Научная статья на тему 'Разработка основ рационального управления коммунальными отходами'

Разработка основ рационального управления коммунальными отходами Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
714
148
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Твердые бытовые отходы (ТБО) / Экология / ресурсосбережение / Municipal solid waste / ecology / Resource conservation

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Шубов Лазарь Яковлевич, Доронкина Ирина Геннадиевна

Разработаны стратегические подходы к созданию системы рационального управления твердыми быто- выми отходами, базирующиеся на анализе уровня развития мировой практики в этой области, выявле- нии общих тенденций развития, адаптации лучших из доступных технологических решений к конкрет- ным условиям. Все элементы управления отходами (сбор, транспортировка, сортировка, переработка, утилизация, захоронение) рассмотрены как системно связанные технологические операции. Обосновано создание наиболее прогрессивной модели управления отходами при поэтапном решении проблемы твер- дых бытовых отходов - взаимосвязанной эколого-экономической и технологической проблемы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Шубов Лазарь Яковлевич, Доронкина Ирина Геннадиевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The authors propose several strategic approaches to creating management systems of solid waste management, based on an analysis of the level of international practices in this field, identify common trends, adapting the best available technological solutions to specific conditions. All the elements of waste management (collection, transport, sorting, processing, recycling, disposal) are considered as systemically related manufacturing operations. The article gives a basis of creating the most progressive model of waste management in a phased solution of the problem of MSW an interconnected ecological, economic and tech-phenomenological problems.

Текст научной работы на тему «Разработка основ рационального управления коммунальными отходами»

МЕТОДОЛОГИЯ СЕРВИСА

УДК 504.064.4

РАЗРАБОТКА ОСНОВ РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ КОММУНАЛЬНЫМИ ОТХОДАМИ

Шубов Лазарь Яковлевич, доктор технических наук, профессор,

Доронкина Ирина Геннадиевна, преподаватель, bgdtf@rambler,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва

The authors propose several strategic approaches to creating management systems of solid waste management, based on an analysis of the level of international practices in this field, identify common trends, adapting the best available technological solutions to specific conditions. All the elements of waste management (collection, transport, sorting, processing, recycling, disposal) are considered as systemically related manufacturing operations.

The article gives a basis of creating the most progressive model of waste management in a phased solution of the problem of MSW — an interconnected ecological, economic and tech-phenomenological problems.

Разработаны стратегические подходы к созданию системы рационального управления твердыми бытовыми отходами, базирующиеся на анализе уровня развития мировой практики в этой области, выявлении общих тенденций развития, адаптации лучших из доступных технологических решений к конкретным условиям. Все элементы управления отходами (сбор, транспортировка, сортировка, переработка, утилизация, захоронение) рассмотрены как системно связанные технологические операции. Обосновано создание наиболее прогрессивной модели управления отходами при поэтапном решении проблемы твердых бытовых отходов — взаимосвязанной эколого-экономической и технологической проблемы.

Key words: Municipal Solid Waste, ecology, resource conservation

Ключевые слова: твердые бытовые отходы (ТБО), экология, ресурсосбережение

Управление отходами — это технологический процесс, включающий системно связанные между собой операции их сбора, удаления (транспортировки), сортировки, переработки, утилизации и захоронения.

Глобальная проблема XXI века — утилизация многотоннажных твердых бытовых отходов (ТБО), к образованию которых причастен каждый человек (у городского жителя ежегодно образуется не менее 300 кг ТБО). Значительная часть ТБО пока подвергается захоронению.

Ведущими европейскими странами в решении проблемы ТБО являются Дания, Швеция, Бельгия, Нидерланды, Германия, Австрия и др., где захоронению (данные Eurostat—2005) подвергаются менее 20% ТБО, а остальное количество вовлекают в переработку — преимущественно с применением бестермических методов (переработка вторсырья, получение компоста и пр.) — 45—60%

от общего количества образующихся ТБО. Сжиганию в большинстве ведущих стран подвергают 25—35% ТБО (в Дании и Швеции — до 50%).

