Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние проблемы, цели и задачи исследования ... 11
1.1 Подходы к формированию концепции утилизации отработанных компонентов транспортных и технологических машин (ТиТМ) как системы научных взглядов - «Наука о машинах» 11
1.2 Движение ресурсов в процессе эксплуатации машины 12
1.3 Обоснование категории для материалов, образующихся при эксплуатации машин 19
1.4 Ликвидация отходов как заключительная стадия жизненного цикла изделия 26
1.5 Общие правила обращения с отходами 28
1.6 Потоки образования вторичных ресурсов ТиТМ 31
1.7 Анализ нормативно-правового обеспечения процесса утилизации отходов 34
1.8 Анализ методик по определению объема образования отработанных материалов ТиТМ. Формирование лимитов образования и предельного размещения отходов на предприятиях 39
1.9 Государственный кадастр отходов 47
1.10 Определение классов опасности отходов 54
1.11 Характеристика отходов ТиТМ 61
1.12 Требования к сбору и хранению материалов, образующихся в результате функционирования транспортно-технологических машин 68
1.13 Анализ исследований в области транспортирования и соблюдение требований безопасного обращения с отходами технического сервиса 82
1.14 Документирование деятельности по обращению с отходами предприятия в процессе проведения ТО и ТР ТиТМ 91
1.15 Методы определения размещения промежуточных накопительных пунктов
1.16 Оценка эколого-экономического эффекта от утилизации отходов эксплуатации ТиТМ 97
ГЛАВА 2 Теоретические подходы по обоснованию системы утилизации отходов технического сервиса транспортных и технологических машин 106
2.1 Концепция функционально-целевого построения информационно-технологической системы утилизации отходов эксплуатации ТиТМ 106
2.2 Совершенствование мер по выполнению требований законодательства при обращении с отработанными компонентами транспортных и технологических машин 109
2.3 Формирование основных потоков отработанных материалов ТиТМ на утилизацию 115
2.4 Анализ потоков отходов при техническом обслуживании и ремонте машин 124
2.5 Определение и учет затрат на сбор и транспортировку отходов эксплуатации ТиТМ 131
2.6 Организация учета отходов на предприятиях 138
2.7 Информационная система оперативного учета и управления отходами на предприятии 143
ГЛАВА 3 Программа и методика исследований 148
3.1 Учет параметров дорог и населенных пунктов 150
3.2 Определение параметров и характеристик отходов эксплуатации ТиТМ 155
3.3 Математическая модель движения автомобильного транспорта при сборе отходов 169
ГЛАВА 4 Результаты исследований и их анализ 182
4.1 Результаты определения объемов образующихся отходов при эксплуатации ТиТМ 182
4.2 Обоснование мест расположения, числа и объемов территориальных пунктов сбора отходов эксплуатации ТиТМ 185
ГЛАВА 5 Реализация результатов исследований и их эффективность 203
5.1 Формирование накопительных площадок для сбора отходов эксплуатации ТиТМ на предприятиях технического сервиса 203
5.2 Формирование межрайонного накопительного промежуточного пункта по обращению с отходами 208
5.3 Разработка установки для прессования длинномерных изделий из вторичных полимерных материалов 211
5.4 Перспективы организации системы сбора отходов технического сервиса ТиТМ с предприятий АПК и оценка эффективности сбора отходов в РФ 214
Заключение 220
Список литературы
- Ликвидация отходов как заключительная стадия жизненного цикла изделия
- Совершенствование мер по выполнению требований законодательства при обращении с отработанными компонентами транспортных и технологических машин
- Определение параметров и характеристик отходов эксплуатации ТиТМ
- Обоснование мест расположения, числа и объемов территориальных пунктов сбора отходов эксплуатации ТиТМ
Введение к работе
Актуальность темы исследования. На сегодняшний день машинно-тракторный парк России насчитывает более 650 тыс. шт. комбайнов, тракторов и других технологических машин, а также около 40 млн.шт. автомобилей. Численность транспортных и технологических машин (тракторов, комбайнов, автомобилей, автобусов, прицепов, полуприцепов и других) продолжает увеличиваться. Государственной программой «Развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы» предусмотрено обновление парка сельскохозяйственной техники от товаропроизводителей в количестве 127,9 тыс. тракторов и 52,8 тыс. комбайнов. Продажи новых автомобилей в РФ колеблются в пределах 1,8 ... 2,8 млн. шт. в год.
Ежегодно 3 ... 8 % транспортных и технологических машин (ТиТМ) в мире выходит из эксплуатации. Отработанные материалы (металлы, резина, полимеры, масла) образуются не только при списании, но и в процессе эксплуатации технических средств и представляют собой ценные вторичные ресурсы, конструкционные материалы, технические жидкости. Проблема утилизации ТиТМ и их компонентов всегда присутствовала в деятельности предприятий технического сервиса.
