Ежегодно на структурных подразделениях путевого хозяйства
расположенных в границах дороги, при выполнении различных видов ремонта пути, образуется около 1 000 000 отработанных деревянных шпал, пропитанных антисептическими средствами. Каменноугольное масло является наиболее токсичных из всех септиков, так как на 70 процентов состоит из ароматических углеводородов.
Согласно федеральному классификатору отходов, пропитанные им шпалы относятся к третьему классу опасности.

Строительство из шпал

Из отслуживших шпал строят бытовки, сараи и даже мостики через небольшие ручьи. Однако на эти цели, можно направлять шпалы моложе 7 лет, то есть те которые пропитаны безопасными антисептиками, а не ядовитым креозотом. Им шпалы обрабатывали еще несколько лет назад. Проблема утилизации железнодорожных деревянных шпал , острейшая для транспортной отрасли.
Уточнить: деревянные шпалы цена , общие объемы. Продажа шпал от производителя и с Российского резерва.

Способы утилизации деревянных шпал

1. Сжигание - наиболее известный способ утилизации деревянных шпал. Поскольку все шпалы пропитаны специальным веществом - креозот, данный метод является отрицательным моментом и влечет за собой выделения большого количества токсичных веществ, таких как ацетон, бутанол, фенолы, фенантрены, которые попадают в окружающую среду. Такого рода вещества способствуют образованию раковых заболеваний.
2. Строительный материал - шпалы применяются в качестве строительного (вторичное применение) материала. Подобный способ не экологический, вреден для здоровья по причине выделения резкого, неприятного и токсичного запаха, но по той же причине, шпалы не гниют, не разлагаются. Предупреждение : пропитанные деревянные шпалы (пропитка шпал - это вредно для организма, пропитка креозотом - вредное химическое соединение разных веществ) не стоит использовать в строительстве помещений, зданий, дачных домиков…
3. Газификация - предельный случай диспергации (превращения топлива в пылевидный поток). Известно, что диспергирование топлива уменьшает неполноту сгорания углеводородных соединений, при этом степень обезвреживания увеличивается примерно в тысячу раз по сравнению с обычным сжиганием.
4. Пиролиз - термическое разложение шпал под большой температурой без доступа воздуха. Возможно применение для старогодних (б?у шпалы) деревянных шпал с дистилляцией каменноугольного масла. Подобный метод был предложен специалистами одного из предприятий Казани. Данный метод проводится в герметичных условия, что способствует уменьшению выбросов токсичных веществ в окружающую среду.
5. Переработка старогодних шпал - данный метод подразумевает два этапа прохождения. Первый – с помощью химических реагентов нейтрализуются соединения креозота, на втором этапе перерабатывается древесина.

Учитывая важность вопроса, а так же тот факт, что в ВСЖД в большинстве своем находится на особо охраняемой природной территории, на станции Тагул Восточно-Сибирская железная дорога вводится новый цех который призван сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на 70 тонн ежегодно.

Утилизация шпал

Производственная площадь занятая цехом составляет 4214 м? на ней расположена участок сбора и подготовки нефтесодержащих отходов, площадка для временного размещения отходов, комплекс подготовки и подачи старогодних шпал на сжигания и здание цеха.

Комплекс подготовки и подачи старогодних шпал на сжигание состоит из ролинга на 15 штук шпал, ленточного транспортера, валковой дробилки, приемных емкостью для накопления щепы.

Основным достоинством нового цеха является огневое обезвреживание отходов на инсинераторной установки ИН-50 он предназначен для экологически чистого, безопасного, высокотемпературного сжигания старых шпал. Инсинератор способен совместно утилизировать твердые и жидкие отходы, отработанных масел мазутных и нефтяных шламов. Этот способ утилизации достаточно экономичен в сравнении с зарубежными аналогами.

Комплекс для термического обезвреживания отходов инсинератор ИН-50 разработан специалистами ЗАО «Турмалин» г.Санкт-Петербург. Установка производительностью 50 кг?час, 12 тонн в сутки или 4000 тонн в год модернизировано для одновременного уничтожения шпал отработавших свой срок и не пригодных для дальнейшего использования и нефтешламовых отходов.

