Проблеми поводження з твердими побутовими відходами

Останнім часом у світі багато уваги приділяють концепції сталого розвитку. Ця концепція передбачає поєднання природних і техногенних циклів у єдину систему з метою керування цими циклами за рахунок «буферних» зон, які існують об’єктивно (природні цикли), або створення технологічних циклів [1]. Однією з таких систем є система поводження з твердими побутовими відходами (ТПВ), яка може характеризуватися  декількома етапами. На етапі 1 ТПВ викидали на звалища, де завдяки природним (фізичним, хімічним та біологічним) процесам  відбувалося повертання більшості компонентів ТПВ до природного стану, що забезпечувало кругообіг речовин у природі. Але обсяги ТПВ щорічно зростають, що загрожує перетворити значні регіони у суцільні джерела забруднення довкілля, причому природне розкладання ТПВ – дуже повільний процес (напівперіод розкладання ТПВ становить 50 років), а його компоненти інтенсивно засмічують довкілля. Коли маса звалищ  перевищила критичні межі, почався етап 2 поводження з ТПВ – розбудова «полігонів», які характеризувалися досить надійною ізоляцією ТПВ від довкілля, а також системами відведення фільтрату та збирання продуктів розкладання ТПВ для використання як енергоносії. Але кількість та ємність полігонів безперервно зростали і наблизилася межа, за якою не можна було збільшувати їхню кількість. Тому необхідно було перейти до нової моделі (етап 3) - розбудови сміттєспалювальних заводів (ССЗ), які забезпечували використання органічної складової ТПВ як джерела паливних ресурсів. Але ССЗ використовують лише близько 50 % органічних складових ТПВ для утворення енергії. Тому зараз (етап 4) розробляються генератори горючих газів на базі піролізу ТПВ, які дозволяють використати до 90-95 % органічних складових ТПВ, а також комбіновані спалювально-піролізні генератори тепла та енергії. Одночасно на усіх етапах поводження удосконалюється система сортування ТПВ з метою використання окремих компонентів ТПВ як вторинну сировину (рециклінг).

Метою даної роботи є спроба моделювання циклів поводження з ТПВ, що можуть бути представлені моделлю «вісімки» (рис.1), яка була свого часу запропонована для моделювання біологічних, економічних та соціальних процесів [2], і розробка умов для вибору оптимального моменту зміни технологій. 
 
Рис.1 Функціонування складної системи у разі, коли  стара модель вже не відповідає
сучасним вимогам і треба її змінити

– Траєкторія  руху згідно старої моделі (етапи 1 і 2)	–  Траєкторія  руху згідно нової моделі
А – точка на траєкторії, в якій ПР має від’ємний знак в наслідок локальних кризових явищ В – точка переходу на нову модель – Етап 3 (реорганізація РОР)                      – Траєкторія локального циклу (локальна «вісімка»)

Якщо прирощення ресурсу (ефективності) ПР відбувається одночасно з прирощенням зв’язності (складності) ПЗ, що відповідає «розвитку» системи (РЗВ)  –   модель   функціонує  адекватно.  Якщо   у   якійсь   точці траєкторії   (наприклад   А)   виявиться   від’ємне   прирощення    ресурсу,  це стає сигналом кризи (КР), що наближається, і необхідності проведення локальної штучної кризи (ЛШКР), тобто переходу до нової технології з метою адаптації  (АД) до нових умов чи вимог (реорганізація РОР) з урахуванням ціни ризику (ЦРЗ), після чого система може вийти на більш високий рівень як з точки зору ресурсу, так і зв’язності.. Це сприятиме більш   ефективному  і  довгому   нормальному  функціонуванню системи в режимі консервації (КС).
Сформульовано наступні евристики для забезпечення адаптаційних процесів в системі:
ЯКЩО ([ПР > 0] TA [ПЗ > 0]), ТО (РЗВ); ЯКЩО ([ПР ~ 0] TA [ПЗ > 0]), ТО (КС);
ЯКЩО ([ПР < 0] ТА [ПЗ < 0]), ТО (КР);   ЯКЩО ([ПР > 0] ТА [ПЗ < 0]), ТО (РОР);
ЯКЩО ([ПР < 0] ТА [ПЗ ~ 0]), ТО (АД);  ЯКЩО ([ПР < 0] ТА [ПЗ > 0] ТА [ЦРЗ ≤ ЦРЗ прип]), ТО (ЛШКР).
Тут ЦРЗприп – максимально прийнятна  ЦРЗ за даних умов.
Використання підходу, що запропоновано, дозволить оптимізувати процеси поводження з ТПВ шляхом своєчасної адаптації циклів до умов, що мають тенденції до перманентних змін, та до запровадження нових технологій.

Список літератури
1. Статюха Г.А. Устойчивое развитие – концепция, подходы и модели. Системний аналіз та інформаційні технології. Матеріали Міжнародної конференції SAIT 2011. – К.: УНК «ИПСА» ННТУ «КПИ», 2011. – С. 38.

2. Holling C.S. Understanding the Complexity of Economic, Ecological and Social Systems. Ecosystems, 2001, #4, pp. 390-405.

Проблеми  поводження з твердими побутовими відходами [Електронний ресурс]  / [Єремєєв І.С., Марчук С.В.] // Режим доступу: http://eco.com.ua/content/problemy-povodzhennya-z-tverdymy-pobutovymy-vidhodamy