Вопросы обеспечения экологической безопасности городской среды на основе ресурсосберегающей модели ремонтно-строительных работ

Отходы производства и потребления являются одним из экологически опасных технос-ферных объектов. В случаях нарушения требований законодательства в области их обращения, эти опасные для всего живого объекты становятся мощным и многочисленным источником загрязнения водных и земельных ресурсов, атмосферного воздуха, растительности, почвенного покрова, карьеров, воздействия на все виды биоресурсов, возникновения техногенных чрезвы-

чайных ситуаций с крайне неблагоприятными последствиями для здоровья и безопасной жизнедеятельности населения, устойчивого функционирования экологических систем и объектов экономики [1-5]. Постоянно реформируемая за последние более чем 30 лет система обращения с отходами пока не дает ощутимых результатов ни для обеспечения экологической безопасности, ни для повышения уровня ресурсного замещения невозобновляемых природных богатств нашей страны. На эти актуальные вопросы современности направлена проблемная ориентация настоящего исследования (рисунок 1).

Принимая высокий уровень актуальности и масштабность всей проблемы обращения с опасными отходами, в настоящей работе рамки исследования сужены до конкретного предмета и объекта, при этом. Сделан акцент на конкретную область исследования – сферу строительства и городского хозяйства как наиболее

Рисунок 1 – Проблемная ориентация исследования Fig. 1 – Problem orientation of the study

важную в плане обеспечения экологической безопасности, комфортности и благоприятности жизнедеятельности населения. Целеполагание и содержание настоящей работы увязано и коррелируется с основными направлениями устойчивого социально-экономического развития Российской Федерации.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Результаты многолетних научных исследований, проведенных в НИЦПУРО, Российском университете транспорта, а также проведенный авторами ретроспективный, сопоставительный и сравнительный анализ состояния вопроса в области ресурсосбережения и обращения с отходами, показали, что факторы устойчивости социально-экономического развития, обеспечения экологической безопасности взаимосвязаны с состоянием общественных отношений, развитием, техническим оснащением и правовой урегулированностью деятельности в области ресурсосбережения и организации безопасной системы повторного применения в хозяйственном обороте бывшей в употреблении, использованной, завершившей свой срок эксплуатации строительной и иной продукции. Сравнительный анализ понятийного аппарата, состояния и характеристики общественных отношений по поводу использованной продукции в различные периоды времени истории России представлены в систематизированном виде в таблице 1.

Полученные результаты сопоставимы с научными подходами, результатами многочисленных исследований по проблемам создания ресурсосберегающих систем экологически безопасного обращения различных видов строительных и коммунальных отходов комплекса жизнеобеспечения населенных пунктов, безопасных методов и технологий переработки различных видов строительных и иных отходов [6-10].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалами для проведения настоящего исследования послужили собственные многолетние результаты исследований, а также труды ученых и специалистов в области переработки отходов строительства, ремонта, реконструкции, демонтажа объектов недвижимости [1115], экономики замкнутого цикла, безотходных и малоотходных систем [16-20].

В процессе исследований использованы методы логического, ретроспективного, сопоставительного. Системного анализа, аналогии,

Таблица 1 – Понятийный аппарат и характеристика общественных отношений по поводу использованной продукции в различные периоды времени истории России Table 1 – The conceptual framework and characteristics of public relations regarding used products in various periods of Russian history

Составляю щие отношений	Исторические периоды
	До конца 80-х гг. XX века (период Советского Союза)	1990-2020+	Разумная перспектива в настоящее время
Объект, общепринятое наименование и установленные термины в законодательстве	1.    Вторичное сырье / утиль (тряпьё, макулатура, металлолом, стеклотара). 2.    Вторичные материалы (демонтированные конструкции, узлы, детали, брак, возвратные остатки, побочная продукция). 3.    Отбросы / остатки (пищевые, органические используемые). 4.    Мусор (мелкие части вышедших из употребления предметов, изделий). 5.    Сор (не сортируемые пылевидные, мелкодисперсные, порошкообразные фракции)	Токсичные / опасные отходы производства и потребления (определенное в законодательстве понятие «актуализировалось» многократно)	Вторичное сырьё, альтернативные источники энергии , выведение из оборота понятия «отходы» как не соответствующего достижению целей устойчивого развития, перехода на ресурсосберегающий технологического уклад
Предмет регулирования	Многократное обращение материалов, сырья, продукции	Обращение источников опасности	Цикличное обращение материально-сырьевых и энергоресурсов
Основа функционирования	Действующая централизованная вертикальная система, соответствующая отличительным признакам управленческой, экономической, организационно-технической систем	Хаотичная деятельность с выгодой для отдельных участников	Вертикальногоризонтальная ресурсосберегающая система под контролем государства
Методы регулирования, учета и обращения	Централизованные, эффективные, научнообоснованные механизмы и процессы учета, отчетности, планирования, нормирования, регулирования; раздельный сбор на всех стадиях обращения, возврат в хозяйственный оборот	Захоронение, сжигание, не регулируемые (захламление), ликвидация последствий	Методы, увязываю-щие начальные стадии зарождения и конеч-ные - воплощение в готовой продукции как единая система
Результаты	Объективные достоверные данные об обращении объекта регулирования; количество потерь на уровне малоотходного / безотходного производства; минимальное размещение некоторых видов антропогенных объектов (мусор, сор) в природной среде; заинтересованность всех сторон общества в использовании вторсырья; развитие технологической инфраструктуры переработки	Отсутствие объективных данных об обращении; истощение запаса природных ресурсов; расширение зон чрезвычайных ситуаций	Предотвращение экологической опасности за счет устранения её источников;сохранение природных ресурсов; материально-сырьевой баланс и замкнутый цикл обращения техносферных объектов; участие всех сторон общества в реализации ресурсосберегающего уклада экологически безопасной жизнедеятельности

