Меню Рубрики

Установки для утилизации деревянной шпалы

Утилизация шпал деревянных: обзор различных способов.

Проблема утилизации железнодорожных деревянных шпал — острейшая для транспортной отрасли. Изъятые из пути шпалы подлежат захоронению на региональных полигонах промышленных отходов, однако из-за переполненности этих полигонов подразделения железной дороги зачастую вынуждены накапливать и складировать шпалы в местах, не предусмотренных для их хранения. В соответствии с законодательством такое несанкционированное размещение вредных отходов нередко дорого обходится их владельцам. Между тем, утилизация шпал деревянных не только замыкает жизненный цикл продукта, но и одновременно может стать альтернативным источником энергии и ценного сырья. Рассмотрим наиболее известные на сегодняшний день способы утилизации отработанных деревянных шпал.

Способ первый: сжигание Основной метод утилизации шпал деревянных, применяемый в настоящее время, — сжигание. Дешево и сер- дито, горят шпалы очень хорошо — благодаря все той же креозотовой пропитке. Его недостатки: конечные продукты прямого сжигания — зола и… огромный объем токсичных летучих веществ, выбрасываемый в окружающую среду! Периферийная часть шпалы на 80% состоит из каменноугольного масла, а оно в свою очередь содержит 20,1% фенолов, 17,2% фенантренов, 16,9% пиренов, 22% ацетона и 12% бутанола. Эти соединения, попав в воздух, способны вызвать тяжелые отравления у людей, а в отдаленной перспективе — способствовать появлению онкологических заболеваний. Вот почему эффективная утилизация должна строиться не на простом сжигании, а на процессе глубокой переработки с промежуточным процессом нейтрализа- ции креозота.

Способ второй: использование в качестве строительного материала Возможность вторичной эксплуатации шпал еще в эпоху тотального дефицита оценили садоводы и сельские жители, для которых отработанные деревянные изделия стали бес- платным строительным материалом. Несмотря на то, что трудностей с поиском стройматериалов в стране давно уже нет, случаи применения ОДШ для возведения надворных построек (бань , курятников) и даже дачных домиков — по-прежнему очень распространенное явление. Его недостатки: использование пропитанных креозотом шпал для сооружения ограждающих конструкций, равно как и их сжигание, категорически не рекомендуется специалистами — ежедневное вдыхание токсичных паров каменноугольного масла ни к чему хорошему не приведет.

Способ третий: газификация По сути, газификация — предельный случай диспергации (превращения топлива в пылевидный поток). Из- вестно, что диспергирование топлива уменьшает неполноту сгорания углеводородных соединений, при этом степень обезвреживания увеличивается примерно в тысячу раз по сравнению с обычным сжиганием. Газификация топлива осуществляется путем его разложения при недостатке кислорода. Полученный в газогенераторе газ, содержащий водород и окись углерода, сжигается в котельной установке на типовой горелке. В процессе газификации за счет длительного пребывания токсичных веществ в зоне окисления (десятки минут) при недостатке кислорода и умеренной температуре (около 400°) происходит расщепление сложных циклических соединений с получением газогенераторного газа, содержащего водород и окись углерода. Эти вещества сжигаются при избытке кислорода в котле или отдельной камере газогенератора, причем дымовые газы содержат только воду и углекислый газ. Полученная тепловая энергия может быть использована для отопления депо, мастерских, станционных сооружений. Его недостатки: как показывает практика, большинство газогенераторных установок недостаточно экономичны и имеют довольно низкую продуктивность при относительно высоком расходе дизельного топлива.

Способ четвертый утилизации шпал деревянных: переработка шпал в древесный уголь Технология глубокой переработки отслуживших свой срок железнодорожных шпал предполагает, что на первом этапе с помощью химических реагентов нейтрализуются соединения креозота, а уже на втором этапе перерабатывается древесина. Его недостатки: возможность утилизации шпал при соблюдении экологических норм — с образованием активированного угля и выделением тепловой энергии (которые затем также могут быть задействованы в производственном цикле предприятия) кажется привлекательной, однако эта технология на сегодняшний день достаточно затратна. Пока ее применение не может кардинально решить проблему размещения отходов.

