Описание выполненных в отчетном периоде работ и полученных научных результатов

Выбор технологий утилизации, обезвреживания, захоронения является актуальнейшей задачей построения системы обращения с ТКО (твердыми коммунальными отходами). Задача должна решаться путем анализа комплекса параметров, включая экологическую безопасность. Причем именно вопрос экологической безопасности оказывается краеугольным камнем, вызывая самую жесткую полемику в профессиональных и общественных кругах. Любая заинтересованная в блокировании решения сила с легкостью переводит дискуссию в спекулятивно-эмоциональную плоскость, придает ей искусственно ангажированный характер, и ответственное решение в результате остается не принятым. Зачастую это происходит в тот момент, когда на разработку и проектную привязку уже потрачены колоссальные средства.

Отсрочка принятия решений по вопросам строительства современных объектов захоронения и переработки отходов приводит к вынужденному размещению отходов на стихийно возникших свалках, не соответствующих нормам экологической безопасности. К сожалению, подобная тенденция наблюдается повсеместно: начиная с приполярных регионов, обладающих крайне уязвимыми экосистемами, и заканчивая Москвой и Подмосковьем, Санкт-Петербургом и Ленинградской областью. Количество ежегодно образующихся ТКО сегодня достигло 274 млн м3. Несмотря на пристальное внимание, уделяемое проблеме на всех уровнях, за последние пять лет, охваченных статистической обработкой, доля обезвреживаемых ТКО, напротив, упала. Если в 2012 году на мусороперерабатывающие предприятия направлялось 10,5% всех твердых коммунальных отходов; то в 2017 году – лишь 10,2%, в т.ч. на обезвреживание – всего 2,2% (Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году»).

Степень, до которой парализовано развитие отрасли, демонстрирует тот факт, что в конце 2018 года существование стихийных свалок было временно узаконено (п.8 ст.29.1 89-ФЗ «Об отходах» в ред. от 25.12.2018). Снижение качества окружающей среды в результате массового захоронения не обезвреженных отходов на таких объектах сегодня стало техногенной угрозой, реальной практически для всех регионов России.

Цель проекта – снижение негативного воздействия на окружающую среду на территории РФ за счет создания методологии и инструментария, повышающих эффективность принятия решений в сфере управления твердыми коммунальными отходами. По итогам проекта будет создана методика комплексной оценки экологической эффективности технологий утилизации, обезвреживания и захоронения твердых коммунальных отходов.

Задачи исследования:

• обоснование интегрального показателя экологической эффективности, характеризующего экологическую безопасность самой технологии и экологический эффект от ее применения (снижение объема захораниваемых отходов, степень обезвреживания и т.д.);
• разработка методики расчета интегрального показателя экологической эффективности по данным о воздействии процесса на качество окружающей среды и санитарно-эпидемиологическое благополучие населения;
• разработка модели, адекватно описывающей значимые аспекты негативного воздействия в течение полного жизненного цикла отхода при применении различных процессов обращения с ТКО;
• систематизация закономерностей и результатов физических, химических, биологических превращений материи, характерных для основных известных технологий обращения с ТКО.
• создание базы знаний, обеспечивающей пользование методикой;
• создание справочной базы для экспрессного принятия решений: количественная оценка эколого-технической эффективности для основных известных технологий и ранжирование их по уровню экологической эффективности; разработка рекомендаций относительно условий, в которых применение соответствующей технологии целесообразно.

В рамках первого года исследований изучены технологии обработки, утилизации, обезвреживания, захоронения и рекультивации ТКО, как массово применяемые, так и находящиеся на более ранних стадиях внедрения и разработки. Рассмотрены как традиционные, так и альтернативные подходы, применяемые в переработке отходов. Выполнена классификация существующих технологий по признакам, важным для понимания места каждой технологии в разрабатываемой модели оценки экологической эффективности, а также для понимания последовательностей и механизмов превращения отходов в изучаемых процессах.

Изучены основные характеристики существующих технологий обращения с ТКО, выполнен анализ особенностей и условий целесообразности их применения. Изучен опыт применения технологий в России и за рубежом, выявлены мировые тенденции и перспективы развития отрасли обращения с ТКО. Определены ключевые характеристики технологий переработки и захоронения ТКО, важные для анализа жизненного цикла и оценки эколого-технической эффективности. Из множества технологий обращения с ТКО, выявленных на данном этапе, будут сформированы вариантные сценарии, включающие цикл «обработка» – «обезвреживание, утилизация» – «захоронение», которые станут объектом оценки эколого-технической эффективности при верификации создаваемой модели.

Выполнен анализ существующей ситуации в сфере обращения с твёрдыми коммунальными отходами в Российской Федерации и сформулированы принципы оценки экологической эффективности, соблюдение которых позволит создать эффективный прозрачный инструмент для принятия рациональных, обоснованных решения при создании новых предприятий и схем обращения с отходами:

• Оценка экологической эффективности технологий должна быть основана на модели, отражающей результаты физико-химических и количественных превращений отходов в рассматриваемых процессах;
• Модель должна описывать оцениваемые процессы с удовлетворительной точностью и адекватностью, но не быть слишком трудоемкой;
• Результаты моделирования должны быть представлены в виде конкретных численных значений, характеризующих все значимые аспекты воздействия на окружающую среду и положительные экологические эффекты;
• Должен быть создан интегральный показатель сравнительной экологической эффективности, позволяющий адекватным образом свести воедино все численные значения, полученные при моделировании.

Проведен анализ существующих методов и подходов к оценке воздействия систем обращения с отходами на окружающую среду, выявлены методические подходы и элементы методик, которые могут быть использованы при разработке методики оценки экологической эффективности технологий. Обоснованы подходы к моделированию воздействия технологии на качество окружающей среды. Предлагаемые подходы включают: изучение процессов химического и биохимического превращения вещества в технологиях переработки отходов и их захоронения; оценку воздействия продуктов переработки на окружающую среду и здоровье населения. Будут систематизированы результаты физических, химических, биологических превращений материи, характерные для основных известных технологий (обезвреживания, утилизации, обработки, захоронения; как массово внедренных, так и перспективных) и разработана модель, их отражающая. Модель будет учитывать воздействие перечисленных процессов в течение полного жизненного цикла отхода до момента окончательной стабилизации биоразлагаемой фракции на объекте захоронения. В модели будут учтены негативное воздействие от использования продуктов переработки отходов и возможные риски не реализации этих продуктов. В модели будет учтена энергоэффективность, а именно: потребление энергии технологическим процессом, генерация энергии технологическим процессом, производство топливных продуктов.

С целью гармонизации разрабатываемой методики с действующим законодательством в области обращения с отходами, выполнен анализ действующей нормативной базы РФ в рассматриваемой сфере. Действующие нормативные требования и принципы государственной политики Российской Федерации учтены в разрабатываемой методике в виде следующих принципов: стремление к наименьшему удельному уровню негативного воздействия на окружающую среду при выборе технологии или сценария обращения с отходами; оценка технико-экономической эффективности и осуществимости технологии с учетом опыта промышленного внедрения; оценка энергоэффективности технологии.

В течение первого года опубликовано 2 статьи в журналах, индексируемых в базах данных «Скопус» (Scopus).