к.т.н. Тихонова О.Б., к.т.н. Русляков Д.В., к.т.н. Ларина Л.В.,

студ. ТМО-Тb41 Сугейко Д.А., маг. 1-1 ЮФУ Тихонов А.Ю.

ФГБОУ ВО Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донского Государственного Технического университета, ул. Шевченко 146, 346500 Шахты, Россия

КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА РАЗДЕЛЕНИЯ ОТХОДОВ

Аннотация. Целью работы является разработать комплексный подход к сбору, транспортированию и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) от населения для улучшения экологической ситуации. В настоящее время проблема селективного сбора ТБО отсутствует о многих регионах РФ. Транспортирование отходов не всегда происходит вовремя или не происходит вовсе. Переработка ТБО часто отсутствует из-за проблемы разделения отходов на фракции.

Решение проблемы переработки отходов приобретает за последние годы первостепенное значение. Кроме того, в связи с грядущим постепенным истощением природных источников сырья (нефти, каменного угля, руд для цветных и черных металлов) для всех отраслей народного хозяйства приобретает особую значимость полное использование всех видов промышленных и бытовых отходов.

Сложность решения всех этих проблем утилизации бытовых отходов объясняется отсутствием системы грамотного разделения различных видов отходов на полезные компоненты.

Для решения данной проблемы целесообразно разработать новую схему обращения с отходами от населения; разработать мероприятия по работе с населением для привлечения к раздельному сбору отходов.

Предлагаемая схема обращения с отходами от населения строится на основе следующих основ.

1 Максимальное извлечение ценных компонентов из отходов - исключение размещения отходов, состоящих из ценных компонентов, путем раздельного сбора отходов непосредственно в источнике образования, создания производств по переработке вторсырья.

2 Уменьшение объема захораниваемых отходов с целью снижения негативного воздействия полигонов на окружающую среду, путем отбора утильных фракций.

3 Развитие отрасли по переработке отходов, путем вовлечение частных инвесторов в систему обращения с отходами. Это позволит снизить нагрузку на бюджет и даст возможность развитию малого бизнеса.

При выборе схемы обращения с отходами от населения необходимо решить:

- какие методы утилизации или размещения отходов будут использованы;

- какова плотность населения и вид застройки на выбранной территории (многоэтажная застройка или частные дома).

Прежде всего надо определить технологические решения сбора отходов, виды контейнеров и коммунальных машин.

Предлагаемая схема сбора отходов от населения подразумевает вывоз отходов на мусоросортировочные станции. На этих мусоросортировочных станциях в среднем удается извлечь 20% ценных компонентов для дальнейшего использования. Оставшиеся 80% неутилизируемых фракций передаются на полигоны для дальнейшего размещения.

Предлагаемая схема обращения с отходами подразумевает участие населения - раздельный сбор в три и более контейнера. Эта схема наиболее предпочтительна для развитых стран, а для нашей страны эта схема пока не работает. В таблице 1 представлены преимущества и недостатки раздельной системы сбора ТБО

Таблица 1 - Преимущества и недостатки предлагаемой системы раздельного сбора ТБО

Преимущества системы сбора ТБО	Недостатки системы сбора ТБО
Высокое качество вторичного сырья	Повышение транспортных расходов на вывоз отходов
Использование органической составляющей ТБО	Большее количество накопительных емкостей (контейнеров)
Снижение нагрузки на мусоросортировочный комплекс
снижение нагрузки на мусоросортировочный комплекс за счет уменьшения поступающих отходов на 36 %
снижение количества отходов, поступающих на полигон, примерно на 70 %

Первый шаг для проведения сбора отходов от населения в предлагаемой схеме селективного сбора отходов жильцы должны самостоятельно разделить весь объем образующихся отходов на три основные потока:

- сухая масса отходов, которая представляет собой ценные вторичные ресурсы пригодные для дальнейшей переработки (чистая упаковочная бумага, картон, пластик, металл, текстиль, стекло), они составляют 35-50% от общей массы;

- влажная масса отходов, которая подходит для компостирования (пищевые отходы, загрязненная пищевыми отходами бумага, растительные отходы);

- оставшаяся часть отходов, которую население не смогло отнести не к одной группе отходов. К таким отходам можно отнести все отходы, которые из-за смешанного сбора потеряли свои ценные свойства. Таким образом, жители, не участвующие в раздельном сборе отходов не смогут загрязнять первые два потока смешанными отходами.