Загрузка отходов в инсинератор производится при помощи приемных емкостей и скипового подъемника. Рабочая температура в камере сгорания 850-900 градусов.
Продукты сгорания проходят ударное дожигание в специальной камере, в течении 2 секунд при прохождении газов через факел в специальной горелки с температурой пламени до 1500°. После этого отходящие газы проходят через установку резкого охлаждения газов до температуры не более 400° и двойную систему механической очистки на циклоне и щелочной на скрепере.

Согласно полученным результатам выброс загрязняющих веществ не превышает предельно допустимых концентраций и соответствует установленным гигиеническим требованиям.

Зольный остаток составляет не более 3% от массы сжигаемых отходов и подлежит захоронению на обычных полигонах твердых бытовых отходов.

Валковая дробилка разработана специалистами научно-производственного предприятия Викмакс (ООО «НПП ВИКМАКС») г.Екатеринбурга, она предназначена для измельчения древесины любых размеров и степени засоренности, включая металлические костыли - в теплоэнергетическую щепу.

Принцип работы (после ремонта старые шпалы сжечь в инсинераторе) заключается в продольной подачи и изломе древесины между двумя волками, имеющие вид шестерен, при чем один волок - приводной, а второй подпружинен и находится в зацеплении с приводным по средством радиально расположенных ножей. Заточка ножей в течении всего срока эксплуатации не требуется. Разер щепы - 100-300 мм.

Установка ИН-50.5М имеет в конструкции теплообменник с площадью нагреваемой поверхности 80 м? единовременный объем воды в теплообменнике 4,2 м? с температурой 95 градусов. По заявленной конструкторской мощности теплообменник способен отдавать 1,2 гикокалорий тепловой энергии в час.

Проектом строительства предусмотрено использовании мощности теплообменника для отопления помещения цеха - утилизации отходов. После отработки ритмичности поставки шпалы избыток тепла будет использоваться для отопления базы ПМС-67. Вывод из эксплуатации угольной котельной позволит ликвидировать затраты на её содержание в размере 3 с лишним миллиона рублей. Снизит расход условного топлива на 419 тонн в год, сократит выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух в количестве 70 тонн в год.

Стоимость данного инвестиционного проекта 84,3 млн рублей, срок окупаемости всего лишь 4 года. За счет изменения инфраструктуры, ликвидации котельной, сокращения фонда заработной платы.

Чистый экономический эффект составляет 8,8 млн. рублей в год.
Безусловно, одной установкой решить проблему утилизации отходов на железной дороге не возможно, доставка отходов на большие расстояния слишком «затратно».

По проекту предусмотрен сбор отработанных шпал на полигоне Тайшет-Чуна по северному ходу и Тайшет-Тулун по главному ходу. По этому уже сегодня прорабатывается вопрос строительство пилотного комплекса по утилизации отбракованных
деревянных железнодорожных шпал на станции Вихоревка мощностью 470 тысяч шпал в год с привлечением средств дочернего зависимого общества ООО «РЖД», ООО «ЭнергоПромСбыт».

Будем признательны, если вы поставите ссылку на данную страницу на своем сайте.
Код ссылки:
Утилизация шпал - железнодорожные деревянные шпалы, применение после ремонта

Шпалы. Проблема утилизации и методы её решения

Важнейшими условиями стратегического развития железнодорожного транспорта до 2015 г. являются принципиальное повышение эффективности работы ОАО «РЖД» в условиях рыночной экономики, производительность труда должна приблизиться к уровню этого показателя мировых лидеров железнодорожного транспорта, внедрение высоких стандартов организации труда, использование при ремонте инфраструктуры ресурсосберегающих технологий, распространение технологий, исключающих участие людей, и улучшение качества ремонта пути за счет внедрения инновационных решений, использование путевых машин с высокой производительностью и низкой ремонтоемкостью, создание средств мониторинга объектов путевого хозяйства.
Ежегодно после ремонта железнодорожных путей скапливается огромное количество отслуживших свой срок железобетонных и деревянных шпал. При всех видах ремонта снимаются с пути около 600 тыс. железобетонных шпал, негодных для повторной укладки в путь, и 10000 тыс. деревянных шпал, при текущем содержании - 5000 тыс. деревянных шпал.
Для утилизации железобетонных и деревянных шпал разработаны комплексы соответственно КУШ-40 и КУШ-30. Годовая производительность при работе в одну смену КУШ-40 - 80 тыс. шт., КУШ-30 - 60 тыс. шт. До 2015 г. для переработки негодных железобетонных шпал требуется 15 комплексов, деревянных - 132 комплекса.

