Информационные технологии и их применение в деле сбора и утилизации отходов в Республике Беларусь

2.2.1. Технологии  утилизации отходов

Традиционно в системе управления отходами редко используют новые технологии, например, такие как технология радиочастотной идентификации (RFID),GPS, различные компьютерные программы по автоматическому сбору данных и их обработке. 
         В настоящее время технологии типа RFID используются для сбора информации по вывозу мусора из контейнеров на тротуарах города. Данные необходимы для разработки нового типа контейнеров для перерабатываемых отходов и пр.

Преимущества использования системы GPS очевидны при оценке эффективности вывоза уже рассортированного по контейнерам мусора, производящегося по договоренности со службой уборки мусора.

Специальные компьютерные программы используются при получении информации, необходимой для оптимизации процесса сбора мусора.

Растущее количество отходов и нехватка средств их накопления и  переработки характерны для многих городов. Проблема утилизации отходов усугубляется в основном потому, что большая часть товаров народного потребления обречена на кратковременную службу человеку. Дистанционный мониторинг состояния мусорного контейнера и получение информации о том, когда его необходимо опорожнить, важны для коммунальных служб и работников мусоросборочных компаний.

Вооружившись такой информацией, подрядная компания сможет ограничить посещения мест установки мусорных контейнеров моментами их заполнения, что снизит частоту ненужных выездов и позволит сэкономить средства и время работы персонала, а также топливо и амортизацию транспортных средств.

Кроме того, системы пропорциональной тарификации услуг предполагают создание информационной инфраструктуры, которая обеспечит эффективное взаимодействие между домашними хозяйствами и муниципальной службой.

Выставление домашним хозяйствам счетов за сбор мусора в зависимости от реально вывозимого количества отходов может стать сильным средством стимулирования сокращения объемов мусора и постепенного отказа от полигонов захоронения отходов.  
         Проведём обзор имеющихся в этом секторе технологий и возможных путей внедрения новых технологий сбора данных для усовершенствования обращения с отходами.

Персональный сбор данных. Сбор данных от владельцев домашних хозяйств в ходе непосредственных опросов дает ценную информацию о характере накопления бытовых отходов в конкретном муниципальном образовании, а обработка этих сведений на компьютере обеспечивает техническую поддержку, сполна оправдывающую труд специалистов, проводящих эти опросы.

Результаты исследований такого типа позволяют выявить все различия между тем, как владельцы домашних хозяйств оценивают объемы производимых ими отходов, и реальным количеством образовавшихся отходов. После выявления таких несоответствий можно разработать различные комплексные информационные кампании, направленные на более активную работу с домовладельцами и изменение их устоявшихся привычек. Соответствующую информацию можно направлять на адресных листовках или в виде SMS-сообщений.

Поговорим об отходах. Другой способ оптимального сбора достоверной информации – это разработка конструкции мусорных контейнеров, снабженных системами сбора данных.

В качестве примера перехода от пассивной к более активной концепции мусорного контейнера можно привести контейнеры Opti'System фирмы Plastic Omnium – ведущего производителя средств сбора отходов. По этой сравнительно недавно разработанной технологии каждый контейнер снабжается ультразвуковыми датчиками и системами дистанционной передачи информации, которые отправляют необходимые SMS–сообщения в соответствующую базу данных местной муниципальной службы, когда контейнер становится близок к заполнению.

Каждое сообщение приводит к обновлению указанной базы данных местной муниципальной службы, что позволяет осуществлять непрерывный мониторинг состояния контейнеров и экономить рабочее время персонала и топливо. GPS-система «светофора» (красный, желтый и зеленый цвета) подает в офис муниципальной службы сигнал, говорящий о срочности забора отходов из определенного контейнера. Такая система оповещения исключит из нашей жизни переполненные контейнеры на парковочных площадках и облегчит реализацию общественных инициатив, направленных на эффективную переработку отходов.

Система Opti'System в настоящее время проходит испытания в муниципальном совете Perth & Kinross в Шотландии. По оценкам данного муниципального совета, стоимость работы мусоросборочной машины составляет 10 фунтов (15 евро) за пройденную милю, что включает расходы на топливо, работу и амортизацию. Уже в самом начале испытаний система Opti'System дала хорошие результаты. При ее применении во Франции среднее заполнение мусорных контейнеров на момент забора отходов составило 82 % (средняя величина по стране – 50 %). Кроме того, уже начальные результаты дали 40%-ное снижение количества собранных контейнеров и уменьшение пройденного расстояния на 39 %. 

