Система управления отходами в Республики Башкортостан, России и странах ЕС

- 2015 год - 15%.Постановление Правительства Республики Башкортостан от 18 ноября 2011 г. N 412 "О республиканской целевой программе "Совершенствование системы управления твердыми бытовыми отходами в Республике Башкортостан" на 2011-2020 годы.

Целями программы являются:

- разработка и реализация комплекса мер, направленных на совершенствование системы обращения с ТБО и увеличение их использования в качестве BMP на территории Республики Башкортостан;

- создание условий для развития системы управления ТБО на территории республики;

- улучшение санитарного и экологического состояния территории муниципальных образований Республики Башкортостан;

- совершенствование системы экологического образования и выработка мер экономического стимулирования населения республики.

Для достижения поставленных целей в процессе реализации Программы должны быть решены следующие задачи:

- совершенствование правовой базы, регулирующей вопросы использования BMP и обращения с ТБО на территории республики;

- создание и поддержка единой информационной среды в сфере обращения с ТБО и использования BMP;

- подготовка к внедрению организованной системы обращения с ТБО на территории республики;

- проектирование и строительство объектов сбора и размещения ТБО на территориях муниципальных образований Республики Башкортостан;

- создание условий для развития производств по использованию BMP на территории республики;

- совершенствование существующих и формирование новых механизмов экономического стимулирования деятельности по использованию BMP;

- ликвидация несанкционированных объектов размещения отходов в целях снижения негативного техногенного воздействия на окружающую среду и улучшение экологической обстановки в республике;

- совершенствование системы экологического образования, воспитания и просвещения;

- стимулирование населения в сфере обращения с ТБО.

Программа реализуется в 2011-2020 годах, в два этапа:

I этап: 2011-2013 годы;

II этап: 2014-2020 годы.

На I этапе планируется создание организационных механизмов реализации Программы, проведение эксперимента по раздельному сбору ТБО в населенных пунктах муниципальных районов Республики Башкортостан, создание генеральных схем очистки территорий городских округов, муниципальных районов и республики в целом, начало проектирования и строительства первоочередных объектов обращения с отходами на территориях муниципальных районов Республики Башкортостан [6].

На II этапе предполагается реализация комплекса мер, направленных на создание производств по переработке BMP, и ликвидация мест несанкционированного размещения отходов на территориях муниципальных районов и городских округов Республики Башкортостан, корректировка программных мероприятий с учетом итогов реализации I этапа Программы.

Основные направления реализации Программы: исходя из анализа сложившейся в Республике Башкортостан ситуации в сфере обращения с отходами, а также поставленных целей и задач Программа реализуется по следующим основным направлениям:

1) создание условий для развития системы управления в области обращения с ТБО путем:

- совершенствования правовой базы, регулирующей вопросы использования BMP и обращения с ТБО на территории республики;

- создания и поддержки единой информационной среды в сфере обращения с ТБО и использования BMP;

2) совершенствование системы обращения с ТБО на территории Республики Башкортостан путем:

- подготовки к внедрению организованной системы обращения с ТБО на территории республики;

- проектирования и строительства объектов сбора и размещения ТБО на территории муниципальных образований Республики Башкортостан;

- создания условий для развития производств по использованию BMP на территории Республики Башкортостан с использованием механизмов государственно-частного партнерства;

3) улучшение санитарного и экологического состояния территории муниципальных образований Республики Башкортостан путем ликвидации несанкционированных объектов размещения отходов и рекультивации техногенных массивов [5];

4) совершенствование системы экологического образования и выработка мер экономического стимулирования населения путем совершенствования системы экологического образования, воспитания и просвещения населения республики.

2. Перспективные технологии и методы переработки и утилизации отходов

2.1 Современные технологии в области управления отходами

Мероприятия по обращению с собранными отходами можно разделить на пять основных групп в зависимости от результата и конечной продукции:

1. Повторное использование/вторичная переработка отходов в сырье и материалы;

2. Использование отходов для производства органических удобрений путем сбраживания (компостирование);

3. Использование отходов для производства тепла и электроэнергии: 4. анаэробное сбраживание для получения биогаза;

5. Прямое сжигание с целью получения тепла или электроэнергии, в том числе в когенерационных установках;

6. Обезвреживание отходов: минимизация воздействия на окружающую среду опасных отходов в составе ТКО путем специальной обработки (в том числе контролируемого сжигания) с целью дезактивации опасных веществ;

7. Захоронение: размещение отходов (как остатков, полученных после обработки, описанной в пп. 1-4, так и отходов, не подвергшихся обработке) на предназначенных для этого специальных участках с принятием мер по минимизации воздействия на окружающую среду. Ниже последовательно рассматриваются данные методы обращения с ТКО в соответствии с приоритетами лестницы Лансинка [30].

К числу главных потребителей технологий управления отходами относятся органы государственной власти и местного самоуправления, поскольку в их компетенцию входит обязанность управления отходами. Эффективная система управления отходами в идеале должна опираться не только на соответствующие нормативные правовые акты и традиционные технологии и методы минимизации отходов, но и учитывать региональную специфику экологических проблем, обоснованно применять экономические механизмы, использовать современные инновационные технологии управления. Следует отметить, что определенные шаги в данном направлении предпринимаются и приносят позитивные результаты.

Развитие науки и применение ее достижений рождает новые технологии в сфере управления отходами. К числу таковых можно отнести:

1. Радиочастотную идентификацию (RFID), применяемую для сбора информации по вывозу мусора из контейнеров на тротуарах городов, поселков и иных муниципальных образований. Полученные данные требуются для разработки нового типа контейнеров для перерабатываемых отходов, мусоросборников и т. п. Суть данной технологии заключается в автоматической идентификации объектов посредством радиосигналов, благодаря которым считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Практически любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег). По дальности считывания их можно классифицировать на системы: ближней идентификации (считывание производится на расстоянии до 20 см); идентификации средней дальности (от 20 см до 5 м); дальней идентификации (от 5 до 100 м). Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая - интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая - антенна для приема и передачи сигнала. Схематичный процесс системы радиочастотной идентификации отходов (RFID) представлен в Приложении Д.

