Ежегодно в одной только России образуется около 1 миллиона тонн изношенных автомобильных шин, но лишь 5-7% из них отправляются на переработку. Остальные пополняют нелегальные свалки, горят, отравляя воздух токсичными диоксинами и фуранами, или просто занимают огромные территории. Эта проблема имеет двойственный характер: с одной стороны — это серьезная экологическая угроза, с другой — упущенная экономическая выгода, ведь каждая шина является ценным источником вторичных ресурсов, таких как каучук, технический углерод и высококачественная сталь. Именно это сочетание экологической актуальности, экономического потенциала и разнообразия технологических решений делает тему утилизации шин благодатной почвой для глубокого дипломного исследования.
Когда актуальность темы не вызывает сомнений, первым шагом в любом научном исследовании становится определение его четкой структуры. Давайте разберем, из каких стандартных блоков будет состоять ваша работа.
Из чего состоит классическая дипломная работа
Чтобы ваше исследование было логичным, убедительным и соответствовало академическим стандартам, оно должно следовать проверенной временем структуре. Это не просто формальное требование, а дорожная карта, которая ведет вас и вашего читателя от постановки проблемы к ее решению. Классическая структура дипломной работы выглядит следующим образом:
- Введение: Формулировка актуальности, постановка цели и задач, определение объекта и предмета исследования.
- Обзор литературы: Анализ существующих научных работ, патентов и исследований по вашей теме.
- Материалы и методы: Детальное описание выбранных технологий, методик расчета или экспериментальных установок.
- Результаты: Представление полученных данных (расчетов, графиков, таблиц) без их интерпретации.
- Обсуждение: Анализ и интерпретация результатов, сравнение их с данными других авторов, обоснование выводов.
- Заключение: Краткое изложение итогов работы, подтверждение достижения цели и выполнения задач.
- Список литературы: Перечень всех использованных источников, оформленный по стандарту.
Эта последовательность выстроена по принципу «от общего к частному»: от широкого обзора проблемы к конкретным результатам и выводам. Теперь, имея перед глазами общую карту, мы можем приступить к детальному проектированию каждого раздела, начиная с самого первого и одного из самых важных — введения.
Как сформулировать цели и задачи исследования во введении
Введение — это визитная карточка вашей работы. Именно здесь вы должны убедить научного руководителя и аттестационную комиссию в том, что ваше исследование имеет значение. Сильное введение состоит из нескольких обязательных элементов.
- Актуальность. Здесь необходимо расширить тезисы, которые мы обсуждали в самом начале. Недостаточно просто сказать, что проблема важна. Усильте свою позицию, ссылаясь на конкретные нормативные документы (например, на Федеральный закон № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления») и экономическую конъюнктуру (рост цен на первичное сырье).
- Цель работы. Цель — это главный результат, который вы хотите получить. Она должна быть одна, конкретная и достижимая. Не путайте тему («Утилизация шин») с целью. Пример грамотной цели: «Рассмотреть существующие технологии вторичной переработки изношенных шин с детальным технико-экономическим анализом метода утилизации путем сжигания во вращающейся цементной печи».
- Задачи исследования. Задачи — это конкретные шаги для достижения цели. Обычно их 4-5. Они формулируются через глаголы действия: изучить, проанализировать, рассчитать, разработать, предложить. Например:
- Рассмотреть состав и объемы образования изношенных шин.
- Проанализировать основные методы их утилизации.
- Разработать технологическую схему процесса совместного сжигания шин.
- Составить материальные и тепловые балансы для выбранного процесса.
- Предложить оптимальный технологический режим на основе расчетных исследований.
- Объект и предмет исследования. Важно не путать эти понятия. Объект — это процесс или явление в целом (например, процесс утилизации изношенных автомобильных шин). Предмет — это конкретная часть объекта, которую вы изучаете (например, технико-экономические и экологические аспекты пиролиза шин).
После того как мы определили, что и зачем мы будем делать, необходимо изучить, что уже было сделано до нас. Это задача обзора литературы.
Как провести грамотный анализ существующих исследований
Обзор литературы — это не просто пересказ нескольких учебников. Это полноценная аналитическая работа, которая показывает вашу эрудицию и умение ориентироваться в научном поле. Ваша задача — продемонстрировать, что вы изучили проблему глубоко и выявили «белые пятна», которые и собираетесь заполнить своим исследованием.
