Основы управления ТБО в городах
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 236
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1105-9
Артикул: 791861.01.99
Рассмотрены вопросы классификации, раздельного сбора, транспортирования и дальнейшего использования ТБО, образующихся в городах. Рассмотрен отечественный и зарубежный опыт по обращению с отходами. Представлен анализ положительных и отрицательных сторон различных концепций управления и обращения с ТБО.
Для студентов бакалавриата по направлению подготовки 38.03.10 «Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура».
Тематика:
ББК:
- 306: Общая технология. Основы промышленного производства
- 389: Благоустройства населенных мест
- 512: Гигиена
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 38.03.10: Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А. В. КУДРЯВЦЕВ, С. В. МАКАРОВА, С. В. ФЕДОРОВ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ТБО В ГОРОДАХ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022
УДК 628.4 ББК 30.69+38.9+51.21 К88 Рецензент: доктор технических наук, профессор ПГУПС Терехов Л. Д. Кудрявцев, А. В. К88 Основы управления ТБО в городах : учебное пособие / А. В. Кудрявцев, С. В. Макарова, С. В. Федоров. – Москва ; Вологда : ИнфраИнженерия, 2022. – 236 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1105-9 Рассмотрены вопросы классификации, раздельного сбора, транспортирования и дальнейшего использования ТБО, образующихся в городах. Рассмотрен отечественный и зарубежный опыт по обращению с отходами. Представлен анализ положительных и отрицательных сторон различных концепций управления и обращения с ТБО. Для студентов бакалавриата по направлению подготовки 38.03.10 «Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура». УДК 628.4 ББК 30.69+38.9+51.21 ISBN 978-5-9729-1105-9 Кудрявцев А. В., Макарова С. В., Федоров С. В., 2022 Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 2
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................ 6 1. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОТХОДОВ И ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ .................................. 14 2. ЧТО ТАКОЕ ТБО? ........................................................................................... 30 3. СУЩНОСТЬ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ. РЕЦИКЛИНГ (УТИЛИЗАЦИЯ, ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ) ............. 34 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ................................................ 40 5. ОЦЕНКА ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА В УПРАВЛЕНИИ ОТХОДАМИ ......... 42 5.1. Концепция ОЖЦ как инструмента экологического менеджмента ........... 42 5.2. Стадии проведения ОЖЦ .............................................................................. 45 5.3. Области применения ОЖЦ ........................................................................... 49 5.4. Особенности и примеры применения ОЖЦ ................................................ 50 5.5. Ограничения метода ....................................................................................... 59 5.6. Перспективы применения ОЖЦ в управлении отходами в России .......... 60 5.7. Информационные технологии и программные продукты для проведения ОЖЦ ................................................................................................ 61 6. ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ................................................ 64 7. РОССИЙСКИЙ РЫНОК ТБО ......................................................................... 86 8. ОЦЕНКА ПОТОКОВ ТБО И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ................................. 91 8.1. Комплексное управление отходами. Понятие КУО ................................... 92 8.2. Иерархия КУО и интеграция подходов ....................................................... 94 8.3. Связь технологических, организационных и экономических принципов .................................................................................................................. 98 9. МИНИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВА ОТХОДОВ (ТБО) ............................... 101 10. МЕХАНИЗМ ОБРАЩЕНИЯ ТБО ГОРОДА .............................................. 103 11. НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ (ТБО) .......................................................................................... 106 11.1. Законодательство РФ в сфере обращения с отходами ........................... 106 11.2. Зарубежная нормативно-правовая база ................................................... 115 3
12. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ ТВЕРДЫМИ ОТХОДАМИ ...................................................................................................... 121 12.1. Значение твердых отходов в хозяйственной деятельности человека .................................................................................................................... 122 12.2. Понятие и содержание сбора, утилизации и переработки твердых бытовых отходов ..................................................................................................... 126 12.3. Управление твердыми отходами – проблемы понятийного аппарата и категорийного определения ................................................................ 129 13. КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ОТХОДОВ (ТБО) ...................................... 137 14. ХАРАКТЕРИСТИКА ОТХОДОВ (ТБО) КАК ОБЪЕКТА ПЕРЕРАБОТКИ ................................................................................................. 156 14.1. Физические свойства ТБО ....................................................................... 161 14.2. Химический состав ТБО .......................................................................... 162 14.3. Особые свойства ТБО .............................................................................. 162 14.4. Компрессионная характеристика ТБО ................................................... 163 14.5. Объемы образования отходов в промышленности ............................... 165 15. ПРОЕКТЫ НОРМАТИВОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ И ЛИМИТЫ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ ........................................................................................... 170 16. МЕТОДЫ И СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ МУСОРА (ТБО) .................... 178 16.1. Естественное разложение в окружающей среде ................................... 179 16.2. Компостирование мусора ........................................................................ 180 16.3. Рециклинг .................................................................................................. 181 16.4. Брикетирование ........................................................................................ 184 17. КЛАССЫ РЕЦИКЛИНГА ОТХОДОВ И ВЫГОДА ИХ ПРИМЕНЕНИЯ .................................................................................................. 186 17.1. Что представляет собой рециклинг отходов ......................................... 186 17.2. Классы рециклинга .................................................................................. 187 17.2.1. Механическая переработка .................................................................. 187 17.2.2. Инсинерация .......................................................................................... 189 17.2.3. Пиролиз .................................................................................................. 189 17.2.4. Химическая переработка ...................................................................... 191 17.2.5. Этапы проведения рециклинга ............................................................ 191 17.2.6. Экономическая выгода от переработки отходов ............................... 192 4
18. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СБОРУ И УДАЛЕНИЮ ТБО .................... 196 18.1. Сбор и удаление крупногабаритных отходов ....................................... 199 18.2. Системы сбора и удаления ТБО ............................................................. 201 18.2.1. Расчет системы сбора и удаления ТБО ............................................... 202 18.2.2. Оборудование систем сбора и удаления ТБО .................................... 206 18.2.3. Обслуживание системы мусороудаления ........................................... 211 18.2.4. Проблемы сортировки мусора ............................................................. 218 18.2.5. Правила сортировки мусора ................................................................. 218 18.2.6. Мусороперегрузочные станции ........................................................... 219 18.2.7. Сбор и переработка пищевых отходов ............................................... 223 19. ВОЗМОЖНОСТИ И ПРЕДЕЛЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ.................. 229 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ........................................... 232 5
ВВЕДЕНИЕ Одна из наиболее обсуждаемых проблем современной экономики – необходимый человечеству компромисс между экономическим развитием и сохранением окружающей среды. В прошлом плата за неэффективное использование природных ресурсов обычно не была для человеческой цивилизации важнейшим сдерживающим фактором, потому что эксплуататорский «предельный» подход позволял открывать в еще не слишком заселенном мире новые ресурсы. Привычка рационально использовать природные ресурсы формируется с трудом; еще труднее примирить ее с преобладающими в мире бизнес-моделями. Поэтому ООН предлагает рассматривать проблему дефицита ресурсов и экстернализируемых издержек как сдерживающие факторы, которые нуждаются в продуманном управлении в интересах всего общества. Это подводит нас к сложной и многогранной проблеме эффективного использования ресурсов и его экономических преимуществ. Ключевое понятие для формулировки проблем, с