Эффективная переработка твёрдых коммунальных отходов в Архангельской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эффективная переработка твёрдых коммунальных отходов в Архангельской области

Ершов Сергей Викторович

Бугаев Ярослав Владимирович

Аннотации

Рассмотрена проблема выбора производственной мощности и расположения предприятий для переработки пластика в составе твёрдых бытовых отходов.

Ключевые слова: твёрдые бытовые отходы, транспортная задача

Effective processing of hard communal waste in the Arkhangelsk region

Ershov Sergey Viktorovich

Cand. tech. Sciences, Associate Professor of the Department of State and Municipal Administration, Northern (Arctic) Federal University, Russia, Arkhangelsk

Bugaev Yaroslav Vladimirovich

student, Northern (Arctic) Federal University, Russia, Arkhangelsk

Abstract: The problem of the choice of production capacity and the location of enterprises for the processing of plastic in the composition of solid household waste.

Keywords: municipal solid waste, transport problem

Реформа порядка обращения ТБО стала следствием принятой стратегии экологической безопасности РФ до 2025 года. На данный момент на российских мусорных полигонах накопилось около 30 миллиардов тонн отходов. Все больше полигонов переполнено, а мусор практически не вовлекается во вторичный оборот и не перерабатывается. Строительство новых полигонов - это в том числе использование земель не для ведения сельского хозяйства, а для создания свалок. Бесконечно это продолжаться действительно не может. Стратегия экологической безопасности предполагает повысить экологическую безопасность, перерабатывать больше мусора для вторичного использования, снизить нагрузку на окружающую среду, создать в стране единую систему сбора, транспортировки, переработки и захоронения отходов, поэтапно перейти к запрету на захоронение отходов, которые не прошли сортировку, а также механическую и химическую обработку.

Довольно остро стоит проблема обращения с твёрдыми бытовыми отходами (ТБО) и в Архангельской области. Полигоны вблизи Архангельска и Северодвинска переполнены. Проект строительства нового полигона рядом с посёлком Рикасиха встретил сопротивление общественности Северодвинска. В результате решением правительства Архангельской области полигон в Рикасихе исключён из территориальной схемы обращения с отходами. Новое место для обустройства полигона должна определить общественная комиссия. В Ленском районе области вблизи станции Шиес уже идёт строительство полигона для утилизации ТБО из Москвы, что приводит к протестам активистов уже всей области. Проблема обращения с ТБО становится всё более социальной. Ключ к её решению, конечно же, в переработке ТБО. переработка бытовой вторичный

Переработка ТБО выступает как ключевой фактор, способствующий улучшению экологической обстановки окружающей среды. Стоит также отметить, что вторичная переработка отходов для профильного производства значительно экономит расход сырья и электроэнергии. Содержание оборудования по переработке ТБО вполне оправдывает себя экономически, способствует увеличению производимой продукции без дополнительных вложений на закупку первичного сырья. По данным исследователей [1], в среднем человек выбрасывает около 250 кг бытовых отходов в год, половина из них - пластик. Практически все полимеры пригодны для повторного использования, а из-за длительного периода распада (от 100 до 500 лет) их нежелательно выбрасывать на полигоны. И если начинать переработку ТБО, то начинать надо именно с полимеров. Попробуем рассмотреть проблему с позиции экономической целесообразности.

Архангельская область - это громадная территория с очень низкой плотностью населения. Основное население (до 80%) проживает в городах с население 30 тыс. человек и более. Если считать, что в год один человек выбрасывает 125 кг полимерных отходов, то можно определить общее количество этих отходов по населённым пунктам с населением более 30000 человек (таблица 1).

Таблица 1. Население основных городов и количество пластиковых отходов

Организация эффективной переработки отходов должна заключаться в решении о количестве и месте расположения перерабатывающих предприятий. Очевидно, что одно такое предприятие на всю область - решение неэффективное из-за значительных транспортных расходов. Попробуем решить эту проблему, используя транспортную задачу. Решение этой задачи позволяет организовать потоки грузов таким образом, чтобы суммарные транспортные расходы были минимальными.