В России на свалки вывозят 95—97% ТБО (в Москве — 80—85%). К недостаткам захоронения ТБО на свалках относятся:

• потребность в больших участках земли;

• сложность организации новых свалок в связи с отсутствием свободных земельных участков;

• рост затрат на захоронение ТБО и их доставку к местам захоронения, которые все более удаляются от городов;

• потеря ценных ресурсных фракций ТБО;

• экологическая опасность (загрязнение грунтовых вод и атмосферы, распространение неприятных запахов);

• потенциальная пожароопасность;

• возможность распространения инфекций и пр.

3

МЕТОДОЛОГИЯ СЕРВИСА

Поскольку свалки (полигоны) все более удаляются от городов, а плечо вывоза ТБО бесконечно увеличиваться не может, то для всех стран проблема промышленной переработки твердых бытовых отходов сохраняет свою актуальность. Состав ТБО и его характеристики в различных странах принципиально не отличаются, в связи с этим общие проблемы их удаления и переработки во многом идентичны.

Генеральная стратегическая линия решения проблемы ТБО — максимально возможное снижение количества отходов, направляемых на захоронение за счет их вовлечения в промышленную переработку и утилизацию.

В основу управления отходами в мировой практике (страны ЕС, Швейцария, Япония, США и др.) заложены два базовых принципа: 1) отходы перерабатывает тот, у кого они образуются; 2) загрязнитель платит.

Таким образом, при реализации технологического процесса управления ТБО в системе санитарной очистки города как подотрасли ЖКХ весьма актуальны вопросы экономики и экологии: проблема ТБО должна рассматриваться как взаимосвязанная эколого-экономическая и технологическая проблема. Капитальные вложения в решение проблемы ТБО должны быть ориентированы на создание наиболее прогрессивной модели управления отходами. Именно при таком подходе сводится к минимуму оплата населением коммунальных услуг за сбор, вывоз и переработку ТБО (повышение качества услуг при одновременном снижении их стоимости — декларированная цель реформы ЖКХ). Задачи сервиса — предоставить качественные услуги в системе городского хозяйства для рационального решения проблемы ТБО с наименьшими затратами, сведя к минимуму экологический риск практических действий.

Для разработки рациональной модели управления отходами необходимо объективно изучить уровень мировой практики, тенденции ее развития, учитывать требования сегодняшнего дня (экономические, экологические, законодательные, ресурсные) и обязательно адаптировать прогрессивные решения (с возможностью их оптимизации) к конкретным условиям.

Основными особенностями сложившейся за рубежом системы обращения с отходами являются активное и широкомасштабное участие государства в управлении отходами, наличие

тщательно продуманных правовых условий для наложения ограничений на потери сырья и на размещение отходов в окружающей среде, широкое использование мер экономического стимулирования (наиболее эффективны льготное кредитование и налоговые льготы) и принуждения в целях сокращения образования отходов и их вовлечения в переработку. При решении проблемы отходов в ведущих странах налагаются ограничения не только на загрязнение окружающей среды, но и на потери материально-сырьевых ресурсов, содержащихся в отходах (в частности, запрещается выбрасывать, уничтожать или подвергать захоронению отходы, представляющие вторичное сырье — металлы, отработанные масла и др., постоянно расширяется перечень продукции, вышедшей из употребления и подлежащей повторному использованию — тара и упаковка, автомобили, электрические и электронные приборы, стеклянные и пластиковые бутылки, металлические банки и т. п.).

К сожалению, в России сегодня нет научно обоснованной стратегии решения проблемы отходов вообще и ТБО в частности. К чему это приводит хорошо видно на примере Москвы: то город планирует направить все образующиеся ТБО в мусоросжигательные печи (без какой-либо их подготовки и обработки), то, отказавшись (по крайней мере, на словах) от строительства мусоросжигательных заводов (МСЗ), принимает новое директивное решение — использовать для переработки ТБО гидросепарацию (направить ТБО не в огонь, а в воду). Такие зигзаги в планировании тактических действий не имеют права на жизнь. Не случайно реалии не изменяются: как и 30 лет назад, из Москвы в Московскую область на захоронение вывозят около 85% образующихся ТБО, хотя Москва вкладывает большие средства в решение проблемы (за 10 лет построено 9 промышленных объектов).