которыми мы сталкиваемся при переходе к ресурсоэффективной экономике – устранение зависимости от ресурсов. После того, как рост мировой экономики натолкнулся на естественные ограничители, задача преодоления зависимости процесса создания экономических ценностей от использования природных ресурсов и его воздействия на окружающую среду стала неотложной. Однако главная задача сегодня, когда мы начинаем жить в условиях ограниченности ресурсов и выбросов углерода, состоит в полном устранении зависимости экономического роста от потребления материалов и энергоресурсов. Традиционные экономические показатели, такие как ВВП и другие агрегированные макроэкономические показатели, могут давать неправильное представление об эффективности экономики, в том числе в связи с тем, что эти показатели не отражают отрицательного влияния производства и потребления на природный капитал. Истощая природные ресурсы или снижая способность экосистем выполнять свои полезные функции, такие как снабжение продовольствием, регулирование и удовлетворение культурных потребностей, экономическая деятельность нередко сопровождается обесценением природного капитала. Недостаточные альтернативные инвестиции или уменьшение природного капитала до критического уровня, исключающего оказание экономически значимых или жизненно важных экосистемных услуг, может воспрепятствовать будущему росту. Изменение запасов ресурсов можно оценить в деньгах и отразить на национальных счетах, что и делается в настоящее время в ходе разработки Системы эколого-экономического учета (SEEA, System of Environmental and Economic Accounting) Статистическим отделом Секретариата ООН, а Всемирный банк может учитывать это изменение при расчете скорректированных чистых национальных сбережений. «Зеленый» сценарий развития экономики характеризуется инвестированием в запасы возобновляемого природного капитала, такие как рыбные ресурсы, леса и почвы, и восстановлением этого капитала. Запасы не возобновляемых ресурсов, таких как ископаемое топливо, исчерпываются медленнее благодаря повышению эффективности их использования и разработ6
ке возобновляемых заменителей. Это создает основу для устойчивого роста доходов в средне- и долгосрочной перспективе. Повторное использование материалов и получение энергии из отходов становятся все более прибыльными, и эта тенденция будет сохраняться, поскольку отходы становятся все более ценными ресурсами. Из отходов можно производить пригодную для продажи продукцию, например, электроэнергию: емкость рынка электроэнергии, произведенной из отходов уже в 2008 году, оценивалась в 20 млрд долларов США, а к 2014 году, по прогнозам, она увеличится еще на 30 % (рис. 1). Рис. 1. Технологии переработки ТБО Правительство разработало ряд мер, направленных на улучшение экологической ситуации в стране. 16 февраля 2012 г. Правительство РФ одобрило проект основ государственной политики в области экологического развития России до 2003 года. В проекте, предложенном Министерством природных ресурсов и экологии, говорится, что экологическая ситуация в РФ «характеризуется высоким уровнем антропогенного воздействия на природную среду и значительными экологическими последствиями прошлой хозяйственной деятельности». При этом очевидно, что отходы в массе своей производятся на конкретной территории, относимой к тому или иному муниципальному образованию, качество управления которым и определяет, в соответствии с положениями ФЗ № 131 «Об общих принципах местного самоуправления в РФ», уровень эффективности в постоянном решении данной проблемы, учитывая ее непреходящий характер и, как было отмечено, с постоянной тенденцией к усложнению. В соответствии с Письмом Росстроя от 1 августа 2005 года № ЮТ-3309/03 «О ФГУП «Федеральный центр благоустройства и обращения с отходами» («ФЦБОО»), а также Федеральное государственное учреждение «Научноисследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами» («НИЦПУРО»), в соответствии с распоряжением Правительства РФ от 3 ноября 1994 г. № 1744-р, ответственны за разработку методик обращения с 7
отходами на территории РФ. Однако до сих пор не принято общее понимание объекта, по поводу которого возникают отношения в рамках системы управления отходами, ввиду реализации положения федерального законодательства в части местного самоуправления. Формально не легитимизовано понятие «муниципальные отходы». Отсутствуют либо неоднозначны дефиниции терминов «муниципальные твердые отходы», «поток муниципальных отходов», «управление отходами», «комплексная система управления муниципальными отходами», реальность которых очевидна и теоретически, и логически необходима в условиях требований ФЗ № 131. Следует сказать о необходимости четкого разграничения методов управления отходами для больших и малых городов, а также сельских территорий, также не получившего должного внимания со стороны российских экспертов. Необходимость формирования корректного представления о потенциале конкретной территории и особенностях функционирования в ее рамках субъектов и по поводу