Эколого-экономическая эффективность переработки твердых бытовых отходов (на примере Южно-Казахстанской области). 08. 00. 19 Экономика природопользования и охрана окружающей среды

Вид материала

2 Современное состояние переработки твердых бытовых отходов на примере Южно-Казахстанской области
Рисунок 3 - Классификация неиспользуемых бытовых отходов
Организационная система использования твердых бытовых отходов (на примере Южно-Казахстанской области)

Подобный материал:

1 2 3 4

Необходимо улучшить способы совершенствования таких прогрессивных методов переработки бытовых отходов, как аэробная и анаэробная, иначе говоря, компостирование и метановая ферментация, а также процесс обработки бактериями для проведения различной реакции, главным образом с цветными металлами. Компостирование представляет собой процесс биологического разложения органических веществ в кислородной среде в целях сокращения объема и содержания влаги в бытовых отходах для их стабилизации и облегчения утилизации. Отходы, направляемые на компостирование, должны содержать минимальное количество примесей и состоять из веществ, способных к разложению. Содержание влаги регламентируется в пределах 50-70%, кислотность – 6-7,5 РН. Наиболее предпочтительная температура ферментации – 55-60⁰С. первичная ферментация длится около 10 дней, а вторичная – от одного до 2-х месяцев.

Утилизация энергии из отходов, и прежде всего бытовых, должно получать заметное развитие в качестве одного из направлений энергосберегающей политики. Теплотворная способность бытовых отходов весьма близка к теплотворной способности каменного угля, соответствующей в среднем от 4 тыс. до 8 тыс. ккал/кг. В этом легко убедиться, если сравнить приведенные цифры с показателями теплотворной способности отдельных видов бытовых отходов.

В зарубежных странах большое внимание уделяется совершенствованию таких прогрессивных методов переработки бытовых отходов, как аэробная и анаэробная ферментация, иначе говоря, компостирование и метановая ферментация, а также процесс обработки бактериями для проведения различных реакций главным образом с цветными металлами.

Из развитых стран в области обращения с отходами наиболее интересен опыт Японии, которая в условиях острой нехватки площадей и отсутствия природных ресурсов, стала одним из лидеров в области переработки и вторичного использования отходов.

С 70-х годов прошлого века с принятием пакета законов об охране окружающей среды установлена жесткая ответственность предпринимателей за загрязнение окружающей среды. С тех пор переработкой мусора занимаются те, кто его производит, самостоятельно заключая договора с мусороперерабатывающими заводами и станциями сжигания мусора. Бытовыми отходами ведают органы местного самоуправления.

Еще в конце прошлого века мусоросжигание являлось самым распространенным способом уничтожения бытовых отходов. Основным её преимуществом считается сокращение объёма отходов более в чем 10 раз и массы – в 4 раза. Для их сжигания требуется сложные и дорогостоящие сооружения, которые необходимо оснащать эффективными фильтрами, и газоуловителями – мусоросжигательные заводы, которые оказывают негативное воздействие на окружающую среду и здоровью человека, так как загрязняют воздух мелкодисперсной пылью и вредными продуктами сгорания.

Захоронение ТБО связано с применением больших территорий и отторжением их от полезного использования. Острая нехватка свободных территорий вблизи крупных городов и в них самих значительно усложняет проблему отвода мест под полигоны.

При этом на полигоны вывозится ценнейшее вторичное сырье (макулатура, пластики, стекло, и другие ценные материалы), которые может и должны вовлекаться в производственные циклы.

В качестве особого примера успешного решения проблемы обработки ТБО можно использовать ФРГ, так как в этой стране наблюдается снижение количества ТБО расчете на человека. Многие годы различные системы переработки бытовых отходов использовалась повсеместно в ФРГ, которая имеет эффективную промышленность, создающую продукты и процессы переработки бытовых отходов. Сборка мусора и сеть его уничтожения обслуживает 100% населения страны.

2 Современное состояние переработки твердых бытовых отходов на примере Южно-Казахстанской области

В Казахстане на текущий момент ежегодно накапливается свыше 14 млн.м³твердых бытовых отходов при норме от 1,3 до 2,2 м³ на одного жителя, или накопилось более 13 млн. тонн твердых бытовых отходов. Сегодня они не перерабатываются и являются причиной неблагополучной санитарно-эпидемиологической ситуации, особенно в крупных городах.

