«О природосообразности современных систем жизнеобеспечения и мусорной проблеме»
О мусорной проблеме сейчас
Развитие современной цивилизации породило одну из важных проблем нашего времени – так называемую мусорную проблему. Это проблема загрязнения окружающей среды, всей природной среды опасными отходами жизнедеятельности человечества. Эти отходы неуправляемо накапливаются, разлагаются, загрязняют природную среду, создают угрозу для жизни и здоровья людей, искажают в негативном плане все естественно-природные процессы, воздействуют на климат и в целом – на воспроизводство жизни на планете. В этой проблеме есть много разных сторон, разных аспектов. Сосредоточимся на одной из этих сторон этой проблемы. Она связана с цивилизационными истоками, причинами возникновения мусорной проблемы. Это выбранный нашей цивилизацией способ организации своей жизнедеятельности, способ жизнеобеспечения.
Особенности современных систем жизнеобеспечения
2.1. Человек - это, конечно, часть природы. Но, чтобы выжить в обстановке этой природы, человеку, как и любому другому живому существу, нужно активно приспосабливаться к окружающим его процессам и явлениям природы. Природа хранит много опасностей для жизни людей, она беспощадна и в ней господствует разгул стихии. Чтобы просто выжить человечеству как виду в этой природной стихии нужно приспосабливаться к этому разгулу стихии, создавать для сохранения свой жизни специальные средства и методы для продолжения, защиты и развития своей жизни. Нужно жилье, нужна одежда, нужно питание. Для всего этого человек создает системы жизнеобеспечения, - жилища, подсобные хозяйства, средства обеспечения продуктами питания, защиты своего здоровья и нормальной жизни.
2.2. Особенность всей прошлой многовековой истории человечества состояла в установке на автономность, на самообеспечение. Тогда жизнь проходила в обстановке теснейшего индивидуального взаимодействия с природой. Для человека, как части природы, эта природа была источником существования, но она же таила и главные опасности для их жизни. Воспеваемая древними религиями «матерь-природа» выступала для человека не столько как мать, но чаще всего – и как мачеха. Она как бы ему говорила- выживешь, - хорошо, не выживешь, ну, что ж, твое место займет какой-нибудь ящер или тритон. Человек был вынужден бороться со всеми напастями природы, это всегда была борьба за существование, за выживание. Необходимо было как защищать себя от природных неудобств и трудностей, так и взаимодействовать с природой для получения от нее всех необходимых средств для своего существования. В течение столетий и тысячелетий формировалась своеобразная стихийная природная сообразность человеческой деятельности. Это и позволило человечеству выжить и даже сильно расплодиться по территории Земли.
2.3. Но это состояние всегда было неустойчивое. Особенно в последнее время эта неустойчивость усилилась. Это не только от разгула внешних природных опасностей (природные катаклизмы – ураганы, землетрясения, вирусные эпидемии). Человек иногда своими не совсем разумными действиями сам создает опасности как для природы, так (именно поэтому же) – и для себя. Мусор – это одна из таких опасностей. Стихийно накапливающийся мусор может погубить и природу, и человека.
2.4. В первые тысячелетия борьба за выживание человеческого рода проходила, преимущественно, в одиночку, мелкими группами – семьями, племенами, родами. Жизнь в природе убедила человека, что наиболее эффективный способ выживания - коллективный. Это когда люди объединяются в сообщества, как у зверей – в стаи. Муравьи создали муравейники, пчелы – ульи. Поэтому они и выжили, и расплодились по миру. Заметим, что вокруг муравейников и пчелиных ульев не накапливается вредоносный для этих существ мусор. Как -то они смогли организовать свою жизнь без появления мусорных куч. Коллективистская, общинная, коммунальная форма выживания оказалось значительно более эффективной, чем одиночная, уединенная, частная или с помощью малых групп.
2.5. За тысячелетнюю историю своего развития человечество радикально изменилось. Численность его существенно выросла (сейчас это свыше 7 миллиардов человек). Принципиально поменялся образ жизни, его система расселения. Ведущей тенденцией политики расселения людей на земле стала урбанизация. Основными местами концентрации людей стали большие и сверх большие города (мегаполисы). Человечество расплодилось именно благодаря городам, городской, т.е. общинной, коммунальной форме жизнеустройства. Города – это центры концентрации эффективных систем жизнеобеспечения. Поэтому именно в них интенсивно размножается человечество. Но именно города стали источниками мусорных завалов. Стихийно так получилось, что именно они, эти современные центры цивилизации), породили саму эту мусорную проблему. Жизнь человека в сверхбольшом городе, с его высокой плотностью заселения, множеством высотных домов ("небоскребов") и интенсивным темпом деятельности и общения радикально отличается от сельской жизни. Мегаполисы неумолимо диктуют свои законы жизнеустройства. В них по необходимости устанавливаются свои собственные технологии и формы организации жизни, которые диктуют другие методы и технологии взаимодействия с природой. Казалось бы, именно коммунальные формы организации жизни в крупных городах (мегаполисах) создают условия для избавления от мусорной проблемы, способствуют радикальному решению мусорной проблемы. Но в реальности этого, зачастую и не происходит. А это является следствием того, что современные города еще не избавились от патриархальных, средневековых пережитков и не освоили в полной мере все преимущества, все уникальные возможности современных коммунальных технологий, которые радикально могут избавить от мусорной проблемы. Город диктует свою культуру, культуру коммунального существования. Вырабатываются разные нормы и правила, даже на законодательном уровне. Нельзя бросать мусор на тротуар, на дорогу, выбрасывать из окон автомобиля. Даже на Западе есть нормы поведения, например, на транспорте – сидеть в городском общественном транспорте широко расставив ноги.
