Разработка элементов геоинформационной системы для решения задач управления отходами и вторичными ресурсами: постановка задачи и информационно-статистический анализ

Актуальность работы

На данном этапе развития общества острым вопросам встал экономический и экологический вопрос. Развивается производственный сектор, вместе с этим развивается и технологии и способы производства. Не всегда такие технологии несут благоприятное влияние на экологическую среду. Зачастую это превращается в экологическую катастрофу.

С развитием и увеличение количества фабрик, растут и их отходы, также вторсырьё. Многие компании неспособны самостоятельно утилизировать свою побочную продукцию. Они прибегают к разным средствам.

Такие как: вывоз на фабрики по утилизации отходов и вторсырья, на фабрики по переработки и повторной переработки, захоронение отходов и вторсырья, а также зачастую прибегают к вывозу за границу, где такое сырьё будет утилизировано, или переработано, естественно за плату. Зачастую последний способ экономически не целесообразен, поскольку вывозка из центральных или в арктических зонах РФ требует колоссальных вложений.

Зарубежный опыт показывает, что экономическая эффективность рециклинга не будет приносить больших средств за счёт энергии вырабатываемой на основе отходов и прибыли на основе повторной переработки вторсырья, но негативное воздействие на экологическую среду заметно снизится. Также это повышает качество жизни и снижает негативное воздействие на здоровье населения, особенно мегаполисах. Но эта постановка задачи не всегда интересует бизнес. Такой же точки зрения придерживается Горин В.А. автор статьи «Условия и факторы перехода к рециркуляционной экономике»1

В последние десятилетия во многих странах актуальным становится создание районов и целых секторов по утилизации и повторной переработки вторсырья. К данной практики прибегают странны Европы. Германия, Швейцария, Дания, Венгрия это лидеры в данном ремесле. Но это не появилось у них изначально, к этому они приходили десятилетия. Путём отслеживания регионов, в которых активно производится вторичные ресурсы и отходы с производств, анализ информации и рынка, а также размещение в экономически выгодных районах перерабатывающих гигантов, таких как: ColariGroup. Эта сфера хорошо проработана странами Европы, поэтому активно используется, что нельзя сказать про РФ, где это так необходимо.

Именно за рубеж, должен быть направлен наш взгляд, так как в России это практика находится на стадии зарождении идеи. Об этом также говорит Рассоха Анастасия Валерьевна, автор статьи «Рециклинг: опыт зарубежных стран и России»

«В России является нерешенной проблема по утилизации твердо-бытового мусора. Система сбора и утилизации бытового мусора является несовершенной. Отдельной задачей перед государством стоит повышение социальной ответственности у населения.

Для решения проблемы связанной с утилизации и переработки твердо-бытового мусора, по нашему мнению в России необходимо сформулировать и внедрить на государственном уровне механизмы и принципы»1.

В настоящий момент в РФ существует огромное количество производителей вторсырья, но нет ни одного геопортала, где такие производства бы отслеживались. Помимо отслеживания достаточно важно, давать информацию по вторичному продукту, который производится в конкретном месте, на конкретном производстве. В России этого пока не существуют, но проблема давно образовалась и не испариться с течение времени. Об этом свидетельствует статистика роста отходов и вторсырья, которую нам предоставляет Росстат2.

Информация и данные находятся в открытом доступе, а это главный ресурс, которым мы будем оперировать. Это является ключевым моментов в создание геопортала с отображением производителей вторсырья, и последующей информацией по их продукту. Сложность заключается в большом анализе, необходимых для проекта, данных.

Основные задачи, поставленные в работе:

• 1.    Определение предмета (вторсырья) и его классификация, для дальнейшего предоставление в качестве информации пользователем вторсырья³.

• 2.    Сбор данных по производителям вторсырья.