2.2.2. Беспроводные  технологии

 Современные  беспроводные технологии также  оказывают влияние на индустрию  сбора отходов. В настоящее время  мы наблюдаем быстрое развитие  рынка беспроводных технологий  – радиочастотной идентификации (RFID), Wi-Fi, глобальных систем позиционирования  и GPRS. Согласно данным ARC Advisory Group, беспроводные  технологии уже стали основой  для построения сетей в домах  и офисах по всему миру и  скоро найдут всеобщее применение, в результате чего, вероятно, будут  влиять на нашу жизнь еще  сильнее как на промышленных  производствах, так и в полевых  условиях. ARC Advisory Group прогнозирует, что  мировой рынок беспроводных технологий  промышленного применения в течение  следующих 5 лет будет расти с 26%–ным среднегодовым темпом  роста. В 2005 г. объем этого рынка  составил 325,7 млн долл., а в 2010 г., свыше 1 млрд долларов.

С точки зрения непосредственно индустрии сбора отходов растущее применение беспроводные технологии находят в RFID-метках. В колесные мусорные контейнеры можно встраивать микрочипы, которые при сканировании датчиком мусоросборочной машины будут выдавать сигнал об их принадлежности тому или иному домашнему хозяйству. Мусоросборочную машину также можно оснастить системой взвешивания содержимого контейнеров, после чего эти данные снова будут ассоциироваться с определенным домом. Данные будут записываться на бортовой компьютер, и это позволит определять, сколько отходов вырабатывается в конкретном домашнем хозяйстве.

Преимущество этих меток и соответствующей технологии взвешивания состоит в том, что они позволяют не только идентифицировать отдельные мусорные контейнеры, но и индивидуально подтверждать данные по скорости накопления отходов по каждому домашнему хозяйству. Использование идентификационных меток также позволяет операторам соответствующих служб отслеживать перемещения каждого контейнера во избежание их потери. 
       1 шаг. Ecosourcing ID и система взвешивания поднимают и взвешивают контейнер с бытовыми отходами, что дает возможность индивидуального выставления счетов

2 шаг. Информационная  станция: база данных в компьютере  мусоросборочной машины централизованно  собирает данные по каждому  контейнеру с сохранением данных  взвешивания

3 шаг. GPS-система  «светофора» оповещает муниципальную  службу о срочности забора  отходов из контейнера

Таким образом, имеется большой потенциал применения ИТ в сборе отходов. Однако следует быть реалистами относительно современных возможностей данных технологий.

Базовые принципы беспроводных технологий хорошо известны всем, но их практическое применение для сбора отходов – еще достаточно новая область. Взвешивание мусорных контейнеров в момент их опорожнения, наряду с уже имеющимся достаточно широким спектром возможных применений, обладает серьезным потенциалом для новых вариантов использования в будущем. 

Пропорциональная тарификация услуг по сбору мусора. Преимущества применения данной системы были опробованы на юге Франции, в г. Sictom Loir-et-Sarthe, где местные муниципальные службы столкнулись с проблемой высокой себестоимости управления утилизацией отходов и низкого уровня их вторичной переработки. Муниципалитет применил тактику атаки с двух флангов – внедрение тарифов за услуги по сбору мусора, основанных на реальном количестве отходов, а также технологию RFID.

Каждому домашнему хозяйству были выданы мусорные контейнеры с персональным идентификационным маркером. После этого в течение 2004 г. муниципальная служба установила систему идентификации и взвешивания Ecosourcing фирмы Plastic Omnium у 44 000 резидентов в 5 обслуживаемых ею регионах. Через 8 мес. процент вторичной переработки отходов вырос с 15 % (средняя величина) до 57 %, а расходы на переработку отходов снизились на 10 % параллельно со снижением объемов производимых отходов.

Пропорциональная тарификация в Филадельфии. Аналогичные результаты были получены в США, где в 2006 г. фирма Cascade Engineering ввела в действие свою RFID-систему EcoNology в 5 тыс. домашних хозяйствах в пригородах Филадельфии.

RFID-система, разработанная фирмой RecycleBank, основана  на применении маркированных  мусорных контейнеров, осуществляющих  обмен данными с устройствами  считывания данных и весами, установленными  на мусоросборочных машинах. Кроме  того, фирма Cascade Engineering заключила договоры  с различными местными и национальными  компаниями по переработке отходов  и ввела в действие систему  поощрений, согласно которой аккуратные  сборщики мусора получают 5-долларовые  ваучеры за каждые 4,5 кг собранной  бумаги, алюминиевых банок или  бутылок. Это нововведение оказало  положительное влияние как на  процент вторично перерабатываемых  отходов, так и на бизнес участвующих  компаний. Однако эта система  также предусматривает и штрафы  для владельцев домашних хозяйств, которые не утилизируют соответствующим  образом пригодные для вторичной  переработки отходы.