группировки, классификации, композиции. Выдвинута рабочая гипотеза, что приоритетным методом переработки отходов ремонтно-строительного производства принята рекуперация, определяющая извлечение полезных компонентов для их повторного применения для выпуска новой продукции и производства работ с её применением; вместе с тем считается перспективным использование рециклинга и регенерации подобного рода отходов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе исследования проведен анализ общепринятых в мировом сообществе научных подходов, теорий, концепций, парадигм в области ресурсосбережения и многократного использования бывшей в употреблении продукции в рамках общественных отношений и достижения целей устойчивого социально- экономического развития. Результаты анализа представлены в систематизированном виде в таблице 2.

С учетом вышеизложенного, объектом исследования послужили технологические процессы – источники образования отходов в одной из основных жизнеобеспечивающих отраслей городского хозяйства любого населенного пункта – строительстве. Предметом исследования выбрана ресурсосберегающая деятельность в системе ремонтно-строительного производства в области использованной строительной продукции. Онтологическое дерево проводимых исследований показано на схеме рисунка 2.

В ходе основного этапа исследований установлено, что основными источниками образования опасных отходов при проведении ремонтно-строительных работ служат технологические процессы возведения фундаментов, ограждающих конструкций, кровли, гидро- и теплоизоляционных и, особенно, отделочных работ.

Наиболее опасными отходами являются остатки лакокрасочных, клеевых материалов, растворителей, изделий на полимерной и органополимерной основе, пылевые фракции асбеста, цемента, бетона, извести.

Однако более 90% из всей массы отходов имеют 4-й и 5-й классы опасности: малоопас-

Таблица 2 – Анализ общепринятых в мире научных подходов, концепций в области ресурсосбережения и цикличного обращения продукции

Table 2 – Analysis of generally accepted scientific approaches and concepts in the field of resource conservation and cyclical circulation of products in the world

Концепции, теории, парадигмы по проблеме обращения отходов	Целеполагание в отношении предмета общественных отношений, правового и технического регулирования
Общепринятые в мире парадигмы и концепции
«2его waste» (ноль отходов)	Сведение к нулю обращения предмета правоотношений: «отходов»
«RRR» (предотвращение образования отходов, повторное применение, пере-работка во вторичные ресурсы)	Исключение появления «отходов» как техносферного объекта; повторное применение не самого «отхода», а его ресурсной части; технологическая трансформация техносферного объекта га стадии его образования во вторичные материальные и энергетические ресурсы
«Circular economy» (экономика замкнутого цикла)	Экономически эффективное обращение продукции, ресурсов, сырья (но не отходов)
Иерархия приоритетов управления обращением с отходами (Директива 75/442/ЕЭС)	Максимальное использование исходных материалов и сырья; предотвращение образования «отходов» как источников экологической опасности
Отечественные мировоззренческие парадигмы и концепции
1.    Биосферной совместимости, увязывающая удовлетворение рациональных потребностей человека с устойчивым развитием и эволюционными преобразованиями в сознании. 2.    Симбиоза социально-природнотехногенной систем устойчивой среды жизнедеятельности	Устойчивое развитие характеризуется рациональным использованием природных ресурсов, энерго- и ресурсосбережением, состоянием защищенности природной среды и человека от опасных воздействий, благоприятными условиями жизнедеятельности. Все это не связано с обращением экологически опасных объектов в виде «отходов». Отходы не являются предметом удовлетворения рациональных потребностей человека и по определению не способствуют симбиозу природно-техногенной систем устойчивой среды жизнедеятельности
Накопленный практический опыт эффективного обращения с использованными предметами, веществами без оказания опасного воздействия на природную среду
Западноевропейских стран	Уровень повторного использования ресурсной составляющей до 90% в качестве вторичного сырья, при невозможности - в качестве альтернативных источников энергии, несмотря на наличие термина «waste»
Царской России Понятие «отходы» в обороте отсутствовало.	Бывшие в употреблении товары и изделия - «утиль», «отбросы» передавались в источнике образования (домовладениях, фабриках, заводах) лицам, осуществлявшим коммерческую деятельность по их повторному применению, либо самостоятельно использовались в виде побочной продукции, возвратного сырья, топлива
Советского Союза Понятие «отходы» в обороте не употреблялось	Эффективная плановая вертикальная система сбора, заготовки, использования вторичных ресурсов в источниках образования или заготовительных пунктах вторсырья. Моральная, социальная, экономическая мотивация населения к его сбору и сдаче. Употребляемые понятия: макулатура, металлолом, стеклотара, утиль, старые вещи, тряпьё, вторичные материалы, пищевые отбросы и остатки, мусор, сор

