10912

1.Российская Федерация. Федеральный закон. Об обращении с ра- диоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законода- тельные акты Российской Федерации [Электронный ресурс] : Федераль-

ный закон от 11.07.2011 г. № 190-ФЗ (в. ред. 02.07.2013). – Режим доступа : http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_116552/

2.http://strana-rosatom.ru/2018/07/19/замыкай-и-обращайся/

3.Дубровский, В. Б. Строительство атомных электростанций [Текст]

:учебное пособие / В. Б. Дубровский, П. А. Лавданский, И. А.Енговатов. – М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. – 336 с.

4.Скачек М.А. Обращение с отработавшим ядерным топливом и ра- диоактивными отходами [Текст]: учебное пособие / М.А. Скачек. – М.: Изд-во Издательский дом МЭИ, 2007. – 448с.

ПАПКОВА М.Д. канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры ПрИС

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, e-mail: mpapkova0@gmail.com

ВОЗМОЖНОСТИ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭКОНОМИКИ В ИНТЕРЕСАХ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ

Актуальность работы определяется тем, что успех управления устойчивым развитие зависит от умения человека трансформировать эко- номические системы в направлении их постоянного совершенствования и экологизации.

Цель работы заключается в разработке основных положений такти- ки и стратегии воздействия на объекты и субъекты экологизации на основе стадий эволюции экологических потребностей.

Методология исследования основана на применении методов си- стемного анализа и общей теории систем для оптимизации управления процессами экологизации.

Результаты проведенного исследования позволяют сформулировать основы механизма задач экологизации.

Заключение. Предложенная в работе классификация стратегий может быть успешно использована для трансформации экономики в интересах устойчивого развития.

Под экологизацией [1] процесс трансформации экономики в направ- лении ее совершенствования и снижения в интересах устойчивого разви- тия природоемкости производства условного продукта, необходимого для жизнеобеспечения одного человека. Процесс экологизации производства

80

является системой, которая постоянно воспроизводит взаимосвязанные ос- новные элементы. Компонентами воспроизводственного механизма эколо- гизации для хозяйственного комплекса являются: воспроизводство эколо- гического спроса; воспроизводство экологически ориентированных произ- водственной основы и человеческих факторов; а также воспроизводство мотивов экологизации.

Воспроизводство экологического спроса – это постоянно меняющие- ся процессы формирования потребности в экологических товарах и созда- ние финансовых возможностей для реализации указанных потребностей.

Экологическими товарами считаются изделия и услуги, производ- ство и потребление которых способствует снижению интегрального эколо- гического воздействия в расчете на единицу совокупного общественного продукта. Снижение экологического давления возможно при отказе от по- требления продукции, приносящей наибольший ущерб (наличие наиболее деструктивных звеньев в цепи), сокращение этой цепи (замена первичных природных ресурсов на утилизируемые из отходов), повышение эффек- тивности производства за счет повышения глубины использования матери- ально-энергетических ресурсов и общее снижение материально- энергетического объема потребляемых товаров.

При воспроизводстве экологических потребностей необходимо вы- полнение трех важных условий:

1.Снижение материально-энергетического объема потребляемых товаров не должно вести к снижению качества обслуживания жизненных потребностей человека.

2.Отказ от потребления экологически несовершенных видов продукции должен компенсироваться увеличением потребления экологи- чески более состоятельных товаров так, чтобы общий объем товаров и услуг (и их производство) не уменьшились. Воспроизводство спроса на экологические товары является ведущим звеном экологизации экономики.

3.Формирование спроса на экологические товар должно осу- ществляться на основе трех взаимосвязанных элементов: потребностей, интересов и возможностей.

Осознавая свои потребности, люди превращают их в интересы, кото- рые становятся возможностями при наличии соответствующих финансов.

Экологические потребности развивались в процессе реализации че- тырех стадий:

∙развитие средств защиты окружающей среды от разрушающих

еепроцессов (компенсация несовершенства существующих технологий и товаров);

∙развитие и улучшение технологий производства без изменения структуры производимых видов продукции;

81

Конкретизация целей экологизации позволяет поставить частные за- дачи трансформации хозяйственного комплекса, например, реструктуриза- ция экономики, отраслей и регионов, перепрофилирование предприятий, снижение ресурсоемкости продукции и т.п.

