращения вторичных ресурсов. В работе сделан акцент на разработке научно-методических подходов к размещению и оптимизации инфраструктуры по раздельному сбору, обработке, использованию вторичных ресурсов как базовой технологической составляющей организационно-технической системы вовлечения ресурсной составляющей отходов в хозяйственный оборот. Для решения задач оптимального размещения производственно-технологической инфраструктуры предложен комплекс исследовательских методов, включающий применение теорий ограничений, ситуационного и системного анализа. По результатам исследования выработаны научно-исследовательские методы практического решения организационно-управленческих и технико-экономических задач, возникающих в процессе перспективного планирования, прогнозирования, экологически безопасного размещения и устойчивого функционирования инфраструктурных объектов.
Scientifically-methodical approaches to the infrastructure feasibility report on processing of secondary resources in building and a municipal services
Tshovrebov E.S., the independent researcher, Moscow, Russia; Niyazgulov U.D., Russian university of transport (MIIT), Moscow, Russiа
Keywords: ecological safety, preservation of the environment, savings of resources, a building and municipal complex, secondary resources, organizational-technical system, an infrastructure.
As research theme the actual environmental problem of modern Russia - the reference with dangerous production wastes and consumption has served. The special attention is given the reference of a waste of a building and municipal complex as major providing system of municipal unions and regions. Interaction of system of municipal economy and the reference with a waste with a view of search of scientifically-practical ways of minimisation of formation and placing of a waste in an environment, maximisation of use of their resource potential on the basis of formation of organizational-technical system of the reference of secondary resources is investigated. In work the emphasis is placed on working out of scientifically-methodical approaches to placing and infrastructure optimisation on separate gathering, processing, use of secondary resources as base technological making organizational-technical system of involving of a resource component of a waste in economic circulation. For the decision of problems of optimum placing of an industrial-technological infrastructure the complex of research methods including application of theories of restrictions, the situational and system analysis is offered. By results of research of the present work the complex of contradictions and restrictions is revealed at formation of organizational-technical system and its technological infrastructure, nachno-research methods of the practical decision of the organizational-administrative and technical and economic problems arising in the course of their forward planning, forecasting, ecologically safe placing and steady functioning are developed.
Актуальность проблемы обращения с отходами обусловлена всевозрастающими масштабами загрязнения и захламления опасными для окружающей среды, токсичными для здоровья людей отходами производства и потребления природных территорий и населенных пунктов [1,2].
Особенно остро эта проблема затрагивает строительный и коммунальный комплекс как жизнеобеспечивающую структуру городского хозяйства регионов, обеспечивающую их устойчивое, сбалансированное социально-экономическое и экологически безопасное развитие [3,4].
Соответствующие вызовы затрагивают всё мировое сообщество. В целях обеспечения устойчивого социально-экономического, экологического и промышленного развития, природноресурсные стратегии, концепции и программы в США,
Китае, странах Европейского Союза в сфере управления, регулирования обращения с отходами направлены на оптимальное решение этих проблем на всех стадиях инвестиционного процесса [5,6]. Направления и методы исследований в этих странах направлены на реализацию общепринятых в мировом сообществе ресурсосберегающих экологических принципов: «RRR» (предотвращение образования отходов, повторное использование, переработка во вторичные ресурсы), <^его waste» (ноль отходов), «Circular economy» (экономика замкнутого цикла), [7-9]. На предпроектной и проектной стадиях планирования инвестиций формируются требования экологической безопасности, энерго- и ресурсосбережения, повторного использования отходов, применения безопасных материалов с использованием вторичного сырья, экологические и санитарные ограничения, реализуемые в документации на размещение, проектирование, строительство, реконструкцию и ликвидацию различных объектов [10,11].
В ходе исследования сложившихся противоречий и проблем, препятствующих эффективному вовлечению ресурсной составляющей твердых коммунальных и строительных отходов в хозяйственный оборот, выявлена несбалансированность интересов хозяйствующих субъектов различных отраслей и секторов экономики, отсутствие межотраслевого, межсубъектного взаимодействия в данной сфере. Этому способствует диспаритет цен на традиционные природные и вторичные ресурсы (далее -ВР), отсутствие государственного регулирования и экономического стимулирования важнейшей для всего общества ресурсосберегающей природоохранной деятельности [12,13]. Отсутствие единой правовой в плане «правил игры», экономически выгодной и оптимальной для всех субъектов эколого-экономических правоотношений организационно-технической и регулятивно-управленческой системы обращения с вторичными ресурсами как с востребованным товарным продуктом сводит на нет размещение любого количества и мощности отходоперерабатывающей инфраструктуры, равно как и успешную реализацию «мусорной» реформы в целом в стране.
Сравнительный анализ, обобщение, систематизация передового мирового опыта решения проблемы обращения с отходами, достигнутых научно-практических результатов, опубликованных в национальных и зарубежных научных изданиях, позволили сформулировать вывод о необходимости выделения организационно-технического и технологического ядра совершенствования и оптимизации предметной области обращения с отходами и вторичными ресурсами (ВР), что, в свою очередь, предполагает интеграцию концептуального подхода и методологии формирования экологически безопасной организационно-технической системы с разработкой оптимальных научно-практических решений по созданию и перспективному развитию технологической базы - инфраструктуры в сфере деятельности по сбору, обработке, комплексному использованию ВР.
Материалами для проведения исследования послужили: законодательная база, нормативные правовые акты, стандарты, методические рекомендации, техническая документация в области обращения с отходами, обеспечения экологической безопасности, опубликованные данные и работы отечественных и зарубежных исследователей по данной тематике.