Допустим, имеется n источников полимерных отходов с номерами i=1...n и m предприятий по переработке этих отходов с номерами j=1...m. Каждый источник производит Mi отходов в год, а каждое предприятие перерабатывает Fj отходов в год. Затраты на перевозку 1 т отходов из населённого пункта i на предприятие j составляет rij Решением транспортной задачи будут грузопотоки xij обеспечивающие минимальные транспортные расходы (1) при ограничениях, которые означают что вывезены все отходы и загружены все предприятия по их переработке. Для соблюдения ограничений (2) следует ввести фиктивный источник отходов, производительность которого равна разнице суммы производственных мощностей перерабатывающих предприятий и суммы полимерных отходов, образующихся в рассматриваемых населённых пунктах. Затраты на перевозку отходов из фиктивного источника равны нулю, а грузовой поток из фиктивного источника означает недоиспользованную производственную мощность.

Перерабатывающие полимер предприятия логично расположить в районе узловых станций железной дороги для того, чтобы обеспечить удобное поступление сырья и вывоз продукции переработки. Таких станций в Архангельской области три: Обозерская, Коноша и Котлас. Стоимость перевозки 1 т груза по коду ЕТСНГ 69227 (утильсырьё) [3] приведена в таблице 2.

Таблица 2. Стоимость перевозки 1 т груза (в рублях)

Рынок предлагает большое количество оборудования для переработки пластиковых отходов и даже типовые проекты предприятий производительностью от 1000 до 360000 тонн в год. Попробуем подобрать производственную мощность, обеспечивающую наибольшую эффективность. Будем решать транспортную задачу (ТЗ) для различной производственной мощности трёх одинаковых предприятий в Обозерской, Коноше и Котласе и сравнивать значение целевой функции - суммарных транспортных расходов. Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3. Суммарные транспортные расходы при различной производственной мощности трёх одинаковых предприятий

Из таблицы видно, что начиная с производственной мощности 80 тыс. тонн в год суммарные транспортные расходы не уменьшаются. Приведём решение ТЗ для этой производственной мощности (таблица 4)

Таблица 4. Решение транспортной задачи для производственной мощности 80 тыс. тонн в год (в тыс. тонн)

Из таблицы видно, что перерабатывающее предприятие в Обозерском будет загружено на 75,6 тыс. тонн в год, то есть почти полностью, предприятие в Коноше вовсе не загружено, предприятие в Котласе - на 12,4 тыс. тонн в год.

Таким образом, для эффективной переработки пластиковых отходов в Архангельской области необходимо построить два предприятия: одно в пос. Обозерский производственной мощностью 80 тыс. тонн в год и одно в Котласе производственной мощностью 14 тыс. тонн в год. Следует отметить, что переработка пластика на гранулы довольно рентабельный бизнес, и, наверняка, найдутся заинтересованные инвесторы.

Но пластик - это только половина ТБО, где кроме пластика еще содержится стекло, бумага, металлы, органическая фракция. По этой причине ТБО надо разделить на фракции на месте их образования (в том числе и в Москве). И первое решение местного самоуправления - это сортировка или раздельный сбор ТБО. Сортировка никак не утруждает население, но стоимость услуги по утилизации будет заметно выше.

Второе решение о местах и объёмах переработки фракций ТБО, нуждающихся в переработке (в основном пластик) должно принять правительство области и выделить средства на создание предприятий. В основу решения можно принять рекомендации статьи.

Третье решение регионального оператора (в Архангельской области это ООО "ЭкоЦентр") об утилизации макулатуры, металлолома, стекла на действующих предприятиях.

Как показывает опыт, без полигонов не удаётся обойтись, и часть ТБО придётся захоронить, но это будут совсем другие объёмы.

Список литературы

1. Зленко Н.И., Губанова Н.В. Исследование и разработка предложений по раздельному сбору твердых бытовых отходов в домовладениях // Управление собственностью: теория и практика. - 2012. - №1. - С. 8 - 13.

2. Линейное программирование. Ашманов С.А. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 340 с.

3. Калькулятор расчёта стоимости грузоперевозок по России. Цифровая платформа логистических услуг [Электронный ресурс]. Режим доступа https://ezdok-online.ru/raschet-stoimosti.html

Размещено на Allbest.ru