Если ориентироваться на ведущие европейские страны (Германию, Австрию, Швецию, Нидерланды, Данию, Бельгию и др.), то выявляются (в соответствии с законодательством ЕС) три принципиальных направления решения проблемы (иерархия обращения с отходами):

• приоритет отдается повторному использованию и переработке ценных компонентов ТБО в качестве вторсырья, ибо многие созданные человеческим трудом продукты попадают в ТБО после разового использования (маку-

4 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2010 / № 4

Разработка основ рационального управления коммунальными отходами

латура, консервные и алюминиевые банки, пластмассовые и стеклянные бутылки и пр.);

• если повторное использование и переработка невозможны, то отходы должны быть использованы в качестве вторичных энергетических ресурсов (в том числе обезврежены и (или) сожжены);

• если предыдущие методы неприемлемы, то тогда (и только тогда) отходы могут быть размещены на полигоне (с соблюдением всех природоохранных норм).

В итоге реализации законодательно закрепленных приоритетных направлений решения проблемы ТБО в ведущих странах ЕС достигнуты, как отмечено, следующие показатели (данные Eurostat—2005):

• в качестве вторичных материальных ресурсов (ВМР) используют 40—65% ТБО;

• сжигают с утилизацией энергии 25—35% ТБО;

• захоранивают менее 20% ТБО.

Таким образом, главный эффект в решении проблемы ТБО связан с их вовлечением во вторичное материальное использование: в качестве ВМР используют не менее 50% ТБО (в России этот показатель находится на уровне 1%).

Достигнутый уровень обращения с ТБО в ведущих странах ЕС обеспечили продуманные принципиальные технические, технологические и организационные решения:

• управление ТБО по критериям ресурсосбережения и экологической безопасности; в итоге образуется несколько несмешивающихся потоков отходов — поток вторсырья, поток опасных компонентов (отработанные батарейки, термометры, манометры, ртутные лампы, остатки красителей и т. п.), поток остаточных отходов. У каждого потока свой путь, свой метод обработки (к сожалению, в России все отходы собирают в «одну кучу» и образуется один поток отходов, причем не делается различия, куда этот поток направлять: на сжигание, на ручную сортировку или на захоронение);

• создание развитой индустрии вторсырья на базе организации селективного сбора ценных компонентов ТБО;

• создание и развитие системы специализированных производств по сортировке, термической и биотермической переработке отходов, по переработке вторсырья.

Мировой опыт показывает, что с экономических позиций при решении проблемы ТБО

целесообразно выделить два этапа: 1) самоокупаемый (по данным зарубежной практики) этап ресурсосбережения; на этом этапе решаются вопросы масштабного экономически выгодного выделения из ТБО вторсырья с его последующей переработкой в товарную продукцию (по расчетам российских экспертов и по зарубежным данным выход вторсырья составляет 40—50%); 2) этап переработки с наименьшими затратами остаточных (после выделения вторсырья и опасных компонентов) отходов, в результате которой масса захораниваемых отходов не превышает 20% (уровень европейской практики); на этом этапе осуществляется энергетическая утилизации отходов. Второй этап не является самоокупаемым (прибыль от реализации полезной продукции, главным образом энергии, не покрывает эксплуатационные расходы МСЗ), и экономические издержки покрываются достаточно высокой платой за прием ТБО (на Московских МСЗ — около 2 тыс. руб./т сжигаемых отходов, на европейских до $ 200/т).

Двухэтапный подход является необходимым условием обеспечения минимизации затрат на решение проблемы ТБО. Для реального повышения экономической эффективности создаваемого комплексного производства необходима реализация оптимальных технологических решений на каждом этапе решения проблемы ТБО.

Практическая ситуация в России характеризуется следующими признаками:

• на государственном уровне не разработаны стратегические подходы к решению задач управления ТБО, механизм решения этих задач не раскрыт;

• в соответствии с законодательством проблема должна решаться на уровне органов местного самоуправления (их количество в погоне за демократическими тенденциями многократно увеличилось и сделало невозможным практическое решение проблемы отходов);

• на рынке услуг появилась масса компаний, технологически несостоятельных, но стремящихся занять нишу в системе санитарной очистки российских городов от ТБО;

• система селективного сбора отсутствует (все отходы собирают в одну «кучу»);

• применяемые технологии — ручная сортировка «грязного» мусора (антисанитария, малый выход вторсырья) и сжигание «грязно-

5

МЕТОДОЛОГИЯ СЕРВИСА

го» несортированного мусора (три завода в Москве, по одному в Мурманске и Владивостоке);

• на свалки вывозят 95—97% образующихся ТБО (в Москве — 80—85%, уровень 30-летней давности).