В ходе оценки потенциальной возможности формирования экологически безопасной системы обращения с ВР и соответствующей технологической инфраструктуры в рассматриваемых сферах экономической деятельности произведена декомпозиция, дифференциация системы обращения с отходами с группировкой
на подсистемы по этапам и конечным продуктам обращения, нормативным требованиям на каждом этапе (правовая), процессам, циклам (техническая), объектам подсистем (структурная), межотраслевому, межведомственному взаимодействию (функциональная). Выделены основные элементы системы строительства и коммунального хозяйства как источника образования отходов, представляющие собой взаимосвязанные функциональные подсистемы: управленческая; инфраструктурная; организационно-техническая; нормативно-правовая; экономическая; технологическая; информационная.
В процессе исследования принято во внимание, что каждая из выделенных структурных подсистем системы обращения с отходами и ВР взаимосвязана, взаимозависима, обеспечивает определённую группу потребностей единой городской системы: строительства, реконструкции, эксплуатации, капитального и текущего ремонта, сноса зданий, строений, сооружений, электро-, тепло-, водоснабжения, канализования, благоустройства, производства и реализации продукции, работ (рисунок 1).
Разработанная в рамках методики применительно к строительному и коммунальному комплексу городского хозяйства с использованием функциональных зависимостей, этапов, технологических процессов обращения ВР принципиальная организационно-техническая схема системы сбора и обработки вторичных ресурсов с использованием инфраструктуры раздельного сбора, обработки, использования ВР показана на рисунке 2.
Рис.1. Взаимодействие и взаимовлияние систем городского хозяйства и обращения
с отходами
Рис.2. . Организационно-техническая схема системы сбора обработки ВР, получаемых из твердых коммунальных и строительных отходов
Выбранная методология исследования организационно-технической системы обращения ВР и её производственно-технологической инфраструктуры включает в себя поиск и обоснование методов, способов, путей эффективной и оптимальной реализации системы с учетом всевозможных факторов, условий, требований, рисков. В процессе формирования предлагаемой системы доминантным фактором оценки экологической допустимости, экономической целесообразности и технической возможности её построения и функционирования становится определение ограничений, регламентированных законодательной базой в сфере охраны окружающей среды, здоровья граждан, обращения с отходами, норм, правил и требований радиационной, противопожарной, технической, экологической безопасности, перевозки грузов, градостроительства, а также диктуемых технико-экономическими условиями, территориальными, природно-климатическими особенностями, производственными факторами, социальными, финансово-экономическими, экологическими рисками.
В работе показано, что приемлемым научно-исследовательским методом для решения поставленной задачи служит применение положений теории ограничений Э.Голдратта [14],в основе которой лежит нахождение и управление ключевым ограничением системы, предопределяющим эффективность функционирования всей системы в целом. В пользу означенного довода приведены следующие аргументы:
- организационно-техническая система обращения с ВР представляет собой совокупность управленческих, нормативно-правовых, технико-экономических, технологических решений на всех стадиях инвестиционного процесса, выпуска, продвижения продукции и выполнения работ с использованием ВР, поэтому выбор ключевого ограничения или их группы позволяет сконцентрироваться на конечной цели функционирования системы;
- теория ограничений методологически включает в себя комплекс логических инструментов, позволяющих найти ограничение, выявить стоящее за ним производственно-техническое, правовое, социально-экономическое противоречие, сформировать
организационно-управленческое решение и внедрить его с учетом интересов всех заинтересованных сторон, поэтому практическое применение теории для выполнения комплекса поставленных исследовательских задач позволяет вырабатывать решения по обеспечению и повышению уровня межотраслевого и межсубъектного взаимодействие на всех этапах обращения с отходами и вторичными ресурсами;
- в качестве научно-методологического подхода, объединяющего в себе логические и практические методы решения задач экономического развития производства, теория ограничений вполне применима в процессе управления производственно-хозяйственной системой обращения с отходами и ВР как ресурсоэффективного направления экономической деятельности по использованию вторичного сырья для производства продукции, работ.
Важной особенностью построения методологии с применением означенной теории является то, что делая усилия над управлением малым количеством составляющих системы, достигается эффект, существенно превышающий результат одновременного воздействия на все или большинство проблемных сфер системы. Таким образом, решая задачу обеспечения экологической безопасности строительства и городского хозяйства в виде предотвращения и сокращения негативного воздействия отходов на окружающую среду путем минимизации их образования и размещения в природной среде, структурного и функционального перевода опасных отходов в товарную категорию вторичных ресурсов, одновременно решаются и другие важнейшие задачи: рациональное использование природных ресурсов и замена их изъятия за счет применения ВР, ресурсосбережение, сокращение потерь материалов и сырья, увеличение объемов выпуска строительной и иной продукции, развитие малого и среднего бизнеса в данной сфере, рост занятости и рабочих мест. Достижение этих целей способствует обеспечению устойчивого развития как муниципальных образований, регионов, так и отдельных отраслей экономики: промышленности, строительства, энергетики, ЖКХ.
Реализуя пошагово методологию теории ограничений, на первом этапе исследования осуществлен поиск и выбор возможных видов ограничений по анализируемым параметрам (экологические, организационно-технические, социально-экономические, правовые, технологические, ресурсные, управленческие), с последующей группировкой и классификацией на стадиях построения организационно-технической системы обращения с ВР, формировании её технологической инфраструктуры.
Для стабилизации всей системы первоначально выбрано ключевое стратегическое ограничение - недопустимость, коренным образом влияющее на весь механизм её функционирования, не разрешая переходить к другим ограничивающим элементам системы.