Способ пятый ( самый перспективный на сегодняшний момент): пиролиз. Методика пиролиза (термического разложения без доступа воздуха) отработанных деревянных шпал с дистилляцией каменноугольного масла недавно была предложена специалистами одного из предприятий. По их мнению, применение метода пиролиза для утилизации ОДШ позволит не только предотвратить загрязнение окружающей среды, так как процесс пиролиза осуществляется в герметичных условиях, но и позволит получить экономическую выгоду. Использование тепла от сжигания образующихся пирогазов позволит до минимума снизить энергозатраты на процесс. При правильной организации технологического процесса этот метод утилизации позволит не только покрыть энергетические потребности процесса пиролиза, но и использовать излишки вырабатываемого тепла в технических или бытовых нуждах. Кроме того, экономическая эффективность такого способа утилизации значительно повышается за счет реализации жидких и твердых продуктов пиролиза, которые могут быть использованы в промышленности. Полученные в ходе экспериментальных исследований результаты говорят о незначительном отличии адсорбционной активности угля, полученного из ОДШ, от сорбционной активности древесного угля из березы (в среднем ниже на 5%), что делает возможным его применение в качестве сорбента в технических целях — для адсорбционной очистки в промышленности. Его недостатки: пока очень мало информации о практическом применении этой методики. Итак, проблема выбора оптимального способа утилизации шпал во многом упирается в отсутствие достаточного опыта переработки этих отходов в соответствии с требованиями экологии, дефицит денежных средств и несовершенство экологического контроля, позволяющее свободно сжигать и складировать ОДШ. Однако шаги по изучению путей утилизации шпал деревянных, предпринимаемые пусть и не очень активно, позволяют надеяться, что со временем ОДШ станет еще одним ценным ресурсом.

Читайте также:  Установка заливного клапана в бачок

источник

Утилизация ж/д шпал или шпалы как вторсырье

На сегодня есть 5 основных видов материалов, из которых могут изготавливаться железнодорожные шпалы:

  • каменные (скорее относится к редким, частным случаям использования);

  • деревянные, довольно часто встречаемые на территории России, шпалы, которые нужно обязательно пропитывать;

Пластиковые шпалы из композитных материалов

  • стальные, в нашей стране находят применение исключительно на ветках ЖД Калининградской области — переработка таких шпал не вызывает вопросов, стальные шпалы — это железнодорожный металлолом.

Особенности подхода к утилизации деревянных шпал

Размеры шпалы деревянной, а они бывают разных типов, описываются ГОСТ 78-2004. При этом, соответственно месту дальнейшего применения, могут быть рекомендованы три основных стандарта размеров, если рассматривать изделие в поперечном сечении.

Для изготовления такого вида шпал используются породы дерева, обладающие высокопрочностными характеристиками, неподверженные гниению. Обычно, исходным материалом рассматриваются стволы хвойных деревьев (преимущественно сосен). Многие еще с детства знают специфический запах шпал — это шпала пропитанная, часто запах путают с мазутом или другими технологическими жидкостями. Остается только уточнить, чем обрабатывают шпалы для того чтобы они сохраняли свои качества длительное время. Это креозот –каменноугольное масло, ЖКТ – жидкость термокаталитическая, выполняющие роль антисептика, что собственно и продлевает эксплуатационный срок жизни шпал.

На фото черные шпалы — это означает, что они пропитаны каменноугольным маслом

Кроме высоких прочностных качеств, вес шпалы деревянной считается одной из причин для использования именно этого материала. Наравне с этим идет сравнительно дешевая добыча и обработка древесины, возможность легкой замены изделий.

Утилизация деревянных шпал, пропитанных креозотом и другими антисептическими средствами, вызывает определенные трудности в работе самой РЖД. Согласно усредненным оценочным данным, на территории РФ ежегодно оказываются замененными около миллиона единиц шпал, изготовленных из дерева. Вследствие пропитки антисептиками утилизация шпал железнодорожных деревянных согласно ФККО, должна происходить по правилам, применимым к отходам третьего класса опасности. Это связано с выделением токсичных веществ в атмосферу при сжигании таких изделий.

Наглядное видео, в котором рассказывает об утилизации деревянных шпал:

Как результат, утилизация шпал железнодорожных данного вида может происходить пятью способами, из которых далеко не все легко осуществимы.