Классификация отходов и вторичных ресурсов производства

Разнообразие отходов очень велико, каждый вид отходов требует для обращения с ним целой совокупности специфичных только для этого вида отходов технологий разборки утилизируемого объекта, сортировки получаемого при разборке многообразия отходов, переработки этих отходов с целью превращения их во вторично используемые материальные ресурсы (так называемого «рециклинга»). Полностью переработать отходы редко удаётся, в большинстве случаев остается продукты не способные повторно подвергаться переработки. Поэтому оставшуюся после переработки и не подверженную ему часть в любом из видов отходов деятельности человека (мусор) подвергают захоронению (в частности - вывозят на свалки или специально предназначенные для этого полигоны хранения).

Отходы строительства и сноса - отдельная категория отходов (как правило -крупногабаритных), часто требующих их предварительной подготовки к последующему рециклингу (например,- железобетонный лом, требующий отделения собственно бетона от арматуры из чёрных металлов). Поэтому строительные отходы в России подлежали, и пока еще в существенной своей части подлежат, в основном захоронению на полигонах, что отрицательно сказывается на экологии окружающей среды и приводит к неоправданным потерям сырьевых ресурсов.

Рис. 1. Классификация отходов

По происхождению отходов можно выделить:

• 1)    Отходы производства – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично потребительские свойства; вновь образующиеся в процессе производства попутные вещества, не находящие применения. В отходы производства включаются вмещающие и вскрышные породы, образующиеся при добыче полезных ископаемых, побочные и попутные продукты, отходы сельского хозяйства.

• 2)    Отходы потребления – изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического или морального износа. К отходам потребления относятся и твёрдые бытовые отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей.

Законодатель также даёт определения в ФЗ от 24.06.1998 N 89-ФЗ (ред. от 07.04.2020) «Об отходах производства и потребления», а именно:

«Отходы производства и потребления (далее - отходы) - вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления, которые удаляются, предназначены для удаления или подлежат удалению в соответствии с настоящим Федеральным законом. К отходам не относится донный грунт, используемый в порядке, определенном законодательством Российской Федерации»1.

Твёрдые бытовые или коммунальные отходы это предметы или товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. Твердые коммунальные отходы делятся также на (биологические) отбросы и собственно бытовой мусор (небиологические твёрдые отходы искусственного или естественного происхождения)².

Твердые отходы производства — это, как правило:

• 1)    пустые породы, выбракованные при очистке полезных ископаемых;

• 2)    изношенные, выработавшие свой производственный ресурс машины и механизмы;

• 3)    твердофракционные соединения, полученные в результате химической, физической или механической обработки производственного сырья.

Твердые отходы на производстве возникают:

• 1) в химической и нефтехимической промышленности, как вещества различных

физических состояний;

• 2) в химической и нефтехимической промышленности, как вещества различных

физических состояний;

• 3)    в энергетике, как шлам и зола станций;

• 4)    в деревообрабатывающей промышленности, оставляющей не использованными сучки, стружку и опилки.

Стоит знать, что твердые отходы на производстве классифицирует по ряду критериев, таких как:

• 1)    Силе токсичности, представляющей угрозу для природы, жизни и здоровья человека;

• 2)    В зависимости от отросли (нефтедобывающая, перерабатывающая, металлургическая и т.д.);

• 3)    По физическим качествам;

• 4)    По агрегатному состоянию.

Жидкие отходы в промышленности:

• 1)    отработанные масла и растворители;

• 2)    ртуть - и нефтесодержащие отходы;

• 3)    жидкие массы клеевых и лакокрасочных фабрик;

• 4)    растворимые радиоактивные отходы;

• 5)    электролиты с содержанием гальванических остатков;

• 6)    жидкие отходы на медицинских и фармакологических предприятиях;

• 7)    жиры животного и растительного происхождения

Стоит отметить, что в большинстве случаев жидкие отходы представляют наибольшую опасность природе и человеку.

Также отходы классифицируют по опасности. Для чрезвычайно опасных отходов характерна наиболее значительная степень вредного воздействия на окружающую среду. Они приводят к кардинальному изменению экологической составляющей. При этом всём восстановительный период отсутствует, так как вред, нанесенный необратим. К этому классу опасности относят полоний, бензапирен, фтороводород, соли свинца, таллий, диэтилртуть, плутоний, теллур, озон, циановодород и другие вещества.

