CC BY
79
ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ ПО ПРЕДЛОЖЕННЫМ СХЕМАМ НА ПРИМЕРЕ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ
© Худякова Т.К.1
Рязанский институт (филиал) Московского государственного университета машиностроения (МАМИ), г. Рязань
В статье проводится анализ проблемы сбора и утилизации ТБО в мировом масштабе, и предложение пути решения по данному вопросу, в рамках сложившейся в Российской Федерации обстановки в области возникновения, переработки и окончательной локализованности бытовых отходов, на примере региона - Рязанской области.
Ключевые слова: экология, утилизация, реструктуризация, полигоны ТБО, мусоропереработка.
Проблемы экологии и возможные пути ее улучшения актуальны и требуют активных мер. Одна из главных задач - это решение вопроса сбора и переработки бытовых отходов, среди которых наибольшее затруднение представляют твердые бытовые отходы (ТБО), возникающие в результате жизнедеятельности населения.
На «прямой линии» В.В. Путина один из вопросов затронул проблемы экологии, т.к. 2017 год в России объявлен Годом экологии. Владимир Путин: «Отходов у нас примерно 5,4-5,6 млрд. тонн в год. Только половина от этого числа утилизируется. Другая половина просто закапывается. Причём это закапывание является неконтролируемым и криминализированным процессом». Президент сказал, что существуют несколько вариантов решения проблемы: производители мусора будут сами строить утилизационные заводы; предприятия объединятся и наймут оператора для сбора и переработки отходов; государство собственнолично построит комплексы по утилизации отходов. Также было отмечено, что с 2017 года в стране начнет функционировать экологический сбор [1].
Сформировавшаяся в Российской Федерации обстановка в области возникновения, переработки и окончательной локализованности бытовых отходов ведет к нерациональному потреблению природных ресурсов, существенному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу экологии регионов. Каждое пятое заболевание связано с экологией. Огромное количество несанкционированных свалок и полигонов на территории России
1 Студент 4-го курса специальности 08.03.01 «Проектирование зданий». Научный руководитель: Векилян М.О., доцент кафедры «Архитектура и градостроительство», член Союза архитекторов России.
вызывают загрязнение почвы, близлежащих к свалкам водоемов, загрязнение воздуха (неконтролируемое выделение метана на свалках, который приводит к их самовозгоранию), и как следствие развитие источников инфекционных заболеваний.
Основная задача переработки и утилизации ТБО - это организация современной рациональной системной структуры. Все передовые страны ежегодно увеличивают процент переработки вторсырья, улучшают технологии и законодательную базу. В России на данный момент уровень вовлечения отходов в возвратный хозяйственный оборот нельзя оценивать как удовлетворительный. Средний объем утилизации бытовых отходов в РФ не превосходит 5 % (в Рязанской области - 8 %), что приводит не только к постоянному росту объемов накапливаемых и в итоге захараниваемых отходов, но и к невозвратимой потере до 90 % полезного сырья [2].
В мире установлены экологические образчики, и существуют методы решения проблем утилизации отходов для многомиллионных городов. Во всех экологических рейтингах лидирующие позиции занимают страны, население которых ежедневно, собственными руками создают и поддерживают окружающую природную среду на должном уровне. Лидеры таких стран поняли, что повышение уровня экологической безопасности требует больших средств и усилий.
Во многих странах уже давно введен селективный метод сбора мусора, преобладающее количество отходов вовлечено в возвратный хозяйственный оборот, распространено компостирование ТБО, извлекаемое из отходов биотопливо применяют для заправки общественного транспорта. Например, в Осло главное условие для предпринимателя, который хочет запустить новый автобусный маршрут, - это использование метанола вместо привычного дизельного или бензинового топлива. Также в странах ЕС по закону введен запрет на вывоз мусора на свалки или захоронение его на полигонах - только мусороперерабатывающие предприятия.
Для составления экологического рейтинга были использованы данные из различных источников: Large Cities Climate Leadership Group, Clinton Climate Initiative, Eurostat, Directorate-General for the Environment (European Commission), European Green City Index, GLA (Great London Authority) Environment Group, исследования PricewaterhouseCoopers, Siemens, Copenhagen Climate Plan, New York City Government, New York State Department of Environmental Conservation, Mercer Human Resource: Eco-City Ranking, European Environment Agency, Common Information to European Air, Environment Agency, Tokyo Metropolitan Government, Green Toronto Government и др. (см. таблицу 1).
После определения крайних значений для каждого из экологических показателей, использованных при расчетах (качество воздуха, площадь озеленения, переработка мусора и пр.), наибольший приравняли к 10 баллам, наименьший - к одному [3].
