Иркутский Государственный Университет
Географический факультет

Проблема ТБО

Студентки гр. 6341

Козловой А.

Иркутск – 1998г.

1.ПРОБЛЕМА ТБО:

ЕЕ ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ МАСШТАБЫ

1.1. Вводные замечания
Речь в данной работе пойдет о твердых бытовых отходах (ТБО) или «твердых муниципальных отходах» (Municipal Solid Waste), как их принято называть на
Западе. Исторически «муниципальными отходами» называли отходы, захоронением которых занимались городские власти. Однако в настоящее время в развитых странах значительное количество бытовых отходов собирается и перерабатывается не городскими коммунальными службами, а частными предприятиями, которые также имеют дело с промышленными отходами. По мере роста количества и разнобразия отходов, усложнения отношений, связанных с их утилизацией, были выработаны различные классификации и определения типов отходов. Некоторые из них были положены в основу национальных законов, регламентирующих порядок обращения с различными типами отходов.
В рамках данной работы рассмотренна общая классификация, так же комплексный подход к решению проблемы ТБО.
Отходы можно классифицировать как по происхождению: бытовые, промышленные, сельскохозяйственные и т.д., так и по свойствам. Самое известное разделение по свойствам, принятое в законодательствах большинства стран – это деление на «опасные» (т.е. токсичные, едкие, воспламеняющиеся и проч.) и
«неопасные» отходы.
Муниципальные отходы, о которых пойдет речь, имеют различное происхождение
(именно поэтому термин «муниципальные отходы» предпочтительнее термина
«бытовые отходы»: первый, кроме отходов, производимых населением, включает также отходы, производимые ресторанами, торговыми предприятиями, учреждениями, муниципальными службами*) и различные свойства: часть муниципальных отходов, например, относится к опасным, – однако их объединяет то, что ответственность за их утилизацию ложится на городские власти*.
Следующий используемый термин, который требует пояснения – «управление отходами» (waste managment). Он шире понятий «переработка», «утилизация» и даже «обращение с отходами», так как включает в себя организацию сбора отходов, их утилизацию (включая переработку, сжигание, захоронение и т.д.), а также мероприятия по уменьшению количества отходов.
Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов.
Объемы бытовых отходов для некоторых стран приведены в Таблицах 1 и 2
(состав ТБО в среднем по б.СССР приведен на Рис. 1, сравнение состава ТБО в странах с различным уровнем дохода – на Рис. 2). Бумага и картон составляют наиболее значительную часть ТБО (до 40% в развитых странах). Вторая по величине категория в России – это так называемые органические, в т.ч. пищевые, отходы; металл, стекло и пластик составляют по 7-9% от общего количества отходов. Примерно по 4% приходится на дерево, текстиль, резину и т.д.
Количество муниципальных отходов в России увеличивается, а их состав, особенно в крупных городах приближается к составу ТБО в западных странах с относительно большой долей бумажных отходов и пластика.

Таблица 1. Производство бытовых отходов
|Страна |Всего в год, |На душу населения в |
| |тонн |день, кг |
|США (1988) |180,000,000 |1.82 |
|США (1995, прогноз 1992)|200,000,000 |1.91 |
|США (2000, прогноз) |216,000,000 |2.00 |
|СССР (1989) |57,000,000 |0.23 |
|Российская Федереция |26,000,000 |0.17 |
|(1991) | | |
|Западная Европа |123,300,000 |- |
|Великобритания |18,000,000 |0.9 |

Рис. 1. Примерный состав ТБО в СССР в 1989 г.
[pic]

Рис. 2. Распределение отходов по категориям в различных странах.
[pic]

