Анотація до роботи:

Данилова Т.Г. Підвищення екологічної безпеки при поводженні з відходами металургійного виробництва. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – “Екологічна безпека“. – Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2004.

Дисертацію присвячено проблемі підвищення екологічної безпеки при поводженні з відходами металургійного виробництва шляхом розробки ефективних методів управління відходами промислових виробництв. На основі аналізу літературних джерел виявлені недоліки існуючих методів управління відходоутворенням і підвищення екологічної безпеки, обґрунтовані параметри технологічного процесу, що впливають на кількісні і якісні показники відходоутворення. Виконані дослідження спрямовані на виявлення залежностей утворення відходів від параметрів технологічних процесів металургійних виробництв та розробку теорії управління екологічним ризиком. Досліджений вплив компонентів шлаку на здоров'я населення, яке проживає в зонах шлакових відвалів, і працівників, які зайняті на виробництвах з обслуговування відходів металургійного виробництва. Систематизовані види захворювань у залежності від впливу компонентів шлаку. Удосконалена теорія управління екологічним ризиком, яка дозволила виявити граничні умови можливого ефективного управління. Запропонована математична модель процесів відходоутворення на основі теорії графів та модифікація методу декартового добутку для двох графів, один із яких неповний, а другий доповнений, що характеризують замкненість виробничого процесу. Розроблені рекомендації щодо реалізації обґрунтованих організаційно-технічних заходів. Розроблена маловідходна технологія та конструкція маніпулятора для ремонту мартенівських печей. Запропонована методика екологічного аудиту. Здійснено оцінку екологічної безпеки від впровадження природоохоронних заходів.

У дисертації, яка є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна науково-прикладна задача, яка полягає у встановленні кількісних і якісних закономірностей процесу утворення відходів у металургійному виробництві та розробці методів мінімізації відходів і підвищення екологічної безпеки промислових виробництв і пов'язаних з ними територій.

Найбільш істотні наукові і практичні результати полягають у наступному.

1. Сучасний стан екологічних проблем в Україні пов'язаний з різким зростанням відходів промислових підприємств, у першу чергу - гірничо-металургійного комплексу, та їхнім безпосереднім впливом на здоров'я і працездатність населення. В той же час, ефективність управління відходами й екологічною безпекою можлива лише при наявності знань про механізми і закономірності утворення і накопичення промислових відходів, що обумовлює актуальність теми роботи.

2. Основні кількісні показники технологічних процесів металургійного виробництва, які впливають на утворення відходів, – обсяг виробничої програми та інтенсивність технологічного процесу. Обсяги відходів знижуються пропорційно збільшенню обсягу виробництва по всій номенклатурі продукції. Вплив інтенсивності технологічного процесу на кількість відходів описується зростаючою лінійною залежністю.

Якісні показники відходоутворення у виробничих системах пов'язані з компонентною неоднорідністю і якістю сировини; видом і якістю енергії, що використовується в технологічному процесі. Ці залежності визначаються неоднозначно для різних видів металургійних виробництв, але вони являються основою прогнозу кількості відходів.

3. Вплив компонентної неоднорідності твердих відходів металургійного виробництва на здоров'я людей та екологічний ризик, який вони викликають, у визначених умовах носить нелінійний характер в залежності від особливостей утворення, нагромадження і розподілу шлакоутворюючих компонентів у зонах їхнього збереження.

4. Управління екологічною безпекою за критерієм “ризик нанесення збитку здоров'ю від впливу відходів” пов'язане з явищем біфуркації в обмеженій параметричній області, тому використання відомих методів чисельного аналізу для створення математичної моделі управління екологічним ризиком не представляється можливим. Запропонована у зв’язку з цим модифікація методу декартового добутку графів підтвердила свою ефективність.

5. На підставі даної модифікації методу декартових добутків графів та формалізованої зміни структури виробничої системи розроблені нова маловідхідна технологія і відповідне обладнання для ремонту сталевипускних отворів великовантажних мартенівських печей. Застосування даної технології й устаткування в умовах ВАТ “ММК ім. Ілліча” дозволило знизити відходоутворення вогнетривких матеріалів на 70 % за рахунок їхнього багаторазового використання.

Розроблена методика екологічного аудиту виробництв з використанням в ній закономірностей і механізмів відходоутворення дозволила рекомендувати організаційно-технічні заходи, які забезпечують зниження відходів. Впровадження методики екологічного аудиту у фасонно-сталеливарному цеху ВАТ «ММК ім. Ілліча» та у прокатно-штампувальному цеху ВАТ «Октябрь», що забезпечило зниження відходоутворення на 14% та 12% відповідно.

