Интегрированная система управления ТБО: эволюция и реализация

В результате реализации кратко-, средне- и долгосрочных программ интегрированных систем управления ТБО в Барселоне в 2006 г. объемы переработки отходов по сравнению с 1998 г. увеличились в 2 раза, компостирования - в 5 раз, сжигания - на 5 %, объемы захоронения на полигонах уменьшились в 7 раз. В России тормозом продвижению ИСУ ТБО являются волюнтаристские решения, принимаемые без анализа конкурирующих вариантов и их экологоэкономических и социальных последствий. Активное сопротивление любым современным методам управления отходами оказывает и «мусорная мафия», ведь теневой оборот «мусорных денег» составляет порядка одного миллиарда долларов в год!

Необходимость перехода к интегрированной системе управления (ИСУ) ТБО в технологически и социально развитых странах была осознана в 1990-х гг. [1-3]. Основа интеграции - требование согласованного по целям и финансовым ресурсам, конкурентного по методам и средствам управления жизненным циклом (ЖЦ) ТБО, осуществляемого из единого центра. Такое требование изначально являлось альтернативой традиционному управлению отдельными этапами этого ЖЦ как самостоятельными объектами управления, при отсутствии или слабости координации управленческих решений, принимавшихся соответствующими центрами управления.

Обсуждая проблемы ИСУ отходами, необходимо определить содержание базового понятия и, исходя из этого определения, попытаться дать ответы на следующие вопросы:

• какова цель ИСУ;
• какие группы (виды, классы, категории, сектора)отходов могут являться объектами ИСУ;
• какими критериями следует руководствоваться, решая вопрос о переходе к ИСУ;
• будет ли ИСУ охватывать одну или несколько групп отходов, будет ли она внутривидовой или межвидовой;
• каков масштаб тех эколого-экономических, социальных и территориальных систем, в рамках которых ИСУ оказывается оправданной с позиций достижения ее целей;
• каким набором инструментов планирования, реализации ИСУ и оценки ее результатов располагают современные наука и практика.

Перечень вопросов, их формулировка и содержание ответов на них должны рассматриваться как объекты с переменной структурой, меняющейся в зависимости от характера начальных условий (содержания базового понятия), целей и условий реализации ИСУ - реальных или прогнозируемых.

Задачей предлагаемой статьи является попытка дать ответы на поставленные вопросы применительно к ТБО, образующимся на территориях городов с населением 0,31,5 млн чел. или районов (округов) городов с большей численностью населения. Уже в постановке этой задачи даны ответы на второй, четвертый и пятый вопросы из числа перечисленных выше.

В контексте статьи ИСУ определяется как совокупность методов и средств управления группой отходов, объединяемых в категории «ТБО», на протяжении всего их ЖЦ, рассматриваемого как единый объект управления, с учетом взаимозависимости результатов осуществления управленческих решений, получаемых на отдельных этапах реализации ЖЦ. Конечные результаты управления оцениваются с позиций их вклада в устойчивое развитие города, то есть по критериям охраны окружающей среды, развития экономики и социальной сферы. Существенно важным для понимания смысла ИСУ и ее отличий от управления дифференцированного является то, что оптимальным по критериям устойчивого развития должен быть результат использования ИСУ в целом при том, что на отдельных этапах ИСУ/ЖЦ могут приниматься локально неоптимальные решения, если последствия их принятия компенсируются на других этапах ЖЦ, обеспечивая оптимизацию конечного результата.

Эволюция ИСУ ТБО и результаты ее апробации отражены в монографии [4], сыгравшей очень большую роль в развитии обсуждаемой проблемы. Авторы [4] определяют ИСУ ТБО как объединение в рамках одного управляемого объекта блоков сбора ТБО, их сортировки, организации потоков отходов, идентичных или близких по определенным критериям, рециклинга отходов, их хранения и захоронения. Цель интегрированного управления ТБО - достижение заданных, определяемых количественно показателей охраны окружающей среды (ООС), показателей социальной значимости системы и экономических показателей, подтверждающих преимущества ИСУ ТБО по сравнению с исходной (базовой) дифференцированной системой в контексте устойчивого развития города. Графическая интерпретация интегрированной системы управления ТБО в ее начальной версии [4] представлена на рис. 1.

