Автореферат (Системы учета и управления отходами), страница 4

Поэтому расчет образующихся отходов является многопараметрической задачей.Показано, что для отходов производства и потребления кластеризация страны по федеральным округам не подходит – коэффициент корреляции с другимипоказателями варьирует от –0,067 (внутренний региональный продукт, илиВРП) до +0,031 (городское население). Наиболее тесная связь наблюдается между вывозом ТБО и ВРП (r = 0,937), численностью населения – общего (r =0,961), городского (r = 0,975) и занятого в экономике (r = 0,977). В промышленных (но не добывающих) регионах, например, в крупных городах (рис. 1), гдеразвита обрабатывающая промышленность, доля отходов производства, посравнению с удельным весом региона в стране по другим показателям, вообщеочень низка – менее 0,16 %, в то время как вклад их в создание ВРП гораздоболее значителен – до 21 % (для Москвы).Образов ание отходов произв одств аи потребленияВыв езено бытов ого мусораДоля региона в общемпоказателе по стране, %25,0020,00ВРП15,00Средняя численность работников10,00Все население5,000,00г.

Москв аг. СанктПетербургРеспубликаТатарстанг. КазаньРисунок 1 – Вклад отдельных регионов всоциальноэкономические показателиВ пятой главе рассматриваются различные способы оценки количества отходов, исходя из существующих методик и нормативов, и в соответствии с предложенной моделью образования отходов на основе материально-сырьевого баланса.Структура экономики нашей страны в основном представляет собой комплексминерально-энергетического и перерабатывающего производства. Отходы возни11кают как в процессе производства, потребления и эксплуатации продукции, так ипо окончании ее срока жизни (рис. 2), так как все результаты материального производства (вся продукция) с течением времени превращаются в отходы.Рисунок 2 – Комплексная модель трансформации сырьевыхресурсов в результате переделоввприродно-экономическойсистемеИз этого следует, что все извлеченные из недр земли материалы Q (в тоннах), как энергетические, так и минерально-сырьевые, в конечном счете, становятся отходами W (в тоннах) твердыми (SW), жидкими (LW) и газообразными(GW), то есть справедливо тождество:Q = W,(1)где W = SW + LW + GW.Следовательно, для дальнейшего исследования необходимо сопоставить двапроцесса – превращение (движение) сырья и образование отходов, причемдолжны сделать это с самого начала технологической цепочки – сырьевой базы.Для отдельного предприятия это – поступающий материал, для экономики вцелом – природные ресурсы.Образование и учет отходов можно представить в виде комплекса диаграммразличных иерархических уровней (рис.

3). В итоге декомпозиции контекстнойдиаграммы R0 для каждого из ее блоков определены входные и выходные материальные и информационные потоки и процессы, в результате которых образуются отходы.Природное сырье UMR, полученное после добычи и обогащения ресурсов,служит источником энергии (MREn) либо исходным материалом для дальнейшей переработки (NMR):UMR = MREn + NMR.(2)Общее количество отходов (WM = ΣWijlkgh), образованных за определенныйпромежуток времени (обычно календарный год), состоит из отходов производства (WMM), отходов эксплуатации (WMO) и выбывших из эксплуатации изделий (WMP):WM = WMM + WMO + WMP.(3)Отходы производства представляют собой отходы добычи HRo, отходы производств добывающих (WМR) и обрабатывающих (WoMR):WMM = HRo + WМR + WoMR.(4)12Отходы добывающих производств WМR зависят от количества добываемыхресурсов МR и степени извлечения из них полезного компонента – природногосырья (UМR) для последующей переработки:WМR = МR – UМR.(5)абвРисунок 3 – Диаграмма модели учета отходов на всех этапах жизненного цикла ресурсов (а)и декомпозиция блоков R3 «Потребление продукции» (б) и R5 «Учет отходов» (в)13Количество отходов у обрабатывающих производств зависит от количестваиспользуемого сырья NMR и уровня технологии и устанавливается по различным нормативным документам (НТД), причем бракованная продукция учитывается в расходе сырья.

