Статья опубликована в рамках: XVII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 25 марта 2014 г.)
Наука: Науки о Земле
Секция: Природопользование
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
- Условия публикаций
- Все статьи конференции
дипломов
ИЗУЧЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, СБОРА И ПЕРЕРАБОТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В Г. НОВОСИБИРСКЕ
Орел Руслан Юрьевич
Губина Александра Сергеевна
студенты 3 курса, кафедра территориальной организации производительных сил и экономики природопользования НГУЭУ, РФ, г. Новосибирск
E-mail: orel-ruslan@mail.ru
Катункина Евгения Владимировна
научный руководитель, старший преподаватель кафедры ТОПС и ЭП НГУЭУ, РФ, г. Новосибирск
Цель работы — исследовать механизмы образования, сбора и перспективные направления переработки бытовых и промышленных пластических отходов в г. Новосибирске.
Цель реализуется в системе задач:
· проанализировать опыт ведущих индустриальных государств и Москвы в вопросах сбора, переработки и утилизации пластических отходов;
· разработать механизм сбора и подготовки бытовых и промышленных пластических отходов в г. Новосибирске;
· обосновать эколого-экономическую эффективность создания композиционного материала из отработанного пластика (на основе крупнотоннажного акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера и водорастворимой пленки из смеси крахмала, пектина и пластификаторов (глицерин или полиоксиэтиленгликоль));
· разработать проект применения биоразлагаемого пластика для производства изделий ритуального назначения;
· определить возможный социо-эколого-экономический эффект от реализации проекта.
Процесс успешного социально-экономического развития города невозможен без системного решения экологических проблем, консолидации усилий государства, бизнеса и общества, для обеспечения максимально возможного уровня сохранения окружающей среды для нынешних и будущих поколений.
Твердые бытовые отходы — это серьезнейшая экологическая проблема урбанизированных территорий. В настоящее время в экономически развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения в день. Опыт США показывает, что данное количество отходов увеличивается на 10 % каждые 10 лет [6].
В связи со скоплением огромного количества мусора в западных странах и из-за отсутствия мест его захоронения, был объявлен кризис отходов, в результате чего было принято решение об экспорте отходов в страны третьего мира. Загрязнение мусором Мирового океана привело к образованию двух огромных мусорных островов в Тихом океане. По данным известного океанографа Чарльза Мура, содержащийся в них мусор, в первую очередь различные пластиковые предметы достигает веса в 100 млн. т. Пластмассовые изделия настолько устойчивы, что на их разложение уходят столетия, отмечает ИТАР-ТАСС.
О дефиците мест для организации новых свалок упоминалось в журнале Waste еще в 1889 г., так американский федеральный чиновник жаловался, что «мусор становится некуда выбрасывать и скоро мы должны придумать новый метод избавляться от него» [5].
Однако, в географическом масштабе площади отходов занимают незначительную часть планеты: например, все бытовые отходы, которые производятся в России при современном темпе развития в течение 500 лет, можно уместить на площадке в 600 квадратных километров при толщине слоя мусора в 25 метров [4]. Таким образом, «физическое» измерение проблемы ТБО — не единственное, и не самое важное.
Из года в год усложняется состав отходов, появляются все большее количество экологически опасных компонентов. Происходит увеличение нагрузки на окружающую среду за счет транспортировки ТБО на большие расстояния от населенных пунктов [3].
Период начала 1980-х годов, принятый считать эпохой экологизации производства, обозначился появлением первых мусоросжигательных заводов, которые были оснащены высокотехнологическим оборудованием очистки выбросов, мало решил проблему отходов и стал поводом экологической истерии населения Нидерландов. Инициативы по внедрению МСЗ были восприняты негативно из-за боязни эмиссии диоксидов и других загрязнителей, и нерешенности проблемы захоронения токсической золы, образующейся при сжигании ТБО, класс опасности которой выше. В густонаселенных странах находить свободные площади под размещение МСЗ не легче, чем под полигоны, а себестоимость сжигания отходов выше, чем их захоронения [4].
При строительстве МСЗ до половины капитальных расходов уходит на установку воздухоочистительных систем. До 1/3 эксплуатационных расходов МПЗ идет на плату за захоронение золы. Цены утилизации отходов резко возрастают за счет усложнения экономики управления отходами. Современное управление отходами невозможно представить без частных предприятий и крупных инвестиций.