На втором этапе исследования в рамках методологии теории ограничений осуществляется принятие решений о способах возможного использования ограничений системы для обеспечения возможности функционирования системы, повышения оптимальности и эффективности её работы. Для этих целей последовательно реализуется набор методических инструментов теории ограничений, заключающийся в проверке логичности причинно-следственных связей между функциональными составляющими, этапами механизма формирования системы и различными группами ограничений с использованием алгоритма построения причинно-следственных диаграмм, а также метода критической цепи для управления изменениями [14]. Следуя методологии применяемой теории, результирующим звеном второго этапа исследования стало последовательное построение аналитических схем следующих типов:
- диаграмма текущего состояния ограничений для выявления причинно-следственных связей между нежелательными для системы ситуациями и корневой причины большинства этих нежелательных ситуаций;
- диаграмма разрешения проблемы (оптимизации) в целях устранения вызванных ограничениями противоречий системы, являющихся причиной нежелательной экологических, социально-экономических, организационно-технических ситуаций, способствующих невозможности последовательного построения организационно-технической системы обращения ВР и ее обеспечивающей производственной базы-технологической инфраструктуры.
В целях оптимизации процесса исследования осуществление синтеза элементов системы с последующей композицией и интеграцией реализовано с применением теории ситуационного управления. Использование результатов научных исследований основоположников теории ситуационного управления Ю.И. Клыкова и Д.А. Поспелова, взаимоувязывающих термин «ситуация» с понятиями «процесс», «состояние», «событие» и дающих характеристику понятия «текущая ситуация» как совокупности всех сведений о структуре объекта и его функционировании в данный момент времени [15], представляет возможность вычленить конкретную ситуацию как элемент рассмотрения состояния организационно-технической системы применительно к задачам исследования в период выявления, устранения ограничений. В соответствии с логико-трансформационным принципом ситуационного управления, применительно к проведению системного анализа рассматриваемой предметной области в рамках теории ограничения, оценка полной ситуации определена в виде логической зависимости:
•• $ - $ С1)
^
где - полная ситуация, оцениваемая по п этапам (составляющим, типам);
- текущая ситуация (текущее состояние системы) с учетом сложившихся противоречий и ограничений;
8 - новая ситуация (достигаемое состояние системы), сложившаяся по результатам устранения, ослабления ограничений или их подчинения для разрешения проблемы и противоречий, вызванных ограничениями;
Жк - метод (способ) воздействия на объект управления системы в целях ситуационного разрешения проблемы (оптимизации), обеспечения достижения прогнозируемого оптимального состояния системы путём устранения, ослабления или использования сложившиеся в ней противоречий и ограничений в рамках временного периода перехода.
В соответствии с теорией ситуационного управления, логический смысл указанного соотношения заключается в следующем: если на этапе (объекте) управления организационно-технической системой сложилась ситуация 8^ и при этом состояние системы, а также технологическая схема управления, определяемые 8 допускают использование корректирующего воздействия Жк , то оно применяется, и текущая ситуация 8^ трансформируется в новую ситуацию 8, позволяющую реализовать производственно-техническое решение, подчиняя все его элементы ограничениям системы, либо ослабляя, используя имеющиеся ограничения. Обоснованно сформиро-
ванный перечень противоречий и ограничений, методов воздействия, оптимальных технологий управления представляет возможности оказывать влияние на процессы, протекающие в организационно-технической системе в целях преодоления ограничений и достижения её эффективного функционирования.
Комбинируя методы теории ограничений и ситуационного управления, разработаны диаграммы текущего состояния ограничений и ситуационного разрешения проблемы (оптимизации) - в целях устранения вызванных ограничениями противоречий. С учетом значительного количества анализируемых факторов, для обеспечения информативности и наглядности материала, диаграммы приводятся в табличной форме (табл. 1).
Таблица 1
Диаграммы текущего состояния ограничений и разрешения проблемы (оптимизации) в целях устранения вызванных ограничениями противоречий в области развития инфраструктуры (в табличной форме)
Текущее ограниченное состояние системы (текущая ситуация): группы ограничительных факторов Ситуационные методы и пути разрешения проблемы (оптимизации) в целях использования ограничений, устранения вызванных ограничениями противоречий
1. Недопустимость: А. По инженерно-геологическим и гидрогеологическим (защищенность водоносных горизонтов) условиям, факторам, требованиям
1. На участках с геологическим строением (убывание по степени жесткости ограничений): - четвертичные и подстилающие их дочетвертичные отложения представлены хорошо проницаемыми, водоносными комплексами пород; геологическая среда не имеет естественной защиты от загрязнения, поступающего с поверхности Земли; - в геологическом разрезе выделяются хорошо проницаемые водоносные, слабово-доносные и неравномерно обводненные комплексы четвертичных и дочетвертичных пород, локальные участки распространения слабопроницаемых пород, не выдержанных по мощности и глубине залегания; геологическая среда практически не защищена или слабо защищена от загрязнения. 