Стратегическое управление инновационно-инвестиционной деятельностью в сфере утилизации нефтесодержащих отходов как основа экологической устойчивости

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Стратегическое управление инновационно-инвестиционной деятельностью в сфере утилизации нефтесодержащих отходов как основа экологической устойчивости

Осипова Мария Юрьевна, ассистент

Устойчивое развитие государства и региона базируется на первоочередном учете экологии в экономических стратегиях. Использование эколого-ориентированных технологий показывают неоспоримые преимущества: улучшение условий и качества жизни населения, увеличение добавленной стоимости, ВРП / ВВП, повышение конкурентоспособности страны и региона. Возникают потребности в развитии новых ресурсосберегающих технологий, в том числе и при утилизации нефтесодержащих отходах.

Ключевые слова:

Устойчивое развитие, экологические факторы устойчивого развития, экологические инновации, способы утилизации нефтезагрязненных грунтов

Вопросы обеспечения устойчивого развития на основе бережного использования наличных ресурсов, рационального природопользования, экологической безопасности производства, улучшения условий жизни населения являются ключевыми для достижения сбалансированного экономического роста отечественной экономики в целом и каждого региона в частности. Современные условия развития характеризуются необходимостью решения проблем в сфере управления инновационно-инвестиционной деятельностью при формировании и реализации экологических проектов, которые играют важную роль для достижения стратегической цели по переходу к устойчивому развитию.

Важной задачей экономической политики является создание благоприятных условий для внедрения различного вида инноваций, которые способствуют появлению дополнительных преимуществ в международной конкуренции. Ключевым условие перехода к устойчивому развитию является восприимчивость экономической системы к экологически ориентированным инновациям. Проведенный теоретический анализ позволил сформулировать авторское определение экологически ориентированных инноваций (экоинновации) - это коммерциализация комплекса научных знаний, воплотившиеся в виде новой или усовершенствованной экологически безопасной продукции (работ, услуг), новых технологиях, новых способах организации экологически чистого производства и управления, социальных программах, приносящие положительный синергетический эффект и имеющие благоприятные экологические последствия. Экологически ориентированные инновации отличаются от прочих инноваций, прежде всего тем, что они продуцируют дополнительный внешний эффект. Таким образом, экоинновации обеспечивают взаимодействие между экономическим развитием и сохранением окружающей среды, движение общества в русле принципов устойчивого развития. Определено, что в современных условиях одним из серьезнейших факторов, ограничивающих развитие и внедрение процесса инновационной деятельности является недостаток финансовых ресурсов.

Актуальность управления инновационно-инвестиционной деятельностью экологоориентированных проектов связана как с существующими в России разбалансированным состоянием эколого-экономического развития, сохраняющимися тенденциями ресурсоемкого производства, так и отсутствием необходимого спроса производства на экологические проекты, их неэффективной структурой и нехваткой инвестиционных средств. Особенностью экоинноваций является государственное регулирование инновационной деятельности в данной сфере: именно государство должно создать условия для приоритетного внедрения экологически ориентированных инноваций.

Цели рационального использования природных ресурсов непосредственно реализуются через определение экономической сущности привлечения, использования и утилизации данного вида ресурсов. Основную цель устойчивого развития социально-экономической системы можно обозначить как сохранение и приращение достигнутого уровня, выраженного в валовом национальном (региональном) продукте, полученного за счёт понимания рыночных условий привлечения ресурсов.

Необходимо при построении инновационно-инвестиционной деятельности учитывать следующие взаимодополняющие положения условий использования ресурсов:

- природные ресурсы ограниченны, невосполнимы, что задаёт тенденцию к росту их стоимости;

- использование природных ресурсов должно осуществляться на условиях комплексного развития производительных сил и производственных отношений, необходимо использовать инновационные технологии сбережения и повторного использования ресурсов, постоянно совершенствовать технологические процессы;

- утилизация отработанных природных ресурсов должна восприниматься не как дополнительная статья затрат, а как возможность формирования дополнительного синергетического дохода социально-экономической системы, поэтому необходимо разрабатывать и реализовывать программы природоохранных мероприятий, снижая нагрузку на окружающую среду.