Рисунок 2 – Онтологическое дерево проводимого исследования Fig. 2 – The ontological tree of the research being conducted

ные и практически неопасные. К малоопасным отнесены в основном, остатки и потери твердых полимерных отделочных и изоляционных материалов (древесно-стружечных, древесноволокнистых. Древесно-полимерных, фанеры, линолеума, ламината, ковролина, резины, пенопласта, полистирола, полиизоцианатов, клеевой ленты, синтетических тканей), а также твердых отходов асбеста, цементного раствора, гипсокартона. Все остальные минеральные, деревянные, бумажно-картонные, металлические, текстильные отходы практически не представляют экологической опасности. Более того, они, среди отходов других отраслей и секторов экономики, обладают наиболее высоким ресурсным потенциалом. Возможностью извлечения полезных ресурсных составляющих для их применения при изготовлении продукции, производстве различных видов работ, оказании услуг или в качестве альтернативных источников энергии. Обобщенная и систематизированная информация по результатам анализа технических регламентов, стандартов, технических условий на продукцию из вторичного сырья дала возможность дать качественную и количественную оценку ресурсному потенциалу строительных отходов (показатели отражены на схеме рисунка 3).

Таким образом, подавляющее большинство малоопасных и практически неопасных в экологическом отношении отходов ремонтно-строительных работ технически возможно для применения в виде востребованной в хозяйственном обороте продукции или работ с их использованием (планировочных, рекультивационных, подготовительных и иных). Экономически нецелесообразные для утилизации горючие полимерсодержащие отходы являются источником получения энергии на объектах высокотемпературной энергетической утилизации, древесные, бумажно-картонные и текстильные – на более дешевых на несколько порядков установках среднетемпературной энергетической утилизации с получением тепловой энергии.

Принимая во внимание сравнительно высокий уровень ресурсной ценности и, одновременно, незначительную, в большинстве случаев, степень экологической и санитарно-гигиенической опасности элементных составляющих таких отходов, обеспечивающих в комплексе широкие возможности их повторного использования, с концептуальной точки зрения перехода на ресурсосберегающий технологический уклад безопасной жизнедеятельности и устойчивого социально-экономического развития, экологически безопасная система жизнеобеспечения строительства и городского хозяйства может функционировать не в виде техносферного объекта опасного воздействия на природную среду и ресурсы, причины возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций, а в качестве источника получения безопасного вторичного сырья и альтернативных источников энергии для последующего вовлечения в хозяйственный оборот без попадания загрязняющих веществ в окружающую среду.

При этом основным условием формирования такой системы будет являться следующее. Многократное цикличное использование ресурсной части отходов ремонтно-строительного