2.6. Каждый город с проживающим в нем населением не может жить без окружающей его природы, а сама природа испытывает на себе воздействия этого города. Современные коммунальные системы жизнеобеспечения, сосредоточенные в городе (например, системы теплоэнергообеспечения, водоснабжения и водоотведения), с одной стороны, не могут нормально функционировать без потребляемых природных ресурсов. А с другой стороны несовершенство функционирующих в городах систем жизнеобеспечения, тем не менее, порождают огромные массы бытового и коммунального мусора, отходов и отбросов, загрязняющих природу и создающих угрозу для сбалансированного существования всего живого на Земле. Со всей остротой ставится проблема утилизации и переработки мусора и всех других отходов жизнедеятельности человека, производимых техническими комплексами жизнеобеспечения. Но с другой стороны, именно все эти технические комплексы жизнеобеспечения городов и призваны (по своей сути, своей природе, своему предназначению) резко сократить объемы этих порождаемых городом мусорных отбросов.
2.7. Современный сверхбольшой город (мегаполис) с его небоскребами и мощными индустриальными системами жизнеобеспечения потенциально может (при наличии должной городской культуры) и должен свести к минимуму негативное воздействие на окружающую среду. Именно он и должен эффективно решить так называемую мусорную проблему. Основу этого потенциала создает принцип индустриализации.
2.8. Современный большой город (мегаполис) есть прямое порождение современного индустриализма [1]. Это ведь не только (даже не столько) индустрия промышленного производства, но и (в первую очередь) – индустрия жизнеобеспечения. Есть и индустрия ремонта, индустрия проектирования и даже индустрия мысли. От индустрию нельзя отказаться, она уже навсегда, на всю оставшуюся жизнь человечества. Это эффективный, высокопроизводительный способ деятельности, экономящей трудовые, материальные и природные ресурсы цивилизации. А здесь еще во многих видах человеческой деятельности господствует архаика, средневековье. Возьмите нашу ремонтную деятельность. Именно индустриальный принцип заложен в основу коммунальных технологий и коммунальных форм организации всех основных составляющих городского быта. Сюда входит и производство тепла и электроэнергии, подготовка питьевой воды, организация питания, уборка квартир (жилища), стирка и глажения белья, ремонт и пошив одежды и обуви, а также сбор, утилизация и переработка порождаемого городской жизнью мусора. Созданные и внедренные современные технологии жизнеобеспечения крупного города могут существенно сократить размеры негативного воздействия на окружающую среду, в частности, существенно сократить объем порождаемых отходов за счет массового применения природосообразных технологий жизнеобеспечения. А вот патриархальные, деревенские методы организации жизни, когда господствовало натуральное хозяйство, когда все, что нужно для жизни, люди делали самостоятельно, когда каждая семья представляла собой независимый, относительно замкнутый социально-экономический комплекс, отвечающий за поддержание и воспроизводство жизни. Когда эти патриархальные методы слепо привносятся с собой в города прямо из деревни, то эти города становятся так называемыми «большими (и даже сверхбольшими) деревнями». Например, такой была в определенной мере и Москва до начала индустриализации.
2.9. Но ведь крупный город – это воплощение новой эпохи, эпохи индустриализации, для которой характерно торжество принципов специализации и кооперирования во всех процессах, как в сфере промышленности, так и в сфере жизнеобеспечения, где прежде всего должно происходить массовое внедрение коммунальных систем жизнеобеспечения. Именно городской образ жизни, основанный на широком использовании этих коммунальных систем, которые создавались на базе эффективных машинных технологий, специализации, высоком уровне разделения и кооперации труда, привел к появлению индустриальных технологий жизнеобеспечения. Коммунальные системы в городах экономили ресурсы, время и силы жителей во всех областях жизнеобеспечения, в том числе и в сфере бытового обслуживания. Они же потенциально могли обеспечить минимизацию негативного воздействия на окружающую среду от производимых отходов и мусора.
2.10. Любой крупный город много чего экономит. Например, он экономит тепло только за счет сокращения удельной на одного жителя тепловыделяющей поверхности наружных стен и крыш [1,2]. Например, за счет этого 10-этажный жилой дом сокращает тепловые потери по сравнению с одноэтажным домом в 4-5 раз. Город экономит электроэнергию за счет сокращения потерь в линиях электропередачи для доставки электроэнергии в каждый дом, каждому потребителю. Город экономит и потребление газа за счет сокращения затрат энергии на перекачку газа по газопроводу до каждого потребителя. Мировая тенденция «стягивания» населения в города является продолжением и развитием интуитивной тенденции прежних жителей северных сельских поселений жить большими семьями в больших избах вокруг большой печки. Именно такие семьи за счет экономии затрат на обогрев жилища в перспективе добивались большего благополучия по сравнению с теми, в которых молодежь выделялась из семей и пробовала наладить автономную самостоятельную жизнь в условиях сурового климата.
Системы бытового и коммунального обслуживания и их природосообразность
3.1. Сокращать и эффективно утилизировать отходы должны прежде всего системы бытового и коммунального обслуживания. Именно они должны минимизировать объемы мусора и всех отходов жизнедеятельности. Но именно они при их неразумной организации производят наибольший объем мусора. В состав этих систем входят, прежде всего, так необходимые для людей системы питания. В городах эти системы должны быть преимущественно коммунальными. Именно они минимизируют мусорные отходы. Комплекс этих систем для жителей мегаполиса более удобен, надежен, эффективен и рационален, чем самообслуживание. Потенциально именно такой комплекс производит минимальное количество мусора. Но этот комплекс (СБКО) обеспечивает такой результат только при системном управлении. СБКО не может возникнуть сам по себе, стихийно и произвольно. Никакая индустриальная коммунальная система стихийно сложиться не может. СБКО нужно заранее проектировать, планировать и руководить его созданием и функционированием.