Начните поиск с современных источников: научные статьи в рецензируемых журналах, диссертации, патенты и материалы конференций за последние 5-10 лет. Не ограничивайтесь только российскими работами, изучите и зарубежный опыт.
Главное правило — не пересказывать, а анализировать. Сгруппируйте найденные источники по подходам или рассматриваемым технологиям. Например, можно выделить блоки:
- Исследования, посвященные механическому измельчению и свойствам резиновой крошки.
- Работы по оптимизации параметров низкотемпературного пиролиза.
- Экономические модели и оценка жизненного цикла различных технологий утилизации.
Внутри каждого блока сравните подходы разных авторов, отметьте их сильные и слабые стороны. Ваша цель — подвести читателя к выводу о том, какие вопросы остаются нерешенными или дискуссионными. Именно это и станет обоснованием научной новизны вашей работы. Качественный обзор литературы логично подводит нас к выбору и обоснованию методов, которые мы будем использовать в своей работе для заполнения выявленных пробелов.
Как выбрать и описать методы переработки шин для анализа
Это центральная, технологическая часть вашей работы. Здесь вы должны не просто перечислить методы, но и провести их глубокий сравнительный анализ, чтобы обосновать выбор того или иного способа для детального изучения. Рассмотрим ключевые технологии.
Механическое измельчение
Суть технологии: Последовательное дробление шин с отделением металлического и текстильного корда для получения резиновой крошки разной фракции.
Продукты на выходе: Резиновая крошка, металлолом, текстильное волокно.
Преимущества и недостатки:
Экологически чистый метод, сохраняющий исходные свойства каучука. Полученная крошка широко используется для производства спортивных покрытий, асфальтобетона и резинотехнических изделий. Однако процесс достаточно энергозатратен.
Пиролиз
Суть технологии: Термическое разложение шин в бескислородной среде при высоких температурах.
Продукты на выходе: Пиролизное (синтетическое) масло, технический углерод, горючий газ, металлокорд.
Преимущества и недостатки:
Позволяет получить ценные продукты — жидкое топливо и аналог промышленной сажи. Это комплексная переработка сырья. К недостаткам можно отнести необходимость очистки получаемых продуктов и строгий контроль за экологической безопасностью процесса.
Совместная переработка в цементных печах
Суть технологии: Использование целых или измельченных шин в качестве альтернативного топлива в цементных печах.
Продукты на выходе: Энергия для производства цемента. Минеральная часть шины становится частью клинкера.
Преимущества и недостатки:
Высочайшие температуры (до 1700°C) обеспечивают полное сгорание органических веществ и нейтрализацию вредных соединений. Это решает проблему утилизации и одновременно экономит традиционное топливо. Минусом является необходимость в сложной системе подачи и контроля выбросов.
Другие методы
Существуют и менее распространенные, но перспективные методы, такие как криогенное измельчение (охлаждение жидким азотом для снижения энергозатрат на дробление) и бародеструкционный метод (разрушение под высоким давлением). Их также стоит упомянуть для полноты картины. В своей работе вы должны сравнить эти технологии по ключевым параметрам (экологичность, экономическая эффективность, получаемые продукты) и на основе этого анализа обосновать, почему для углубленного изучения выбран, например, именно пиролиз или сжигание в цементной печи.
После того как методология выбрана и подробно описана, следующий логический шаг — представить и проанализировать результаты, которые были получены с ее помощью.
Как представить результаты и провести их глубокий анализ
На этом этапе многие студенты совершают ошибку, смешивая представление данных с их обсуждением. В академической традиции принято строго разделять эти два раздела.
Раздел «Результаты»
Этот раздел — витрина ваших данных. Его задача — сухо, объективно и беспристрастно представить то, что вы получили. Здесь не должно быть ваших мнений, сравнений или выводов. Только факты.
- Расчеты: Если ваша работа расчетная (например, «составление материальных и тепловых балансов горения»), здесь вы приводите итоговые таблицы с результатами расчетов.
- Графики и диаграммы: Визуализация данных для наглядности. Каждый график должен иметь подписанные оси, название и, при необходимости, легенду.
- Таблицы: Структурированное представление числовых данных.
Текст в этом разделе лишь сопровождает визуальный материал: «На рисунке 1 показана зависимость…», «В таблице 2 представлены результаты расчета…».
