Оценка эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Оценка эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов"

На правах рукописи

ПРОСКУРНИКОВА Ирина Андреевна

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ОТХОДОВ МУСОРОСЖИГАТЕЛЬНЫХ ЗАВОДОВ

Специальность 08.00.05 - «Экономика и управление народным хозяйством» (экономика природопользования)

5 ДЕК 2013

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 2013

005543109

005543109

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный горный университет»

доктор технических наук, профессор ХАРЧЕНКО Виктор Алексеевич!,

доктор экономических наук, профессор ЯСТРЕБИНСКИЙ Михаил Александрович,

профессор кафедры «Экономика и планирование горного производства» Московского государственного горного университета;

кандидат экономических наук БОЛДЫРЕВ Александр Анатольевич,

исполнительный директор ООО «Современные горные технологии.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет», (г. Тула).

Защита состоится 17 декабря 2013 г. в 13.00 час. на заседании диссертационного совета Д- 212.128.01 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д.6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан^7ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор экономических наук, профессор

Научный руководитель Официальные оппоненты:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема размещения отходов особенно остро стоит в мегаполисах, где ежегодно их образуется свыше 6,5 млн./т в год. Объем образующихся отходов в результате жизнедеятельности человека составляют 40% бытовых отходов и 60% промышленных отходов, из которых переработке подвергаются всего лишь 5% отходов, в то время как ежегодный прирост отходов равен 6%. Однако основной проблемой является не прирост объемов отходов, а их размещение. Ведь 65% отходов вывозятся на полигоны и утилизируются. Полигоны заполнены на 90%, в связи с чем возникает потребность в выделении новых земель под размещение отходов, что весьма нецелесообразно по экологическим, экономическим и социальным причинам.

Такое положение дел во многом усложняется тем, что в настоящее время резко повысились цены на землю в районах, прилегающих к крупным городам и населенным пунктам, что ограничивает возможность создавать новые полигоны. Утилизация отходов на мусоросжигательных заводах, а это 30% от общего объема, позволила существенно снизить негативное воздействие на окружающую природную среду, что, к сожалению, не привело к уменьшению остроты проблемы их дальнейшего размещения.

В то же время только на территории России находится более 2000 карьеров и горнодобывающих предприятий, выработанное пространство которых целесообразно использовать для размещения отходов мусоросжигательных заводов, решая тем самым одновременно проблему размещения отходов и заполнения выработанного пространства горных предприятий с минимизацией ущерба для окружающей среды. В дальнейшем рекультивация выработанного пространства горных предприятий с использованием отходов позволит в совокупности решить проблемы размещения отходов мусоросжигательных заводов позволит в совокупности решить проблему их размещения и проблему заполнения выработанного

пространства горных предприятий с дальнейшим восстановлением нарушенного ландшафта до первоначального природного состояния.

Таким образом, в настоящее время обоснование использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов позволяет существенно снизить негативное воздействие на окружающую природную среду, что является актуальной научной задачей.

Цель исследования заключается в разработке механизма эколого-экономической оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов в целях улучшения состояния окружающей природной среды.

Идея работы заключается в выборе и обосновании системы эффективного использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов, позволяющей снизить удельные суммарные эколого-экономические затраты.

Объектом исследования являются способы подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве карьеров, оказывающих негативное воздействие на окружающую природную среду.

Предметом исследования являются экономические и экологические процессы, возникающие при размещении отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий.

Защищаемые научные положения: 1. Формирование вариантов использования выработанного пространства для захоронения отходов мусоросжигательных заводов целесообразно осуществлять на основе сочетаний выявленных производственно-технологических, территориальных, экономических и экологических признаков рассматриваемых вариантов.

2. Определение затрат на утилизацию отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий следует осуществлять на основе зависимостей, установленных в результате формирования и оценки способов подготовки и размещения этих отходов.