Анализ показывает, что существующая в стране система сбора, удаления и переработки ТБО имеет следующие очевидные недостатки:

• не решается проблема минимизации количества отходов, направляемых на объекты их переработки и захоронения, в частности из схемы управления выпала операция сортировки ТБО и выделения ресурсов, пригодных для дальнейшего использования, что не удовлетворяет требованиям ресурсосбережения и санитарной очистки города с наименьшими затратами;

• при реализации в Москве программы строительства объектов санитарной очистки города сделан далеко не лучший выбор конкретных средств решения проблемы: в проекты действующих и строящихся мусоросжигательных заводов волевым решением заложена случайная, зачастую отсталая и малоработоспособная технология; какое-либо обоснование принятых технических решений в проектах заводов отсутствует, вопросы адаптации западных технологий к российским условиям в проектах не прорабатывались, проектирование велось (и ведется) без технологических регламентов; техническое решение пакетирования ТБО в брикеты, обвязанные проволокой, с целью их последующего полигонного захоронения несостоятельно;

• практические вопросы управления ТБО в Москве решаются не оптимально, что приводит к неэффективному расходованию бюджетных средств и не способствует созданию системы санитарной очистки города, отвечающей современным требованиям.

Решения о строительстве в России (и в Москве) объектов по промышленной переработке ТБО приняты на основе информации о состоянии данного конкретного производства за рубежом, но без учета характеристики отечественных отходов как сырья для переработки и без сравнения производств-аналогов. Принятие стратегии строительства объектов в РФ как аналогов соответствующих европейских производств экономит много времени, однако без учета конкретного состава и свойств отечественных ТБО и без сравнения различных технологий приводит к неоптимальному резуль-

тату (в частности, при сжигании российских ТБО желаемых результатов достичь не удалось). Неоптимальные решения принимаются к тому же вне связи с технологической последовательностью отдельных элементов системы управления ТБО, допущенные ошибки являются следствием большой свободы выбора конкретных решений. В то же время оптимальные результаты достигаются при каком-то одном (с заданной точностью нескольких) научно обоснованном варианте решения.

Можно полагать, что при системном подходе и наличии дополнительной информации, полученной из экспериментальных работ по исследованию состава различных типов муниципальных отходов и развитию технологий комплексного использования ТБО в РФ, будут приняты (без негативного экологического влияния и с наименьшими затратами) более эффективные практические решения проблемы ТБО.

Оптимальное решение проблемы может быть связано с развитием работ в двух направлениях с поэтапным их внедрением:

1) оптимизация системы сбора и удаления ТБО на основе комплексного решения организационных вопросов управления качеством и количеством потока отходов (минимизация количества ТБО, направляемых на объекты их переработки и захоронения за счет создания комплексов по сортировке отходов, обогащенных полезными компонентами, на базе их раздельного сбора в различных местах образования с использованием в качестве ограничивающих факторов содержания в отходах ценных компонентов и нежелательных примесей и, при необходимости, за счет компактирования так называемых хвостов сортировки (т.е. несортированных отходов);

2) строительство заводов по комплексной переработке ТБО с применением прогрессивных технологий.

Указанный подход обеспечивает практическое решение проблемы ТБО с меньшими капитальными затратами; одновременно уменьшаются эксплуатационные затраты на транспортировку (удаление) ТБО. Однако при решении оптимизационных задач в связи со сложностью системы управления ТБО невозможно точно предсказать весь комплекс экономических и технологических зависимостей в одной математической модели.

Первоочередной задачей в управлении ТБО на ближайшую перспективу является

6

научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2010 / № 4

Разработка основ рационального управления коммунальными отходами

оптимизация их сбора и транспортировки (при неизменной долгосрочной стратегии перехода от полигонного захоронения ТБО к их промышленной переработке на основе применения лучших из доступных технологий, выявление и разработка которых также весьма актуальны).

В системе комплекса по переработке ТБО внешние связи производства осуществляются главным образом с соседними звеньями технологической цепи — сбором и транспортировкой ТБО. Основные параметры внешних связей — показатели состава и количества техногенного сырья и готовой продукции, количество принимаемых мусоровозов, выходные параметры подсистемы (извлечение ценных компонентов и производство энергии, себестоимость переработки 1 т сырья, количество хвостов).