единственно определенного объекта их деятельности позволяет сформировать наиболее последовательно цели и задачи развития и отследить их достижение, основываясь на общем базисе ключевых индикаторов, показателей качественного и количественного изменения в рамках процесса развития. Перечень последних также не принят в рамках исследований экспертов обозначенных ранее ответственных учреждений. Процесс урбанизации охватил все страны, особенно индустриально развитые. Антропогенное воздействие человеческой деятельности на природу подошло к некой отметке, сигнализирующей для принятия мер по снижению негативного воздействия на окружающую среду. Экология планеты все более ухудшается, чему в немалой степени способствуют радиационные, шумовые, химические и прочие загрязнения, в том числе бытовые и промышленные отходы. В XX в. человечество достигло во всех областях науки и техники больших успехов, чем за всю историю своего развития. Развитие промышленности создало реальную возможность вовлекать в производство со все уменьшающимися затратами огромную массу природных ресурсов. В условиях роста населения происходит вовлечение все больших объемов ресурсов. Их использования без достаточно широкого воспроизводства приводит к их истощению. Страны с высокой степенью урбанизации и индустриализации сталкиваются с глобальными экологическими проблемами. Деятельность городов с высокой плотностью населения, возрастающими производственными мощностями, развитой системой транспортных средств сопровождается выбросом энергетических и материальных отходов, которые ассимилируются в окружающую среду. Три фактора, которые влияют на общую нагрузку на экологические системы: численность населения, средний уровень потребления населения и применяемые технологий. За последние годы объем потребления увеличился в несколько раз, что в свою очередь приводит к возрастанию количества бытовых отходов в аналогичном объеме, ведь производство не может быть безотходным, ровно так же, как и потребление. Проблема приобрела характер уже с конца 1950-х – начала 1960-х гг. К этому времени большое распространение получили идеалы потребления, комфортабельной и приятной жизни. С наступлением 8
научно-технической революции и бурного роста населения человечество стало терять возможность жить в равновесии с окружающей средой. Объем отходов, которые производятся во всем мире, растет (рис. 2). Если сейчас в Европе (включая страны СНГ) образуется 392 млн тонн отходов в год, то к 2030 году эта цифра увеличится на 12 % и достигнет 441 млн тонн в год, а к 2050 составит 490 млн тонн. В странах Азии и Африки темпы образования отходов растут еще быстрее – к 2030 году прогнозируется увеличение их объемов на 30 – 40 %. Сегодня в среднем на одного жителя Земли приходится 0,74 кг мусора в день. Показатель значительно зависит от развития и уровня доходов в стране и варьируется от 0,11 до 4,54 кг в сутки на человека. Богатые страны (США, Канада и члены ЕС) составляют всего 16 % мирового населения, но производят 34 % мировых отходов. Ожидается, что в будущем генерация мусора возрастет за счет увеличения его производства в бедных и развивающихся странах. Рис. 2. Прогноз образования отходов в регионах мира, млн тонн в год Развитые страны обеспечивают практически полный сбор отходов, тогда как бедные – значительно меньше половины (рис. 3). Рис. 3. Доля сбора отходов в зависимости от уровня доходов страны по данным Всемирного банка 9
При этом при возрастании доходов жителей растет доля неорганических отходов в выбрасываемом мусоре. Для бедных стран доля пищевых и иных органических отходов превышает половину, тогда как в богатых составляет всего треть общего объема. Доля отходов, которые можно переработать, в бедных странах всего ~ 20 %, а в богатых – более 50 %. Что можно сделать, чтобы остановить этот рост? В ЕС установлена единая для всех стран иерархия обращения с отходами (рис. 4): приоритет отдается предотвращению образования отходов и их вовлечению во вторичный оборот. Далее следует переработка отходов в энергию (электричество или тепло). Сюда относится сжигание, газификация, пиролиз, анаэробное сбраживание. Последним по приоритетности является захоронение отходов и сжигание без получения энергии. Угрожающее положение с загрязнением ОС стало в последние годы предметом обсуждения на многочисленных международных и национальных совещаниях и конференциях. Особенно сложной задачей является определение приоритетов ведения экологической политики на разных уровнях: международный (глобальный) и региональный. Одним из опасных источников загрязнения окружающей среды являются свалки отходов производства и потребления, объем которых измеряется миллиардами тонн. Рис. 4. Общепринятая иерархия обращения с отходами Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24 июня 1998 г. определяет понятие «отходы производства и потребления» как «остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства». Особое место в ряду отходов занимают опасные отходы. В соответствии с законом опасные отходы – это «от10