WASTE TRANSFER STATIONS (WTS): ENVIRONMENTAL AND TECHNOLOGICAL ASPECTS OF FUNCTIONING

Research article
DOI:
https://doi.org/10.60797/IRJ.2024.147.84
Issue: № 9 (147), 2024
Suggested:
01.08.2024
Accepted:
18.08.2024
Published:
17.09.2024
123
29
XML
PDF

Abstract

The article reviews the existing technological scheme and hub operations used at waste transfer stations in Moscow Oblast. The authors also examined the current data on the incoming and outgoing volumes of solid municipal waste at waste transfer stations in Moscow Oblast, as well as their morphological composition. The calculation of pollutant emissions into the atmospheric air during the operation of special equipment was made, as well as the results of measurements of pollutants in the air of the working zone at the waste processing complex were presented. Conclusions are made about the normative and real terms of waste stay at the Ministry of Transport and its environmental impact as a result of long stay.

1. Введение

Одним из ключевых аспектов решения проблемы эффективного природопользования в условиях роста численности населения и увеличения объемов образования твердых коммунальных отходов на душу населения, является реализация принципов экономики замкнутого цикла (ЭЗЦ) и эффективного управления отходами

.

Согласно данным Росстата, в 2022 г. Москва и Московская область вносили и вносят основной вклад в образование твердых коммунальных отходов в РФ (см. рис. 1). При этом на каждого жителя Москвы и области приходится около 600 кг отходов в год. В 2022 году наблюдалось некоторое снижение количества образования ТКО – на 5,7%, но это объясняется временным спадом потребления, и, следовательно, снижением объемов упаковки, которая составляет основную часть ТКО.

Регионы с максимальной долей ТКО в общероссийском объеме, 2022 г.

Рисунок 1 - Регионы с максимальной долей ТКО в общероссийском объеме, 2022 г.

Примечание: источник [2]

Однако согласно прогнозным данным
, в Московской области в зоне деятельности семи региональных операторов уже начиная с 2024 г ожидается увеличение объема образования ТКО. На рис. 2 представлена прогнозная динамика изменения массы образующихся ТКО.
Прогноз изменения массы ТКО, образующихся в районах Московской области с 2024 по 2032 г.

Рисунок 2 - Прогноз изменения массы ТКО, образующихся в районах Московской области с 2024 по 2032 г.

Примечание: по данным [3]

В соответствии с Указом президента РФ от №309 от 17.05.2024 г. «О национальных целях развития Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2036 г.», к 2030 г. должна быть «создана устойчивая система обращения с твердыми коммунальными отходами, обеспечивающая сортировку отходов в объеме 100% и снижение объема отходов, отправляемых на полигоны, в два раза...»
. В п. 5 этого Указа были установлены целевые показатели в области обращения с ТКО: «…формирование экономики замкнутого цикла, обеспечивающей к 2030 году сортировку 100% объема ежегодно образуемых твердых коммунальных отходов, захоронение не более чем 50% таких отходов и вовлечение в хозяйственный оборот не менее чем 25% отходов производства и потребления в качестве вторичных ресурсов и сырья».

В рамках решения этих задач, начиная с 2019 года, в Московской области начали вводить в эксплуатацию новые мусороперегрузочные станции (МПС), всего в настоящее время эксплуатируется двадцать семь МПС, расположенные в различных районах области

.

Мусороперегрузочные станции являются промежуточным звеном в схеме транспортировки отходов: они обеспечивают оптимизацию транспортных расходов в общей структуре полного цикла затрат при обращении с ТКО. 

В п. 14.2 Регламента работы комплексов по переработке отходов и перегрузочных станций на территории Московской области (далее Регламент)

дано определение МПС – это «…площадки… с расположенными на них сооружениями и оборудованием… предназначенные для перегрузки ТКО из мусоровозов или других транспортных средств в большегрузные транспортные средства (автопоезда и/или транспортные средства с системой мультилифт»). Принципы и особенности организации деятельности на МПС будут подробно рассмотрены далее.

Согласно п. 7.2 Постановления Правительства Московской области № 1240-ПП

, срок временного накопления несортированных ТКО (в том числе на площадках МПС), может составлять от 1-х до 3-х суток, в зависимости от температуры наружного воздуха: плюс 5 °C и выше – не более 1 суток; плюс 4°C и ниже – не более 3 суток. Нарушение сроков временного накопления несортированных ТКО на МПС может приводить к активизации биохимических процессов и размножению микрофлоры в органической части отходов, что, в свою очередь, способствует образованию загрязняющих веществ, их попаданию в атмосферный воздух и в поверхностный сток.