1.2. Масштабы и история «кризиса отходов»
По утверждению британского журнала The Economist, твердые отходы, – это экологическая проблема, вызывающая наибольшую озабоченность жителей развитых стран.
Исторически «на виду» всегда были жидкие и газообразные отходы – промышленные загрязнения воды и воздуха – и они становились объектом первоочередного контроля и регулирования, в то время, как твердые отходы всегда можно было увезти подальше или закопать – попросту тем или иным способом убрать «с глаз долой». В прибрежных городах отходы довольно часто просто сбрасывались в море. Экологические последствия захоронения мусора – через загрязнение подземных вод и почв – проявлялись иногда через несколько лет или даже несколько десятков лет, однако были от этого не менее разрушительны. В общественном сознании постепенно сформировалась идея о том, что закапывание отходов в землю или сброс их в море – это недопустимое перекладывание наших проблем на плечи потомков. Параллельно наметилась и другая тенденция: чем жестче было законодательство по контролю воды и воздуха, тем больше производилось твердых токсичных отходов, так как все методы очистки газообразных и жидких сред приводят к концентрации загрязнителей в твердом веществе: в илах, осадках, золе и т.д.
В настоящее время в развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения в день, что составляет десятки и сотни миллионов тонн в год, причем, в США, например, это количество увеличивается на 10% каждые 10 лет. В связи с отсутствием мест для захоронения этого огромного количества отходов на Западе заговорили о кризисе отходов или кризисе свалок. В японских гаванях насыпаны «мусорные острова» из гор бытовых отходов, производимых в метрополиях; в США города на Северо-Восточном побережье отправляют свой мусор в другие страны в океанских баржах. История самой злополучной из таких барж – Munroe – которая в течение года плавала от порта к порту, пытаясь пристроить мусор из Нью-Джерси, и вернулась домой, так и не сгрузив ни тонны, попала во все экологические хрестоматии и учебники, как наиболее яркая иллюстрация кризиса свалок.
При внимательном рассмотрении проблема отходов представляется более сложной, чем просто нехватка места для новых свалок. Мест для новых свалок всегда не хватало: по свидетельству журнала Waste, еще в 1889 году американский федеральный чиновник жаловался, что «мусор становится некуда выбрасывать и скоро мы должны будем придумать новый метод избавляться от него». В то же время свалки занимают не так уж много места, по крайней мере, в географическом масштабе: например, все бытовые отходы, производимые в России современными темпами в течение 500 лет можно было бы уместить на площадке 20 на 30 км при толщине слоя мусора всего в 25 метров.
Таким образом «физическое» измерение проблемы ТБО – не только не единственное, но даже и не самое важное. Существуют другие взаимосвязанные аспекты этой проблемы, которые делают ее насущной именно в наше время:
Объем ТБО ... непрерывно возрастает как в абсолютных величинах, так и на душу населения;
Состав ТБО ... резко усложняется, включая в себя все большее количество экологически опасных компонентов;
Отношение населения ... к традиционным методам сваливания мусора на свалки становится резко отрицательным;
Законы ... ужесточающие правила обращения с отходами, принимаются на всех уровнях правительства;
Новые технологии ... утилизации отходов, в том числе современные системы разделения, мусоросжигательные заводы-электростанции и санитарные полигоны захоронения, все более широко внедряются в жизнь;
Экономика ... управления отходами усложняется. Цены утилизации отходов резко возрастают. Современное управление отходами невозможно представить без частных предприятий и крупных инвестиций.
Все эти аспекты проблемы завязаны в узел, который затягивался в развитых странах на протяжении последних 20-30 лет все туже и туже.
Традиционно бытовые отходы вывозились на свалки, расположенные вблизи населенных пунктов, и работающие за счет муниципальных бюджетов. Со временем вследствие постоянной угрозы здоровью населения, исходившей от свалок (отравление грунтовых вод, размножение переносчиков заболеваний, неприятный запах, дым от частых самовозгораний), во многих странах стали принимать более строгие правила их размещения, конструкции и эксплуатации.
Отрицательное отношение населения и новые стандарты делали открытие новых свалок (или «полигонов по захоронению ТБО», как они стали именоваться) все более сложным делом.
В это время как раз и заговорили о ранее упоминавшемся кризисе свалок. Хотя кризис свалок – это проблема скорее «политическая», чем «физическая», однако, независимо от того, является ли нехватка места «реальной» или
«кажущейся», строительство новых полигонов в определенный момент резко дорожает: в США, например, только получение лицензии на строительство полигона (еще до того как куплен участок) может обойтись в $500,000.
Ситуацию не изменило появление в начале 80-х годов мусоросжигательных заводов (МСЗ) «нового поколения» (снабженных высокотехнологичными устройствами очистки выбросов). МСЗ, подобно свалкам, были встречены населением в штыки из-за боязни диоксинов и других загрязнителей воздуха, а также из-за нерешенности проблем с захоронением токсичной золы, образующейся при сжигании ТБО. Находить площадки для МСЗ оказалось ничуть не легче, чем для полигонов, а себестоимоть сжигания отходов даже в таких густонаселенных странах, как Голландия, оказывается ничуть не ниже, чем себестоимость закапывания их в землю (Рис. 3). В странах с развитым экологическим законодательством до половины капитальных расходов при строительстве МСЗ уходит на установку воздухоочистительных систем. До 1/3 эксплуатационных расходов МСЗ уходит на плату за захоронение золы, образующейся при сжигании мусора, которая представляет из себя гораздо более экологически опасное вещество, чем ТБО сами по себе.