Ранее были построены заводы по переработке масел, стекла, резинотехнических и других материалов. Но с того времени машинно-тракторный парк увеличился. Изменился качественный состав машин, появились новые устройства (катализаторы, кондиционеры и др.), шире стали использоваться пластики, увеличилась номенклатура технических жидкостей.
Первоначальный сбор и накопление отработанных материалов осуществляется на территориях предприятий, осуществляющих эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт машин. Предприятия, выполняя требования нормативно-технической документации, организуют площадки по их накоплению и хранению, осуществляют сбор отходов, платежи за вывоз и переработку и не заинтересованы в вовлечении отработанных материалов во вторичный оборот.
В то же время документом «Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» от 30 апреля 2012 г. предусмотрено, что в целях обеспечения экологической безопасности при модернизации и в процессе инновационного развития России к числу приоритетных направлений относится стимулирование деятельности по сбору, сортировке и использованию отходов в качестве вторичного сырья и энергоносителей; создание и развитие единой автоматизированной государственной системы экологического мониторинга; стимулирование проведения научных и опытно-конструкторских работ в области охраны окружающей среды, ресурсосбережения и обеспечения экологической безопасности.
Создание эффективной системы утилизации отработанных материалов эксплуатации ТиТМ является важной задачей.
В связи с этим в диссертации разработаны и предложены к использованию методы и инструменты получения и анализа информации об объемах и номенклатуре образования вторичных ресурсов, проведения технологических процессов технического обслуживания и ремонта, сбора, хранения и перевозки отработанных материалов, направленных на совершенствование организации технического сервиса машин, реализация которых обеспечит рост перерабатывающих производств и снизит вред окружающей среде.
Цель работы. Повышение эффективности технического сервиса ТиТМ, сбережение и вовлечение в хозяйственный оборот ценных вторичных ресурсов, защита окружающей среды от вредного воздействия отходов.
Объекты исследования: эксплуатирующие и сервисные предприятия АПК; предприятия, осуществляющие эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт транспортных и технологических машин.
Методы исследования. При выполнении теоретических исследований применялись методы экономической статистики, ситуационного анализа, математического и имитационного моделирования, статистических испытаний (Монте-Карло), специально разработанные программы в оболочке Borland Delphi.
В основу экспериментальных исследований положен натурный пассивный эксперимент, выполненный в производственных условиях. Эмпирической базой исследования стали официальные данные Управления государственного технического надзора; Министерства экономического развития РФ, Федеральной службы государственной статистики России, материалы отраслевых научно-исследовательских учреждений (ГОСНИТИ), данные экологической, финансовой, управленческой и производственной отчетности предприятий технического сервиса и предприятий переработчиков отходов на примере Воронежской области.
Предметом исследования явились технология технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) ТиТМ, процессы образования (сбора и накопления), сортировки, хранения и транспортировки отработанных компонентов ТиТМ.
Научная новизна результатов исследования:
предложена концепция комплексной системы утилизации отходов с использованием информационных технологий, взаимосвязывающая технологии технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предприятии, их транспортировки и переработки, адаптированных к специфике предприятий технического сервиса транспортных и технологических машин;
разработаны математические модели оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;
предложено решение транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава, и мест размещения межрайонных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами и использования математического аппарата радиальных функций распределения, защищенный авторскими свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ;
сформирована структура и состав контейнерных площадок для сбора отходов на предприятиях технического сервиса, технологического оборудования для межрайонного накопительного промежуточного пункта с учетом образующейся номенклатуры и объема отработанных материалов;
получены закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов (на примере Воронежской области) от количества сборных пунктов, позволяющие обосновать их рациональную инфраструктуру и создать предпосылки для разработки и развития инновационных ресурсосберегающих технологий переработки, поддержания сырьевой базы региона и охраны окружающей природной среды.
Основные положения, выносимые на защиту:
- концепция комплексной системы утилизации рассматривающая взаимосвязи
технологий технического сервиса машин, сбора и накопления отходов на предпри-
ятии, их транспортировки и переработки;
методика и математические модели прогнозирования и оценки объемов образования отходов технического сервиса, дифференцированные с учетом технологических операций и видов воздействий на машину;
подход в решении транспортной задачи с алгоритмом и имитационными моделями минимизации затрат на перевозку, обоснования структуры подвижного состава и места размещения промежуточных пунктов накопления отходов на основе построения графа расстояний между населенными пунктами и использования математического аппарата радиальных функций распределения;
статистические закономерности общих затрат на сбор отработанных материалов от количества сборных пунктов, позволяющие обосновать их рациональную инфраструктуру.