Таким образом, природные ресурсы, как адаптивный инструмент управления темпами развития социально-экономических систем, позволяет повысить сбалансированность развития пространственных экономических систем.

В таблице 1 приведены основные показатели охраны окружающей среды в России за период с 2005 по 2012 гг. [5].

Таблица 1

Основные показатели охраны окружающей среды в России

Как видно из таблицы 1 объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу постоянно снижается и в 2012 г. составил 32,5 млн. т. Сохранение подобной динамики позволило в рамках исследования построить линию тренда с 2003 до 2020 гг. заданную линейным уравнением имеющим вид: у = -0,5726х+36,464 при коэффициенте аппроксимации R2=0,8696. Таким образом, в 2020 г. объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу не должен превышать 28 млн. т. Однако, по данным Росстата в течение января-сентября 2013 г. службами мониторинга природной среды Росгидромета зафиксирован 41 случай высокого загрязнения атмосферного воздуха (более 10 ПДК), что выше аналогичных показателей 2012 г. на 36,7 %.

Показатели сброса загрязненных сточных вод имеют тенденцию к снижению, в 2012 г. они составили 15,7 млрд. м3, что ниже аналогичного показателя в 2005 г. на 2 млрд. м3. Сохранение подобной динамики позволило в рамках исследования построить линию тренда с 2003 до 2020 гг. заданную логарифмическим уравнением: у = -1,064 ln(х)+17,998 при коэффициенте аппроксимации R2=0,6155. Таким образом, в 2020 г. объем сброса загрязненных сточных вод должен превышать 16 млрд. м3. По данным Росстата в течение января-сентября 2013г. отмечено 15 случаев аварийного загрязнения водных объектов.

Линию тренда образования отходов производства и потребления в целом по России можно задать экспоненциальным уравнением имеющим вид: у = 3,0203е0,0517х при коэффициенте аппроксимации R2=0,6917. Как следует из таблицы 1, образование отходов постоянно растет, их увеличение в 2012 г. по сравнению с 2005 г. составило 2 млрд. т. и при сохранении подобной тенденции к 2020 г. объем отходов превысит 7 млрд. т.

Как видно из таблицы 1 объем затрат на окружающую среду постоянно увеличивается: в 2005 г. расходы бюджета РФ составили 233,9 млрд. руб., а в 2012 г. они выросли до 432,3 млрд. руб., таким образом, рост расходов на восстановление окружающей среды составил 184,8 %. Сохранение подобной динамики позволило в рамках исследования построить линию тренда с 2005 до 2020 гг. заданную линейным уравнением имеющим вид: у= 28,086х+213,24 при коэффициенте аппроксимации R2=0,9366.Однако объем затрат на охрану окружающей среды в процентах к ВВП имеет тенденцию к снижению: в 2005 г. доля расходов составила 1,1 % к ВВП, а в 2012 г. - всего 0,7 % к ВВП. На рисунке 1 представлена структура затрат на охрану окружающей среды по РФ с 2003 по 2012 гг. [5].

Рис.1. Затраты на охрану окружающей среды по России с 2003 по 2012 гг. (в фактически действовавших ценах; млрд. руб.)

Из рисунка 1 следует, что наибольшую долю в структуре затрат занимает очистка сточных вод (в 2003 г. - 44,2 %, в 2009 г. - 47,2, в 2012 г. - 43,4 %), в два раза меньше средств расходуется на охрану атмосферного воздуха и проблемы изменения климата (в 2003 г. - 21,4 %, в 2012 г. - 20,7 %), в среднем почти 12 % занимают прочие расходы (2003 г. - 13,1 %, в 2012 г. - 15,1 %), доля затрат на обращение с отходами и защиту и реабилитацию почвы составляет в среднем за рассматриваемый период соответственно 10,1 % и 6,1 % (в 2012 г. - соответственно 8,4 % и 8,3 %), сохранение биоразнообразия и среды обитания составляет в среднем 5,9 % от всех расходов бюджета (в 2003 г. - 6,9 %, в 2011 г. - 3,3 %).

