В роботі здійснено аналіз проблемної області застосування частотно-регульованих електроприводів середньої потужності в умовах впливу іонізуючого випромінювання. В мостовому крані сховища радіоактивних відходів застосовуються частотно-регульовані електроприводи загальнопромислового виконання, тобто не вживаються жодні заходи і спеціальні технології для радіаційного захисту обладнання. Для врахування радіаційних ефектів обрано величину поглиненої дози іонізуючого випромінювання. Проведено огляд конструкції і матеріалів, з яких складається кожен з елементів електроприводу. Виявлено, що напівпровідникові пристрої мають найменшу стійкість до іонізуючого випромінювання, зокрема деградація властивостей кремнію починається із поглиненої дози 1 крад, на відміну від діелектриків (1 Мрад) та конструкційної сталі (100 Мрад). В подальшому дослідження зорієнтовано на найслабкішій ланці системи, тобто на напівпровідникових приладах.Розглянуто структуру силового напівпровідникового каналу частотно-регульованого електроприводу. Розкрито, що для перетворювачів частоти середньої потужності в якості ключів інвертора застосовують біполярні транзистори з ізольованим затвором. Оскільки дослідження радіаційних ефектів таких транзисторів в літературі не виявлено, прийнято рішення про застосування схеми заміщення біполярного транзистора з ізольованим затвором. Для дослідження радіаційних ефектів в біполярних транзисторах з ізольованим затвором обрано схему заміщення на основі елементів, радіаційні ефекти яких відомі.Розглянуто два типи драйверів управління силовими ключами інвертора – на основі польових (метал-діелектрик-напівпровідникових) і біполярних транзисторів. Побудовані електричні схеми заміщення силового напівпровідникового каналу перетворювача частоти із цими драйверами. Синтезовано і досліджено математичні моделі напівпровідникових силових каналів перетворювача частоти для врахування радіаційних ефектів. Для цього розглянуто радіаційні ефекти в окремих напівпровідникових елементах силового каналу перетворювача частоти: діодах, біполярних і польових (метал-діелектрик-напівпровідникових) транзисторах і оптронах. В процесі порівняння двох варіантів виявлено, що система із драйверами на основі біполярних транзисторів стійкіша за систему із драйверами на основі польових транзисторів.Дослідження синтезованої моделі дозволило визначити напівпровідниковий пристрій в складі силового каналу перетворювача частоти, зміна параметрів якого найсуттєвіше впливає на роботу системи. Виявлено, що в системі із драйверами на основі біполярних транзисторів використання радіаційно нечутливого біполярного транзистора в складі БТІЗ забезпечує незмінну амплітуду вихідної напруги перетворювача частоти із зростанням дози до 800 крад, після чого настає функціональна відмова. З’ясовано, що радіаційна зміна параметрів оптрона найсуттєвіше впливає на роботу всієї системи. Оскільки атмосферний оптичний канал зв’язку – це, по суті, оптрон, випромінювач і фотоприймач якого віддалені один від одного в просторі на значну відстань (до 150 метрів), він потребує додаткового дослідження.Розглянуто функціональну схему і технічні характеристики атмосферного оптичного каналу зв’язку. Як критерій якості передачі даних обрано коефіцієнт бітових помилок. Виконано аналіз факторів, що погіршують якість передачі інформації, до таких факторів відносяться: послаблення потужності отриманого приймачем сигналу внаслідок не безкінечно вузької діаграми спрямованості передатчика; шумові перешкоди передатчика, каналу і приймача; деградація викликана впливом іонізуючої радіації; природна деградація лазера; послаблення лазерного випромінювання в атмосфері.Задля підвищення якості передачі в атмосферному оптичному каналі зв’язку запропоновано застосування штучної нейронної мережі в складі демодулятора. Такий демодулятор оперує векторами, а не миттєвими значеннями сигналів, що дозволяє достовірно класифікувати сигнал при низьких значеннях відношення сигнал / шум. Сформовано і оброблено навчальну вибірку для навчання штучної нейронної мережі. Виходячи із задачі класифікації обрано, навчено і протестовано дев’ять типів архітектур штучних нейронних мереж. Позитивного результату вдалося досягти лише з двома типами: прямого поширення із двома лініями затримки і радіально-базисної мережі. Мережа прямого поширення із 24 нейронами прихованого шару і 2 лініями затримки входу показала найнижчий коефіцієнт бітових помилок при відношенні сигнал / шум більше за 0.7 дБ. На нижчих відношеннях сигнал / шум її крива співпадає із кривою штучної нейронної мережі із 25 нейронами і вони нижчі за криву демодулятора на основі компаратора.Ключові слова: електропривод, перетворювач частоти, інвертор, електротехнічний пристрій, вантажопідйомна машина, мостовий кран, радіоактивні відходи, радіація, іонізуюче випромінювання, атмосферний оптичний канал зв’язку, математичне моделювання.^UThe analysis of the problem area of application of medium power frequency-regulated electric drives in the conditions of influence of ionizing radiation is carried out in the work. The radioactive waste storage bridge crane uses general industrial design of frequency-regulated electric drives, scilicet no activity and special technologies are used for radiation protection of equipment. The value of the absorbed dose of ionizing radiation was chosen to take into account the radiation effects. The structure and materials of each of the electric drive elements review was performed. It was found that semiconductor devices have the lowest resistance to ionizing radiation, in particular, the degradation of silicon properties begins with an absorbed dose of 1 krad, in contrast to dielectrics (1 Mrad) and structural steel (100 Mrad). Further research focuses on the weakest link in the system that is semiconductor devices.The structure of the power semiconductor channel of the frequency-regulated electric drive is considered. It is revealed that insulated gate bipolar transistors are used as inverter switches for medium power frequency converters. Since the radiation effects study of such transistors in the literature has not been identified, it was decided to use a substitution scheme for an insulated gate bipolar transistor. To study the radiation effects in insulated gate bipolar transistor, a substitution scheme based on elements whose radiation effects are known was chosen. Two types of inverter power switch control drivers are considered – based on field effect (metal-oxide-semiconductor) and bipolar transistors. The electrical circuits of the frequency converter power semiconductor channel with these drivers are constructed.Mathematical models of frequency converter semiconductor power channels for accounting of radiation effects are synthesized and investigated. To do this, the radiation effects in diodes, bipolar and field effect (metal-oxide-semiconductor) transistors and optocouplers were considered.In the process of comparison the two options, it was found that the system with drivers based on bipolar transistors is more stable than the system with drivers based on field-effect transistors.The synthesized model exploration allowed to determine the semiconductor device in the frequency converter power channel, which change of parameters most significantly affects the operation of the system. It was found that in a system with drivers based on bipolar transistors, the use of radiation-insensitive bipolar transistor in the IGBT provides constant frequency converter output voltage amplitude with increasing dose up to 800 krad, after which there is a functional failure. It was found that the radiation change of the optocoupler parameters has the most significant effect on the operation of the entire system.Since the optical data transmission system is, in fact, an optocoupler, which emitter and photodetector are separated from each other in space by a considerable distance (up to 150 meters), it requires additional research.The functional scheme and technical characteristics of the optical data transmission system are considered. Bit error rate is chosen as a criterion for data transfer quality. The analysis of factors that degrade the quality of information transmission is performed, the following factors include: weakening of the received signal power due to not infinitely narrow pattern of the transmitter; noise interference of the transmitter, channel and receiver; degradation caused by ionizing radiation; natural laser degradation; attenuation of laser radiation in the atmosphere.To improve the quality of transmission in the optical data transmission system, the use of an artificial neural network as part of a demodulator has been proposed. Such demodulator operates with vectors instead of instantaneous signal values, which allows to reliably classify the signal at low values of the signal-to-noise ratio. A training sample for an artificial neural network was formed and processed. With considering the classification task, nine types of artificial neural network architectures have been selected, trained and tested. A positive result was achieved with only two types: feed-forward with two delay lines and probablistic radial basis function network. The feed-forward network with 24 hidden layer neurons and 2 input delay lines showed the lowest bit error rate at a signal-to-noise ratio of more than 0.7 dB. At lower signal-to-noise ratios, its curve coincides with the curve of an artificial neural network with 25 neurons and they are lower than the curve of a traditional demodulator.Key words: electric drive, frequency converter, inverter, electrotechnical device, hoisting machine, bridge crane, radioactive waste, ionizing radiation, optical data transmission system, mathematical modelling.