В рамках движения за максимальное использование в хозяйстве вторичных сырьевых ресурсов с конца 70-х годов в стране отмечается интенсивное развитие внедрение различных форм и методов реализации бытовых отходов. Твердые бытовые отходы образуются в местах компактного проживания населения, их среднее накопление в крупных городах (с количеством жителей до 500 тыс.) до последнего времени колебалось в среднем от 1,3 до 2,2 м³ на жителя в год (таблица 1).

Свалки бытовых отходов представляют серьезную опасность для окружающей среды. Они являются источником загрязнения атмосферного воздуха, почв и грунтовых вод метаном, сернистым газом, диоксидами, солями тяжелых металлов, парами растворителей и другими вредными для здоровья сбор отходов осуществляется путем погрузки бытовых отходов на самосвалы, в этом случае счет идет на тонны. В крупных городах с развитой коммунальной службой, где преобладает специальный транспорт, количество мусора исчисляется числом погруженных баков и контейнеров, и расчет идет в кубических метрах. В малых населенных пунктах и сельских на селениях вывоз мусора осуществляется в индивидуальном порядке и, как правило, не учитывается. Суммарные объемы человека веществами,

Таблица 1 - Объемы накопления ТБО некоторых городов Казахстана

Город	Среднее на копление м³в год/житель	Объем накоп ления, тыс. м³	Площадь полигона, га	Примечание
Павлодар	1,82	572,3	25,3	Полигон расположен в 7 км к востоку от города
Кокчетав	1,36	159,8	14,0	Угроза загрязнения озера Копа
Талдыкорган	1,61	146,4	14,0
Костанай	1,61	350	28,0	Полигон расположен в низине
Астана	1,89	548	27,0	Полигон расположен в черте города, в Каменном карьере
Уральск	1,22	270,7	12,8	Полигон расположен на берегу р.Урал
Жезказган	1,32	235	12,5
Шымкент	1,89	769,6	29,2	Полигон расположен в 5 км от города, близ дачного массива
Усть-Камено горск	1,47	490	28,2	Полигон расположен в черте города
Караганда	1,86	890	35,8	Полигон расположен в черте города
Алматы	2,2	1050	29,2	Полигон расположен в 25 км от западной границы города на трассе Алматы-Бишкек
Примечание – составлена автором на основе данных Агентства по статистике РК

причиной отторжения значительной территорий от их полезного использования под жилые массивы, парки, сады и т.д. Определить истинные объемы производимых бытовых отходов в республике весьма проблематично, так как это связано с различными системами учета вывозимого бытового мусора, применяемыми в регионе страны. В ряде населенных пунктов и районах городов ТБО, ежегодно образующиеся в стране, оцениваются в 13,9-15 млн.м³, среднее накопление в крупных городах (с количеством жителей до 500 тыс.) до последнего времени колебалась в среднем от 1,3 до 2,2 куб.м на жителя в год. Для сравнения в развитых странах эта цифра колеблется от 0,3 до 0,6 куб.м. Приток в крупные города значительной части сельского населения привел к незапланированному росту численности городского населения, заселению окраин городов, увеличению количества образующихся ТБО. Городские службы испытывают постоянный недостаток в транспорте, бензине и служащих. Значительная часть ТБО не могут быть использованы при современном уровне развития техники и технологии в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3 - Классификация неиспользуемых бытовых отходов

Переход на платную систему коммунального обслуживания остро ставит проблему неплатежей за вывоз мусора из населенных пунктов. Особенно эта проблема появилась в районах «частного сектора», где потребовалась новая система организации работ. Пригороды и окраины городов не охвачены системой коммунального обслуживания в достаточной мере. С другой стороны, инфляция, рост стоимости транспортных услуг, бесконтрольность коммерческих структур, осуществляющих вывоз мусора, не способствуют эффективности работы по эвакуации ТБО. Затраты на сбор и вывоз отходов за городскую черту часто превышают выделенные средства, что приводит к простою служб и накоплению огромных объемов отходов внутри населенных пунктов или к организации несанкционированных свалок мусора в непосредственной близости от границ города. Как правило в качестве полигонов используются брошенные здания, замороженные стройки, котлованы, огороды, улицы, тупики, овраги, берега и русла рек, карьеры и железнодорожные линии. Вопрос ликвидации подобных свалок остается нерешенным из-за недостаточного финансирования. Наличие несанкционированных полигонов вокруг городов, и населенных пунктов является самыми распространенными экологическими нарушениями.