Рис. 3. Стоимость сжигания отходов и захоронения на полигонах.
[pic]

Когда стоимость (а значит, и цена) утилизации отходов значительно возрастает, рынок утилизации начинает привлекать крупные частные компании.
Такие компании в основном строят и эксплуатируют гигантские
«мусороуничтожающие» предприятия, размещенные на дешевой земле вдалеке от городов, где производится наибольшее количество ТБО. Строительство таких предприятий обычно встречает гораздо большую враждебность местного населения, чем строительство муниципальных свалок, поскольку никто не хочет иметь под боком свалку «чужого мусора» из метрополии. Кроме того, свалка, принадлежащая частной компании, воспринимается населением, как правило, более враждебно, чем муниципальная свалка тех же размеров, расположенная в том же месте. Под давлением общественности политики настаивают на принятии более жестких стандартов, что в свою очередь увеличивает стоимость утилизации отходов. Это приводит к тому, что все большее количество отходов попадает в руки крупных корпораций, имеющих не только финансовые средства выполнить жесткие экологические стандарты, но и возможность преодолеть (не всегда законными средствами) сопротивление местных политиков при решении вопроса о размещении свалки. Враждебность населения к огромным корпорациям растет и... мы попадаем в исходную точку порочного круга, узел «мусорного кризиса» затягивается еще туже.
Рис. 4. Замкнутый круг "мусорного кризиса"
[pic]
Практика показывает, что подобный круг увеличения масштабов, стоимости и враждебности населения невозможно разорвать путем простого ужесточения экологических стандартов или внедрения новых технологий утилизации отходов.
Попытки выйти из этого круга, решая в комплексе социальные, экономические и технологические проблемы, связанные с ТБО, привела к разработке концепции
Комплексного управления отходами. Эта концепция служит ориентиром для правительственных и общественных организаций во многих странах; например, она официально принята Агентством по охране окружающей среды США.

1.3 Проблема ТБО в России
|...Когда начало светать, то весь Северо-Запад Москвы |
|оказался в дымном мареве... Оказалось, что загорелись |
|залежи мусора на свалке между Химками и Долгопрудным... |
|Дежурный Московского штаба ГО доложил о происшествии |
|старшему оперативному дежурному Центра управления МЧС... |
|Руководство МЧС приняло решение готовить к вылету в |
|Жуковском тяжелый ИЛ-76, приспособленный для тушения |
|площадных пожаров на малых высотах... На гигантской |
|свалке нещадно дымило «пятнышко» размером полкилометра на|
|полкилометра. Над пожарищем бесстрашно реяли чайки, тут |
|же суетились и многочисленные бомжи, не прекращая своей |
|многотрудной деятельности... Эта свалка издавна была |
|головной болью для властей... мусор там сваливался как |
|попало – без сортировки и учета. Кроме того, по правилам |
|слои мусора при складировании необходимо пересыпать |
|слоями песка, что далеко не всегда делается. |

«Сегодня», 3 июля 1994 года
Надежная и современная информация о состоянии проблемы ТБО в России, к сожалению, отсутствует. По мнению аналитика корпорации RAND Д.Петерсона «Из всех экологических опасностей региона, опасность связанная с твердыми отходами ... наименее документирована». Однако из фактов, время от времени попадающих на страницы прессы и в правительственные доклады, складывается представление о том, что огромный промышленно развитый СССР обращался со своими отходами подобно стране третьего мира, фактически сваливая их где попало и как попало. Аналогичная ситуация имеет место и в России.
Спецификой России по сравнению с западными странами является то, что абсолютное большинство муниципальных отходов (96–98% по разным источникам) свозится на свалки (Таблица 2), из которых, по мнению Госкомприроды СССР
(1989 год) 88% находились в «неудовлетворительном санитарном состоянии».
Таблица 2. Сравнение объемов, состава и способов утилизации ТБО в России и
Сша.
| |Соединенные Штаты|Россия |
|Ежегодное количество ТБО | | |
|Всего (млн.тонн) |162.9 |56.0 |
|На душу населения (кг) |665 |195 |
|Количество по категориям (%) | | |
|Бумага и картон |40.0 |20-36 |
|Стекло |7.0 |5-7 |
|Металлы |8.5 |2-3 |
|Пластик |8.0 |3-5 |
|Текстиль |2.1 |3-6 |
|Резина и кожа |2.5 |1.5-2.5|
|Древесина |3.6 |1-4 |
|Пищевые отходы |7.4 |20-38 |
|Другое |20.9 |10-35.5|
|Методы утилизации (%) | | |
|Вторичная переработка и использование|13.1 |1.3 |
|Сжигание |14.2 |2.2 |
|Захоронение |72.2 |96.5 |