Практическая ценность работы состоит в:
получении в режиме реального времени информации об образовании отхода на рабочем месте предприятия, перемещении его к месту хранения, контроль объема накопления отхода в накопителе предприятия, перемещение в межрайонный накопительный пункт, отгрузку на специализированное перерабатывающее предприятие;
обосновании рациональной инфраструктуры предприятий сбора и накопления отходов;
обосновании состава и количества специализированных транспортных средств из условия минимума затрат;
обосновании технологии функционирования и состав технических средств для промежуточного накопительного пункта
Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования, внедрены на предприятиях: ООО «Ринг Авто»; ОАО «Пассажирское автотранспортное предприятие ПАТП-№3»; ОАО «Товарковский сахарный завод» Тульская область; ООО «Садовский сахарный завод» Воронежская область. Разработанные программные комплексы использовались при расчетах количества специального транспорта для организации сбора и транспортирования отходов и вторичных материальных ресурсов на предприятиях коммунального комплекса Краснодарского края, обеспечивающих олимпийские объекты, Ростовской области и Республики Калмыкия. Ряд разработанных методических материалов нашел практическое применение в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» по дисциплинам «Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта автомобилей», «Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей», что подтверждается соответствующими документами.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования представлены в докладах на: отчетных научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии (2006 ... 2013 гг.), г. Воронеж; отчетных научных конференциях Воронежского государственного агарного университета имени Императора Петра I (2010 ... 2013 гг.), Международной научно-практической конференции «Научные проблемы эффективного использования тягово-транспортных средств в сельском хозяйстве» (2011 г.), г. Москва; Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Инновационные технологии и технические средства для АПК» (2011 г.), г. Воронеж; VIII-ой межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии» (2012 г.), г. Воронеж; II Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (2012 г.), г. Орел; VII Международной научно-технической
конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (2012 г.), г. Пенза; Международной научной сессии «Инновационные проекты в области аг-роинженерии» (2012 г.), г. Москва.
Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве, пункту: 7 - Исследование технологических процессов и разработка вопросов организации технического сервиса на предприятиях АПК.
Публикации результатов исследования. Основные положения работы, содержащиеся в ней выводы, предложения и рекомендации изложены в 40 опубликованных печатных работах общим объемом 34,75 п.л. (в том числе доля автора - 21,65 п.л.), из них 1 монография, 15 статей в рецензируемых научных журналах, 15 статей в сборниках научных трудов и материалах конференций. Получены четыре патента на программы для ЭВМ и один патент на полезную модель.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 213 наименований и приложений. Диссертация изложена на 253 страницах, включает 61 рисунок, 13 таблиц.
Ликвидация отходов как заключительная стадия жизненного цикла изделия
К отходам потребления относят полуфабрикаты, изделия (продукцию) или продукты, утратившие свои потребительские свойства, установленные в сопроводительной эксплуатационной документации. К ним же относят твердые, порошкообразные и пастообразные отходы (мусор, стеклобой, лом, макулатуру, пищевые отходы, тряпье и др.), образующиеся в результате жизнедеятельности людей, отходы, образующиеся в офисах.
Отходы производства и потребления делят на используемые и неиспользуемые.
Используемые отходы - отходы, которые используют в народном хозяйстве в качестве сырья (полуфабриката) или добавки к ним для выработки вторичной продукции или топлива как на самом предприятии, где образуются используемые отходы, так и за его пределами.
В состав используемых отходов входят возвратные отходы, которые используют повторно без дополнительной обработки как сырье при производстве той же продукции. Возвратные отходы (в соответствии с ГОСТ 30773) не относят к вторичным материальным ресурсам.
Неиспользуемые отходы - отходы, которые в настоящее время не могут быть использованы в народном хозяйстве, либо их использование экономически, экологически и социально нецелесообразно.
Побочный продукт - дополнительная продукция, образующаяся при производстве основной продукции и не являющаяся целью данного производства, но пригодная как сырье в другом производстве или для потребления в качестве готовой продукции. Побочный продукт не является отходом [18].
Вид отходов определяется как совокупность отходов, которые имеют общие признаки в соответствии с их происхождением, свойствами и технологией обращения.
Опасность отходов: измеряемые и документируемые свойства отхода, обусловливающие возможность того, что в определенных условиях содержащиеся в составе отходов вещества, обладающие одним из опасных свойств, представляют непосредственную или потенциальную опасность для здоровья людей и окружающей природной среды как самостоятельно, так и при вступлении в контакт с другими веществами и отходами.