Структура системы управления ТБО рассмотрена как совокупность производств, объединенных технологическими, экономическими, экологическими и организационными связями. В иерархической структуре процесса управления ТБО определены отношения последовательной соподчиненности уровней:

• предприятие — технологическая схема — процесс — аппарат;

• сбор — транспортировка — переработка — реализация продукции — захоронение отходов.

Эффективность промышленной переработки и обработки ТБО определяют следующие факторы:

• состав техногенного сырья, зависящий от уровня и уклада жизни и от системы сбора отходов;

• подготовка техногенного сырья к переработке (предварительная сортировка, дробление, усреднение, сушка);

• выбранные методы переработки и режимные параметры, определяемые экологоэкономическими требованиями к технологическим процессам, аппаратам, готовой продукции и отходам переработки.

Задачи управления подразделены на три взаимосвязанные части:

• оптимизация системы сбора отходов;

• выбор способа подготовки сырья к переработке и его оптимизация;

• оптимизация работы перерабатывающего комплекса, включая регулирование технологических процессов.

Учитывая взаимодействие факторов и то, что их число велико, построение регрессионного уравнения, включающего все существующие факторы, практически невозможно.

Алгоритм управления на первой (низшей) ступени предусматривает стабилизацию процесса сбора отходов по качеству техногенного сырья. Задача получения оптимальной характеристики техногенного сырья связана с регулированием транспортировки отходов (на основе организации их раздельного по-фракционного сбора в жилом и нежилом секторе города).

Выбор и оптимизация способа подготовки техногенного сырья к переработке базируются на использовании обогатительных процессов как наиболее универсальных подготовительных операций в схемах комплексной переработки ТБО и во многом определяются требованиями конкретной технологии (обогатительные технологии решают задачу извлечения ценных и удаления опасных компонентов и выделения фракций отходов, наиболее пригодных для переработки тем или иным методом).

Третья ступень управления, связанная с оптимизацией работы перерабатывающего комплекса, предусматривает достижение максимального эколого-экономического эффекта при заданной производительности. Основными параметрами процесса на этой ступени являются режимные технологические параметры (скорость, температура, продолжительность процесса).

На различных ступенях иерархии использованы разные критерии оптимальности. В итоге определены организационные условия эффективной технической и экономической политики в сфере управления отходами.

Эффективность управления любой системой существенно повышается при регулировании входящих в систему потоков.

Исходя из гетерогенного состава муниципальных отходов, схемы управления ТБО на всех стадиях обращения с отходами (включая промышленную переработку) должны представлять собой комбинацию технологических операций разделения отходов на отдельные фракции и компоненты с последующей их переработкой оптимальным методом. Объединяющим процессом в схеме комплексного управления ТБО является сепарация, изменяющая качественный и количественный состав ТБО.

7

МЕТОДОЛОГИЯ СЕРВИСА

На основе включения в схему управления операций сортировки ТБО и выделения ресурсов, пригодных для дальнейшего использования, решается задача минимизации количества отходов, направляемых на объекты их переработки и захоронения. Предварительная сортировка отходов — основной метод их последующего комплексного материального и энергетического использования и, соответственно, минимизации их количества, поступающего на объекты санитарной очистки.

В европейских странах широко практикуется раздельный покомпонентный сбор отходов в местах их образования, что во многом предотвращает попадание в ТБО ценных (незагрязненная макулатура, стекло, пластмассы, металлы) и опасных (отработанные люминесцентные лампы, аккумуляторы, батарейки, термометры) компонентов. В ведущих странах ЕС выход селективно собранных отходов потребления составляет 40—65% от общего количества образующихся ТБО.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К недостаткам зарубежной практики относятся: громоздкость транспортной системы доставки вторсырья на сортировочные комплексы (раздельная транспортировка каждого вида вторсырья), неудобство для населения (на кухне нужно иметь 5—6 емкостей для покомпонентного сбора вторсырья), относительная сложность покомпонентного сбора (трудно сориентироваться, в какой из пяти-шести пакетов класть данный компонент).

Недостатки зарубежной практики учтены в настоящей работе при создании модели отечественной системы селективного сбора. За основу принята не тактика селективного сбора, а сам принцип управления ТБО по критерию ресурсосбережения.