Такие процессы негативно влияют на состояние окружающей среды и здоровье людей. Кроме того, нарушение сроков накопления приводит к тому, что органическая (пищевая) составляющая отходов, уже в стадии разложения, попадает на комплексы по обработке отходов (КПО) и приводит к увеличению концентраций загрязняющих веществ, в первую очередь, – меркаптанов, сероводорода и аммиака, в приемных отделениях и в цехах сортировки

. Это подтверждает необходимость проведения дополнительных исследований для оценки и разработки соответствующих мер по минимизации экологических последствий функционирования МПС.

Целью настоящего исследования являлось определение динамики поступления и вывоза несортированных ТКО на мусороперегрузочные станции, расположенные в Московской области, а также установление реального времени нахождения накапливаемых отходов на площадках МПС и соответствие этих сроков нормам, установленным в Постановления Правительства Московской области № 1240-ПП

.

2. Объекты и методы исследования

В качестве объекта исследования были выбраны четыре мусороперегрузочных станции, условно обозначенные: МПС «Д1», МПС «Д2», МПС «Х» и МПС «К», расположенные на территории Московской области и отраженные в территориальной схеме [3]. Отходы после перегруза доставляются на КПО, расположенный в той же зоне Московской области, что и исследуемые МПС.

Все рассмотренные МПС имеют схожее технологическое обустройство и принципиальную схему работы, соответствующие требованиям Регламента

. Ввиду этого дальнейшее описание будет произведено на примере МПС «Х» Мусороперегрузочная станция (МПС) состоит из нескольких основных узлов:

1. Пункт весового и радиометрического контроля, предназначенный для фиксации входящего и выходящего потока отходов в автоматизированной информационной системе.

2. Ангар перегрузки ТКО, предназначенный для накопления отходов с целью их дальнейшего уплотнения и транспортирования на комплексы по переработке и утилизации отходов (КПО).

3. Топливозаправочный модуль, предназначенный для дозаправки специализированной техники, используемой при разгрузке и загрузке отходов на территории МПС.

Отходы из населённого пункта транспортируются на мусороперегрузочную станцию грузовым транспортом с двумя видами грузоподъёмности: от 1 до 1,5 тонн и от 5 до 10 тонн. Перед въездом на объект автомобили взвешиваются для учёта поступающих отходов, после чего направляются в соответствующие зоны накопления и перегрузки, где опустошают кузова. На территории каждой МПС расположены три зоны накопления и перегрузки: первая – для крупногабаритных отходов (КГО), вторая – для КГО и твёрдых коммунальных отходов (ТКО), третья – для ТКО. Все три зоны представляют собой отдельные крытые ангары без торцевых стенок для удобства манёвренности техники, используемой на мусороперегрузочной станции. На обратном пути техника повторно взвешивается и покидает территорию промышленной площадки.

Ежедневно на объект для разгрузки заезжает не более 245-ти гружёных мусоровоза с ТКО. Интенсивность движения транспорта в течение одного часа составляет не более 23 единиц. Скорость движения техники по зоне разгрузки – 10 километров в час. Время приёма мусоровозов – с 09:00 до 20:00.

Поступающие отходы проходят визуальный контроль, после чего загружаются в контейнеры с помощью специальной техники. На объекте работают три фронтальных погрузчика, которые осуществляют загрузку контейнеров ежедневно по мере накопления отходов, но не более 20 часов в сутки.

Вывоз заполненных контейнеров производится специальными крюковыми погрузчиками-мультилифтами на базе грузовых контейнеровозов. Ежедневно на объект заезжает не более 39 контейнеровозов с грузоподъёмностью 25 тонн. Интенсивность движения транспорта составляет не более 10 единиц в час. Скорость движения техники – 10 километров в час.

Данные по графику работы и транспортным потокам спецтехники учитывались при проведении расчетов выбросов загрязняющих веществ.

На исследуемых МПС поступающие отходы подразделяются на два потока в следующем соотношении: смешанные твердые коммунальные отходы (ТКО) – 71%; крупногабаритные отходы (КГО) – 29%. Вторичное сырье, собранное в результате раздельного сбора отходов (РСО) на МПС не поступает (в соответствии с требованиями Правительства Московской области

), ввиду того, что отходы РСО транспортируются первым плечом, то есть от места накопления напрямую до места обработки и утилизации. Кроме того, в соответствии с п.13 разд. 15 гл. 2 Регламента
, на перегрузочных станциях «…запрещается осуществлять деятельность по отбору вторичных материальных ресурсов из поступающих отходов». Таким образом, 100% объема отходов, поступающих на МПС, после уплотнения транспортируется на КПО, поэтому данные по морфологическому составу отходов, поступающих на МПС, полностью соответствуют данным по отходам, поступающим на КПО. Данные по морфологическому составу ТКО взяты из предыдущих исследований авторов
и представлены в табл. 1.