Цветные списки отходов - установленное в Резолюции Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) деление всех отходов, подлежащих трансграничной перевозке, на три категории: а) "красный" список - отходы, ввоз которых на территорию страны запре щен, а также запрещен их транзит через территорию страны; б) "янтарный" или "желтый" список - отходы, которые подпадают под регу лирование в соответствии с принятым законодательством; в) "зеленый" список - отходы, трансграничные перевозки которых регули руют существующими мерами контроля, обычно применяемыми в торговых сдел ках [24,25]. Класс опасности (токсичности) отходов - числовая характеристика отходов, определяющая вид и степень его опасности (токсичности). ГОСТом 30773 регламентированы документы, в которых представлены основные характеристики отходов.
Технический паспорт отходов - информационно-нормативный машинно-ориентированный документ, в котором представлены основные характеристики конкретных отходов, определяющие современную инфраструктуру работ, безопасность и ресурсосбережение при обращении с ним. Технический паспорт отходов содержит следующие сведения: - происхождение и агрегатное состояние отходов; - физико-химические, в том числе опасные свойства отходов для здоровья людей и окружающей среды, улучшение показателей ресурсосбережения при утилизации отхода как товарного продукта, другие аналитические данные, полученные из справочных, экспериментальных и других источников; - нормативно-методическое обеспечение обращения с отходами; - направления ликвидации отходов с учетом опасной и ресурсной составляющих. Паспорт опасности отходов - информационно-нормативный машин 22 но-ориентированный документ, содержащий сведения о составе отходов, виде или видах (в том числе классе) их опасности, возможные технологии безопасного и ресурсосберегающего обращения с отходами.
Сертификат отходов - официальный документ, удостоверяющий соответствие количественных и качественных характеристик отходов установленным нормативным требованиям и положениям.
ГОСТом 30773 определены термины и понятия, характеризующие воздействия и виды деятельности, связанные с отходами.
Обращение с отходами - виды деятельности, связанные с документированными (в том числе паспортизованными) организационно-технологическими операциями регулирования работ с отходами, включая предупреждение, минимизацию, учет и контроль образования, накопления отходов, а также их сбор, размещение, утилизацию, обезвреживание, транспортирование, хранение, захоронение, уничтожение и трансграничные перемещения.
Минимизация отходов - сокращение или полное прекращение образования отходов в источнике или технологическом процессе. Минимизация отходов может происходить за счет внедрения безотходных технологий.
Норматив образования отходов: экономический или технический показатель, значение которого ограничивает количество отходов конкретного вида, образующихся в определенном месте при указываемых условиях в течение установленного интервала времени.
Ликвидация отходов - деятельность, связанная с комплексом документированных организационно-технологических процедур по утилизации обезвреженных отходов и сбросов, для получения вторичного сырья, полезной продукции и/или уничтожения и захоронения неиспользуемых в настоящее время опасных и других отходов. Термин «ликвидация» - комплексное понятие, объединяющее два вида процессов: утилизацию техногенной составляющей и уничтожение и/или захоронение опасной и неутилизируемой составляющей.
Удаление опасных или других отходов - сбор, сортировка, транспортирование и переработка опасных или других отходов с уничтожением и/или захороне 23 ниєм их способом специального хранения. Здесь следует заметить, что термины «ликвидация отходов» и «уничтожение отходов» выступают как синонимы. Оба термина предусматривают одни и те же воздействия: сбор, переработку, захоронение. Но по термину «ликвидация» даются более подробные комментарии.
Уничтожение отходов - обработка отходов, имеющая целью практически полное прекращение их существования.
Использование отходов - деятельность, связанная с утилизацией отходов, в том числе и отходов, появляющихся на последней стадии жизненного цикла любого объекта, направленная на производство вторичной товарной продукции, выполнение работ (услуг) или получение энергии с учетом материало- и энергосбережения, требований экологии и безопасности.
Использование отходов охватывает все виды деятельности по вовлечению отходов в хозяйственный оборот путем сбора, сортировки, транспортирования, утилизации (если необходимо, после соответствующей обработки). Использование отходов включает их применение для производства товаров (вторичной продукции), выполнения работ, оказания услуг или для получения энергии.
Утилизация отходов - деятельность, связанная с использованием отходов на этапах их технологического цикла, и/или обеспечение повторного (вторичного) использования или переработки списанных изделий. В процессах утилизации перерабатывают отслужившие установленный срок и/или отбракованные изделия, материалы, упаковку, другие твердые отходы, а также жидкие сбросы и газообразные выбросы.