На начальном этапе внедрения раздельного сбора отходов от населения большое количество контейнеров не является целесообразным, поэтому поток сухого вторичного сырья необходимо профессионально сортировать по типу и качеству на сортировочной ленте мусороперерабатывающего комплекса. Кроме того это сократит количество партий вывоза отходов и количество устанавливаемых контейнеров под каждый вид сырья.

Для начала нужно наладить сбор первого потока сухих отходов - вторичные ресурсы, для которых необходимо установить специальные контейнеры. Остальные отходы, которые включают в себя смешанные неотсортированные отходы, будут собираться в уже имеющиеся контейнеры.

До тех пор пока не утвердится сам принцип раздельного сбора отходов выделять поток влажных отходов не целесообразно, потому что эти отходы имеют низкую себестоимость. Кроме того на основании санитарных правил вывоз влажных отходов положен каждые 1 - 2 дня, но в связи с малым количеством отходов каждый день транспортная партия для вывоза не сможет набираться.

Внедрение раздельного сбора отходов необходимо проводить в несколько этапов:

- поиск рынка сбыта вторичного сырья, на основе этого определяется, какое именно сырье необходимо выделять из потока;

- подготовка мусоросортировочного комплекса перед подачей сухого потока отходов. Необходимо подготовить сортировочную ленту для профессиональной сортировки и организовать предпродажную подготовка с прессами для пакетирования вторичных ресурсов;

- установка специальных контейнеров во дворах жилых домов;

- обязательным условием временного хранения сухих отходов является сохранение их ценных качеств и свойств, как вторичных материальных ресурсов. Размер контейнеров зависит от прогнозируемого количества отходов, частоты их сбора, вида сортированных отходов и их количества, а также от типа домашнего хозяйства.

Контейнер для селективного сбора отходов представляет собой пластиковый евроконтейнер объемом 1,1 м³ с усовершенствованной крышкой и яркого цвета. Плотная крышка должна защищать содержимое от дождя и попадания стороннего мусора. Она должна быть сконструирована таким образом, чтобы возвращаться в закрытое состояние автоматически (рисунок 1)

Рисунок 1. Пластиковый евроконтейнер

Таким образом, на первом этапе предлагается разделять мусор по признаку сухой или влажный, путем использования современных разноцветных контейнерных баков с защитной крышкой, а также с проведением оповещения населения о необходимости разделения ТБО.

Следующим шагом для решения проблемы комплексной системы сбора, транспортирования и утилизации ТБО является организация транспортирования ТБО с мест сбора.

Анализ проблемы транспортирования ТБО показал, что недостаток бюджетных средств приводит к лимитированию оплаты услуг по утилизации ТБО, а постоянный рост затрат из-за повышения цен на топливо увеличения расстояния транспортирования отходов к местам их утилизации увеличивает себестоимость работ. Поэтому предлагается использовать в транспортной цепочке на перегонах между городами и полигонами захоронения отходов большегрузные «мультилифты» - бункеровозы с прицепами, способные за один рейс перевезти от 54 до 76 м³ мусора, вместо малотоннажных автомобилей (рисунок 2).

Рисунок 2. Бункеровоз с системой «мультилифт»

Таким образом, при внедрении селективного сбора отходов необходимо предотвратить увеличение числа рейсов малотоннажного спецтранспорта, так как самой большой статьёй затрат на обращение с отходами является их вывоз.