  1. Сжигание, применяется для древесины, основательно прогнившей, не пригодной для последующего использования.
  2. Пиролиз и газификация. Эти два различных метода, хотя и обладают положительными аспектами, редко находят реальное применение из-за дороговизны процесса утилизации.
  3. Специализированная переработка старогодных шпал под строительство (предварительное очищение от пропитки).
  4. Использование вторичного материала для строительства (но здесь есть множество оговорок, поскольку обработанные креозотом изделия вредны для здоровья человека);
  5. Не исключено захоронение подобного типа отходов на полигоне — это бывший способ. Употребление такого способа утилизации, как правило, недопустимо.

На территории России постоянно проводятся тендеры компаний, которых интересует утилизация шпал деревянных бу или железобетонных. Их организация укладывается в принципы, предусмотренные документами КУШ 30 и КУШ 40.

Практически по всем регионам страны работает ни один завод для утилизации шпал железнодорожных деревянных, наиболее крупные из них: ЗАО «Турмалин» и «Полиинформ». Предприятия используют разнообразные методы утилизации шпал деревянных, цены на них также сильно отличаются.

«Турмалин» реализует термическое разложение твердых бытовых отходов в специальных печах, занимается производством и поставкой инсинераторов. Предоставляет собственные мощности предприятиям различных веток РЖД (например, ВНИИЖТ, обслуживающее Северо-Кавказская дорога).

Такие и подобные станции изготавливает завод Турмалин

«Полиинформ» занимается газификацией щепы из негодных деревянных шпал. Однако масштабность работы этого предприятия значительно меньше, чем мощности, которыми владеет «Турмалин» отсюда и цена на переработку ниже.

Железобетонные изделия – альтернатива деревянным шпалам

Вес деревянной шпалы значительно меньше ЖБ аналога и установка, ее замена, обслуживание обходится относительно дешевле. Несмотря на это шпалы железобетонные составляют примерно 25% от общей массы продукции.

В основе их производства лежит процесс бетонирования на арматуре — как и обычное производство ЖБИ. Сегодня ЖБ продукция наиболее часто используются для создания городских рельсовых соединений, в том числе для метро и трамвая. Сколько весит бетонная шпала – это вопрос скорее для сравнения, сама средняя масса достигает 250 кг, причем вес может варьироваться в пределах 20 кг. Из-за такого веса и размера железобетонной шпалы замена этих изделий – затруднительна, однако благодаря развитию современной техники, упрощается с каждым днем.

Читайте также:  Установка freeboot xbox 360 slim trinity

Производство шпал железобетонных предполагает их длительную эксплуатацию, поскольку они не подвержены гниению, устойчивы к влаге и перепадам температур. Отрицательный аспект обусловлен тем, что со временем наблюдаются незначительные повреждения на стыковых местах. Особенно это проявляется там, где есть специальные отверстия для крепления рельс, иногда и на других участках, встречающихся по всей длине железнодорожных шпал. Поэтому каждый год оказываются замененными от 300 до 500 тысяч единиц ЖБ изделий этого плана, соответственно вся эта многотонная железобетонная глыба требует специальной утилизации. Остается уточнить существующие стандарты и нормативы для решения данного вопроса.

Видео — утилизация и переработка жб шпал. На видео можно заметить, что шпалы превращаются в железобетонный лом с помощью специального ковша для дробления.

Независимо от того, изготовлена шпала железобетонная по ГОСТ 32.152-2000 или для установки на подкрановых путях типа ПШП-310, утилизация происходит исходя из степени изношенности изделий, а также согласно ФККО.

Утилизация шпал железнодорожных отработанных 84100000000 предусмотрена документом, на основании которого отходы этого типа четко описаны и каждому присвоен собственный уровень опасности. В основном это 3-4 класс. Следовательно, для хранения, транспортировки, а также утилизации требуется получение паспорта отходов.

Современные технологии позволяют осуществлять переработку железобетонных изделий, разделяя их на фракции: щебень и металлическую арматуру (см. видео выше). Эти виды отходов могут повторно использоваться каждый в своей категории. Измельченный бетон применяется для добавления в создание новых ЖБ изделий, как материал, которым посыпают дорожки, прочее. Металлические части соответственно могут отправляться на переплавку, если не находится иной области эксплуатации.