Рис. 1. Графическая интерпретация начальной версии ИСУ ТБО

Если понимание цели ИСУ, предложенное выше, совпадает с нашим, то с определением границ жизненного цикла, предложенным в [4], трудно согласиться. Судя по этому определению ИСУ ТБО начинается со сбора отходов: в монографии [4, с. 16-17] прямо говорится, что такое управление осуществляется «...после того, как реализована стадия минимизации отходов в источнике их образования, являющаяся скорее предшественником интегрированного управления, чем его частью», а заканчивается размещением их на полигоне.

Международная практика использования ИСУ отходами [5, 6] показывает: если задачи минимизации объемов образования и уровня опасности отходов в источнике их образования не поставлены перед ИСУ ТБО или отходов другого происхождения, то такая система превращается в рутинный, заведомо неэффективный вариант управления отходами «на конце трубы». Бесперспективность такого варианта объясняется тем, что при отсутствии минимизации в источниках образования за счет перехода к ресурсосберегающим методам и средствам производства(по-требления) масса образующихся отходов и расходы на обслуживание этой массы растут быстрее, чем ВВП той экономической системы, например системы городского хозяйства, внутри которой эти отходы образуются, независимо от ее масштабов. При такой ситуации управление отходами лишается экономической базы для переработки даже отходов текущего выхода, не говоря об упускаемой возможности ликвидации отходов, накопленных в свалочных массах полигонов и трансформации этих отходов во вторичное сырье и энергию. Современные технологии и оборудование позволяют экономически эффективно решить обе эти задачи. Система, лишенная базы экономически эффективного управления собственными отходами, теряет и притягательную силу импортера отходов, лишая себя товарно-сырьевого и энергетического потенциала, аккумулированного в импортируемых отходах.

Не менее важным, чем начальная стадия ИСУ отходами, является вопрос о некоторых ее промежуточных стадиях и о ее завершении. С нашей точки зрения, завершающей стадией должна считаться реализация продуктов, полупродуктов и (или) энергии, полученных в рамках ИСУ, конечным или промежуточным потребителям на соответствующих стабильных рынках. Очевидно, что эта стадия может быть реализована только в отношении объектов, обладающих стабильно воспроизводимым качеством и сертифицированных на соответствие нормативным показателям этого качества. Реализация в рамках разовых (краткосрочных) договоров на технических и иных условиях, согласованных между поставщиком и потребителем, безусловно, может иметь место, но не может считаться признаком существования и показателем устойчивости развития тех или иных секторов ИСУ отходами и соответствующих им рынков.

Стабильность качества товаров (энергии) закладывается на стадии формирования потоков сырья, при образовании и сепарации (сортировке) отходов в источниках их образования либо при выделении отдельных фракций из потоков отходов, не сепарированных в источниках образования. В любом случае вводу продуктов сепарации отходов в стадию их переработки должна предшествовать стадия сертификации качества, подтверждающая трансформацию отходов в технологическое или энергетическое сырье.

То же самое должно осуществляться (по крайней мере, в течение определенного промежутка времени) в отношении продуктов переработки ресурсов, источниками происхождения которых являются отходы, и в отношении услуг (хранения, транспорта и др.) по доведению этих продуктов до потребителей, если специфика происхождения продуктов накладывает специфические требования к оказанию таких услуг. Требования сертификации качества ресурсов, получаемых из отходов, продуктов переработки этих ресурсов, услуг по доведению этих продуктов до рынка (потребителя) соответствуют требованиям стандартов серии ISO 14040 в отношении оценки жизненного цикла функциональных единиц (в рассматриваемом контексте - продуктов сепарации отходов и их переработки) и инвентаризации этого цикла. Вопросы о том, кто и как, с помощью каких методов (инструментов) должен осуществлять сертификацию качества ТБО, приравненных к ним отходов и получаемых из них продуктов остаются в России вне нормативного регулирования, хотя за рубежом эти вопросы давно решены.

