Основой рассматриваемых сценариев утилизации твердых бытовых отходов является система сбора, которая позволяет реализовать те или иные технологии. В сценариях реализованы 4 различные системы сбор отходов, отличающиеся по количеству и видам раздельно собираемых фракций:
1 – смешанный сбор отходов без разделения;
2 – раздельный сбор 2-х фракции – «Сухие» отходы и «Влажные» отходы;
3 – раздельный сбор 3-х фракции – «Сухие» отходы, органические отходы и остаточные отходы;
4 – раздельный сбор 5-ти фракции – стекло, пластик, бумага, металл и остаточные отходы.
Выделяемые потоки отходов в системах сбора отходов представлены в табл. 5.13.
Таблица 5.13
Потоки отходов в системе сбора отходов
Фракции |
|
Всего по городу |
|||
Сценарий 1 |
Сценарий 2 |
Сценарий 3 |
Сценарий 4 |
||
Бумага и картон |
Образовано |
45 756 |
45 756 |
45 756 |
45 756 |
Собрано |
0 |
0 |
0 |
33 859 |
|
Стекло |
Образовано |
35 728 |
35 728 |
35 728 |
35 728 |
Собрано |
0 |
0 |
0 |
24,652 |
|
Металл |
Образовано |
8 148 |
8 148 |
8 148 |
8 148 |
Собрано |
0 |
0 |
0 |
4,889 |
|
Пластики и композиты |
Образовано |
52 651 |
52 651 |
52 651 |
52 651 |
Собрано |
0 |
0 |
0 |
34,223 |
|
Био-отходы |
Образовано |
76 882 |
76 882 |
76 882 |
76 882 |
Собрано |
0 |
0 |
39 210 |
0 |
|
Органические отходы |
Образовано |
25 600 |
25 600 |
25 600 |
25 600 |
Собрано |
0 |
0 |
13 056 |
0 |
|
Остаточные/прочие отходы |
Образовано |
68 635 |
68 635 |
68 635 |
68 635 |
Собрано |
313 400 |
215 776 |
163 510 |
215 776 |
|
«Сухие» отходы |
Образовано |
0 |
0 |
0 |
0 |
Собрано |
0 |
97 624 |
97 624 |
0 |
|
Всего |
Образовано |
313 400 |
313 400 |
313 400 |
313 400 |
Собрано |
313 400 |
313 400 |
313 400 |
313 400 |
Данные системы отличаются количеством выделяемых фракций и, следовательно, количеством потребного количества контейнеров для разных фракций и мусоровозов для их обслуживания. В табл. 5–14 и 5–15 произведен расчет потребного количества контейнеров и мусоровозов (приняты одинаковые мусоровозы с вместимостью 7 т) для каждого варианта сбора. Количество необходимых мусоровозов с усложнением системы увеличивается из-за повышения общего времени, которое нужно затратить на обслуживание всех контейнеров. Количество контейнеров зависит от вместимости используемых контейнеров и частоты их опорожнения.
Таблица 5.14
Расчет потребного количества мусоровозов
Мусоровозы |
Сценарий 1 |
Сценарий 2 |
Сценарий 3 |
Сценарий 4 |
Потребное количество времени для обслуживания системы, час/год |
560 500 |
670 666 |
683 539 |
729 536 |
Количество часов работы 1 мусоровоза, час/год |
2 335 |
2 329 |
2 333 |
2 331 |
Потребное количество мусоровозов, шт |
240 |
288 |
293 |
313 |
Экологическое воздействие на стадии временное хранение связано прежде всего с выбросами, отходами, сбросами процессов производства контейнеров. Поэтому чем больше общая масса используемых контейнеров, тем больше воздействие на окружающую среду.
Однако, процессы производства полимерных контейнеров являются в 2 раза более материалоемкими, чем производство металлических. Производство 1 контейнера емкостью 1,1 м3 оказывает в 3 раза больше воздействие на глобальное потепление и в 23 раза более токсично для человека, чем производство аналогичного контейнера из полиэтилена [40]. Данные утверждения отражены в табл. 5.16 и рис. 5.9
Увеличение количества мусоровозов от сценария № 1 к сценарию № 4 приводит к последовательному повышению экологической нагрузки, оказываемых автомашинами при производстве и при эксплуатации (см. табл. 5.16 и рис. 5.10).
На рис. 5.11 изображена тенденция повышения стоимости обслуживания систем сбора отходов с повышением количества собираемых раздельно фракций. Варьирование стоимости обслуживания контейнерных площадок – временное хранение – определяется стоимостью применяемых контейнеров.