Источник: Д.Петерсон, корпорация RAND, 1993 Материалы межведомственной экспертизы проблемы ТБО в СССР, 1989
Начиная с 1972 года примерно в десятке городов СССР были установлены мусоросжигательные заводы чехословацкого производства. МСЗ отечественного производства был размещен во Владимире. Все это – так называемые МСЗ первого поколения – т.е. практически без воздухоочистительных устройств и не производящие тепло или электроэнергию. Диоксиновые загрязнения, представляющие наибольшую опасность, связанную со сжиганием отходов, никак не контролировались – на это не было (и нет) ни соответствующих законов, ни, даже в лучших российских лабораториях, необходимых приборов. В заключении Государственной экспертной комиссии СССР по проблеме ТБО приводится следующий факт: 10 октября 1988 года МСЗ в городе Пятигорске был закрыт по требованию СЭС после того, как четверо рабочих потеряли сознание во время рабочей смены из-за газа, выделяемого отходами, сваленными на заводе.
Среди факторов, влияющих сегодня на проблему ТБО в России, следует в первую очередь отметить следующие:
Различия в культуре потребления и недавний дефицит потребительских услуг и товаров приводили к меньшим, чем на Западе объемам ТБО на душу населения;
Слабое экологическое законодательство и отсутствие собственности на землю делало утилизацию отходов очень дешевой;
Существовавшая экономическая система не обеспечивала эффективного использования ресурсов и материалов;
Секретность и недостаток исследований создали вакуум надежной информации по проблеме.

В то же время:
В России производятся, импортируются и потребляются сложные продукты развитого промышленного общества, то есть состав и количество отходов все более приближаются к западным.
Быстрые изменения в обществе, в т.ч. в экономической и политической ситуации обостряют весь комплекс проблем, перечисленных на стр. 6.
Процессы, происходящие в России в настоящее время, приводят к резкому росту количества и разнообразия бытовых отходов. Бремя ответственности за их утилизацию сдвигается на местные власти, в том числе муниципалитеты.
Возросшая самостоятельность местных властей также приводит к тому, что предприятия по утилизации ТБО фактически невозможно разместить на административно «чужой» земле – никто не хочет чужого мусора.
Первые признаки знакомого по западному опыту кризиса свалок налицо.
Консультанты и эксперты по заданию властей крупных городов уже оценивают, какая из современных западных технологий способна «переработать» растущий мусорный поток, а сами власти активно ищут источники валютных кредитов на ее закупку. В то же время история кризиса на Западе указывает на тот печальный факт, что такой технологии нет и не может быть. Решить проблему отходов гораздо сложнее, чем построить даже самое современное и дорогое предприятие.

2. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД

К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ТБО

2.1. Принципы Комплексного Управления Отходами (КУО)
Комплексное управление отходами (Integrated Waste Management) начинается с изменения взгляда на то, чем являются бытовые отходы. Известному эксперту по проблеме отходов Полу Коннетту принадлежит краткая афористичная формулировка, выражающая этот новый взгляд: «Мусор – это не вещество, а искусство – искусство смешивать вместе разные полезные вещи и предметы, тем самым определяя им место на свалке». Смешивая различные полезные предметы с бесполезными, – продолжает Коннетт, – токсичные с безопасными, горючие с несгораемыми, мы не должны удивляться, что полученная смесь бесполезна, токсична и плохо горит. Эта смесь, называемая бытовыми отходами, будет представлять опасность для людей и окружающей среды, попав как в мусоросжигатель, так и на свалку или мусороперерабатывающий завод.
Традиционные подходы к проблеме ТБО ориентировались на уменьшение опасного влияния на окружающую среду путем изоляции свалки от грунтовых вод, очистки выбросов мусоросжигательного завода и т.д. Нетрадиционный взгляд на проблему, коротко выражаясь, состоит в том, что гораздо проще контролировать что попадает на свалку, чем то, что попадает со свалки в окружающую среду. Основа концепции КУО состоит в том, что бытовые отходы состоят из различных компонент, которые не должны в идеале смешиваться между собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее экономичными и экологически приемлемыми способами. Другие принципы КУО показаны ниже.
|Принципы Комплексного Управления Отходами |
|1 ТБО состоят из различных компонент, к которым должны применяться |
|различные подходы. |
|2 Комбинация технологий и мероприятий, включая сокращение количества |
|отходов, вторичную переработку и компостирование, захоронение на |
|полигонах и мусоросжигание, – должна использоваться для утилизации тех |
|или иных специфических компонент ТБО. Все технологии и мероприятия |
|разрабатываются в комплексе, дополняя друг друга. |
|3 Муниципальная система утилизации ТБО должна разрабатываться с учетом |
|конкретных местных проблем и базироваться на местных ресурсах. Местный |
|опыт в утилизации ТБО должен постепенно приобретаться посредством |
|разработки и осуществления небольших программ. |
|4 Комплексный подход к переработке отходов базируется на стратегическом |
|долговременном планировании, обеспечивает гибкость, необходимую, для |
|того, чтобы быть способным адаптироваться к будущим изменениям в составе|
|и количестве ТБО и доступности технологий утилизации. Мониторинг и |
|оценка результатов мероприятий должны непрерывно сопровождать разработку|
|и осуществление программ утилизации ТБО. |
|5 Участие городских властей, а также всех групп населения (то есть тех, |
|кто собственно "производит" мусор) – необходимый элемент любой программы|
|по решению проблемы ТБО. |