Совершенствование мер по выполнению требований законодательства при обращении с отработанными компонентами транспортных и технологических машин
В международной интерпретации принято обозначение в виде SEALED LEAD ACID BATTERY (герметичная свинцово-кислотная батарея) или сокращенно SLA, а также VRLA - Valve Regulated Lead Acid (свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном). По виду электролита делятся на имеющие сернокислый электролит в виде геля (GEL) или же на АКБ, изготовленные по AGM-технологии (в активную массу вводят волокнистые материалы, например, фторопласт, и используют стекловолокно, прижатое к пластинам). Для уменьшения выделения водорода в герметизированных аккумуляторах используются сплавы свинца с кальцием и сплавы свинца с оловом, или сплавы свинца, кальция и олова. Сплав свинца и кальция позволяет изготавливать более прочные пластины. Материал корпуса - в основном ABS (акрило-бутадиен-стирол).
Опасными компонентами отхода «Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные с неслитым электролитом» (далее - отработанные свинцовые АКБ), оказывающими токсическое воздействие на человека и окружающую среду, являются свинец и его соединения, а также серная кислота (отработанный электролит).
Свинец (РЬ) по степени токсического воздействия на человека относится к самому высокому 1 классу опасности. Свинец и его соединения являются полит-ропными ядами и вызывают изменения иммунного статуса организма, влияют на нервную, сердечнососудистую и опорно-двигательную системы. Токсичность свинца обусловлена денатурирующим (разрушающим белки) действием на ткани и клетки организма. Свинец обладает мутагенной активностью (действие вещества на организм человека в стадии внутриутробного развития, вызывающее наследуемые мутационные изменения в организме).
Серная кислота (H2SO4) - бесцветная жидкость без запаха. Очень сильная двухосновная кислота. Смешивается с водой во всех соотношениях, растворение сопровождается выделением значительного количества тепла, паров и газов. Отход «Кислота аккумуляторная серная отработанная» имеет код Федерального класси 66 фикационного каталога отходов 52100101 02 01 2 и относится к отходам 2 класса опасности - высокоопасным отходам [54].
При сборе, хранении, нейтрализации отработанной серной кислоты от аккумуляторных батарей следует учитывать особенности ее эксплуатации и степень опасности. Аккумуляторная серная кислота является достаточно концентрированной и не подлежит утилизации без предварительной нейтрализации. Она имеет кислую рН среду и плотность 1,2 ... 1,27 г/см .
Кислота серная отработанная пожаро- и взрывобезопасна. Токсична. Чрезвычайно агрессивное вещество, поражает дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывает затруднение дыхания, кашель, нередко - ларингит, трахеит, бронхит и т. д. Пролив отработанной серной кислоты на почву полностью уничтожает почвенную микрофлору, живые организмы, семена и корни растений и делает почву непригодной для роста и развития растений и живых организмов в будущем.
Растворы серной кислоты оказывают вредное воздействие на организм человека. При нагревании серной кислоты образуются пары сернистого ангидрида, которые, соединяясь с парами воздуха, образуют кислотный туман. При вдыхании паров серной кислоты раздражаются и прижигаются слизистые оболочки верхних дыхательных путей.
Особенности обращения с отработанными нефтепродуктами Отработанные нефтепродукты являются опасными загрязнителями практически всех компонентов природной среды - поверхностных и подземных вод, почвенно-растительного покрова, атмосферного воздуха. Значительный ущерб окружающей среде наносится во время неправильного сбора и хранения отработанного масла и нефтесодержащих отходов.
Отработанными нефтепродуктами являются: отработанные масла, утратившие в процессе эксплуатации установленные показатели качества или проработавшие определенные для них сроки, установленные технической документацией на оборудование, машины и механизмы; другие нефтепродукты, применявшиеся в качестве промывочных жидкостей, а также смеси нефтепродуктов, извлекаемые из нефтесодержащих вод и образовавшиеся при зачистке средств хранения и транспортирования [55, 56].
Отработанные нефтепродукты подразделяются на следующие группы: ММО - масла моторные отработанные для авиационных поршневых, карбюраторных и дизельных двигателей, компрессорные, вакуумные и индустриальные масла; МИО - масла отработанные индустриальные и рабочие жидкости для гидросистем, газотурбинные, приборные, трансформаторные и турбинные масла; СНО - смесь нефтепродуктов отработанных, в том числе нефтяные промывочные жидкости, масла, применявшиеся при термической обработке металлов, цилиндровые, осевые, трансмиссионные масла, масла для прокатных станов, нефтепродукты, извлекаемые из отработанных нефтяных эмульсий, смеси нефти и нефтепродуктов, собранные при зачистке средств хранения, транспортирования и извлекаемые из очистных сооружений и нефтесодержащих вод.
При сборе отработанных нефтепродуктов всех групп должно быть исключено попадание в них пластических смазок, коррозионно-агрессивных и токсичных веществ, органических растворителей, жиров, лаков, красок, химических веществ и загрязнений, а при сборе отработанных масел групп ММО и МИО - смешение с нефтью, бензином, керосином, дизельным топливом, мазутом.