Раньше большую часть отслуживших свой срок шпал продавали населению для строительства домов. Сегодня в лучшем случае шпалы складируются на территории предприятий путевого хозяйства, что требует дополнительных финансовых затрат. Худший вариант - старые шпалы разбросаны вдоль путей. Они засоряют полосу отвода, мешают проведению работ. Да и для пассажиров поездов груды железобетона на обочине - не самое приятное зрелище.

Для железнодорожной отрасли проблема утилизации отработавших свой срок деревянных шпал является в настоящее время острейшей, что обусловлено применением различных антисептиков против гниения в качестве пропитки, что делает их экологически опасными. Из-за вредных примесей, а именно такого опасного токсичного компонента, как креозот, утилизация шпал методом прямого сжигания невозможна. В странах Европы и США нанесение экологического ущерба от открытых складов материалов, содержащих токсичные компоненты, карается крупными штрафами.

На территории РФ в связи с переполнением региональных полигонов промышленных отходов колоссальное количество бывших в употреблении деревянных шпал с классом опасности 3 несанкционированно хранится на не предусмотренных для этого открытых площадках. Законодательство Российской Федерации за нанесение экологического ущерба окружающей среде предусматривает строгую административную ответственность и огромные размеры штрафных санкций, которые постоянно ужесточаются, к собственнику отходов.

Проблема утилизации шпал на сети дорог до сих пор системно не решалась. В силу этого приходится иметь дело со шпалами, уже находящимися в полосе отвода и на базах путейского комплекса дорог и ежегодно снимаемыми во время ремонтов пути (табл. 1). При этом предполагается отбор шпал для их последующего ремонта и возвращения в путь. Ориентировочный объем составляет не менее 3500- 4000 тыс. шпал в год, не считая уже накопленных на базах путевого комплекса и в полосе отвода (до 70 млн шт.).

Таблица 1. Количество деревянных шпал на сети дорог ОАО «РЖД»

	Количество деревянных шпал на 2008 г., тыс. шт.	45 % шпал, подлежащих утилизации, тыс. шт.
Московская
Октябрьская
Приволжская
Северо-Кавказская
Куйбышевская
Горьковская
Северная
Западно-Сибирская
Красноярская
Восточно-Сибирская
Южно-Уральская
Свердловская
Дальневосточная
Сахалинская
Юго-Восточная
Забайкальская
Калининградская

Методы утилизации шпалы

В настоящее время разработаны и применяются распространенные методы и технологии утилизации старогодных деревянных шпал, представлен­ные в табл. 2.
По заданию Северо-Кавказской дороги кафедра «Безопасность жизнедеятельности» и научно-производственная экологическая лаборатория Ростовского государственного университета путей сообщения провели анализ существующих отечественных и зарубежных методов утилизации шпал. Полученные данные показывают, что к основным мероприятиям утилизации относятся технологии термического обезвреживания, химической иммобилизации, локализации источников загрязнения, биохимической и биотермической утилизации, применение новых антисептических материалов и вторичная переработка материалов.