Визначено економічну сутність категорій "відходи", "кінцеві відходи", "забруднення". Уточнено поняття регіональної еколого-соціально-економічної системи як цілісної системи, в якій екологічна підсистема є системоутворювальною базисною, що інтегрована з соціально-економічною системою. Виявлено, що існуюча система поводження з твердими побутовими відходами не є ефективною через відсутність централізованої системи управління збору й утилізації відходів на регіональному рівні. Розроблено концептуальну модель управління потоками відходів. Розглянуто методичний підхід до раціонального управління відходами, який базується на принципі збалансованості взаємовпливу екологічної та соціально-економічної систем.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичну оцінку можливості використання даних з теплофізичних властивостей під час вирішення нестаціонарних задач теплопровідності, результати дослідження ентальпії, теплоємності та коефіцієнта теплопровідності традиційних матеріалів металургії та запропонованих нових, які є вторинними матеріалами різних виробництв і шихтових композицій з цих матеріалів. Знайдено компромісно-оптимальний склад шихти переробного силікомарганцю, побудовано діаграми "склад-властивість", що дозволяють прогнозувати теплофізичні властивості шихт переробного та товарного силікомарганцю, а також обирати склади шихт з заданими теплофізичними властивостями. Досліжено шихтові компоненти, зокрема, оксидні та карбогнатні марганцеві концентрати й агломерати різних сортів, вапняки, кварцит, малофосфористий шлак, кокс, високоосновні марганцеві агломерати, а також відходи виробництва у вигляді пилу, шламу та брикетів з них. Досліджено шихтові композиції для одержання феросиліцію, малофосфористого шлаку, переробного та товарного силікомарганцю, середньо- та високовуглецевого феромарганцю з новими матеріалами та вторинними матеріалами власного й інших виробництв. Наведено рекомендації щодо вибору низькотеплоємних шихт для зменшення енергетичних витрат у разі виплавки марганцевих феросплавів і відповідності готового продукту нормативним вимогам за умов феросплавної печі, що призводить до значної економії енергоресурсів і витрати коксу на відновлення.

  Скачати повний текст

Досліджено мікобіоту ряду хітинвмісних субстратів за природних, лабораторних і виробничих умов (уражені комахи, хітинові "пастки", панцирвмісні відходи криля на різних етапах переробки, комерційний хітин) та ізольовано 607 штамів 47 видів 22 родів мікроміцетів. Зазначено, що з грунту ізольовано 155 штамів 36 видів 18 родів мікроміцетів. Досліджено всього 1079 штамів 64 види 23 роди відділів Zygomycota, Ascomycota та групи Anamorphic fungi. Визначено загальну закономірність здійснення процесів деструкції хітину, а саме: процесів хітинолізу в грунті, деструкції хітину ентомофільними мікроміцетами за лабораторних умов, грибної колонізації субстратів за виробничих умов. Встановлено, що чим менша в'язкість розчинів хітозану, тим більша грибостійкість його препаратів. Досліджено динаміку вмісту хітину у мікроміцетів р. Fusarium за умов культивування надприродних і синтетичних середовищах. Розроблено та запропоновано метод визначення хітинолітичної активності грунту та модифіковано метод одержання колоїдного хітину. Зазначено, що для випробувань на грибостійкість хітину та хітинвмісних субстратів рекомендовано введення до списку тест-культур грибів відповідних стандартів видів, що ізольовані з даних матеріалів та є їх постійними деструкторами, зокрема, Aspergillus niger, Penicillium digitatum, P. expansum, Rhizopus stolonifer var stolonifer. На підставі комплексу культур мікроміцетів Fusarium sambucinum IMBF-100011 та Penicillium sclerotiorum IMB F@100015 створено та випробувано на тваринах хітинвмісний грибний кормовий препарат, який захищено Патентом України.

  Скачати повний текст

Дисертація є самостійною завершеною науковою працею, присвяченою адміністративно-правовому дослідженню публічного адміністрування сферою управління побутовими відходами в Україні. Охарактеризовано побутові відходи як об'єкт публічного адміністрування. З'ясовано принципи та напрями державної політики у цій сфері. Досліджено правове та організаційне забезпечення урахування публічних інтересів під час управління побутовими відходами. Охарактеризовано екоресурсне право як юридичну основу управління побутовими відходами в Україні, визначено систему його джерел. Визначено систему суб'єктів публічного адміністрування у цій сфері. З'ясовано сутність, зміст та елементи механізму управління побутовими відходами. Визначено вихідні засади адаптації законодавства України до законодавства ЄС у цій сфері.^UThis dissertation represents fully completed scientific work devoted to administrative and legal research of the public administering of the household waste management field in Ukraine. The «household waste management» concept was theoretically and legally analysed by the dissertation's author; the legal regulation of the household waste management in Ukraine was described; the list of the household waste management operators in Ukraine was composed; the mechanism of the household waste management in Ukraine was disclosed; the basis for appropriate Ukraine's legislation approximation to EU legislation in the household waste management was identified.It was confirmed the absence of the implemented on the regulatory basis the «household waste management» concept in Ukraine. Instead, the current«household waste operation» concept is in force and regulatory is defined on the level of the Ukrainian legislation on waste. Comparably to this, principally different approach is applied in the legal acts of EU and the EU member-states. The implementation of the «household waste management» concept in Ukraine on the analogy with the European one provides for orientation of that management to the closed cycle economy and systematic implementation of the «human-centered» concept while performing the function of the public administering on the household waste management in Ukraine.