Инвестиционный климат является одним главных факторов общеэкономической ситуации. Подъему экономики в значительной степени в условиях кризиса, способствует эффективная инвестиционная деятельность, которая является важным рычагом поддержки экономики государства. Инвестиционная ситуация в России на данном этапе ее экономического развития характеризуется, с одной стороны, поворотом экономики в сторону выхода из кризисной ситуации, а с другой, отсутствием в достаточном количестве инвестиций. Задачи экономического и социального развития общества должны определяться с учетом и экологического фактора, что требует пересмотра и существенного изменения приоритетов и целей экономического развития, кроме того, необходимо пересмотреть направления инвестиционной политики и научно-технического прогресса, т. е. все программы развития экономики должны быть ориентированы на ее рост с учетом экологической составляющей.

Для улучшения сложившегося положения на территории Российской Федерации и перехода от техногенного типа развития экономики к устойчивому, необходимо не только интегрирование экономики и экологии, но и создание принципиально новых эколого-экономических нормативов, позволяющих улучшать экологическое состояние в совокупности с ростом экономики в каждой отрасли. Однако, причиной для внедрения любой экологической инновации для предприятий-природопользователей, является стремление к получению более высокой прибыли от внедрения инвестиций в природоохранные мероприятия. Экологизация производства может и должна осуществляться тогда, когда традиционные варианты получения прибыли не дают ожидаемых высоких результатов. Необходим поиск новых направлений развития производства, в том числе и за счет экологических инноваций, как ключевого фактора устойчивого социально-экономического развития.

Утилизация отходов путем захоронения на полигонах содержит в себе следующие негативные последствия:

- дополнительное загрязнение окружающей среды;

- изъятие их экономического оборота земли, которая необходима для новых захоронения отходов;

- в отходах содержится ресурсы, которые возможно в дальнейшем использовать производстве.

Поэтому необходим поиск таких средств утилизации отходов, которые могли решить вышеперечисленные проблемы.

В рамках данного исследования рассмотрены различные подходы к способам утилизации нефтезагрязненных грунтов: биоремедиация и термическая утилизация.

Процессы добычи, переработки, транспортировки и дальнейшего использования нефтепродуктов на прямую связаны с образованием отходов, которые необходимо утилизировать. Федеральный закон № 7-ФЗ от 10.01.2002 г. (ред. от 02.07.2013) статья 77 «Об охране окружающей природной среды» гласит, что лица, причинившие вред окружающей среде обязаны возместить его в полном объеме в соответствии с утвержденными таксами и методиками исчисления размера вреда окружающей среде, а при их отсутствии исходя из фактических затрат на восстановление нарушенного состояния, с учетом понесенных убытков. В Кодексе РФ об административных правонарушениях № 195-ФЗ от 30.12.2001 г. (ред. от 05.11.2013 г.) статьи 8.2, 8.7, 8.10 установлены штрафы, которые при нерациональном использовании недр могут достигать 1 млн. руб. [4]. В связи с этим, многие нефтедобывающие компании ищут наиболее дешевые способы утилизации нефтесодержащих отходов.

Основным видом загрязнения окружающей среды нефтедобывающими организациями является разлив нефти на грунт и почву, полученные при этом нефтезагрязненные грунты должны быть ликвидированы и утилизированы в соответствии с нормами качества окружающей природной среды. Детоксикация нефтесодержащих отходов направлена на восстановление почв: снижение до безопасного уровня содержания загрязняющих веществ, восстановление развития в субстрате биологических процессов, рост растений.

Объектами утилизации являются:

- нефтезагрязненный грунт, собранный с мест аварийных разливов нефти, а также образовавшийся при эксплуатации скважин и нефтепроводов;

- твердые отходы переработки жидких нефтеотходов или нефтешлам из аварийно-технологических амбаров или шламонакопителей после высвобождения от жидкой фазы.