2. Систему GPS, применяемую в основном при вывозе уже рассортированного по контейнерам мусора. GPS (англ. Global Positioning System - система глобального позиционирования) представляет собой спутниковую систему навигации, обеспечивающую измерение и определения расстояния, времени и местоположения интересующего объекта. Позволяет практически в любом месте Земли (за редким исключением, например, кроме полярных и околополярных территорий), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. Основной принцип использования системы - оперативное определение местоположения объекта путем измерения моментов времени приема синхронизированного сигнала от навигационных спутников до потребителя. При этом расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приема антенной GPS-приемника. Схематичный процесс системы GPS применяемой при рассортировки по контейнерам мусора представлен в Приложении E.

3. Сир-лифт - подземную установку по утилизации мусора. Эта технология придумана финским предпринимателем и изобретателем Пекка Саломаа, главой фирмы, занимающейся производством емкостей для отходов, получившим за свое изобретение государственную премию. Сир-лифт представляет собой почти круглую емкость под крышкой, размером чуть больше привычной урны. Однако в отличие от традиционной урны, труба от нее уходит на глубину 3,5 м. По ней мусор попадает в контейнер, оснащенный специальным механизмом, который прессует отходы и уменьшает их объем в пять раз. В результате в контейнер может поместиться до 50 куб. м мусора. Когда контейнер заполняется, его поднимают (сир-лифт вмонтирован в специальную пло­щадку размером 6 х 3 м) и на специальном грузовике отправляют на полигон. В настоящее время по всей Финляндии уже установлено около 55 таких емкостей, и процесс набирает обороты; систему утилизации шаговой доступности [15]. Указанная технология является новой разновидностью ставших уже традиционными в странах Западной Европы, США и Японии технологий сортировки и вторичной переработки от­ходов. Место утилизации отходов располагается в непосредственной близости от источника (порой потенциального) их возникновения, что очень удобно для потребителя и требует от него минималь­ных затрат сил и средств.

4. Дифференцированная плата за вывоз (утилизацию) отходов, зависящая от их количества. Указанная технология относится к экономическим способам стимулирования населения к сокращению ко­личества отходов. По данным некоторых американских городов (Сиэтла, Пенсиль­вании и др.), при введении дифференци­рованной платы количество мусора толь­ко за счет сокращения отходов уменьша­ется на 18%. Суть данной технологии до­статочно проста: чтобы меньше платить за сданные отходы, человек должен как можно меньшее их количество по объему (в меньшей степени - по весу) сдать, пред­варительно рассортировав. В противном случае придется заплатить больше (чем за рассортированный мусор). Это, во-первых, побуждает компостировать дворовые отходы, а во-вторых, стимулирует к сокращению отходов, поскольку становится выгоднее не выбросить вещь, а повторно использовать: починить, про­дать, передать благотворительной организации и т. п.

Таким образом, например, поощряется бесплатно принимать в своем доме квартире или гараже предметы, бывшие в употреблении, и затем прода­вать их по очень низким ценам, дарить или обменивать. Вместе с тем необходимо отметить, что у данной технологии есть не только очевидные преимущества, но и слабые стороны, недостатки: - высокая потенциальная экологическая криминогенность, выражающаяся в том, что, к сожалению, дифференцированная плата за объем побуждает некоторых недобропорядочных граждан искать иные пути избавления от мусора (выбрасывать его нелегально, сжигать на заднем дворе и т. п.), уклоняясь тем самым от несения платежной "повинности" и перекладывая ее на плечи добросовестных граждан, честно демонстрирующих свои отходы [23]. Сторонники этой технологии не приводят рецептов борьбы с этим и констатируют, что неизбежно кто-то так и будет поступать. Идеальных технологий не существует, и поэтому очень важно, чтобы введение платы за объем мусора сопровождалось активным распространением информации о способах сокращения отходов и гражданам предоставлялась возможность избавиться от части мусора бесплатно или за меньшую плату. Городские власти должны рассматривать дифференцированную плату не как отдельно взятый способ покрыть издержки на вывоз мусора, а как один из взаимо­связанных инструментов решения «мусорной проблемы».

Анализ новых технологий управления отходами позволяет отметить современные тенденции модернизации данной сферы: экологическую безопасность, поскольку практически все новые технологии в той или иной степени нацелены на минимизацию причинения ущерба окружающей среде; экономичность. Новые технологии в данной сфере в большинстве своем способствуют снижению (минимизации) затрат на переработку и (или) утилизацию отходов. При этом уровень эксплуатационных расходов при их использовании, как правило, гораздо ниже аналогичного уровня расходов при применении традиционных технологий; ресурсосбережение и энергоэффективность, выражающиеся в минимизации затраченных ресурсов на переработку и (или) утилизацию отходов; автоматизацию, означающую, что все больше новых технологий в данной сфере создаются с использованием инновационных, высокотехнологичных средств: компьютерных программ, спутниковой связи и т. п.; информационную открытость и публичность.

Указанная тенденция пока больше характерна не столько для России, сколько для высокоразвитых государств, где процесс управления отходами приобретает все более прозрачный, демократичный и открытый характер [23]. Органы государственной власти и местного самоуправления не только строят планы и прогнозы в данной сфере, информируют население о проводимых мероприятиях, но и активно проводят среди жителей пропагандистские кампании, направленные на минимизацию процесса образования отходов, а также на стимулирование населения к социально ответственному поведению при обращении с отходами, прислушиваются к общественному мнению и налаживают эффективный взаимодополняющий информационный обмен между властными структурами и гражданским обществом.

Переработка во вторичное сырье и материалы

Чаще всего переработка во вторичное сырье затрагивает такие основные фракции ТКО, как бумага, пластик, металл и стекло. Технологии переработки этих фракций существенно различаются, поэтому целесообразно рассмотреть их по отдельности. Переработка пластика, сначала собранный пластик сортируется согласно идентификационным кодам, соответствующим различным типам полимеров. Существует свыше 50 типов пластика, наиболее распространенными являются полиэтилентерефталат (ПЭТ), поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), из которых изготавливаются почти все пластиковые бутылки. Пластики могут дополнительно разделяться по цвету. Отсортированный пластик дробится на мелкие куски и проходит очищение от сопутствующего мусора (наклейки и т. д.), после чего плавится в удобные для транспортировки формы, которые позже используются в качестве ресурсов для производства широкого круга изделий (например, вторичный пластик используется при изготовлении хозяйственных сумок, одежды, канализационных труб и стеклопакетов).