3.2. Коммунальный принцип построения СБКО в мегаполисе эффективно реализуется, если используется эффективная система расселения. В ней точками концентрации населения являются отдельно стоящие высотные дома (например, небоскребы) башенного типа, либо группы высотных домов, объединенные общей расширенной надстройкой над системой фундаментов (стилобатом). Назовем такие точки жилыми комплексами (ЖК). Функциональное зонирование должно иметь региональную функциональную комплексность. Здесь нужно в каждом районе, микрорайоне или ЖК добиваться определенной сбалансированности выполняемых функций жизнеобеспечения. Применительно к каждому конкретному ЖК это означает ориентацию на обеспечение достаточно полного набора функций жизнеобеспечения для всех обитателей ЖК. Каждый ЖК при таком подходе представляет собой комплекс, реализующий набор городских функций, включающий жилье, бытовое и коммунальное обслуживание, торговлю и общественное питание, медицинское обслуживание, детские дошкольные и образовательные учреждения, досуг и отдых и пр.. Проживая в таком ЖК, его обитатели в определенной части могут удовлетворить свои основные потребности жизнеобеспечения, не выходя за пределы своего ЖК. Все будет располагаться, фигурально выражаясь, под одной крышей. Подобная функциональная структура зданий реально уже получает широкое распространение в высотных зданиях при точечной застройке сложившихся городов. В таких зданиях располагаются не только жилые помещения со всем набором бытовых и коммунальных служб, но и так называемые офисные помещения, являющиеся "местами приложения труда" для части его жителей. В стилобатной части ЖК вполне могут размещаться некоторые ремонтные предприятия, научные и учебные учреждения, зрелищные и спортивные организации. Здесь же можно устроить также помещения, определяемые как социальное пространство. Оно предназначено для удовлетворения социально-культурных потребностей жителей. При такой структуре ЖК возникает исключительно важная проблема обеспечения вышеобозначенной функциональной комплексности и эффективного управления всеми потоками жизнеобеспечения. Нужно управлять жизнедеятельностью всего жилого комплекса, а не только его инженерными системами. Нужно управлять потоками выполняемых бытовых и коммунальных услуг для проживающего населения, потоками поступающих продуктов питания, медицинских препаратов, чистящих и моющих средств для расположенных в ЖК фабрик-прачечных и фабрик-химчисток и т.д.. Нужно управлять поступлением и хранением запасов продуктов и товаров повседневного спроса. Необходимо оперативно следить за текущей и весьма неравномерной потребностью проживающего населения во всех услугах (питании, бытовом обслуживании и т.д.) и делать с помощью рационального и эффективного управления все, чтобы эти потребности были полностью удовлетворены.
Природосообразные технологии организации питания
4.1. Ясно, что питание есть одна из важнейших человеческих потребностей. Чтобы при удовлетворении этой потребности минимизировался объем мусорных отходов или вообще эти отходы исключались, система питания в большом городе должна строиться на общественной (коммунальной) и индустриальной основе. Именно индустриальный принцип лежит в основе организации систем общественного питания. Эти системы применяют индустриальные технологии организации на всех технологических этапах организации общественного питания. Это и доставка, прием, заготовка продуктов питания, и приготовление пищи, ее раздачу, уборку и мойку посуды, сбор пищевых отходов. При такой системе организации питания общий объем упаковки в составе твердых бытовых отходов (ТБО) существенно уменьшится, а в большинстве случаев он сводится к минимуму, уменьшается и объем пищевых отходов. При общественной организации питания минимизируется объем первичной упаковки. Проще выполняется предварительная сортировка образующихся ТБО, их складирование, пакетирование и транспортировка на предприятия утилизации и переработки. Можно с полной уверенностью утверждать, что жизнь в крупных городах -мегаполисах с их множеством высотных домов-небоскребов не оставит человеку никакого реального выбора при удовлетворении своей насущной потребности в регулярном питании, кроме как использование сети общественного питания. Готовить пищу самому в небоскребе будет невыгодно, нерационально, неудобно и просто обременительно. Самообслуживание оказывается здесь нерациональным как с позиции отдельного человека, семьи, так и с широких общественных позиций.
4.2. Общественное питание (ОП) для жителя мегаполиса экономит время (на покупку, доставку, хранение, приготовление пищи, уборку стола и мойку посуды). ОП для жителя мегаполиса экономит энергию (на охлаждение продуктов в холодильнике, последующее размораживание, разогрев пищи и кипячение воды). ОП для жителя крупного города экономит продукты питания (ввиду сведения к минимуму возможной порчи, нерационального использования, сокращения неизбежных пищевых отходов). Общественное питание (ОП) с широких социальных позиций для города экономит затраты общественно-полезного времени населения за счет применения высокопроизводительных индустриальных технологий заготовки, хранения, приготовления пищи и последующей утилизации пищевых отходов.
4.3. ОП для всего города резко сокращает объем твердых бытовых отходов (ТБО), связанный с удовлетворением потребности жителей в питании. Последний фактор экономии объемов ТБО вызван широким применением возвратной тары на предприятиях ОП и практически полным исключением индивидуальной упаковки пищевых продуктов, что широко применяется при автономном самообеспечении его жителей. Большой удельный вес этого вида ТБО вызван обычаем автономного (посемейного) питания, когда каждая городская семья заготавливает расфасованные, упакованные и купленные в магазинах продукты питания, хранит эти запасы в холодильниках и готовит пищу на своих кухнях. Организация питания на этапе заготовки и приготовления пищи имеет здесь в основном автономный, кустарный характер, отнимает у жителей много времени и неквалифицированного труда. Здесь ведущим остается средневековый принцип самообеспечения. На индустриальной основе строится только процесс заготовки, упаковки, сортировки и распределения индивидуальных порций полуфабрикатов через сеть розничной торговли (магазины, супермаркеты и гипермаркеты). Вся эта внешне индустриальная технология ориентирована на последующую, по сути, кустарную схему приготовления и употребления пищи с последующей кустарной же технологий сбора пищевых отходов и мытья посуды.