Производи­ тель	Метод ути­лизации	Технологический процесс	Оборудование	Проектная мощность	Стоимость, тыс. руб.
ЗАО «Турмалин»	Термическое разложение твердых бытовых отходов	Максимальная потребляемая мощность - от 65 до 150 кВт. Сжигание отходов - при 850-900 °С в камере сжигания. Дожигание несгоревших органических газов - в камере дожигания. Резкое охлаждение отходящих газов до температуры 200 °С в теплообменнике. Очистка отходящих газов в пылеуловителе и от оксидов азота, серы, хлористого водорода в скруббере. Утилизация тепла отходящих газов.	Камеры сжигания, смешения, дожигания, горелки, водогрейный утилизатор, пылеуловитель, скруббер, дымовая труба	От 1000 до 3000 кг/ч (сжигание деревянных шпал не проводилось)
ЗАО «Полиинформ»	Газификация щепы из негодных деревянных шпал	Максимальная потребляемая мощность 200 кВт. Щепа превращается в газ в каталитическом дожигателе при недостатке кислорода. Полученный в газогенераторе газ, содержащий водород и окись углерода, сжигается в котельной установке на типовой горелке. Водород и окись углерода сжигаются при избытке кислорода в котле или отдельной камере газогенератора	Измельчитель шпал, газогенератор
	Термическое разложение негодных шпал	На базе печей ИН-50 ЗАО «Турмалин» построен комплекс на Тихорецком ОШПЗ (Северо-Кавказская дорога). Получено разрешение на эксплуатацию регионального Ростехнадзора	Камеры сжигания, смешения, дожигания, измельчитель шпал, горелки, водогрейный утилизатор, пылеуловитель, скруббер, дымовая труба	150 кг/ч. Для увеличения произво­ дительности комп­ лекса до 1000 - 3000 кг/ч требуют­ся проектные работы	3500. Ориентировочная стоимость комплекса - 60000-90000
Белорусская дорога	Термическое разложение негодных шпал	Сжигание щепы из шпал в угольной котельной. Получены разрешения для сжигания шпал вне селитебных (жилых) зон	Измельчитель шпал, транспортер для подачи щепы в топку угольной котельной
Украина, Южная дорога, г. Люботин		Максимальная потребляемая мощность - до 70 кВт. Сжигание отходов при 900 °С во вращающейся камере сжигания. Дожигание несгоревших органических газов в камере дожигания. Резкое охлаждение отходящих газов до температуры 200 °С в па­рогенераторе. Пятиступенчатая система очистки отходящих газов до нормативов ЕС. Утилизация тепла отходящих газов с получением электроэнергии до 1 МВт/ч	Камеры сжигания, смешения, дожигания, горелки, пылеуловитель, блок каталитической очистки, парогенератор - турбоэлектрогенератор, скруббер, рукавный фильтр, дымовая труба	1000-2000 кг/ч	35000, 65000 (с производственными помещениями)
Институт химической физики РАН	Газификация щепы из негодных деревянных шпал в слоевой печи	Максимальная потребляемая мощность 20 кВт. Щепа превращается в газ в каталитическом дожигателе при недостатке кислорода. Полученный в слоевой печи газ, содержащий водород и окись углерода, сжигается в котельной установке на типовой горелке или турбогенераторе для получения электроэнергии и тепла. Из жидкой золы изготавливают строительные материалы	Слоевая печь, частичное сжигание газогенераторного газа на горелках в турбине- электрогенераторе, подача газа в котельную установку, устройство утилизации жидкой золы	150 кг/ч	3500
		На базе слоевой печи построен комплекс для термического обезвреживания отравляющих веществ		1000 кг/ч (для обезвреживания деревянных шпал требуются проектные работы)	45000
Примечание. Масса одной шпалы, не годной к повторной укладке в путь, составляет 50-60 кг.

Технологии термического обезвреживания в настоящее время наиболее проработаны. Среди существующих способов предпочтение отдается пиролизу, так как он позволяет не просто ликвидировать и обезвреживать отходы, но регенерировать энергию и материалы. Вывоз шпал на полигоны и свалки, реализация их населению и применение в строительстве непригодны, потому что вредны для здоровья лю­дей и окружающей среды.

К наиболее известным зарубежным технологиям пиролиза твердых отходов относится метод Tarrax (США), заключающийся в проведении пиролиза с подачей воздуха, нагретого до 1100 °С. При температуре в зоне горения 1650 °С пиролизный газ содержит около 62 % азота и имеет очень низкую теплоту сгорания (3-3,7 МДж/м3). Другой способ высокотемпературного пиролиза Purox (США) предусматривает применение для газификации вместо воздуха кислорода, что позволяет получать неразбавленный азотом газ с теплотой сгорания 11-13 МДж/мЗ. Оба способа предусматривают использование высоких температур для жидкого шлакоудаления, способствующего переработке твердых отходов. Система, разработанная американскими компаниями Conrail и Koppers Industries, предусматривает использование образующегося при сжигании старых шпал пара для обработки древесины и получения электроэнергии.

