CC BY
13УДК 629.12.002.8
DOI: https://doi.org/10.37890/jwt.vi65.127
ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ УТИЛИЗАЦИИ
СУДНА
Ю.А. Кочнев
Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия И.Б. Кочнева
Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия
Аннотация. Решение об утилизации судна, как правило, принимается только исходя из экономических соображений - возможности реализации материалов и оборудования для повторного использования. При этом не оценивается фактический ущерб окружающей среде, как от факта самой утилизации (выбросы при разделке и складировании отходов, неподлежащих дальнейшему использованию и переработке), так и от хранения судна на некоторой территории, являющейся либо береговой линией, либо участком затона, и которая в большинстве случаев для этого не предназначена. В статье рассмотрен подход, позволяющий качественно оценить экологический эффект от разделки судна по сравнению с его хранением в условно неограниченном интервале времени. Получен однозначный вывод об эффективности такого вида обращения с судном как с отходом. Предложен метод определения некоторого условного времени на принятие решения о способе и месте утилизации, применимый к судну, находящемуся в негодном техническом состоянии.
Ключевые слова: утилизация судна, экологический ущерб
По завершении стадии эксплуатации судно переходит к следующему этапу жизненного цикла - утилизации. Практика по обращению с судами, выведенными из эксплуатации такова, что судно до момента непосредственной утилизации на предприятии путем его разделки длительное время может находиться в акватории на отстое.
После вывода из эксплуатации в акватории для отстоя необходимо проводить работы по поддержанию судна на плаву, а также поддерживать целостность окрасочного слоя для исключения ущерба окружающей среде. Но по различным причинам суда теряют свою плавучесть, переходят в затопленное, полузатопленное, обсушенное состояние и часто становятся «брошенными». Такие суда наносят ущерб окружающей среде, захламляют прибрежную зону, создают угрозу безопасности судоходства [1].
Ущерб от хранения судна как суммарный ущерб за каждый год хранения можно представить следующим образом [2-4]:
Введение
Математическая модель сопоставления ущербов
(1)
где Н о - базовая ставка платы, руб;
Б0 - начальный тоннаж судна, т;
- коэффициент, учитывающий изменение общих подходов к оценке ущерба
(изменение методик, наличие льгот для владельца, изменение уровня опасности отхода и т.п.);
е{ - коэффициент индексации, учитывающий инфляционную составляющую экономического развития;
£1 - доля снижения тоннажа за 1 лет;
к {,) - коэффициент экологической ситуации.
При утилизации ущерб окружающей среде будет возникать при образовании выбросов, сбросов и неутилизируемых отходов в процессе разделки судна на предприятии по утилизации. Для них характерны технологические схемы разделки с использованием ручной резки, с высоким выбросом вредных веществ, низким уровнем организации труда, привлечением малоквалифицированного персонала, что приводит к значительному загрязнению окружающей среды [5-9].
Ущерб от утилизации, по мнению авторов, в общем виде можно определить как:
г СО
Уут = М + У°ХР
ут хротх (2)
где М - фактический ущерб окружающей среде от технологических процессов утилизации, определяемый для предприятия по утилизации, исходя из применяемых на нём методов разделки судна, потоков загрязняющих веществ и т.д.:
М = г/В0 т (3)
где ]] - экономический (денежный) коэффициент пропорциональности;
т - доля веществ, образующих выбросы;
уХротх - ущерб от хранения неутилизируемых отходов с судна в условно неограниченный временной период, который можно представить как долю & подобного ущерба от всего судна.
Целесообразно оценить ущерб окружающей среде судном, находящимся как на хранении, так и на разделке на предприятии по утилизации. Более того, автор считает необходимым соотнести эти ущербы с целью осуществления экологически эффективной утилизации.
Предлагаем считать экологически эффективной утилизацию в том случае, когда величина ущерба при утилизации судна на предприятии не будет превышать аналогичную величину при его хранении в условно неограниченный период времени:
Ую > У (4)
У хр У ут1 У '
где У ^ - ущерб от хранения судна, как отхода без его утилизации в условно неограниченный временной период;
У ут - ущерб от утилизации.
