Анализ выгод и затрат реализации комплексного управления твердыми бытовыми отходами на территории Карагандинской области

В статье рассматривается анализ выгод и затрат реализации комплексного управления твердыми бы­товыми отходами (ТБО) на территории Карагандинской области. В процессе хранения ТБО на поли­гонах происходит разложение органической части отходов. При этом выделяется биогаз, содержащий два главных компонента — углекислый газ и метан. Метан имеет потенциал создания парникового эффекта, который пагубно влияет на окружающую среду. При реализации предусматривается приме­нение лучших доступных технологий в отрасли управления отходами для того, чтобы свести к мини­муму возможные экологические последствия действия объектов инфраструктуры отходного хозяйст­ва. Целью применения данных технологий, описанных в статье, является уменьшение пропорции от­ходов, которые должны быть захоронены на полигоне, и обеспечение максимально возможного с эко­номической точки зрения возврата материала в виде вторичного сырья в экономический оборот. Это и является главным фактором смягчения влияния на окружающую среду экономической деятельности населения и предприятий. 

Проведенный экономический анализ в рамках управления ТБО акцентирует внимание на эколо­гическом и социальном аспектах. Вследствие проведения этого анализа можно сделать следующие выводы по поводу влияний на окружающую и социальную среду [1].

Создание современных систем обслуживания бытовых отходов обусловливает прямой и косвен­ный позитивный эффект, в том числе:

• обеспечивается охрана окружающей среды (рекультивируются свалки, исключается загрязне­ние новых территорий и грунтовых вод, улучшается качество воздуха, что позитивно влияет на здоровье населения и качество среды обитания будущих поколений);
• за счет использования принципа оплаты услуг «загрязняющий платит» стимулируется внедре­ние в производство экологически чистых и дружественных окружающей среде технологий;
• вторичная переработка отсортированных отходов сокращает потребности в первичных ресур­сах;
• создаются дополнительные рабочие места, что позитивно влияет на трудовую занятость насе­ления в агломерации проекта;
• обеспечиваются дополнительные налоговые поступления в бюджеты всех уровней (налоги на заработную плату, корпоративный подоходный налог, налог на недвижимость, на природные ресурсы);
• освоение инвестиций вызывает мультипликативный эффект в народном хозяйстве, когда до­бавленная стоимость создается не только строительными компаниями (первичный цикл), но и активизируется деятельность смежных отраслей и других секторов экономики;
• внедрение системы управления отходами позволит снизить количество парниковых газов, в частности метана, выпущенных в атмосферу. Таким образом, уменьшается влияние экономи­ческой деятельности человечества на изменения глобального климата, что является несомнен­ной экологической выгодой;
• указанные выше меры по уменьшению количества выделяемых из полигонов ТБО в атмосферу парниковых газов могут дать возможность РК, как участнице Киотского протокола, принять меры по управлению квотами выбросов парниковых газов для получения экономической вы­годы [1; 2].

В процессе хранения ТБО на полигонах происходит разложение органической части отходов. При этом выделяется биогаз, содержащий два главных компонента — углекислый газ и метан. Примерное процентное соотношение 50:50, которое зависит от ряда факторов хранения ТБО и может отличаться и меняться во время эксплуатации полигона. Оба газа являются парниковыми и, соответственно, дейст­вия по управлению эмиссиями этих газов являются предметом Киотского протокола. Метан, согласно организованным ООН исследованиям, имеет потенциал создания парникового эффекта, превышающий потенциал углекислого газа, в зависимости от рассматриваемого периода влияния, — от 6,5 до 56 раз [3]. Для периода 20 лет источник ссылки даёт величину этого коэффициента 56.

Единицей измерения эмиссий в контексте протокола Киото является Единица Уменьшения Эмиссий (ERU — Emmision Reduciton Unit), что представляет одну тонну углекислого газа и что фак­тически является товаром межгосударственных торгов [4].