Основополагающими принципами для задач экологизации являются следующие [2]: принцип интегрального подхода; принцип ориентации на причины; принцип разделения ответственности; принцип адекватности ин- струментария; принцип системного подхода; принцип максимальной эф- фективности. Учет этих принципов в сочетании с анализом точек деструк- тивного воздействия позволяет определить основные направления форми- рования задач экологизации национальной экономики.

Объектами экологизации являются объекты экодеструктивного вли- яния, которые предполагается трансформировать для достижения постав- ленных целей. На основе отобранных направлений могут быть предложе- ны три базовые и три промежуточные стратегии для определения объектов экологизации (рис.2), которые представляют собой иллюстрацию приме- нения рассмотренного подхода.

I+III

Более эффектив- ное использова- ние продукта

83

Рисунок 2 – Инновационные стратегии воздействия на объекты экологизации

Базовые стратегии, отображаемые в треугольных сегментах пирами-

ды:

Стратегия I: снижение потребности в продукте;

Стратегия II: изменения в продукте для повышения уровня его эко- логичности;

Стратегия III: изменения в использовании продукта для повышения экологичности процессов потребления и утилизации отходов потребления.

Промежуточные стратегии определяются подходами, основанными на комбинации базовых.

Комбинация I + II – это изменения в продукте (увеличение срока службы, ремонтопригодности, качества и пр.)

Комбинация II + III – соершенствование конструкции продуктов в направлении улучшения их экологических характеристик при потребле- нии. Сюда относятся и решения с утилизацией отходов.

Комбинация I + III – повышение эффективности использования про- дукции. Предусматривает применение режимов бережливости, рациональ- ности, рециркуляцию и др.

Большое количество характеристик производственно- потребительского цикла обладает общим для всех фактором, связывающим воедино все процессы: это человек, который реализует стратегии и решает задачи [3].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Лавров В.Н. Рычков А.Ю., Башорина О.В. Экологизация эко- номики важное направление социального становления государства / Лав- ров В.Н., Рычков А.Ю., Башорина О.В. // Всероссийский научно- аналитический журнал. Вестник Уральского института экономики, управ- ления, права. Сер. «Экономика». 2012. С. 48-53

2.Ускова Т.В. Вектор экологизации современной экономики Рос- сии: проблемы и направления их решения. / Ускова Т.В., Копытова Е.Д. // Вестник Пермского университета. Сер. «Экономика» = Perm University Herald. Economy. 2018. Том 13, № 1. C. 37-57. doi: 10/17072/1994-9960- 2018-1-37-57.

3.Моисеев Н.Н. Универсум, информация, общество / Н.Н.Моисеев. – М.: Устойчивый мир, 2001. – 200 с.

84

ПИМЕНОВА Л.Е., магистрант кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; КАТРАЕВА И. В., канд. техн. наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; МОРАЛОВА Е. А., ст. преп. кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, lyuba.pimenova.1995@mail.ru

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТВЕРДОФАЗНОЙ АНАЭРОБНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОЙ ФРАКЦИИ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ

В настоящее время проблема грамотного обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО) является одной из актуальных. Нараста- ющая кризисная ситуация в сфере отходов привела к тому, что из второ- степенной проблемы она превратилась в глобальную, требующую неза- медлительного решения.

Ежегодно в Российской Федерации (РФ) образуется (55÷60) млн. тонн ТКО. Каждый человек образует примерно 400 кг отходов в год. По статистическим данным на переработку в РФ отправляется (5÷7) % объе- ма отходов, а в странах Европейского союза - 60 %. Из этого следует, что в РФ более 90 % отходов вывозится на полигоны и несанкционированные свалки. Дополнительно остроту проблемы придает тот факт, что объемы мусора с каждым годом прогрессивно возрастают.

Приоритетным методом обезвреживания ТКО в России продолжает оставаться захоронение на полигонах, так как в стране имеются достаточ- ные площади для организации полигонов, политика обращения с отходами лояльна, а экологические последствия не учитываются.

