Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Цель и задачи диссертационного исследования 9
1.1. Термины и определения 9
1.2. Транспортная система крупного города и утилизация автотранспортных отходов 13
1.3. Технологические и законодательно-административные аспекты утилизации АТО, формирующие материальные, финансовые и информационные потоки 17
1.3.1 Технологии трансформации сырья, промежуточных продуктов и получения готовой продукции из АТО 17
1.3.2 Законодательно-административные процедуры организации и управления системой утилизации АТО 29
1.4. Методы оценки эффективности систем утилизации АТО 46
1.5. Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования 49
Глава 2. Теоретическое обоснование рациональной структуры системы и показателей её эффективности 52
2.1. Определение типовых элементов системы «Авторециклинг», их системных функций и взаимных связей 54
2.1.1 Состав системы и функции ее элементов 54
2.1.2 Структура системы «Авторециклинг». Взаимодействия между элементами системы 66
2.2. Методика оценки параметров основных материальных и финансовых потоков в системе «Авторециклинг» 78
2.2.1. Основные допущения и ограничения 78
2.2.2. Алгоритм оценки интенсивности потоков 79
2.3. Комплексный критерий и показатели эффективности системы утилизации автотранспортных отходов 94
2.4. Выводы по главе 2 102
Глава 3. Система «авторециклинг» в г. москве, материальные и финансовые потоки 104
3.1. Характеристика системы «Авторециклинг» в г. Москве 104
3.2 Результаты вычислительного эксперимента по оценке материальных и финансовых потоков, образующихся при утилизации ВЭТС в г. Москве ... 112
3.2.1 Общие замечания 112
3.2.2 Материальные и финансовые потоки при сборе, использовании и уничтожении ВЭТС в системе «Авторециклинг» г. Москвы 120
3.3 Показатели эффективности действующей системы «Авторециклинг» в Москве 136
3.4. Выводы по главе 3 142
Глава 4. Оценка влияния различных факторов на показатели эффективности системы «авторециклинг» 145
4.1. Сценарии развития системы «Авторециклинг» г. Москвы на перспективу 145
4.2. Факторы, влияющие на материальный поток и производственные мощности системы при разных сценариях развития 152
4.3. Факторы, влияющие на финансовые потоки в системе при разных сценариях развития 162
4.4. Вред окружающей среде при реализации разных сценариев 171
4.5. Результаты прогнозной оценки эффективности городской системы «Авторециклинг» по разным сценариям ее развития 174
4.5. Выводы по главе 4 178
Общие выводы и рекомендации 182
Список использованных источников 188
Приложения 202
- Транспортная система крупного города и утилизация автотранспортных отходов
- Структура системы «Авторециклинг». Взаимодействия между элементами системы
- Результаты вычислительного эксперимента по оценке материальных и финансовых потоков, образующихся при утилизации ВЭТС в г. Москве
- Факторы, влияющие на материальный поток и производственные мощности системы при разных сценариях развития
Введение к работе
Актуальность работы.
Развиваясь высокими темпами, автомобилизация в России достигла уровня 250 автЛООО жителей (один автомобиль в семье), причем половина машин имеет возраст более 10 лет. При комплексном исследовании транспортных систем ключевым элементом выступает парк автотранспортных средств (АТС), который должен быть рассмотрен на протяжении всего жизненного цикла АТС, включал стадию утилизации. Кроме того, на последнем этапе жизненного цикла; АТС является потенциальным источником вторичных материальных ресурсов, которые желательно возвращать в народное хозяйство. Наконец, Правительством РФ в 2010 году намечено проведение эксперимента по стимулированию приобретения новых АТС, взамен сдаваемых на утилизацию, что вызовет резкое увеличение числа вышедших из эксплуатации транспортных средств (ВЭТС). Необходимо будет создавать или повышать эффективность существующих систем утилизации ВЭТС («Авторециклинг»). В этой связи проблема утилизации ВЭТС, их компонентов является актуальной.
Целью диссертационного исследования является научно-методическое обоснование путей повышения эффективности системы утилизации автотранспортных отходов «Авторециклинг», являющейся частью транспортной системы крупного города.
Объект исследования - процесс утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств в системе «Авторециклинг» крупного города.