Сбор данных по производителям вторсырья

Ключевой задачей является сбор данных по производителям вторсырья. В ходе сбора данных, образовалась трудности, а именно тяжело оценить мощность производителей вторсырья, так как существует маленькое количество компаний, которые публично выставляю на обозревание количество отходов и вторсырья. Это может быть обосновано по ряду причин: сложность оценки данного аспекта производства или скрывание в целях интересов компании, так как некоторые отходы относятся к опасным классам отходов.

Следующая проблема заключатся в трудности установки фактического местонахождения производств или базирования склада, где хранятся или образуются вторсырьё. Зачастую в свободном доступе находится информация о местонахождение офиса компании.

Также необходимо включить в таблицу данные о количестве сотрудников, автоматизации и описанию. Даже если это описательная информации, она служит критерию серьёзности, а именно будет отсевать маленькие организации, у которых на выходе сырья и отходов меньше чем у промышленных гигантов или же крупных организаций.

Помимо вышеперечисленных атрибутов таблицы, в ней находится: класс опасности продукта (вторсырья), агрегатное состояние продукта, адрес и область. Область и адрес, ключевые звенья таблицы, нахождение их в таблице не нужно объяснять, но класс опасности и агрегатное состояние это скорее описательная информация продукта, который представляет для нас интерес.

Благодаря госту о классе опасности отходов, было произведено разделение согласно классам: I – самый опасный для окружающей среды, далее идут II, III, IV и V– малоопасный.

Также в этом госте есть информация о агрегатном состояние отходов а именно: жидкое, твёрдое, пылеобразное, шлак и т.д. Как и прошлый критерий, он описывает вторсырьё. Предоставляю больше информации о продукте.

Наименование	Вид продукта	Класс опасности	Форма
Филиал ОАО "Группа ”Илим”"	Бумажные отходы	V	твердый
	целлюлоза	IV	твердый
ОАО «Архангельский ЦБК»
	Бумажные отходы	V	твердый
	Картон	V	твердый
	целлюлоза	IV	твердый
ЗАО «Лесозавод 25» производственный участок 1	опилки	V	твердый

Рис. 2. Описания вторсырья с производств

При сборе информации по производителям вторсырья, основной задачей является, занесение в таблицу информации о местонахождение производства, а также сопутствующая информация.

	Адрес
Наименование	Улица	Дом	Населённый пункт
Филиал ОАО "Группа ”Илим”	ул. Дыбцына	д. 42	Коряжма
ОАО «Архангельский ЦБК»	ул. Мельникова	д.1	Новодвинск
ЗАО «Лесозавод 25» производственный участок 1	ул. Севстрой	д.3	микрорайон Цигломень

Рис. 3. Информация об адресах производителях вторсырья

ОГРН	ИНН	КПП	Юридический адрес
5067847380189	7840346335	784001001	191025, САНКТ-ПЕТЕРБУРГ ГОРОД, УЛИЦА МАРАТА, 17
1022901003070	2903000446	290301001	АЦБК - 164900, Архангельская область, город Новодвинск, улица Мельникова, 1
1022900521071	2928001265	290101001	г. АРХАНГЕЛЬСК, УЛ. ПОСТЫШЕВА, Д. 26

Рис. 4. Дополнительные данные

В готовой таблице есть информация о более чем 50 компаний и организаций, производящих вторсырья, в планах занести информацию о более чем 300 производителей.

Результаты работы

В ходе проведения работы были определён предмет, дана классификация отходам, интересующий проект, собрана информация о производителях вторсырья, изучена практика зарубежных стран, в данном вопросе. Изучена научная, нормативная и методическая литература.

Выполнение данных задач позволит достигнуть цели исследовательской работы о разработке элементов геоинформационной системы для решения задач управления отходами и вторичными ресурсами.

.      Дата обращения: 20.06.2021.