Фирма из Германии «Эйзенманн» предлагает для сушки, газификации, пиролиза или сжигания различ­ных отходов новые вращающиеся барабанные реакторы с пропускной способностью от 200 до 2000 кг/ч. Реакторы оснащены автоматизированными системами, позволяющими регулировать подачу кислорода в рабочее пространство. Предусмотрены также системы очистки отходящих газов в камерах дожигания.

В 1985 г. в Швеции создана компания Industrial Quality Recycling (IQR), специализирующаяся на обезвреживании древесных отходов, в том числе деревянных шпал, негодных к укладке в путь. Завод производительностью 135 тыс. т или 15 т/ч по обезврежива­нию древесных отходов, пропитанных креозотом, построен в г. Тролхетан. Негодные деревянные шпалы, поступающие из Швеции, Норвегии, Германии, Нидерландов, Швейцарии, Франции и Италии, сортируют, извлекают из них металлические детали, затем измельчают и сжигают в специальных паровых котлах. При этом получают до 12,3 МВт электроэнергии и 10,6 Гкал тепла в виде горячей воды. Сейчас в Швеции уже построено восемь таких заводов. Выбросы заводов превышают российский норматив по оксиду углерода в 16-30 раз, по диоксиду серы - в 2000 раз, по оксиду азота в 3000 раз, минеральной пыли в 10 раз, по бензапирену в 10-100 раз.

Из отечественных разработок представляют интерес инсинераторы АО «Турмалин» из Санкт-Пе­тербурга, установка НПО «ЯрЭнергоМаш» из Ярославля и установка утилизации твердых отходов «Эчуто», изготавливаемые ОАО «Компания Славич» на основе проекта АООТ «ЭНИН им. Г.М. Кржижановского». Начиная с 1985 г. ВНИИЖТ разрабатывал установки пиролизного обезвреживания нефтеотходов (мусор, загрязненный нефтепродуктами, ветошь, нефтешлам моечных машин, отработанные масла и смазки). Производительность пиролизной установки составляла 50 кг/ч. Данная технология не получила признания, однако нашла свое продолжение в разработках АО «Турмалин».

Инсинераторы АО «Турмалин» охватывают широкий спектр утилизируемых отходов, в том числе старые деревянные шпалы. Производительность сжигания - от 50 до 1000 кг/ч. В стандартной поставке инсинераторы комплектуются пылеуловителями после­довательного разделения потоков, в которых за счет
внутренних насадок и специфической центральной части отработавшие газы очищаются от пыли до 90- 93 % сатураторами для мокрой очистки. Кроме этого, они комплектуются котлами-утилизаторами. Наиболее приемлемым для утилизации старых деревянных шпал является инсинератор ИН-50А с производительностью до 150 кг отходов в час в комплексе с котлом-утилизатором, сухой и мокрой очисткой отработав­ших газов.

НПО «ЯрЭнергоМаш» предлагает проект установки для утилизации старых шпал производительностью 10 т/сут с термическим разложением отхо­дов методом высокотемпературного пиролиза. Для термического уничтожения твердых отходов также применяется технология, созданная АООТ «ЭНИН им. Г.М. Кржижановского». Она заключается в непрямом, двухступенчатом сжигании, включающем предварительное термическое разложение органической части исходного сырья, сжигание газообразных продуктов и дожиг коксового остатка. На основе этих разработок ОАО «Компания Славич» изготавливает установки для экологически чистого уничтожения отходов «Эчуто 150-02» и «Эчуто 150-03». Они рассчитаны на локальную переработку ветоши, красок, резинотехнических изделий, пластмасс и др. Также по этой технологии могут уничтожаться старые деревянные шпалы.

Одним из направлений, не относящихся к технологиям утилизации, но позволяющих снизить загрязнение окружающей среды, является применение новых антисептических материалов. Антисептический состав предохраняет древесину от разрушения микроорганизмами, повышает прочность, а также влаго- и химостойкость, снижает растрескиваемость и может заменить антисептики каменноугольного происхождения. Преимуществом нефтяного антисептика является малая степень токсического воздействия на организм человека. Данное направление изучается в СамГАПС при сотрудничестве со специалистами Уфимского государственного технического университета.

