Утилизация и переработка железнодорожных шпал

Переработка шпалы

Деревянные железнодорожные шпалы опасны для экологии, поэтому транспортные сети отказываются от них. Простая перерабатывающая установка позволит заработать на утилизации оснований для рельсов.

Зачем утилизировать шпалы?

Для железнодорожных компаний остро стоит вопрос утилизации устаревшего оборудования. Путевое хозяйство ежегодно списывает в утиль около миллиона отработанных конструкций. Деревянные шпалы, переработка которых не проведена в нужное время, опасны для окружающей среды.

Раньше отработавшие или невостребованные деревянные основания под рельсы сжигали. Современные исследования доказали: этого делать ни в коем случае нельзя. Основания для рельсов, изготовленные 7 и более лет назад, пропитаны токсичным креозотом. Креозот при сгорании загрязняет воздух и землю ядовитыми фенолами и ацетоном, вызывают болезни у людей.

Новые экологичные подходы к утилизации шпал позволяют избавиться от мусора быстро и безболезненно для окружающей среды. Вы можете зарабатывать серьезные деньги, используя недорогую пиролизную установку FPP02.

Утилизация различных видов шпал

На территории России используются два материала для основ под рельсы – древесина и железобетон. Сегодня по всей стране широко внедряются бетонные модели, как более надежные и безопасные.

Как происходит переработка шпал, деревянных и бетонных:

  • деревянные конструкции обрабатывают для нейтрализации токсинов, затем используют в строительстве, подвергают пиролизу или газификации;
  • бетонные конструкции дробят, получая щебень и металлический лом.

Переработка железобетонных шпал безопасна для здоровья и экологии, с деревянными ситуация обстоит сложнее. «Обеззараживание» оснований из дерева – сомнительный способ, поскольку не исключает вредного влияния хим веществ на экологию.

Современный эффективный способ утилизации – пиролиз – более надежен. Пиролизная переработка железнодорожных шпал предусматривает сжигание отходов в вакууме, с нейтрализацией вредных веществ при помощи особых фильтров.

В установке FPP02 материал для переработки:

  • помещается в герметичную камеру;
  • обрабатывается реагентами для нейтрализации вредных веществ;
  • сжигается, превращаясь в биоуголь и газ.

Существует также метод газификации, при котором дерево с токсичной пропиткой обрабатывается кислородом. Но он сложнее и дороже. Поэтому перерабатывающая установка основана на принципе пиролиза, позволяющем экономить средства и время.

Преимущества FPP02

Перерабатывающая установка FPP02 решает множество проблем:

  • удобно транспортируется в виде модулей;
  • быстро монтируется;
  • проста в использовании;
  • нетребовательна к сырью;
  • удешевляет вывоз отходов;
  • полностью утилизирует шпалы;
  • не загрязняет атмосферу;
  • соответствует действующим ГОСТам.

FPP02 предоставляет возможность использовать в производстве или продавать полученное при утилизации шпал топливо. С ее помощью можно быстро и недорого создать завод по переработке шпал – установка окупится спустя 3 года, а затем будет приносить дополнительный доход не менее 10 лет.

Кроме шпал, установка способна перерабатывать отходы нефтехимической и аграрной промышленности, энергетики, лесопереработки, строительства и многих других сфер деятельности человека.

Хотите заработать на переработке отходов и позаботиться об экологии планеты? Купите модульную автономную установку FPP02. Утилизация отработанных шпал еще никогда не была такой легкой и выгодной. Заказывайте оборудование с доставкой и установкой в любую точку мира и начинайте зарабатывать!

Полезные статьи:

Источник: https://energolesprom.ru/poleznye-stati/pererabotka-shpaly/

«Есть проблема с утилизацией старых железнодорожных шпал? Вы ошибаетесь — нет такой проблемы!»

Утилизация отслуживших свое деревянных железнодорожных шпал — настоящая головная боль отрасли. Еще бы, ведь ежегодно появляются миллионы демонтированных шпал, с которыми нужно что-то делать. Можно, конечно, применить «дедовский способ» — захоронить их на специальных полигонах.

Но, во-первых, уж очень много в шпалах вредных веществ, которые могут попасть в грунтовые воды и разнестись на километры от захоронения. Во-вторых, уже сегодня мощностей таких полигонов не хватает. В итоге старые шпалы просто складируются, а иногда и под открытым небом.

Чем это чревато — лучше даже не думать, а то больно страшно становится. Конечно, шпалы можно просто сжечь, но не нужно, так как содержащийся в них креозот очень токсичен. Ситуация, мягко говоря, получается безвыходная.

Обратите внимание

Но нет! Наука не стоит на месте и уже есть комплексы, которые сжигают старые шпалы, не нанося при этом никакого урона ни природе, ни обслуживающему персоналу. Создает такие комплексы термического уничтожения железнодорожных шпал на базе инсинератора ИН-50 компания «Турмалин» (Санкт-Петербург).