2. На участках со специфическим геологи-ческим строением, их охранных зонах: - заболоченные, подтопляемые территории; - районы опустынивания, вечной мерзлоты; - участки неустойчивых грунтов, интенсивного развития опасных экзо- и эндогенных геологических процессов; - выклинивания водоносных горизонтов; - местах залегания полезных ископаемых, минеральных вод и ведения горных работ в случаях, если возникает угроза загрязнения, порчи мест залегания и безопасности ведения горных работ. 3. На земельных участках с уровнем залегания подземных вод на глубине менее 20-ти метров с коэффициентом фильтрации подстилающих пород более 1Е(-6) см/с. 1. Выбор участков с геологическим строением, позволяющим размещать объекты (убывание по степени благоприятности): - в разрезе выделяются две водоупорные толщи пород: четвертичные моренные суглинки, залегающие с поверхности и юрские глины, разделяющие четвертичный и мезозойский водоносные комплексы; геологическая среда защищена от загрязнения, поступающего с поверхности; - с уровня поверхности залегают водоупорные четвертичные моренные суглинки, которые подстилаются слабоводо-носными и неравномерно обводненными четвертичными и дочетвертичны-ми отложениями; защищенность геологической среды от загрязнения с поверхности Земли определяется мощностью слоя морены. 2. Выбор земельных участков вне заболоченных и подтопляемых территорий, опустынивания и вечной мерзлоты, неустойчивых грунтов, потенциальной опасности экзо- и эндогенных геологических процессов, мест залегания минеральных вод и полезных ископаемых, выклинивания водоносных горизонтов, ведения горных работ и их охранных зон. 3. Размещение объектов на земельных участках с нормативным уровнем залегания подземных вод на глубине более 20-ти метров и с коэффициентом фильтрации подстилающих пород не более 1Е(-6) см/с
Продолжение Таблицы 1
Б. По санитарно-эпидемиологическим требованиям, правилам и нормам к размещению
На территориях: - I, II и III поясов зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения; - зон санитарной охраны курортов, лечебно-оздоровительных местностей и учреждений; - водосборных площадей подземных водных объектов, используемых в целях питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения. На территориях санитарно-защитных зон: жилой застройки; водопроводных, канализационных, водоочистных сооружений; границ леса и лесопосадок; земель сельскохозяйственного назначения. Размещение объектов вне охранных зон. Проектирование объектов ниже относительно мест водозаборов хозяйственно-питьевого водоснабжения. Размещение с подветренной стороны по отношению к населенным пунктам и рекреационным зонам.
В. По санитарно-гигиеническим требованиям к процессам обработки, утилизации, обезвреживания, обращающемуся сырью и продукции из него
Невозможность применения отходов 1-3 класса токсичности для здоровья человека и опасности для окружающей среды, либо биологически или радиационно-опасных в качестве экологически и гигиенически безопасного вторичного сырья для последующего изготовления продукции, производства работ. Несоблюдение установленных санитарно-гигиенических требований, правил, норм на этапах обращения сырья, материалов, отходов, ВР. 1. Раздельный сбор и предварительная ручная обработка (разделка, очистка, сортировка) ВР в источниках образования (на производстве и в процессе потребления) с раздельным временным накоплением ВР по следующим группам и далее по видам в соответствии с условиями накопления: 2. Предотвращение загрязнения ВР, а также ухудшения их характеристик, позволяющих использовать повторно (повышенная влажность, структурное разложение и пр.) в процессах раздельного сбора и временного накопления в источниках образования, перевозки на обработку и сортировку. 3. Строгое соблюдение установленных норм, правил и требовании на всех этапах обращения с материалами, сырьем, отходами.
Г. По нормативам качества окружающей среды
1. Несоблюдение ПДК содержания загрязняющих веществ: в водных объектах, атмосферном воздухе, почве. 2. Несоблюдение предельно допустимых уровней (ПДУ): физического воздействия: вибрации, электромагнитного и инфракрасного излучения, шума. 3. Отсутствие или несоблюдение установленных нормативов предельно допустимых выбросов, сбросов, нормативов образования и лимитов размещения отходов. 4. Наличие в выбросах и сбросах в природную среду ядовитых, канцерогенных, биологически опасных соединений, не установленных в нормативах (например, диоксиноподобных токсикантов при термическом обезвреживании отходов) 1. Всесторонняя объективная, обоснованная оценка планируемого воздействия на окружающую среду на предпроектной стадии инвестиционного процесса. 2. Оптимизация экологических, санитарно-гигиенических организационно-технических решений в целях обеспечения экологической и санитарной безопасности объекта в процессе его проектирования. 3. Установление нормативов негативного воздействия хозяйственной деятельности на компоненты окружающей среды и их строгое неукоснительное соблюдение. 4. Организация эффективной системы произ-вод-ственного экологического и санитарного контроля, а также мониторинга состояния окружающей среды и здоровья работающих.
Продолжение Таблицы 1
Д. По экологическим требованиям размещения
На территориях: особо охраняемых природных территорий: заповедников, заказников, памятников природы, национальных и природных парков; прибрежных защитных полос; водоохранных зон водных объектов; земель лесного фонда. Размещение объектов вне территорий расположения природных и природно-антропогенных объектов окружающей среды и их охранных зон.
Е. По градостроительным и техническим требованиям
1. На территориях охранных зон продуктопроводов, объектов городского хозяйства, дорожно-транспортной, промышленной, социальной инфраструктуры 2. Несоблюдение требований по размещению и эксплуатации производственных объектов, цехов, участков в соответствии с правилами и нормами промышленной и противо-пожарной безопасности, технической эксплуатации, техники безопасности. Размещение и эксплуатация объектов в соответствии с градостроительными и техническими требованиями.