4.4. Исторический опыт применения общественного (коммунального) питания достаточно обширный и богатый. Он зародился в системах функционирования больших коллективов людей (например, в армии и на флоте, в службах ликвидации чрезвычайных ситуаций, в крупных лечебных учреждениях и др.). Широкое распространение и развитие этот принцип получил в годы становления и развития нового государства, называемого СССР, когда создаваемые города и другие новые поселения стремились применять, развивать и пропагандировать на практике новый способ жизнеустройства, основанный на общественных, соборных, коммунальных принципах. Тогда создавались так называемые города, поселки, дома нового коммунистического быта. В этих городах изменялся сам принцип организации питания, а также бытового и коммунального обслуживания. Вместо автономного самообслуживания ведущим становился коммунальный принцип, когда питание осуществляется на предприятиях общественного питания (столовые, кафе, рестораны). Такие технологии впервые в нашей стране применялись на этапе индустриализации, когда при строительстве и реконструкции городов начали широко появляться так называемые фабрики-кухни, при которых создавались массовые столовые. При этих кухнях широко практиковалась и продажа заранее приготовленных первых и вторых блюд на вынос в специальной посуде, называемой судками или в термосах. Эта посуда являлась изначально многоразовой, она являлась семейной и постоянно хранилась в квартирах или в многоквартирных домах коммунального типа. Применение такого способа расфасовки и доставки приготовленных продуктов питания по существу сводило на нет применение индивидуальной одноразовой упаковки.
4.5. Коммунальная система организация питания, бытового и коммунального обслуживания предполагает создание специальной инфраструктуры, включающей – территориально распределенную сеть фабрик-кухонь, домов быта, прачечных. Нередко все эти предприятия встраиваются в систему городского планирования, когда комплексы расположенных поблизости жилых домов связывались закрытыми переходами к этим центрам обслуживания. Они, в частности, размещались в стилобатной части жилого строения, или находились в пределах пешеходной доступности от жилых помещений.
4.6. Нетрудно оценить насколько снижаются объемы твердых бытовых отходов (в частности упаковки) при общественном питании по сравнению с индивидуальным. Предположим, что каждый житель мегаполиса потребляет в сутки 0,5 литров молока в полиэтиленовой упаковке. Тогда в сутки десятимиллионный мегаполис будет вывозить на свалку 10 миллионов молочных упаковок, а в год – 3,6 миллиардов таких упаковок. Если разложить эту пустую упаковку в один слой на территории мусоросборочного полигона, то получится площадь в 25 квадратных километров. За 5 лет это будет территория, сравнимая с площадью современной Москвы. Никаких таких отходов не будет вовсе, если жители мегаполиса будут потреблять это молоко в молочных кафе, столовых и ресторанах, куда молочная продукция будет попадать в больших возвратных емкостях (многоразовых контейнерах, канистрах и цистернах), доставляемых молоковозами с молокозаводов. Ту же самую ситуацию можно распространить и на популярные народные напитки, минеральную воду и натуральные соки. Не будет (или резко сократятся) объемы пустых пивных и других бутылок из стекла, жести и пластмассы.
4.7. Коммунальные технологии организации питания в современных городах и мегаполисах изменяют характер потоков продуктов питания, поступающих на сеть фабрик-кухонь (ФК), и объем отходов, которые будут появляться на выходе этих сетей ФК. Вся поступающая продукция будет поставляться в крупногабаритных контейнерах, цистернах, канистрах, баках, которые затем, после опорожнения будут возвращаться в транспортно-логистическую систему города или региона. Пищевые остатки будут после сортировки складываться в специальные контейнеры и поставляться на пункты вторичного потребления или переработки – сельхозпредприятия, зоопитомники, либо на предприятия био переработки. Появляется возможность массовой поставки подготовленных блюд по адресам проживания горожан в многоразовой или возвратной таре. Нерациональным будет для жителей мегаполиса создавать в каждой квартире запас продуктов на неделю или месяц, хранить эти запасы в собственных холодильниках, заботиться о качестве хранения таких запасов, периодически пополнять их, совершая регулярные вояжи в магазины или на продуктовые рынки. Обстоятельства компактного проживания сотен и тысяч семей в одном доме под одной крышей приводят к единственно рациональному решению проблемы питания на основе коммунального принципа.
Индустрия продуктообеспечения современного мегаполиса
5.1. Индустриальная система организации общественного питания, обеспечивающая решение мусорной проблемы, требует организации такой же индустриальной технологии транспортной связи со всей окружающей территорией. Мегаполисы и составляющие их жилые комплексы (ЖК) не могут рассматриваться как отдельные компактные острова индустриализации в безбрежном доиндустриальном пространстве, занятом дикой природой или традиционными сельскохозяйственными угодьями. Индустриализация быта, обеспечивающая решение мусорной проблемы мегаполиса, предполагает индустриальную организацию ведения сельского хозяйства на всем окружающем пространстве, свободном от городской застройки. Можно проиллюстрировать этот тезис на примере системы обеспечения мегаполиса продуктами питания.