Блок биологических методов переработки биомассы отходов должен быть расширен введением в него операции вермикомпостирования.

Требует пересмотра организация термической переработки отходов и (или) отдельных фракций, выделяемых из них при сортировке. На рис. 1 в качестве методов такой переработки представлены различные варианты сжигания отходов. Это понятно, поскольку в период написания монографии [4] других методов в промышленном масштабе не использовали. В настоящее время сжигание ТБО быстро теряет свои позиции по соображениям охраны окружающей среды, экономики и неприятия со стороны населения, хотя и остается одним из возможных вариантов использования энергетического потенциала ТБО. Столь же быстро завоевывают позиции высокотемпературная газификация (ВТГ), пиролиз и их технологические комбинации [7-11]. В соответствии с этим требует коррекции соответствующий блок схемы, представленной на рис. 1.

Блок этой схемы, связанный с полигонами для захоронения отходов, также требует коррекции. Во-первых, современные полигоны должны рассматриваться не только как объекты

захоронения отходов, загрязняющие атмосферу и водные среды, но и как генераторы свалочного газа - смеси метана, диоксида углерода и ряда примесных газов. Метан и диоксид углерода должны рассматриваться как энергоноситель и технологическое сырье (например, для получения сухого льда) соответственно. Во-вторых, свалочная масса полигонов может быть переработана методами высокотемпературной газификации на синтез-газ и остеклованный агломерат - инертный строительный и дорожно-строительный материал [13], в тот же материал могут быть трансформированы летучая зола и шлаки от сжигания ТБО и других пиропроцессов. Переработка свалочной массы становится безотходной (не считая выбросов в атмосферу после их очистки), а полигоны для захоронения опасных отходов - ненужными.

Наконец, полигоны вплоть до полного исчерпания их ресурсного потенциала и занимаемая ими территория (земля) рассматриваются как объекты недвижимости, обладающие стоимостью. Эта стоимость может быть реализована различным образом, например в качестве гарантии по кредиту, в том числе в рамках ИСУ ТБО [14]. В соответствии с этим в схему должны быть введены связи «полигоны - энергия», «полигоны - вторичные материалы», «газификация -полигоны», «полигоны - рынки недвижимости». В связи с высказанной ранее оценкой рынков вторичных материалов (в том числе компоста) и вторичной энергии как инструментов завершения ЖЦ отходов его границы должны быть соответствующим образом расширены. Это расширение должно распространяться и на «вторичные», со всех этапов ЖЦ, выбросы в атмосферу, сбросы в водные среды и отходы, которые на рис. 1 выведены за пределы системы ИСУ. Все «вторичные» негативные воздействия на окружающую среду должны нейтрализоваться по схеме «минимизировать в источнике образования - переработать». Графическая интерпретация модифицированной системы ИСУ ТБО представлена на рис. 2.