В странах Западной Европы уделяется большое внимание вторичной переработке материалов. Европейская Ассоциация конвертирования пластмасс предлагает изготовлять из шпал ДСП. При переработке старых ДСП и ДВП плиты измельчают, обрабатывают дереворазрушающими грибами и горячей щелочью, а затем прессуют с добавлением связующего вещества.

СП «Олнова» совместно со своим партнером фирмой «Кригер», производителем современного котельного оборудования, предлагает использовать измельченные шпалы для сжигания в твердотопливных, отопительных и водогрейных котлах. Известно, что утилизация шпал прямым сжиганием невозможна вследствие наличия в них вредных примесей и особенно токсичного компонента наполнителя - крезола. Специалисты фирмы «Кригер» с помощью ряда авторитетных лабораторий и научно-исследовательских институтов, работающих в сфере охраны окружающей среды, получили предварительные положительные результаты использования измельченных шпал в качестве топлива и соответствие их Директивам ЕС 94/67 от 16 декабря 1994 г. по сжиганию вредных отходов. Это стало возможным благодаря оптимизации режимов работы котлоагрегатов. В дальнейшем можно будет эффективно применять старые шпалы для отопления производственных и жилых помещений.

Для измельчения железнодорожных шпал без предварительного отделения металлических пластин и костылей предлагается специализированная дробильная машина VB-750 DK производительностью до 25 т/ч. При дроблении одновременно отделяются металлические изделия от древесины с помощью магнитного сепаратора. Для получения щепы можно использовать доизмельчители типа NZS или роторную дробилку DP-660 P.

Модернизация железнодорожных путей, изменение их маршрута зачастую оставляют за собой огромное количество уже использованных деревянных шпал. Они негодны для строительства железных дорог. Однако просто оставить их гнить рядом с новыми железнодорожными путями нельзя как по экономическим, так по экологическим соображениям. Поэтому многие предприятия предпочитают избавляться от оставшихся материалов при помощи методов утилизации. Их сегодня как минимум пять.

Методы утилизации шпал

1. Сжигание. Самый распространенный способ избавления от старых шпал. Он же самый опасный. Помимо того, что большой очаг пламени может стать причиной пожара, стоит учесть, что каждая деревянная шпала пропитывается креозотом. Это химическое вещество при горении начинает выделять компоненты, которые отравляют окружающую среду: ацетон, бутанол, фенол. Они зачастую считаются одним из явных источников раковых опухолей.


2. Применение как строительного материала. Не всегда удачная затея. По причине той же вредной пропитки нельзя использовать такие стройматериалы внутри дачных, частных домов, общественных заведений. Изредка разрешается применить их внутри складов, подсобных домиков, которые редко используются людьми.


3. Газификация. В данном случае шпалы сжигают после создания особого вида топлива. Топливо сгорает относительно безвредно. Степень выделения вредоносных для атмосферы химических соединений сокращается более чем в тысячу раз, если сравнивать процесс с обычным сжиганием.


4. Пиролиз. Термическое разложение, которое проводится внутри специальных герметичных камер. Соответственно, открытого горения не происходит, а уровень вредных веществ в атмосфере нисколько не отклоняется от нормы. Предложенная методика подходит всем типам старых шпал.


5. Переработка. Она предполагает два этапа работы. На первом стараются устранить, нейтрализовать креозот, который представляет особую опасность. Затем, на втором периоде, очищенную древесину тщательно перерабатывают. Она становится новым, совершенно безопасным материалом, который возможно применить при строительстве, топке промышленных печей и многих других обстоятельствах в быту и промышленности.

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Отправить

Все мы не понаслышке знаем что представляют собой железнодорожные шпалы. Это подпорки для рельсов, которые используются при прокладывании железной дороги. Для производства шпал используются различные материалы. Таки образом, можно разделить шпалы на несколько категорий по типу материала:

• Деревянные.
• Железобетонные.
• Стальные.
• Пластиковые.

Деревянные железнодорожные шпалы

Эта категория наиболее сильно подвержена износу. Их ресурс примерно 7 – 40 лет в зависимости от древесины и нагрузок. Дерево имеет свои плюсы: оно легко поддается обработке, упругое, является диэлектриком, то есть не проводит электричество, почти не реагирует на изменение температуры. Но есть и минусы: дерево подвержено гниению, особенно в местах соединения с рельсами.