Смеси для технической рекультивации С,М-до 60%	Щебеночная смесь на основе дробленого кирпича М-100%	Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения М- 50-60%; Д-20-50%	Плиты фибролитовые на портландцементе Д - до 60%	Плиты древесные строительные с ориентированной стружкой О SB Д - до 85%
Щебень, песок и песчано-щебеночные смеси из дробленого бетона, железобетона М-100%	Заполнители для бетонных смесей М - до 60-85%	Арболит и изделия из него (плиты, блоки) М-11-30%; Д-60-83 %	Плиты цементностружечные Д - 25-27%	Древесные брикеты, пеллеты Д - 100%
Полимерпесчаная черепица П - 22-25 %; М - 74-75 %	Минеральное "М"	Смешанное "С"	Древесное "Д"	Стеклом а гни евый лист Д-до 15%
	Полимерное "П"	Вторичное сырье	Текстильное нун
Брикетированное полимерное сырье П - 100%				Шлакоблоки М 56 83% Д- до 10%
	Бумажнокартонное "Б"	Металлическое "МЕТ"	Синтетические . полимеры на органической основе ’’ОСП”
Сырье вторичное резиновое. Материал композиционный на основе активного резинового порошка П - до 70%	Вата целлюлозная "ЭКОВАТА" Б - 40-60%	Металлы черные вторичные. Металлы цветные вторичные МЕТ - 100%	Высокотемпературная    ! энергетическая утилизация ОСП;С-100%;П	Ветошь обтирочная Т - 100%
Резина дробленая (крошка, гранулы) _ 11 до 70%	Плита полимерно-бумажная П - до 50%; Б - до 10%; ОСП - от 40%	Сырьевые компоненты использованного электронного, электробытового оборудования МЕТ - 45-71%, П - 2944%, Мстекло - до 1%	Ветошь обтирочная ОСП - 100%	Вата техническая н тюфячная Т - до 90% -

Рисунок 3 – Оценка ресурсного потенциала строительных отходов Fig. 3 – Assessment of the resource potential of construction waste производства и коммунального хозяйства может осуществляться при соблюдении трех необходимых условий (схема рисунка 4 ):

• а)    технической возможности (совокупности организационно-технических мер, прогрессивных технологий, промышленной базы, производственных условий, позволяющих на данном этапе развития науки, техники повторно использовать ресурсную часть отходов в качестве вторичного сырья);

• б)    экономической эффективности (целесообразности);

• в)    экологической безопасности, подразумевающей обеспечение состояния защищенности природной среды и человека от негативного

воздействия деятельности ремонтно-строительного производства и городского комплекса, связанной с обращением отходов, от возможных экологических последствий техногенных чрезвычайных ситуаций, вызванных нарушением законодательства в области их обращения.

На основе сформированных выше ресурсосберегающих принципов, а также результатов системного анализа технической возможности, экономической целесообразности, экологической безопасности применения отходов строительства и городского хозяйства, разработана аналоговая ресурсосберегающая модель осуществления ремонтно-строительных и иных сопутствующих (благоустроительных, эксплуа-

Рисунок 4 – Принципы переработки строительных отходов во вторичное сырье Fig. 4 – Principles of recycling construction waste into secondary raw materials

Предприятия

и коммунального хозяйства

| Снос зданий

Ремонт

Строительство

- Смешанные —

ЖКХ: ТКО, КГМ|

Селективный сбор и предварительная обработка в источниках образования Стационарные комплексы, площадки | Передвижные пункты

Древесно-- бумажно-полимерные

Минеральные

Макулатура

Полимерные

1

Древесные

льные ресурсы

Текстиль

Металлолом

(Промышленная обработка на предприятиях, использующих BMP или на сортировочных комплекса:

Разборка

Очистка

Разделка

Сортировка

Резка

Мойка Сушка

Дробление

Измельчение

Прессование

Брикетирование

Возвратное сырьё и материалы

Вторичное сырьё

ВЭР

Выпуск продукции

Производство работ

Оказание услуг

Получение энергии

Рисунок 5 – Ресурсосберегающая модель проведения ремонтно-строительных работ в системе экологически безопасного жизнеобеспечения техносферных территорий Fig. 5 - Resource-saving model of repair and construction works in the system of environmentally safe life support of technosphere territories тационных и прочих) работ в системе экологически безопасного жизнеобеспечения технос-ферных территорий                          1.

ВЫВОДЫ

В результате проведённого исследования 2 была сформирована конфигурация ресурсосбе-   .

регающего подхода к экологически безопасной модели строительства и городского хозяйства в населенных пунктах, направленной на реализа- 3. цию принципов перехода экономики на ресурсосберегающий технологический уклад..

Проведенные исследования направлены на экологическое оздоровление регионов и муниципальных образований, снижение техносферной нагрузки, вызванной негативным воздействием 4. опасных отходов, образующихся при строительстве, реконструкции, капитальном и текущем ремонте, эксплуатации объектов недвижимости, предупреждение потенциально возможных техногенных чрезвычайных ситуаций.

Реализация управленческих решений на 5. основе ресурсосберегающей системы обращения с отходами ремонтно-строительных работ предоставляют возможность системно подойти к формированию ресурсосберегающей системы 6. экологически безопасного жизнеобеспечения муниципального образования в отношении предотвращения техногенного воздействия отходов 7. на окружающую среду и здоровье населения.