Шпалы, как деловой лом

И деревянные и ЖБ изделия могут быть востребованы строителями, чтобы выложить фундамент из шпал или под строительство других целей. Люди по-разному относятся к таким инновациям. Однако под деревянный дом или постройку из пеноблоков, ЖБ шпалы б/у вполне годятся, особенно если планируется возведение жилой постройки не более, чем в два этажа (возможно с мансардой). Также есть несколько вариантов, как именно выкладывать фундамент (ленточный или столбчатый) при использовании железобетонной шпалы, длина которой не меньше, чем 250 см. Вторичный материал можно предварительно армировать или заполнить ним исключительно внутренние подушки будущего фундамента, чтобы уменьшить количество, используемого раствора бетона. Далее все заливается раствором.

Размеры шпалы железобетонной Ш1-1

Альтернативное применение ЖБ шпалы находят в сельской местности, даже более, они однозначно переводятся к категории делового лома. Например, сегодня можно построить забор из шпал, используя их как опору, поддерживающую стальной профиль. Естественно, желательно, чтобы само ЖБ изделие имело целостный вид, особенно в местах, где есть отверстия под крепления.

Прежде, чем окончательно отправить на утилизацию железобетонные шпалы, можно попытаться выложить из них вполне пригодную дорогу. Такая трасса не будет уступать по своим параметрам асфальтированной магистрали, с учетом того как ведутся дорожные работы в сельской местности. Еще одной областью эксплуатации шпал, подлежащих утилизации, выступает укреплении разнообразных объектов: колодцев или насыпей возле насосов. Для этих целей подойдут даже слегка подпорченные изделия, где имеются повреждения в области крепежных отверстий.

Деревянные шпалы также могут использоваться для строительства фундамента, но нужно помнить о вреде таких шпал, ведь они пропитаны токсичными растворами.

Фундамент из деревянных шпал

Замененные ЖБ изделия в ходе планового, профилактического ремонта железнодорожного полотна, довольно часто оказываются пригодными к повторному использованию. Иногда их рекомендуют устанавливать на ветки, где идет меньшая нагрузка от транспортного потока или еще чаще для организации подъездных путей к предприятиям, имеющим в своем распоряжении участки рельсовой магистрали.

Поэтому довольно нередко встречаются объявления, где предлагают купить железобетонные шпалы, пригодные к вторичному использованию. Это также формально переносит ЖБ отходы к категории делового лома.

Штрафы от экологов

Законом запрещается складировать шпалы любого вида в несанкционированных местах, особенно, это касается тех типов вторичных материалов, которые относятся к третьему классу опасности. Нетрудно догадаться, что это связано с экологической угрозой, которую представляют шпалы, обработанные специализированными антисептиками.

источник

Утилизация железнодорожных шпал: основные методы и перспективы

Утилизация деревянных шпал вызывает некоторые трудности у транспортной отрасли. По закону эти изделия, исчерпавшие собственный ресурс, должны отвозиться на специальные промышленные полигоны. Но количество последних ограничено, многие из них переполнены.

Транспортной компании остается складировать старые и снятые железнодорожные шпалы в непредназначенных для этого местах. А это становится причиной наложения штрафов, привлечения к административной, дисциплинарной и материальной ответственности. Если нарушение повлекло причинение вреда жизни и здоровья граждан, ответственных лиц могут привлечь к уголовной ответственности. Грамотная и эффективная утилизация шпал позволяет предупредить эти нежелательные последствия.

Зачем нужна утилизация деревянных шпал?

Действительно, речь идет о дереве, а значит, угроза для окружающей среды и людей минимальна. Это заблуждение, которое опровергается простым экспериментом. Достаточно подойти к железной дороге, найти установленные или снятые после использования деревянные шпалы, несколько минут постоять возле них. Появляется легкая тошнота, может немного закружиться голова.

Читайте также:  Установка елки санкт петербург

Причина такого недомогания – пропитка деревянных шпал. Перед установкой их обрабатывают специальными жидкостями – антисептиками. На 70% они состоят их ароматических углеводородов. В результате такие отходы автоматически относятся к 3 классу опасности с соответствующим последствиями.

Удалить пропитку можно, например, термическим способом. Но поскольку в ее основе содержится креозотное вещество, при горении в атмосферу выделяются токсичные вещества, а именно: ацетон, бутанол, фенолы и другие.