Рис. 2. Графическая интерпретация модифицированной ИСУ ТБО

Очевидно, что ИСУ ТБО, требующая проведения сравнительного анализа и оценки эффективности нескольких конкурирующих организационно-технологических вариантов, не может быть реализована без программно-аппаратного обеспечения, адекватного целям, задачам и условиям реализации ИСУ. Такое обеспечение (IWM-1, IWM-2) разработано и подробно описано авторами в [4] применительно к версии, представленной на рис. 1. Демонстрационная версия IWM-2 является приложением к монографии [4], приобретение рабочей версии требует согласования с разработчиками. Основные принципы и методология ИСУ ТБО, в том числе комплексы IWM, апробированы в 16 городах континентальной Европы, Мадрасе (Индия), Каракасе (Венесуэла) в качестве инструментов инвентаризации ЖЦ ТБО и разработки на этой основе кратко-, средне и долгосрочных программ ИСУ ТБО. В качестве примера на рис. 3 представлены упрощенная схема и результаты осуществления ИСУ ТБО в Барселоне (Испания) в 1998-2006 гг. В результате объемы переработки отходов по сравнению с 1998 г. увеличились в два раза, компостирования - в пять раз, сжигания - на 5 %, объемы захоронения на полигонах уменьшились в семь раз.

Рис. 3. Упрощенная схема и результаты использования ИСУ ТБО, Барселона

При реализации ИСУ ТБО в США используют программно-аппаратный комплекс DST (Decision Support Tool), в Великобритании - комплекс компании WIZARD.

К сожалению, в России все программы управления ТБО на федеральном, региональном и муниципальном уровнях базируются на принципах переработки ТБО и других отходов ЖКХ «на конце трубы», даже не ставя целей и объемов их минимизации (ресурсосбережения) в источниках образования (независимо от формы их собственности): в жилищах, на предприятиях торговли, коммунального обслуживания и общественного питания, общественном транспорте, системах водоснабжения - водоотведения, канализации и очистки сточных вод, при строительстве и сносе зданий и сооружений - игнорируя богатый международный опыт в этой области [15-21]. Почему? Потому, что чиновники знают: будучи поставленными, эти цели (объемы) заведомо не будут достигнуты - государство не создало ни нормативно-правовой базы, ни экономических механизмов, стимулирующих ресурсосберегающее потребление (производство) на всех уровнях экономики - от домашнего хозяйства до крупнейших производителей товаров, работ, услуг.

Не меньшим тормозом для продвижения ИСУ ТБО являются волюнтаристские решения, принимаемые без анализа конкурирующих вариантов и их эколого-экономиче-ских и социальных последствий. Достаточно вспомнить решение бывшего мэра г. Москвы о строительстве в столице 6 мусоросжигающих предприятий, которое, казалось бы, было похоронено под давлением со стороны населения, поддержанного Президентом РФ. Но нет, не похоронено! Московскими властями принято решение о строительстве мусоросжигающего завода производственной мощностью 700 тыс. т/год, властями Санкт-Петербурга - о строительстве завода мощностью 400 тыс. т/год [22].

Активное сопротивление любым шагам в сторону современных методов управления отходами оказывает «мусорная мафия». Выше уже говорилось о том, что использование высокотемпературной газификации позволяет решить проблемы как «новых», так и «старых» полигонов для захоронения ТБО. В 2006-2007 гг. были исчерпаны свободные емкости 10 крупных полигонов ТБО Московской области. Ограничены лимиты приема отходов на самых крупных полигонах области: «Тимохово», «Хметьево», «Дмитровский». В настоящее время на территории Московской области действует 37 захоронений ТБО, куда ежегодно свозится около 7 млн т мусора. Кроме того, имеется более 1,5 тыс. несанкционированных свалок, подлежащих ликвидации, но продолжающих действовать [23]. Такая ситуация сохраняется на территории области десятилетиями. Тот же вопрос: почему? Ответ: по данным УБЭП по Москве и области теневой оборот «мусорных денег» составляет порядка одного миллиарда (!) долларов в год, а по степени криминализации этот бизнес можно сравнить с торговлей наркотиками [24]. Каждую тонну ТБО, убереженную от полигона и попавшую в цивилизованный, легальный оборот, мафия считает вынутой из ее кармана и будет сражаться за эту тонну - при полной поддержке Минприроды РФ [25] и региональных правоохранительных структур.

Однако будем надеяться, что Россия научится превращать свои несметные природные богатства не в отходы, а в товары, работы, услуги, нужные обществу.