5.2. Известно, например, что такой крупный город, как Москва, с населением порядка 12 млн. человек, потребляет ежесуточно 27 000 тонн продуктов питания, что означает в год примерно около одного миллиона тонн. Для перевозки такого объема грузов по железной дороге потребуется не менее 20 тысяч вагонов. При равномерном в течение всех дней года поступлении это означает не менее 50 вагонов ежесуточно (2-3 железнодорожных состава). Реализовать весь такой процесс снабжения с привлечением традиционных схем (сеть фермеров, продуктовых рынков при доставке товаров личным автотранспортом нерационально. Появляется необходимость в новой, индустриальной и технологической основе строить весь процесс продуктообеспечения мегаполиса. Медицинские нормы питания предусматривают потребление каждым человеком в год 90 кг мяса, 300 литров молока, 6 кг сливочного масла, 20 кг рыбы. Для города десятимиллионника в год потребуется (при организации питания по этим нормам) 3 миллиарда (3 000 000 000) литров одного только молока. Для получения только такого количества молока потребуется стадо коров в 1 миллион голов. Этих коров надо содержать, кормить, поить и доить. Никакие так называемые фермерские или индивидуальные хозяйства с такой задачей эффективно не справятся. Не хватит ни фермеров, ни доярок, ни выпасов, ни транспорта для своза всего этого молока на молокозаводы. Задача производства такого количества молока может быть решена только на пути создания мощных, индустриальных молочно-товарных комбинатов с полным автоматизированным циклом производства товарной молочной продукции. Возить молоко на молочно-товарные базы города нужно уже не в бидонах и канистрах, а в автоцистернах, автопоездах или железнодорожных цистернах-холодильниках. Возможно, будут применены другие, более эффективные технологии поставки молочной продукции в такие города. В качестве примера можно указать на технологии приготовления на молокозаводах концентрированной молочной продукции и молочного порошка.
Бытовой мусор, способы его минимизации, переработки и утилизации
6.1. Современная мусорная проблема приводит к необходимости ее решать путем утилизации так называемых твердых бытовых отходов (ТБО) в широком смысле (т.е. не только отходы системы питания). Сюда входит и упаковка бытовых товаров, журнальная и книжная продукция, посуда, изношенная одежда и обувь, изношенная мебель (все это так называемые твердые бытовые отходы ТБО). Возникают проблемы сбора ТБО, сортировка, выборочная обработка или складирование ТБО на специально организованных полигонах ТБО.
6.2. По данным, приведенным в [9], количество твердых бытовых отходов (ТБО) на каждого жителя среднестатистического города составляет ежегодно 250-270 кг. В сутки выбрасывается каждым жителем в среднем 0, 75 кг. Один город с населением 1 млн. чел. отправляет на свалку за год 260 тысяч тонн ТБО . Требуемая под свалки территория миллионного города составляет не менее 13,5 га. Известно, например, что такой город, как Москва с его населением в 12 миллионов человек, ежесуточно порождает 6 950 тонн бытового мусора (2,5 млн тонн в год). Для города стомиллионника эта величина уже составит 60 950 тонн. Для вывоза этого мусора на полигоны ежесуточно потребуется 20 000 рейсов самосвалов-мусоровозов. Высотная башня с населением 10 000 человек ежедневно будет порождать не менее 7 тонн бытового мусора. В нашей стране перерабатывается только не более 2,5% собираемых отходов, а свыше 65 млрд тонн составляют бытовые отходы, вывозимые на свалки [9].
6.3. Радикально решить проблему утилизации ТБО в условиях современных систем расселения можно, действуя по трем направлениям. Первое направление сводится к созданию мощных систем захоронения или утилизации ТБО. Это может быть просто захоронение (складирование) ТБО на специально оборудованных полигонах (организация свалок). Есть специальные технологии расширения вместимости полигонов ТБО. Это делается методом уплотнения полигонов ТБО. Для такого уплотнения может быть использована как не специализированная техника - трактора, бульдозеры. Но существует специальная техника – катки-уплотнители, специально разработанные для применения исключительно на полигонах ТБО. Второе направление утилизации этого мусора – это его сжигание на мусоросжигательных заводах. Третье направление, используемое широко в современных странах Западной Европы, - это технология производства биогаза из ТБО, свозимого на специальные полигоны. Вывоз мусора на свалку, несмотря на явную дешевизну этого способа, не дает избавление от самого мусора. Мусор, даже вывезенный на полигон и утрамбованный там, все равно остаётся мусором. Свалки вокруг даже обычных городов занимают значительные площади, что же говорить о супербольших городах. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, загрязняя и отравляя их. В результате гниения без доступа воздуха образуются вредные и неприятные газы. Из-за воспламенения некоторых из этих газов на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, бенз-а-пирен и прочие ядовитые вещества [10]. Для высвобождения площадей, занимаемых свалками, ТБО сжигают в печах, чтобы превратить его в газообразные продукты, которые развеялись бы в воздухе и включились в естественный круговорот. Однако, далеко не весь мусор горит, например, железо, содержащееся в сломанных бытовых устройствах и приборах. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может оказываться весьма значительной. Шлаки, остающиеся после сгорания, всё равно вывозят на свалки. Кроме того, мусор содержит много влаги и материалов, которые плохо горят. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений. Чтобы подобные вещества не выделялись, температура сгорания мусора должна быть выше 1200 С, но при простом сгорании мусора температура редко превышает 800 С. Приходится либо не давать энергии сгорания мусора рассеиваться, либо специально подогревать горящий мусор [10]. Таким образом, сжигание мусора – это достаточно сложный процесс, требующий специальных мер безопасности. Это далеко не рациональный способ утилизации ТБО, особенно в условиях мегаполиса.