3. Выбор наиболее предпочтительного варианта размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве целесообразно осуществлять на основе разработанного эколого-экономического механизма с использованием разработанной математической модели, в качестве целевой функции которой принята минимизация удельных эколого-экономических затрат, формирующихся в процессе утилизации отходов, с учетом интегральной оценки влияния выявленных факторов.

Новизна исследования заключается в разработке методического подхода к оценке эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов, включающего:

- оценку взаимосвязи процессов производственно-технологических, территориальных, экологических и экономических составляющих, оказывающих влияние на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий;

- систематизацию факторов, влияющих на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов;

- типизацию способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий;

- экономико-математическую модель оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов, в качестве целевой функции которой принята

минимизация удельных эколого-экономических затрат на размещение отходов с учетом интегральных показателей оценки влияющих факторов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- анализом состояния и развития систем использования выработанного пространства для захоронения отходов мусоросжигательных заводов;

- использованием достоверного объема статистических данных;

- корректным применением методов исследований, включающих экономический анализ, факторный анализ, экспертную оценку и экономико-математическое моделирование;

- положительными результатами исследования разработанных методических рекомендаций по использованию выработанного пространства горнодобывающих предприятий Московской области для захоронения отходов мусоросжигательных заводов.

Научное значение работы заключается в формировании методического подхода, позволяющего выявить наиболее эффективный способ подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий для обеспечения рационального природопользования при снижении экологической нагрузки в местах их размещения.

Практическое значение работы заключается в возможности применения разработанных рекомендаций для эффективного развития систем использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов.

Результаты исследований приняты к использованию в ОАО «РЕКСТРОМ» для разработки проекта программы по утилизации отходов мусоросжигательного завода № 3, предусматривающего размещение отходов в выработанном пространстве горного предприятия ОАО «Раменский ГОК» Московской области.

Апробация работы. Основные результаты и научные положения докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета; на международном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ 2010 -2013гг.).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 6 опубликованных работах, 3 из которых в журналах по перечню Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, содержит 6 рисунков, 10 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В настоящее время на территории России функционируют около 40 мусоросжигательных заводов, которые не только помогают снизить объемы отходов, но и улучшить экологическую ситуацию в местах их образования. Одной из основных проблем всех крупных городов планеты, с населением свыше 500 тыс. человек является загрязнение окружающей природной среды твердыми бытовыми отходами. Проведенный анализ показал, что образование отходов в день на одного человека составляет в среднем 3 кг. Таким образом, ежегодный прирост объема отходов в Москве составляет 7%. Создание мусоросжигательных заводов стало одним из ключевых способов решения проблемы управления и утилизации отходов. На территории Москвы располагаются три мусоросжигательных завода общей мощностью 1250 тыс. тонн в год. Приблизительно 35% отходов на мусоросжигательных заводах утилизируется термическим способом, а остальные отходы вывозятся на полигон и утилизируются без какой-либо подготовки. Не менее 65% отходов, скопившихся в Москве и России, являются ценным вторичным сырьем: черные и цветные металлы, макулатура, стекло, пластмасса и т.д.

Практический опыт зарубежных стран ориентируется на строительство мусоросжигательных заводов и утилизацию отходов термическим способом. Такие заводы есть во всех экономически развитых странах: Великобритании, Австрии, Франции, Японии, Германии и многих других. Особенно в этой области преуспела Германия, где в 2005 году правительством был принят закон о запрете вывоза отходов на полигоны без предварительной переработки. Во Франции, Японии и других странах давно отказались от полигонного способа размещения отходов, справедливо считая данный способ утилизации наиболее дорогим.