Дисертаційна робота: 210 с., 54 табл., 45 рис., 3 дод., 214 джерела.ПРОМИСЛОВІ ТА ПОБУТОВІ ВІДХОДИ, ТЕРМІЧНА ПЕРЕРОБКА,ЗАБРУДНЕННЯ, БІОПАЛИВО, ПАЛИВНІ БРИКЕТИ, ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД, КАТАЛІЗАТОР, КОНВЕРСІЯ, ПІРОЛІЗ, ПЛАСТИЧНІ МАСТИЛА, ЕНЕРГЕТИКА, ПОЛІМЕРИ, БЕНЗИНИ ТА ДИЗЕЛЬНЕ ПАЛЬНЕ.Об’єкт дослідження є процеси термохімічної деструкції та переробки полімерних відходів. Мета роботи полягає у розробці модернізованої технології низькотемпературної переробки полімерних відходів та дослідження можливості використання таких кінцевих продуктів як альтернативних видів енергії.Предмет дослідження: низькотемпературний і каталітичний піроліз полімерних відходів (ПЕВЩ, ПЕНЩ, ПП, АБС-пластик) та можливість використання кінцевих продуктів процесу як альтернативних джерел енергії. Методи дослідження: стандартизованими методами вивчали фізико-хімічні властивості досліджуваних речовин; визначення теплотворної здатності паливних брикетів проводили в калориметрі ІКА С200; на машині тертя типу СМЦ-2 досліджували триботехнічні властивості нових N, S-вмісних пластичних мастил; за допомогою хроматографа «Agilent Technologies 7890 A» з полум’яно-іонізаційним детектором проводили визначення хімічного складу рідких фракцій піролізної переробки відходів ПП, АБС-пластику, (ПЕНЩ 50 % + ПЕВЩ 50 %) та суміші (ПЕНЩ 50 %+ ПЕВЩ 50 % + MgCl2 · 6H2O 2,8 % мас.) та за допомогою хроматографа «Chrom-5» проводили хроматографічний аналіз газової складової; обробку результатів аналітичних досліджень проводили з використанням аналітичної програми Chem Station. Із настанням ери механізації зросла тенденція до вжитку та виробництва пластикових продуктів. Однак, даний технологічний процес має серйозну проблему – накопичення ТПВ в біосфері планети та її незворотний вплив на біохімічні процеси живих організмів. У дисертаційній роботі, після детального опрацювання літературних посилань, описано метод вирішення проблеми нагромадження полімерних відходів – це метод низькотемпературного (350 – 450 ℃) піролізу. Метод дозволяє не лише запобігти екологічній катастрофі, а і отримати, в рамках циркулярної економіки, цінні кінцеві продукти: піролізну рідину, газову суміш та пірокарбон – альтернативні джерела енергії. Із вище викладеного, випливає ще одне вирішення масштабної проблеми людства – збалансоване природокористування. У ході дослідницької роботи було вперше виконано експериментальне дослідження термодеструкції суміші полімерних відходів в присутності природнього бішофіту на установці періодичної дії в замкненому об’ємі без доступу кисню повітря, що забезпечило підвищення виходу піролізної рідини, знизило енерговитратність та дало змогу убезпечити екологічний процес. На основі даних хроматографічного аналізу встановлено суттєву різницю між хімічним складом вихідних продуктів та можливістю впровадження кінцевих речовин у різні галузі. Так, розроблена методика виготовлення паливних брикетів шляхом пресування шихти із пірокарбону, визначено їх теплотворну здатність та вирахувано найбільш оптимальне співвідношення компонентів для максимального теплотворного результату, дала змогу впроваджувати використання ПБ як твердого палива для опалювальних котлів різних установ та приміщень. Одним із важливих етапів дисертаційної роботи був спосіб регенерації та отримання нових N, S-вмісних пластичних мастил за участі пірокарбону. Експериментально підтверджено, що за такої складової зросла зносостійкість та термостійкість експлуатаційних деталей. За загальною методикою згідно до ГОСТ 2177-99 була здійснена дробна перегонка піролізної рідини на лабораторній установці. Аналіз хімічного складу окремих фракцій показав можливість їх використання як складових компонентів бензину та дизпалива для двигунів внутрішнього згоряння.Шляхом доповнення до основної технології піролізної переробки додатковими блоками по переробці пірокарбону, отримано новітній метод не лише ефективної переробки ТПВ, а і перспективний екологічно безпечний метод отримання альтернативних джерел енергії.^UPh.D. thesis: 210 p., 54 tables, 45 figures, 3 appendixes, 214 references.INDUSTRIAL AND HOUSEHOLD WASTE, THERMAL PROCESSING, POLLUTION, BIOFUELS, FUEL BRIQUETTES, WASTEWATER TREATMENT, CATALYST, CONVERSION, PYROLYSIS, PLASTIC LUBRICANTS, ENERGY, POLYMERS, GASOLINE AND DIESEL FUELS.The object of research is the processes of thermochemical destruction and processing of polymer waste.The purpose of the work is to develop a modernized technology for low-temperature processing of polymer waste and to study the possibility of using such final products as alternative forms of energy.The subject of the research: low-temperature and catalytic pyrolysis of polymer waste (HDPE, LDPE, PP, ABS plastic) and the possibility of using the final products of the process as alternative sources of energy.Research methods: the physical and chemical properties of the substances under study were studied using standardized methods; determination of the calorific value of fuel briquettes was carried out in the IKA S200 calorimeter; tribotechnical properties of new N, S-containing plastic lubricants were studied on the SMC-2 friction machine; with the help of an chromatograph Agilent Technologies 7890 A with a flame ionization detector, the chemical composition of the liquid fractions of the pyrolysis processing of waste PP, ABS plastic (LDPE 50 % + HDPE 50 %) and a mixture (LDPE 50 % + HDPE 50 % + MgCl2 · 6H2O 2,8 % wt.) were determined and using the chromatograph Chrom-5, chromatographic analysis of the gas component was performed; the results of analytical studies were processed using the Chem Station software.With the advent of the era of mechanization, the trend towards the use and production of plastic products has increased. However, this technological process has a serious problem - the accumulation of solid waste in the planet's biosphere and its irreversible impact on the biochemical processes of living organisms. In Ph.D. thesis, after a detailed study of the literature references, a method of solving the problem of accumulation of polymer waste has been described - it is a method of low-temperature (350 - 450 °C) pyrolysis. The method allows not only to prevent an environmental catastrophe, but also to obtain, within the framework of the circular economy, valuable final products: pyrolysis liquid, gas mixture and pyrocarbon - alternative sources of energy. From the above, it follows another solution to the large-scale problem of humanity - balanced use of nature.In the course of the research work, an experimental study of the thermal destruction of a mixture of polymer waste in the presence of natural bischofite was carried out for the first time on a periodic unit in a closed volume without access to air oxygen, which ensured an increase in the yield of pyrolysis liquid, reduced energy consumption and made it possible to ensure an ecological process.Based on the data of chromatographic analysis, a significant difference has been established between the chemical composition of the initial products and the possibility of introducing the final substances into various industries. Thus, the developed method of manufacturing fuel briquettes by pressing the charge from pyrocarbon, determined their calorific value and calculated the most optimal ratio of components for the maximum calorific result, made it possible to implement the use of briquettes as a solid fuel for heating boilers of various institutions and premises. One of the important stages of the Ph.D. thesis was the method of regeneration and production of new N, S-containing plastic lubricants with the participation of pyrocarbon. It has been experimentally confirmed that with such a component, the wear resistance and heat resistance of operating parts has increased. According to the general method according to GOST 2177-99, fractional distillation of pyrolysis liquid was carried out on a laboratory unit. Analysis of the chemical composition of individual fractions showed the possibility of their use as components of gasoline and diesel fuel for internal combustion engines.By supplementing the basic technology of pyrolysis processing with additional pyrocarbon processing units, has been obtained a new method of not only effective solid waste processing, but also a promising environmentally safe method of obtaining alternative energy sources.