Согласно источникам информации цены на ERU меняются и в 2011 г. были на среднем уровне 12 EUR/ERU (табл.). Соответственно, исходя из этих данных, а также данных на ожидаемые объёмы биогаза, выделяющегося в полигонах ТБО, возможно рассчитать примерный потенциальный эконо­мический эффект, который можно получить, сжигая метан и, таким образом, снижая парниковый эф­фект и проводя продажу квот ERU (табл.).

Данные в таблице приведены только для иллюстрации масштаба экономической выгоды и не должны использоваться для планирования финансовых средств.

Общие положения по смягчению, управлению и мониторингу

При реализации предусматривается применение лучших доступных технологий в отрасли управления отходами для того, чтобы свести к минимуму возможные экологические последствия действия объектов инфраструктуры отходного хозяйства [5].

Целью применения технологий, описанных в данной статье, является уменьшение пропорции отходов, которые подлежат захоронению на полигоне, и обеспечение максимально возможного с экономической точки зрения возврата материала в виде вторичного сырья в экономический оборот. Это и является главным фактором смягчения влияния на окружающую среду экономической дея­тельности населения и предприятий.

В местах расположения объектов инфраструктуры управления отходами для уменьшения воз­можных рисков загрязнения окружающей среды и смягчения воздействия предусмотрены конкрет­ные инженерно-технические решения и меры, которые являются общепринятыми.

«Жизненный» цикл полигона для захоронения отходов условно можно разделить на две фазы:

• эксплуатационная фаза;
• закрытие, рекультивация и последующий мониторинг.

В эксплуатационной фазе возможно выделить следующие компоненты окружающей среды, на которые возможно влияние от эксплуатации полигона:

• почва;
• подземные воды;
• атмосферный воздух.

Инженерно-техническими решениями, предусмотренными для защиты почвы и подземных вод от возможного загрязнения, являются обеспечение полигона композитным, водонепроницаемым ос­нованием. Согласно требованиям директивы ЕС 1999/31/ЕС основание полигона состоит из несколь­ких слоёв материала.

Директива рекомендует располагать полигоны ТБО в местах, где геологический барьер обеспе­чивает защищённость подземных вод структурой, имеющей следующие характеристики:

• мощность слоя — не менее 1 м;
• Кф < 10^-9 м/с.

В случае отсутствия природных условий, обеспечивающих указанную выше степень защиты грунта и подземных вод, допускается создание искусственного барьера, обеспечивающего аналогич­ную степень защиты.

На рисунке 1 даётся пример поперечного сечения основания полигона.

Подобным образом проектируется слой рекультивации на поверхности полигона при его закры­тии. Согласно требованиям директивы ЕС 1999/31/ЕС компетентный орган по охране окружающей среды анализирует все риски, связанные с размещёнными на полигоне отходами, с целью предотвра­тить формирование фильтрата после закрытия полигона. По итогам анализа он может принять реше­ние и потребовать создание изолирующего слоя на поверхности закрываемого полигона.

Директива даёт рекомендации по проектированию такого слоя, который состоит из следующих элементов, в порядке очереди сверху вниз:

• слой плодородной почвы;
• дренажный слой;
• минеральный водонепроницаемый слой;
• изолирующий слой синтетического материала (обычноHDPE > 2мм) при необходимости;
• газопроницаемый слой.

На рисунке 2 приведён вариант конструкции поверхностного слоя.

Для уменьшения влияния полигонного газа, способствующего развитию парникового эффекта, в проекте нужно предусмотреть систему сбора и утилизации этого газа. Система состоит из трубопро­водов, уложенных в объём захороненных на полигоне отходов, насосной станции и элемента энерге­тической утилизации биогаза (котельная, электрогенератор или факел) (рис. 3-5).

Рисунок 3. Пример схемы системы сбора и утилизации полигонного газа

Для предотвращения выноса ветром лёгкой фракции отходов из хранилища предусматривается постройка забора по периметру объекта, а также регулярное покрытие размещённых в хранилище отходов слоем грунта.

Важным инструментом для уменьшения возможного неблагоприятного влияния на окружаю­щую среду является мониторинг. Целью мониторинга является своевременная констатация несоот­ветствий в режиме эксплуатации полигона, а также возможных повреждений элементов, обеспечи­вающих минимизацию влияния на окружающую среду.