В России экономическая обстановка складывается так, что самым дешевым способом является размещение отходов на полигонах. Проблема размещения отходов становится особо актуальной вследствие переполнения имеющихся в Москве и Московской области полигонов общая площадь которых составляет в настоящее время около 689 тыс.га. Основное загрязнение окружающей природной среды при утилизации отходов мусоросжигательных заводов происходит на самих полигонах, так как именно на них поступают не только пищевые отходы, но и отходы различных классов опасности (1-1У), что приводит к превышению ПДК выбросов вредных веществ в 1200 раз и более. Установленная ПДК выбросов вредных веществ (диоксинов, фуранов и др.) для мусоросжигательных заводов в Европе равна 0,1 нг/м3, для России она установлена Федеральным законом № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» от 04 мая 1999г. и Федеральным законом № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10 января 2000г. 0,5 нг/м3, Выбросы заводов не превышают ПДК благодаря мусоросортировочным станциям, которые не только помогают отсортировать токсичные отходы, из-за которых утилизация термическим способом понижает выбросы ПДК на 0,04 нг/ м3, но и отсортировывать полезное вторичное сырье. Однако создание мусоросжигательных заводов не решит проблему в целом, так как полигоны для утилизации отходов давно

переполнены, а проведенный анализ показал, что к 2015 году большинство полигонов будет закрыто из-за нехватки емкостей.

Решение данной проблемы актуально для районов, прилегающих к крупным городам, где находятся десятки различных по масштабам и отраслевой принадлежности горнодобывающих предприятий.

При этом на этих предприятиях, в силу их технологических особенностей, остаются значительные объемы выработанного пространства, не используемого в хозяйственной деятельности.

На территории Российской Федерации находится большое количество закрытых и нерекультивированных карьеров, немалая часть которых располагается в подмосковном регионе (свыше 150). В местах расположения таких карьеров происходят ландшафтные изменения, загрязнение подземных горизонтов и окружающей природной среды в целом. Для рассмотрения возможности размещения отходов в выработанном пространстве необходимо принять во внимание качество отходов, которые содержат в себе различные классы опасности. Утилизация отходов на мусоросжигательных заводах позволит не только снизить класс опасности, но и максимально соответствовать требованиям экологии для дальнейшего размещения их в выработанном пространстве горных предприятий.

Анализ работ в сфере размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий позволил сделать выводы, что содержание рассматриваемых в них вопросов отражает несколько направлений выполненных ранее исследований.

Эколого-экономическим проблемам утилизации отходов, разработке технологий, организации размещения отходов в выработанном пространстве горных предприятий посвящены работы Абрамкина Н.И., Болдырева A.A., Закоршменного И.М., Калинина А.Р., Козлова О.В., Малышевой A.A., Матросовой A.C., Мяскова A.B., Никитина Ю.В., Петрова И.В., Попова С.М., Харченко В.А., Шубова Л.Я., Ястребинского М.А. и многих других ученых.

В то же время в этих работах вопросам, связанным с оценкой эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов в современных условиях, уделено недостаточно внимания.

В этой связи в работе поставлена цель, которая заключается в оценке эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов с дальнейшим использованием их в качестве закладочного материала в выработанном пространстве для восстановления нарушенных земель и в решения м проблемы размещения отходов в целях улучшения состояния окружающей природной среды.

Для достижения поставленной цели были проведены следующие исследования:

¡.Выполнен эколого-экономический анализ проблемы размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий.

2. Выявлена взаимосвязь производственно-технологической, территориальной, экологической и экономической составляющих влияющих на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий.

3. Разработана типизация способов подготовки и размещения отходов в выработанном пространстве горных предприятий.

4. Исследовано влияние выявленных факторов на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов.

5. Разработана экономико-математическая модель оценки вариантов использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов.

6. Разработан экономический механизм оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов.

7. Проведена апробация результатов исследований в ОАО «Раменский горно-обогатительный комбинат».

На рисунке 1 показано, что на эффективность использования выработанного пространства для размещения отходов мусоросжигательных заводов существенное влияние оказывают экономические и экологические составляющие процесса образования отходов, территориальное расположение предприятий, состояние производственной деятельности на горнодобывающих предприятиях, а также состояния рынков продукции и услуг.

Для поиска наиболее рациональных вариантов формирования способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий разработан новый методический подход, базирующийся, с одной стороны, на выявлении возможных способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов, а с другой — на установлении состава и значимости факторов, оказывающих количественное влияние на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов.