Сброс (выброс) отработанных нефтепродуктов в окружающую природную среду, нерациональное сжигание, распыление, слив в канализационные сети, водоемы, почву, вывоз на полигоны для бытовых и промышленных отходов не допускается.
Особенности обращения с отработанными РТИ (шинами) Отработанные шины разлагаются в естественной природной среде около 100 лет. Контакт шин с дождевыми осадками и грунтовыми водами сопровождается вымыванием ряда токсичных органических соединений: дифениламина, ди-бутилфталата, фенатрапена и др. Все эти соединения попадают в окружающую среду и нарушают её состояние, тем самым негативно воздействуя на растительный и животный мир.
Отработанные покрышки сдаются на утилизацию в специализированные организации, имеющие лицензию на деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов.
Отработанные покрышки принимаются чистыми и очищенными от грязи и мусора. При сдаче отработанные покрышки взвешиваются при представителе предприятия, и полученный вес записывается в выдаваемую справку по установленной форме. Также исполнитель должен отдать представителю предприятия акт выполненных работ и счёт - фактуру.
Особенности обращения с отработанными ртутными лампами Ртутьсодержащие лампы (РТЛ) - лампы типа ДРЛ, ЛБ, ЛД, L18/20 и F18/W54 (не российского производства), и другие типы ламп, используемые для освещения в помещениях предприятия, представляют собой газоразрядные источники света. Они относятся к особо опасным отходам 1 класса опасности. Код по ФККО 353301 00 13 1 [48].
Принцип действия их заключается в следующем: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметичную стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесённый на внутреннюю поверхность люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Одна разбитая лампа, содержащая ртуть в количестве 0,1 г, делает непригодным для дыхания воздух в помещении объемом 5000 м .
Определение параметров и характеристик отходов эксплуатации ТиТМ
На основании вышесказанного можно сделать следующие выводы. При использовании машинотракторного парка образуются потоки утилизации полнокомплектных машин, завершивших свой период эксплуатации и дошедших до предельного состояния.
Кроме того, в процессе эксплуатации машин зарождаются потоки узлов, деталей, технических жидкостей и эксплуатационных материалов, которые могут быть использованы как вторичные ресурсы. Образование этих материалов растянуто в течение всего периода эксплуатации автомобиля и происходит неравномерно.
Для оценки значимости и места проблемы обращения с отработанными компонентами в процессе эксплуатации машин рассмотрим общие вопросы определения оптимального технического ресурса и срока службы в предложенном аспекте. На рисунке 2.7, а представлена диаграмма взаимосвязи суммарных издержек по содержанию транспортных и технологических машин (ТиТМ) и выработки (транспортной работы).
В основу диаграммы положены две зависимости: QM(T) суммарная теоретическая выработка (транспортная работа), р.; С3ду- суммарные теоретические издержки ( как правило, исходят из стоимости машины См, затрат на эксплуатацию Сэ, техническое обслуживание и ремонт Ср.). Контрольные точки пересечения кривых определяют точки безубыточности и появления убытков (в ряде случаев является одним из вариантов времени списания машин Тст1(т))- Влияние на наступление времени пересечения оказывает необходимость проведения ТО и Р с периодичностью Ттои Р Предприятие несет затраты на ТО и Р СтоиР ТиТМ и потери в виде недополученной прибыли, т.е. потери от простоя С„„ на протяжении времени Дтои р. На рисунке 2.7, а схематично (выделено в круге) показана «ступенька», характеризующая, в частности, проведение планового или фактического (вынужденного) объема работ по ТО и Р в период времени от Xj до Хг. В результате наблюдается уменьшение теоретической до фактической выработки (?М( )И увеличение суммарных теоретических до фактических издержек до С3(7 что предполагает более раннее решение о фактическом списании технического средства (машины) ТспмСГ).
Для более детального изучения проблем технической эксплуатации и выработки управленческих решений на рисунке 2.7 б,е,г,д представлены удельные показатели определенных видов затрат к единице выработки (транспортной работе).
Так, в общем случае, кривая Суде на рисунке 2.7,6 характеризует изменения затрат на выполнение выработки (транспортной работы) в результате увеличения дней в простое и снижения производительности с течением времени, а также в момент приработки новой машины Тпрм и после проведения ТО и Р Тпрм тоиР- Рост удельных затрат на эксплуатацию СудЭ (рисунок 2.7,в) свидетельствует о росте расходов на топливо, смазочные материалы и др. при выполнении плановых объемов выработки. Проведение работ по поддержанию в технически исправном состоянии ТиТМ способствует росту удельных затрат на ТО и Р Су& тсшр и связаны с технологией выполняемых работ (рисунок 2.7,г). Наличие и рост утильных деталей и материалов (отработанных компонентов) отражается на удельных затратах Суз ут по их утилизации (сбор, транспортировка, переработка) (рисунок 2.7,д). В период проведения ТО и Р данные затраты увеличиваются.