С изменением правил и методов торговли, увеличением объемов упаковочной тары ввозом значительного количества продовольственной и промышленной продукции, увеличилось количество бытовых отходов. Отсутствие заводов и отсутствие технологий по эффективной переработке ТБО приводит к постоянному росту их объемов, скапливающихся на полигонах. В большинстве своем, городские полигоны и другие объекты, входящие в систему управления ТБО, не отвечают действующим в стране экологическим и санитарным нормам, стандартам работ и технологическим требованиям по складированию и захоронению ТБО. Места размещения полигонов зачастую примыкают к жилым комплексам, сельским населенным пунктам, речным водотокам, водоемам и озерам. Система складирования заключается лишь в уплотнении привозимого мусора тракторной техникой. В результате идет разнос ветром легких компонентов с полигона на значительные расстояния. Происходит загрязнение подземных вод, водоемов, почв и растительности.

В стране отсутствует практика раздельного сбора и сортировки отходов, не налажена система учета ТБО. Валовой сбор отходов от граждан и организаций и складирование их единой массой на полигоне приводит к накоплению радиоактивных, биоактивных, эпидемиологически опасных отходов и веществ. Серьезной проблемой остается утилизация отходов, содержащих токсичные вещества, такие как люминесцентные лампы и ртутьсодержащие приборы. После полного заполнения полигоны не рекультивируются и остаются на длительное время источниками загрязнения окружающей среды. При этом старые неэксплуатируемые полигоны не отражаются на картах городов и в период хозяйственного освоения эти территории попадают под застройку, выпасы, сельскохозяйственное использование.

Ситуация с ТБО относится к числу наиболее сложных экологических проблем. Основные технологические трудности связаны с высокой энергоемкостью переработки отходов и вредным воздействием ее на окружающую среду, с обеспечением необходимой чистоты конечных продуктов.

Накопленный опыт показывает, что более 50% ТБО составляет использованная упаковка (бумага, пластмассы, в меньшей степени металлы и древесина), в настоящее время преимущественно импортная, наблюдается тенденция к дальнейшему увеличению роста этих отходов. При этом значительная часть упаковочных материалов представляет собой композиционные и многослойные материалы, в состав которых входят бумага, картон, пластмассы, алюминиевая фольга и которые практически не перерабатываются в конечный товарный продукт после превращения упаковки в отходы.

В Казахстане проблемы, связанные с оптимизацией управления упаковочными отходами, включая развитие технологий переработки утилизируемых компонентов отходов, включены в число государственных приоритетов в области малого предпринимательства, а также науки и технологий. В тоже время в процессы сбора, сортировки и переработки упаковочных отходов (от разработки технологии до внедрения) вовлечено незначительное количество отечественных предприятий малого и среднего бизнеса, что, в конечном счете, отрицательно сказывается на развитие этого сектора экономки. На местном уровне практически не проводится серьезная экологическая, финансовая и экономическая переработка проблем, связанных с оптимизацией управления упаковочными отходами.

По структуре ТБО город Шымкент все более приближается к другим промышленным городам: доля макулатуры превышает 25%. В структуре горючих отходов на макулатуру приходится более 40%, а пищевые отходы 35,6%. В структуре негорючих отходов преобладает стекло (около 26%), пластмассы (свыше 20%) и металлы (примерно 20%).

Морфологический состав ТБО изменился по сравнению с началом 90-хх годов, появились новые упаковочные материалы с содержанием синтетики и пластмассы, уменьшилось содержание стекла и металла.

В Шымкенте проблема утилизации ТБО стоит достаточно остро, так практически не имеет действующей инфраструктуры переработки отходов. Для многих промышленно-развитых стран такая инфраструктура является важным фактором, влияющим на её дальнейшее развитие. Использование отходов является источником потенциальных ресурсов, и эти ресурсы становятся принципиальным фактором экономического развития.

Считается, что в общих расходах местной службы на уборку территории и переработку отходов доля затрат на переработку отходов составляет менее 5%. Вместе с тем количественный рост, появление новых видов отходов, переработку которых традиционными способами осуществить невозможно, ведут к росту затрат, необходимых для надлежащего использования отходов.