Главными объектами мониторинговой программы для полигона ТБО, как в фазе эксплуатации, так и после закрытия, являются:

• почва;
• подземные воды (уровень и загрязнение);
• атмосферный воздух;
• фильтрат и сточные воды полигона;
• оседание частей полигона и возможные обвалы.

Оператором полигона должна быть разработана и внедрена детальная программа мониторинга, указывающая режим снятия проб и компоненты загрязнения, контроль которых должен проводиться по каждому объекту мониторинга. Программа должна быть согласована с компетентным органом по охране окружающей среды. Программа мониторинга, согласно требованиям директивы ЕС 1999/31/ЕС, должна быть частью документации разрешения на действие полигона ТБО.

Выводы и рекомендации

Проведенные исследования по оценке экологического и социального воздействия позволяют сделать выводы.

• Основная цель проектирования современной системы управления отходами — выбрать наи­лучшие комбинационные технологические решения и создать прогрессивную (в соответствии с тен­денциями развития мировой практики) модель управления ТБО — снижение количества захороняе-мых отходов за счет их вовлечения в сортировку, переработку и утилизацию с наименьшими затра­тами и экологическим риском. Таким образом, обеспечение уменьшения объёма захороняемых в по­лигоне отходов уменьшает неблагоприятное влияние на окружающую среду и, соответственно, даёт положительный эффект в социально-экономической сфере, так как позволяет возвратить в экономи­ческий оборот значительное количество вторичного сырья.
• Одним из основных негативных воздействий полигонов ТБО на состояние атмосферного воз­духа являются выбросы биогаза. Предусмотреть создание горизонтальной системы сбора биогаза и установку необходимого оборудования для утилизации биогаза, что позволит значительно умень­шить негативное воздействие на окружающую среду.
• Использование современных гидроизоляционных материалов для изоляции ячеек захоронения отходов позволит сократить до минимума возможность попадания загрязняющих веществ в почвен­ный покров и подземные воды.
• На этапе эксплуатации новых полигонов ТБО в ОИ предусмотрена организация системы эко­логического мониторинга для наблюдения за всеми компонентами окружающей среды, включая под­земные воды.
• Предварительный анализ воздействий позволяет сделать вывод, что при штатном режиме ра­боты намечаемая деятельность по строительству и эксплуатации новой системы управления отхода­ми не окажет значимого негативного воздействия на компоненты окружающей среды и поэтому до­пустима по экологическим соображениям.
• Комплексная утилизация будет иметь социально-экономическое значение для регионов Кара­гандинской области в плане увеличения занятости и роста доходов населения, а также повышения уровня знаний в области экологии и новых технологий в области обращения с ТБО. Кроме того, реа­лизация проектов позволит увеличить инвестиции в экономику региона, значительно повысит доход­ную часть областного, городского бюджетов.
• Введение системы сбора и утилизации полигонного газа и проведение соответствующих меро­приятий, согласно Киотскому протоколу, могут дать возможность получить Республике Казахстан, как участнику этого международного правового акта, экономическую выгоду при продаже эмиссион­ных квот или использовании этих квот для развития других отраслей экономики.

Список литературы

1. Экологический кодекс РК // [ЭР]. Режим доступа:online.zakon.kz/Document/?doc_id30085593
2. Санитарно-эпидемиологические требования к сбору, использованию, применению, обезвреживанию, транспорти­ровке, хранению и захоронению отходов производства и потребления // [ЭР]. Режим доступа:http://adilet.zan.kz/rus/docs/P1200000291
3. СНРК 1.04-15-2002 Полигоны для твердых бытовых отходов // [ЭР]. Режим доступа:http://adilet.zan.kz/rus/docs/P1200000291
4. Об утверждении перечней отходов для размещения на полигонах различных классов // [ЭР]. Режим доступа: http://unfccc.int/ghg_data/items/3825.php.
5. Порядок нормирования объемов образования и размещения отходов производства 03.1.0.3.01-96 // [ЭР]. Режим дос­тупа:http://online.zakon.kz/Document/?doc_id=1030389