Оценка жизненного цикла в управлении отходами (стр. 4 )

Оценка воздействия на окружающую среду – это фаза ОЖЦ, направленная на анализ и оценку величины и значения потенциальных экологических воздействий оцениваемой продукционной системы [11]. При проведении ОЖЦ, как правило, неизвестно, где и когда будут происходить все эмиссии. Это является причиной, почему ОЖЦ анализирует не настоящее воздействие, а ограниченно оценкой потенциального воздействия. Ситуация еще больше усложняется при оценке полигонов, когда воздействие происходит в длительном временном отрезке. Количество эмиссий нельзя измерить, их можно только смоделировать, предсказать, рассчитать. Таким образом, получается, что ОЖЦ полигонов может оценивать только потенциальные эмиссии, нежели действительные. Этот момент усложняет в значительной степени проведение оценки воздействий, поскольку необходимо учитывать спрогнозированные фоновые концентрации и другими аспекты, оказывающие влияние на оценку. Общепринятым решением в данном случае служит учет всех эмиссий, как будто они происходят в одно и то же время.

Определение ОЖЦ предусматривает включение в оценку всего жизненного цикла без временных ограничений. То есть все эмиссии должны быть включены в расчет, независимо от того, когда они происходят. Однако, из-за сложности применения этого подхода и реализации его на практике исследования ОЖЦ проводят с установленным периодом для анализа. При этом допущении все эмиссии после определенного принятого срока не учитываются, то есть влияние на будущие поколения не важно, что противоречит требованиям устойчивого развития [53]. Например, данное допущение используется, когда воздействие полигонного захоронения рассматривается только в течение выбранного периода времени.

Множество исследований было выполнено для анализа охвата, ограничений и потенциала ОЖЦ, как метода поддержки принятия решений в области управления отходами, среди которых работы Barton и Patel (1996), Bjоrklund A. (2000), Ekvall и Finnveden (2000), Rebitzer и др. Hellweg (2001), (2004), Pennington и др. (2004), Rechberger и Brunner (2004), Bilitewski и Winkler (2007), Ekvall и др. (2007), Gheewala и Liamsangun (2008), Pennington и Koneczny (2007), Cherubini и др. (2008), Christensen, Astrup и др. (2007, 2011), Сlift R. и др. (2000), White и др. (1995), Bjarnadуttir Н. и др. (2002), Boer E. и др. (2005). Schebek (2007). В данных работах решаются вопросы адаптации методологии ОЖЦ применительно к системам управления отходами, выявляются и решаются возникающие проблемы и особенности.

Сегодня Оценка жизненного цикла находит широкое практическое применение в области управления отходами для определения общей экологической нагрузки и оценки потенциальных воздействий от применения того или иного решения, это подтверждается многочисленными исследованиями, проведенными за рубежом с применением этого метода. Так, например, Al-Salem S. M и Lettieri Р. (2009) разработали и сравнили 3 сценария утилизации ТБО в Кувейте. Инвентаризационный анализ проведен с помощью метода IWM-2 [19]. В работе Dodbiba и др. (2008) механическая переработка отходов пластика была сравнена с сжиганием с помощью ОЖЦ. Было заключено, что механическая переработка пластиков, образующихся в результате разборки старых телевизоров более предпочтительная опция по сравнению с классическим сжиганием, которое оказывает большее воздействие на окружающую среду [55]. Исследование Khoo H. H, Lim T. L, Tan R. B.H (2009) сценариев утилизации органических отходов в Сингапуре с учетом выбросов, полезной энергии, получаемой при сжигании отходов, миграции двуокиси углерода при использовании компоста показало, что аэробное компостирование наиболее предпочтительно по сравнению с сжиганием [56]. Luciano M. и др. (2007) провели оценку 7 различных мусоросжигательных установок в Италии, использующих разные технологии, отличающиеся по системам очистки отходящих газов и эффективности восстановления энергии. Было выявлено, что чем новее установка для сжигания, тем она более эффективна для сжигания равного количества отходов [63]. Zaman A. U. (2010) провел оценку с применением ОЖЦ трех различных технологий утилизации отходов: санитарное полигонное захоронение, сжигание, газификация-пиролиз. Анализ показал, что санитарное полигонное захоронение при
использовании в качестве топлива свалочного газа под жестким контролем, не допускающим эмиссий, оказывает меньшее негативное воздействие на окружающую среду по сравнению с термическими методами, несмотря на то, что полигоны оказывают большее воздействие на фотохимические окисление, глобальное потепление и закисление. Тем не менее, из-за ограниченности земельных ресурсов, сложности организации контроля за эмиссиями, продолжительности жизненного цикла применение полигонов не предпочтительно. Среди термических методо газификация-пиролиз является более экологичным методом из-за большей эффективности восстановления энергии [60] по сравнению с обычным сжиганием на колосниковых решетках. J. Kaazke (2011) провела анализ сценариев утилизации ТБО для двух городов России Ханты-Мансийска и Сургута. Основной целью ее исследования являлось определение влияния состава отходов и транспортной логистики на результаты оценки и сравнение разработанных сценариев утилизации отходов с существующей системой с помощью методологии оценки жизненного цикла. Для сравнения были разработаны сценарии, основанные на различных методах утилизации ТБО: сжигание, аэробная механико-биологическая обработка, анаэробная механико-биологическая обработка с размещением неутилизируемых компонентов на существующем полигоне. Разработанные сценарии рассматриваются с учетом выделения ценных компонентов и их переработки с показателем до 20 % от всего объема ТБО. Результаты оценки для двух городов идентичны, введение сортировки отходов значительно повышает экологичность системы управления отходами. Состав отходов может оказать значительное влияние на полученные результаты, определяя большее или меньшее воздействие, например, доля органики, меняющаяся в течение года, оказывает наибольшее влияние на категорию образование парниковых газов: увеличение доли органических отходов зимой повышает образование углекислого газа и метана. Также данное исследование подтвердило, что параметр расстояние для транспортировки отходов оказывает пренебрежительно малое воздействие на результаты ОЖЦ. Чем больше расстояние для транспортировки отходов, тем выше воздействие на окружающую среду. В результате исследования было выявлено, что наилучшими сценариями для обоих городов являются сжигание отходов и анаэробная механико-биологическая обработка отходов с переработкой 20 % отходов, которые имеют практически равные показатели воздействия на окружающую среду [61].