6.4. Уже давно многие страны мира не имеют бытовых свалок вообще [9]. Все бытовые отходы сортируются и подвергаются переработке с учетом их особенностей и возможного дальнейшего использования. Среди населения городов культивируется практика дифференцированного сбора ТБО по категориям его происхождения (стекло, пластмасса, бумага, металлы, дерево и т.д.). Дальше эти виды ТБО перерабатываются на специализированных предприятиях соответствующего профиля. Практическое внедрение технологии дифференцированного сбора мусора на массовом уровне сопряжено с множеством трудностей. Требуется воспитанная многими поколениями городских жителей достаточно строгая бытовая культура. Нужна и соответствующая инфраструктура – контейнерные площадки с набором специализированных контейнеров (для стекла, пластика, бумаги, дерева и металлов), должна быть технология регулярного вывоза специализированных контейнеров на площадки сортировки и хранения, должна быть сеть специализированных предприятий переработки и утилизации.
6.5. Ведущим направлением решения проблемы ТБО в крупных городах является радикальное сокращение количества возникающих ТБО в расчете на одного жителя. Остающийся, сведенный до необходимого минимума, объем ТБО может быть включен в качестве сырья для промышленного производства полезных для жизни людей товаров. Это направление может быть реализовано только путем существенной перестройки самого образа городской жизни, изменения технологии удовлетворения жителями своих потребностей, например, в питании, одежде и обуви.
6.6. В составе ТБО значительный удельный вес составляет тара и упаковка от пищевых и промышленных продуктов и товаров. Пластмасса, полиэтилен и стекло плохо минерализуется на полигонах бытового мусора, и занимают много объема в массе ТБО. Особой категорией отходов системы бытового обслуживания населения в крупных городах, да и в целом, – во всех системах расселения, являются отработавшие свой ресурс или пришедшие в явную негодность все виды одежды, белья и обуви. Эти виды отходов составляют по объему довольно внушительную массу и если ее специальными средствами не утилизировать, то, будучи превращены в мусор наравне с другими неутилизированными твердыми бытовыми отходами (ТБО), они серьезно осложнят все процессы складирования на свалках, последующей минерализации, а также существенно увеличат площади отводимых под складирование ТБО полигонов. Однако, сам по себе характер этих отходов, по их структуре, материальным составляющим (кожа, материя, пластик, металл) позволяет не только эффективно их утилизировать, но и извлекать немалую экономическую и производственно-технологическую пользу для новых производств в структуре индустрии жизнеобеспечения.
Утилизация отходов техносферы жизнеобеспечения
7.1. Кроме твердых бытовых отходов (ТБО) жизнедеятельности, которые относятся к категории мусора и собираются в мусорных контейнерах, существует другая обширная и все возрастающая категория отходов технических систем производства и жизнеобеспечения. Эти отходы представляют собой уже отработавшие свой ресурс элементы, звенья, устройства и блоки технических систем жизнеобеспечения, систем обслуживания жизнедеятельности и специализированных промышленных производств. Это электронные, электрические и механические устройства, блоки и узлы бытовой и коммунальной техники, которые нецелесообразно и небезопасно вывозить на городские свалки. В список этих отходов входят компьютеры, оргтехника, принтеры, мониторы, лампы, кондиционеры, климатическое оборудование, спорттовары, бытовая техника, стиральные машины, промышленное и медицинское оборудование, мебель, холодильники, аккумуляторы и батарейки, и многое другое. Сюда может входить и отслужившая свой срок транспортная техника (автомобили, локомотивы, вагоны, суда, летательные аппараты).
7.2. Любая техника имеет свой срок службы, она ломается, выходит из строя. Ее нужно содержать, ремонтировать, а уже отработавшую свой срок технику нужно куда-то девать, что-то с ней делать. После использования это все особый мусор, он не вывозится на свалки, не собирается в мусорные контейнеры, не выбрасывается в мусоропроводы. Но он тоже попадает в природу как отходы человеческой цивилизации и представляет не меньший, а может быть, и больший вред для природы.
7.3. В последнее время очень большое распространение получили индивидуальные транспортные средства (мотоциклы, мотороллеры, мопеды, роллеры, скутеры, самокаты). Некоторые из этих объектов после окончания срока их эксплуатации могут представлять особую опасность для природы, человека и животного мира, они могут содержать в своем составе и драгоценные металлы и другие полезные материалы, а также вредные и опасные для всего живого материалы. Они могут и должны утилизироваться и перерабатываться по своим специфическим технологиям, результаты их переработки желательно включать в другие уже производственные технологии. Все эти объекты и оборудование не должны оказываться в массе ТБО и далее утилизироваться также, как и весь объем бытового мусора.
7.4. Для таких отходов человеческая цивилизация выработала свои технологии, организационные нормы и методы их утилизации и переработки. Для регламентирования технологии и порядка такой утилизации и переработки в России существуют специальные нормативные акты, вплоть до уровня федеральных законов (например, ФЗ 89-ФЗ_ «Об отходах производства и потребления»). Эта деятельность в определенной степени приобрела организованный, упорядоченный и даже индустриальный характер. Она лицензируется, стандартизируется и организационно оформляется. Появились и официальные специализированные организации, которые занимаются такого рода деятельностью. В России существует комплекс заводов по переработке электронного и электрического оборудования, объединенных единой сырьевой цепочкой.
7.5. Эффективная утилизации отходов функционирования техносферы должна основываться на том, что все объекты техники уже на стадии проектирования и изготовления должны предусматривать технологию последующей утилизации, сообразную с требованиями охраны природы. Порядок утилизации должен быть проработан уже на проектном уровне, чтобы были заранее определены способы, приемы и направления последующей переработки и использования отработавшего свой ресурс объекта техники после окончания его жизненного цикла.