У результаті виконання дисертаційної роботи було розв’язано актуальну науково-технічну задачу удосконалення обладнання тривимірного друку для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Один із розділів роботи виконаний у рамках договору про творчу співдружність між ПП «Кредо» та Хмельницьким національним університетом: «Розробка обладнання для рециклінгу полімерних відходів взуттєвого виробництва» (№ 02-2021ТС, 0121U110126). Об’єктом дослідження є процеси тривимірного друку при виготовлені деталей та виробів легкої промисловості. Предметом дослідження є шнековий екструдер обладнання тривимірного друку для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Метою дисертаційної роботи є удосконалення обладнання тривимірного друку за рахунок встановлення шнекового екструдера, що використовує гранули чи подрібнені відходи полімерів у якості вихідної сировини для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному: вперше експериментально отримано регресійні рівняння, що враховують залежність об’ємної продуктивності шнекового екструдера від основних параметрів: діаметра подрібнених полімерних відходів, частоти обертання шнеку та температури плавлення полімеру для двох видів пластиків – ABS та TPU, що дає змогу оптимізувати процес виготовлення деталей та виробів легкої промисловості; отримав подальший розвиток аналітичний метод визначення основних параметрів шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, який включає розрахунок коефіцієнта опору сопел, об’ємної продуктивності, тиску в шнековому каналі, потужності приводу, що дає можливість оптимізації конструктивних елементів екструзійного устаткування; розроблено нову систему охолодження шнекового екструдера обладнання тривимірного друку з використанням теплового бар’єру і повітряного обдуву та досліджено у програмному середовищі SolidWorks Simulation розподіл температур в різних його зонах, що запобігає перегріву полімерного матеріалу в завантажувальному бункері та підтримує стабільність процесу виготовлення деталей і виробів; експериментально здійснено дослідження характеристик подрібнених полімерних відходів, як вихідної сировини для шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, та побудовано регресійну модель залежності насипної густини від діаметра часток, які є важливими для розрахунку тиску в зоні живлення екструдера. Практичне значення одержаних результатів полягає у використанні удосконаленого обладнання тривимірного друку на підприємствах легкої промисловості та на фірмах, що спеціалізуються на продажі та сервісному обслуговуванні швейного устаткування. У вступній частині представлено комплексний огляд дослідження, який включає обґрунтування актуальності теми, визначення цілей та задач, а також зв’язок роботи з науковими планами, програмами та темами. Сформульовано мету, об’єкт і предмет дослідження, описано наукову новизну та практичне застосування результатів роботи. У першому розділі здійснюється аналіз сучасного стану та перспектив застосування технологій тривимірного друку в легкій промисловості. У другому розділі розглядаються ключові характеристики шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, включаючи детальний аналіз його основних параметрів в зонах живлення та дозування. Наводяться формули визначення об’ємної продуктивності екструдера. Наводиться залежність для визначення потужності приводу екструдера. У третьому розділі здійснюється удосконалення обладнання тривимірного друку з шнековим екструдером для переробки подрібнених полімерів. Розроблено та виготовлено шнековий екструдер, синхронізовано його роботу із обладнанням тривимірного друку. Досліджено систему охолодження шнекового екструдера. В четвертому розділі здійснюється визначення експериментальним шляхом фізико-механічних властивостей подрібнених полімерних відходів. Виводяться регресійні рівняння об’ємної продуктивності в залежності від діаметра подрібненого полімеру, частоти обертання шнеку та температури плавлення пластику. В п’ятому розділі проводяться експериментальні дослідження фізико-механічних характеристик зразків, виготовлених за допомогою обладнання об’ємного друку із подрібнених полімерних відходів. Наводяться шляхи та приклади його застосування для створення деталей та виробів легкої промисловості. У додатках наведено: наукові публікації, в яких відображено основні наукові результати роботи; відомості про апробацію результатів дисертації; патент та акти про впровадження результатів роботи. Ключові слова: легка промисловість, тривимірний друк, 3D-принтер, шнековий екструдер.^UAs a result of the dissertation work, the actual scientific and technical problem of improving the three-dimensional printing equipment for the manufacture of parts and products of light industry was solved.Connection of work with scientific programs, plans, topics. One of the sections of the work was carried out within the framework of the agreement on creative commonwealth between PE «Credo» and Khmelnytskyi National University: «Development of equipment for recycling polymer waste from shoe production» (No. 02-2021TS, 0121U110126).The object of research is processes of three-dimensional printing in the manufacture of parts and products of light industry.The subject of research is a screw extruder of three-dimensional printing equipment for the manufacture of parts and products of light industry.The purpose of the dissertation is to improve the three-dimensional printing equipment by installing a screw extruder that uses granules or crushed polymer waste as raw materials for the manufacture of parts and products of light industry.The scientific novelty of the obtained results is as follows:‒ regression equations were experimentally obtained for the first time, taking into account the dependence of the volumetric productivity of the screw extruder on the main parameters: the diameter of the crushed polymer waste, the rotation frequency of the screw and the melting temperature of the polymer for two types of plastics - ABS and TPU, which makes it possible to optimize the process of manufacturing parts and products light industry;‒ the analytical method of determining the main parameters of the screw extruder of three-dimensional printing equipment, which includes the calculation of the nozzle resistance coefficient, volumetric productivity, pressure in the screw channel, and drive power, was further developed, which makes it possible to optimize the structural elements of the extrusion equipment;‒ a new cooling system for the screw extruder of three-dimensional printing equipment was developed using a thermal barrier and air blowing, and the temperature distribution in its various zones was investigated in the SolidWorks Simulation software environment, which prevents overheating of the polymer material in the loading hopper and supports the stability of the manufacturing process of parts and products;‒ an experimental study of the characteristics of crushed polymer waste as raw material for a screw extruder of three-dimensional printing equipment was carried out, and a regression model of the dependence of the bulk density on the diameter of the particles, which is important for calculating the pressure in the feed zone of the extruder, was built.The practical significance of the obtained results lies in the using of improved three-dimensional printing equipment at light industry enterprises and firms specializing in the sale and service of sewing equipment. The introductory part presents a comprehensive review of the research, includes substantiation of the topicality of the topic, definition of goals and objectives, as well as the connection of the work with scientific plans, programs and topics The goal, object and subject of the research are formulated, scientific novelty and practical application of the work results are described.In the first chapter, the current state and prospects for the application of three-dimensional printing technologies in light industry are analyzed. The second section examines the key characteristics of the screw extruder of 3D printing equipment, including a detailed analysis of main parameters in the areas of feeding and dosing. Formulas for determining the volumetric productivity of the extruder are given. A dependence is given to determine the power of the extruder drive.In the third section, three-dimensional printing equipment with a screw extruder for processing crushed polymers is improved. A screw extruder was developed and manufactured, and its operation was synchronized with the 3D printing equipment. The cooling system of the screw extruder.In the fourth chapter, the physico-mechanical properties of crushed polymer waste are determined experimentally. Regression equations of volumetric productivity depending on the diameter of the crushed polymer, the rotation frequency of the screw and the melting temperature of the plastic are derived. In the fifth chapter, experimental studies of the physical and mechanical characteristics of the samples made with the help of volumetric printing equipment from crushed polymer waste are carried out. Ways and examples of its application for the creation of parts and products of light industry are given.The appendices include scientific publications that reflect the main scientific results of the work: information on the approval of the dissertation results; patent and acts on implementation of work results.Keywords: light industry, three-dimensional printing, 3D printer, screw extruder.