Также в процессе любого производства затрачиваетсяэнергия. Чем выше уровень технологии, тем меньше расход сырья и тем ниженорматив образования отходов N.В отходы эксплуатации на производстве, в соответствии с бухгалтерским учетом, входят отработанные расходные материалы, оснастка, инструмент и т.п., тоесть предметы, срок полезного использования которых менее одного года, которые относятся к предметам труда и необходимы для производства продукции, работ, услуг, для хозяйственных нужд организации. Отходы эксплуатации можнообъединить с отходами производства, потому что на их выпуск тоже было потрачено природное сырье и потому что они также образуются в результате производственной деятельности.К выбывшим из эксплуатации изделиям относятся отработавшие ресурс (напроизводстве и в быту) оборудование, техника, машины, их составные части,агрегаты, узлы, одноразовая продукция и т.п.Таким образом, путем подстановок получаем:Q = HRo + MR,(6)илиQ = HRo + WMR + MP + WoMR + WEnMC,(7)где MP – произведенные изделия (продукция, объекты).Так как, в соответствии с формулой (4), HRo, WМR, WoMR являются отходами WMМ любого вида производственной деятельности, начиная от добычи сырья и заканчивая выпуском конечной продукции MP, то формула (7) примет вид:Q = MP + WМM + WEnMC.(8)Следовательно, отходы производства будут представлять количество извлеченных из недр ресурсов минус масса (материалоемкость) изделий и минус сожженное для потребления топливо.

Так как WМM + WEnMC = WMА представляютсобой отходы производства и отходы всех потребленных энергоресурсов, тоWMА = Q – MP.(9)Можно сказать, что для ресурса и продукции, которая существует толькоодин год и менее, справедлива формула (1), в случае же продукции, эксплуатируемой свыше одного года, должна применяться формула (9), так как изделия(продукция) переходят в отходы постепенно, в течение ряда лет.При учете экспорта Е и импорта I ресурсов (ЕR и IR), промежуточной (ES иIS) и конечной продукции (EP и IP) направление материальных потоков приобретает несколько иной вид и, соответственно, изменяется количество отходовот обрабатывающих производств WoDr. Здесь появляются понятия «внутреннеепотребление» ресурсов DRC, промежуточной продукции (материалов, полуфабрикатов) DSC и конечной продукции DPC:DRC=MR – ER + IR, (10) DSC=S – ES + IS,(11) DPC=P – EP + IP.

(12)C другой стороны, потребляемые ресурсы DRC затрачиваются на производство промежуточной продукции S, которая, с учетом экспорта-импорта, расходуется на производство конечной продукции P, причем на каждой из этих стадий образуются отходы, WS и WP, соответственно:DRC = S + WS,(13)DSC = P + WP. (14)14Исходя из выражений (10), (11), (13) и (14), получаем:DRC = ES – IS + P + WP + WS(15)где WS + WP = WoDR .Следовательно, отходы от обрабатывающих производств WoDR будут представлять разницу между внутренним потреблением ресурсов и конечной продукцией и экспортом-импортом промежуточной продукции:WoDR = DRC – ES + IS – P .(16)Все переменные в этом выражении известны из официальных статистических данных различных ведомств.Балансовое уравнение для всех материальных потоков тогда будет выглядеть следующим образом:Q – ER + IR – ES + IS – EP + IP = HRo + MR – ER + IR – ES + IS – EP + IP,илиQ – ER + IR – ES + IS – EP + IP = HRo + WoDr + DPC.В левой части этого уравнения присутствуют все входные потоки In, в правой части – выходные Out.

Здесь HRo + WoDr = WA представляет собой отходыпроизводства, поэтому:In = WA + DPC.(17)То есть, как и следовало ожидать, весь входной материальный поток распределяется между потребленной продукцией и отходами производства. Исходя изизложенного, выражение (17) является математической моделью процесса отходообразования.Тогда, на основе диаграммы R0 (рис. 3 а) и зависимости (17), можно представить алгоритм образования отходов в виде схемы (рис.