7.6. Проблема эффективной и природосообразной утилизации вышедшей из употребления бытовой техники обострилась в последние десятилетия из-за ускорения процесса развития и обновления элементов современной техносферы. Ввиду ускорения темпов научно-технологического развития сроки эффективной эксплуатации приборов и устройств, бытовых машин и механизмов непрерывно сокращаются. Сокращается цикл обновления, модернизации этих приборов и устройств. Старые приборы выводятся из употребления, появляются все более новые, совершенные и эффективные. Рынок и реклама раскручивает ажиотаж по поводу всех вновь появившихся на рынке приборов и устройств, чтобы стимулировать спрос и объем продаж.
7.7. Ориентация на повышение темпов технологического обновления идет в ущерб исторически утвердившемуся в технической сфере принципу обеспечения максимальной долговечности эксплуатации любого вида техники за счет поддержания индустрии эффективной эксплуатации, ремонта, реконструкции и развития этой техники. Сейчас в сфере коммунальной и бытовой техники утвердился принцип – лучше выбросить устройство или прибор и купить более новый, чем ремонтировать старый. В технической политике возникла необходимость введения обоснованной рационализации и оптимизации сроков реальной эксплуатации всех видов коммунальной и бытовой техники при условии сохранения ее работоспособности. Необходима новая стратегия и тактика технического оснащения всего бытового и коммунального хозяйства с учетом требований наступившего этапа научно-технологического развития. Происходящее повышение скорости технологического обновления должно подкрепляться таким же повышением скорости и эффективности не только утилизации заменяемых и выводящихся из эксплуатации технических средств, но и развитием сети профилактического, текущего и капитального ремонта техники. Это, в итоге, должно сократить объем выводимой из эксплуатации и передаваемый в состав отходов техники.
7.8. Для реализации новой, природосообразной стратегии научно-технологического развития необходима структурная перестройка всей сферы производственной (научно) – технологической деятельности. В итоге такой переструктуризации должна быть специально выделена, структурирована и технологизирована сама деятельность по поддержанию, ремонту, реконструкции, развитию и последующей утилизации объектов техносферы жизнеобеспечения. Эта сфера деятельности должна получить и дополнительную моральную и культурно-эстетическую поддержку, подняв ее социальный статус в человеческом обществе. Это означает и соответствующую автоматизацию всех этих видов деятельности. Но сама автоматизация в свою очередь требует появление своей техносферы (роботов, автоматов, систем ИИ). А эта появившаяся новая техносфера тоже должна вызывать необходимость своей ремонтной деятельности (ремонт ремонтных автоматов).
Транспортный комплекс и мусорная проблема
8.1. В общем объеме отходов новой техносферы жизнеобеспечения в последние годы непрерывно увеличивается доля транспорта. Сюда входят прежде всего автомобили всех видов и типов. Увеличивается удельный вес так называемых средств индивидуальной мобильности (СИМ) - мотоциклы, самокаты, электросамокаты, велосипеды, скуттеры. Удельный вес отходов от транспортной сферы в значительной степени определяется господствующими в обществе цивилизационными принципами и предпочтениями производства и использования транспортных средств.
8.2. Все, в значительной мере, определяется господствующими в экономике принципами. Транспорт может строиться на (частной) индивидуальной (патриархальной, архаичной) основе или на коммунальной. Т.е. все определяется тем принципом, должна ли эта техника быть индивидуальной или общественной (коммунальной). Коммунальный принцип более эффективен, рационален, природосообразен. Он существенно экономит энергетические и материальные ресурсы, природные ресурсы (прежде всего, - отторгаемую у природы территорию), существенно сокращает опасные выбросы в атмосферу и оказывается более безопасным и надежным при выполнении своей транспортной работы. Общественный транспорт продлевает срок полезной службы используемой техники, экономит транспортные затраты (в том числе и трудовые) на перевозки. Он же облегчает, технологизирует процесс утилизации отработавшей свой срок техники. Транспортные процессы могут быть более эффективно спроектированы на комплексном, коммунальном уровне, с минимизацией негативного воздействия на природу, общество и человека и максимизацией общественной пользы. Результаты опубликованных исследований показывают, что всего 1% энергии, заключенной в бензине, уходит на то, чтобы везти водителя, около 15% затрачивается на перемещение самого автомобиля. Остальное теряется в двигателе, коробке передач и уходит на преодоление сопротивления ветра. Таким образом, для индивидуального легкового автомобиля 84% энергии, заключенной в сжигаемом бензине, теряется впустую. Не меняет ситуацию к лучшему и переход на другие виды топлива, в частности, на экологически чистые, например, диметилэфир. Затраты энергии на производство этанола (исходного продукта для получения диметилэфира) в 1,5-2 раза превышают его теплотворную способность. Кроме того, количество стоков при его производстве превышает в 13 раз количество получаемого продукта. Тупиковым в энергетическом и экологическом плане является сам принцип перемещения посредством индивидуального экипажа с двигателем внутреннего сгорания. По данным мирового опыта [3] энергоемкость по видам транспорта составляет в килокалориях на 1 пассажиро-километр: для метрополитена - 103, для автобуса - 171, для легкового автотранспорта - 648. Таким образом, все виды массового транспорта (МТ) требуют в 5-7 раз меньше энергозатрат, чем легковой автомобиль индивидуального пользования (ИТ). Меньше всего энергозатрат требует рельсовый транспорт (железнодорожный, метрополитен, трамвай), поскольку для этого вида транспорта минимальным оказывается сопротивление движению. Кроме того, все виды общественного (массового) транспорта (МТ) оказываются, по крайней мере, в 10 раз более безопасными, чем автомобильный транспорт индивидуального пользования (ИТ).
