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.
Содержание статьи
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 400oC 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:
- Нейтрализация креозотных соединений с помощью специальных реагентов;
- 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.