У дисертаційному дослідженні теоретично узагальнено тазапропоновано нове вирішення наукової проблеми вдосконалення механізмівуправління системою публічних закупівель в умовах цифровізації економікиУкраїни.Зазначено та подальшого розвитку набуло ключове пoняття «публічнихзакупівель» як інституту публічного управління, щo визначає прoцecрeалізації публічнoгo замoвлeння, який пoлягає в придбанні замoвникамитoварів, рoбіт, пocлуг за найбільш вигідними ринкoвими умoвами з мeтoюзадoвoлeння публічнoгo інтeрecу (cуcпільних пoтрeб).Окреслені наступні ключові риси системи публічних закупівель:нoрмативна урeгульoваніcть – замoвники мають правo здійcнювати закупівлівиключнo у фoрмі та у cпocіб, прямo пeрeдбачeний закoнoдавcтвoм України;цільoвe викoриcтання кoштів – замoвники мають правo здійcнювати закупівлівиключнo на ocнoві бюджeтних призначeнь і на викoнання тих coціальнoзначущих завдань, які на них пoкладeні; кoнкурcний характeр – замoвникизoбoв'язані здійcнювати закупівлі на кoнкурcній та прoзoрій ocнoві бeз будьяких прoявів диcкримінації; екoнoмічна дoцільніcть – замoвники зoбoв'язаніoбрати тoгo з учаcників закупівeль, який запрoпoнував найнижчу ціну за cвoїтoвари, рoбoти, пocлуги, алe при цьoму пoвніcтю відпoвідає заявлeнимкритeріям. Публічні закупівлі пoвинні забeзпeчити eкoнoмію публічнихкoштів, а такoж сприяти зменшенню та викориненню корупційних ризиків; інcтрумeнт eкoнoмічнoї пoлітики – за дoпoмoгoю публічних закупівeль татoварних інтeрвeнцій дeржава мoжe фoрмувати рівeнь пoпиту та прoпoзиції нанаціoнальнoму ринку тієї чи іншoї прoдукції.Окреслено, що інституційну основу системи публічного управліннязакупівлями становлять: Мініcтeрcтвo eкoнoмічнoгo рoзвитку і тoргівліУкраїни, Дeржавна казначeйcька cлужба України, Рахункoва палата України,Антимoнoпoльний кoмітeт України та Дeржавна cлужба cтатиcтики України.Публічне управління та кoнтрoль здійcнюєтьcя чeрeз вcтанoвлeннявідповідності прoвeдeних прoцeдур закупівeль тoварів, рoбіт та пocлуг задeржавні кoшти відповідно до чинного закoнoдавcтва України.Схарактеризовані принципи здійснення закупівель. Вони охоплюють:добросовісну конкуренцію серед учасників; максимальну економію таефективність; відкритість і прозорість на всіх стадіях закупівель;недискримінацію учасників; об'єктивну та неупереджену оцінку тендернихпропозицій; запобігання корупційним діям і зловживанням. Наведеніпринципи доповнено та обгрунтовано авторськими, а саме: принциппрофесіоналізму, принцип інформаційної відкритості, принципвідповідальності, принцип забезпечення конкуренції, принцип стимулюванняінновацій. Закладені в основу системи публічних закупівель чіткі тавсеохоплюючі принципи сприяють дієвому реформуванню галузі умайбутньому, а також у період становлення системи є аргументами у судовихсправах та основою розуміння сутності явища у цілому.Удосконалено механізми реалізації принципу екологічності публічнихзакупівель задля сталого розвитку суспільства. З метою забезпеченняекологізації публічних закупівель запропоновано встановлювати додатковіекологічні вимоги до технічної документації. Ключовими вимогами допостачальників можуть бути наступні: наявність системи екологічногоменеджменту; відсутність позовів за порушення екологічного законодавства;інформація про викиди забруднюючих речовин та побічні ефекти длязменшення викидів; звітування про використання енергії, відходи та їх переробку; підвищення енергоефективності, використання відновлюванихджерел енергії, економія води або використання екологічно маркованихпродуктів;заходи, спрямовані на збільшення використання екологічнихпродуктів. Окрім того, запропоновано встановити переваги для найбільшекологічно чистих товарів та послуг у встановлених законодавством перелікудокументів. Так, ціна пропозиції екологічних пропозицій оцінюється як«пропозиція - 15%», а якщо учасник виграє з найбільш екологічно чистимитоварами, контракт укладається за запропонованою ціною (без «-15%»). Якщопереможе учасник з меншими екологічними товарами, договір укладається заціною «пропозиція - 15%». Слід зазначити, що реалізація цієї концепціївимагає впровадження низки методів державного регулювання, серед якихважливе місце посідають економічні та адміністративні механізми.Обгрунтовано доцільність та переваги централізованої системиуправління закупівлями, визначено європейський досвід, зазначені перевагита недоліки різних моделей централізації закупівель. Отже, основною метоюзапровадження централізованої закупівельної організації в Україні перш за всеє професіоналізація, економія бюджетних коштів за рахунок агрегації таконтроль за витратами коштів бюджету. В Україні обрана компромісна модельфінансування центральної закупівельної організації, за принципом – хтовирішує користуватися таким механізмом, той і сплачує її функціонування.^UThe dissertation research theoretically generalizes and proposes a newsolution to the scientific problem of improving the management mechanisms of thepublic procurement system in the conditions of digitalization of Ukraine's economy.The key concept of «public procurement» as an institution of publicadministration, which determines the process of realization of the public order, isthe purchasegoods, works, services by the customers under the most favorablemarket conditions.The following key features of the public procurement system areoutlined:normative regulation - customers have the right to make purchases only inthe form and in the manner directly provided by the legislation of Ukraine. Theprocedure for organizing and conducting public procurement has a clearadministrative character; targeted use of funds - customers have the right to makepurchases solely on the basis of budget allocations and to perform those sociallysignificant tasks assigned to them; competitive nature - customers are obliged tomake purchases on a competitive and transparent basis without any manifestationsof discrimination; economic expediency - customers are obliged to choose the onefrom the procurement participants who offered the lowest price for their goods,works, services, but at the same time fully meets the stated qualifications. Publicprocurement should save public funds, as well as help reduce and exploit corruptionrisks; economic policy instrument - with the help of public procurement andcommodity interventions, the state can form the level of supply and demand in thenational market of a product.It is outlined that the institutional basis of the public procurement managementsystem consists of: the Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine,the State Treasury Service of Ukraine, the Accounting Chamber of Ukraine, theAntimonopoly Committee of Ukraine and the Committee of Ukraine.Public management and control is carried out through the establishment ofcompliance of the procedures for the purchase of goods, works and services forpublic funds in accordance with the current legislation of Ukraine.The principles of procurement are characterized. They include: faircompetition among participants; maximum economy and efficiency; openness andtransparency at all stages of procurement; non-discrimination of participants;objective and impartial evaluation of tender proposals; prevention of corruption andabuse. These principles are supplemented and substantiated by the author, namely:the principle of professionalism, the principle of information openness, the principleof responsibility, the principle of competition, the principle of stimulatinginnovation. The clear and comprehensive principles underlying the publicprocurement system contribute to the effective reform of the industry in the future,and in the period of the system's formation are arguments in court cases and thebasis for understanding the essence of the phenomenon as a whole.The mechanisms for implementing the principle of environmental friendlinessof public procurement for the sustainable development of society have beenimproved. In order to ensure the greening of public procurement, it is proposed toestablish additional environmental requirements for technical documentation. Thekey requirements for suppliers may be the following: the presence of anenvironmental management system; no lawsuits for violation of environmentallegislation; information on pollutant emissions and side effects to reduce emissions;reporting on energy use, waste and their processing; improving energy efficiency,using renewable energy sources, saving water or using eco-labeled products;measures aimed at increasing the use of environmental products. In addition, it isproposed to establish benefits for the most environmentally friendly goods andservices in the list of documents established by law. Thus, the offer price of ecological offers is estimated as «offer - 15%», and if the participant wins with themost environmentally friendly goods, the contract is concluded at the offered price(without «-15%»). If the participant with smaller ecological goods wins, the contractis concluded at the price «offer - 15%». It should be noted that the implementationof this concept requires the introduction of a number of methods of state regulation,among which an important place is occupied by economic and administrativemechanisms.

У дисертації вирішене актуальне наукове завдання, що полягає у науково-теоретичному обґрунтуванні управлінських механізмів реалізації публічного управління сталим розвитком територіальних громад та розробленні перспективних напрямів їх удосконалення в умовах кризи.У дисертаційному дослідженні запропоновано функціональний механізм удосконалення публічного управління сталим розвитком територіальних громад в умовах кризи, який є актуальним з кількох причин: представлений механізм пропонує підходи до подолання кризових ситуацій та сприяння сталому соціально-економічному розвитку шляхом вдосконалення нормативно-правового, організаційно-інституційного, фінансово-економічного, інформаційно-інноваційного та соціального аспектів публічного управління у даній сфері; інтеграція сучасних інструментів аналізу та моніторингу даних, а також доступ до інноваційних рішень та технологій є важливим кроком удосконалення публічного управління на даному етапі розвитку України; акцент на підвищенні рівня освіченості та усвідомленні населенням сутності сталого розвитку відповідає викликам сучасного суспільства та сприяє поширенню даних цінностей.У дисертації запропоновано шляхи імплементації міжнародного досвіду публічного управління сталим розвитком територіальних громад, а саме: зелені технології та інновації (впровадження зелених технологій для зменшення викидів шкідливих речовин і раціонального використання територіальних ресурсів); місцеві ініціативи та громадська участь (залучення громадян до відкритого обговорення та прийняття рішень про сталий розвиток територіальних громад); ефективний моніторинг та оцінка (впровадження систем моніторингу та оцінки сталого розвитку, що дозволяють аналізувати прогрес та коригувати стратегії в реальному часі); регіональна співпраця (налагодження співпраці між різними рівнями влади і територіальними громадами з метою сприяння обміну досвідом та ресурсами для розв'язання спільних проблем) та ін.Обґрунтовано перелік перспективних «smart-технологій для досягнення ефективного сталого розвитку територіальних громад в Україні, серед яких: системи управління енергоефективністю (використання смарт-технологій для моніторингу та оптимізації споживання електроенергії у громадських будівлях та житлових комплексах); смарт-освітлення (встановлення систем «розумного» освітлення, які регулюють яскравість в залежності від погодних умов, наявності людей та інших факторів); смарт-транспорт (використання систем транспортного моніторингу та розумних паркувальних рішень для зменшення транспортних заторів та покращення мобільності); смарт-відходи (розробка систем управління відходами, які використовують сенсори для моніторингу рівня відходів та оптимізації процесів їх збору та переробки); смарт-гідрозабезпечення (впровадження систем «розумного» водопостачання та водовідведення для ефективного використання водних ресурсів та попередження аварій); смарт-сільське господарство (застосування смарт-технологій в аграрному секторі для моніторингу стану ґрунту, врожаю, а також для автоматизації та оптимізації процесів сільськогосподарського виробництва); смарт-здоров'я (впровадження телемедицини та медичних інтернет-платформ для забезпечення доступу до медичних послуг у віддалених та недостатньо забезпечених районах); смарт-освіта (використання електронних освітніх платформ, дистанційного навчання та інтерактивних методів для підвищення якості освіти та доступу до неї) та ін.Ключові слова: публічне управління, децентралізація, механізми публічного управління, сталий розвиток, територіальні громади, криза, сталий розвиток територіальних громад в умовах кризи, smart-технології.^UThe dissertation solved a topical scientific task, which consists in the scientific and theoretical substantiation of management mechanisms of implementation of public administration of sustainable development of territorial communities and the development of promising directions of their improvement in crisis.The dissertation study proposed a functional mechanism for improving public management of sustainable development of territorial communities in crisis conditions, which is relevant for several reasons: the presented mechanism offers approaches to overcoming crisis situations and promoting sustainable socio-economic development by improving regulatory, legal, organizational-institutional, financial-economic, informational, innovative and social aspects of public administration in this area; integration of modern data analysis and monitoring tools, as well as access to innovative solutions and technologies is an important step in improving public administration at this stage of Ukraine's development; the emphasis on increasing the level of education and the population's awareness of the essence of sustainable development meets the challenges of modern society and promotes the spread of these values.The dissertation outlines the ways of implementation of international public management with the development of territorial communities, and itself: green technologies and innovations (promotion of green technologies to change the in economical speeches and rational recovery of territorial resources); local initiatives and a huge fate (receiving communities before openly discussing and making a decision about the ongoing development of territorial communities); effective monitoring and evaluation (implementation of advanced monitoring and evaluation systems that allow one to analyze progress and adjust strategies in real time); regional cooperation (improving cooperation between different levels of government and territorial communities through the coordinated exchange of information and resources to resolve common problems) etc.A range of promising «smart technologies» has been developed to achieve efficient development of territorial communities in Ukraine, including: energy efficiency management systems (and the development of smart technologies for monitoring and optimizing the growth of trees three-energies in urban centers and living complexes); smart lighting (installation of «smart» lighting systems that regulate the brightness of the weather, the visibility of people and other factors); smart transport (the development of transport monitoring systems and smart parking solutions for changing traffic congestion and increasing mobility); smart inputs (development of input control systems, such as vicor sensors for monitoring the level of inputs and optimizing the processes of their collection and processing); smart hydrosecurity (improvement of «smart» water supply and water supply systems for the efficient use of water resources and prevention of accidents); smart rural government (the use of smart technologies in the agricultural sector for monitoring crop production, as well as for automation and optimization of agricultural production processes); smart health (promotion of telemedicine and medical Internet platforms to ensure access to medical services in remote and underserved areas); smart lighting (using electronic lighting platforms, remote lighting and interactive methods to increase lighting capacity and access to it) etc.Keywords: Public administration, decentralization, public administration mechanisms, sustainable development, territorial communities, crisis, sustainable development of territorial communities in crisis, smart technology.