Окончательно эффективность утилизации может быть представлена неравенством
К н 0 {1 + е )х? х к {,),
{1 + е, )х? х к{Г), (5)
т ,=1
которое будет выполняться в зависимости от значения функции в правой части, то есть в большей степени пределом суммы бесконечного ряда, отражающего внутренние и внешние параметры системы судно - окружающая среда - регулятор:
Х = lim2Q(1 + et)х? х k(t)
t=1 . (6)
Предположим, что внешние параметры рассматриваемой системы остаются либо постоянными, либо изменяются в пределах её чувствительности, тогда:
- коэффициент экологической значимости остается постоянным на протяжении всего рассматриваемого периода времени, а экологическое состояние региона не меняется
k (t) = const = kT, (7)
- подходы к оценке ущерба останутся неизменными
Qt = const = QT, (8)
- инфляция увеличивает коэффициент индексации выплат за ущерб окружающей среде на одинаковую величину ежегодно [10]:
et = const + et ) = E. (9)
В этом случае зависимость (5) можно представить в упрощённом виде:
т]< H0 i-^kTCT2Et X?
m t=1 (10)
или
jj< AXr, (11)
. „ (1 - a) . „
где A = H 0-kTQ t - параметр условно не зависящий от периода хране-
m
ния;
ж
^T =^2E - надбавка на период хранения.
t=1
Сумма будет иметь конечное значение, если получившийся ряд является сходящимся. Достаточный признак сходимости [11-12] - n-ный член ряда при n ^ж равен нулю. Т.е. в нашем случае a = Et ■ ? = . В соответствии с [11-12] получим:
lim at = lim E' = lim E' ■ lim ?
t ^ж t^-ж t^-ж t^-ж (12)
Так как инфляция будет присутствовать в любом случае, а доля снижения тоннажа будет лежать в диапазоне до 1 (E>1 и 0<£<1), то можно записать:
lim E' = +ж
, (13)
lim ? =+0, (14)
t^-ж
тогда lim at = ж ■ 0 = ж, а ряд XT является расходящимся. '^ж
Если рассматривать общий случай, когда коэффициенты экологической значимости региона, индексации, подходы к оценке ущерба не постоянны, то инфляция в любом случае будет присутствовать, т.е. (1+et) всегда будет больше 1. Следовательно, независимо от представления k(t), ряд (6) будет расходящимся и не иметь конечного значения. Таким образом, в бесконечной перспективе времени утилизация будет экологически целесообразна.
56
Однако на наш взгляд дополнительно можно выделить некоторое время 1' - соответствующее времени допустимого хранения. Для этого рассмотрим выбросы вредных веществ в окружающую среду на этапах хранения и утилизации.
<х>
бхр = Во ¿£г , (15)
г=о
бут = В0т . (16)
Суммарный выброс от обоих этапов в конечном времени хранения 1'' не должен превышать предельно допустимого выброса.
г"
б = Во + т < & , (17)
г=1
где б" - объём предельно допустимых выбросов всех вредных веществ в окружающую среду.
Рассмотрев конечное время хранения в условии (5) можно отказаться от суммы бесконечного ряда и перейти к ее частному (конечному) значению.
Решая систему двух неравенств
г"
]]< Н о ¿^У ^г (1 + е, )х£г х к {г) т
, (18)
>z
Е + m < Q
г=1
можно найти интересующее время допустимого хранения Г.
Система не будет иметь общего решения в двух случаях:
1) при применении технологий утилизации с высоким уровнем выбросов. Такой подход определенно не целесообразен, несмотря на полученный выше вывод об эффективности процесса утилизации. По сути это означает, что необходимо пересматривать применяемые технологии утилизации, дающие меньшие выбросы, а затем решать систему неравенств заново.
2) При хранении судна изначально в «сверх»-некачественном состоянии (при несоблюдении требований [13-15] к выводу судна из эксплуатации.
Во всех остальных случаях получаемое время 1' можно интерпретировать как некоторое время на принятие решения об утилизации: выбор завода, доработка очистных сооружений (при необходимости), подготовка полигона по утилизации судов.