Для производства используются сосна, ель, пихта и кедр. Для того, чтобы опоры прослужили дольше, их пропитывают антисептиками ЖТК или маслами.

Более износостойкий вид. Изготавливают их с использованием бетона и арматуры, для увеличения прочности опор. При изготовлении применяется метод натяжения арматуры, которая в процессе передает напряжение бетону. Таким образом производятся железобетонные изделия, которые имеют высокую прочность. Таким образом, срок их срок службы не ограничен.

Но у этого продукта есть и недостатки: так как этот вид шпал производится из железобетона, они имеют большой вес, что непрактично, также есть вероятность усталостного крошения бетон.

Стальные шпалы

Изготавливаются из гнутого профиля. Несомненным преимуществом является маленький вес. Но, как известно, металл сильно подвержен коррозии. Поэтому в умеренном климате такие опоры не используются. Их применяют в странах с засушливым климатом, например в Марокко. Используют в сталеплавильном производстве, так как они устойчивы к нагрузкам и высоким температурам. Там деревянные могут сгореть, а железобетонные расслоиться.

Пластиковые шпалы – инновационный продукт, используется крайне редко на высокоскоростных дорогах в Японии.

Утилизация и переработка шпал

Ежегодно на железных дорогах остается большое количество отслуживших железнодорожных опор. Рассмотрим утилизацию деревянных.

Так как они пропитаны маслами, которые являются токсичными веществами, такие шпалы относят к 3 классу опасности. Их утилизация происходит следующими методами:

1. Сжигают, но при этом наносится ущерб окружающей среде, так как дерево пропитано токсичными веществами.
2. Подвергают газификации. С помощью этого метода увеличивается степень обезвреживания.
3. Пиролиз – воздействие высоких температур без доступа воздуха. Предупреждает выбросы в атмосферы вредных веществ.
4. Переработка – здесь подразумевается обезвреживание токсичных веществ, которыми пропитана древесина и ее последующая переработка, например в древесный уголь.

Что касается утилизации железобетонных опор, здесь все сводится к их переработке. Переработка железобетона дает большое количество вторичного сырья. Отслужившие или некондиционные железобетонные изделия подвергают дроблению в специальных установка. В этом процессе происходит переработка бетона с отделением от него металлической арматуры.

Проблема утилизации железнодорожных шпал — острейшая для транспортной отрасли. Изъятые из пути шпалы подлежат захоронению на региональных полигонах промышленных отходов, однако из-за их переполненности зачастую складируются в местах, не предусмотренных для их хранения. В соответствии с законодательством несанкционированное размещение вредных отходов нередко дорого обходится их владельцам. Между тем, утилизация не только замыкает жизненный цикл продукта, но и одновременно может стать альтернативным источником энергии и ценного сырья.

Проблемы утилизации отработанных железнодорожных шпал. Для увеличения срока службы деревянных шпал в РФ применяют в основном угольные (масло каменноугольное) и нефтяные (жидкость термокаталитическая (ЖКТ)) антисептики. Данные антисептики содержат в своем составе органические соединения, обладающие высокой летучестью, токсичными, канцерогенными свойствами.

Каменноугольное креозотовое (пропиточное) масло - продукт перегонки каменноугольной смолы при температуре от 200 до 400°. Это жидкость темно-коричневого цвета (удельный вес 1,05-1,10 г/см3, температура кипения 180-200 Со) с едким ароматом.

Периферийная часть шпалы на 80 % состоит из каменноугольного масла, которое, в свою очередь, содержит 20,1 % фенолов, 17,2 % фенантренов, 16,9 % пиренов, 22 % ацетона и 12 % бута- нола. Эти соединения, попав в воздух, способны вызвать тяжелые отравления у людей и появление онкологических заболеваний.