Таблица 1
Экологический рейтинг городов
№ п/п Город Площадь озеленения Переработка мусора Качество воздуха (выброс СО2 в тоннах на душу населения в год) Итоговый балл
1 Осло 66 % 26 % 2,19 т 8
2 Брюссель 51 % 24 % 3,94 т 7
3 Хельсинки 36 % 57,6 % 6,0 т 6,8
4 Стокгольм 30 % 31 % 3,6 т 6,75
5 Копенгаген 33 % 23 % 5,3 т 6,25
6 Цюрих 28 % 34 % 3,7 т 6
7 Амстердам 57,7 % 43 % 6,6 т 5,75
8 Торонто 33 % 31 % 5,3 т 5,4
9 Лондон 24 % 25 % 5,8 т 4,4
10 Нью-Йорк 18 % 34 % 9,0 т 4
11 Токио 24 % 23 % 3,7 т 4
12 Рио-де-Жанейро 50 % 0 % 2,3 т 4
13 Дублин 30 % 28 % 9,7 т 3,75
14 Берлин 30,1 % 41 % 6,5 т 3,6
15 Париж 20 % 19 % 5,0 т 3,25
16 Москва 22 % 6,5 % 4,6 т 2,4
17 Мадрид 6 % 9,8 % 4,0 т 2,25
18 Стамбул 6 % 3,12 % 3,2 т 2,25
19 Афины 10 % 10 % 5,9 т 2
Для строительной отрасли вопрос переработки отходов чрезвычайно актуален. После окончания строительства любого объекта остаются тонны мусора. Как правило, их просто вывозят на несанкционированные свалки, в лучшем случае, на полигоны. Переработка строительных отходов, по-прежнему не пользуется популярностью. Такие отходы можно переработать в лего-кирпич, который будет привлекательным облицовочным материалом. Изготавливают его методом гиперпрессования в формовочной матрице, сырье для изготовления - измельченные и просеянные строительные отходы (битый кирпич, отходы пиления известняковых пород), цемент и вода. Для улучшения эстетичного вида постройки в сырье для кирпича добавляют различные пигменты. Также в случае повышенных требований к влагопро-ницаемости, применяются различные пластификаторы [4].
В результате извлечения и использования вторсырья можно получить экономию природных ресурсов, снижение себестоимости готовых изделий, снижение уровня загрязнения природы.
На примере Рязанской области предлагается разработать модель сбора и утилизации ТБО. Следует отметить, что при успешной работе такой схемы, реально ее повсеместное использование на территории Российской Федерации. Разработка подобной модели для других регионов аналогична предложенной, но опирается она на данные анализа экологической ситуации и обстоятельств сбора и утилизации ТБО для каждой области отдельно.
Ежегодно в Рязанской области образуется более 1 млн. тонн бытовых и промышленных отходов, где доля использованных и обезвреженных составляет 56 % (из них 8 % - ТБО). Захоронение ТБО производится на 305 свалках, из которых только 45 санкционированы, типовых полигонов построено 7, однако мусороперерабатывающих предприятий для такого количества ТБО нет [5]. Все это приводит к усугублению экологической ситуации в области.
Основной проблемой сложившихся способов локализации отходов является не отсутствие технологий переработки, а ее систематизированный сбор на начальном этапе. Для повышения степени извлечения и последующего использования вторичного материальных ресурсов (ВМР) применяется селективный сбор отходов.
Предлагается следующая схема реструктуризация сбора твердых бытовых отходов:
1. Организация в крупных населенных пунктов региона селективного сбора отходов жилого сектора и их раздельного транспортирования на комплексы по сортировке ТБО и другие перерабатывающие предприятия.
Предлагается на уровне жилых домов отходы подвергать контейнерному прессованию в стационарных уплотняющих устройствах. Предлагается установить контейнеры следующих типов: «Стекло», «Бумага», «Пластик», «Металл» и контейнер с неотсортированными отходами. Далее контейнеры будут транспортироваться на объекты их дальнейшей сортировки и переработки, контейнер с неотсортированными отходами пойдет на дальнейшую переработку непосредственно на мусороперерабатывающее предприятие.
2. Параллельно должны быть созданы пункты приема вторсырья (стеклотара, макулатура, ПЭТ-тара, черные и цветные металлы), с направлением на перерабатывающие их заводы.
А также строительство комплексов по сортировке и компактированию ТБО, которые предлагается разместить на существующих свалках и полигонах, для сортировки и переработки уже имеющихся отходов. По усредненному расчету такие предприятия должны переработать скопившейся мусор в течении 3-4 лет, с учетом, что предприятие имеет мощность переработки около 180 тыс. тонн/г. По окончании работы мусоросортировочных комплексов, когда уже потребуется рекультивация территорий, сами комплексы можно будет отвезти на переработку, для дальнейшего использования извлекаемого из них сырья.