Однако это возможно при раскрытии уравнений (18) на конкретное судно. В то же время, собственник отхода (судна) может их использовать для выбора более предпочтительного предприятия по утилизации или места хранения, т.е. для решения частной оптимизационной задачи.
Список литературы:
1. Технологические аспекты очистки внутренних водных путей от крупногабаритных отходов судоходства / Наумов В.С., Бурнистров Е.Г., Кочнева И.Б. // Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции «Современные научные исследования: актуальные проблемы и тенденции». - Омск: ОИВТ (филиал) ФГБОУ ВО «СГУВТ», 2019.- с. 165-168.
2. Формирование условия целесообразности утилизации судна/Кочнева И.Б.//Научные проблемы водного транспорта. - 2020 - №63, с. 62-67.
3. Об утверждении Методики исчисления размера вреда, причиненного водным объектам вследствие нарушения водного законодательства [Электронный ресурс] : Приказ Минприроды России от 13.04.2009 N 87. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
4. Resolution A.962(23) IMO Guidelines on Ship Recycling - Режим доступа: https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Ship-Recycling.aspx.
5. Regulation (EU) No 1257/2013 of the European Parliament and of the Council of 20 November 2013 on ship recycling and amending Regulation (EC) No 1013/2006 and Directive 2009/16/EC. -Режим доступа: http://www. safety4sea.com/images/media/pdf/EU_Ship-Recycling-Regulation.pdf.
6. Technical guidance note under Regulation (EU) No 1257/2013 on ship recycling. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52016XC0412%2801 %29 (дата обращения - 02.07.2019).
7. Basel Convention, Technical Guidelines for the Environmentally Sound Management of the Full and Partial Dismantling of Ships (hereafter referred to as 'BC TG'), Section 4.5, pp. 63-64 and Section 6.2, pp. 84-88.
8. ILO, Safety and health in shipbreaking, guidelines for Asian countries and Turkey, 2004 (hereafter referred to as 'ILO SHG'), Section 4.6, p. 32 and Section 16, pp. 128-133.
9. Resolution MEPC.210(63)-2012. Guidelines for Safe and Environmentally Sound Ship Recycling. -Режим доступа: http://www.imo.org/en/0urWork/Environment/ShipRecycling/Documents/210(63).pdf.
10. Газеев Н. Х. О методах корректировок ставок платежей за пользование природными ресурсами и загрязнение окружающей среды // Вестник казанского технологического университета. 2014. № 3. С. 248-251.
11. Schmidt, M. D. (2017). "Zeta series generating function transformations related to polylogarithm functions and the k-order harmonic numbers" (PDF). Online Journal of Analytic Combinatorics (12).
12. F. W. J. Olver, D. W. Lozier, R. F. Boisvert, and C. W. Clark, eds., NIST Handbook of Mathematical Functions, Cambridge University Press, 2010.
13. Технический регламент о безопасности объектов внутреннего водного транспорта [Электронный ресурс] : Постановление Правительства РФ от 12.08.2010 N 623. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
14. ФАУ «Российский Речной Регистр». Правила классификации и постройки судов. Москва, 2019 г.
15. ФАУ «Российский морской регистр судоходства». Правила классификации и постройки морских судов. Санкт-Петербург, 2019 г.
JUSTIFICATION FOR THE EXPEDIENCY OF SHIP RECYCLING Irina B. Kochneva
Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia Yuri A. Kochnev
Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
Abstract. The decision of a ship recycling is usually made only on the basis of economic considerations - the possibility of selling materials and equipment for reuse. But the actual damage to the environment is not estimated, as from a disposition (emissions from cutting and storage of waste which is not a subject to further use and processing) and the ship storage on the certain territory which is either a coastline or a section of backwater, and which in most cases is not designed for this. The article considers the approach allowing to estimate the environmental effect of cutting up a ship, in comparison with its storage in a conditionally unlimited time interval. An unambiguous conclusion was obtained about the effectiveness of this type of treatment of the ship as waste. The method for determining a certain conditional time for making a decision on the method and place of recycling, applicable to a ship that is in an unsuitable technical condition is proposed.