Согласно этому критерию требуется получить такое содержание ценных компонентов в исходном сырье на стадии сбора отходов, чтобы обеспечить максимальный выход полезной продукции на стадии сортировки. Организация масштабной сортировки отходов с выделением вторсырья позволит сделать качественный скачок в поэтапном решении проблемы муниципальных отходов.

Эффективность сепарации, характеризуемой извлечением на сортировочной установке ценных компонентов и себестоимостью получаемой продукции, существенно зависит от качества исходного техногенного сырья

(в частности, от содержания в нем полезных компонентов и загрязняющих примесей).

Качество исходного сырья в свою очередь зависит от параметров работы спецавтохозяйства, связанного со сбором и удалением ТБО. При прочих равных условиях себестоимость сбора и удаления ТБО тем ниже, чем выше разубоживание сырья, т.е. чем выше неоднородность всей массы отходов. Необходимость раздельного сбора различных фракций отходов одним и тем же предприятием приводит к дополнительным трудностям и расходам (если эти расходы не окупаются за счет создания на этом предприятии прибыльного производства, эффективность функционирования которого базируется на раздельном пофракци-онном сборе отходов).

Таким образом, факторы, повышающие эффективность работы сортировочной установки, снижают эффективность работы транспортного предприятия (если оно не связано с сортировкой и занимается сбором отходов разного вида).

Задача оптимизации технологии на уровне сортировки может быть решена на основе раздельного сбора отходов с различным содержанием ценных компонентов, определяющим выход готовой продукции. Необходимое условие самоокупаемости сортировочных установок — направление на сортировку отходов, достаточно обогащенных ценными компонентами: по расчетам, доходы от реализации вторичного сырья начинают превышать расходы на сортировку при выходе полезной продукции более 10% (от исходного).

Извлекаемая ценность продукта, выделяемого на стадии сортировки из техногенного сырья [1]:

еЦ>

Я ==-------- (1)

i=1

где q — коэффициент производительности техногенного сырья:

q — число извлекаемых компонентов;

а — содержание i-го компонента в сырье;

Si — извлечение i-го компонента при сортировке;

Ц — цена 1 т i-го компонента.

По расчетам, соотношение коэффициентов производительности ТБО при сортировке отходов жилого и нежилого сектора города

8

научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2010 / № 4

Разработка основ рационального управления коммунальными отходами

составляет 1:5, т. е. эффективность сортировки отходов фракций вторсырья существенно выше (одновременно существенно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда).

Таким образом, при оптимизации технологии сортировки ТБО в схемах их сбора и транспортировки в качестве критерия оптимальности целесообразно использовать степень утилизации ТБО (количество ресурсов, выделенных для вторичного использования на основе раздельного пофракционного сбора отходов в жилом и нежилом секторе города и сепарации отходов, обогащенных полезными компонентами). Ограничивающий фактор — содержание ценных компонентов в исходном сырье как объекте сортировки.

Анализ критериев оптимизации сепараци-онных процессов (их предложено около 100) показывает, что универсального критерия не существует.

Технологические критерии сепарации в большинстве случаев представляют собой комбинацию основных параметров обогащения а (содержание в исходном), е (извлечение), у (выход продукта), р и О (содержание соответственно в продукте сортировки и в хвостах). Технологические критерии позволяют сравнивать технологию процесса без учета производительности и экономических характеристик.

Сепарация ТБО, по сравнению с обогащением первичного сырья, — относительно простая система, поэтому технологические и экономические зависимости можно представить в одной математической модели.

Исходя из этого, выбор технологического критерия сепарации во многом определяется экономическими соображениями (сопоставлением ценности извлекаемого компонента с себестоимостью процесса сортировки).

В качестве обобщенного технологического критерия сепарации ТБО как многокомпонентной смеси удобно использовать формулу на основе известного критерия Фоменко [1]

Е

i

(1 - у.)1 - у.) (1 - а)

(2)

где ei — извлечение i-го компонента при сортировке;

ai — содержание i-го ценного компонента в сырье;

и i — содержание i-го компонента в хвостах;

Y — выход i-го ценного компонента при сортировке.

Критерий Фоменко оценивает эффективность сепарации с точки зрения полноты извлечения ценных компонентов в соответствующие продукты и не приемлем, если снижение извлечения окупается повышением качества конечного продукта (концентрата).