8.3. Транспортные средства индивидуального владения в целом используются исключительно неэффективно. Так, в Московском регионе зарегистрировано 8,4 миллиона автомобилей. С 2010 количество автомобилей в регионе выросло на 3 млн. По данным Оськина Б.В. [17] одновременно в движении находится только 5% от всего наличного количества автомобилей. Остальные стоят, занимая территорию города. Практически все стоящие без дела автомобили представляют собой для проживающего социума просто мусор. Он занимает полезную территорию города, ржавеет, создает трудности для коммунальных служб при уборке территории, при расчистке снега. Практически крупный город представляет собой огромную свалку автомобильного мусора. Интенсивное развитие и расширение улично-дорожной сети (многоуровневые развязки, парковки, и гаражно-стояночного хозяйства) требует огромных материальных затрат. Отторгается значительная часть территории в крупных городах. Такое отторжение происходит за счет сокращения других территориальных ресурсов, выделяемых под зеленые насаждения, под зоны отдыха, пешеходные зоны, детские и спортивные площадки и т.д. Причем, многоуровневые дорожные развязки, многоэтажные и подземные гаражи не могут в полной мере разрешить транспортную проблему города.
8.4. Общественный транспорт легче поддается электрификации, т.е. облегчает негативное воздействие на природу, используя экологичные технологии. Но эта электрификация может принять (при ее стихийном, неуправляемом ) характере и негативные моменты. Имеются серьезные побочные явления. Идет речь о массовом переходе на аккумуляторный принцип накопления и использование электрической энергии. Сами отработавшие свой срок аккумуляторы осложняют процесс последующей утилизации, поскольку в составе этих накопителей энергии широко используются трудно извлекаемые, выделяемые и перерабатываемые химические элементы. В составе АБ содержатся свинец, медь, никель, кадмий , литий, а также пластик, кислоты и щелочь.). Если их не утилизировать , на многие годы и даже столетия будет отравляться почва и грунтовые воды. А срок службы АБ ограничен (15-30 лет). Значит, одновременно с производством АБ и оснащением ими ТС нужно создавать специальную индустрию утилизации АБ. Технологии есть, но их нужно производить , применять, эксплуатировать. Есть еще одна сторона при применении АБ (например, в электробусах). При зарядке и последующей разрядке АБ на тяговые двигатели происходит преобразование тока и напряжения в преобразователях, когда тоже происходит потеря электроэнергии. Сейчас очень много говорят о зеленой энергетике, связывают большие надежды с применением так называемой солнечной энергетики. Но срок службы солнечных панелей составляет 20-30 лет. Их кпд находится в пределах от 10 до 42 %. Но еще и себестоимость производства электрической энергии на гелиоэнергетических установках в 3-10 раз выше, чем в обычных тепловых электростанциях. Мощность этих установок также пока ограничена. Срок службы их в пределах 20-30 лет. Солнечные батареи тоже нужно утилизировать. В состав фотоэлементов входят такие тяжелые металлы, как кадмий, свинец, галий, индий. Это очень токсичные вещества. Их при утилизации можно выделять и повторно использовать. Но главная трудность – разделение всех составляющих элементов и их повторная переработка. Отдельно нужно выплавлять пластик. Для этого требуется термическая обработка в 500 градусов. В Европе разработана технология переработки тонкопленочных солнечных панелей в едином цикле. Принята директива об отходах электрического и электронного оборудования, в США принят Закон о сохранении и восстановления природных ресурсов. Но реально перерабатывается 1\10 отработавших свой срок солнечных панелей. Остальные – это опасный мусор на свалках. Т.е. предстоит еще гигантская работа для организаторов и производителей объектов зеленой энергетики. Итак. Выводы. Существует огромный мир эффективных природосообраных систем жизнеобеспечения. Но для разработки, производства, внедрения, эксплуатации, содержания и ремонта всех этих технологий нужны огромные усилия, нужен каждодневный труд миллионов (а может и сотен миллионов), нужно решать труднейшие проблемы. Именно эти люди должны и способны избавить человечество от надвигающейся мусорной катастрофы и обеспечить счастливую и процветающую жизни всего человечества. Эти люди не пляшут на эстрадах, не устраивают шутовские представления, а работают на всю нашу цивилизацию, обеспечивая ее сегодняшнюю жизнь и дальнейшее ее развитие.
Литература
Дроздов Б.В. Перспективы развития инфраструктуры жизнеобеспечения России – новая индустриализация. Ежегодник «Россия: тенденции и перспективы развития». Выпуск 6, 1-ая часть. –М., ИНИОН РАН, 2011. С. 41-45.
Дроздов Б.В. , Степанов А.М. О путях развития урбанизации в России. Культура. Народ. Экосфера, Сборник трудов социо-культурного семинара имени В.В. Бугровского. Выпуск 6. –М.,2009. С.171-190.
Степанов А.М. Биосферные аспекты пирамидальных городов. В сб. "Пограничные проблемы экологии", Свердловск, 1986, АН СССР, Уральский научный центр.
Кропоткин П.А. Этика. Происхождение и развитие нравственности. Пг.-М., 1922, том 1.
«Энергия промышленного роста», Журнал, N1(11), ноябрь, 2005.
"Жар атомной печки". Московская среда, № 35 (43), 17-23 сентября 2003 г.
Кара-Мурза С.Г., Телегин С.. Царь-.холод идет в Россию или что реформаторы сделали с теплоснабжением нашей страны. М, 2003).
Волков А.А. Функциональное управление зданиями. Автоматизация зданий. Ежемесячный информационный бюллетень. Февраль 2007 (№6).
Кудряшова А.А. Человечество, живой мир и среда обитания. - М:, Издательство "Колос", 2004.
Пурим В.Р. Бытовые отходы, Теория горения. Обезвреживание. Топливо для энергетики. –М., Энергоиздат. 2002. 112 с.