4), которая включаетблоки R1 «Добыча ресурсов» (I), R2 «Производство» (II) и R3 «Потребление»(III). Отсюда вытекают следующие системы уравнений:- для блока I:Q = Σ Qi,MR = Σ MRi ,На этой стадии образуются отходы от добычи и обогащения ресурсовWМUR. Для i-го ресурса количество отходов WМURi будет:WМURi = f(WМRi , HRoi , Nijlkgh) = HRoi + WMRi ,где WМRi = f(MRi , Nijlkgh) = MRi ˑ Nijlkgh ,i > 1 ; j > 1 ; l > 1 ; k > 1 ; g = {1, 2} ; h = {1÷6}.Тогда WМUR = Σ WМURi = Σ HRoi + Σ (MRi ˑ Nijlkgh ).Nijlkgh – значение норматива образования конкретного отхода (извлечения полезного компонента), определенное согласно НТД.С другой стороны, так как количество отходов от добычи ресурсов представляет собой разницу между извлеченным из недр земли материалом Q и содержащимся в нем полезным компонентом UMR, тоWМUR = Q – UMR = Σ Qi – Σ [UMRi ˑ (1 – Nijlkgh)];- для блока II:WER = Σ WERijlkgh ,WIR = Σ WIRijlkgh,WES = Σ WESijlkgh ,WIS = Σ WISijlkgh ,WoDR = Σ WoDR ijlkgh ,WEIР = Σ WEIРijlkgh .15Так как для любого k-го вида отходов существует свой норматив образования, тоWERijlkgh = f(ERi , Nijlkgh) = ERi ˑ Nijlkgh,WIRijlkgh = f(IRi , Nijlkgh) = IRi ˑ Nijlkgh,WESijlkgh = f(ESl , Nijlkgh) = ESl ˑ Nijlkgh,WISijlkgh = f(ISl , Nijlkgh) = ISl ˑ Nijlkgh,WoDRijlkgh = f (DRCi, DSCl, Nijlkgh) = DRCi ˑ Nijlkgh + DSCl ˑ Nijlkgh,WEIРijlkgh = f (EРj, IРj, Nijlkgh) = EРj ˑ Nijlkgh + IРj ˑ Nijlkgh .Тогда отходы производства в целом будут составлять:WА = Σ f (ERi, IRi, DRCi, DSCl, ESl, ISl, EРj , IРj , Nijlkgh)илиWА = Σ(ERiˑNijlkgh) + Σ(IRiˑNijlkgh) + Σ(DRCiˑNijlkgh) + Σ(DSCiˑNijlkgh) + Σ(ESlˑNijlkgh) ++ Σ(ISl ˑ Nijlkgh ) + Σ(EРj ˑ Nijlkgh ) + Σ(IРj ˑ Nijlkgh ) = Σ WАijlkgh .(18)Выражение (18) представляет собой суммирование всех видов отходов, появляющихся на стадиях производства и транспортировки (включая экспорт иимпорт).C другой стороны, если представить WA в виде следующей функции:WА = Σ f (ERi, IRi, DRCi, ESl, ISl, Pj, EРj, IРj, Nijlkgh),то уравнение (18) можно записать и по-иному:WА = Σ (ERi ˑ Nijlkgh) + Σ (IRi ˑ Nijlkgh) + Σ DRCi – Σ ESl + Σ ISl + Σ (ESl ˑ Nijlkgh ) ++ Σ (ISl ˑ Nijlkgh ) – Σ Pj + Σ (EРj ˑ Nijlkgh ) + Σ (IРj ˑ Nijlkgh ).(19)Как видно, выражение (19) проще и для сбора данных, и для расчетов, таккак отсутствуют такие слагаемые, как Σ (DRCi ˑ Nijlkgh ) и Σ (DSCi ˑ Nijlkgh ), то естьне нужно искать информацию о нормативах образования отходов для каждоговида переработки исходных ресурсов и промежуточной продукции.