В результате проведенных исследований установлено, что наиболее значимыми признаками, характеризующими отличительные особенности различных способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий, являются:

признак «а» - характер подготовки ТБО к сжиганию на мусоросжигательных заводах;

признак «б» - характер подготовки отходов мусоросжигательных заводах к захоронению;

признак «в» - характер подготовки мест захоронения отходов мусоросжигательных заводах.

Издержки от негативного воздействия на ОПС

Затраты на производство работ по размещению ТБО

Оценка эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов МСЗ

Рисунок 1. Взаимосвязь составляющих процессов, влияющих на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий

Проведенный анализ позволил выявить три основных способа подготовки и размещения отходов в выработанном пространстве горных предприятий, которые представлены в таблице 1.

В соответствии с выявленными признаками формирования размещения отходов признак «а» - характер подготовки ТБО к сжиганию на мусоросжигательных заводах может быть двух типов: без сортировки

отходов - «а1»; путем сортировки отходов на мусоросжигательных заводах -«а2».

Признак «б» характеризует подготовку золы мусоросжигательного завода к размещению: «61» - без сортировки; «62» - путем выборки.

Признак «в» характеризует подготовку мест размещения золы мусоросжигательного завода: «в1» - без подготовки; «в2» - путем создания специальной изоляции от внешней среды.

Таблица 1

Типизация способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий _

Способы подготовки и размещения отходов Признаки формирования различных способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий

«а» Характер подготовки ТБО к сжиганию МСЗ «б» Характер подготовки отходов МСЗ к размещению «в» Характер подготовки мест размещения отходов МСЗ

«а1» без сортировки «а2» с сортировкой «61» без подготовки ^Ц7 «61» путем подготовки «в1» без подготовки «в1» путем изоляции ■О7

А • •

Б • ф ©

в • ® ф

Таким образом, в соответствии с рассмотренными выше признаками возможны три типовых способа подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий:

1. Тип «А» — подготовка и размещение отходов мусоросжигательных заводов без их предварительной сортировки, без подготовки золы с мусоросжигательного завода к размещению, при условии наличия мест со специальной изоляцией от внешней среды (признаки «а1», «61», «в2»).

2. Тип «Б» - подготовка и размещение отходов мусоросжигательных заводов без их предварительной сортировки, с подготовкой золы с мусоросжигательного завода к размещению, при использовании мест без специальной изоляции (признаки «а1», «62», «в1»).

3. Тип «В» - подготовка и размещение отходов мусоросжигательных заводов с их предварительной сортировкой, без подготовки золы мусоросжигательного завода к размещению, при использовании мест без специальной изоляции (признаки «а2», «61», «в1»).

Проведенные исследования показали, что на эффективность типовых способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов оказывают влияние пять качественно однородных групп факторов: «1» -горно-геологические; «2» — производственно-технологические; «3» -экологические; «4» — состояние потребительских рынков; «5» -экономические.

Для установления степени влияния выявленных факторов на эффективность деятельности каждого из трех типовых способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов применен метод экспертных оценок.

При этом были приняты три уровня оценок: 1 - при отсутствии или незначительном влиянии факторов; 2 - при значимом влиянии факторов; 3 -при существенном влиянии факторов.

Результаты экспертной оценки влияния факторов на эффективность использования выработанного пространства для размещения отходов мусоросжигательных заводов представлены в таблице 2.

Для интегральной оценки влияния факторов на эффективность различных способов подготовки и размещения отходов разработан

показатель Ра;б;в для каждого из способов подготовки: Гл- Гб- Гв-

¿С А т ^-Г Б т ^ ' В т

где РА;б;в - показатель интегральной оценки влияния факторов на эффективность типового способа подготовки и размещения отходов МСЗ, доли ед.; N - количественная экспертная оценка, доли ед.

Таблица 2.