Эти токсины опасны тем, что становятся причиной появления и развития у людей и животных онкологических заболеваний. Несмотря на это, сжигание – это один из основных методов утилизации железнодорожных шпал.

Основные методы утилизации железнодорожных шпал

Как указано выше, термический способ – один из основных. Он не экологичный, но дешевый. В результате в окружающую среду попадают токсичные летучие вещества. Ведь более 80% пропитки –это углеродное масло, которое имеет следующий состав:

  • фенолы – 20%;
  • фенантрены – 17%;
  • пирен – 17%;
  • ацетон – 22%;
  • бутанол – 12%.

Все они, попадая в воздух, являются причиной интоксикаций людей в тяжелых формах. И, как описано выше, постоянное нахождение неподалеку от таких мест утилизации, становится причиной появления и развития онкологических заболеваний. Альтернатива этому методу – переработка деревянных шпал с предварительной нейтрализацией пропитки.

Применение в строительстве

Следующий метод утилизации основан на повторном использовании отработавших шпал при строительстве. Тот факт, что они не пригодны для динамических нагрузок, не означает, что они не подойдут где-то в строительстве в качестве вспомогательных элементов несущих и других конструкций.

Особенно часто их используют дачники и сельские жители. Но предварительно требуется очистка от креозола, которым пропитаны эти шпалы. В противном случае, частое или постоянное пребывание возле источника паров углеродного масла может негативно сказаться на самочувствии и здоровье. Поэтому утилизация деревянных шпал, пропитанных креозотом, лучше, чем использование их в строительстве.

Получение газа и угля

В первом случае для утилизации и получения газа применяются газогенерирующие установки. В зависимости от ее размеров, шпалы предварительно измельчаются. После этого они помещаются в специальную камеру, в которой отсутствует кислород.

Под воздействием сложных процессов, повторяющихся циклично, а также температуры в 400 o C материал распадается, образуя газ. Последний выделят оксид углерода и водород, которые сжигаются в специальной камере. В остатке – дымовая газы, в которых содержится только вода, а также углекислый газ.

Несмотря на то, что метод позволяет не только получать, но и хранить тепло, эффективность таких установок невелика. За счет большого потребления дизельного топлива отмечается низкая экономичность.

Получение древесного угля также не отличается экономичностью и эффективностью. Такая переработка состоит из следующих этапов:

  1. Нейтрализация креозотных соединений с помощью специальных реагентов;
  2. Непосредственная обработка древесины до образования угля.

Кардинально проблему с утилизацией и этот метод не решает. Это дорогая технология, которая применяется локально, не может заменить массовую утилизацию отработанных деревянных шпал.

Биодеградация и пиролиз

Первый заключается в биологическом разложении маслянистых веществ с помощью групп выделенных микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом. Использование с этими организмами безвредно для окружающей среды, безотходно и относительно дешево.

Пиролиз позволяет выделить углеродное масло, предотвращает выброс токсинов в атмосферу. Это обеспечивается за счет жестких условий, в которых протекает сам процесс. В процессе сжигание образуется тепло, которое минимизирует энергетическое потребление установки. Кроме того, избыточное тепло может направляться на нужды хозяйств.

Проблемы утилизации железнодорожных шпал

В настоящее время проблема утилизации списанных деревянных железнодорожных шпал становится все более острой. Обращение этого типа отходов затруднено из-за вредных пропитывающих веществ, которые они содержат, в первую очередь креозот. Он очень токсичен, обладает мутагенным и канцерогенным действием.

До настоящего времени наиболее часто используемые методы утилизации деревянными шпалами включали главным образом их сжигание или повторное использование для создания элементов малой архитектуры в приусадебных участках, что практикуется и по сей день. Но эти действия представляют прямую угрозу для окружающей среды и здоровья человека.

Другие способы использования деревянных шпал включают, в меньшей степени, их использование для производства заменителей топлива и компостов. Однако, когда речь идет об утилизации отходов такого типа, наилучшим решением в свете применимых правил является их хранение на полигонах для опасных отходов.

Но такое решение имеет много недостатков, поэтому оно не широко используется. Альтернативой хранению являются инновационные решения бельгийских и финских производителей, которые представили на рынке реакторы, где процесс газификации одновременно включает нейтрализацию ядовитых углеводородов.