Далее рассматривая частный случай, а именно проведение воздействий по ТО и Р (выделенном в круге), на рисунке 2.1,6 представлено влияния простоев на затраты в период времени от Х\ до Х2 и указывает на недополученную прибыль Спп , на рисунке 2.7,в отсутствие затрат на эксплуатацию Сэ (отсутствие расхода топлива, затрат на выполнение технологических работ), на рисунке 2.7г рост затрат на проведение ТО и Р СтоиР (использование запасных частей, материалов, оплату труда производственных рабочих, технологическую энергию и др.), на рисунке 2.1,д рост количества затрат на утилизацию отработанных компонентов (затраты времени на сбор, накопление, учет, сохранность, транспортирование, переработку).
Затраты на утилизацию (обращение) с отработанными компонентами Су (сбор, накопление, транспортировку и переработку), наряду с затратами на экс 122 плуатацию, проведение работ по ТО и Р оказывают влияние на определение технического ресурса и срока службы в процессе эксплуатации. Для повышения эффективности функционирования ТиТМ разрабатываются различные организационные, технологические, конструкторские и управленческие решения.
Схема структуры сбора и накопления отработанных компонентов транспортных и технологических машин представлена на рисунке 2.8.
Основополагающим источником образования отходов является техническое средство (автомобиль, трактор, комбайн и др.) (пункт 1). Для него свойственны технические параметры, влияющие на количество образующихся отходов, такие, как объем эксплуатационных жидкостей, марка и количество подвижного состава, срок эксплуатации, периодичность проведения технического обслуживания и ремонта, ресурс деталей, узлов, используемых материалов и всего изделия в целом, стоимость и состав материалов и запасных частей.
Образование отходов {пункт 2) относится к технологическим операциям, выполняемым при проведении ТО и Р. В идеальном случае при соблюдении технологического процесса образование отходов может быть определено в результате осуществления каждой отдельно выполняемой операции.
Например, комплекс работ по ТО и Р является неотъемлемой составляющей полноценного использования ресурса, заложенного в техническом средстве [217]. При уборочно-моечных работах образуется нефтяная пленка и загрязненный песок, при заправочных - пустая пластиковая тара и также, возможно, загрязненный песок и т.д.
Для ремонта, выполняемого как комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния подвижного состава и его составных частей, подразделяемого на текущий (ТР) и капитальный (КР), определяются виды отходов для каждого из видов постовых и участковых работ, к примеру, при сварочных работах образуются остатки электродов, шлак и т.д.
В случае КР подвижного состава, агрегатов и узлов образование потоков отходов происходит в результате выполнения технологических операций, предусматривающих полную разборку объекта ремонта, дефектацию, восстановление или замену составных частей, сборку, регулировку, испытание [218].
Видно, что в процессе выполнения соответствующих воздействий по ТО и Р рабочее место выступает в роли отправной точки образования потока того или иного отхода, что формирует структуру накопителей пункт 3 (рисунок 2.8). При выполнении технологического воздействия на машину исполнитель должен поместить отработанные материалы в специальные накопители (контейнеры), расположенные на производственном участке или непосредственно на рабочем месте. Из внутрицеховых накопителей отходы перемещаются в заводские накопители, расположенные на территории предприятия, и в последующем перевозятся на утилизирующие предприятия. Ясно, что рабочие места и производственные подразделения должны обеспечить удобство и доступность пользования накопителями для каждого отхода, защиту окружающей среды.
Обоснование мест расположения, числа и объемов территориальных пунктов сбора отходов эксплуатации ТиТМ
Задача обоснования расположения количества и объемов территориальных пунктов сбора и накопления отходов решалась методом имитационного моделирования. В предложенных имитационных математических моделях были приняты следующие ограничения и допущения. Количество жителей Воронежской области (ВО) принято 2333500 человек. Все НП были сгруппированы на 7 групп: 1 тип НП - Село - до 500 жителей - 860 шт; 2 тип НП - Большое село - до 1500 жителей -199 шт; 3 тип НП - Поселок городского типа - до 5000 жителей - 17 шт; 4 тип НП - Город малый (от 5000 до 10000 жителей) - до 10000 жителей - 3 шт; 5 тип НП -Город средний (от 10000 до 50000 жителей) - до 30000 жителей - 7 шт; 6 тип НП - Город большой (от 50000 до 100000 жителей) - до 70000 жителей - 4 шт; 7 тип НП - Крупный город (областной центр г. Воронеж)- до 1000000 жителей - 1 шт. Автодороги приняты четырех типов: дорога без покрытия (максимальная скорость движения vmax = 20 км/ч); асфальтированная дорога (vmax = 60 км/ч); загородная дорога (vmax = 90 км/ч); автострада (vmax = 110 км/ч).