Сепарация ТБО является тем видом обогащения, при котором снижение извлечения не может окупиться повышением качества концентрата как конечного продукта сортировки (в процессе ручной сортировки ТБО степень загрязненности концентрата примесями других компонентов практически значения не имеет). Качество получаемых продуктов определяется в основном качеством исходного техногенного сырья. Поэтому критерий Фоменко применительно к сепарации ТБО работает. Однако он имеет два недостатка:

• формула не характеризует эффективность с точки зрения конечной цели процесса;

• не учитывает относительную ценность извлекаемых компонентов (все компоненты сепарируемой смеси в формуле равноправны независимо от их относительной ценности).

Если в формулу ввести коэффициенты ценности учитывающие стоимость каждого компонента, можно получить обобщенную функцию ценности работы сепарации (по выделению данного компонента) [1]

Ц =ai£i'

(1-и )(1-Yi)

(1 - ai)

(3).

Приведеннную формулу можно использовать для оптимизации режима сепарации ТБО.

Интегральное выражение эффективности процесса сортировки в стоимостном выражении включает в себя количество полученных продуктов сепарации, извлечение (степень использования сырья), производительность (степень использования оборудования), эксплуатационные затраты

mm а

Ц = Ер -QЕa>a/nj-ai (4),

где Pi — масса концентрата i-го компонента;

Q — масса переработанных ТБО;

а. — коэффициент ценности i-го компонента;

a — содержание i-го ценного компонента в исходном материале;

9

МЕТОДОЛОГИЯ СЕРВИСА

m — число извлекаемых компонентов.

Цель оптимизации процесса — получение максимальной прибыли П [1]

П = (£Цкп -3)Q (5),

к

где Цк — планово-расчетная цена k-го продукта;

ук — количество продукта, полученного из 1 т ТБО;

З — затраты.

Эту формулу можно записать в виде [1]

П =

Е Цк К

АП )-З

Q

(б^

где '&к — содержание k-го компонента в хвостах;

У$ — выход хвостов.

Направление на сортировку отходов, достаточно обогащенных ценными компонентами является необходимым условием самоокупаемости Комплекса: доходы от реализации вторсырья превышают расходы на сортировку при выходе полезной продукции более 10% (от исходного). Таким условиям, как показывают расчеты, отвечает вовлечение в сортировку коллективно собранного у населения вторсырья и отходов нежилого сектора города, характеризующихся повышенным содержанием незагрязненной макулатуры, металлов, пластмассы и др. При выходе полезной продукции около 50% (от исходного) и производительности установки 70 тыс т/год (две линии сортировки) срок окупаемости составляет 3—4 года. Комплекс по сортировке и компактированию ТБО становится центром, объединяющим всю систему управления потоками отходов и вторсырья.

Вторсырье, выделенное на Комплексе, доставляется на переработку потребителям (макулатура — в толерубероидное производство, в производство картона, эковаты и др.; черные и цветные металлы — в переплавку; стекло — в производство строительных материалов, в производство стеклоизделий и пр.; пластмассы — в получение регранулята, в производство изделий типа черепичной крыши, в получение волокнистых материалов и т. д.). В ряде случаев в составе Комплексов возможно создание производственных участков по переработке вторсырья, но этот вопрос требует дополни-

тельного изучения (создание подобных участков может искусственно сузить сферу сбыта продукции, ибо может появиться спрос на другие виды продукции).

Хвосты сортировки направляются либо на компактирование, либо объединяются с остаточными отходами жилого сектора и подвергаются комплексной переработке, включающей термические процессы.

Реализация масштабной программы ресурсосбережения — важнейший резерв повышения экономической эффективности системы санитарной очистки в муниципальных образованиях и городах РФ. Целевая задача программы — снижение количества захораниваемых муниципальных отходов на 35—40% (до 50%) при одновременном создании прибыльной индустрии вторсырья и снижении транспортных расходов на удаление ТБО. Социальный аспект программы — повышение качества среды обитания, предоставление новых рабочих мест.