В последнее время также используются технологии деполимеризации пластиков, позволяющие разложить пластики на мономеры, из которых впоследствии изготавливают новые полимеры того же типа [3]. Может применяться и химическая деполимеризация. В особых случаях (сложность разложения на образующие типы смол или высокая степень загрязнения) применяется термальная деполимеризация (пиролиз, газификация), позволяющая разложить пластики на жидкие составляющие, которые могут быть использованы как ресурсы вместо вновь произведенных нефтепродуктов [9]. Переработка бумаги В силу простоты технологических процессов бумага является самой удобной для переработки фракцией. Собранная муниципалитетами или частными операторами бумага сортируется, очищается от краски и чернил, измельчается и вымачивается, после чего может использоваться в производственном процессе. Переработка металл. При использовании металлолома в качестве сырья в среднем тратится на 95% меньше энергии, чем при производстве нового металла.

При этом при переработке металлы не теряют своих свойств. Металлолом делится на черный (железо, сталь) и цветной (алюминий, медь, свинец, никель и т. д.). Основными источниками черного металлолома служат старые автомобили, корабли, рельсы и т. п. В переработке металлов выделяется четыре стадии: сбор, прессование, дробление на мелкие куски и доставка на завод для повторного использования. В структуре ТКО существенную долю занимают отходы цветных металлов (алюминиевые банки, фольга и т. д.), которые собираются в рамках системы раздельного сбора и отправления на переплавку. Переработка стеклотары Собранная стеклотара сортируется по цветам и измельчается в крошку. Получившийся стеклобой проходит многоступенчатую процедуру очистки от примесей железа (магнитные фильтры), бумаги и керамики (автоматически и вручную), после чего идет в плавку. Попадание частиц керамики в стеклобой отрицательно сказывается на характеристиках выплавляемого стекла, поэтому очистке от частиц керамики уделяется особое внимание.

Полученное таким образом вторичное стекло при необходимости подвергается процессу деколоризации, после чего может использоваться в производстве. В пользу переработки стекла говорит тот факт, что, будучи захороненным, стекло не разлагается, а вторичное стекло по качеству не отличается от первичного [23]. Использование отходов для производства органических удобрений путем сбраживания Компостирование -- это биологическое (с использованием бактерий и микроорганизмов) разложение органической фракции ТКО. Выделяются аэробный (с доступом кислорода) и анаэробный (без доступа кислорода) типы компостирования. В силу технологической простоты наиболее распространенным является первый тип. Компостирование в разной степени распространено почти во всех странах, так как позволяет получать органические удобрения из отходов.

Используемые технологии варьируются от простейшего компостирования, осуществляемого непосредственно домохозяйствами, до функционирования сложных технологических комплексов. Важно отметить, что эффективность системы компостирования зависит от соответствия выбранной технологии конкретным условиям (климат, состав отходов и т. д.). В таблице 8 представлено описание трех основных технологий компостирования в порядке возрастания сложности. Самая простая -- технология грядочного компостирования (windrow systems), далее следуют системы компостирования в закрытых резервуарах, a самой сложной является система анаэробного компостирования с использованием бактерий (анаэробное сбраживание).

Рисунок 2. Технология компостирования отходов [41]

Кроме описанных ниже, можно выделить также такие формы, как индивидуальное компостирование, использование отходов со свалок и компостирование с применением червей.

Таблица 8. Описание технологий компостирования [41]

Тип технологии	Преимущества и недостатки
Системы компостирования в открытых грядках	- компостирование с доступом кислорода в грядах; - низкая скорость образования компоста; экстенсивный тип, требуются значительные площади; - самый простой и дешевый способ.
Компостирование в закрытых реакторах и цилиндрических накопителях	- относительно дорогостоящие системы; - компостирование заметно быстрее и эффективнее в сравнении с компостированием в грядах; - сложность системы отрицательно сказывается на надежности
Анаэробное сбраживание	- дорогостоящие и технологически сложные комплексы; - высокая скорость сбраживания за счет отсутствия доступа кислорода и применения биологического управляемого воздействия (бактерии)

Использование отходов для производства тепла и электроэнергии (сжигание)

Согласно иерархии мер по обращению с отходами, сжигание имеет низкий приоритет, уступая лишь захоронению. Сжигание отходов является распространенной практикой по всему миру, так как позволяет существенно сократить вес и объем отходов, снижая нагрузку на полигоны ТКО на 70% по весу и на 90% по объему. Кроме того, выделяемое при сжигании тепло может использоваться для получения электроэнергии. Основные недостатки этого метода -- уничтожение годных для переработки отходов, высокие капитальные и операционные затраты и необходимость организации сложной системы.

Типы технологий сжигания, как и технологий компостирования, существенно различаются: простое сжигание, пиролиз, газификация, сжигание на основе плазмы и т. д. Три наиболее распространенных типа сжигания отходов с получением энергии представлены в таблице 9.

Таблица 9. Технологии сжигания отходов [16]

Тип технологии	Преимущества и недостатки
Массовое сжигание	- наиболее распространенная и простая форма сжигания; - несортированный поток отходов подается из хранилища в печь, где сжигается с образованием пара, приводящего в действие турбину электрогенератора; - выделяемые газы очищаются от оксида азота, ртути, диоксинов; зола вывозится на захоронение
Топливо, полученное из отходов	- предварительно выбираются фракции, пригодные к переработке, оставшиеся горючие отходы подвергаются дроблению; * получаемое дробленое топливо может непосредственно сжигаться по описанной выше схеме или добавляться в котлы на твердом топливе
Термальная газификация	* новая малораспространенная технология; * отходы переводятся в синтетический газ (смесь водо- рода и окиси углерода), который после очистки может использоваться в качестве топлива

Рисунок 3. Термальная газификация как технология сжигания отходов [16]

2.2 Кластерный подход при переработки и утилизации отходов

Под кластером предприятий переработки отходов понимается территориальная система, обеспечивающая согласованное взаимодействие субъектов обращения с отходами производства и потребления для реализации потоков вторичных материальных ресурсов с целью обеспечения экологически безопасной среды существования.