2. Экономическая нецелесообразность (неэффективность)
1. Более высокая себестоимость вторичного сырья по сравнению с традиционным, что вызывает отсутствие или недостаточность его спроса на товарном рынке. 1. Раздельный сбор и предварительная ручная обработка (разделка, очистка, сортировка) ВР в источниках образования (на производстве и в процессе потребления) в целях снижения уровня загрязненности, повышения качества, безопасности ВР и, соответственно, минимизации затрат на технологическую механизированную обработку на сортировочных объектах; система пунктов сбора ВР от предприятий и населения, в т.ч. передвижные пункты 2. Оптимизация транспортных издержек путем комбинирования различных типов перевозок отходов, ВР, вторичного сырья и продукции с его использованием. 3. Планирование создания производств по обработке и использованию ВР на промпло-щадках и в промзонах расположения ресурсогенерирующих предприятий в целях снижения существенной статьи затрат на тепло-, водо-, и электроснабжение. 4. Формирование оптимальных организационно-технических схем и потоков реализации вторичного сырья в пределах муниципального образования, региона, в рамках действующей системы предприятий городского хозяйства и строительства
Продолжение Таблицы 1
2. Отсутствие или недостаточный уровень рентабельности строительства новой промышленной перерабатывающей инфраструктуры. 1.Расширение, внедрение перерабатывающих производств, участков на действующих предприятиях, использующих раздельно собранные ВР в качестве вторичного сырья для производства продукции, работ, энергии. 2. Организация оптимальной эффективной отраслевой системы обращения вторичных ресурсов (строительного, коммунального комплекса и городского хозяйства) между источниками образования ВР и потребите-лями вторсырья для основной деятельности: производства продукции, работ, энергии. 3. Планирование размещения предприятий по обработке ВР в зонах расположения промышленных предприятий железнодорож-ного транспорта, грузовых станций, сети подъездных путей железных дорог с учетом организации эффективной логистики много-тоннажных транспортных потоков ВР и вторсырья внутри и за пределами региона. 4. Размещение инфраструктуры в зонах функционирования предприятий промышленности строительных материалов в городах с перспективным развитием промышленного и гражданского строительства и, соответственно, сноса ветхого и аварийного фонда. 5. Развитие предприятий малого и среднего бизнеса по раздельному сбору, обработке, использованию ВР с льготными условиями деятельности по налогам и сборам. 6. Государственная и муниципальная поддержка, экономическое стимулирование создания таких производств с обеспечением продвижения продукции и работ на товарный рынок и спроса на них. Организация товарных рынков ВР.
3. Техническая невозможность
Недостаточность (по производительности и количеству объектов инфраструктуры) в условиях неравномерного поступления твердых коммунальных и строительных отходов, не обеспечивающая бесперебойность, эффективность, оптимальность, устойчивость системы обращения с ВР 1. Расширение, модернизация, внедрение перерабатывающих производств, участков на действующих предприятиях, использующих раздельно собранные ВР в качестве вторичного сырья для производства продукции, работ, энергии. 2. Разработка оптимальных схем развития и размещения инфраструктуры с учетом всех условий, требований, ограничений в рамках гармонизации межотраслевого, межсубъект-ного взаимодействия с объектами городского хозяйства, дорожно-транспортной, социаль-ной, промышленной инфраструктуры, строительного и коммунального комплекса; оптимизации, производственно-технических, экономических показателей, материально-сырьевых балансов, цепей, потоков. 3. Оптимизация организационно-технических схем обращения отходов, ВР и вторичного сырья между источниками образования и потребителями продукции. 4. Оптимизация в организационно-технических схемах материально-сырьевых и производственных показателей.
Окончание Таблицы 1
Технологические ограничения: низкий уровень технико-эксплуатационных показателей объекта, промышленной, санитарно-гигиенической и экологической безопасности
1. Модернизация или замена морально и технически устаревшего оборудования, техники, установок с низким КПД.
2. Механизация и автоматизация производственных процессов.
3. Внедрение экологически безопасных наилучших доступных технологий обработки ВР и получения вторичного сырья.
4. Разработка организационно-технических решений, мероприятий, внедрение высокотехнологичного оборудования, техники, обеспечивающих, оптимальные производственно-технические показатели, а также состояние защищенности работающих и окружающей среды от воздействия вредных производственных факторов.
5. Формирование пакета документов по стандартизации в сфере экологически безопасного обращения с ВР в производственно-хозяйственных процессах.
Транспортная недоступность и технико-экономическая невозможность организации перевозок, сдерживающие сбалансированное развитие производительных сил, включая инфраструктуру обращения отходов и ВР:
- значительная территориальная разбросанность, удаленность друг от друга источников образования твердых коммунальных и строительных отходов, сезонная и технологическая неритмичность и неравномерность образования и накопления;
- существенная неравномерность развития, диспропорциональность по концентрации, пропускной и провозной способности, скоростным параметрам и перегруженности дорожно-транспортной инфраструктуры, -низкий уровень технико-эксплуатационных характеристик, безопасности, технического состояния, качества дорожного покрытия;
- отсутствие высокотехнологичных перегру-зочных комплексов с автомобильного транспорта на железнодорожный или водный и наоборот для безопасного перемещения опасных отходов, высокая стоимость погрузочно-разгрузочных операций;
- отсутствие железнодорожного и внутреннего водного сообщения на территории ряда регионов при условии сезонной невозможности использования автомобильного транспорта в силу погодно-климатических условий, технических параметров автодорог и искусственных сооружений,состояния дорожного покрытия;
- экономически целесообразное плечо транспортирования отходов или ВР автомобильным транспортом, с учетом всех ограничений и уровня тарифов на перевозки, не превышает 40-50 км, а железнодорожным - составляет от 200 км и более.