Таблица 1 - Морфологический состав ТКО

Наименование компонентов ТКО

Исходное содержание компонента,

 % вес

1

Бумага, картон

19,0

2

Пищевые отходы

34,0

3

Дерево

6,0

4

Полимеры (кроме ПЭТФ)

11,2

5

ПЭТФ

2,8

6

Текстиль

3,0

7

Черный металл

3.5

8

Цветной металл

0,5

9

Стекло

12,0

10

Уличный смет

6,0

11

Прочее

2,0

 

Итого

100,0

Примечание: источник [6]

Для определения динамики поступления и отгрузки ТКО на исследуемых мусороперегрузочных станциях в июле 2023 года проводился посуточный мониторинг массы поступающих и отгружаемых отходов (т), после чего определялась разница масс.

В данном исследовании в рамках инвентаризации проводился расчет выбросов загрязняющих веществ, образующихся при работе двигателей спецтехники, состоящей на учете исследуемых мусороперегрузочных станции, другие транспортные средства, въезжающие на территорию объекта, не числящиеся на балансе предприятия, не учитывались.

Расчет выбросов приоритетных загрязняющих веществ (азота диоксида (NO2)), азота (II) оксида (NO), углерода (C), сера диоксида (SO2), углерода оксида (CO), керосина (CnH2n) проводился согласно «Методике расчета количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твердых бытовых и промышленных отходов», 2004 г.»

. Использование данной методики разрешено Письмом Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 11 декабря 2023 г. N 12-47/47392 «Об использовании методики расчета выбросов» 
.

Также рассчитывались выбросы от стационарного источника загрязнения на площадках МПС, а именно от топливозаправочной станции, данные расчетов приведены в табл. 4 и табл. 5.

Информация о замерах выбросов в приемном отделении КПО, куда поступают отходы с мусороперегрузочных станций, приводится авторами в работе

.

3. Обсуждение полученных результатов

В соответствии с территориальной схемой Московской области, отходы могут транспортироваться как первым плечом – напрямую от мест накопления до мест обработки/утилизации, так и вторым плечом – от мест накопления до мусороперегрузочных станций (МПС), после чего направляются на объекты обработки/утилизации. В данном случае для транспортировки ТКО используется транспортировка вторым плечом, а местом обработки/утилизации является один из комплексов по переработке отходов, то есть весь поток отходов с рассматриваемых МПС направляется на один и тот же КПО.

В результате проведенного мониторинга потоков ТКО на четырех исследуемых МПС, были получены данные, приведенные в табл. 2 и табл. 3.

Таблица 2 - Динамика входящего и выходящего потока отходов на МПС «Х» и «К»

Дата

МПС «Х»

МПС «К»

Ввоз, т

Вывоз, т

Разница, т

Ввоз, т

Вывоз, т

Разница, т

1 июл.

1 485

1 451

34

903

910

-7

2 июл.

1 415

1 341

74

1 015

942

74

3 июл.

1 509

1 447

62

1 006

982

24

4 июл.

1 557

1 352

205

949

941

8

5 июл.

1 259

1 530

-270

1 002

823

179

6 июл.

1 352

1 434

-82

911

1 001

-91

7 июл.

1 377

1 386

-9

902

958

-56

8 июл.

1 486

1 523

-37

883

962

-79

9 июл.

1 257

1 293

-36

931

932

-0

10 июл.

1 608

1 555

53

1 085

601

484

11 июл.

1 406

1 216

190

995

1 037

-41

12 июл.

1 526

1 435

91

880

959

-79

13 июл.

1 388

1 420

-31

981

896

84

14 июл.

1 548

1 472

76

947

1 147

-200

15 июл.

1 270

1 264

6

900

1 115

-215

16 июл.

1 516

1 476

39

1 000

1 113

-114

17 июл.

1 728

1 425

304

980

1 140

-159

18 июл.

1 760

1 424

336

978

1 068

-90

19 июл.

1 600

1 204

396

1 076

1 256

-180

20 июл.

1 711

1 345

365

1 066

1 027

39

21 июл.

1 835

1 538

297

1 082

881

201

22 июл.

1 826

1 481

345

1 032

843

190

23 июл.