Оценка влияния факторов на эффективность способов подготовки и размещения отходов с использованием выработанного пространства

Факторы, влияющие на эффективность использования выработанного пространства горных предприятий Оценка влияния факторов на эффективность использования выработанного пространства

А 1 Б В

1. Горно-геологические

1.1 .Плотность вмещающих пород 3 3 2

1.2.Объем водопритока 3 2 1

1.3.Глубина расположения полезных ископаемых 2 2 2

2. Производственно- технологи чес кие

2.1.Удаленность горных предприятий от МСЗ 3 2 ]

2.2.Производственная мощность горного предприятия 3 3 3

2.3.Емкость выработанного пространства 3 3 3

2.4.Годовой прирост выработанного пространства 3 3 3

2.5.Совместимость горных работ с размещением отходов МСЗ 3 3 3

3.Экологические

3.1 .Класс опасности отходов 3 I 1

3.2.Площадь рекультивации горного отвода 3 2 2

3.3.Снижение загрязнения атмосферы после рекультивации 3 1 1

3.4.Прирост загрязнения подземных вод после рекультивации 3 1 1

4. Состояние потребительских рынков

4.1 Состояние спроса на продукцию горных предприятий 2 2 2

4.2.Состояние спроса на вторичные ресурсы 1 1 3

4.3.Состояние рынка услуг по приему вторичных ресурсов 2 1 3

5. Экономические

5.1.Конкурентоспособность использования выработанного пространства для размещения отходов МСЗ 3 2 2

5.2.Конкурентоспособность использования отходов для рекультивации на горных предприятиях 2 3 3

5.3.Рентабельность горных предприятий 2 2 2

Интегральный показатель оценки влияния факторов Рд=1Д7 Рб=1,5 Рв=1,42

Представленная систематизация факторов принята в качестве основы при проведении исследований, направленных на выявление зависимостей формирования суммарных эколого-экономических затрат и экономико-математической модели, позволяющих повысить эффективность принимаемых решений в этой сфере деятельности.

В соответствии с вышеизложенным для каждого из выявленных типовых способов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий установлены следующие три зависимости формирования эколого-экономических затрат.

Для первого базового способа (А) подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов эколого-экономические затраты могут быть учтены в соответствии с выражением:

Г-. ^гл ^Лтбо \тбо т7-2зл ^ Т Т ТТР ^Л2зл

сп Цк '(2)

пеЫ кеК кеК

гДе 2л ~~ эколого-экономические затраты на А - тый способ подготовки отходов МСЗ, руб./год; п - индекс количества МСЗ, леТУ; к - индекс

01 тбо

- объем необработанных

твердых бытовых отходов, поступающих на мусоросжигательный завод,

т/год; С!™"0 — себестоимость сжигания необработанных ТБО на

->211

мусоросжигательном заводе, руб./т; (=)к - объем золы, образующейся в результате сжигания на МСЗ необработанных ТБО, захораниваемой в к -том

ТТ2зл

выработанном пространстве горных предприятий, т; Ц к — тариф за размещение золы, образующейся в результате сжигания на МСЗ необработанных ТБО на к -том горном предприятии, руб./т; — дальность транспортировки отходов МСЗ до к -того выработанного пространства

ттТр

горнодобывающих предприятий, км; х_( - затраты на транспортировку отходов сжигания ТБО, руб./т.км.

Для второго способа (Б) подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий затраты могут быть рассчитаны следующим образом:

п^ х 11 ' кеК Г к&К

2злобр

иц ^

кеК

где ^ б ~ эколого-экономические затраты на Б - тый способ подготовки

зл.обр

отходов МСЗ, руб./год; (¿^ — объем обезвреженной золы, образующейся в

зл.обр

результате сжигания на МСЗ, т; - себестоимость обезвреживания

УЛ 2эл

золы на мусоросжигательном заводе, руб./т; — объем обезвреженной

золы с учетом класса опасности, т; г- индекс класса опасности золы на МСЗ.