Раздел «Обсуждение»
А вот здесь и начинается настоящая наука. Теперь, когда данные представлены, вы должны их интерпретировать. Что означают эти цифры и графики?
Ответьте на следующие вопросы:
- Как ваши результаты соотносятся с данными, полученными другими авторами (из вашего обзора литературы)? Они совпадают, противоречат или дополняют их?
- Подтверждают ли полученные данные вашу первоначальную гипотезу?
- Какие теоретические или практические выводы можно сделать из ваших результатов? Например, как изменение температуры пиролиза влияет на выход жидкого топлива и что это значит для промышленного применения?
- Какие экономические выгоды (создание рабочих мест, доход от продажи вторсырья) и экологические преимущества (сокращение отходов на полигонах) несет предлагаемое вами решение?
Успешное обсуждение результатов формирует прочную основу для финального и самого ответственного этапа — формулирования выводов.
Как написать заключение, которое подводит итог всей работе
Заключение — это не просто краткий пересказ всей работы. Это концентрированный синтез ваших главных достижений. Лучший способ написать сильное заключение — это вернуться к вашему введению и построить его по принципу «зеркального отражения».
Последовательно пройдитесь по задачам, которые вы ставили во введении, и для каждой из них сформулируйте краткий вывод, показывающий, как вы ее решили. Например:
- «В ходе работы был проведен анализ состава и объемов образования шин, который показал…»
- «Был выполнен сравнительный анализ существующих методов утилизации, выявивший преимущества термических методов…»
- «На основе этого была разработана технологическая схема и составлены материальные балансы, которые продемонстрировали…»
После того как вы «закрыли» все задачи, сделайте главный вывод, который прямо отвечает на цель вашей работы. Он должен четко и однозначно констатировать, что основная цель исследования достигнута.
В конце можно подчеркнуть практическую значимость или научную новизну вашей работы и наметить возможные пути для дальнейших исследований в этой области. Избегайте цифр, таблиц и детальных рассуждений — только квинтэссенция ваших выводов.
Когда научное содержание полностью готово, остается последний, но крайне важный штрих — приведение работы в безупречный формальный вид.
Финальная проверка работы перед защитой
Даже самое блестящее исследование может быть оценено ниже из-за небрежного оформления. Перед тем как сдать работу, обязательно пройдитесь по этому чек-листу, чтобы избежать досадных ошибок и произвести на комиссию благоприятное впечатление.
- Оформление списка литературы: Проверьте, соответствует ли он требованиям ГОСТа. Все ли источники оформлены единообразно?
- Ссылки в тексте: Убедитесь, что каждый источник из списка литературы хотя бы раз упомянут в тексте работы, и наоборот — на каждый упомянутый источник есть запись в списке.
- Нумерация: Проверьте сквозную нумерацию страниц, а также правильность нумерации таблиц, рисунков и формул.
- Орфография и пунктуация: Обязательно вычитайте весь текст. Лучше дать прочитать его кому-то еще — свежий взгляд часто замечает опечатки.
- Соответствие введения и заключения: Еще раз проверьте, что выводы в заключении четко отвечают на задачи, поставленные во введении.
- Единообразие терминологии: Убедитесь, что вы используете одни и те же термины для обозначения одних и тех же понятий на протяжении всей работы.
Список использованной литературы
- Современные автомобильные шины: о строении и составе // Интернет-портал «Clefndex.ru» [Электронный ресурс]. – М., 2010. – Режим доступа: http://www.internet-koleso.ru/art/stroenie_shin
- Рынок переработки изношенных шин // Интернет-портал «Интернет-колесо» [Электронный ресурс]. – М., 2010. – Режим доступа: http://www.cleandex.ru/articles/2010/12/08/processing_of_waste_tires_market
- Обзор основных тенденций и проблем в переработке шин // Интернет-портал ООО «Ресайклерс.ру» [Электронный ресурс]. – М., 2004. – Режим доступа: http://recyclers.ru/modules/section/item.php?itemid=101
- Анализ проблемы утилизации шин в России // Интернет-портал «ОАО Сибур-Холдинг» [Электронный ресурс]. – М., 2012. – Режим доступа: http://sibur.colesa.ru/news/10449.html.
- Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях от 30.12.2001 № 195-ФЗ // Собрание законодательства РФ. 07.01.2002. № 1 (ч. 1). ст. 1. (с послед. изм. и доп.).