Предмет исследований - структура и условия функционирования системы «Авторециклинг» крупного города в части утилизации ВЭТС.
Достоверность результатов исследования обеспечивалась
использованием методов материального баланса, динамического системного анализа, имитационного моделирования. Достоверность результатов натурных экспериментов обоснована соблюдением требований стандартов, использованием аттестованных средств измерения, повторяемостью результатов измерений.
Научная новизна:
теоретически обоснован подход к формализации структуры системы «Авторециклинг» крупного города;
с использованием разработанной имитационной модели оценены материальные и финансовые потоки в субъектах системы «Авторециклинг» крупного города;
на основании разработанной методики установлены и количественно оценены показатели ресурсной, экологической и экономической эффективности существующей системы утилизации ВЭТС «Авторециклинг»;
с использованием разработанной методики динамического системного анализа установлены закономерности влияния различных факторов на показатели эффективности системы «Авторециклинг» крупного города (г. Москвы) при разных сценариях ее развития на период до 2020 года;
обоснованы пути повышения эффективности системы утилизации ВЭТС «Авторециклинг» крупного города на перспективу.
Практическая ценность работы заключается в:
выявлении особенностей функционирования субъектов действующей в г. Москве системы «Авторециклинг»;
разработке инженерной методики и компьютерной программы реконструкции и прогнозирования материальных и финансовых потоков в субъектах системы «Авторециклинг» крупного города, оценки ее эффективности;
полученных значениях затрат в технологических процессах утилизации ВЭТС, долей возврата материалов ВЭТС в виде вторичных автокомпонентов, вторичных материалов.
На защиту выносятся:
выполненный анализ организационно-законодательных и экономических особенностей систем «Авторециклинг» разных стран мира;
алгоритм формализации структуры системы «Авторециклинг»: определения типовых элементов системы, их системных функций и
закономерностей взаимодействия;
методики реконструкции и прогнозирования материальных и финансовых потоков в субъектах системы «Авторециклинг», оценки эффективности ее функционирования;
результаты вычислительного эксперимента по идентификации (реконструкции) материальных и финансовых потоков в субъектах системы «Авторециклинг» в г. Москве;
результаты натурного эксперимента по оценке свойств отходов шредерной переработки остовов ВЭТС на заводе ОАО «ПК Втормет»;
разработанная динамическая имитационная модель, результаты прогнозирования материальных и финансовых потоков в субъектах системы «Авторециклинг» в г. Москве при вариации модельных параметров развития по трём сценариям;
установленные закономерности влияния различных факторов на эффективность функционирования системы «Авторециклинг» крупного города по утилизации ВЭТС при разных сценариях развития;
рекомендации по повышению эффективности системы «Авторециклинг» на перспективу.
Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на заседании кафедры «Менеджмент» МАДИ (ГТУ) в октябре 2009 г., на научно-технической конференции «4-е Луканинские чтения» в 2009 г., на международном Логистическом Форуме в 2007 г.
Реализация результатов работы. Основные результаты исследований предложены к использованию Департаменту природопользования и охраны окружающей среды Правительства г. Москвы, Министерству транспорта Московской области, Министерству экологии Московской области, Администрации Люберецкого муниципального района Московской области, ОАО «ПК Втормет», ООО «Эко-Рециклинг», ОАО «ГУЛ Экономика».
Диссертационная работа выполнялась в рамках проектов: «Разработка научной методологии обеспечения техносферной безопасности автотранспортного комплекса (АТК)» аналитической ведомственной целевой
программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)" (2009); по теме: «Разработка программных мероприятий и проекта городской целевой программы города Москвы «Создание системы управления автотранспортными средствами, подлежащими утилизации на период 2009-2011 годы («Авторециклинг»)» (2008); «Подготовка предложений по повышению безопасности в сфере обращения с отходами, образующимися в результате деятельности организаций транспортного комплекса в Московской области» (2008); «Разработка концепции создания системы обращения вторичных ресурсов транспортного комплекса в производственной и бытовых сферах на территории Московской области на период до 2011 года» (2007).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, из которых 2 в центральных лицензированных ВАК изданиях (по транспорту).
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, приложений. Текст диссертации изложен на 187 страницах, включая 33 рисунка, 28 таблиц и приложения. Список литературы включает 139 наименования отечественных и зарубежных авторов.