Для третьего способа (В) подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий затраты могут быть рассчитаны следующим образом:

пШ ^ у Л кеК кеК

^.втор у. -.-втор

Цк , (4)

где — эколого-экономические затраты на В - тый способ подготовки и

0втор

- объем выборки на

мусоросортировочной станции (МСС) отходов для использования в виде вторичных ресурсов, т; А - снижение объема выбросов загрязняющих веществ на МСЗ в результате выборки вторичных ресурсов на МСС, усл. ед.; N — норматив платы за выбросы вредных веществ в окружающую природную

- , ~J.m6o.MCC

среду на МСЗ руо./усл.ед.; (_,п - себестоимость всех капитальных затрат на строительство МСС с учетом снижения себестоимости сжигания

0втор

- объем Ь-тых вторичных ресурсов,

образующихся на МСС, т;Ц - рыночная цена Ь-тых вторичных ресурсов, образующихся на МСС, руб./т.

В качестве критерия для оценки эффективности размещения отходов мусоросжигательных отходов в выработанном пространстве горных предприятий принят показатель удельных эколого-экономических затрат и доходов в сфере хозяйственной деятельности.

Исходя из вышеизложенного для оценки эффективности размещения отходов мусоросжигательных заводов в выработанном пространстве горных предприятий разработана экономико-математическая модель. В качестве целевой функции модели принята минимизация удельных эколого-экономических затрат:

где У - удельные эколого-экономические затраты на ьтый способ подготовки и размещения отходов (¡=А; Б; В) тыс.руб./т.; р1, - интегральный показатель

того способа отходов, т.; Д - доход от реализации Ь-тых отсортированных отходов на МСС руб./т; X; — булева переменная.

Экономико-математическая модель включает ряд объективных ограничений:

І.По условию совместимости между собой различных способов подготовки и размещения отходов МСЗ:

XБ',Хв - булевы переменные, принимающие значение 1 - при условии совместимости рассматриваемого способа подготовки и размещения отходов с другими типами и значение 0 — при условии их несовместимости.

£

(5)

і-того способа подготовки отходов усл. ед.; . - объем переработанных і-

2. По условию обязательности размещения всех отходов мусоросжигательных заводов с учетом их класса опасности:

о О кеК ( '

где г - индекс класс опасности золы отходов МСЗ; к - индекс номер выработанного пространства горного предприятия; — объем золы г -того класса опасности, образующейся в результате сжигания на МСЗ необработанных, отходов; объем золы г-того класса опасности,

образующейся в результате сжигания на МСЗ необработанных отходов захораниваемой в к-том выработанном пространстве горного предприятия, т.

3. По условию непревышения объемов производства вторичных ресурсов потребительского спроса на рынке:

0втор ^ у, у, ^утор

И ~ ¿г1 ^ х^Ьт , (7)

п ш

0втор.

- потребительский спрос в а - тых сегментах рынка на Ь-тые виды вторичных ресурсов, т.

4. По условию соблюдения экологических нормативов на всех объектах размещения отходов МСЗ:

ПДН, ■ (8)

где объем загрязнения ОПС на с!-тых объектах размещения отходов

1м

МСЗ усл.ед.; АЩ к - прирост объема загрязнения ОПС на с!-тых объектах за счет размещения на них отходов МСЗ усл.ед.; ПДНа - предельно допустимая нагрузка на ОПС на ё-тых объектах системы утилизации отходов МСЗ, усл. ед.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать заключение о том, что использование разработанной экономико-математической модели позволяет выявлять рациональный способ подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий в текущий период времени.

Совершенствование системы эффективного использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов в последующие периоды времени может быть осуществлено путем проведения таких мероприятий, как увеличение емкости действующих полигонов и строительств новых, использование для размещения отходов выработанного пространства действующих горнодобывающих предприятий и шахт, создание мусоросортировочных станций и т.п.

Таким образом, поскольку исходные условия, принятые в экономико-математической модели, с течением времени могут меняться, то необходимо последовательно производить уточнение и регулирование принятого ранее варианта использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов.