1 760

1 263

497

1 037

1 115

-77

24 июл.

1 801

1 509

292

1 177

875

302

25 июл.

1 808

1 549

259

1 024

1 125

-101

26 июл.

1 721

1 537

184

1 039

1 203

-163

27 июл.

1 713

1 430

283

958

1 287

-330

28 июл.

1 716

1 604

113

1 015

949

66

29 июл.

1 673

1 513

161

987

1 190

-202

30 июл.

1 247

1 231

17

1 245

1 242

4

31 июл.

989

727

262

1 604

1 109

495

Итого

47 846

43 372

4 473

31 590

31 624

-35

Таблица 3 - Динамика входящего и выходящего потока отходов на МПС «Д1» и «Д2»

Дата

МПС «Д1»

МПС «Д2»

Ввоз, т

Вывоз, т

Разница, т

Ввоз, т

Вывоз, т

Разница, т

1 июл.

227

213

14

90

96

-5

2 июл.

252

333

-81

90

86

5

3 июл.

266

341

-75

134

129

5

4 июл.

239

245

-6

123

100

22

5 июл.

232

89

144

95

108

-13

6 июл.

220

207

13

118

116

2

7 июл.

209

182

27

128

76

53

8 июл.

199

154

44

87

101

-15

9 июл.

255

249

6

93

115

-22

10 июл.

262

226

36

127

105

21

11 июл.

326

339

-13

120

79

40

12 июл.

262

340

-79

107

69

38

13 июл.

217

139

78

98

105

-8

14 июл.

188

196

-9

104

84

20

15 июл.

220

342

-122

93

110

-17

16 июл.

238

167

72

99

123

-24

17 июл.

295

217

78

115

136

-21

18 июл.

286

286

-0

118

97

21

19 июл.

252

213

40

122

137

-15

20 июл.

248

233

14

108

105

3

21 июл.

277

151

126

139

92

46

22 июл.

261

284

-23

84

87

-3

23 июл.

266

284

-18

88

137

-49

24 июл.

328

144

184

110

90

20

25 июл.

280

204

76

121

19

102

26 июл.

264

306

-42

110

119

-10

27 июл.

230

431

-201

106

86

19

28 июл.

299

404

-105

122

130

-8

29 июл.

266

220

46

107

150

-43

30 июл.

270

308

-38

96

139

-44

31 июл.

317

306

11

128

87

42

Итого

7 953

7 755

198

3 377

3 214

163

Как видно из приведенных таблиц, каждый день месяца фиксируется превышение массы ввозимых отходов над массой вывозимых ТКО. Разница составляет:

· на МПС «Д1» разница масс составляет от 6-ти до 184-х т/день, в среднем – 6 т/день. Общее превышение зафиксировано 17 раз, а беспрерывное превышение составило максимум 6 суток (с 05 по 10 июля включительно – 144 часа);

· на МПС «Д2» разница масс – от 2-х до 102-х т/день, в среднем – 5 т/день. Общее превышение зафиксировано 16 раз, а беспрерывное превышение составило максимум 3 суток (с 02 по 04 и с 10 по 12 июля – 72 часа);

· на МПС «Х» разница масс от 6-ти до 396 т/день, в среднем – 144 т/день. Общее превышение зафиксировано 25 раз, а беспрерывное превышение составило максимум 18 суток (с 14 по 31 июля – 432 часа);

· на МПС «К» разница масс от 4-х до 495 т/день, в среднем – минус 1 т/день. Общее превышение зафиксировано 13 раз, а беспрерывное превышение составило максимум 4 суток (с 2 по 5 июля – 96 часов).

Следовательно, отходы, доставляемые на КПО вторым плечом (от МПС на КПО), накапливаются на площадках МПС от 24 до 432 часов (от 1-х до 18-ти суток), в зависимости от МПС.

В работе был проведен расчет выбросов в атмосферный воздух при работе спецтехники в зонах МПС (табл. 4) и от топливозаправочной станции (табл. 5).

