Как утилизировать шпалы деревянные своими руками

Утилизация шпал: обзор существующих методов

Железнодорожные шпалы являются одним из главных строительных материалов, используемых при укладке рельсовых путей. На данный момент применяются четыре основных типа, которые отличаются по своему составу:

• Железобетонные. Наиболее удачный вариант исполнения шпал из-за наличия большого количества плюсов: коррозиестойкость, срок эксплуатации до 50 лет, устойчивость рельс;
• Деревянные. Устаревший вид шпал. Постепенно отказываются от их использования из-за недолговечности и большой сложности при утилизации;
• Стальные. Используются в местах повышенного воздействия внешних факторов: температуры, влаги. Не стали распространенными из-за значительного расхода металла — дороговизны;
• Полимерные (пластик). Применяются пока только на высокоскоростных линиях Китая и Японии. Обладают низкой себестоимостью, малым шумом, и лучшей износостойкостью в сравнении с деревянными шпалами.

У нас широко распространены только первые два типа.

В чём заключаются сложности при утилизации железнодорожных шпал?

Основную проблему создают именно устаревшие деревянные шпалы, пропитанные разными антисептическим средством, которые позволяют придать большую долговечность изделию. Для этого чаще всего применяется ядовитое вещество под названием креозот. При неправильной утилизации может нанести значительный вред, как окружающей среде, так и здоровью самого человека.

Креозот — это бесцветная маслянистая жидкость получаемая из фракции разгонки каменноугольной смолы путем пиролиза древесины. Состоит из фенолов, антрацена, нафталина. На железнодорожном транспорте применяется в виде пропитки шпал, что позволяет на долгое время уберечь дерево от гниения.

Методики утилизации железнодорожных шпал

На данный момент существует всего пять способов утилизации б/у железнодорожных шпал. Подробно распишем для Вас каждый из способов:

Сжигание

Наиболее распространенным методом утилизации деревянных шпал является сжигание из-за малых затрат на проводимую работу. Но не считается безопасным, так как при сжигании в атмосферу попадает большое количество токсинов. Официально доказано, что эти вещества способствуют вызову онкологических заболеваний.

Использование в строительных целях

Применять старые деревянные шпалы в строительстве категорически неправильно из-за всех тех вредных веществ, которые со временем будут выделяться. Ранее достаточно часто практиковалось строительство именно шпалами из-за большого их обилия и малой цены. Если это было жилое здание, то со временем наблюдалось сильное влияние токсинов на здоровье проживающих там людей.

С железобетонными шпалами все намного проще. Они не несут никакого вреда человеку и могут быть применены как цельный стройматериал для будущих построек или быть переработанными для получения вторсырья. При их обработке мы можем получить щебень разной фракции и металлическую арматуру, вещи незаменимые при строительстве.

Стальные шпалы сами по себе могут использоваться как арматура или для возведения разных металлических конструкций даже без переработки. А могут и отправиться в переплавку для изготовления нужной Вам детали.

Переработка в древесный уголь

Процесс получения древесного угля из шпал можно разделить на два этапа. Сначала проходит стадия нейтрализации креозота различными химическими реагентами, а потом идет уже сам процесс получения угля. Данная технология почти не применяется на предприятиях вследствие больших денежных затрат.

Газификация

Процесс газификации предполагает превращение шпальной щепы в пылевой поток. Для этого используется слоевая топка или газогенератор. Также экономически невыгоден для предприятий процесс, обусловленный высокими затратами на содержание самих перерабатывающих установок и довольно низкую продуктивность. В отличие от сжигания этот метод обеспечивает высокую степень обезвреживания реагентов.

Пиролиз

Считается самым перспективным и безопасным способом утилизации бывших в употреблении деревянных шпал пропитанных креозотом. Все из-за того, что реакция термического разложения происходит без доступа кислорода в замкнутом пространстве, выбросы в атмосферу отсутствуют полностью. Предприятиям выгодно проводить утилизацию шпал таким методом, так как возможно дальнейшее использование продуктов получаемых при переработке: уголь, газ и жидкое топливо.

Захоронение

Экологически вредный метод борьбы с отработавшими свой срок шпалами. По правилам они должны быть захоронены на специально обустроенных для этого полигонах, но так как с каждым годом количество шпал только растет то и места для них остается все меньше и меньше. И поэтому недобросовестные организации начали незаконно складировать в непредназначенных для их хранения местах. На данный момент почти не применяется.

Заключение

Проблема утилизация шпал широко распространена в наше время, так как они являются всего лишь расходным материалом на железнодорожном транспорте, за которым все время нужно следить, а в случае обнаружения каких-либо проблем в срочном порядке менять. Единственное, что радует, это глобальный переход на безвредные для экологии материалы, по сути, сюда относятся все типы шпал кроме деревянных.

Источник

Способы утилизации шпал, пропитанных креазотом

Одна из важнейших проблем транспортной отрасли — способы утилизации пропитанных железнодорожных шпал. Изношенные ЖД шпалы необходимо закопать на региональном полигоне, где захороняют и другие отходы промышленности. Поскольку данные полигоны могут быть переполнены, больше количество пропитанных шпал приходится складировать в неподготовленных для этого местах. Законодательство не приветствует такие методы хранения, зачастую штрафуя владельцев складов.

Популярные способы утилизации деревянных шпал пропитанных креозотом

Утилизируя деревянные шпалы, не только заканчивается их эксплуатационный цикл, но и появляется возможность получить альтернативный источник энергии. Ниже мы рассмотрим пять способов, как можно утилизировать шпалы.

Первый способ: сжигание

Первый и достаточно распространенный способ утилизации шпал — их сжигание. В итоге способ получается быстрым, недорогим и эффективным. Поскольку шпала пропитана креозотом, то утилизации огнем происходит очень хорошо. Данный метод имеет несколько существенных минусов, среди которых образование золы и невероятный объем вредных веществ, выделяемых во внешнюю среду. Выделяемые вещества не только вредят экологии в целом, но и здоровью человека (вплоть до онкологических болезней). Именно поэтому ученые ищут способы утилизации пропитанных шпал, где в первую очередь будет нейтрализован креозот.

Второй способ: повторное использование

Деревянные шпалы можно повторно использовать в строительстве. Дачники и жители сел могут возводить бани, курятники или сараи. Как и в первом случае, данное решение не является правильным. Ежедневное нахождение рядом с пропитанными вредным креозотом шпалами не приведет ни к чему хорошему.

Третий способ: газификация

Третье решение — воспользоваться газификацией. Данный метод поход на сжигание, только при газификации обезвреживание креозота в 1000 раз эффективней. Выделяемую энергию можно использовать для отопления помещений, но и тут есть минус. При газификации используется дизельное топливо, расход которого больше, чем получаемая энергия. Данный метод утилизации попросту невыгоден.

Четвертый способ: переработка в древесный уголь

Можно переработать деревянные шпалы в уголь. Тут используется глубокая двухэтапная переработка. Сначала нейтрализуется креозот, а после шпалы перерабатывают в уголь как простую древесину. Плюсы конечно заметны, но на сегодняшний день утилизировать пропитанные деревянные шпалы таким образом очень дорого.

Пятый способ — пиролиз

Пиролиз является подающим надежды способом утилизации шпал. В этом процессе происходит термическое разложение, но в этот раз без участия кислорода. Предполагают, что именно этот способ утилизации деревянных шпал
не только решит экологическую проблему, но и позволит получать энергию и уголь для других целей. Недостаток данного метода только в одном — он новый и неизведанный, необходимо больше опыта, чтобы дать конечный результат.

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.

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.

Источник