В отвалах, накопителях, могильниках хранятся более 170 млн. тонн промышленных и твердо-бытовых отходов. В Шымкенте и области общая площадь учтенных полигонов под ТБО составляет около 250 га, на них ежегодно размещается около 450 тыс. м³ отходов. Опасение составляет также неорганизованные, стихийные свалки ТБО, располагаемые в неустановленных местах без разрешения, обустройства и соблюдения санитарных норм (таблица 2).

Поскольку современный уровень развития техники и технологии пока не позволяет утилизировать все отходы, поэтому для захоронения токсичных бытовых отходов создаются отдельные полигоны. Однако они частично помогают решить

Таблица 2 - Производственные и твердые бытовые отходы на предприятиях ЮКО (тыс. м³)

Год образования	АО «ШСЗ»	АО «Фос фор»	АО ШНОС	ТЭЦ-5 г. Кентау	АО «Ачполиметалл»	Городской полигон
1995	104,4	1282,37	0,7	56,4	1234,7	325,0
1996	87,54	1158,1	0,76	57,4	1156,6	307,0
1997	96,72	439	0,62	55,4	1123,3	315,0
1998	1,0	26,4	0,6	53,2	907,8	295,0
1999	0,43	79,5	0,6	41,36	1446,0	290
2000	24,52	106,45	0,42	30,13	633,7	303,5
2001	32,62	82,42	0,86	28,18	1313,0	365,6
2002	40,72	96,17	0,72	28,29	786,9	317,6
2003	56,17	102,82	0,66	27,16	1166,5	289,9
2004	68,18	104,17	0,81	26,11	838,9	385,7
2005	82,13	96,13	0,93	25,59	1379,6	291,1
2006	106,72	106,5	0,78	24,48	978,7	388,6
2007	119,82	112,5	0,88	23,54	1245,85	299,5
Примечание – составлена автором на основе данных Агентства по статистике РК

проблему, так как отходы в принципе не могут быть ликвидированы без глубокой переработки. Городские власти не создали механизмы и стимулы к сепарированию отходов, не развита инфраструктура по утилизации отходов. Согласно существующему законодательству все юридические лица, кто образует ТБО, прежде чем разместить их в природной среде, должны получить разрешение на их размещение. В настоящее время в г. Шымкенте такие разрешения имеют около 60% субъектов.

Усугубляет проблему и то, что в городе нет единого государственного органа, координирующего все этапы работ с отходами, отсутствует достоверный учет образования, утилизации и удаления отходов, нехватка средств, а также слабая материально-техническая база предприятий, занимающихся сбором, вывозом и утилизацией бытового мусора. Специалисты-экологи утверждают, что нужны реальные альтернативные варианты, обеспечивающие экологические требования, и для того, чтобы привести систему в порядок, называют сумму в 60-70 млн. долларов.

Постепенно пришло понимание, что все население должно быть вовлечено в процесс по обеспечению чистой окружающей среды за счет эффективного управления бытовыми отходами. Управление включает в себя сбор, переработку, складирование, сортировку, хранение, обезвреживание, изоляцию, переработку и т.д.

В Казахстане достаточно пустых территорий для вывоза мусора, однако, это не значит, что можно продолжать старыми методами загрязнять огромные площади вокруг городов и поселков. Надо научить население разделять отходы быта по видам, улучшить технологии сбора, вывоза и хранения, усовершенствовать законодательную базу, привлечь частный сектор к решению проблем бытовых отходов, улучшить взаимодействие администрации, коммунальных предприятий, КСК, населения.

Предполагается обеспечить полный охват юридических лиц в Шымкенте для выдачи разрешений на размещение ТБО, с целью ведения учета образования и движения отходов, внедрить систему по раздельному сбору ТБО, уточнить нормы накопления бытовых отходов для всех категорий населения и предприятий, разработать правила обращения отходами. Также должна быть создана официальная структура по управлению с отходами, отработана система лицензирования предприятий, занимающихся вывозом ТБО, подготовлены экологические требования по обращению с отходами, а в частном секторе предлагается внедрить систему сбора и вывоза ТБО в пластиковых пакетах, раздельный способ сбора ТБО, которые можно разделить на несколько основных компонентов: текстиль, бумага, пищевые отходы, стекло, пластмасса, металл, в результате чего каждый из них становится вторичным сырьем. К примеру, переплавка одной алюминиевой банки сэкономит энергию, равную двум литрам бензина. Переработка алюминия на 95% будет экономичной его выплавки из бокситовой руды. Раздельный способ сбора мусора позволит уменьшить плату за вывоз отходов с населения, так как вторичное сырье перенесет определенную прибыль за его продажу.