Таблица 4 - Данные расчета выбросов загрязняющих веществ от работы спецтехники в зонах мусороперегрузочной станции МПС «Х»

Загрязняющие вещества

Зона КГО

Зона КГО и ТКО

Зона ТКО

ПДКм.р., в атм.воз. мг/м3

Класс опасности

Выброс, г/с

Концентрация, мг/м3

Выброс, г/с

Концентрация, мг/м3

Выброс, г/с

Концентрация, мг/м3

Азота диоксид

0,067

0,200

0,092

0,270

0,067

0,200

0,2

III

Азот (II) оксид

0,011

0,032

0,015

0,044

0,011

0,032

0,4

III

Углерод (Сажа)

0,009

0,084

0,013

0,115

0,009

0,084

0,15

III

Сера диоксид

0,008

0,023

0,011

0,031

0,008

0,023

0,05

III

Углерода оксид

0,084

0,250

0,116

0,340

0,084

0,250

5,0

IV

Керосин

0,019

0,055

0,026

0,076

0,019

0,055

1,2*

IV

Примечание: * ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) для керосина

Таблица 5 - Данные расчета выбросов загрязняющих веществ от участка заправки топлива на мусороперегрузочной станции МПС «Х»

Загрязняющие вещества

Выброс, г/с

Концентрация, мг/м3

ПДКм.р., в атм.воз. мг/м3

Класс опасности

Сероводород

0,000035 

0,000340 

0,008

II

Углеводороды предельные С12-С19

 0,013 

 0,120 

1,0

IV

Как видно из представленных таблиц, в случае отсутствия превышения объемов поступающих потоков отходов и потока мусоровозов больше указанной нормы, на рассматриваемых участках не должно фиксироваться превышений ПДК по рассматриваемым приоритетным загрязнителям в сравнении с максимальными разовыми предельно допустимыми концентрациями в атмосферном воздухе (ПДК м.р.).

В табл. 6 приведены результаты измерений концентраций загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны приемного отделения КПО, куда поступают отходы второго плеча транспортировки, то есть с исследуемых МПС, полученные авторами в работе

.

Таблица 6 - Концентрации приоритетных загрязняющих веществ в приемном отделении КПО

Наименование ЗВ

Концентрации в пробах, мг/м3

ПДКм.р. в воздухе рабочей зоны, мг/м3

ПДКм.р. в атмосферном воздухе, мг/м3

Класс опасности

1

Метан

38,1

7000

50,0 (ОБУВ)

IV

2

Этилбензол

25

150

0,02

IV

3

Метилбензол (толуол)

25

150

0,6

III

4

Диметилбензол (ксилол) (смесь о-, м-, п-изомеров)

20

150

0,25-0,3

III

5

Сера диоксид

26,7

10

0,5

III

6

Взвешенные вещества

30,7

6,0

0,5

III

7

Углерод оксид

11,64

20

5,0

IV

8

Сероводород (дигидросульфид)

10,0

10,0

0,008

II

9

Аммиак

20

20,0

0,2

III

10

Азот (II) оксид

5,76

5,0

0,4

III

12

Формальдегид

5,0

0,0

0,05

II

Примечание: источник  [6]

Как видно из таблицы, в воздухе рабочей зоны было зафиксировано превышение ПДКм.р. для таких загрязняющих веществ, как диоксид серы (SO2), сероводород (H2S), оксид азота (II) (NO) и формальдегид (HCOH). А по сравнению с ПДКм.р. для воздуха населённых пунктов превышение было зафиксировано практически по всем контролируемым показателям.

Указанные вещества образуются в результате биохимических процессов разложения (аэробных и анаэробных), протекающих в толще отходов, при этом чем дольше протекает процесс, тем выше концентрации экотоксикантов, имеющих крайне неприятный запах и оказывающих негативное воздействие на здоровье рабочих и местного населения.

4. Заключение

В результате проведенного анализа было выявлено, что реальное время нахождения отходов на всех рассмотренных мусороперегрузочных станциях не соответствует установленным в нормативах срокам и может достигать 18 суток в месяц в зависимости от мусороперегрузочной станции и потока поступающих отходов.

В предыдущих исследованиях авторов было показано, что на комплексе по переработке отходов (КПО), в результате активизации биохимических процессов, фиксируются превышения предельно допустимых концентраций для загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны по таким опасным веществам, как сероводород, этилбензол, толуол, формальдегид, диоксид серы и аммиак. Превышения были зафиксированы, в первую очередь, в приемном отделении, а также в цехе сортировки и цехе компостирования, что, несомненно, оказывает негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

При выполнении графика разгрузки и загрузки мусоровозов и рассчитанных нормативов перегружаемых объемов отходов, движение автотранспорта не является основной причиной загрязнения атмосферного воздуха и негативного воздействия на здоровье людей.

Таким образом, нарушение сроков накопления отходов на мусороперегрузочных станциях, является не только основным источником образования и попадания экотоксикантов в атмосферный воздух не только непосредственно на территориях МПС, но и приводит к дополнительным выбросам загрязняющих веществ на комплексах по переработке отходов.

Article metrics

Views:123
Downloads:29
Views
Total:
Views:123