Можно выделить следующие основные способы утилизации нефтезагрязненных грунтов: биоремедиация и термическая утилизация. Процесс биоремедиации основан на активизации естественной деструкции углеводородов путем внесения минеральных и органических удобрений, а так же биопрепаратов на основе естественной микрофлоры загрязненного и очищаемого грунта [1,2,3]. Обработка нефтесодержащих отходов по технологии биоремедиации должна производится ежегодно согласно производственным методикам биопрепаратами и удобрениями. В качестве удобрений используется естественный (природный) органический субстрат, например: торф, хорошо гумусированная почва, растительные остатки. Использование органических удобрений осуществляется в целях улучшения водно-воздушного режима субстрата, подлежащего биообработке и стимулированию разложения нефти микрофлорой. Процесс утилизации нефтезагрязненного грунта по технологии биоремедиации происходит в течение 3-7 лет в зависимости от степени загрязнения грунта.

Термическая обработка нефтезагрязненных грунтов выполняется на специализированной установке (УТ-2С), работа которой основана на разложении нефтесодержащих отходов при высокой температуре без доступа воздуха. Установка выполнена из отдельных функциональных блоков, что обеспечивает максимальную плотность компоновки и вероятность доступа к аппаратам для их обслуживания и ремонта. Установка УТ-2С позволяет выполнить весь комплекс работ, начиная со стадии подготовки исходного сырья и заканчивая операцией по охлаждению и складированию утилизированного грунта.

Процесс переработки можно представить следующими этапами: загрязненный материал поступает в смеситель, где происходит его разрыхление, затем в муфельной печи материал, подвергается термическому воздействию при температуре 400-700 oC. Такая высокая температура достигается в процессе сжигания мазута в топке дожигания на начальной стадии работы установки, по достижению заданной температуры подача дизельного топлива прекращается, далее для обогрева реторты используются дымовые газы. В связи с отсутствием в печи воздуха происходит стабильный процесс разложения нефтесодержащих фракций. Отработанные дымовые газы с печи откачиваются дымососом и отводятся на дымовую трубу. Время утилизации одной тонны нефтезагрязненного грунта составляет 1-2 часа в зависимости от выбранного режима производительности установки.

Расчет эффективности проведения биоремедиации и термической утилизации нефтезагрязненных грунтов основывается на следующих критериях:

- степень очистки нефтезагрязненного грунта;

- себестоимость утилизации одной тонны нефтезагрязненного грунта;

- экологический фактор утилизации (промышленные выбросы в атмосферу) [4];

- время на утилизацию нефтезагрязненного грунта.

Степень очистки рассчитывается как отношение начальной степени загрязнения нефтезагрязненного грунта (до очистки) к конечной, т.е. после очистки. Для определения степени очистки грунта в процессе биоремедиации необходимо взять количественные химические анализы проб с различных рабочих зон полигона для захоронения отходов. Измерения степени загрязнения количества нефтесодержащих отходов в 1 кг грунта проводились с использованием электронных весов GR-200 (см. табл. 2).

ресурсосберегающий отходы биоремедиация утилизация

Таблица 2

Результаты количественных химических анализов проб почвы при проведении детоксикации по технологии биоремедиации

Как следует из таблицы 2, при проведении количественного химического анализа отмечена значительная интенсивность нейтрализации отходов после первой обработки, после второй и третьей обработки темп снижения эффективности очистки замедляется. Таким образом, за рассматриваемый трехлетний период в процессе биоремедиации степень очистки грунта составила в среднем 56,8 %, при максимальном значении на 2 рабочей зоне (62,7 %).

Термический способ с помощью специализированной установки УТ-2С показал следующие результаты (см. табл. 3)

Таблица 3

Результаты количественных химических анализов проб почвы при проведении детоксикации по технологии термической утилизации

На основании данных таблицы 3 можно сделать вывод, что степени очистки при проведении детоксикации по технологии термической утилизации составила 99,5%, что значительно превышает степень очистки по технологии биоремедиации.