На этапе переработки ТБО важным аспектом является наличие в регионе мусороперерабатывающего комплекса. При этом условии важным является использование технологий переработки «сухих» фракций ТБО во вторичное сырье. Целесообразно использование технологии переработки полимеров, макулатуры, стеклянных бутылок при переработке которых возможно получение вторичного сырья.

На рисунке 3 представлены описанные выше технологии переработки ТБО.

Рисунок 3. Технологии переработки ТБО «сухих» фракций

Осуществление идеи селективного сбора отходов на начальном этапе напрямую зависит от участия населения.

При планировании раздельного сбора отходов населением необходимо провести очень тщательную информационно-разъяснительную работу среди дворников, управляющих по дому и транспортной фирмой. Важную роль в привлечении населения к раздельному сбору отходов может сыграть экономический стимул – введение дифференцированной платы за вывоз (утилизацию) отходов, зависящей от его количества. В таблице 2 предлагаются рекомендации для населения при селективном сборе ТБО.

Таблица 2 – Рекомендации при раздельном сборе отходов и пути решения

Возможная проблема	Предлагаемые пути решения по проекту
Теснота в квартирах. Внедрение практики раздельного сбора мусора в домашний быт влечет за собой необходимость реорганизации домашнего пространства. Небольшой метраж большинства кухонь не позволяет разместить несколько ведер.	Применение двухкамерных ведер для сбора различных видов отходов, организация сбора макулатуры в отдельных картонных коробках вне кухонного пространства, например в коридоре
Неудовлетворительная работа коммунальных служб. Плохая организация работы коммунальных служб и неопрятное состояние площадок подрывают желание людей разделять мусор.	Управляющие компании должны организовать своевременный вывоз контейнеров на места утилизации различных видов отходов, а так же контролировать количество установленных контейнеров
Нехватка информации. Необходимость сообщать населению больше сведений, опираясь на средства массовой информации, в первую очередь на телевидение. Это может быть информация о проблеме сбора бытовых отходов, о предлагаемых методах решения.	Проведение информационных тренингов о раздельном сборе отходов в школах; Введение в продажу мусорных пакетов разного цвета в тон установленных контейнеров; Агитационные плакаты с демонстрацией конкретного результата; В местах установки контейнеров развесить небольшие красочные инструкции
Продолжение таблицы 2
Наличие либо отсутствие мусоропровода - это один из весьма существенных моментов, определяющих готовность среднего горожанина к сортировке мусора. В домах старого жилого фонда, где мусоропроводы встречаются редко, человеку, при всех возникающих сложностях, легче перейти к практике разделения отходов - ведь мусор по-прежнему нужно выносить на площадку с контейнерами. В новостройках же, оборудованных в большинстве мусоропроводами, жителю в случае внедрения раздельного сбора придется полностью изменить привычное обращение с бытовыми отходами. Вместо того чтобы без хлопот выйти в подъезд, теперь понадобится не только разложить мусор в разные пакеты - нужно унести отсортированные отходы на улицу. На столь значительные усилия, подразумевающие принципиально иное отношение к проблеме сбора мусора, готовы пока очень немногие сознательные граждане	Расположить контейнерные площадки ближе к подъездам или по пути следования на остановку, в магазин

Таким образом, сортировка отходов населением в местах образования – это наиболее выгодный способ утилизации отходов. К положительным аргументам можно отнести следующее:

1.Экологические аргументы:

- селективный сбор будет способствовать сохранению лесов меньше будет пластикового мусора, не разлагающегося естественным путем;

- снизится потребление ресурсов (экономия + экология);

- моральное удовлетворение от жизни в гармонии с природой.

2. Гигиенические аргументы:

- уменьшится количество крыс, перестанут расти зловонные свалки.

3. Экономические аргументы

- перерабатывающие заводы получат дополнительный доход;

- бюджет города пополнится доходами от переработки

4. Экономия городской территории:

- уменьшится территория, отводимая под свалки.

5. Цивилизованность, эстетика.