Транспортная система крупного города и утилизация автотранспортных отходов
Транспортные системы городов, регионов являются объектами пристального внимания исследователей [1, 31-35]. Они структурируются по географическим и административно-политическим признакам, что позволяет выделять транспортные системы по привязке к территории, путям сообщения, видам транспорта — включая автотранспортные системы.
При выявлении закономерностей функционирования и развития транспортной системы города или региона исследователями рассматриваются проблемы отдельных видов транспорта в общей структуре, формирования парка автотранспортных средств, позитивных и негативных аспектов воздействия на окружающую среду [33, 35], обеспечения устойчивого развития транспортной системы [33, 36], проблемы транспортной планировки городов [34], обеспеченности регионов транспортной инфраструктурой [36] , материальными и энергетическими ресурсами при реализации жизненного цикла транспортного процесса или объекта (автомобиля, дороги) [2, 37, 38]. На проблеме обеспеченности материальными ресурсами мы остановимся подробнее.
Транспортная система города, региона или государства является мощным потребителем материальных ресурсов на протяжении жизненного цикла транспортного объекта (процесса) [37, 38]. Сбои в поставках этих ресурсов могут привести к потере устойчивости функционирования транспортной системы, росту негативного экологического воздействия транспорта на окружающую среду. К сожалению, данная проблема в литературе освещена фрагментарно, при отсутствии системности исследований, установленных причинно-следственных связей.
Важным моментом при обеспечении материальными ресурсами транспортной системы является источник получения материалов - из естественных хранилищ (залежей полезных ископаемых) или полученных путем рециклирования (вторичного использования). Последнее может быть предпочтительнее, поскольку рециклированные материалы не предполагают такого разрушения окружающей среды, какое предполагает добыча самородных материалов, и часто требуют меньше энергии для восстановления свойств, чем было бы потрачено на добычу самородного материала. Кроме того, рецик-линг часто дает меньше твердых, жидких или газообразных отходов, чем добыча самородных материалов.
После того, как автомобиль отслужит свой срок, часть узлов и деталей подвергается чистке, проверке и ремонту и может быть вновь использована в виде запасных частей. С этой целью в городах, регионах, государствах создаются системы «Авторецшишнг» - утилизации АТС и их компонентов или обращения с АТО, которые являются составной частью соответствующих транспортных систем. Представляется, что обеспечить устойчивое (ресурсо-обеспеченное и экологически безопасное) функционирование современной транспортной системы без системы «Авторециклинг» не представляется возможным, особенно в регионах с высоким уровнем автомобилизации и наличии в парке значительной доли АТС, возраст которых превышает 10 лет.
Проблема создания эффективной системы «Авторециклинг», как элемента транспортной системы города или региона имеет ряд аспектов [2-5]: экономических, обусловленных нерациональным использованием вторичных ресурсов, содержащихся в автотранспортных отходах; экологических, проявляющихся в негативном воздействии автотранспортных отходов на окружающую среду [27]; социальных, обусловленных интересом общества к удалению автотранспортных отходов с общественной и частной территории; инженерно-технических, связанных с подбором или разработкой ресусосберегающих, экологически безопасных технологий утилизации отдельных видов автотранспортных отходов; организационных, проявляющихся в выборе эффективных рычагов административно-законодательного регулирования вопросов обращения с АТО, а также в исследовании структуры, взаимных связей, законов функционирования и развития систем обращения с автотранспортными отходами; логистических, обусловленных наличием недостаточно упорядоченных материальных, финансовых и информационных потоков.
Подавляющее большинство исследований и публикаций на тему утилизации автомобилей посвящены либо вопросам законодательства в сфере ав-торециклинга, либо технологиям переработки автомобилей и отдельных видов автотранспортных отходов (в первую очередь шин, аккумуляторов), и эти вопросы освещены достаточно хорошо.
Однако, в опубликованных работах система по обращению с транспортными отходами представляется, фактически, в качестве технологической цепочки утилизации, регулируемой законодательными актами. [9 - 11, 30] При этом далеко не всегда можно увидеть измеряемые цели функционирования системы, исследования циркулирующих в системе потоков проходят без привлечения логистических методов, а показатели работы системы, если они определяются, сводятся в основном к технологическим показателям. Такое видение кажется недостаточно полным. Следует констатировать отсутствие единой, системной теории авторециклинга.