С этой целью в работе сформирован механизм эколого-экономической оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий и выбора вариантов подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов (рис.2), предусматривающий:

1. Проведение анализа подготовки и размещения отходов мусоросжигательных заводов с использованием выработанного пространства горных предприятий.

2. Формирование вариантов подготовки и размещения отходов МСЗ в выработанном пространстве горных предприятий.

3. Проверку вариантов на соответствие ограничениям модели.

4. Оценку вариантов подготовки и размещения отходов МСЗ в выработанном пространстве горных предприятий с использованием разработанной экономико-математической модели.

5. Выбор рационального варианта подготовки и размещения отходов МСЗ с использованием выработанного пространства горных предприятий.

6. Реализацию выбранного варианта подготовки и размещения отходов МСЗ в выработанном пространстве горных предприятий.

Анализ подготовки и размещения отходов | МСЗ с использованием выработанного ! пространства горных предприятий |

Переход к следующему календарному периоду времени

; Реализация выбранного варианта подготовки ! и размещения отходов МСЗ в выработанном | пространстве

| горных предприятий

Способы подготовки и размещения отходов в условиях горнопромышленного района

Выбор рационального варианта подготовки и размещения отходов МСЗ с использованием выработанного пространства горных ппепппиятий

Формирование вариантов подготовки и размещения отходов МСЗ в выработанном пространстве горных предприятий

Проверка вариантов на соответствие ограничениям модели

Оценка вариантов способов подготовки и размещения отходов МСЗ в выработанном пространстве горных предприятий

г ■ 2

г .у— д ,\х . Є ,

да

Варианты подготовки и размещения отходов МСЗ имеются?

Рисунок 2. Эколого-экономический механизм оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательных заводов

В качестве объекта для апробации результатов исследования выбран ОАО «Раменский горно-обогатительный комбинат» Московской области.

В настоящее время годовой объем переработки отходов на мусоросжигательном заводе № 3 составляет 600 тыс.т в год, в результате сжигания которых образуется 60 тыс.т. отходов (золы). До настоящего

времени эти отходы размещались на ближайших полигонах: «Хметьево» -расположен в Солнечногорском районе Московской области, в 65 км от г. Москвы, общая площадь полигона составляет 79,4 га, срок действия лимита размещения до 2013 г; «Дмитровский» - расположен в Дмитровском районе в непосредственной близости от р. Икша Московской области, в 40 км от г. Москвы, общая площадь - 63,51 га, срок действия лимита размещения до 2013г; «Быково» - расположен в Павлово-Посадском районе Московской области в 100 км от Москвы, общая площадь - 6,35 га, срок действия лимита размещения до 2015 г. В связи с переполнением емкостей эти полигоны, будут переведены в стадию закрытия.

В связи с большой удаленностью новых (проектируемых) полигонов от мусоросжигательных заводов для размещения отходов стоит актуальная задача поиска новых эколого-экономически обоснованных мест для размещения отходов.

На основании результатов проведенных исследований в работе выявлена эффективность использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов мусоросжигательного завода. В качестве объектов для размещения отходов мусоросжигательного завода № 3 рассматривается два объекта возможного размещения: выработанное пространство «Раменский ГОК» (предлагаемый вариант), в котором возможно размещение отходов, и действующий полигон «Быково» (базовый вариант).

«Раменский горно-обогатительный комбинат» расположен в 60 км. от г. Москвы, производительная мощность 1,5 млн./т. в год. Стоимость транспортировки отходов 0,864 млн.руб./ год. Стоимость размещения отходов мусоросжигательных заводов 27,36 млн.руб. год.

Полигон «Быково» расположен в 100 км. от г. Москвы, стоимость транспортировки отходов мусоросжигательного завода № 3 составляет 2,568 млн.руб. в год. Стоимость размещения 27 млн./руб. в год.

Таблица З

Сравнительная оценка, вариантов эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения отходов МСЗ № 3.

Варианты систем утилизации отходов Объем капитальных затрат на МСС, млн. руб. Эксплуатационные затраты, млн. руб. в год Доходы от реализации вторичных ресурсов, млн. руб. Суммарные затраты на утилизацию отходов сжигания ТБО, млн. руб.