В настоящее время до 75 % железнодорожных путей на территории России и ближнего зарубежья проложено с использованием деревянных шпал. Анализ сравнения достоинств и недостатков деревянных и железобетонных шпал дает основание предполагать, что указанное соотношение вряд ли будет изменяться в пользу последних. Общий годовой объем продукции шпалопропиточных заводов (ШПЗ) — 7,75 млн шпал и 3770 комплектов брусьев для стрелочных переводов. Кроме того, в настоящее время в подразделениях ОАО «РЖД» накоплено более 500 тыс. тонн деревянных шпал, пропитанных антисептиками. Региональные полигоны промышленных отходов переполнены, и подразделения дорог вынуждены накаливать отслужившие срок шпалы в местах, не предусмотренных для их хранения. Такое несанкционированное размещение отходов приводит к экологическим выплатам, которые при размещении отходов 3 класса опасности на полигонах токсичных отходов составляют 1288,2 руб/тонну.

Экологическая стратегия РЖД . «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТЕГИЯ ОАО «РЖД» НА ПЕРИОД ДО 2015 ГОДА И ПЕРСПЕКТИВУ ДО 2030 ГОДА» в качестве цели указано:

• сократить на 30 % накопленные в процессе прошлой хозяйственной деятельности неу- тилизированные отходы (шпалы отработанные деревянные и железобетонные, опоры контактной сети, отсев щебеночного балласта, нефтесодержащие отходы и т.д.);
• повысить до 40 % уровень использования отходов в качестве источника вторичных материалов и энергоресурсов.

• повысить до 70 % уровень использования отходов в качестве источника вторичных материалов и энергоресурсов;
• обеспечить полное обезвреживание и утилизацию накопленных в процессе прошлой хозяйственной деятельности отходов;
• обеспечить полное обезвреживание и утилизацию текущего образования отходов.

В связи с этим все больше на передний план выступает проблема завершения жизненного цикла данных изделий, а именно: эффективная и экономически целесообразная утилизация шпал различных типов.

Специалистами ЗАО «Энергетические схемы и технологии» предлагается оборудование по утилизации отработанных шпал на основе технологии газификации, позволяющее решить все насущные проблемы, а именно, обеспечить:

1. Необходимую производительность утилизации отходов в соответствии со сроками, указанными в экологической стратегии ОАО «РЖД».
2. Требуемые экологические показатели в процессе утилизации.
3. Использование шпал в качестве топлива для производства электрической энергии для собственных нужд РЖД.
4. Замещение значительного количества угольного топлива в ведомственных котельных на возобновляемый вид топлива — отработанные железнодорожные шпалы.

Все это позволит логично замкнуть жизненный цикл отработанных деревянных железнодорожных шпал, дав им возможность вторично эффективно отработать на заключительной стадии существования.

Описание технологии утилизации отработанных железнодорожных шпал с использованием технологии газификации.

Известно, что диспергирование и гомогенизирование биотоплива уменьшает неполноту сгорания углеводородных соединений, при этом степень обезвреживания имеющихся вредных примесей многократно увеличивается по сравнению с обычным сжиганием.

Необходимым условием для последующей успешной и экологически чистой утилизации шпал является их предварительное измельчение в щепу на рубительной машине, и возможная предварительная сушка до относительной влажности не более 20 %. Для обеспечения нормальной работы рубительной машины все металлические предметы из шпалы необходимо удалить. По имеющимся сведениям, при наличии простейшего вспомогательного инструмента один работник в состоянии очистить от оставшегося металла до 100 отработанных шпал в смену из зоны их промежуточного перед утилизацией размещения.

Базовым в составе предлагаемого комплекса является газогенератор обращенного процесса газификации. Природа получения каменноугольной смолы аналогична природе образования пиролизных смол в процессе газификации древесины.

Газификация шпал, предварительно измельченных в щепу и высушенных до необходимой влажности осуществляется путем его термического разложения с недостатком кислорода при температуре 900-1100 Со. При этом, имеющийся в щепе антисептик (креозот) параллельно с выделением летучих из древесины переходит в газообразное состояние. Последовательно происходящие при газификации сначала окислительные, затем при прохождении газами слоя раскаленного угля восстановительные процессы, обеспечивают получение в результате термохимических реакций генераторного газа. Полученный в газогенераторе газ, содержащий горючие газы: водород, угарный газ (окись углерода) и некоторое количество метана, может использоваться, как для теплового применения путем сжигания в специальных горелках, так и для производства электроэнергии после его предварительной очистки и охлаждения.