Введение к работе
Актуальность темы. Полимерные материалы находят широкое применение в конструкциях машин и оборудования сельскохозяйственного назначения. Доля пластмассовых деталей на некоторых машинах достигает 7 … 14%. Плёночные материалы находят широкое применение в животноводстве, кормопроизводстве, тепличном хозяйстве.
В процессе технического обслуживания и ремонта машин выделяются отработанные детали, упаковка запасных частей и материалов, тара из-под технических жидкостей. Уничтожение выработавших свой срок пластмассовых изделий традиционно осуществляется методами захоронения на свалках твёрдых отходов или сжиганием, что наносит окружающей природной среде существенный ущерб. Разлагаясь, полимеры выделяют в атмосферу и поверхностные воды тяжёлые металлы, ртуть, кадмий, бром, цинк, соединения диоксинового и фуранового ряда. Эти вещества отрицательно сказываются на здоровье людей. Кроме того, не рационально используются ценные вторичные ресурсы.
В промышленно развитых странах широкое развитие получают технологии рециклинга полимеров, переработка отходов полимеров в полезные изделия сельскохозяйственного назначения. В агропромышленном комплексе Российской Федерации функцию сбора и первичной переработки этих ценных вторичных материалов могут принять на себя предприятия технического сервиса АПК.
В России отдельными производителями создаётся и производится технологическое оборудование для переработки отходов полимеров, однако оно не всегда обладает технологической и технической совместимостью. Отсутствует обоснование рациональных параметров технических средств на основе прогноза объёмов возникновения отходов полимеров в зоне обслуживания предприятия. Это приводит к тому, что переработчики приобретают технологическое оборудование с завышенными характеристиками и, как следствие, удорожанию продукции, или характеристики оборудования оказываются заниженными, тогда оборудование становится перегруженным, снижается качество выпускаемых изделий.
Цель работы. Совершенствование технологии технического сервиса, создания структуры технологической системы переработки отработанных полимерных деталей и изделий в условиях агропромышленного комплекса.
Объекты исследований. Технологии утилизации пластмассовых деталей и изделий и технические средства для их реализации.
Методы исследований. При выполнении теоретических исследований использовались методы математического анализа и моделирования.
В основу экспериментальных исследований положен натурный пассивный эксперимент. Использовались статистические методы оценки результатов экспериментов.
Научной новизной обладают:
- технология первичной переработки отработанных полимерных изделий и деталей на сервисных предприятиях АПК с использованием мобильного технологического комплекса первичной переработки отработанных полимерных изделий, позволяющая организовать территориальную декомпозицию технологических модулей в зависимости от объёмов образования вторичного сырья;
- математические зависимости для обоснования параметрического ряда технологического оборудования и для оценки потока отработанных пластмассовых изделий на утилизацию;
- алгоритм уточнённого расчета сырьевой базы предприятия по утилизации отходов полимеров на региональном и локальном уровнях АПК, позволяющий определять уточняющие поправки потока отходов полимеров в зависимости от результатов измерения потока потребления пластмассовых изделий и объёма накопления пластмассовых изделий в эксплуатации, защищённый свидетельством о государственной регистрации программ для ЭВМ (№ 2008614914 от 13.10.08).
Значимость для теории. Аналитические зависимости, позволяющее расчётным методом обосновать параметрический ряд технологического оборудования, определить взаимосвязь (соотношение) между критериями, характеризующими поток потребления полимеров, объём накопления в эксплуатации, поток полимеров в утилизацию и средний ресурс изделий, позволяющее обосновать сырьевую базу предприятий по переработке отработанных полимерных изделий в АПК.
Значимость для практики.
1.Структура технологической системы переработки отработанных полимерных деталей и изделий, включающая мобильные и стационарные технологические комплексы
2. Обоснование состава и параметров мобильного технологического комплекса первичной переработки полимерных отходов
3. Параметрический ряд устройств для измельчения отслуживших полимерных изделий для предприятий АПК, позволяющих повысить эффективность их использования;
4. Методика расчета потока отходов полимеров в зоне обслуживания предприятия технического сервиса АПК.
Ресурсосберегающая технология и технические средства утилизации полимерных отходов АПК отмечены дипломом областной выставки «Агросезон 2010».
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Технология и структура технологической системы переработки отработанных полимерных деталей и изделий, включающая мобильные и стационарные технологические комплексы.
2. Состав и параметры мобильного технологического комплекса первичной переработки полимерных отходов.
3. Параметрический ряд технологического оборудования по утилизации отходов полимеров для предприятий технического сервиса АПК.
4. Программа-алгоритм уточнённого расчета потока отходов полимеров в зоне обслуживания предприятия технического сервиса АПК, позволяющая проводить исследования с трёх независимых позиций и определять уточняющие поправки потока отходов полимеров в зависимости от результатов измерения потока потребления пластмассовых изделий и объёма накопления пластмассовых изделий в эксплуатации.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на VI Международной научно-практической конференции «Опыт и проблемы природопользования при реализации президентских программ в Центральном Черноземье России» (г.Воронеж, 2005 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса» (г.Курск, 2007 г.), международной конференции, посвященной 95-летию Воронежского государственного аграрного университета «Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства» (г.Воронеж, 2007 г.), межвузовской научно-практической конференции Воронежской лесотехнической академии «Перспективные технологии, транспортные средства и оборудование при производстве, эксплуатации, сервисе и ремонте» (г.Воронеж, 2007 г.), межвузовской научно-практической конференции Воронежского государственного аграрного университета «Теория и практика инновационных технологий в АПК» (г.Воронеж, 2008 г.),
международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию МГАУ имени В.П. Горячкина в (г.Москва, 2010 г.).
Принимала участие в выставке «Агросезон - 2010» и награждена дипломом за высокие достижения в реализации национального проекта в области АПК, разработку ресурсосберегающей технологии и технических средств утилизации полимерных отходов АПК.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных в перечнях ВАК.
На программу-алгоритм вычисления поправок при оценке потоков потребления и утилизации полимеров в сельскохозяйственном регионе было получено свидетельство о государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ №2008614914.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка использованных источников и приложений, изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков и 11таблиц. Список использованных источников включает 155 наименования.
