Обращение с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами в Республике Крым
Ахметшина Фарида, Гатаулин Руслан
Введение
Проблема обращения с отходами является неотъемлемой частью современного общества. Растущая урбанизация, увеличение населения и потребление ресурсов приводят к непрерывному росту объема отходов, также к изменениям в морфологическом составе отходов. Твердые коммунальные отходы (ТКО) являются одним из серьезных источников загрязнения окружающей среды. Постоянное нарастание объемов ТКО, требует разработки и внедрения новых эффективных методов регулирования обращения с отходами потребления.
Целью данной работы является оптимизация процессов регионального управления отходами и разработка технологических решений.
Объектом исследования является система обращения и управления твердыми коммунальными отходами на всех этапах их жизненного цикла: сбор, транспортировка, накопление, обработка и утилизация Республики Крым.
Предметом исследования является механизм повышения эффективности системы управления твердыми коммунальными отходами.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
- Анализ территориальной схемы обращения с отходами Республики Крым;
- Разработка структурной схемы модели управления ТКО;
- Разработка технико-экономического обоснования размещения комплекса по сортировке и первичной переработке твёрдых коммунальных отходов.
Анализ территориальной схемы обращения с отходами Республики Крым
Территория Республики Крым располагается на Крымском полуострове, который находится между 33 - 37° в. д., 44 - 46° с. ш. С запада, юга и северо-востока полуостров омывают Чёрное и Азовское моря. Площадь полуострова около 26860 км. кв., из которых 72 % - равнина, 20 % - горы и 8 % - озёра, реки и другие водные объекты. Рельеф полуострова представляет собой три неравные части: Северо-Крымская равнина с Тарханкутской возвышенностью (около 70% территории), Керченский полуостров и горный Крым, простирающийся тремя грядами на юге.
leaflet() %>%
addTiles() %>%
setView(lng = 34.100318, lat = 44.948237, zoom = 10) %>%
addMarkers(lng = 34.100318, lat = 44.948237) Рисунок 1 - Карта Республики Крым
Административно-территориальное деление состоит из 14 муниципальных районов (с преимущественно сельским населением), в которых образовано 4 города и 250 сельских поселений, и 11 городских округов (с преимущественно городским населением).
Основными категориями источников образования отходов определены:
- Жилищный фонд;
- Административно-офисные здания, помещения;
- Объекты общественного питания;
- Объекты социального, культурно-развлекательного, спортивного назначения;
- Объекты бытового обслуживания;
- Торговые объекты различного назначения;
- Объекты образовательных организаций (в т.ч. дошкольных);
- Объекты коллективного размещения (гостиницы, санатории и т.п.);
- Садоводческие, огороднические или дачные товарищества (кооперативы);
- Места погребения (кладбища);
- Объекты транспортной инфраструктуры;
- Производственные помещения, обьекты, площадки, территории.
Динамика изменения 2020-2022 гг.
Для оценки объемов образования отходов производства и потребления на территории региона, а также перспектив изменений качественного и количественного состава потоков отходов, в качестве исходной информации использованы данные форм федерального статистического наблюдения № 2-ТП (отходы) «Сведения об образовании, использовании, обезвреживании, транспортировании и размещении отходов производства и потребления» (далее - федеральное статистическое наблюдение № 2-ТП (отходы)), утвержденных приказами Росстата на соответствующие периоды. В таблице 1 представлена динамика изменения объемов образованных отходов за 2020-2022 годы по классам опасности.
Таблица 1 - Динамика изменения объемов образованных отходов за 2020-2022 гг. по классам опасности
formattable(a, align = c("c", "c", "c", "c", "c", "c"))| Класс опасности | Образование отходов за 2020, тонн | Образование отходов за 2021, тонн | Образование отходов за 2022, тонн | Темп роста за 2021/2020, % | Темп роста за 2022/2021, % |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 67 | 27 | 31 | 40.30 | 114.81 |
| 2 | 154 | 2789 | 103 | 1811.04 | 3.69 |
| 3 | 83485 | 32134 | 18480 | 38.49 | 57.51 |
| 4 | 700647 | 824689 | 587433 | 117.70 | 71.23 |
| 5 | 1136521 | 2280175 | 2275105 | 200.63 | 99.78 |
| Всего | 1920874 | 3139814 | 2881152 | 163.46 | 91.76 |
Прогноз образования ТКО
Прогноз количества образования твердых коммунальных отходов по годам реализации территориальной схемы рассчитан на основании прогнозного значения изменения численности населения субъектов российской федерации за 2018 год и прадставлен на рисунке 2.