МСС Сжигание отходов Ьбработка Ьолы Транспортиров ка золы Размещение золы

Базовый - - 103 - 2,568 27 - 132,57

Предлагаемый 20 2,5 74 - 0,864 27,36 0,91 124,67

В результате выполненных расчетов было установлено, что предлагаемый вариант позволит снизить удельные затраты на размещение отходов мусоросжигательных заводов на 50 руб./т. При этом готовой эффект при предлагаемом варианте составит порядка 3 млн./руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований осуществлено решение актуальной научной задачи по разработке механизма эколого-экономической оценки эффективности использования выработанного пространства горных предприятий для размещения мусоросжигательных отходов, позволяющей обеспечить рациональность природопользования при улучшении состояния окружающей природной среды.

Основные результаты и выводы, полученные лично автором:

1. Анализ сложившейся ситуации в области размещения отходов позволил выявить актуальности поиска и оценки эффективности новых

вариантов их размещения, в связи с исчерпанием емкости полигонов, необходимостью эффективного использования выработанного пространства горных предприятий и потребностью в улучшении экологической обстановки.

2. Формирование способов подготовки отходов на мусоросжигательных заводах с использованием выработанного пространства горных предприятий следует осуществлять с использованием предлагаемой типизации способов подготовки и размещения отходов, систематизации факторов, влияющих на эффективность размещения отходов мусоросжигательных заводов с учетом принятых ограничений.

3. Оценку эффективности использования выработанного пространства для размещения отходов мусоросжигательных заводов целесообразно осуществлять на основе разработанного эколого-экономического механизма с использованием предложенной математической модели, в качестве целевой функции которой принята минимизация удельных эколого-экономических затрат, формирующихся в процессе утилизации отходов, с учетом принятых ограничений.

4. Предложены рекомендации по размещению отходов мусоросжигательного завода №3 г. Москвы в выработанном пространстве ОАО «Раменский ГОК», предусматривающие создание МСС для предварительной сортировки твердых бытовых отходов. Предлагаемый вариант позволит получить годовой эффект от сокращения удельных затрат порядка 3 млн./руб.

5. Основные научные результаты исследований приняты в ОАО «РЕКСТРОМ» для разработки программы по совершенствованию системы размещения отходов мусоросжигательных заводов г. Москвы.

Результаты диссертационного исследования изложены в следующих научных публикациях:

1 Проскурникова И.А., Попов С.М. Анализ деятельности мусоросжигательного завода на примере спецзавода № 2//Научный вестник МГГУ. -2011.-№ 7 (16).- С. 118-125.

2 Проскурникова И.А., Попов С.М. Методические основы эколого-экономического подхода оценки целесообразности применений метода технической утилизации ТБО. //Сборник научных трудов «Экология и экономика». -М.: МГГУ, 2011. - С.56-60.

3 Проскурникова И.А. Анализ потенциала отходов и способов его использования в народном хозяйстве// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск).- 2012. - №1- С. 399-402.

4 Проскурникова И.А. К вопросу утилизации твердых бытовых отходов в г. Москве. // Научный вестник МГГУ. - 2012. - № 9 (30). - С. 74-76.

5 Проскурникова И.А.. Формирование эколого-экономической оценки и выбора утилизации ТБО мусоросжигательного завода в выработанном пространстве//Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск), — 2013. — СО №9.-С. 15-18.

6 Проскурникова И.А. Методические основы эколого-экономического подхода к утилизации ТБО с использованием мусоросжигательного завода// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск), — 2013. — СО № 9. — С. 25-27.

Подписано в печать 15.11.2013 Объем 1,6 печ.л. Тираж 100 экз

Формат 60x90/16 Заказ № 9952

ИД ООО «Ролике». 117218, г. Москва, ул. Кржижановского, 31. Тел.: 8 (495) 661-46-22 www.roliksprint.ru