Принципиальным отличием инновационного кластера предприятий по переработке отходов является принадлежность предприятий, связанных с процессами жизненного цикла отходов, к разным отраслям. Объединение партнёров в рамках данного кластера происходит изначально на межотраслевой основе. Отходы, образующиеся в одной отрасли, могут использоваться в качестве вторичных ресурсов как внутри этой же отрасли, так и в других отраслях. Движение вторичных ресурсов между отраслями способствует межотраслевой интеграции знаний и появлению принципиально новых инновационных решений. Сама же схема подразделений кластера переработки отходов приведена в Приложение В.

Основной принцип формирования кластера предприятий по переработке отходов - принцип общности процессов образования отходов из материальных ресурсов и общности региональной законодательной базы, регламентирующей обращение с отходами. Таким образом, все субъекты хозяйствования в пределах территориально-административной единицы находятся в равных условиях для осуществления своей деятельности [17].

1. Ресурсный принцип формирования кластера. Отходы рассматриваются как сырьевые элементы кластера. При этом основной задачей на региональном уровне становится определение объема ресурсной базы кластера отходов. Основу ресурсной базы составляют отходы производства (промышленные), и потребления.

2. Принцип регионального районирования с учетом природно-ресурсного потенциала (природно-климатические условия, первичная ресурсная база региона, административно-территориальное районирование, хозяйственная инфраструктура).

Принцип руководящей роли правительства региона в формировании экологической политики по управлению отходами. Задачи: определение долгосрочной перспективы в рамках региональных целевых программ (РЦП) основных объектов для вложения инвестиций со стороны государственного и частного секторов экономики. Разработка нормативной правовой базы. Составление схем территориального планирования.

Формирование ответственности производителя отходов (за образование потоков сырья для кластера отходов). Задача может быть решена на уровне декларации, когда предприятие декларирует свою деятельность:

по уменьшению объема отходов путем внедрения новых технологий, научных разработок, логистических схем;

по постоянному объему (или увеличение объема) отходов в связи со стабильностью работы предприятия (расширением производства)

по созданию или выстраиванию группы участников по сбору, транспортировке, переработке сырья для кластера отходов, способствующей рентабельности всех организаций-участников в цепочке от производителя до утилизации [3].

Структуру уровней инновационного кластера предприятий по переработке отходов можно представить следующим образом:

1 уровень. Ядро кластера образуют инновационные центры, исследовательские и испытательные центры, созданные как при научных организациях, вузах, предприятиях, так и независимые, консалтинговые агентства и др. Это организации, которые выполняют различные виды научно-исследовательских и конструкторских работ по созданию технологий, логистических схем по эффективности использования отходов в качестве вторичных ресурсов на основе технологий.

2 уровень. Сеть потребителей инновационных разработок в сфере обращения с отходами: организации и предприятия, которые выполняют разного рода услуги в сфере обращения с отходами, проводят работы по сбору, сортировке, транспортировке отходов и переработке вторичного сырья с образованием полезного продукта.

3 уровень. Функционирование и развитие кластера обеспечивает социально-экономическая и другая инфраструктура. К ним относятся: административный ресурс, банковский ресурс, человеческие ресурсы (кадры, персонал по всем видам деятельности, подготовка специалистов необходимой квалификации); физическая и технологическая инфраструктуры (транспортная инфраструктура, дорожные сети, коммуникации и оборудование, наличие технопарка и др.)

Отметим положительные стороны инновационных кластеров, во-первых, они имеют в своей основе сложившуюся устойчивую систему распространения новых технологий, знаний, продукции, так называемую технологическую сеть, которая опирается на совместную научную базу. Во-вторых, предприятия кластера имеют дополнительные конкурентные преимущества за счет возможности осуществлять внутреннюю специализацию и стандартизацию, минимизировать затраты на внедрение инноваций. В-третьих, инновационные кластеры важны для развития малого предпринимательства: они обеспечивают малым фирмам высокую степень специализации при обслуживании конкретной предпринимательской ниши, так как при этом облегчен доступ к капиталу промышленного предприятия, а также активно происходит обмен идеями и передача знаний от специалистов к предпринимателям [18].

Как показывает мировой опыт, регионы, на территории которых формируются инновационные кластеры, занимают лидирующие позиции, выступая как сконцентрированные формы экономической деятельности, осуществляемой в теснейшем взаимодействии с инфраструктурой знаний.

Так в Республики Башкортостан реализуется кластерной политика в управлении ТКО, через воспроизведения механизма государственно-частного партнерства. Появляется возможность сортировать, перерабатывать и извлекать полезный процент отходов. Кроме того, в процесс утилизации отходов вовлекается население муниципалитетов, поскольку такой подход за ресурсы бизнеса предполагает соблюдение интересов всех заинтересованных сторон.

Кластерный проект по сбору и утилизации с ТКО уже реализуется в Стерлитамакском районе Башкирии. Он охватывает 3 города и 4 района, на первом этапе реализации проекта организован сбор и вывоз ТКО. Объем инвестиций составил 100 млн рублей. В настоящее время Министерство природопользования и экологии РБ разрабатывает технико-экологическое обоснование, паспорт и конкурсную документацию для кластера, объединяющего Уфу и 9 близлежащих муниципалитетов с населением около 1,4 млн человек [5].

2.3 Инсинерация

Метод инсинерации (сжигания) вполне пригоден для уничтожения (кремации) больших количеств биомассы (трупы павших животных, массивные операционные отходы и т. д.).

Инсинераторы - это специализированные устройства для термической утилизации:

· твердых бытовых и промышленных отходов;

· нефтешламовых отходов;

· отходов морских и воздушных портов и железнодорожного транспорта;

· медицинских и биоорганических и отходов;

· осадков сточных вод очистных сооружений и пр.