Структура системы «Авторециклинг». Взаимодействия между элементами системы
В данном разделе рассмотрена структура системы, которая может быть задана рядом формул, описывающих материальные и финансовые взаимосвязи между элементами системы, а также потенциальное воздействия системы на оіфужающую среду. Схема взаимодействий в системе «Авторециклинг» [112] Эти взаимодействия меняются во времени и могут быть описаны с использованием базовых и текущих показателей. Согласно приведенной схеме система «Авторециклинг» включает подсистемы сбора и использования АТО. Подсистема сбора (уровень образования и сбора отходов в табл. 2.1-субъекты с индексами 0. и 1.) характеризуется базовым параметром поточного процесса Ацсп (t) и включает технологии образования и перераспределения (первичный сбор, накопление и транспортировка АТО к местам демонтажа или переработки) автотранспортных отходов.
Подсистема использования (рециклеры отходов 1-3 уровней и уничтожители отходов в табл. 2.1) включает технологии: демонтажа и повторного использования компонентов ВЭТС (функция рециклинга 1), переработки с получением вторичных материалов или готовой продукции (функция рециклинга 2), удаления (функция рециклинга 3: производство энергии, использование отходов «не по назначению», захоронение на полигонах в табл. 2.1), которые характеризуются соответственно базовыми параметрами АдЕм(т), AnEp(t), Ay(t).
В подсистеме сбора потребность в замене АТС в парке (численность ВЭТС, других видов АТО) определяется удельной (на единицу площади территории) плотностью отходов и площадью территории сбора и формирует входной поток АТО за определенный период. Выходной поток из подсистемы зависит от квоты (доли) сбора, задаваемой директивными документами (регламентами), экологической сознательности населения и особенностей построения технологии перераспределения АТО на этапе сбора.
В зависимости площади территории сбора и плотности АТО устанавливается одно- или многоступенчатая технология перераспределения отходов (первичный сбор, накопление и транспортировка АТО к местам демонтажа или переработки). Одноступенчатая технология предполагает транспортирование АТО сразу от места первичного сбора к той или иной технологии ис пользования (демонтажа и повторного использования узлов, деталей ВЭТС, переработки с получением вторичных материалов или готовой продукции, удаления). При многоступенчатой технологии перераспределения материальный поток АТО концентрируется для транспортировки в промежуточных пунктах накопления и временного хранения. В зависимости от построения технологии производится транспортировка сразу от мест первичного сбора к сборному пункту индивидуально от владельца АТО или коллективно через третью сторону - сборщиков АТО.
Как уже отмечалось ранее, маршрутизация перевозок АТО выходит за рамки диссертационного исследования, поэтому мы абстрагируемся от одно-или многоступенчатой технологии перераспределения. Неоднородная структура первичного сбора и накопления АТО не используется для задач стратегического планирования, к которым относится задача обоснования рациональной структуры системы «Авторепиклинг». Для упрощения моделирования используется конечное число подобных групп (кластеров) на территории сбора, внутри которых принимается плотность накопления одинаковой и равномерно распределенной по сборным пунктам.
В подсистеме использования ВЭТС и других видов АТО материальный поток разделяется на три потока (см. рис. 2.4) по следующим технологиям: демонтажа и повторного использования компонентов ВЭТС, удаления не перерабатываемых АТО и получения из АТО вторичных материалов.
Выбор соответствующих технологий в подсистеме использования и соответственно величины материальных потоков на разных уровнях рециклирования зависят от производственной мощности подсистемы использования, квоты потока (доли материального потока в подсистеме использования), обеспеченной финансированием из бюджетов разных уровней, стоимости удаления, структуры используемых материалов в материальном балансе АТС и особенностей конструкции АТС.
Принятие решения или одобрение процесса ввода новых мощностей участники рынка осуществляют с задержкой по времени ZVnM(0- Это учитывается в изменении производственных мощностей Гпм (0- Малые мощности ведут к росту времени хранения ВЭТС или его компонентов на входе в подсистему. При избыточных производственных мощностях существуют их недогрузка из-за отсутствия сырья. На задержку времени по сохранению дисбаланса производственных мощностей реагирует, прежде всего, стоимость процессов в подсистеме использования Рисп(0, т.е. демонтажа и подготовки узлов, деталей ВЭТС к повторному использованию, переработки АТО и получения из них вторичных материалов, удаления не перерабатываемых АТО, которая зависит от цены услуг в начальный период времени РиспОя) и текущего ее изменения rp(t).