Keywords: ship recycling, environmental damage
References:
1. Texnologicheskie aspekty' ochistki vnutrennix vodny'x putej ot krupnogabaritny'x otxodov sudox-odstva / Naumov V.S., Burnistrov E.G., Kochneva I.B. // Sbornik trudov Vserossijskoj nauchno-
prakticheskoj konferencii «Sovremenny'e nauchny'e issledovaniya: aktual'ny'e problemy' i ten-dencii». - Omsk: OIVT (filial) FGBOU VO «SGUVT», 2019.- s. 165-168.
2. Kochneva I.B. "Formirovanie usloviya celesoobraznosti utilizacii sudna" (Formation of condition for the expediency of ship recycling) Nauchny'eproblemy' vodnogo transporta - 63 (2020): 62-67.
3. Ob utverzhdenii Metodiki ischisleniya razmera vreda, prichinennogo vodnym ob"ektam vsledstvie narusheniya vodnogo zakonodatel'stva. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 12.08.2010 N 623. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_88197/
4. Resolution A.962(23) IMO Guidelines on Ship Recycling - Режим доступа: https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Ship-Recycling.aspx.
5. Regulation (EU) No 1257/2013 of the European Parliament and of the Council of 20 November 2013 on ship recycling and amending Regulation (EC) No 1013/2006 and Directive 2009/16/EC. -Режим доступа: http://www.safety4sea.com/images/media/pdf/EU_Ship-Recycling-Regulation.pdf.
6. Technical guidance note under Regulation (EU) No 1257/2013 on ship recycling. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52016XC0412%2801 %29 (дата обращения - 02.07.2019).
7. Basel Convention, Technical Guidelines for the Environmentally Sound Management of the Full and Partial Dismantling of Ships (hereafter referred to as 'BC TG'), Section 4.5, pp. 63-64 and Section 6.2, pp. 84-88.
8. ILO, Safety and health in shipbreaking, guidelines for Asian countries and Turkey, 2004 (hereafter referred to as 'ILO SHG'), Section 4.6, p. 32 and Section 16, pp. 128-133.
9. Resolution MEPC.210(63)-2012. Guidelines for Safe and Environmentally Sound Ship Recycling. -Режим доступа: http://www.imo.org/en/OurWork/Environment/ShipRecycling/Documents/210(63).pdf.
10. Gazeev N. X. "O metodax korrektirovok stavok platezhej za pol'zovanie prirodny'mi resursami i zagryaznenie okruzhayushhej sredy"' Vestnik kazanskogo texnologicheskogo universiteta - 3 (2014): 248-251.
11. Schmidt, M. D. (2017). "Zeta series generating function transformations related to polylogarithm functions and the k-order harmonic numbers" (PDF). Online Journal of Analytic Combinatorics (12).
12. F. W. J. Olver, D. W. Lozier, R. F. Boisvert, and C. W. Clark, eds., NIST Handbook of Mathematical Functions, Cambridge University Press, 2010.
13. Tekhnicheskiy reglament o bezopasnosti obektov vnutrennego vodnogo transporta. Postanovlenie Pravitelstva RF ot 12.08.2010 N 623. URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_103987/508f7e09909c5340bc754fa03313ad7c93 a4194f/ (Accessed on: 17.10.2020).
14. FAI «Russian River Register». Rules for the Classification and Construction. Mos^w, 2019.
15. FAI « Russian Maritime Register of Shipping». Rules for the Classification and Construction of Sea-Going Ships. Saint-Petersburg, 2019.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Кочнев Юрий Александрович, к.т.н., доцент, доцент кафедры проектирования и технологии постройки судов, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: ptps@vgavt-nn.ru
Кочнева Ирина Борисовна, к.т.н., доцент, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: iringre@mail.ru
Статья поступила в редакцию 08.11.2020 г.
Yuri A. Kochnev, Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Ship Design and Construction Technology, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603950
Irina B. Kochneva, Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Environmental Protection and Industrial Safety, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterova street, Nizhny Novgorod, Russia, 603950