Одним из альтернативных вариантов полигонам по утилизации орга- нической фракции ТКО (ОФ-ТКО) является биотехнологический метод обработки путем анаэробной ферментации в биореакторах, изолированных от окружающей среды, и поэтому не наносящих ей негативного воздей- ствия.

Анаэробная ферментация – это биотехнология утилизации сложных органических веществ (ОВ) с помощью микроорганизмов метаногенных сообществ. В состав метаногенных сообществ входят различные группы анаэробных микроорганизмов (гидролитические, бродильные, ацетогенные

– синтрофные и гомоацетатные – бактерии и метаногенные археи. Конечным продуктом микробной активности является биогаз, при-

меняемый как альтернативное топливо.

85

Энергия, полученная из биогаза, принадлежит к возобновляемой, по- скольку происходит из органического возобновляемого субстрата. Ископа- емые энергоносители на Земле заканчиваются, и существует насущная по- требность в альтернативных источниках, что придает еще большего значе- ния производству биогаза на биогазовых установках. Другим полезным продуктом активности микроорганизмов является обогащенная азотом сброженная масса, которая может быть использована в качестве удобрения для городского озеленения.

Широкий спектр ОВ, присутствующих в бытовых, промышленных и сельскохозяйственных отходах может быть использован для получения биогаза в процессах жидкофазной и твердофазной анаэробной фермента- ции (ТАФ). Для работы выбираем ТАФ ОФ-ТКО, так как по сравнению с жидкофазной ферментацией, понадобится использование реакторов мень- шего объема, меньшие затраты энергии на обогрев, минимальная предоб- работка материала, минимальные общие потери энергии.

Твердофазная анаэробная ферментация – это анаэробный процесс переработки органических отходов, содержащих более (13÷15) об. % сухо- го вещества (СВ). Благодаря низкому содержанию воды в сырье для про- цесса твердофазной ферментации, получаемая после ферментации сбро- женная масса, имеет низкую влажность по сравнению со сброженной мас- сой после жидкофазной анаэробной ферментации и может быть использо- вана в качестве удобрения или гранулированного топлива.

Основными недостатками систем твердофазной ферментации явля- ются: потребность в большем объеме инокулята, содержащего анаэробные микробные сообщества, для пуска процесса, и значительно более длитель- ное время пребывания отходов в реакторе, обусловленное медленным транспортом субстратов (массопереносом).

Для ускорения и улучшения процесса анаэробной ферментации ОФ- ТКО необходима предварительная обработка отходов.

Основными методами предобработки отходов являются физические или механические (термический гидролиз, измельчение, ультразвук, высо- кое давление и др.), химические (озонирование, предобработка щелочью) и биологические.

Параметрами при анаэробной переработке отходов являются: влаж- ность, зольность, содержание сухого вещества, органического вещества, соотношения общего углерода к азоту. Не менее важным показателем яв- ляются плотность, размер частиц, содержание жиров, белков и рН сбражи- ваемого субстрата.

В данной работе рассматриваем применение механического метода предобработки отходов, а именно влияния предобработки ОФ-ТКО в АВС на свойства модельной смеси ОФ-ТКО.

Аппарат с вихревым слоем ферромагнитных элементов (АВС) - ра- бочая камера (трубопровод) диаметром 60-330 мм, расположенная в ин-

86

дукторе вращающегося электромагнитного поля. В рабочей зоне трубо- провода содержатся цилиндрические ферромагнитные элементы диамет- ром 0,5-5 мм и длиной 5-60 мм в количестве от нескольких десятков до не- скольких тысяч штук (0,05-20 кг) в зависимости от объема рабочей зоны аппарата.

Электромагнитные АВС ферромагнитных частиц были предложены в 1967 г. Д. Д. Логвиненко и О. П. Шеляковым.

Эффект интенсификации технологических процессов и химических реакций достигается за счет интенсивного перемешивания и диспергиро- вания обрабатываемых компонентов, акустической и электромагнитной обработки, высокого локального давления, электролиза и тому подобное. Применение АВС позволяет ускорять протекание реакций в 1,5-2 раза, со- кратить расход реагентов и электроэнергии на 20 %. Степень измельчения составляет 0,5 мкм (при начальном размере фракции 20 мм).