data_long <- pivot_longer(b,
cols = -Год,
names_to = "Регион",
values_to = "Тонны")
ggplot(data_long, aes(x = Регион, y = Тонны, fill = as.factor(Год))) +
geom_bar(stat = "identity", position = "dodge") +
labs(title = "",
x = "",
y = "") +
scale_fill_discrete(name = "") +
theme_minimal() +
theme(legend.position = "bottom",
legend.box = "vertical",
legend.justification = "center",
legend.margin = margin(t = 5),
legend.text = element_text(size = 6)) +
guides(fill = guide_legend(ncol = 3)) 
Рисунок 2 - Прогнозные значения образования твердых коммунальных отходов, тонн
Суммарное образование ТКО
Суммарное количество образования ТКО за год было расчитано исходя из прогнозных значениях образования ТКО. Исходя из таблицы 2 видно, что с каждым кодом образование ТКО будет увеличиваться.
Таблица 2 - Суммарное количество образования ТКО за год, тонн
sums <- colSums(b[,-1], na.rm = TRUE)
result <- data.frame(
Год = c(2022:2030),
Сумма = sums
)
result <- result %>%
rename("Год" = Год, "Суммарное количество образования ТКО за год, тонн" = Сумма)
formattable(result, row.names = FALSE, align = c("c", "c"))| Год | Суммарное количество образования ТКО за год, тонн |
|---|---|
| 2022 | 1691973 |
| 2023 | 1697049 |
| 2024 | 1702140 |
| 2025 | 1707247 |
| 2026 | 1712369 |
| 2027 | 1717506 |
| 2028 | 1722658 |
| 2029 | 1727826 |
| 2030 | 1733010 |
2-ТП (отходы)
Cведения об образовании, обработке, утилизации отходов производства и потребления, представленные региональными операторами и опеаторами, осуществляющими деятельность с твердыми коммунальными отходами по форме 2-ТП (отходы), таблица 3.
Таблица 3 - Сведения о количественных характеристиках обращения ТКО в Республике Крым
formattable(c, align = c("l", "c", "c", "c"))| Показатели | 2020 | 2021 | 2022 |
|---|---|---|---|
| Наличие на начало отчетного периода, тонн | 91300 | 156985 | 0 |
| Образование ТКО за отчетный год, тонн | 937714 | 971046 | 917072 |
| Направлено на обработку, тонн | 1035 | 11411 | 2702 |
| Направлено на обезвреживание, тонн | 2 | 0 | 0 |
| Направлено на утилизацию, тонн | 422 | 0 | 40 |
| Направлено на захоронение, тонн | 1002453 | 1126395 | 915184 |
| Накоплено на конец отчетного периода, тонн | 25108 | 0 | 0 |
Образование ТКО за 2022 год
На рисунке 3 видно, что большая часть ТКО отправляется на депонирование и лишь малая часть подвергается обработке.
data_2022 <- c [, c("Показатели", "2022")]
colnames(data_2022) <- c("Показатели", "Значение")
data_2022 <- data_2022 %>%
filter(Показатели != "Образование ТКО за отчетный год, тонн")
ggplot(data_2022, aes(x = "", y = Значение, fill = Показатели)) +
geom_bar(stat = "identity", width = 1) +
coord_polar("y") +
labs(title = "Образование ТКО за 2022 год, тонн") +
theme_void() +
theme(legend.position = "right") 
Рисунок 3 - Образование ТКО за 2022 год, тонн
Полигоны ТКО
На карте отмечены действующие полигоны ТКО в Республике Крым.
leaflet() %>%
addTiles() %>%
setView(lng = 34.100318, lat = 44.948237, zoom = 10) %>%
addMarkers(lng = 33.4036133, lat = 45.2794446, popup = "Полигон ТКО г. Евпатория") %>%
addMarkers(lng = 32.693862, lat = 45.464778, popup = "Полигон ТКО пгт Черноморское") %>%
addMarkers(lng = 33.50155, lat = 45.713977, popup = "Полигон ТКО пгт Раздольное") %>%
addMarkers(lng = 34.936668, lat = 45.386018, popup = "Полигон ТКО пгт Советский") %>%
addMarkers(lng = 34.37503, lat = 45.74091, popup = "Полигон ТКО г. Джанкой") %>%
addMarkers(lng = 34.248982, lat = 45.217512, popup = "Полигон ТКО с. Тургенево")Рисунок 4 - Действующие полигоны ТКО
Разработка структурной схемы модели управления ТКО
Модель регионального обращения с ТКО представляет собой комплексную систему, объединяющую все этапы жизненного цикла отходов – от сбора до переработки. Она основана на принципах устойчивого развития и учете особенностей конкретного региона. Твердые коммунальные отходы разнообразны: древесина, картон и бумага, текстиль, кожа и кости, резина и металлы, камни, стекло и пластмассы, пищевые отходы, которые являются благоприятной средой для множества микроорганизмов, которые могут вызывать инфекции и заболевания.