Результаты вычислительного эксперимента по оценке материальных и финансовых потоков, образующихся при утилизации ВЭТС в г. Москве
Анализ деятельности участников системы «Авторециклинг» в г. Москве показал, что установить достоверно материальные и финансовые потоки, проходящие через субъекты системы возможно только по результатам вычислительного эксперимента по разработанной имитационной модели. Основные причины:
1) все субъекты системы «Авторециклинг» являются бизнес-структурами (малые и средние предприятия, индивидуальные предприниматели и др.), часть из которых работает по «серым» схемам вне контроля государственных органов контроля и надзора, не имеет земельных участков, производственно-технической базы;
2) неэффективность экономического механизма стимулирования данного вида деятельности со стороны государства (бюджетное финансирование, льготные кредиты, и др.) ведет к тому, что для покрытия затрат на утилизацию ВЭТС субъекты системы вынуждены заниматься другими видами деятельности не связанными с рециклингом АТО, (см. табл. 3.1), «оптимизировать» качество вторичных автокомпонентов и материалов, использовать для захоронения отходов несанкционированные свалки и т.д.
В табл. 3.1 приведены особенности функционирования субъектов системы в г. Москве, выявленные на основе анализа фактической информации, полученной непосредственно у участников системы обращения с АТО, в сети Интернет на сайтах «сброщиков», «демонтажеров», переработчиков отдельных видов АТО, других субъектов системы, по результатам аналитических обзоров динамики цен на автомобильные компоненты, материалы, а также на основании выполненных ранее НИР [3, 5, 24, 25], публикаций отечественных и зарубежных авторов [18, 23, 39, 45, 46, 92, 112, 131].
Из табл. 3.1 следует, что система «Авторециклинг в г. Москве еще только формируется. Например, в ней по сравнению с зарубежными аналогами отсутствуют субъекты пятого технологического уровня «Удаление» (третий уровень рециклирования) - переработчики автомобильных пластмасс, стеклобоя, ОШП с получением полезных продуктов в виде вторичных металлов, строительных материалов или получением тепловой и/или электрической энергии при сжигании горючих компонентов ОШП на цементных, мусоросжигательных заводах. Это ведет к тому, поток ОШП, образующийся у переработчиков ВЭТС на шредерной установке (порядка 35,8 тыс. т/год), в котором содержится достаточно большое количество металлов, горючих компонентов не перерабатывается, а размещается на полигонах отходов.
Для оценки потенциальных возможностей ОШП как вторичного ресурса был выполнен натурный эксперимент, проведенный автором в лабораториях кафедр инженерной экологии и химии МАДИ (ГТУ) и лаборатории термохимии Химического фшсультета МГУ им. Ломоносова. В качестве объекта использовались образцы ОШП, полученные заводе по переработке остовов ВЭТС ОАО «ПК Втормет».
Оставались вопросы по самой многочисленной группе отходов — «Прочему», представляющему собой неопределенный порошок, составляющий примерно 81% ОШП по массе (в практике ОАО ПК «Втормет» данный тип отходов носит название «смет»). Его состав был исследован отдельно.
4. Определена плотность смета, для этого пробу массой 100 г положили в заполненную водой градуированную пробирку. Смет нерастворим в воде, так что по разнице в столбике воды был найден его объём, разделенный затем на 100 г. Плотность смета составила 1,025 г/см3 или 1025 кг/и3.
5. Определено содержание в смете углеводородов. Для этого: берётся навеска смета то; производится экстракция навески смета дихлорэтаном С1-СН2-СН2-С1; нефтепродукты растворяются в дихлорэтане; производится сушка, в результате которой уходят растворённые нефтепродукты + вода, масса после сушки = mi; определяется суммарная масса нефтепродуктов и воды = (то - mi)/m0.