6. Город станет цивилизованным европейским городом благодаря новой культуре быта

7.Забота о будущих поколениях благодаря переработке и вторичному использованию отходов сократится потребление природных ресурсов, которые достанутся будущим поколениям

Выводы. Проведение опроса среди населения показало, что 78,8% жителей готовы начать сортировать свои отходы, как только представится такая возможность, 8,4 % жителей решительно против сортировки мусора, остальные 12,8% жителей воздержались с ответом на вопрос.

Экономический расчет показал, что установка таких контейнеров для этого жилого квартала окупится через 0,44 года или 5,4 месяца.

Список источников

1. Тихонова О.Б. Критерии выбора оптимальной технологии утилизации и переработки твердых бытовых отходов./О.Б. Тихонова, Д.В. Русляков и др/ Nauka i inowacja-2016 : Materiały XII między narodowej naukowi-praktycznej konferencji (07-15 października 2016, Przemysl). - Przemyśl : Nauka i studia, 2016. – Vol. 9: Techniczne nauki. Budownictwo i architektura. Wspolczesne informacyjne technologie. Fizyka. – С. 7-14.

2. Русляков Д.В. Вопросы энергосбережения и энергоэффективности жилищно-коммунального комплекса России/Д.В. Русляков, О.Б. Тихонова и др.// Актуальные проблемы техники и технологии: междунар. науч.-практ. конф. (Шахты, 13-17 мая 2014 г.): материалы / редкол. : С. Г. Страданченко, Н. Н. Прокопенко, И. Н. Даниленко ; ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты. - Шахты : ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2014. – С. 151-154.

3. Русляков Д.В. Исследование потенциала применения солнечной энергии на территории ростовской области в системах энергоснабжения коммунального комплекса/Д.В. Русляков, О.Б. Тихонова и др.// Всерос. (с участием граждан иностран. гос-в) науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Технические науки: материалы (г. Шахты, 20 мая 2016 г.) : науч. электрон. изд. / редкол.: С. Г. Страданченко [и др.] ; ИСОиП (филиал) ДГТУ в г. Шахты. - Шахты : ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2016. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Загл. с этикетки диска. - Электрон. дан. (9,71 МБ). - ISBN 978-5-906786-11-1.

4. Тихонова О.Б. Индустриальные методы утилизации отходов: учеб. пособие для бакалавров направления 151000.62 «Технологические машины и оборудование» всех форм обучения (учеб. пособие)/О.Б. Тихонова, Д.В. Русляков// Шахты : ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2014. - Режим доступа: http://www.libdb.sssu.ru. - ISBN 978-5-93834-900-1

5. Тихонова О.Б. Индустриальные методы утилизации твердых бытовых отходов: практикум для студентов направления подготовки бакалавров 151000.62 «Технологические машины и оборудование» для всех форм обучения/О.Б. Тихонова, Д.В. Русляков// Шахты : ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2014. - Режим доступа: http://www.libdb.sssu.ru. - ISBN 978-5-93834-899-8

Сведения об авторах:

Тихонова Ольга Борисовна - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технические системы ЖКХ и сферы услуг» ИСОиП (филиал) ДГТУ, тел: 89185516113, e-mail: tudd@mail.ru

Русляков Дмитрий Викторович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технические системы ЖКХ и сферы услуг» ИСОиП (филиал) ДГТУ, тел: 89085065574, e-mail: ruslyakof@yandex.ru

Ларина Людмила Васильевна - кандидат технических наук, профессор кафедры «Технические системы ЖКХ и сферы услуг» ИСОиП (филиал) ДГТУ, тел: 89281391223, e-mail: Ludmila-larina2010@mail.ru

Тихонов Александр Юрьевич - магистрант, 1 курс, 1 группа ФГАОУ ВО ЮФУ, тел: 89614008806, e-mail: tau9501@mail.ru

Сугейко Дарья Александровна - студент ТМО-Tb41, ИСОиП (филиал) ДГТУ, тел.: 89885401175, sygeiko_dash@mail.ru