К числу проблем системы обращения с твердыми коммунальными отходам относятся:
- институциональные проблемы;
- нормативно-правовые проблемы;
- территориально-пространственные проблемы;
- проблемы организации и управления;
- проблемы с обеспечением санитарно-эпидемиологической безопасности;
- проблемы обустройства пунктов утилизации и временного хранения ТКО;
- проблемы с обеспечением ресурсосбережения;
- экономические проблемы.
Представленная модель на рисунке 5 позволяет количественно оценить материальные, энергетические, экономические и экологические параметры при том или ином сценарии управления отходами.
Смешанный сбор
Смешанный сбор ТКО предполагает сбор всех видов отходов в одном контейнере или мусорном баке, без их предварительной сортировки или разделения по категориям. Однако, даже при данном способе, крупногабаритные и растительные отходы собираются отдельно с целью предотвращения быстрой заполняемости контейнера крупной фракцией. Пути обращения со смешанными отходами могут быть различными: депонирование на полигоне ТКО, сжигание, сортировка на мусоросортировочных станциях (МСС) с последующим формированием рынка вторичных ресурсов. Для крупных населенных пунктов вводится промежуточное звено – мусороперегрузочная станция. Целесообразно смешанные ТКО отправлять на МСС с последующим получением горючих материалов, переработкой в энергетический ресурс путем сжигания, органическая составляющая в смеси с древесно-растительными отходами – на компостирование, несортируемый остаток направляется на оборудованный полигон.
Раздельный сбор
Раздельный сбор ТКО предполагает разделение отходов на различные категории в момент их сбора. Вместо того, чтобы смешивать все виды отходов в одном контейнере, они собираются и хранятся отдельно в специально предназначенных для этого контейнерах.
К раздельно собранным отходам относится: пластик, стекло, бумага, древесно-растительные, крупногабаритные отходы (КГО).
В условиях небольших городов раздельно собранные отходы сразу поступают потребителям вторичного ресурса, в крупных городах с численностью более 1 млн в схему обращения с отходами вводится дополнительное звено – мусороперегрузочная станция с целью накопления ресурсов и передачи на транспортировку.
Раздельно собранные отходы в виде вторичного топлива направляются на продажу, либо на сжигание с получением теплового энергетического ресурса; органические отходы, подлежащие компостированию – на участок компостирования с последующей реализацией компоста потребителю; неоганические негорючие материалы направляются на переработку с производством товарного продукта; несортируемый остаток – на депонирование на полигоне ТКО.
Поток раздельно собранных перерабатываемых отходов может быть совмещен с потоком сортированных отходов, образующихся после МСС для формирования общего рынка вторичных материалов. Однако не все отходы можно идентифицировать даже при хорошо организованной системе раздельного сбора, часть отходов отправляются на местную досортировку для получения вторичных материальных ресурсов (ВМР), ВМР отходят на переработку и дальнейшую продажу, несортируемый остаток подлежит полигонному складированию.
КГО и часть древесно-растительных отходов, не пригодных к компостированию, отправляются на дробление, далее на полигон. Компостируемые отходы отправляются на компостирование, с последующей реализацией компоста. Также на полигон отправляются отходы при функционировании мусоросжигающего завода.
Выходными параметрами модели являются следующие количественные показатели: количество полученных вторичных материальных ресурсов (ВМР), вторичного топлива (RDF) или компоста, суммарные затраты, доходы, количество затраченной и полученной энергии, суммарные выбросы в атмосферу, сбросы сточных вод и количество остаточных отходов, направляемых на захоронение.
Факторы
При разработке региональной схемы обращения с ТКО учитываются следующие факторы:
- Объем и состав ТКО в регионе.
- Наличие и состояние инфраструктуры для обращения с ТКО (склады, перерабатывающие предприятия, свалки, утилизационные комплексы и т.д.).
- Экономические возможности региона и его населения для оплаты услуг по обращению с ТКО.
- Экологические требования к обращению с ТКО, в том числе требования к утилизации опасных отходов.
- Социальные аспекты, включая учет интересов населения и организаций, занятых в сфере обращения с ТКО.
- Регулирующие нормативы и законодательство в области обращения с ТКО.
- Перспективы развития региона и изменения в составе ТКО в будущем.
- Возможности использования вторичных ресурсов и переработки ТКО в целях экономии природных ресурсов и сокращения объемов отходов на свалках.