О. В. Падалко, директор НП «Управление отходами -стратегическая экологическая инициатива»,
Н. Ю. Псарева, профессор ОУП ВПО «Академия труда и социальных отношений»

ЛИТЕРАТУРА

1. G. Tchobanoglous, H. Theisen, S. Vigil. Integrated Solid Waste Management: Engineering Principles and Management Issues. - McGrow Hill, 1993. -1008 p.
2. White P R., Franke M., Hindle P. Integrated Solid Waste Management: A Life Cycle Inventory. - Blackie Academic & Professional, 1995. - 340p.
3. McDougall F. R., White P R. The Use of Lifecycle Inventory to Optimise Integrated Solid Waste Management Systems: A Review of Case Studies. (Presented at «Systems Engineering Models for Waste Management», Gothenburg, Sweden), 1998.
4. McDougallF. R., White P. R., Franke M., Hindle P Integrated Solid Waste Management: a Life Cycle Inventory (2nd edition).- Blackwell Science, 2001. -513 p.
5. What Is Integrated Waste Management? US Environmental Protection Agency.EPA530-F-02-026a. (5306W) Solid Waste and Emergency Response, 2002. - 7p.
6. Integrated wastemanagment scoreboard. A tool to measure performance in municipal solid waste management. United Nations Environment Program, 2005. - 57 p.
7. Падалко О. В. Высокотемпературная газификация отходов // Твердые бытовые отходы. - 2009. -№ 3. - С. 25-31.
8. Падалко О. В. Переработка отходов методами высокотемпературной газификации // Твердые бытовые отходы. - 2009. - № 4. - С. 34-41.
9. Падалко О.В. Плазменная газификация отходов - правильный выбор! // Твердые бытовые отходы. - 2009. - № 5. - С. 6-13; № 6. С. 10-17.
10. Гнеденко В. Г., Горячев И. В. Плазмотермическая переработка бытовых отходов в России // Твердые бытовые отходы. 2011. - № 10. -С. 30-37.
11. Падалко О. В. Высокотемпературная газификация отходов: новые направления развития // Твердые бытовые отходы. - 2011. - № 10. -С. 20-22.
12. URL: http:// www.tetronics.com.
13. Don't Let a Financeable Asset Go to Waste /R. Maltese // WasteAdvantage Magazine. October 2011.
14. Greening Household Behaviour. The Role of Public Policy // OECD Publishing (2011).
15. Towards Green Growth // OECD Report. 2011, 49-51 p.
16. Strategic Waste Prevention. OECD Reference Manual // OECD Environment Directorate. - 2000.
17. The Environmental Performance of Public Procurement. Issues of Policy Coherence // OECD Publishing. 2003.
18. A handbook on environmental public procurement // Commissions of the european communities / Brussels, SEC (2004). 164p.
19. Public Procurement as a tool for promoting more Sustainable Consumption and Production patterns // United Nations. Sustainable Development Innovation Briefs, Issue 5 August 2008. - 12 p.
20. Sustainable consumption and production in South East Europe and Eastern Europe, Caucasus and Central Asia. Joint UNEP-EEA report on the opportunities and lessons learned // EEA - Report № 3. - 2007. Office for Official Publications of the European Communities. – 188 p.
21. Московские власти вновь хотят застроить город мусоросжигательными заводами // Гринпис России, новости 07.01.2012, запись в блоге от А. Киселев 27.12.2011.
22. Мусорные полигоны в Московской области: Справка //РИА Новости, ECOportal. Вся экология. Опубликовано 22.05.2010.
23. Доходные отходы, или Кому выгодны мусорные Альпы вокруг Москвы // РИА Новости, ECOportal. Вся экология. Опубликовано 30.05.2010.
24. Заставь дурака богу молиться...// Гринпис России, новости 07.01.2012, запись в блоге от А. Киселев 26.12.2011.
25. URL: http:// www.green-pik.ru.