Краеугольным камнем при решении проблемы ТБО является создание индустрии вторсырья, которая, в свою очередь, базируется на создании эффективной системы селективного сбора ценных компонентов ТБО. В Москве делается попытка создания такой системы. К сожалению, лица, ответственные в Москве за решение проблемы ТБО, ограничиваются установкой в городе контейнеров для раздельного покомпонентного сбора вторсырья, искренне полагая, что этого достаточно и что свою миссию они выполнили. Но поскольку этого недостаточно, все списывается на менталитет населения.

В соответствии с разработками РГУТиС организационные условия создания системы селективного сбора вторсырья предполагают реализацию ряда последовательно-параллельных действий (наиболее экономичный и экологичный вариант):

• организацию разъяснительной работы среди населения (повышение ответственности за качество среды обитания, развитие понимания важности и необходимости раздельного сбора, формирование экологического сознания у населения и общественного мнения в этой сфере, разъяснение правил сортировки);

• организацию активного участия населения (оно сводится к разделению отходов

10 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2010 / № 4

Интегрированные системы менеждмента качества предоставления услуг...

на кухне на два, а не шесть пакетов, как в странах ЕС: один пакет — для вторсырья, второй — для остаточных отходов. Принцип «делим на два» является значительно более прогрессивным, чем система раздельного покомпонентного сбора; собранное вторсырье выносится в контейнер «для вторсырья», т. е. требуется установка только одного контейнера);

• установка в удобных местах необходимого количества спецконтейнеров для собранных фракций вторсырья;

• создание современных Комплексов по сортировке и компактированию ТБО (для приема собранного у населения вторсырья и отходов нежилого сектора, их сортировки по видам и подготовки к дальнейшей переработке). Комплексы становятся центрами, объединяющими всю систему селективного сбора;

• организация централизованного управления потоками отходов и вторсырья (с после-

дующим направлением каждого потока на переработку оптимальным методом), при этом жилой и нежилой сектор обслуживаются разными мусоровозами (раздельный сбор);

• задействование в системе селективного сбора пунктов платной приемки вторсырья (мобильных и стационарных);

• создание технопарка для переработки вторсырья.

Внедрение дорогостоящих термических технологий переработки ТБО целесообразно лишь при достижении системой санитарной очистки определенной ступени развития, когда выделение вторичных ресурсов достигнет максимума и строительство новых сортировочных комплексов не приведет к снижению количества захораниваемых отходов. Поэтому страны ЕС, где развита индустрия вторсырья, характеризуются также развитой индустрией термической переработки ТБО.

Литература

1. Барский Л. А, Козин В. З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. М: Недра, 1998. 486 с.

2. Петруков О. П., ШубовЛ.Я., Гаев Ф. Ф. Стратегия и тактика решения проблемы твердых бытовых отходов в Московской области // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды, ВИНИТИ. 2008. № 1. 123 с.

3. Шубов Л. Я. Аргументы и факты политики управления отходами // ТБО (твердые бытовые отходы). Научнопрактический журнал. 2009. № 5. С. 14—21

4. Шубов Л. Я., Доронкина И. Г., Борисова О. Н. Анализ ситуации в сфере обращения с ТБО в Московском регионе (планы и реалии) // ТБО (твердые бытовые отходы). Научно-практический журнал. 2010. № 1, 2.

5. Шубов Л. Я., Кучерявый М. А. Комплексное управление твердыми бытовыми отходами. //Ресурсы. Технология, экономика. 2006. № 6. С. 4—9.

6. Шубов Л.Я., Ставровский М. Е., Шехирев Д. В. Технологии отходов: Учебник для вузов. М.: ООО «Оптима-Групп», 2006. 410 с.

УДК 65.018

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГ: ОБЩИЙ ПОДХОД К РАЗВИТИЮ ПРОБЛЕМЫ

Плеханова Светлана Владиславовна, кандидат технических наук, доцент,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Шустов Юрий Степанович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, Московский государственный текстильный университет имени А. Н. Косыгина, г. Москва,

Тюменев Юрий Якубович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой,

mite1339@rambler.ru,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва

The tendency of extending the scope of services associated with an increase in the importance of technical servicing of high-tech products after production and placing on the market. Quality of service for the company that produces any product acquires a paramount importance from the view of «the emphasis on consumer». Service is much closer to the consumer than the product. This happens because of the service manifesting in the time of the transaction, while production is isolated from the consumer. Product quality is perceived primarily through the quality of service for its

11

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.