- Басс Ю. П., Разгон Д. Р.. Состояние и перспективы вторичного использования и утилизации изношенных шин. // Научно-практический семинар и экологические аспекты производства, эксплуатации шин и РТИ, 14.03.2000г. — Москва, 2000. — С.2-4.
- Технологические схемы восстановительного ремонта покрышек // Интернет-портал «Эталон» [Электронный ресурс]. – М., 2011. – Режим доступа: http://www.etalon-plus55.ru/useful-info/tehnologicheskie-shemy-vosstanovitelnogo-remonta-pokryshek/
- Иванов К.С., Сурикова Т.Б. Использование и переработка отработавших шин. Доклады Всероссийской научно-технической конференции Современные проблемы экологии./ Тула: Инновационные технологии, 2009. – С. 54 – 58.
- Сурков А.А., Карманов В.В., Утятников Л.А. Методы утилизации использованных автомобильных шин. – Пермь: Материалы научно-технической конференции Молодежная наука Прикамья, 2008. –С.13–18.
- Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки: учеб. Пособие / Г.К. Лобачева.- Волгоград: Изд-во ВолГу, 2005. – 176 с.
- Копытов В.В. Газификация конденсированных топлив: ретроспективный обзор, современное состояние дел и перспективы развития, М.: Инфра-Инженерия, 2012. — 504 с.
- Валуев, Д. В. Перспективы переработки автомобильных покрышек / Д. В. Валуев, О. Р. Ананьева // Вестник науки Сибири. — 2011. — № 1 (1), ч.2. – С. 699 – 704.
- Пармухина Е.Л. Как склад для изношенных шин превратить в прибыльное предприятие // Экологический вестник России №3, 2010. — С. 24-26 .
- Штанов В.А. Переработка шин: перспективный бизнес, который предстоит создать // Интернет-портал газеты «Ведомости» [Электронный ресурс] – М., 2013. – Режим доступа: http://www.vedomosti.ru/auto/news/12479771/gora_pokryshek
- ТУ 38.404230-92 Шина пневматическая 12,00R20 У-4, ИД-304 // Интернет-портал «Магазин стандартов» [Электронный ресурс] – М., 2013. – Режим доступа: http://www.docum.ru/tu.asp?cond1=&sgr=%u041B&gokp=&rate=1&ow=0&sort=1&lpage=1411&page=1414
- Важно знать каждому переработчику шин // Интернет-портал фирмы «Техносервис» [Электронный ресурс] – М., 2013. – Режим доступа: http://www.texservis.com/news/38.html
- Воскресенский цементный завод. Технология производства и энергоэффективность // Интернет-портал фирмы ОАО «Лафарж Цемент» [Электронный ресурс] – М., 2013. – Режим доступа: http://www.lafarge.ru/wps/portal/ru/4_10-Environment_and_Circular
- Технология производства цемента сухим способом // Отраслевой интернет-портал Цемент.ру [Электронный ресурс] – М., 2012. – Режим доступа: http://cement.ru/cem-technology/suh.php
- Гидравлические ножницы для резки шин аллигаторного типа серии «НС» [Электронный ресурс] – М., 2012. – Режим доступа: http://www.stanki-ru.ru/stanki-dlya-pererabotki-shin/nozhnitsy-gidravlicheskie.html
- Оборудование для резки шин [Электронный ресурс] – М., 2012. – Режим доступа: http://www.krizis-net.ru/index8.html
- Низшая теплота сгорания / Интернет-портал «Аудит пожаногй безопасности» [Электронный ресурс] – М., 2012. – Режим доступа: http://www.krizis-net.ru/index8.html
- Бельский В.И., Сергеев Б.В. Промышленные печи и трубы: Учебное пособие, изд. 2-е. — М.: Стройиздат, 1974. – 301 с.
- Краткий справочник физико-химических величин / [Сост.: Н. М. Барон и др.]; Под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. — 10-е изд., испр. и доп. — СПб. : Иван Федоров, 2002. – 237с.
- Любова Т.С., Любов С.К., Митяшин И.П. Расчет теплотехнологических процессов вращающейся печи. Методические указания к выполнению расчетного задания по курсу Теплотехнологические процессы. — Смоленск: РИО филиала ГОУВПО МЭИ (ТУ) в г Смоленске, 2008. — 16с.