Следующий показатель, который необходимо учесть для расчета эффективности утилизации нефтезагрязненных грунтов - это себестоимость утилизации. Она рассчитывалась исходя из отношения полных затрат на каждый способ утилизации к количеству утилизируемого грунта. К постоянным издержкам процесса биоремедиации относится аренда участка (в рассматриваемом случае 9 гектар), покупка и аренда спецтехники, используемой при обработке грунта. Переменные издержки включают фонд оплаты труда рабочих, затраты на топливо, химические реагенты, удобрения, амортизационные отчисления (см. табл. 4). Причем, одна условная единица равна стоимости аренды 10 гектара земли.

Таблица 4

Издержки при проведении детоксикации почв по технологиям термической утилизации и биоремедиации (усл. ед)

Из таблицы 4 видно, что к постоянным издержкам процесса термической утилизации относятся стоимость аренды земельного участка (1 гектар), стоимость спецтехники и установки термической утилизации грунтов УТ-2С. К переменным издержкам - фонд оплаты труда рабочих, затраты на топливо и амортизационные отчисления. Производительность установки за рассматриваемый временной период составит 26100 тонн. Для технологии биоремедиации нефтезагрязненных грунтов требуется участок в 9 гектар, максимальное количество утилизируемого грунта составит 11700 т. Производительность установки за рассматриваемы трех летний период равна 26100 т. Себестоимость одной тонны нефтезагрязненных грунтов, исходя из таблицы за трех летний период составит по методу биоремедиация 0,005 усл. ед., по термическому методу - 0,0026 усл. ед., в относительных единицах - 1 и 0,52 соответственно.

При утилизации нефтезагрязненного грунта количество выделяющихся загрязняющих веществ в атмосферный воздух не должно превышать предельно допустимую концентрацию. На полигоне для утилизации нефтезагрязненного грунта, проведен количественных химических анализов промышленных выбросов с помощью спектрофотометра ПЭ 5300 В при атмосферном давлении, температуре окружающей среды 13 oC. Результаты измерений приведены в табл. 5.

Таблица 5

Результаты количественных химических анализов атмосферного воздуха при проведении детоксикации почв

Как следует из таблицы 5, по совокупности промышленных выбросов после утилизации нефтезагрязненного грунта по технологиям утилизации относительный экологический фактор (соотношение концентрации загрязняющего вещества к ПДК) составляет для технология термической утилизации 0,1 и для технология биоремедиации 0,293 [4].

Для рассматриваемых способов утилизации нефтезагрязненных грунтов по критерию времени на утилизацию были приравнены общие издержки двух технологий. Таким образом, по технологии биоремедиации стоимость утилизации 11700 тонн нефтезагрязненных грунтов за минимальный срок (3 года) составит 59,08 усл. ед. Время термической обработки при тех же общих издержках составит 2,28 лет, что в относительных единицах по технологии биоремедиации - 1,0, по технологии термической утилизации - 0,44.

Для сравнения методов необходимо указанные критерии привести либо к классу «позитивных», либо к классу «негативных» факторов. Себестоимость, временной и экологический факторы являются негативными, т.е. с их ростом экономическая и экологическая эффективность процесса детоксикации снижается, а с увеличением степени очистки, наоборот, растет. Поэтому для дальнейшего анализа степень очистки представлена в виде обратного показателя - доли остаточных отходов. Этот показатель для биоремедиации составляет 44,78%, а для термической утилизации - 0,5%.

Проведенный анализ позволяет сделать ряд выводов. Термическая утилизация нефтезагрязненных грунтов является наиболее эффективным методом утилизации, качество очистки загрязненного грунта значительно выше по сравнению с технологией биоремедиации, себестоимость и время утилизации одной тонны нефтезагрязненных грунтов в среднем ниже в 2 раза, чем при использовании технологии биоремедиации. Однако количество промышленных выбросов при работе установки УТ-2С в три раза выше, чем при использовании технологии биоремедиации, однако она не превышает предельно допустимую концентрацию. Таким образом, технология термической утилизации нефтезагрязненных грунтов показала наибольшую эффективность по ряду критериев, однако она требует значительных инвестиций. При необходимости утилизации большого количества отходов, в частности асфальтеносмолопарафиновых отложений, технология с использованием термической установки окажется более рентабельной.