Проблема утилизации отходов усугубляется потому, что большая часть товаров народного потребления обречена на кратковременное использование. Они приобретены, потреблены, и выброшены без должного отношения у их остаточной ценности. Тот факт, что дорогую продукцию по содержанию сырье, энерго- и водоемкую считают бесполезной, показывает извращенность экономической системы [2]. Мы выбрасываем свое будущее.
Рынок переработки ТБО в России практически не развит, о чем свидетельствует сложившаяся в стране крайне нерациональная структура обращения с отходами:
· захоронение на полигонах/свалках — около 90—92 % ТБО (36—37 млн. т в год);
· сжигание — не более 1,8 % ТБО (около 700 тыс. т в год);
· промышленная переработка — 3—4 % ТБО (1,2—1,6 млн. т в год).
Попытки модернизации системы управления отходами во многих городах России (Москве, Волгограде и др.) сводятся к рассмотрению возможностей сжигания всей массы ТБО, что экологически опасно и дорого (2 тыс. рублей за тонну) [3].
Отсутствие системы раздельного сбора мусора — основная проблема на пути к переработке ТБО в России. Так 60—80 % морфологического состава ТБО представляет собой потенциальное сырье для использования в промышленности (35—45 %) или компостирования (25—35 %) [1]. Однако сортировка смешанных и перевезенных в одном мусоровозе ТБО позволяет извлечь лишь 11—15 % вторичных ресурсов. При этом практически невозможно использовать биоразлагаемые отходы.
Масштабы промышленной переработки различных видов отходов определяются ресурсной ценностью, экологической ситуацией и экономическими условиями.
Коэффициент использования отходов в качестве вторичного сырья в России не превышает 1/3, что в 2—2,5 раза ниже, чем в экономически развитых странах.
Избрание в качестве предмета исследования пластических отходов и потенциальных возможностей их вторичного использования, особенно актуально для г. Новосибирска.
Новосибирск — крупный динамично развивающийся город. На начало 2013 года численность населения составила 1 млн. 523 тыс. человек.
В настоящее время обращение с ТБО является важной геоэкологической проблемой, актуальной для города. Ежегодный общий объем промышленных, бытовых, строительных и др. отходов превышает 1,4 млн. тонн, и имеет устойчивую тенденцию к постоянному увеличению.
ТБО оказывают комплексное негативное воздействие на окружающую среду, способствуют нарушению экологической безопасности территории и населения [5].
Официально в городе Новосибирске действует четыре полигона ТБО, на которых происходит захоронение основной массы отходов. Полигон МУП «Спецавто-хозяйство» в Дзержинском районе практически вдвое превысил сроки эксплуатации, а полигоны в с. Пашино и Академгородке в скором времени исчерпают свой эксплуатационный ресурс. К сожалению, организованные места складирования отходов не обустроены, что приводит к выделению высококонцентрированных вредных и ядовитых веществ, которые заражают подземные воды. Также от мест складирования исходит неприятных запах, бесконтрольное образование метана, вследствие чего происходит самопроизвольное возгорание. В масштабах третьего по численности города России в Новосибирске слаборазвита инфраструктура по переработке различного вида мусора — работает только один Мусороперерабатывающий завод № 2, долги которого перед налоговыми органами составили порядка 13 млн. руб. в 2012 году.
Проблема реорганизации системы сбора и утилизации отходов является исключительно актуальной. Данная проблема требует разработки новой системы сбора, утилизации и реализации отходов производства и потребления в масштабах города. Правительством Новосибирской области разработана программа «Развитие системы обращения с отходами производства и потребления» на 2012—2016 годы. Объем финансирования в рамках программы составит 5,455 млрд. рублей, в том числе из средств регионального бюджета на сумму 850 млн. рублей.
Сырье, полученное в результате переработки мусора, может быть пригодным для вторичного потребления. Средства, затраченные на переработку, успешно покрывает прибыль, полученная в процессе реализации вторичного продукта, тем самым проблема мусора может быть решена достаточно эффективно. С этой стороны особенно интересна переработка пластика, ведь в конце данного процесса получаются вещества, которые готовы к повторному использованию и охотно приобретаются различными компаниями.
Важно отметить, что состав ТБО Новосибирска очень близок к составу ТБО столичного региона и существенно отличается от усредненного состава отходов регионов России.
В связи с изменившимся экономическим положением, появлением изобильного предложения продовольственных и промышленных товаров, и как следствие, возросшей конкуренцией: увеличилось содержание в ТБО пластикового упаковочного материала, улучшились условия хранения, а следовательно, и качество продовольствия, изменился состав потребляемых продуктов питания в пластиковой таре. По расчетным данным, нуждающимся в уточнении, в составе отходов бытового и промышленного назначения, доля пластмасс составляет 5—6 %.