6. Определено содержание в смете воды. Для этого: берётся навеска смета то; к навеске добавляется гипс: m0+CaSO4 0,5H2O - 1,5Н20 + CaSO4 0,5H2O = CaS04 2Н20; производится сушка, в результате которой уходят растворённые нефтепродукты, но связанная гипсом вода остаётся, масса после сушки = тг; по разнице между общей массой, массой после сушки и суммарной массой нефтепродуктов и воды определяется масса и нефтепродуктов, и воды: (т0 - ті + т2)/(т0 + ті).
7. Определена теплота сгорания смета. Эксперимент проводится на жидкостном калориметре с изотермической оболочкой и стационарной самоуплотняющейся бомбой при 25С и влажности воздуха 65±5%. Теплота сгорания смета составляет 19 МДж/кг или 40% от теплоты сгорания бензина (п-гиптана СуНіб, 48 МДж/кг).
8. Проведено титрование смета с целью обнаружения присутствия в нем ионов металлов: смешиваются навеска смета и 10%-й раствор HN03; присутствует запах H2S, что является признаком наличия сульфидов металлов; растворяются металлы, образуются нитраты металлов (Fe(N03)3, Fe(N03)2, Cr(N03)2); полученный раствор титруется 0,2 ц раствором NaOH; по результатам титрования определяем избыток HN03 (1-й скачок на кривой титрования), содержание металлов определяем по второму (Fe34), третьему (Сг2+) и четвертому (Fe2+) скачкам рН-осаждения гид-роксидов металлов.
Факторы, влияющие на материальный поток и производственные мощности системы при разных сценариях развития
Итак, материальные потоки в системе «Авторециклинг», а, следовательно, и производственные мощности субъектов системы (при сохранении характеристик типичных «Эвакуаторов», «Площадок», «Демонтажеров», Переработчиков остовов и ОШП) различаются в трех сценариях.
Величина материального потока зависит, прежде всего, от численности автомобильного парка, возраста, коэффициента выбытия легковых, грузовых АТС и автобусов из парка по причинам износа, ДТП другим причинам (проблемные), доли ВЭТС, передаваемых на утилизацию (часть ВЭТС хранится у последних владельцев), а также содержания различных материалов в конструкции ВЭТС, перераспределения материального потока между субъектами, вызванного необходимостью выполнения установленных квот возврата материалов ВЭТС на уровнях рециклирования Rl, R2 и R3, ограниченность располагаемых производственных мощностей и ряда других факторов.
На технологическом этапе сбора и предварительной подготовки величину материального потока определяет: численность легковых, грузовых ВЭТС и автобусов, подлежащих ути-лнзагщи. Эта численность различается у сценария 1 и сценариев 2, 3, достигнув максимальной разницы к 2020 г. более чем на 100 тыс. ед. (см. рис. 4.1); доля различных материалов в конструкции легковых АТС, грузовых АТС и автобусов (см. рис. 4.1); доля сбора ВЭТС у последних владельцев и на общественной территории; время хранения ВЭТС у последнего владельца или время складирования ВЭТС на общественной территории. На два последних фактора оказывает влияние местоположение последних владельцев и других субъектов системы утилизации ВЭТС, уровень организации транспортной логистики (прежде всего численности эвакуаторов и специализированных грузовых АТС перевозки разных видов АТО); коэффициент запаса ВЭТС временно хранимых на площадках сбора. Этот запас влияет на величину задержки потока ВЭТС на входе в систему, требует отчуждения дополнительной площади территории. Как отмечалось в главе 3, емкость существующих площадок сбора, где осуществляется временное хранение ВЭТС, составляет порядка 50 тыс. ед., которые занимают площадь территории более 11 га.
Динамика образования ВЭТС (тыс. ед./год) и масса содержащихся в них материалов (тыс.т/год) при разных сценариях развития
Доля сбора и время хранения ВЭТС зависят от степени организованности и управляемости системы «Авторециклинг» и поэтому прогнозируются в виде целевых установок (при реализации программно-целевого планирования) на заданный период прогнозирования (см. табл. 4.2).