В ходе планирования и прогнозирования размещения инфраструктурных объектов на предпро-ектной и проектной стадиях инвестиционного процесса всесторонний учет сложившихся факторов и условий в целях подчинения элементов системы существующим ограничениям:
- наличие соответствующей транспортной сети и сроки ее возможной эксплуатации по климатическим условиям;
- обеспеченность региона топливом, уровень и колебания цен на него;
- состояние, характеристики (протяженность, разветвленность, пропускная и провозная способность, технико-эксплуатационные характеристики, безопасность) и перспективы развития дорожной сети;
- расстояния между объектами образования, сбора, накопления, обработки отходов, предприятиями, использующими ВР для производства продукции, работ, энергии;
- обеспеченность для планируемого объема перевозок достаточным парком специально оборудованного подвижного состава для технически, экологически и гигиенически безопасного транспортирования ВР;
- наличие специально оборудованных объектов, участков, устройств на объектах транспорта для осуществления погрузочно-разгрузочных операций, подготовки, обработки, очистки, промывки, ремонта, техобслуживания транспортных средств;
- результаты оценки сравнительной экономической эффективности перевозки опасных отходов и ВР различными видами транспорта, включая смешаннную систему;
- возможность использования ВР на производственных объектах с нулевыми или минимальными транспортными расходами.
Третий этап исследования реализует подчинение «неограниченных (выпадающих, несовместимых)» элементов системы единым прогнозным стратегическим направлениям, управленческим, правовым и технико-экономическим решениям, заложенным в формируемой организационно-технической системе в рамках использования выявленных ограничений, устранения вызванных ограничениями противоречий. Решение задачи планирования управления ограничениями материализовано построением диаграммы (дерева) будущей реальности (с учетом планируемого выбора способов устранения выявленных с помощью диаграммы текущего состояния корневых ситуационных проблем), обосновывающей и иллюстрирующей прогнозное оптимальное (экологически безопасное, технически возможное, экономически целесообразное) состояние системы. Применяемый алгоритм обеспечивает выявление и устранение возможных негативных последствий в процессе устранения проблемных зон системы.
Последний этап имеет целью ослабление, преодоление ограничений системы за счет ликвидации или оптимизации проблемных участков и звеньев цепи подсистем, вызванных этими ограничениями. На данном этапе полученные результаты проведения системного анализа мер, способов оптимизации и прогноза достигаемого состояния системы графически реализуются построением , иллюстрирующей конкретные тактические действия, меры, пути преодоления потенциальных препятствий, внедрения планируемых изменений и преобразования системы с разработкой плана её оптимизации: организационно-технических, нормативно-правовых, экономических, технологических, управленческих мероприятий, методических рекомендаций по повышению эффективности функционирования системы. В целях повышения информативности результатов исследования осуществлено построение взаимосвязанных между собой диаграмм дерева будущей реальности и перехода по каждой полной ситуации, характеризующей ограничение или их группу (рис.3,4). Принято во внимание, что, в соответствии с методикой проведения исследования в рамках теории ограничений, результирующие события дерева будущей реальности (прогнозируемого достигаемого состояния системы) становятся тактической задачей, подлежащей разрешению в диаграмме перехода.
Завершающим действием последнего этапа является переоценка («перезагрузка») системы с учетом её актуализации, оптимизации. В процессе «перезагрузки» системы и возвращения к первому этапу исследования осуществляется анализ достаточности мер по оптимизации системы, полноты разрешения противоречий, вызванных ограничениями, позволяющих обеспечить прогнозируемое достигаемое состояние системы, её эффективное безопасное функционирование и устойчивое развитие.
В целях оптимизации системы обращения с ВР выработаны предложения по модернизации и техническому перевооружению уже действующих предприятий городского хозяйства, потенциально являющихся переработчиками отходов. Означенный подход с учетом проработки экономической целесообразности бизнес-проектов на ранних стадиях проектирования позволит ликвидировать основные ограничения по мощности, рынку спроса и предложения в связи с внедрением раздельного сбора и обработки ВР в источниках образования, оптимизацией размещения объектов промышленной обработки ВР, модернизации перерабатывающих производств на действующих предприятиях, использующих вторичное сырье, организации прямых поставок товаропроизводителям, выявления потребителей в регионах на базе соз-
Дерево текущей реальности
Нежелательны« явления
Промежуток ные
результатъ» +
Истинные причины, ключевая проблема
Диаграмма разрешения конфликтов
Задача
т
необходимые условия * о^хп
Методы <
стечения
Дерево будущей реальности
Желаемые результаты
П^и
результаты
Дерево текущей реальности
ЭКОч'ЮГНЧеСКПП и ¡юл, угрй1Ы 1К"О.ТОГ11<1ССКО)1
опасности
'Зкон»»ическис IIтерн ОТ МФИСПОЛЬШВЙНМЙ й111|)11ЧИОГО сырья, II II. я-
шн природных ресурсов +
Обрпикнно с (пходамн как с не!очник,«ми нс-