Модельная смесь ОФ-ТКО состояла из: рис+картофель+греча (44%), сыр (5%), мясо вареное (14%), фрукты (15%), овощи (10%), хлеб (7%), бу- мага/картон (5%).

На рисунке 1 представлен внешний вид аппарата вихревого слоя, в котором проводилась предобработка модельной смеси ОФ-ТКО в течение 2-х минут.

Рисунок 1 - Внешний вид аппарата вихревого слоя

Для определения количества сухого вещества, зольности и влажно- сти субстрата использовали стандартную методику [3]. Содержание обще- го углерода и азота определяли с помощью элементного анализатора Elementar Vario EL cube.

Анаэробную твердофазную ферментацию необработанной и обрабо- танной в АВС модельной смеси ОФ-ТКО проводили в стеклянных флако- нах при 37±1°С (рисунок 2).

87

Рисунок 2 – Установка для измерения объема биогаза

Результаты проведенных анализов показали, что после обработки модельной смеси ОФ-ТКО в АВС в течение 2-х минут увеличивается со- держание сухих веществ и плотность отхода, а влажность соответственно уменьшается. Содержание общего углерода и общего азота уменьшается, а их соотношение (C/N) – увеличивается. Зольность и содержание органиче- ских веществ остаются практически без изменения (таблица 1.1)

Таблица 1.1 - Результаты исследований

Таким образом, было проведено исследование влияния предобработ- ки органической фракции твердых коммунальных отходов (ОФ-ТКО) в ап- парате вихревого слоя (АВС) на свойства модельной смеси ОФ-ТКО. Вы- явлено уменьшение времени инициации метаногенеза при анаэробной ферментации ОФ-ТКО за счет предобработки модельной смеси ОФ-ТКО в АВС.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Биотехнология и микробиология анаэробной переработки ор-

ганических коммунальных отходов: коллективная монография / общая ред. и составл. А.Н. Ножевниковой, А.Ю. Каллистова, Ю.В. Литти, М.В. Кевбрина; . – М.: Университетская книга, 2016. – 320 с.

88

2.Феоктистова Е.П., Захарычев Е.А., Войтович В.А., Шварев Р.Р. Сопоставительные исследования диспергирующей способности бисерных мельниц и аппаратов вихревого слоя // Все материалы. Энциклопедиче-

ский справочник. – 2018. – №3. – С. 33-37.

3.Методика выполнения измерений зольности сырого осадка, ак-

тивного ила. ФР 1.31.2008.04399. М. АКВАРОС. – 2008.

4.Bolzonella D., Pavan P., Mace S., Cecchi F. Dry anaerobic digestion of differently sorted organic municipal solid waste: a full-scale experience / D. Bolzonella, P. Pavan, S. Mace, F. Cecchi // Water Science&Technology. – 2006. - Volume 53. - Issue 8. – pp. 23-32.

ФИЛИН В.А., доцент, канд. техн. наук, доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии; ОКАМЕЛКОВА А.А., студент

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет», г. Нижний Новгород, Россия, lelik319@gmail.com

ОБЩЕСТВЕННЫЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Согласно ежегодным государственным докладам «О состоянии окружающей природной среды в Российской Федерации» около 10% тер- ритории страны находятся в состоянии экологического бедствия. При этом особое место занимают проблемы на урбанизированных территориях, т.к. состояние среды обитания отражается на здоровье, качестве жизни челове- ка и его будущем потомстве [1, 3]. Индустриализация и урбанизация по- вышает количество загрязняющих веществ в атмосфере. Непосредственно на урбанизированных территориях негативное влияние оказывает рост численности автотранспорта, плотность городской застройки, зачастую низкое качество работы коммунальных служб. Можно назвать несколько направлений работы по решению экологических проблем урбанизирован- ных территорий, которые неразрывно связанных между собой:

-снижение уровня загрязнения окружающей среды;

-сохранение естественной природной окружающей среды;

-сохранение культурно-социальной среды;

-утилизация уже поступивших в среды загрязнений и отходов.

В ряде работ урбанизированные территории классифицируют по ти- пу городского ландшафта [1]:

-садово-парковый тип (леса зеленых зон и крупных лесопарков);

89