Обоснование эффективности системы сбора и транспортировки отходов эксплуатации проводилась для всей Воронежской области за исключением города Воронежа. В дальнейшем предложенная методика может быть использована и для крупных городов (мегаполисов).
Сначала была определена усредненная численность подвижного состава для каждого типа НП области. Согласно статистическим данным, 2/3 технических средств находится в области, 1/3 - в городе Воронеже. Таким образом, для НП 1 типа численность технических средств составила 273 шт., для НП 2 типа - 818 шт. и т.д. По укрупненным показателям для каждого населенного пункта были определены объемы образующихся отходов и сведены в таблицу 4.4. Данные представлены для полугодового периода. Это еще связано и с тем, что по существующим нормативным документам время хранения отработанных материалов не должно превышать 6 месяцев.
Анализ таблицы показывает: в малых населенных пунктах (до 500 жителей) объемы образования отходов за 6 месяцев составляют от 0,3 т (электролит) до 2,08 т (масла), в крупных населенных пунктах (50000 ... 100000 жителей) - от 42 т (электролита) до 291 т (масла).
На основе анализа различных справочно-информационных источников (в том числе Internet) были определены средние закупочные цены на вторичное сырье. Так, закупочная цена на отработанное масло в городе Рязань ООО «РОСА-1» смесь нефтепродуктов отработанных (СНО) составляет до 5 000 руб. за 1 т; масла моторные отработанные (ММО) до 10 000 руб. за 1 т; масла индустриальные отработанные (МИО) до 15 000 руб. за 1 т. Будем исходить из наиболее пессимистичных соображений и установим в расчетах стоимость масла отработанного 5000 руб за 1 тонну. Таким же образом были установлены закупочные цены на другие материалы: лом цветных металлов ОАО "Вторцветмет" г. Воронеж - 50000 руб за 1 тонну, свинец - 15000 руб/за 1 тонну; отработанные шины ЗАО «Волжский регенератно-шиноремонтный завод» - 2000 руб за 1 тонну; легкие отходы (бумага, пластик, дерево) ОАО «Алексинская КБФ» г. Алексин Тульская область - 5000 руб за 1 тонну; электролит (по стоимости серной кислоты в г. Воронеж) -11000 руб за 1 тонну.
На первом этапе решаем задачу сбора и оптимизации транспортировки отходов эксплуатации ТиТМ со всей Воронежской области на промежуточные (на 187 копительные) пункты. Как видно из значений в нижней строке таблицы 4.3, полученные данные представляют собой не что иное, как суммарные объемы накопительных площадок для сбора отходов эксплуатации ТиТМ населенных пунктов каждого типа. При этом, для НП 1 типа за полгода накапливается в совокупности около 7,23 т отходов, для НП 6 типа - 1012,2 т.
С учетом запаса грузоподъемности и удовлетворения потенциальных запросов, отдавая приоритет отечественным транспортным средствам, был выбран автомобиль КАМАЗ-53215 с расходом топлива (26,5 (37) л / 100 км., объем платформы 36,50 м ). Тогда для сбора отходов с НП 1 типа выбранный автомобиль за полгода сделает одну ездку, с НП 2 типа - 3 ездки, с НП 3 типа - 10 ездок, с НП 4 типа - 20 ездок, с НП 5 типа - 30 ездок, с НП 6 типа - 140 ездок.
На втором этапе необходимо определить дальность расстояний транспортировки или, другими словами, область сбора. Для этого использованы разработанные программы «Программа для ввода карты исследуемого региона», «Программа для моделирования движения автотранспорта по реальной карте субъекта РФ», «Программы для поиска оптимальных путей в графе населенных пунктов и дорог региона РФ» [234, 239].
Для заданных условий (выбранного типа транспорта, конкретного региона Воронежской области, объемов образования отходов и их номенклатуры) в программах реализована возможность изменения квадрата области сбора (рисунок 4.1). Размеры квадратов составили 40, 80, 120 и 160 км. Принятые размеры квадратов позволяют проследить изменения изучаемых параметров транспортировки с высокой точностью, что было установлено и в результате экспериментальных расчетов изменения области сбора и с меньшим шагом.
На следующем этапе для каждой области сбора квадрата размером L х L проводился расчет суммарного пути, проходимого автомобилем при сборе отходов из данного НП (рисунок 4.2 ( числа указаны в тыс. км). Это позволяет определять точку размещения сборного промежуточного пункта из условия совершения минимальной транспортной работы.