ГАТИВНОГй ВО (ДСЙС1|М!н на окружающую среду
Диаграмма разрешения конфликтов
Ресурсосбережение, мяксн
м it.it. кос не по л и шва н не II Г1 +
Вэяямювыгодная, эффективная для всех участников система обращения с вторичными ресурсами
1 осударствснная поддержка» экономимсское сти-мулнровАннс. ЭД КОЛОЛА-тслмюс обеспечение
ТЕКУЩАЯ СИТУАЦИЯ
НОВАЯ СИТУАЦИЯ (ДОСТИГАЕМОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ)
СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЦЕЛЯХ СIГГУАНИОННОГО РАЗРЕ IIIЕННЯ ПРОБЛЕМЫ (ОПТИМИЗАЦИИ)
Дерево будущей реальности
О&рлшеннс с отходами как с востребованными на товарном рынке
вторичными ресурсами ^
Сколот нчсскан беюнас-ность населенных нунк-[<|Н,10ри;|С1С01» чшнМчнл
Нниои-ашкпшан оргажс-1А1411011Н0-текм(1ческАЯ система обращения с ВР
План преобразований
Задача
промежуточные результаты
Конкретное действие
Дерево перехода
Задача
Препятствия +
Обеспечение
План преобразований
Концепции (стратС1 ни) обращении с ВР;
- механнтм рсалитапни;
- целевые показатели;
- план мероприятий по поэтапной реал и та пик;
- прогнот и сценарные услопин раэмешенин,развития инфраструктуры -Система документов по стаидярмиацин, нндентк-фнкаинк* кол.»фикаини, _штдфшцщдш рр
Дерево перехода
<"отданнс и перспективное ратин I ие ннфраст ру к-туры но раздельному сбо> ру, т ¡ран с и орт и ров ке, обра
оотке, использованию ВР +
О] рйничемНн,риски
"Экологическая (санигар-ко-гнгменичесь а«> д он у ■ стимость, экономическая целесообразность, техническая возможность
Рис. 3 Схема формирования диаграмм разрешения противоречий в рамках
теории ограничения
Дерево перехода
(Желаемое
событие в будущем)
Дерево будущей реальности
Минимизация рцзшещенни оI шдпи в природной фда
(Прорыв)
Сомлниг и псрспек-
ШВВОС [111111111111-
инфраструктуры
\
Реконструкции, модер-
НИ1Ш1НН, И'ХНН'И'СКОС
порепоор^сннс ДСЙС1 ну юшнх предприятий J
Формирование- сети 1КН1МХ объ^кю» оорл-бпТК'Н, НСВШ.Н.'ШЕШННН
рторичиьц ресурсов
]К>РС|№| :ш I рО]1[>1 СННЬЕХ
О^ЬСкТОП (отхолоик » кашгорию "вторичные ресурсы"
Лктувдн шшн нприптициА-мриппппН бЛ1Ы
]
[Л 1акси^1яльн«с и »влечение н ислользовянно вторичных ресурсов в качестве вторичного сырья
\
Формирование оргйинм-1Ш он но - гол! I и ч ее кой системы обрлшення вторичных ресурсов
Рп гв нгнее и нфряструк1уры
по раздельному сбору, обработке, ИСВОЛЬАОИПНИЕО вторичных ресурсов
Рис. 4 Диаграмма взаимосвязи деревьев будущей реальности н перехода при решетш задачи обеспечения экологической безопасности в части предотвращения негативного воздействия опасных отходов
дания сет товарных рынков ВР.
Результатом оптимизации системы становится удешевление стоимости вторсырья за счет снижения затрат на перевозку и обработку ВР, отсутствие необходимости строительства многочисленных мусороперегрузочных станций, полигонов захоронения отходов, за счет планирования сети эффективных многофункциональных сортировочных комплексов, развития малого и среднего бизнесаа в сфере раздельного сбора, обработки и использования ВР, при одновременном снятии ограничений по времени на транспортировку отходов и ВР на экономически не эффективные расстояния.
Сформированные в работе механизм оптимизации размещения перерабатывающей инфраструктуры, количественные, качественные показатели, могут быть использованы как в ходе экологического и технико-экономического обоснования на различных стадиях инвестиционного процесса (разработки разделов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) на предпроектной стадии, экологических разделов проектной документации на строительство, реконструкцию, ремонт объектов; при осуществлении инженерно-экологических изысканий), так и в ходе создания территориальных схем и региональных программ в области обращения с отходами, в качестве информационно-аналитической базы отраслевых и региональных стратегий, концепций использования вторичных ресурсов.
Библиография
1. Гаврилов Е.В., Исаков В.М., Цховребов Э.С. Проблемы обеспечения экологической безопасности на тер-
ритории муниципального образования // ЭКОСинформ. 2005. № 1. С. 17-21.
2. Величко Е.Г., Цховребов Э.С. Экологическая безопасность строительных материалов: основные исторические этапы // Вестник МГСУ. 2017. Т.12. Вып.1 (100). С. 26-35.
3. Лунев Г.Г., Прохоцкий Ю.М. Проблемы комплексного рециклинга вторичных строительных ресурсов // Научно - практический журнал «Компетентность». 2018. № 8. С. 23-33.
4. Калюжный Б.О. Экономика замкнутого цикла - новая парадигма // Научно-практический журнал ТБО. 2018. № 4. С. 8-10.
5. Bartoleto A.P. Waste prevention policy and behaviour. New approaches to reducing waste generation and its environmental impacts. Routledge studies in waste management and policy. L.; N.Y.: Routledge, 2015. P. 30.
6. Ehresman T. Environmental justice and conceptions of the green economy / T. Ehresman, C. Okereke. International
Environmental Agreements: Politics, Law & Economic, 2015. Vol. 15. Issue 1. Рр. 13-27.
7. Zaman A.U. A comprehensive review of the development of zero waste management: lessons learned and guidelines. Journal of Cleaner Production. 2015. Vol. 91. Рр. 12-25.
8. Elgizawy S.M., Nassar K. Slum Development Using Zero Waste Concepts: Construction Waste Case Study. Procedia Engineering. Vol.145. 2016. P. 1310.
9. Hart J., Adams K. and others. Barriers and drivers in a circular economy: the case of the built environment. Procedia CIRP. 2019. No 80. Pр. 619-624.