На технологическом этапе использования и устранения ВЭТС на величину и распределение материального потока между субъектами влияет: доля демонтируемых компонентов от массы компонентов, пригодных к демонтажу. Зависит от конструкционных особенностей АТС (конструирование «для экологии») [37, 43], рыночным спросом на вторичные запчасти конкретных наименований; глубина демонтажа указанных выше трех групп ВЭТС (изношенные, битые, проблемные), которая для сценария «1» определяется на основании установленного в результате вычислительного эксперимента тренда; для сценариев «2» и «3» - методом итераций, исходя из необходимости выполнения установленной квоты на возврат вторичных запчастей и материалов на заданный период прогнозирования. Глубина демонтажа влияет на удельную трудоемкость демонтажа (производственную мощность) у типичного «Де-монтажера» и их численность. При увеличении квоты получения вторичных автокомпонентов берется демонтаж пластмассовых деталей и поставок вторичных материалов; степень извлечения материалов из отходов шредерной переработки. Определяется используемой технологией извлечения; доля термической утилизации горючих компонентов ОШП и других видов АТО. Зависит от принятых приоритетов сценарного развития системы «Авторецикл инг»; коэффициент запаса сырья и готовой продукции у «Демонтажеров», переработчиков остовов ВЭТС, является важным показателем, определяющим устойчивость отдельных производств. Величина запасов определяется ёмкостью складских помещений, величиной спроса на вторичные запчасти и вторичные материалы, подверженных сезонным колебаниям, рыночной конъюнктурой, уровнем развития транспортной логистики. Детальное изучение данного вопроса выходит за рамки диссертационного исследования.
В приведенных выше сценариях все указанные факторы отражены. Сценарии составлены таким образом, что в них методом итераций установлены предельно возможные диапазоны изменения соответствующих показателей без нарушения внутренних взаимосвязей технологических процессов в элементах системы. Величина массового потока линейно зависит от каждого из отмеченных показателей (кроме коэффициентов запасов) линейно, но с разными коэффициентами пропорциональности. В сценарном представлении на заданном лаге прогнозирования за счет перераспределения материальных потоков между отдельными субъектами системы (в соответствии с легендой каждого сценария) величина материального потока отдельных субъектов во времени может как увеличиваться, так и уменьшаться, что можно видеть из приведенных в табл. 4.3 результатов прогнозирования.
Ожидается, что по сравнению с 2007 г. масса материалов, содержащихся в ВЭТС, к 2020 г. возрастет по сценарию «1» в 2,75 раза, а по сценариям «2» и «3» - в 3,3 раза. Рассмотренные сценарии дают принципиально различающиеся показатели вторичного использования этих материалов. Так возврат материалов в виде вторичных автокомпонентов (уровень RI) по сценарию «1» будет постепенно расти (в 2020 г. в 4,6 раза (по массе) больше, чем в 2007 г.). По сценарию «2» этот рост будет стремительным — в 45 раз к 2020 году (до 350,4 тыс. т/год), т.е. до 47,8% от снаряженной массы всех ВЭТС. Другую тенденцию изменения массы R2 по времени демонстрирует сценарий «3» - достижение максимума в 2015 году (на 65% больше, чем в 2007 г.) и затем сокращение в 2020 г. до 2,6 тыс.т, т.е. в 3 раза меньше, чем в 2007 году.
Наименьший рост массы материалов ВЭТС, возвращаемых в виде вторичных материалов (уровни рециклинга R2 и R3), дает сценарий «2» (на 76% в 2020 г. по сравнению с 2007 г.). Несколько больше - в 2,7 раза в 2020 г. по сравнению с 2007 г. дает сценарий «1». Максимальный рост массы материалов, возвращаемых в виде вторичных материалов, ожидается по сценарию «3» - в 3.6 раза. Кроме того по сценарию «3» в 2020 г. ожидается максимальное значение массы термически утилизируемых материалов, содержащихся в ВЭТС - 182,5 тыс. т. Термическая утилизация отсутствует при реализации сценария «1», а при реализации сценария «2» - доля сжигания горючих компонентов отходов относительно небольшая - 28,2 тыс. т в 2020 г.
Максимальная величина массы материалов, содержащихся в ВЭТС и размещаемых на полигонах (более 153,5 тыс. т в 2020 г.), ожидается по сценарию «1» — эволюционному. По сценарию «2» она в 2 раза меньше, а по сценарию «3» — захоронения на полигонах могут быть сокращены до нуля.
Похожие диссертации на Повышение эффективности системы утилизации вышедших из эксплуатации транспортных средств "Авторециклинг" в крупном городе