6. Зниження екологічного ризику, який оцінюється матеріальними збитками від використання мінімізаційних заходів, склало: 2023,5 грн. за рахунок зниження витрат на медичне обслуговування потерпілих і 101944,22 грн. за рахунок зниження витрат, які відносяться до собівартості готової продукції. Загальне зниження відчужених дефіцитних земель у результаті впровадження розроблених технічних і організаційних заходів на металургійних комбінатах м. Маріуполя склало: знищуваних земель – 0,23 км²; земель, що ушкоджуються - 6,32 км ²; літосфери, що порушується - 0,008 км³.

Основні положення дисертації опубліковані в 22 наукових працях, основні з котрих:

1. В.С. Волошин, Т.Г. Данилова. Логистический аудит, как способ минимизации отходов производства // Металл и литье Украины. – 2000. - № 3-4. - С. 50-51.

2. Волошин В.С., Данилова Т.Г. О некоторых перспективах природоохранной деятельности на металлургических предприятиях // Вестник Приаз. гос. техн. ун-та: Сб. науч. тр. - Мариуполь, 1997. - Вып. 3.- С. 229-233.

3. Волошин В.С., Данилова Т.Г. Методические подходы к формированию баз данных для моделей системной динамики применительно к современным урбосистемам // Вестник Приаз. гос. техн. ун-та: Сб. науч. тр.- Мариуполь, 1998 .- Вып. 6.- С. 333-337.

4. Волошин В.С., Данилова Т.Г., Елистратова Н.Ю. К вопросу о динамической неустойчивости атмосферных фронтов в промышленных регионах // Вестник Приаз. гос. техн. ун-та: Сб. науч. тр.–Мариуполь, 1999. – Вып. 8. – С. 220-225.

5. Волошин В.С., Данилова Т.Г. Способ минимизации ресурсопотоков отходообразования доменного производства // Вісник Приазовськ. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2000. – Вип.9 – С. 245-248.

6. Данилова Т.Г., Волошин В.С. О природе отходообразования в производственных системах // Вісник Призов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. – Маріуполь, 2000. – Вип.10 – С. 281-284.

7. Данилова Т.Г., Волошин В.С. Управление экологическим риском при обращении с промышленными отходами // Вісник Призов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. - Маріуполь, 2003. - Вип. 13.- С. 288-291.

8. Данилова Т.Г. Аварийный процесс как причина отходообразования // 17 Международный научный симпозиум студентов и молодых научных работников. Т. 1: Строительство и охрана окружающей среды. Wyzsza szkola inzynierska w Zeleney Gorze. Kwiecien, 1995. – С. 85-87.

9. Волошин В.С., Данилова Т.Г. Исследования причин отходообразования в производственных системах // II Международ. науч.-практ. конф. “Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов”: Сб. науч. трудов.– Одесса: ОЦНТЭИ, 2000. – С. 36-40.

10. V.S.Voloshin, T.G.Danilova. Origins and mechanisms of waste formation in production systems // The 3rd International Conference on Carpathian Euroregion Ecology. Cereco’2000. – Miskolc. – С. 25.

11. Волошин В.С., Данилова Т.Г. Экономические аспекты аудита отходов для приморских регионов // Международ. науч.-практ. конф. “Экологические и экономико-правовые механизмы управления приморскими регионами и морскими экосистемами”: Сб.науч.трудов. - Мариуполь, 2001. - С.63-64.

12. Волошин В.С., Данилова Т.Г. Методика управления материалопотоками отходообразования в производственных системах // III Международ. науч.-практ. конф “Проблемы сбора, переработки и утилизации отходов”. Сб. науч. трудов. – Одесса: ОЦНТЭИ, 2001. – С.52-64.

Особистий внесок автора в публікації, написані у співавторстві:

[1,11,13,16,19]- проведені моделювання і розрахунки на ПЕОМ, розроблена методика екологічного аудиту відходів; [2,3,4] – застосування теорії біфуркаційних явищ у моделях оптимізації; [5,14] – аналіз факторів та статистична обробка результатів досліджень; [5,12,18] – розроблена математична модель і методика мінімізації відходів виробництва; [7] - запропоновані методи управління екологічним ризиком на основі теорії біфуркації; [6,9,10] - аналіз і систематизація показників утворення відходів; [7,15,20] - аналіз впливу екологічних факторів на здоров’я населення та оцінка екологічного ризику; [5,6,7] – формулювання та обґрунтування задач управління відходоутворенням та екологічним ризиком; [21,22] - розробка технології та конструкції обладнання для ремонту стелевипускного отвору мартенівської печі.