10. Goldstein B., Rasmussen F. LCA of Buildings and the Built Environment // Life Cycle Assessment. Theory and Practice. 2018. Chapter 28. Pр. 695-720.
11. Ludwig T. The key to engaging with the sdgs: utilizing rio principle 10 to successfully implement the u.n. sustainable development goals. Sustainable Development Law & Policy. Spring. 2016. Vol. 16. Issue 2. Рp. 26-48.
12. Баришевский Е.В., Величко Е.Г., Цховребов Э.С., Ниязгулов УД. Вопросы эколого-экономической оценки инвестиционных проектов по переработке отходов в строительную продукцию // Вестник МГСУ. 2017. Том 12. Вып. 3 (102). С. 260-272.
13. Бабанин И.В. Оценка эффективности раздельного сбора отходов // Научно-практический журнал ТБО. 2016. № 11. С. 40-43.
14. Эли Шрагенхайм. Теория ограничений в действии: Системный подход к повышению эффективности
компании. М.: Альпина Паблишер, 2014. 286 с. 15. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986. 288 с.
References
1. Gavrilov E.V., Isakov V.M., Tshovrebov E.S. Problemy obespecheniya ekologicheskoi bezopasnosti munitsipalynogo obrazovaniya [Problem of maintenance of ecological safety in municipal union territory]. ECOSinform [ECOSinform]. 2005. Ко 1. Рр. 17-21. (in Russ.).
2. Velichko E.G., Tshovrebov E.S. Ekologicheskaya bezopasnosty stroitelynyh materialov: osnovnye istoricheskie
etapy [Ecological safety of building materials: the basic historical stages]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU]. 2017. Vol. 12. No. 1 (100). Pp. 26-35. (in Russ.).
3. Lunev G.G., Prokhotskiy Yu.M. Problemy kompleksnogo retshiklinga vtorichnyh stroitelynyh resursov [Problems
of complex recycling of secondary construction resources]. Nauchno-prakticheskiy zhurnal «Kompetentnosty» [Scientifically-practical magazine «Kompetentnost»]. 2018. No.1. Pp.28 (in Russ.).
4. Kalyuzhny B.O. Ekonomika zamknutogo tsykla - novaya paradigma [Economy of the closed cycle - a new dilemma]. Nauchno-prakticheskiy zhurnal TBO [Scientifically-practical magazine TBO]. 2018. No. 4. Pp. 8-10. (in Russ.).
5. Bartoleto A.P. Waste prevention policy and behaviour. New approaches to reducing waste generation and its environmental impacts. Routledge studies in waste management and policy. L.; N.Y.: Routledge, 2015. P. 30.
6. Ehresman T. Environmental justice and conceptions of the green economy / T. Ehresman, C. Okereke. International
Environmental Agreements: Politics, Law & Economic, 2015. Vol. 15. Issue 1. Pр. 13-27.
7. Zaman A.U. A comprehensive review of the development of zero waste management: lessons learned and guidelines. Journal of Cleaner Production. 2015. Vol. 91. Pр. 12-25.
8. Elgizawy S.M., Nassar K. Slum Development Using Zero Waste Concepts: Construction Waste Case Study. Procedia Engineering. Vol.145. 2016. P. 1310.
9. Hart J., Adams K. and others. Barriers and drivers in a circular economy: the case of the built environment. Procedia CIRP. 2019. No 80. Pр. 619-624.
10. Goldstein B., Rasmussen F. LCA of Buildings and the Built Environment // Life Cycle Assessment. Theory and Practice. 2018. Chapter 28. Pр. 695-720.
11. Ludwig T. The key to engaging with the sdgs: utilizing rio principle 10 to successfully implement the u.n. sustainable development goals. Sustainable Development Law & Policy. Spring. 2016. Vol. 16. Issue 2. Pp. 26-48.
12. Barishevskij E.V., Velichko E.G., Tshovrebov E.S., Niyasgulov U.D. Voprosy ekologo-ekonomicheskoi otsenki investitsionnyh proektov po pererabotke othodov v stroitel'nuyu produktsiy [Qquestion of an ekologo-economic estimation of investment projects on processing of a waste in building production]. Vestnik MGSU. [Bulletin of MGSU]. 2017. Vol. 12. No. 3 (102). Pp. 260-272 (in Russ.).
13. Babanin I.V. Otsenka effektivnosti razdelynogo sbora othodov [Estimation of efficiency of separate gathering of a waste]. Nauchno-prakticheskiy zhurnal TBO [Scientific and practical journal TBO]. 2016. No 11. Рр. 40-43. (in Russ.).
14. Ales Shragenhaim. Teoriya ogranicheniy v deystvii: sistemnyi podhod k povyisheniyu effektivnosti kompanii [The Theory of restrictions in operation: the System approach to increase of efficiencyof the company]. Moscow. Alpina Publisher. 2014. 286 р. (in Russ.).
15. Pospelov D.A. Situatsionnoe upravlenie: teoriya i praktika [Situational management: the theory and practice]. Moscow. Science. 1986. 288 p. (in Russ.).
Авторы
Цховребов Эдуард Станиславович, кандидат экономических наук, доцент, независимый исследователь (ул. Образцова, д. 15, к. 7, г. Москва, Россия, 123435); e-mail: rebrovstanislav@ rambler.ru;
Ниязгулов Урал Давлетшиевич, кандидат технических наук, профессор, Российский университет транспорта (МИИТ), (ул. Образцова, д. 9, г. Москва, Россия, 127994); e-mail: transgeo@ yandex.ru.