Можно надеяться, что уровень жизни в нашей стране будет постепенно приближаться к показателю Европы, и соответственно будет меняться и состав ТБО.
Вопрос накопления пластмассового мусора имеет глобальный экологический характер. Экологическая ситуация в мире главным образом изменится в положительную сторону, если решить проблему использования пластмассовых отходов.
Наиболее популярными методами очистки окружающей среды от пластмасс является захоронение, однако, это наносит непоправимый ущерб экосистеме и создает проблемы будущим поколениям. Поэтому мы предлагаем рационально использовать уже имеющиеся накопления пластмассовых отходов, путём переработки в биоразлагаемый пластик.
Мы предполагаем подготовку обоснования эколого-экономической эффективности создания композиционного материала из отработанного пластика (на основе крупнотоннажного акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера и водорастворимой пленки из смеси крахмала, пектина и пластификаторов (глицерин или полиоксиэтиленгликоль)).
Биополимеры отличаются от остальных пластиков возможностью разложения микроорганизмами путем химического или физического воздействия. Именно это свойство новых материалов позволяет решать проблему отходов. В настоящее время разработка биополимеров ведется по трем основным направлениям: производство биоразлагаемых полиэфиров на основе гидроксикарбиновых кислот, придание биоразлагаемости промышленным полимерам, производство пластических масс на основе воспроизводимых природных компонентов.
Область применения биоразлагаемого пластика велика — от пакетов и упаковки до посуды. Наш проект предполагает изготовление ритуальных изделий — гробов из вторично-образованных биоразлагаемых полимеров, которые будут заменять аналогичные изделия из древесины. В настоящее мировая практика использования пластических отходов для этих целей отсутствует. Единственным упоминанием в СМИ пластиковых гробов является сообщение в американском сегменте интернета об обнаружении недалеко от Атланты в штате Джорджия складированных пластиковых контейнеров явно данного назначения, в количестве от 500 000 до 1 000 000 штук. Где произведена данная продукция, и для каких целей предполагалась ее использование неизвестно. На территории СНГ практика вторичного использования переработанных пластических отходов производства и потребления для изготовления данной продукции ритуального назначения отсутствует. Применение для изготовления гробов биоразлагаемого пластика считается нами перспективным направлением.
В мировой практике для ритуальных целей уже изготавливаются гробы из переработанной бумаги (Италия, Гонконг), валяной шерсти (Шотландия). Такие изделия изготавливаются вручную из британской шерсти, и помещаются в картонный каркас с хлопковым водонепроницаемым ложем. Шерстяные гробы позиционируются как экологичная биоразлагаемая продукция не менее прочная, чем конструкция из дерева и шпона, но и не менее дорогая.
Не секрет, что на рынке ритуальных услуг наблюдается исключительно высокая конкуренция. Минимальная стоимость захоронения в г. Новосибирске 5100 руб + 11 800 руб. (по данным на 19.02.2014), из которых первая цифра — стоимость гроба. Для рынка ритуальных услуг характерна возможность получения сверхприбыли, так как редкие родственники в дни скорби усомнятся в правильности расчетов и альтернативности выбора поставщика услуг.
Положительной стороной применения в целях последнего пристанища для тела гробов, изготовленных из биоразлагаемого пластика, является их полное разложение в почве (без нанесения ущерба окружающей среде). Из подобного материала возможно производство изделий разного цвета, типа-размера и дизайна. Изделия будут легкими, прочными и могут быть реализованными населению по доступной цене. Таким образом, стоимость услуги по захоронению будет снижена.
Список литературы:
- Бычкова В.А. Экономические и экологические обоснование целесообразности инвестирования в сортировку ТБО // Коммунальщик. 2011. № 6.
- Дегтярев С., Проскуряков В. Основы городской стратегии в области обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) // Твердые бытовые отходы. Приложение к журналу «Коммунальщик». 2011. № 2.
- Коробко В.И. Твердые бытовые отходы. Экономика. Экология. Предпринимательство: монография / В.И. Коробко, В.А. Бычкова. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012.
- Юфит С.С. Мусоросжигательные заводы — помойка на небе. Курс лекций. Вып. 2. М.: Два мира, 1998.
- Черп О., Виниченко В. Проблема твердых бытовых отходов: комплексный подход. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.ecoline.ru (дата обращения 21.02.2014).
- Nickel W. (Hrsg.) Recycling-Handbuch: Strategien — Technologien — Produkte. Dusseldorf: VDI Verlag, 1996.
дипломов
Оставить комментарий