Подводя итог необходимо отметить, что формирование стратегического подхода к решению вопросов управления рациональным природопользованием и ресурсосбережением предполагает создание и применение в практической деятельности комплексной методики исследования возможностей перевода экономики на принципы экологической безопасности, рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Данная методика должна включать:

- исследование основных тенденций перевода экономики на принципы рационального природопользования, выявление проблем и барьеров в развитии российской экономики в данном направлении;

- формирование приоритетных областей развития ресурсосбережения и в первую очередь создание передовых технологий и техники;

- выявление и оценку результативности деятельности органов государственной власти и управления в области охраны окружающей среды, рационального природопользования.

Разработка конкретного перечня критериев и показателей оценки результативности государственной политики в сфере природопользования и охраны окружающей среды позволит повысить эффективность управления ресурсосберегающими процессами и мероприятиями и обеспечить их практическое применение. Разработка стратегии экологического развития и построение базовой теоретической и экономико-математической модели стратегического управления экономикой на основе принципов рационального природопользования и охраны окружающей среды с учетом институциональных и инновационных факторов развития позволит с достаточно высокой степенью вероятности строить прогнозы развития этих процессов как в экономике в целом, так и в ее отдельных секторах (по отдельным видам ресурсов: недра, леса, водные ресурсы, энергопотребление, человеческие ресурсы и т.д.), а также разрабатывать комплекс мероприятий по повышению качества реализации государственных функций в области природоохранной деятельности и рационального использования ресурсов. С помощью инструментов воздействия региональные органы власти смогут активно влиять на процессы природопользования, создадут стимулы для рационального природопользования и охраны окружающей среды со стороны природопользователей и производителей товаров и услуг.

Современный стратегический подход к управлению рациональным природопользованием должен учитывать тенденции усиления роли инновационных факторов развития. Поэтому инновационная деятельность, в том числе в области природоохранной деятельности должна стать основой стратегической политики всех хозяйствующих субъектов: населения, предприятий, региональных властей и государства в целом. Таким образом, устойчивое развитие и рациональное природопользование невозможно без реформирования структуры экономики в направлении экологической безопасности и бережного расходования всех имеющихся ресурсов, что, в свою очередь, предполагает широкое внедрение инноваций во всех областях и сферах деятельности и в социально-экономических системах всех иерархических уровней. При этом ключевым элементом управления любой экономической системой в настоящее время является наличие надежных и качественных инструментов оценки основных показателей развития системы и достигнутых результатов, возможность их сравнения с другими субъектами и с плановыми показателями, а также возможность постоянного контроля динамики и направлений изменения ключевых показателей развития.

Список литературы

Macnaughton S. J., Stephen J. R., Chang Y. J., White D. C., Venosa A. D., Davis G. A. Microbial population changes during bioremediation of an experimental oil spill//Applied and Environmental Microbiology. 1999. T. 65. № 8. C. 3566-3574.

Margesin R., Hдmmerle M., Tscherko D. Microbial activity and community composition during bioremediation of diesel-oil-contaminated soil: effects of hydrocarbon concentration, fertilizers, and incubation time//Microbial Ecology. 2007. Т. 53. № 2. С. 259-269.

3. Rowsell S. Analysis of cold-temperature crude oil-degrading bacterial communities//2004 University of Calgary (Canada)

4. КонсультантПлюс [Электронный ресурс]. - Электрон. ст. - Б.м., Б.г. - Режим доступа к ст.: http:// http://www.consultant.ru (дата обращения 07.11. 2013 г.).

5. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики. - [Электронный ресурс]. - Электрон. ст. - Б.м., Б.г. - Режим доступа к ст.: http:// www.gks.ru (дата обращения 01.11. 2013 г.).

6. Погребняк Р.Г., Потрубач Н.Н. Ресурсосбережение в стратегии устойчивого развития России.// Микроэкономика. 2008. Т. 8. С. 5-14.

Размещено на Allbest.ru