Отходы в инсинераторах сжигаются при температуре 850-900 °С, а отводимые газы дожигаются при температуре 1100-1200 °С не менее 2 секунд, что обеспечивает полное разложение сложных органических соединений.

Применение инсинераторов позволяет не только решить проблемы утилизации отходов, но в случае технической невозможности или экономической нецелесообразности транспортировки отходов к месту утилизации или захоронения инсинерация безальтернативна.

Достоинства инсинераторов:

· широкий спектр сжигаемых отходов;

· уменьшение объема отходов на 95%;

· утилизация отходов на месте их образования;

· утилизация тепла для использования на собственные нужды производства;

· эффективная система газоочистки;

· замкнутая циркуляция системы газоочистки.

Управляемое сжигание при высоких температурах является наиболее со­вершенным и надежным методом ликвидации отходов [19].

Принцип работы. В инсинераторах применена двухступенчатая схема контролируемого высокотемпературного сжигания отходов и дожигания газообразных продуктов в совокупности с 2-х ступенчатой системой газоочистки - скруббером и циклоном. Дополнительно инсинератор может быть укомплектован термокаталитической системой очистки отходящих газов и "санитарным" скруббером для улавливания тяжелых металлов.

Топливо - дизельное или природный газ. Инсинератор имеет автоматическую систему регулирования температуры, которая позволяет оптимизировать расход топлива. Подача отходов в инсинератор производится механизированным горизонтальным загрузочным устройством. Объем загрузки определяется типом инсинератора. Удаление золы производится периодически после 4-5 циклов сжигания отходов [12] .

Количество золы, в зависимости от состава отходов, составляет 5-10% исходной массы отходов. Зольный остаток IV-ro класса опасности может быть использован на строительные нужды.

Недостатки технологии. Для неорганических отходов инсинерация не является оптимальным решением проблемы. Инсинераторы были широко распространены в мире еще 10-15 лет назад, но с тех пор многое изменилось.

Как выяснилось, сжигание не так безобидно, как кажется на первый взгляд, и при всех своих достоинствах обладает некоторыми неприятными особенностями, например, образованием диоксинов. Диоксины - это наиболее печально известные загрязнители, связанные со сжиганием. Они вызывают целый ряд заболеваний, включая рак, повреждения иммунной системы, нарушение деятельности репродуктивной и других систем организма. Они обладают свойством биокумуляции. Это означает, что они способны перемещаться по пищевым цепям от растений к хищным животным, концентрируясь в мясе и молоке, и, как результат, в человеческом теле, что подразумевает под собой то, что целые популяции уже сейчас страдают от пагубных последствий воздействия диоксинов [9].

Рисунок 3 - Инсинератор [12].

Инсинераторы также вносят большой вклад в загрязнение ртутью. Помимо этого, инсинераторы являются источником значительных количеств других тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, мышьяк и хром, а также других (не диоксинов) галогенсодержащих углеводородов, кислотных паров, которые являются предшественниками кислотных дождей, частицы, приводящие к заболеванию дыхательной системы, парниковые газы.

Заключение

В республике крайне медленными темпами внедряется система раздельного сбора отходов, особенно компонентов ТКО. Из-за отсутствия раздельного сбора отходов вместе с пищевыми отходами, бумагой, полимерной и другой тарой выбрасываются банки с остатками красок, ядохимикатов, лаков, разбитые ртутьсодержащие приборы и лампы, лекарства и прочее. Токсичные компоненты отходов в виде фильтрата представляют реальную угрозу окружающей среде.

Особую проблему представляют промышленные отходы, вывозимые на свалки и полигоны ТКО. Совокупность опасных свойств, характерных для промышленных отходов (токсичность, пожаро- и взрывоопасность и др.), создает особый риск для здоровья населения и окружающей среды. Нежелание (или отсутствие возможностей) предприятий вкладывать финансовые средства в создание замкнутых технологических циклов, в которых отходы, образующиеся в одном технологическом цикле, являются сырьем для другого, приводит к увеличению объемов размещения отходов на свалках (полигонах) ТБО. Несовершенство системы учета образования и «движения» отходов приводит к несанкционированному размещению токсичных промышленных отходов на свалках ТБО, берегах рек, водоемов, в пригородных лесах и т.д. Система управления промышленными отходами в республике не создана и процесс не регулируется государством (обезвреживается менее 1% опасных отходов) [28].

Низкий уровень экологической культуры населения способствует захламлению территорий в местах массового отдыха горожан, вокруг садовых и дачных участков и товариществ, вдоль автомобильных и железных дорог и т.д.

Помимо экологических аспектов, проблема отходов имеет и экономическую сторону. Отходы, как промышленные, так и бытовые, являются источниками вторичного сырья, переработка которых может дать существенную экономию природных ресурсов.

Создание и развитие производств (установок) по сбору, переработке и обезвреживанию отходов помогут решить и социальную проблему, обеспечив создание новых рабочих мест для жителей районов и городов республики.

Список использованных источников

Научная и учебная литература:

1. Андреев М.С. Зарубежный опыт управления в сфере твердых бытовых отходов / Т.Ю. Анопченко, С.А. Кирсанов, М.А. Чернышев // Российский академический журнал. -- 2014. -- Т. 27. № 1. -- 343 с.

2. Ашихмина Т.Я. Экологический мониторинг: Учебно - методичесое пособие. - М.: АГАР, 2010 - 85 с.

3. Бабанин И. Оценка эффективности раздельного сбора отходов // ТБО. 2006. № 10. Лопатин В.Н. Менеджмент и маркетинг в экологии. - М.: Наука, 2011. - 132 с.

4. Безопасное обращение с отходами. Сборник нормативно-методической документации. - СПб.: ООО Компания «Интеграл» (Санкт-Петербург), 2014.- 234 с.

5. Веселов А.К. Управление отходами в Республике Башкортостан: проблемы и правовое регулирование их решения/ А.К. Веселов/ НП «Объединение предпринимателей по рециклингу отходов». 2014- 32 с.