КУО предполагает, что в дополнение к традиционным способам (мусоросжиганию и захоронению) неотъемлемой частью утилизации отходов должны стать мероприятия по сокращению количества отходов, вторичная переработка отходов и компостирование (аэробное сбраживание органической части отходов). Только комбинация нескольких взаимодополняющих программ и мероприятий, а не одна технология, пусть даже самая современная может способствовать эффективному решению проблемы ТБО.
Для каждого конкретного населенного пункта необходим выбор определенной комбинации подходов, учитывающий местный опыт и местные ресурсы. План мероприятий по комплексному управлению отходами основывается на изучении потоков отходов, оценке имеющихся вариантов и включает осуществление небольших «экспериментальных» проектов, позволяющих собрать информацию и приобрести опыт.

2.2.Иерархия КУО и интеграция подходов

|В рамках КУО предполагается, что населенный пункт,|[pic] |
|район или область выбирают подходы к решению | |
|проблемы ТБО в зависимости от своих специфических | |
|местных условий и ресурсов. Однако при определении| |
|целей программы по утилизации ТБО и планировании | |
|стратегии целесообразно иметь представление об | |
|определенной иерархии комплексного управления | |
|отходами. Такая иерархия, символически | |
|изображенная на рисунке, подразумевает, что в | |
|первую очередь должны рассматриваться мероприятия | |
|по первичному сокращению отходов, затем по | |
|вторичному сокращению: повторному использованию и | |
|переработке оставшейся части отходов и в самую | |
|последнюю очередь – мероприятия по утилизации или | |
|захоронению тех отходов, возникновения которых не | |
|удалось избежать и которые не поддаются | |
|переработке во вторсырье. | |

Сокращение отходов «у источника» на самом верху этой иерархии. Под сокращением понимается не только уменьшение общего количества отходов, но и уменьшение их токсичности и иных вредных свойств. Сокращение отходов достигается вследствие переориентации производителей и потребителей на продукты и упаковку, приводящие к меньшему количеству отходов. В настоящий момент в России более разумно говорить не о сокращении объема отходов, а об ограничении их бесконтрольного роста.
Вторичная переработка (включая компостирование) – это вторая ступень иерархии. Вторичная переработка (»ресайклинг») не просто сохраняет место на свалках, но и улучшает эффективность мусоросжигания путем удаления из общего потока отходов несгораемых материалов.
Ниже в иерархии стоят сжигание мусора и захоронение на полигонах.
Мусоросжигание уменьшает объем отходов, попадающих на свалки и может использоваться для производства электроэнергии. Хотя сжигание всех отходов без разбора – это технология прошлого, современные мусоросжигательные установки, оборудованные системами очистки выбросов, генераторами электроэнергии и используемые в комбинации с другими методами утилизации
ТБО могут помочь справиться с потоком мусора, особенно в плотно населенных областях.
Захоронение на полигонах продолжает оставаться необходимым для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгораемых или сгорающих с выделением токсичных веществ. Современные «санитарные» полигоны, отвечающие экологическим требованиям, мало напоминают знакомые нам свалки: они представляют собой сложнейшие инженерные сооружения, оборудованные системами борьбы с загрязнениями воды и воздуха, использующие образующийся в процессе гниения мусора метан для производства тепла и электроэнергии.