Эксперимент дал фантастические результаты: процент домашних хозяйств, которые сортировали отходы для переработки, вырос с 25 до 90 %!

Финансовые рычаги. Приведенные выше примеры ясно показывают, что финансовые рычаги играют первостепенную роль во всех программах и инициативах, направленных на повышение эффективности работы систем утилизации отходов.

Системы пропорциональной тарификации хорошо зарекомендовали себя во многих европейских странах, например в Швейцарии. В этих странах большое внимание уделяется вопросам экологии, преобладает достаточно высокий процент переработки отходов. Среднестатистический швейцарец не выбрасывает стекло и бумагу в мусорный контейнер. Да и зачем, если в каждом супермаркете есть стойки для пустой стеклотары, а в каждом самом маленьком городке ежемесячно собирают бумагу? Алюминий и олово можно отвезти в местные сборные пункты, аккумуляторы и батареи – повесить на стойку около супермаркета, а отработанное машинное масло и другие химикаты – слить в специальных отстойниках.

Заинтересованность населения в надлежащей утилизации отходов основана на стоимости сбора отходов, которая становится заметной, особенно при тарифе 1 евро за пакет мусора. За 1 евро приобретается специальная наклейка на пакет. Если наклейка отсутствует, то мусор с такого домашнего хозяйства не собирается, а остается во дворе, что создает малоприятную картину.

Аналогичным образом владельцы домашних хозяйств Рима, не сортирующие отходы, могут заплатить штраф до 619 евро, если в пределах 500 м от их входной двери стоят контейнеры для раздельного сбора мусора.

Интересен опыт стратегического применения «интеллектуальных» мусорных контейнеров в разных странах. Естественно, они могут найти широкое применение в тарификации услуг по сбору отходов. Также можно применять схемы «кнута и пряника» наподобие схемы, внедренной фирмой Cascade Engineering. 

2.2.3. Основания  для внедрения беспроводных технологий

Мы все заинтересованы в появлении международной системы стимулирования надлежащей утилизации отходов. И, как отмечалось ранее, RFID-технология – один из способов решения этой задачи. Сбор данных позволит:

• снизить количество отходов, захораниваемых на полигонах;

• снизить количество отходов, лежащих в уличных контейнерах;

• повысить эффективность управления количеством отходов;

• дать властям реальные свидетельства в пользу предоставления грантов для инициатив по утилизации отходов, что в конечном итоге повысит процент отходов, направляемых на вторичную переработку;

• собирать индивидуальные данные по домашним хозяйствам (например, по величине участия в программе утилизации отходов);

• повысить процент отходов, направляемых на вторичную переработку;

• улучшить качество обслуживания в области сбора отходов за счет более эффективного планирования маршрутов мусоросборочных машин, пропорциональной тарификации и выявления компаний, оказывающих услуги низкого качества.

Итак, преимущества применения данной технологии очевидны.   Однако операторам следует иметь в виду, что, как и всякая технология, RFID-технология может давать сбои. Например, SMS-сообщение может потеряться при передаче, а заполненный мусорный контейнер может остаться неопорожненным или сломанным в течение нескольких недель. Конечно, необходимо разработать меры по быстрой и эффективной идентификации и устранению сбоев, но с принципиальной точки зрения основные преимущества дает именно грамотное применение данной технологии. И это – критический момент, который будет определять влияние этой новой технологии на индустрию сбора отходов.

Успех программы внедрения новых RFID-технологий в значительной степени зависит от внимательности при ее реализации. Сотрудники журнала Waste Management World решили узнать мнение Уильяма Андерсена (William С. Anderson) из компании Genesta, специализирующейся на автоматизации технологий сбора данных, о RFID-технологиях. Приводим его ответ.

«Применение RFID-технологий для автоматического сбора данных зависит от множества факторов.

Во-первых, необходимо, чтобы пользователи данной системы хорошо понимали возможности и ограничения RFID-технологий. Возможность считывания RFID-меток в неблагоприятных условиях и в загрязненной среде делает эти технологии предпочтительными для сбора твердых отходов. Однако многие ожидают, чтобы RFID-технологий приводили к большим результатам, чем есть на самом деле.