Таблица 5.15
Расчет потребного количества контейнеров
Фракции |
Вместимость, л |
Материал |
Всего по городу (включая дополнительные 5 %) |
|||
Сценарий 1 |
Сценарий 2 |
Сценарий 3 |
Сценарий 4 |
|||
Бумага |
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
2 466 |
||
Стекло |
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
1 151 |
||
Металл |
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
819 |
||
Пластики |
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
8 233 |
||
Био-отходы |
660 |
ПЭ |
0 |
0 |
949 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
«Сухие» отходы |
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
0 |
6 339 |
6 339 |
0 |
||
Остаточные отходы |
750 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
Сталь |
11 827 |
8 122 |
6 150 |
7 901 |
||
|
|
|
|
|
|
|
Итого (Все фракции) |
660 |
ПЭ |
0 |
0 |
949 |
0 |
Сталь |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
750 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Сталь |
11 827 |
8 122 |
6 150 |
7 901 |
||
1100 |
ПЭ |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Сталь |
0 |
6 339 |
6 339 |
12 670 |
||
Всего |
11 827 |
14 461 |
13 439 |
20 571 |
Изменение наиболее значимых индикаторов социального воздействия показано на рис. 5.12, среди которых 1 понижающийся показатель: Объем труда (ОТ), и 4 повышающихся: Визуальное воздействие (ВВ), Удобство (У), Потребление частного пространства (ЧП) и Сложность (С).
Таблица 5.16
Динамика изменения экологического воздействия
на стадии временное хранение
Индикаторы экологического |
Временное хранение |
|||
Сценарий 1 |
Сценарий 2 |
Сценарий 3 |
Сценарий 4 |
|
Истощение абиотических ресурсов |
22 |
26 |
32 |
28 |
Изменение климата |
10 |
14 |
14 |
14 |
Токсичность для человека |
0 |
1 |
0,9 |
1 |
Образование фотооксидантов |
2 |
2 |
2 |
2 |
Закисление |
5 |
7 |
7 |
7 |
Эвтрофикация |
1 |
1 |
1 |
1 |
Сбор и транспортировка |
||||
Истощение абиотических ресурсов |
841 |
1 041 |
1 029 |
1 290 |
Изменение климата |
387 |
479 |
473 |
593 |
Токсичность для человека |
30 |
37 |
36 |
46 |
Образование фотооксидантов |
46 |
57 |
56 |
71 |
Закисление |
393 |
486 |
481 |
603 |
Эвтрофикация |
184 |
227 |
225 |
282 |
Рис. 5.9. Экологическое воздействие стадии временное размещение
Рис. 5.10. Экологическое воздействие стадии сбор и транспортировка
Рис. 5.11. Стоимость обслуживания систем сбора отходов
Проведенный анализ систем сбора позволяет сделать следующие выводы:
1. Усложнение системы сбора отходов приводит к повышению экологического воздействия, которое зависит от количества и вида применяемых контейнеров и мусоровозов. Чем сложнее система сбора, тем большую экологическую нагрузку она оказывает. Основными категориями воздействия системы сбора являются: истощение абиотических ресурсов, закисление и изменение климата. Экологическое воздействие связано со стадией производства контейнеров, чем больше контейнеров используется в системе, тем больше нагрузка и интенсификация движения мусоровозов.
Рис. 5.12. Социальное воздействие систем сбора отходов
2. Увеличение количества выделяемых фракций отходов является причиной повышения затрат на сбор и транспортировку отходов. Сбор 2-х раздельных фракций увеличивает расходы на систему сбора почти на 50 % или повышает на 12 % затраты на всю систему управления отходами. Дальнейшее внедрение разделения каждой дополнительной фракции повышает затраты на 5 % на сбор и транспортировку и на 10 % на временное размещение, что составит незначительное повышение до 2 % стоимости обслуживания всей системы.
3. С социальной точки зрения усложнение системы сбора с одной стороны приводит к созданию новых рабочих мест, но в целом имеет негативный социальный эффект, выражающийся в повышении неудобства для населения.
Таким образом, внедрение раздельного сбора отходов в общем оказывает негативное воздействие на экологические, экономические, социальные аспекты, которое растет по мере увеличения количества выделяемых фракций. Однако, экологическое и экономическое воздействие системы сбора составляет лишь незначительную долю в воздействии всей системы управления отходами и не влияет на общий положительный эффект от утилизации раздельно собранных отходов. Наиболее значимым остается социальное воздействие. Повышение раздельно собираемых фракций приводит к последовательному повышению степени неудобства для населения, что характеризуется ростом следующих критерием Визуальное воздействие (ВВ), Удобство (У), Потребление частного пространства (ЧП) и Сложность (С).