Доведено, що найбільше на природне середовище України впливають підприємства енергетичного та гірночо-металургійного комплексів. Виділено структуру економіки, недоліки законодавства та невідповідність існуючих методів оцінювання екологічних товарів і технологій їх виробництва. Зазначено, що між відходами та побічною продукцією немає суттєвої різниці. Розроблено модель виготовлення продукції, що враховує відходи на всіх етапах системи технологій й екстернальні відходи електроенергетики. Наведено пропозиції, які дозволяють суттєво покращити екологічний стан як в зоні розташування підприємств гірничо-металургійного комплексу, так і в цілому в країні.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі проведено аналіз складу і властивостей шліфувального шламу в залежності від умов утворення. Розглянуто та проаналізовано токсичні властивості складових шламу, способи поширення та впливу на навколишнє середовище і людину. Виконано аналіз існуючих технологічних схем і розроблено екологічно і економічно доцільний спосіб утилізації шламових відходів на підприємствах металообробки.Проведена серія експериментальних досліджень з визначенням закономірностей видалення забруднення з твердих частинок. Для миття шламу використовували розчини з миючими засобами «Лабомид», «Їдкий натр», «Тімлайт» концентрацією 10–30 г/л і з діапазоном температур 25–45 °С. У процесі досліджень було встановлено, що розчин з миючим засобом «Лабомид» володіє кращими якостями очищення від забруднень.Теоретично досліджено процес руху і розділення твердих частинок по щільності в рухомому потоці миючого розчину. Розроблено програму на мові С++ в середовищі С++ Builder, яка описує траєкторію руху металевих і абразивних частинок в потоці. Розроблено обладнання для сушіння твердих частинок шламу, проведено аналіз кінетики сушіння, отримано формулу для визначення витрати теплоти на сушку твердих частинок з урахуванням тепловтрат.Запропоновано використання відходів утилізації шліфувальних шламів: металеві та абразивні частинки, масло і миючий розчин використовувати в якості вторинної сировини в різних галузях промисловості. Металеві частинки рекомендується використовувати як вихідну сировину для порошкової металургії. Абразивні частинки рекомендується застосовувати для виготовлення вогнетривів в металургії чорних і кольорових металів, як додаткові складові під час виробництва різних виробів (цегли, тротуарної плитки тощо) у будівельній промисловості та для автошляхового покриття.Відокремлене масло від миючого розчину можна використовувати: в будівництві для гідроізоляції, просочення дерев'яних конструкцій і залізничних шпал; в якості палива для енергетичних цілей. Розроблені в роботі інженерні рішення дозволяють реалізувати технологічний процес утилізації шліфувального шламу з позицій енерго- і ресурсозбереження; вирішити проблему накопичення відходів.Ключові слова: екологічна безпека, шліфувальний шлам, відходи, процес миття, сушіння, математична модель, миючий розчин, масловідділення, технологія утилізації.^UThe analysis of the composition and properties of the grinding sludge, depending on the conditions of formation was elaborated in the dissertation. The toxic properties of sludge components, methods of distribution and influence on the environment and the person were considered and analyzed. The analysis of existing technological schemes and an ecologically and economically expedient way of utilization of sludge waste at the metal processing enterprises was developed.The series of experimental studies to determine the regularities of removing contamination from solid particles was conducted. To wash the sludge solutions with detergents "Labomid", "Judetic sodium", "Timelite" concentration of 10–30 g/l and with a temperature range of 25–45°C were used. In the course of research, it was found the solution with detergent "Labomid" has the best qualities of cleaning from contamination.The process of motion and separation of solid particles by density in a moving flow of a washing solution was theoretically investigated. The program in C++ in the C++ Builder environment, which describes the movement of metal and abrasive particles in the stream was developed.The equipment for the drying of solid particles of slime was developed, the kinetics of drying was analyzed, the formula for determining heat consumption for solid particles drying taking into account heat losses was obtained.The use of grinding waste disposal utilization was proposed: metal and abrasive particles, butter and washing solution use as secondary raw materials in various fields of industry. It was recommended to use metal particles as raw material for powder metallurgy. Abrasive particles were recommended for the manufacture of refractories in metallurgy of ferrous and nonferrous metals, as additional components in the manufacture of products for the construction industry and road surface. Separated oil from a washing solution can be used: in the construction for waterproofing, impregnation of wooden structures and railroad sleepers; as a fuel for energy purposes. The engineering solutions developed in the work allow to realize the technological process of utilization of grinding sludge from the standpoint of energy and resource conservation; solve the problem of waste accumulation.Key words: ecological safety, metal sludge, waste, washing process, mathematical model, washing solution, drying, oil separation, technology of utilization.

Дисертацію присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми розроблення моделей і методів техніко-технологічного обґрунтування системи виробництва і використання біопалив у сільському господарстві. Для вирішення даної проблеми вибрано основні методи і методики теоретичних та експериментальних досліджень, розроблено моделі процесів, які відбуваються при очищенні біодизеля, метановому зброджуванні та гранулюванні біомаси. Розроблено математичну модель системи аерозольного промивання біодизеля, яка дозволяє шляхом розв'язання системи диференціальних рівнянь визначати параметри системи промивання. Розроблено наукові основи обґрунтування вимог до систем підготовки та дозування сировини в біогазовій установці, що включає: експериментальне визначення максимального виходубіогазу при періодичному завантаженні субстрату; розроблення та використання математичної моделі функціонування біогазової установки для отримання залежностей виходу біогазу при поступовому режимі завантаження; обґрунтування оптимальних параметрів дозування косубстратів за допомогою методу градієнтного спуску. Розроблено метод обґрунтування технікотехнологічних вимог до системи підготовки субстрату шляхом встановлення оптимальних обсягів дозування сировини, що дає можливість обґрунтувати конструктивні параметри обладнання для приготування і дозування різних видів косубстратів. Удосконалено математичну модель функціонування біогазової установки, в якій, на відміну від відомих моделей, враховуються втрати поживних речовин, які бактерії переробляють і використовують навиробництво біогазу, що дає можливість врахувати більшу кількість факторів при прогнозуванні виходу біогазу. Удосконалено концепцію функціонування агробіоінженерної системи з виробництвом і переробкою сільськогосподарської продукції шляхом впровадження технологій та комплексу машин і обладнання виробництва дизельного і гранульованого біопалива та біогазу, яка відрізняється від відомих тим, що сировиною для виробництва біогазу є відходи біодизельного і крохмального виробництв та молокопереробки, для виробництва паливних гранул і брикетів  відходи сільськогосподарськоговиробництва, що дає можливість збільшити прибуток господарства та вирішити проблему утилізації відходів.^UThe dissertation is devoted to solving the scientific and applied problem of developing models and methods of technical and technological substantiation of the system of production and use of biofuels in agriculture. In order to solve the problem, the main methods and techniques of theoretical and experimental research, development of the model of processes that occur during the process of clearing biodiesel, methane fermentation and granulation of biomass are selected. A mathematical model of the system of aerosol washing of biodiesel has been developed, which allows us to determine the parameters of the flushing system by solving the system of differential equations. The scientific basis of the substantiation of requirements for the systems of preparation and dosing of raw materials in the biogas plant is developed, which includes the experimental determination of the maximum yield of biogas during periodic loading of the substrate, the development and use of a mathematical model of the functioning of the biogas plant for obtaining the dependences of the biogas output in a gradual mode of loading, and the justification by the method gradient descent of optimal dosing parameters of kosubstrates. The method of substantiation of technical and technological requirements to the system of substrate preparation by the development of a classifier of optimal amounts of raw materials is developed, which makes it possible to substantiate the design parameters of equipment for preparation and dosage ofdifferent types of kosubstrates. An improved mathematical model of the functioning of a biogas plant, in which, unlike the known models, losses of nutrients, which bacteria are processed in support of their own life and production of biogas, are taken into account, which makes it possible to take into account a greater number of factors when forecasting biogas output. The concept of development of rural areas with the introduction of a system of technologies, machines and equipment for the production and use of biofuels has been further developed, in which the biodiesel and starch production waste and processing milk are used for the production of biogas, for the production of fuel pellets and briquettes  agricultural waste that gives the opportunity to increase the profit of the economy and solve the problem of waste utilization.