6. Габитов Р.М. Управление отходами в Республике Башкортостан / Р.М. Габитов, А.И. Шамсутдинова // Твердые бытовые отходы. -- 2011. -- № 8. -- 155 с.

7. Горбатовский В.В., Мамин Р.Г., Рыбальский Н.Г. Экология жилища // Экологический вестник России: Информ.-справочн. бюл. - М.,1995. 80 с.

8. Зверев А.Т., Зверева Е.Г. Экология: учебник для 7-9 кл. - М.: Дом педагогики, 2009.-336 с.

9. Ильина М.Е. Системный анализ состояния проблемы твердых бытовых и приравненных к ним промышленных отходов с целью их вторичного использования// Экология Владимирского региона: Сб. материалов науч.-практ. конф. - Владимир, 2011. - 142 с.

10. Какие страны являются в лидерами в переработки отходов?

11. Кроссов О.И. Экологическое право: Учебник. - М.; Дело, 2013. - 768 с.

12. Лобачева Г.К. Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки / Г.К. Лобачева, В.Б. Желтобрюхов, И.И. Прокопов, А.П. Фоменко. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2015. - 176 с.

13. Луценко В.В. Особенности отечественного правового регулирования в области обращения с отходами. - М.: Наука, 2012. - 174 с.

14.Матросов А.С. Управление отходами. - М.: Гардарики, 2012.- 480 с.

15. Новиков А.Н., Суворовцева Е.С. Инновационно - инвестиционная сфера в системе управления отходами производства и потребления. - Санкт-Петербург, 2009. - 169с.

16. Обращение с опасными отходами: Учеб. Пособие / В.М. Гагарин [и др.]; под ред.В.М. Гагарина и Г.Н. Соколовой. - М.: ТК Велби; Проспект, 2015. - 765 с.

17. Палъгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - М.: Cтройиздат, 1990. - 352 с.

18. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн. 2. Загрязнения воды и воздуха: Пер с англ. - М.: Мир, 1995. - 219 с.

19. Ревура С. В., Ненашев А.А. Концепция создания системы управления обращения с отходами в Архангельской области. Источник: сайт «Экология и природа Архангельской o6лacти».

20.Система управления отходами в странах ЕС

21. Стольберг Ф.В. Экология города: Учебник / Ф.В. Стольберг. - К.: Либра, 2000. - 464 с.

22. Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Ильина В.И. Экологический менеджмент. - М.: Академический проспект, 2008. - 320 с.

23. Ульянов В. О существующих методах обезвреживания твердых бытовых отходов // Экологический бюллетень "Чистая земля", Владимир. Спец. выпуск, №1, 2017.

24. Утилизация ТБО: В 2 т. Пер. с англ. - М.: Наука, 2010. - 243 с

25. Филиппов В.В., Кадиров Н.Т. Обзор системы обращения с твердыми бытовыми отходами на территории Европейского союза // Молодой ученый. -- 2015. -- №22. -- 194 с..

26. Хунверг Д. Что говорит глобальный обзор управления твердыми бытовыми отходами: Нью-Йорк. Всемирный банк, 2012. - 98 с.

27. Экологическая химия: Пер. с нем. / Под ред. Ф. Корте. - М.: Мир, 1996. - 396 с.

28. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?: Учебное пособие под ред. Проф. В. И. Данилова - Даниляна. -- М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. -- 332 с.3.Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: В 2-х т. Т. 1,2. Пер. с англ.- М.: Мир, 2003. - 243 с.

29. Черп О.М., Винниченко В.Н. Проблема ТБО: комплексный подход. - М.: Эколайн, 1996. - 48 с.

30. Шубов Л.Я. и др. Концепция управления муниципальными отходами мегаполиса //Научные и технологические аспекты охраны окружающей среды. - М.: ВИНИТИ, 2001. - №6.- 117 с.

Патенты РФ на полезную модель и изобретение:

31. Патент РФ № 2008126549/22, 2.07.2008. Система управления потоками отходов производства / Патент России №. 2008126549. 2008. // Шайкенова О.В.

32. Патент РФ № 2012125406/03, 20.06.2012. Система оптимального автоматизированного управления работой реактора плазмотермической газификации ТБО / Патент России №. 132868. 2012. // Горячев И.В., Гнеденко В.Г.

33. Патент РФ № 2008133803/22, 27.07.2009. Система управления переработкой радиоактивных отходов / Патент России №. 85214. 2009. // Горячев И.В., Гнеденко В.Г.

34. Патент РФ № 2009108977/22, 10.08.2009. Система диспетчерского контроля и управления полигона по переработке твердых бытовых отходов / Патент России №. 85693. 2009. // Ивушкин А.А., Остряков О.О., Рудниченко Н.И., Севастьянов И.В., Слепкин В.В., Щебрюк Д.А.

35. Патент РФ № 2002130443/03, 27.05.2004. Система автоматизированного управления установкой и способ уничтожения токсичных промышленных отходов / Патент России №. 85111. 2004. // Ганиев Ю.Х., Кукушкин В.Е., Кулин Н.В., Носков А.С., Нэлип В.Д., Павлов М.В., Самарин А.И., Чернецов А.С.

36. Патент РФ № 2010122937/21, 10.05.2011. Промышленная установка для переработки органических отходов на биогумус и биогаз с системой управления на базе блока информационных технологий / Патент России №. 2010122937. 2011. // Шаруев Н.К., Эфендиев А. М., Шаруев В. Н., Евстафьев Д.П.

37. Патент РФ № 2010149433/13, 2.04.2012. Способ управления узлом распила твердых отходов утилизируемых взрывчатых веществ при их переработке / Патент России №. 2447940. 2012. // Лукашов Г.Б., Чеканский В.М.

38. Патент РФ №203562773/15, 27.08.20015. Способ и система управления режимами работы плазмотрона постоянного тока в установках плазмотермической переработки твёрдых бытовых отходов / Патент России №. 2015106626. 2015. // Мотузный К.А., Горячев И.В., Гнеденко В.Г.

39. Патент РФ № 2008136582/22, 10.03.2009. Система комплексной переработки твердых бытовых и промышленных отходов / Патент России №. 81291. 2009. // Аренс В.Ж, Вертман А.А., Рябов А.Н., Щадов М.И.