По нашему мнению эффективным способом является организация управления отходами в г. Шымкенте на основании изучения опыта несанкционированных свалок и разработки проектов по организации полигонов захоронения проектов по организации полигонов захоронения ТБО, с использованием зарубежного опыта и исследований ведущих экологических организаций. Преимущества этой технологии будет в том, что реализуется она за счет использования обычных мусоровозов, бульдозеров, экскаваторов, катков и другой тому подобной техники. Новшества заключаются в выполнении надлежащей противофильтрационной защиты, исключающей распространение токсичных соединений, локализующей их в теле полигона. Уложенный, утрамбованный и укрытый слоями глинистого грунта мусор подвергается разложению за счет жизнедеятельности метановой микрофлоры, цикл разложения продолжается 20 лет, при этом идет выделение биогаза. Биогаз с помощью газосборных скважин, трубопроводной сети, объединяющей эти скважины и вакуум-насосной станции может откачиваться и использоваться (без очистки – как котельное топливо, а при соответствующей очистке – как бытовое топливо) для поршневых электростанций или как моторное топливо для автомашин. Через 20 лет после дегазации полигона здесь возможно строительство стадионов, паркой зоны и т.д.

Твердые бытовые отходы образуются и на приусадебном участке у каждого городского или сельского жителя. На их основе с использованием подсобного инвентаря можно приготовить анаэробную массу. Для разложения растительных отходов необходимо введение так называемого азотосоставляющего субстрата, т.е. продукта, который бы вносил в общую биомассу азот. Таким азотосоставляющим компонентом может быть любой продукт животного происхождения: мертвые насекомые, раздробленные кости рыбы, животных и т.п. кроме того, общеизвестна, что генератором (т.е. источником) азота может быть и часто является за неимением навоза так называемые сидериты или сидеритные растения. В качестве сидеритов могут служить однолетние или многолетние бобовые растения. Запаханная в почвенный слой высокобелковая растительная масса бобовых обогащает почву органическими веществами и азотом.

Исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

а) необходимо создание новых технологий по переработке ТБО в г. Шымкенте, а именно строительство завода по сжиганию ТБО.

б) предполагается обеспечить полный охват юридических лиц в Шымкенте для выдачи разрешений на размещение ТБО, с целью ведения учета образования и движения отходов, внедрить систему по раздельному сбору ТБО, уточнить нормы накопления бытовых отходов для всех категорий населения и предприятий, разработать правила обращения отходами.

в) для более полного использования отходов потребления необходима создание Ассоциации предприятий по использованию отходов и вторичного сырья как некоммерческой структуры.

3 Организационная система использования твердых бытовых отходов (на примере Южно-Казахстанской области)

Твердые бытовые отходы воздействуют на все компоненты окружающей среды:

- на воздушную среду – твердые бытовые отходы содержат большое количество легко загнивающих органических веществ, которые, разлагаясь, выделяют гнилостный запах, загрязняя воздух. При пожарах на свалке при разложении органической части воздух загрязняется дымом с содержанием токсичных и ядовитых веществ;

- на почвы – за счет смыва поверхностными (дождевыми, снеговыми осадками) стоками загрязняющих веществ и просачивания их в почву;

- бактериальное загрязнение – залежи отходов являются благополучной средой для размножения грызунов и выплода мух, являющиеся основными переносчиками инфекционных заболеваний человека;

- на поверхностные водоемы – за счет миграции загрязняющих веществ с санитарных полигонов, расположенных на площадках водосбора;

- на ландшафт – порча ландшафта стихийными свалками и из-за отсутствия рекультивации при накоплении и движении токсичных веществ по трофическим цепям.

Логическая схема формирования системы по совершенствованию сбора, хранения и переработки бытовых отходов в городе Шымкенте выглядит следующим образом в соответствии с рисунком 4.

Blog

Рисунок 3 - Классификация неиспользуемых бытовых отходов