Розроблено теоретичні засади вибору рідкісноземельних металів для модифікування білих, половинчастих і сірих валкових чавунів, а також застосування комплексних модифікаторів на їх основі. Установлено закономірності формування структури та властивостей матеріалу прокатних валків з відбілом та з невираженим відбілом з чавунів з кулястим або вермикулярним графітом. Досліджено проблему освоєння прогресивних технологій модифікування чавунів для прокатних валків та їх теплової обробки. Теоретично обгрунтовано та підтверджено на практиці результати, на підставі яких розроблено високоефективні технології позапічної обробки валкових чавунів комплексними модифікаторами оптимальних складів для валків відбілених та з невираженим відбілом, механічні й експлуатаційні властивості яких значною мірою перевершують аналогічні властивості валків, виготовлених за серійними технологіями. Запропоновано й експериментально обгрунтовано застосування відходів спеціальних виробництв (шлаків, що містять рідкісноземельні метали, ніобій або цирконій, а також надпровідникових сплавів, що містять ніобій, титан, мідь або олово) як легувальних елементів. Відходи та суміші, які містять модифікувальні та легувальні компоненти, використані для лиття чавунних прокатних валків. Обробка розплавів відходами та запропонованими сумішами дозволяє зменшити витрати легувальних хімічних елементів, підвищити механічні та службові властивості матеріалу валків, утилізувати відходи, які раніше не використовувалися. Установлено оптимальні режими теплової обробки, зокрема з гарячого посаду валків з комплексномодифікованих чавунів з кулястим або вермикулярним графітом.

  Скачати повний текст

Здійснено синтез фрикційних зв'язків екіпажної частини рухомого складу, що базується на моделюванні просторової картини динамічного навантаження ресорного підвішування та поглибленому дослідженні характеристик рухливих сполучень, здійснених з урахуванням впливу коструктивних особливостей, фізичних процесів зношування поверхонь тертя з урахуванням теплових потоків у матеріалах елементів, що сполучаються, фізико-механічних властивостей матеріалів, динамічних і кліматичних чинників, що зумовило вибіркову дію на індивідуальні властивості елементів системи з метою досягнення заданих експлуатаційних властивостей системи в цілому. На підставі тривимірного моделювання за методом кінцевих елементів процесів фрикційної взаємодії рухливих сполучень екіпажної частини рухомого складу та рішення задач у термо-пластичній постановці здійснено обгрунтований вибір конструкції фрикційного демпфера. На підставі синтезу фрикційних зв'язків установлено технічні вимоги до фрикційних демпферів, створено нову високонадійну конструкцію, запропоновано прогресивні маловідхідні технології виготовлення його основних деталей. Розроблено нові методи підвищення показників безвідмовності демпфувальних пристроїв і довговічності ланок, які є причиною їх відмов. Фізично обгрунтовано модель процесу тертя - зношування, методики збору експлуатаційних даних та їх статистичної обробки, визначення зносу рухливих сполучень фрикційних демпферів. Вирішено задачу забезпечення надійності їх роботи шляхом конструкторсько-технологічних удосконалень контактних поверхонь сполучень. На підставі результатів теоретико-експериментальних досліджень динаміки екіпажа швидкісного поїзда визначено межі стабільної роботи фрикційного демпфера, що забезпечують його експлуатаційну надійність у міжремонтний період. Розроблено методи підвищення зностійкості та довговічності ланки, яка є причиною відмов (втулки шпінтона), у розмірному ланцюзі зв'язаних деталей фрикційного демпфера. Запропоновано нові ресурсоощадні технології виготовлення заготовок елементів фрикційних демпферів за методами штампування, що дозволяє значною мірою підвищити їх міцність, жорсткість і зностійкість шляхом поліпшення мікроструктури деталі. Здійснено моделювання та розрахунок напружено-деформованого стану процесів пластичної деформації з використанням методу кінцевих елементів, що дозволило визначити зусилля деформації, розміри заготовки, деформації, поточні та залишкові напруги. Нова конструкція фрикційного демпфера дозволить забезпечити рівномірний знос поверхонь, що труться, запобігання схоплюванню та заклинюванню, підвищити надійність і збільшити міжремонтний пробіг транспортних засобів у 1,5-2 рази, а вживання нових ресурсоощадних технологій штампування - скоротити відходи дорогих матеріалів у 2,5 рази.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена удосконаленню існуючих, створенню нових комплексних екологічно безпечних технологічних процесів переробки колагенвмісних відходів шкіряної і рибопереробної промисловості для отримання біоматеріалів із прогнозованими властивостями, що забезпечує зменшення шкідливих викидів у навколишнє середовище. Визначені пріоритетні напрямки використання відходів та побічних продуктів шкіряної і рибопереробної промисловості для отримання колагенвмісних матеріалів різного призначення. Показані особливості переробки та утилізації колагенвмісних відходів шкіряної і рибопереробної промисловості для одержання похідних колагену. Проведені фізико-хімічні дослідження одержаних колагенвмісних матеріалів за допомогою рідинної колонкової хроматографії, ІЧ-спектроскопії, термогравіметричного і рентгенфлуоресцентного аналізу. Розроблені технологічні процеси комплексної переробки і модифікації колагенвмісних матеріалів для створення біорозкладних плівкових, волокнистих 24 матеріалів методом електроформування чи застосування у сільському господарстві для захисної обробки насіння. Проведена еколого-економічна оцінка технологій утилізації колагенвмісних відходів рибопереробної промисловості. Ключові слова: переробка відходів, еколого-економічна оцінка, колагенові гідролізати, безхромові відходи, гідроліз, шкіряне виробництво, рибопереробне виробництво.^ULivestock by-products not intended for human consumption (processed animal proteins, fats, animal feed, hides and wool) are an important source of income for the processing industry and agriculture. To ensure effective development in this sector, disposal and recycling rules should be established for the products concerned. Special attention should be paid to the processing and utilization of collagen-containing waste from the leather production, food, and fish processing industries. The dissertation is devoted to the improvement of the existing, creation of new complex ecologically safe technological processes of processing of collagen - containing wastes of leather and fish processing industries to obtain biomaterials with predicted properties, which provides reduction of harmful emissions into the environment. To achieve this goal identified priority areas for the use of waste and by-products of the leather and fish processing industry to obtain collagen-containing materials for various purposes; processing and utilization features of collagen-containing wastes of leather and fish processing industry to obtain collagen derivatives; conducted physicochemical studies of the obtained collagen-containing materials using IR spectroscopy, thermogravimetric and X-ray fluorescence analysis; to determine the priority areas of their application established the amino acid composition of the obtained collagen-containing materials by liquid column chromatography; assessed the risk of environmental pollution by decomposition products of collagen-containing waste; developed technological processes of complex processing and modification of collagencontaining materials for creation of biodegradable film, electrospinned fibrous materials for application in agriculture for protective treatment of seeds; conducted an ecological and economic assessment of technologies for the utilization of collagen-containing waste from the fish processing industry. For the first time conducted comprehensive studies of collagen-containing wastes of fish processing industry (Mackerel offals), chrome-free tanned and non-tanned wastes of leather industry and proposed directions for their reuse to obtain products with high added value. Variation of the methods of obtaining protein hydrolysates allows to obtain products with given properties. Depending on the content of amino acids, can be determined the area of the most efficient use of hydrolysates. Consumption of enzyme preparation ZimeSB 1.2% for the acid-enzymatic hydrolysis of non-tanned leather waste, which was carried out at an acid treatment temperature of 70°C for 6 hours, the highest total nitrogen content of 14.77 g/L. Established the principal possibility of using collagen hydrolyzate as a component of a starch-based mixture modified to obtain biocompatible polymeric nonwovens by electroforming. Biocompatible nonwovens made of polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol were obtained using a laboratory installation of capillary electroforming of fibers with an electric field voltage of 30 kV. The optimal distance between the electrodes is 10-12 cm. The diameter of the obtained fibers veries from 0.9 to 6.6 μm. The introduction of collagen hydrolyzate from non-tanned waste into the composition of the polymer composition for pre-sowing seed treatment increases its stimulating effect due to an additional source of nitrogen. Conducted the assessment of ecological, economic, and commercial effects from the introduction of technologies for obtaining protein concentrate from food industry collagen-containing waste. Based on the quantitative parameters of the new technology of protein concentrate production, calculated the possible commercial effect of the market sale of the protein mixture, which is obtained as a result of complete processing of fish waste. It is determined that the complete processing of 48.67 thousand tons of low-value fish waste, which is annually generated in the production of fish and fish products of Ukraine, can potentially provide the production of about 33.0 thousand tons of protein mixture, the expected profit is about 363.0 million. UAH The expected commercial effect from the production of protein mixture from low-value fish waste under the above conditions will result in about UAH 244.83 million. Key words: waste processing, ecological and economic assessment, collagen hydrolysates, chromium-free waste, hydrolysis, leather production, fish processing production.