40. Патент РФ № 2010132505/13, 2.08.2010. Способ комплексной переработки органических отходов / Патент России №. 2010122937. 2010. // Смирнов Ю.Д., Ковшов С.В., Никулин А.Н., Седова А.А.

41. Патент РФ №2002129272/12, 27.05.2004. Способ механизированной переработки и обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО) методом биотермического компостирования / Патент России № 2002 129 272. 2004. // Волковинский А.А.

42. Патент РФ № 2006126325/03, 27.01.2009. Способ переработки лежалых твердых бытовых отходов / Патент России № 2 345 282. 2009. // Птицын А.М., Руднев Б.П., Дюдин Ю.К., Морошкин Б.А., Кремерман Е.Л.

43. Патент РФ № 2008144928/15, 20.05.2010. Способ и установка по переработке твердых коммунальных отходов/ Патент России № 2008144928. 2010. // Гольмшток Э.И., Коживцев Д.В., Блохин А.И., Салихов Р. М., Петров М.С., Стельмах Г,П., Овчинникова Н.С.

44. Патент РФ № 2006131524/22, 27.10.2007. Приемно-сортировочный пункт по переработке первичных бытовых отходов/ Патент России № 2008144928. 2010. // Гольмшток Э.И., Коживцев Д.В., Блохин А.И., Салихов Р.М., Петров М.С., Стельмах Г.П., Овчинникова Н.С.

45. Патент РФ № 2002121123/03 , 8.08.2002. Способ комплексной переработки городских твердых бытовых отходов (ТБО) / Патент России № 2208681. 2002. // ООО "Компания "Спецкоммунтехника".

46. Патент РФ № 2010110370/21, 10.06.2011. Технологическая линия подготовки свежих твердых бытовых отходов (ТБО) и ТБО со старых мусорных свалок для пиролиза/ Патент России № 2420364. 2011. // Рожин В.В.

47. Патент РФ № 98107668/02, 20.10.2000. Способ комплексной переработки отходов сжигания органических топлив / Патент России № 98107668 . 2000. // Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н., Черноусов П.И., Петелин А.Л., Пашков Н.Ф., Травянов А.Я., Губанов В.И., Иванов А.В.

48. Патент РФ №2002129272/12, 27.05.2004. Способ комплексной переработки жидких бытовых и промышленных отходов / Патент России № 2002 129 272. 2004. // Волковинский А.А.

49. Патент РФ № 2008144928/15, 20.05.2010. Способ комплексной переработки городских твердых бытовых отходов (ТБО)/ Патент России № 2008144928. 2010. // Гольмшток Э.И., Коживцев Д.В., Блохин А.И., Салихов Р.М., Петров М.С., Стельмах Г.П., Овчинникова Н.С.

50. Патент РФ № 2006131524/22, 27.10.2007. Способ комплексной переработки твердых радиоактивных отходов методом плавления в электрической печи постоянного тока/ Патент России № 2008144928. 2010. // Сорокин Ю.И.

Зарубежные источники:

51.Makrigianni, V.,Giannakas, A.,Bairamis, F.,Papadaki, M.,Konstaninou, I.Adsorption of Cr(VI) from aqueous solutions by HNO3-purified and chemically activated pyrolytic tire char//Journal of Dispersion Science and Technology38(7), 2017, pp. 992-1002.

52. CHAPTER 5: Mechanism of Adsorption on Nanomaterials/ Bushra, R.,Ahmed, A.,Shahadat, M./2017/ RSC Detection Science2017-January(9), pp. 90-111

53.Biosorption of heavy metals ions in real industrial wastewater using peanut husk as efficient and cost effective adsorbent/ Abdelfattah I., Ismail A.A., Sayed F.A., Almedolab A., Aboelghait K.M. /2016/ Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management6, pp. 176-183Open Access

54.Biochar sorbents for sulfamethoxazole removal from surface water, stormwater, and wastewater effluent/ Shimabuku K.K., Kearns J.P., Martinez J.E., (...), Moreno-Vasquez L., Summers R.S. /2016/ Water Research96, pp. 236-245

55.Application of waste materials as 'low cost' sorbents for industrial effluent treatment: A comparative overview/ Zaharia, C./2015/ International Journal of Materials and Product Technology50(3-4), pp. 196-220

56. Using the modified zeolites for treatment of industrial wastewater and synthesis of chemicals on the stage of recovery from aqueous solutions/ Konovalov A.S., Stom D.I., Butyrin M.V., Saksonov M.N., Tyutyunin V.V. /2015/ Industrial, Mechanical and Manufacturing Science - Proceedings of the 2014 International Conference on Industrial, Mechanical and Manufacturing Science, ICIMMS 2014pp. 63-66

57. An eco-friendly composite adsorbent for efficient removal of Cu²⁺from aqueous solution/ Luo Z., Zhang J., Zhuang C., (...), Yin Y., Ye L. /2016/ Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers60, pp. 479-487

58. Metal adsorption by agricultural biosorbents: Adsorption isotherm, kinetic and biosorbents chemical structures - International Journal of Biological Macromolecules81, pp. 400-40

59. Eggshell: A green adsorbent for heavy metal removal in an MBR system/ Pettinato M., Chakraborty S., Arafat H.A., Calabro', V./2015/ Ecotoxicology and Environmental Safety121, pp. 57-63

60. Role of chemical hardness in the adsorption of hexavalent chromium species onto metal oxide nanoparticles/ Suh Y.J., Chae J.W., Jang H.D., Cho, K./2015/ Chemical Engineering Journal273, pp. 401-405

61. Purification of wastewaters, containing chromium, by a sorbent based on blast furnace slag/ Frolova L.A., Pivovarov A.A., Butyrina T.E., Tsepich, E.G./2015/ Journal of Water Chemistry and Technology37(4), pp. 185-190

62.Removal of some heavy metals from inorganic industrial wastewaters by ion exchange method/ Moosavirad S.M., Sarikhani R., Shahsavani E., Mohammadi, S.Z./2015/ Journal of Water Chemistry and Technology37(4), pp. 191-199