Технологические решения для участка мобильной сортировки коммунальных отходов
Мобильные мусоросортировочные комплексы предназначены для автономной оперативной сортировки твердых коммунальных отходов в местах, где строительство стационарных мусоросортировочных линий невозможно или нецелесообразно (свалки мусора, закрытые полигоны ТКО, площадки временного накопления отходов и т.д.). Обработку коммунальных отходов предполагается осуществлять с применением мобильного оборудования и сборно-разборных конструкций сортировки. Блок-схема технологического решения представлена на рисунке 6.
Измельчение
Первым этапом обработки является измельчение поступающих отходов на мобильном измельчителе с возможностью отделения черных металлов. Измельчение материалов в шредере осуществляется за счет воздействия на компонент разрывающего усилия, создаваемого при заклинивании компонента между вращающимися друг навстречу другу рабочими роторами, оснащенными ножами, либо между ротором и корпусом шредера.
Грохочение
Далее материал направляется на участок мобильного грохочения, на котором происходит отделения фракции менее 70 мм (преимущественно органической), черных металлов и основного потока, который направляется на участок ручной сортировки. На данном участке в ручном режиме происходит сепарация из входящего материала вторичных сырьевых материалов (пластики, цветные металлы, картон/бумага).
Сортировка
Сортировка мусора производится в сортировочной кабине. Сортировочная кабина представляет собой открытую или закрытую площадку. Закрытая кабина представляет собой термо-, влагоизолированное каркасное сооружение. Внутри сортировочной кабины установлена конвейерная лента, длина которой зависит от числа постов сортировщиков. Ширина конвейерной ленты ограничивается эргономически обоснованной зоной доступа для персонала. Конвейерную ленту требуется оснащать защитными бортами для предотвращения попадания под движущуюся ленту рук рабочих и посторонних предметов. Также можно регулировать скорость движения ленты, что позволяет подстроить производительность линии и количество рабочих под изменчивый входящий поток. Каждое рабочее место следует оснащать кнопкой аварийного отключения.
Пресс-компактор и Вывоз
Пресс-компактор – это устройство, которое перерабатывает отходы при помощи специального пресса. Подобная технология позволяет выполнять эффективную утилизацию отходов, способствует сокращению их объёма и улучшает гигиенические и санитарные показатели. Пресс-компакторы могут использоваться как в быту, так и в промышленности. Оставшиеся «хвосты» вывозятся с площадки обработки в контейнерах в спрессованном виде после пресс-компактора.
Вывод
Технологические решения для участка мобильной сортировки твердых коммунальных отходов позволяет повысить эффективность сортировки, сократить объем отходов, улучшить качество переработки и утилизации, а также активно вовлечь местное население в решение проблемы отходов. Реализация таких технологических решений является важным шагом на пути к устойчивому развитию и созданию более экологически чистых и здоровых городов и регионов.
Заключение
Решение проблем сбора, транспортировки, накопления, обработки и утилизации отходов требует комплексного подхода, включающего разработку и реализацию эффективных политик, развитие инфраструктуры, повышение осведомленности общества и обеспечение необходимого финансирования
Анализ существующей системы обращения с ТКО в Республики Крым выявил необходимость строительства и реконструкции дополнительных объектов для обеспечения потребностей в сфере коммунального обслуживания, как населения, так и объектов коммерческого, культурно-бытового и социального фондов, выявлены проблемы вывоза отходов из отдельных густонаселенных муниципальных единиц.
Решением проблемы недостаточности мощностей мусороперерабатывающих объектов в регионе являются мобильные мусоросортировочные комплексы. В работе приведены технологические решения для участка мобильной сортировки коммунальных отходов с применением мобильного оборудования и сборно-разборных конструкций сортировки.
Одним из главных преимуществ участка мобильной сортировки является его гибкость и мобильность. Возможность перемещения сортировочного центра непосредственно к месту генерации отходов позволяет сократить расстояние и время транспортировки, а также оптимизировать процесс сбора и сортировки. Это особенно важно для удаленных или плохо обслуживаемых районов, где установка постоянного сортировочного центра нецелесообразна.
Список литературы
- Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 N 89-ФЗ (последняя редакция) : издание официальное : утвержден и введен в действие Государственной Думой 22 мая 1998 года 681 : введен впервые : дата введения 10-06-1998 / – Текст: электронный // КонсультантПлюс : справ. Правовая система. – 1992 –, – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_19109/ (дата обращения: 03.12.2025).
- Территориальная схема обращения с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами в Республике Крым (в редакции Приказа Министерства жилищно-коммунального хозяйства Республики Крым от 28 декабря 2024 года № 932-А), – URL: https://mzhkh.rk.gov.ru/uploads/mzhkh/container/2024/12/28/2024-12-28-14-59-18_1.pdf (дата обращения: 03.12.2025).