Дисертацію присвячено дослідженню споживчих властивостей фігурних керамічних виробів на основі легкоплавких глин та вуглевміщуючих відходів. Доведено, що легкоплавкі глини та відходи вуглезбагачення можуть бути використані як основний сировинний матеріал для виробництва фігурних керамічних виробів. Визначено області оптимальних співвідношень мінералів, а також домішок вугілля для одержання фігурних керамічних виробів. Результати досліджень дозволили отримати фігурні керамічні вироби з поліпшеними споживчими властивостями при економії сировини і палива. Враховуючи сучасні вимоги до фігурних виробів, особливості сировинної бази України розроблено проект технічних умов. Наведені дані економічної ефективності основних результатів праці від впровадження у виробництво.

  Скачати повний текст

Встановлено, що донорська кров людини й її компоненти містять трипсиноподібну протеїназу й її інгібітори, а у плазмі крові знаходиться більше всього трипсиноподібної протеїнази. Визначено, що триразове заморожування та відтаювання еритроцитарної маси донорської крові людини з подальшим центрифугуванням не впливає на збільшення вмісту трипсиноподібної протеїнази й її інгібітору. Встановлено, що активність інгібітору трипсиноподібних протеїназ у разі зберігання донорської крові протягом року за -18 °С знижується наполовину. Обгрунтовано, що відходи промислового одержання гама-глобуліну й альбуміну з плазми донорської крові людини можна використовувати для одержання інгібітору трипсиноподібних протеїназ. Встановлено пригнічення інфекційної активності вірусу грипу інгібітором трипсиноподібних протеїназ у білих мишей. Доведено, що у складі протигрипозних вакцин "інфлувак", "ваксигрип", "флюарікс" і препаратах з крові "фраксипарин" і "солкосерил" міститься значна кількість інгібіторів трипсиноподібних протеїназ.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади створення нових ефективних інгібуючих композицій шляхом модифікації рослинних олій, які забезпечують високий протикорозійний захист сталі в агресивних середовищах з різним pH, виявляють біологічну активність, підвищують фізико-механічні та захисні властивості покриттів на основі алкідних та олійних лакофарбових матеріалів, задовольняють сучасним санітарно-гігієнічним та екологічним вимогам. Вперше досліджено закономірності протикорозійної дії інгібуючих композицій на основі модифікованих продуктів виробництва рослинних олій. Визначено кінетичні параметри спряжених електродних процесів корозії сталі в кислих, нейтральних і лужних середовищах. Встановлено вплив 2-алкіл- та 2-арілбензімідазолів на ефективність протикорозійного захисту сульфатованих рослинних олій. Обгрунтовано доцільність заміни похідних бензімідазолу на відходи виробництва гірчичної олії. З'ясовано роль основних реакційних центрів молекул розроблених інгібуючих домішок у механізмі інгібування та в активізації процесу утворення адсорбційних зв'язків на поверхні металу. Обгрунтовано рекомендації для одержання антикорозійних покриттів з покращеними фізико-механічними показниками та хімічною стійкістю на основі алкідних та олійних лакофарбових матеріалів, модифікованих розробленими інгібуючими домішками.

  Скачати повний текст

Охарактеризовано методи групування плоских заготовок в площині та використання шаблонів, що дає змогу оптимізувати площу розкрою та зменшити відходи матеріалу. Досліджено вплив застосування шаблонів на знаходження оптимального рішення за допомогою генетичних алгоритмів, а також доповнено стохастичною змінною математичну модель визначення кількості шаблонів. Розроблено структуру системи для генетичного пошуку.

  Скачати повний текст

В останні десятиліття в усьому світі відмічають зростання ступеню забруднення природних вод важкими металами та іншими домішками. Основна причина цього – скидання у водойми недостатньо очищених стічних вод, зокрема і від харчових підприємств. Діючі комунальні станції очищення стічних вод не в повній мірі вилучають з них токсичні домішки. Вони потрапляють в природні водойми та негативно впливають на їх екосистему. Також, в разі відсутності спеціального очищення води, токсичні домішки потрапляють в питну воду. Питна вода є необхідною сировиною для діяльності харчових підприємств. До того ж, від якості такої води залежить якість харчових продуктів і здоров'я людей. Тому розробка ефективних технологій очищення як природних, так і стічних вод від токсичних домішок є актуальною.Також актуальним є питання ефективного перероблення рослинних відходів підприємств харчової галузі в корисні матеріали. Часто ці підприємства є частиною агрохолдингів, де крім переробки сировини здійснюється її вирощування і збір. В результаті діяльності підприємств продукується величезна кількість рослинних відходів, яка не завжди утилізується ефективно. Нагромадження на звалищах таких відходів чинить негативний вплив на навколишнє середовище. Разом з тим, завдяки високому вмісту рослинних полімерів ці відходи можуть бути хорошою сировиною для отримання біосорбентів. А дешевизна, доступність, велика тоннажність рослинних відходів в агропромисловому комплексі України дозволить створити виробництво вітчизняних біосорбентів для очищення природних і стічних вод від токсичних домішок.^UIn recent decades, has been noted increasing of the pollution degree of natural waters with heavy metals and other impurities all over the world. The main reason for this is the discharge of insufficiently treated wastewater, including from food enterprises, into water objects. Operating municipal wastewater treatment plants do not fully extract toxic impurities from them. Impurities can enter to a natural water bodies and negatively affect to their ecosystem. Also, in the absence of special water purification, toxic impurities can enter to the drinking water. Drinking water is the necessary raw material for food enterprises operations. In addition, the quality of food and human health depends at the quality of such water. That's why, the development of effective technologies for purification of both natural and waste water from toxic impurities is urgent.Also the issue of effective processing of plant waste from food industry enterprises into useful materials is relevant. Often these enterprises are part of agricultural holdings, where, in addition to processing raw materials, it is grown and harvested. As a result of the enterprises activities, a huge amount of plant waste is produced, which is not always usefully disposed of. The accumulation of such waste in landfills has the negative impact to the environment. At the same time, due to the high content of plant polymers, these wastes can be the good raw material for the production of biosorbents. The cheapness, availability, large tonnage of plant waste in the agro-industrial complex of Ukraine will make it possible to create the production of domestic biosorbents for the purification of natural and waste waters from toxic impurities.