63.A low-cost sorbent for removal of copper ions from wastewaters based on sawdust/fly ash mixture/ Cretescu I., Soreanu G., Harja M. /2015/ International Journal of Environmental Science and Technology12(6), pp. 1799-1810

64. Organo-clays as sorbents of hydrophobic organic contaminants: Sorptive characteristics and approaches to enhancing sorption capacity/ Zhu R., Zhou Q., Zhu J., Xi Y., He H./2015/ Clays and Clay Minerals63(3), pp. 199-221

65. Metal adsorption by agricultural biosorbents: Adsorption isotherm, kinetic and biosorbents chemical structures - International Journal of Biological Macromolecules81, pp. 400-40

66. Eggshell: A green adsorbent for heavy metal removal in an MBR system/ Pettinato M., Chakraborty S., Arafat H.A., Calabro V. /2015/ Ecotoxicology and Environmental Safety121, pp. 57-63

67. Role of chemical hardness in the adsorption of hexavalent chromium species onto metal oxide nanoparticles/ Suh Y.J., Chae J.W., Jang H.D., Cho K./2015/ Chemical Engineering Journal273, pp. 401-405

68. Purification of wastewaters, containing chromium, by a sorbent based on blast furnace slag/ Frolova L.A., Pivovarov A.A., Butyrina T.E., Tsepich E.G. /2015/ Journal of Water Chemistry and Technology37(4), pp. 185-190

69.Removal of some heavy metals from inorganic industrial wastewaters by ion exchange method/ Moosavirad S.M., Sarikhani R., Shahsavani E., Mohammadi S.Z. /2015/ Journal of Water Chemistry and Technology37(4), pp. 191-199

70.A low-cost sorbent for removal of copper ions from wastewaters based on sawdust/fly ash mixture/ Cretescu I., Soreanu G., Harja M./2015/ International Journal of Environmental Science and Technology12(6), pp. 1799-1810

71. Organo-clays as sorbents of hydrophobic organic contaminants: Sorptive characteristics and approaches to enhancing sorption capacity/ Zhu R., Zhou Q., Zhu J., Xi Y., He H. /2015/ Clays and Clay Minerals63(3), pp. 199-221

72. Arsenic and antimony in water and wastewater: Overview of removal techniques with special reference to latest advances in adsorption/ Ungureanu G., Santos S., Boaventura R., Botelho C./2015/ Journal of Environmental Management151, pp. 326-342

73.Application of waste materials as 'low cost' sorbents for industrial effluent treatment: A comparative overview/ Zaharia, C./2015/ International Journal of Materials and Product Technology50(3-4), pp. 196-220

74. Using the modified zeolites for treatment of industrial wastewater and synthesis of chemicals on the stage of recovery from aqueous solutions/ Konovalov A.S., Stom D.I., Butyrin M.V., Saksonov M.N., Tyutyunin V.V. /2015/ Industrial, Mechanical and Manufacturing Science - Proceedings of the 2014 International Conference on Industrial, Mechanical and Manufacturing Science, ICIMMS 2014pp. 63-66

75. Metal ion removal from wastewaters by sorption on activated carbon, cement kiln dust, and sawdust/ Shaheen S.M., Eissa F.I., Ghanem K.M., Gama El-Din H.M., Al Anany F.S. /2015/ Water Environment Research87(6), pp. 506-515

76. Proposal for an evaluation model for municipal urban solid waste management in Brazil: A study conducted in the city of Curitiba/ Da Silva C.L., Fugii G.M., Santoyo A.H. /2017, Urbe, 9 (2), pp. 276-292.

77. Systems analysis as support for decision making towards sustainable municipal waste management - A case study /2006/ Waste Management and Research, Klang, A., Vikman P.Е., Brattebш H. 24 (4), pp. 323-331.

78. Urban water saving potential and comprehensive evaluation of water resources management /1998/ Chen J., Liu C. Dili Xuebao / Acta Geographica Sinica, 53 (2), pp. 141-148

79. Chemical pretreatment of lignocellulosic agroindustrial waste for methane production /2017/ Pellera F.M., Gidarakos E. Waste Management 51, pp. 58-61.

80. System dynamics model to evaluate effects of source separation of municipal solid waste management: A case of Bangkok, Thailand/ Sukholthaman P., Sharp A.A. /2016/Waste Management, 52, pp. 50-61.

Приложение А

Анализ патентных публикаций на базе реферативной базы Scopus

В 1986 году была впервые внедрена система управления отходами в России. Благодаря ей появилась возможность вырабатывать сырье из отходов. Под переработку попадают вещества твердой, жидкой и газообразной консистенции с разработкой различных методов их утилизации и областей дальнейшего их применения. По-разному смотрят на систему управления отходами в развитых и развивающихся странах, городской и сельской местностях, жилых и промышленных зонах. За утилизацию нетоксичных отходов в жилых и административных секторах несут ответственность местные власти, в секторах коммерческой и промышленной деятельности ответственны сами организации.

Ключевые слова: Система управление отходами - Waste management system.

Рисунок 4. Динамика публикационной активности реферативной базы Scopus в области системы управление отходами



Рисунок 5. Анализ публик активности базы данных Скопус в области системы управления отходами.

Анализ результатов поиска по ключевому слову «Waste management system» по годам показал, что активность публикаций была особо высокой 2014 и 2015 годах. Отмечается, рост числа публикаций по данный теме с каждым годом, за исключением прошедшего 2016 года.

Рисунок 6. Анализ публикационный активности базы данных Скопус в области системы управления отходами по источникам публикаций.

Анализ показал, что основными источниками публикаций являются Water Science And Technology - 9558 публикаций, Water Research - 4166 публикаций, Bioresource Technology - 3463 публикаций.

Рисунок 7. Анализ публикационной активности авторов в базе данных Скопус в области системы управления отходами.

Анализ результатов поиска публикаций по авторам показал, что наибольшее количество публикаций у Van Loosdrecht, M.C.M.(185 публикации), Verstraete, W. (168 публикации), Ettinga, G.(148 публикаций)

...