Вместе с мусоросортировочными предприятиями, предлагается установить биогазовые установки, которые позволят переработать существующий остаточный мусор в энергетический ресурс.
Управление потоком ТБО позволит решить следующие задачи:
- максимальное вычленение вторсырья для последующей переработки;
- снижение общих расходов на утилизацию ТБО (за счет их транспортировки контейнеровозами на перерабатывающие предприятия в уплотненном виде);
- улучшение экологической обстановки на территории региона;
- создание новых рабочих мест в регионе, привлекая малоквалифицированный состав населения.
Условные обозначения:
Объем отходов в год (по районам): ■ - свыше 100 тыс. м3; Ш - 50-100 тыс. м3; О - 4050 тыс. м3; П - 30-40 тыс. м3; О - 30-20 тыс. м3; □ - менее 20 тыс. м3;
0 - мусоропереребатывающие предприятия; о - мусоросортировочные предприятия; о - существующие свалки ТБО (крупные); —з» - транспортировка фракций ТБО от существующих свалок до мусоросортировочных предприятий (для сортировки и отбора полезного вторсырья); —э- - транспортировка фракций ТБО от мусоросортировочных до мусороперерабатывающих предприятий (предварительно отсортировав полезное вторсырье);
1 - Районная свалка, г.Рыбное / Площадь 30 га; 2 - Агро-Пустынская свалка / Площадь 30 га; 3 - Свалка ТБО / Площадь 26 га; 4 - Несанкционированная свалка ТБО / Площадь 24 га; 5 -Тумская свалка / Площадь 20 га; 6 - Свалка ТБО / Площадь 12 га; 7 - Свалка ТБО/ Площадь 10 га; 8 - Свалка ТБО / Площадь 10 га; 9 - Спасская свалка / Площадь 32 га; 10 - Городская свалка,
г. Рязань / Площадь 40 га; 11 - Свалка картонно-рубероидного завода / Площадь 16 га; 12 -Кораблинская свалка / Площадь 34 га;
Размещение мусоросортировочных предприятий: 13 - на месте Рыбновского полигона ТБО; 14 - на месте полигона ТБО, г. Рязань; 15 - на месте несанкционированного полигона, г. Рязань; 16 - на месте Клепиковского полигона ТБО; 17 - на месте Касимовского полигона ТБО; 18 - близ с.Тырново (рекомендуемое размещение мусоросортировочного предприятия); 19 -близ с.Восход (рекомендуемое размещение мусоросортировочного предприятия); 20 - близ г. Михайлов (рекомендуемое размещение мусоросортировочного предприятия); 21 - на месте Пронского полигона ТБО; 22 - на месте Спасского полигона ТБО; 23 - на месте Чучковской свалки/ Площадь 24 га; 24 - на месте свалки г.Шацка/ Площадь 20 га; 25 - на месте Скопинско-го полигона ТБО; 26 - близ с. Желобово (рекомендуемое размещение мусоросортировочного предприятия);
Рекомендумое размещение мусороперерабатывающих предприятий: I - близ с.Троицкое, Захаровский район; II - близ с.Лакаш, Спасский район (на месте свалки ТБО/ Площадь 34 га); III - близ г.Сасово, Сасовский район (на месте Сасовского полигона ТБО); IV - близ с.Турово, Ряжский район.
Конечной продукцией при организации и внедрении этой технологии будут отсортированные по видам отходы, готовые для вторичной переработки, а также биогаз и компост [6].
3. Создание мусороперерабатывающих предприятий, в местах равноудаленных от крупных населенных пунктов, куда будут транспортироваться селективно собранные отходы (контейнеры с неотсортированными отходами) и сырье с предприятий по сортировке ТБО (оставшиеся, после извлечения полезных фракций, отходы). На предприятии следует предусмотреть систему фильтров и их повсеместное использование.
Конечной продукцией после сортировки и переработки отходов на таком предприятии будут отсортированные полезные фракции, энергетические ресурсы (выработка тепло- и электроэнергии) и коксующийся угольный остаток (используемый при производстве асфальта, покрытий игровых площадок, а также в качестве твердого топлива). На этой же площадке получаемое вторсырье будет подвергаться дальнейшей переработке, в целях получения уже готовый к потреблению и использованию продукции. Тем самым, процесс сбора и утилизации ТБО будет замкнут.
4. Как методика сбора пластиковой тары, можно предусмотреть оплачиваемый ее сбор в супермаркетах, торговых точках, в местах скопления людей (массовые мероприятия). Принимая во внимание экономический фактор (заложенная стоимость тары в цене) и ее последующий возврат в виде схожих товаров или ее денежный эквивалент (для примера, методика сбора молочной стеклотары в СССР позволяла 100 % сохранность и возвратность).