В России и др. разработан метод оценки сценариев движения отходов с учетом всего жизненного цикла ТБО на основе ресурсно-эколого-экономического критерия. Принципы обращения с ТБО были классифицированны по 4 основным группам: экономия природных ресурсов; экологически безопасное обращение с отходами; экономия финансовых ресурсов; исключение экспорта отходов во времени. С учетом этих принципов выделяют 4 соответствующие группы показателей, позволяющих провести сравнительную оценку сценариев утилизации ТБО К ресурсной группе показателей отнесены: экономия вторичных ресурсов ТБО; экономия земельных ресурсов; энергосбережение. К экологической группе отнесены: загрязнение атмосферы; загрязнение гидросферы. К экономической – удельная стоимость обращения с 1т ТБО. Исключение экспорта отходов во времени характеризуется показателем «Вечное захоронение». Разработанный метод был верифицирован на примере г. Перми, с оценкой 19 различных сценариев санитарной очистки бытовых отходов. Выбран оптимальный сценарий движения ТБО, включающий компостирование отходов с применением раздельного сбора, вывозом через МПС, сортировкой на компостном заводе с получением вторичного сырья. Предложенный метод и полученные на его основе результаты могут быть использованы для выбора стратегии и тактики развития схем санитарной очистки для любой территории [62]. В условиях ограниченного количества исследований по оценке жизненного цикла систем управления отходами в России практический интерес представляет собой научная работа [30]. В работе были изучены методологические основы оценки жизненного цикла и особенности их развития в России, а также была доказана практическая применимость метода в российских условиях путем проведения сравнительной экологической оценки упаковки напитков из комбинированных материалов, производящейся в России и Германии. При сравнении жизненных циклов упаковки были смоделированы 3 сценария: Федеративная республика Германия (сценарий 1), Московская область (сценарий 2) и Тюменская область (сценарий 3). Результаты исследования показали существенно меньший потенциал воздействия на окружающую среду упаковки напитков, производимой и потребляемой в Германии. Сравнение сценариев для Московской и Тюменской областей показало, что меньшим потенциалом экологического воздействия обладает упаковка, производимая и используемая в Московской области, что во многом обусловлено удаленностью Тюменской области от центров производства используемого сырья и упаковочных веществ.

Таким образом, Оценка жизненного цикла является эффективным аналитическим методом для сравнения различных сценариев и технологий утилизации отходов и находит широкое практическое применение в области управления отходами.

2.1.5. Ограничения метода

Несмотря на широкое применение оценки жизненного цикла, в качестве метода полной оценки технологий и процессов, а также для поддержки принятия решений, ОЖЦ, как и любой другой метод имеет определенные ограничения [64]:

1. Охват всех аспектов продукционной системы. Основная характеристика оценки жизненного цикла, ее целостность, то есть охват всех стадий жизненного цикла и всех потенциальных воздействий на окружающую среду, является одновременно как преимуществом, так и ограничением метода. Широкий охват для анализирования полного жизненного цикла продукции возможен только за счет упрощения других аспектов.

2. Линейность моделирования. ОЖЦ рассматривает все процессы (и экономические и экологические), как линейные, не изменяющиеся во времени. За последнее время достигнут определенный прогресс по преодолению этого недостатка, однако, ОЖЦ является в корне методом, основанном на линейном моделировании [49].