Таким же образом можно организовать пункты приема стеклотары, макулатуры (не только газеты и журналы, но и прием упаковок из-под сока, молока) и металла (жестяные банки из-под напитков и консервов, алюминиевая фольга для упаковки продуктов).
Таблица 2
Уровень переработки вторсырья в России
Вторсырье Уровень переработки, %
Макулатура 35...40
Пищевые отходы 5...7
Стеклобой 20.23
Пластиковые отходы 33.35
Металлические отходы до 50
Древесные отходы 15.20
Текстиль до 20
Мусороперерабатывающее предприятие будет включать не только извлечение вторсырья из общей массы мусора, но и его дальнейшую переработку:
- переработка отходов сельского хозяйства, пищевой и зерноперера-батывающей промышленности в кормовые добавки и комбикорма по технологии микробиологической биоконверсии;
- переработка пластиковых бутылок в полиэфирное волокно;
- использование пластиковых отходов для получения полимер песчаной массы, из которой можно выгодно изготавливать черепицу, бордюрные камни, тротуарную плитку, люки и мусорные баки;
- переработка стеклобоя в стекловолокно, стеклобетон и стеклотару или стекломассу вторичного использования;
- переработка алюминия в пищевую фольгу, жестяные банки, кухонную посуду;
- переработка макулатуры в теплоизоляционный материал - эковату, картон и различного вида бумагу;
- переработка отходов древесины в сайдинг для отделки фасадов;
- переработка текстиля в бумагу для акварели, экообои, органно-синтетические плиты (аналог ДВП).
В вопросе переработки вторсырья преуспели страны ЕС. Четвертая часть всех отходов приходится на бумагу и картон, поэтому обратимся к переработке макулатуры. Для России в этом вопросе может быть полезен опыт такой небольшой страны, как Финляндия, где прием и дальнейшая переработка макулатуры ведется в промышленных объемах. В этом государстве более 20 лет сортировка ведется селективным методом и перерабы-тываются отходы упаковочной промышленности. Макулатура, прием макулатуры у населения и ее дальнейшая переработка - одно из ключевых направлений экономики в Финляндии. Более 80 % употребляемой картонной упаковки перерабатывается на специализированных заводах, это позволяет экономить в год около 1,2 млн. м3 древесины. В Финляндии есть уникальный в мировых масштабах завод (г. Варкаус), который перерабатывает пакеты из-под молока и фруктовых соков и другие виды макулатуры в картон.
Это, можно сказать, безотходное производство производит из макулатуры не только экологически чистый вторичный картон, но и алюминиевый порошок, что, позволяет экономить денежные средства в общегосударственном масштабе (если учесть растущие цены на цветные металлы). Тепловая энергия, возникающая при переработке макулатуры преобразуется в электроэнергию. При этом завод абсолютно не загрязнет окружающую среду и служит образцом экономичности и экологической безопасности для любого мирового предприятия [7].
Список литературы:
1. «Прямая линия с Владимиром Путиным» [Электронный ресурс] // Все новости в деталях. - Режим доступа: Шр://в-деталях.рф/.
2. Малышевский А.Ф. Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания твердых бытовых отходов жилого фонда в городах России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://netess.ru/.
3. Наздрачева Л. 8 самых чистых городов мира [Электронный ресурс] // Л. Наздрачева и др. // Русский репортер. - Электрон. журн. - 2010. - 16 ноября. - Режим доступа: http://www.rusrep.ru/.
4. Кирпич Лего: описание, производство, оборудование; новые материалы и советы в строительстве [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.stroylego.ru.
5. Справка об экологической обстановке и природных ресурсах Рязанской области [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.convdocs.org.
6. Никитин А.Т. Отходы производства и потребления: управление на уровне субъекта России [Электронный ресурс] / А.Т. Никитин и др. // Твердые бытовые отходы. - Электрон. журн. - МНЭПУ, 2009. - Режим доступа: www.mprso.ru.
7. Макулатура как вторсырье [Электронный ресурс] // Экологическая программа GreenLandia. - Режим доступа: http://ecogl.ru/.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ВЫБРОСОВ ПРОИЗВОДСТВА ШАХТЫ «КАЗАХСТАНСКАЯ»
© Шакенова Ж.А.1
Карагандинский государственный университет им. Е.А. Букетова, Республика Казахстан, г. Караганда
В статье рассмотрено воздействие шахты «Казахстанская» на воздушную среду. Представлена сравнительная характеристика экологи-
1 Магистрант 2 курса кафедры Ботаники.