Именно об этом инновационном подходе и рассказал Equipnet.ru главный конструктор «Турмалин» — к.т.н. Дмитрий Исаакович Кофман.

— Есть ли действительно такая масштабная проблема, как утилизация старых ЖД шпал, и в чем именно она заключается?

— Начнем с того, что огромная часть нашей страны – это Сибирь и Северные регионы, длинные морозные зимы и многолетняя мерзлота. Железобетонные шпалы в таких климатических условиях не приживаются – сильно деформируются и просто лопаются от морозов. Так что для холодных районов годятся только деревянные шпалы.

Но они тоже не вечны: рано или поздно все их нужно менять. И все они пропитаны токсичным креозотом и другими антисептиками. А куда их девать? Справить из них баньку? Хороша парилка с ароматом креозота! Построить деревянные мосты – токсины уйдут в воду.

Бросить в обычную печку и сжечь – Вы получите на выходе из трубы целый букет из ацетона, бутанола, фенолов и другой гадости! Нет, безопасного повторного применения старогодним деревянным шпалам с химической пропиткой не найти! А шпал этих всё больше и больше накапливается.

Их меняют, по-моему, каждые 10-15 лет по всей дороге! В общем, пока у нас есть железная дорога, всегда будет стоять вопрос об утилизации старых шпал.

— Как ваше оборудование помогает в решении этой задачи?

— Раз деревянные шпалы нельзя ни хранить, ни использовать повторно, значит их необходимо уничтожать. А как уничтожить дерево? Ответ очевиден – сжечь. Но, как я уже говорил, обычная топка здесь не подойдет. Наше оборудование – это тоже по сути печи, но не простые. В инсинераторах у нас мощная система газоочистки.

Во-первых, это камера дожигания отходящих газов, затем циклон для очистки газов от пыли и взвешенных частиц, а после скруббер – для окончательной очистки. Только такая технология позволяет нам обеспечить экологическую безопасность всего процесса сжигания шпал. Производительность наших комплексов – от пятидесяти килограммов до десяти тонн отходов в час.

Так что кому сколько нужно, пожалуйста, сжигайте!

— Ваши комплексы уже работают, или это только теоретические расчеты?

— Работают да еще как! Так, в Иркутской области на станции Тагул стоит комплекс на базе инсинератора ИН-50.5М, производительность его 500 кг/час. Мы его изготовили по заказу ВСЖД. Шпалы перед отправкой в камеру сжигания распиливают на несколько частей и в вагонетках поднимают к загрузочному люку.

Внутри печи работает несколько толкателей-ворошителей, которые проталкивают шпалы вглубь печи и перемешивают их, чтобы горели лучше. Золы на выходе из печки остается не больше пяти процентов от исходной массы.

Когда комплекс запускался, экологи там проверяли выбросы – всё подтвердилось, вредных веществ из нашей трубы выходит в десятки раз меньше, чем это предписывают экологические нормы. 

Комплекс термического уничтожения шпал в Иркутской области

 — Кому и когда вы поставили свой первый комплекс по термическому уничтожению шпал?

— Первый наш инсинератор, разработанный именно для сжигания шпал, установлен на Тихорецком шпалопропиточном заводе в Краснодарском крае в 2001 году. Там производительность 150 кг/час. А новый комплекс 2009 года – в Иркутской области (500 кг/час) – вот пока и всё.

А для сжигания других отходов мы построили около двухсот комплексов по всей России! Даже в Антарктиде и на Северном Полюсе стоят наши инсинераторы. Технология проверенная, работают хорошо, основные процессы отлажены. Только одна существенная особенность у нас появилась со шпалами: их приходится измельчать перед загрузкой.

А это достаточно трудоемкая и затратная процедура. Так что думаем следующую печь сделать для сжигания целых шпал.

— Наверное, раз это столь востребованная техника, аналогичных устройств на рынке хоть отбавляй.

— На самом деле в мире единицы производителей такого оборудования. Сами посудите, вряд ли проблема деревянных шпал столь же актуальна в Европе, а тем более в южных странах. Разве что Канада и США, но там всё больше говорят о переходе на другие материалы. Что ж, у них морозоустойчивость, наверное, может быть и послабее.

Помещение комплекса для утилизации шпал

— Кроме очевидного плюса в виде экологичности, что еще дает такой комплекс? Например, можно ли как-то использовать выделяемое тепло?

— Я бы назвал три основных функции наших комплексов: во-первых, избавление от опасных отходов, во-вторых, улучшение экологической обстановки, в-третьих, именно выработка тепловой энергии. В случае с деревянными шпалами тепло – это сам собой разумеющийся «побочный продукт».

Шпалы, как мы знаем, по калорийности близки к каменному углю. Когда они сжигаются в таком количестве, разумеется, выделяющееся тепло можно и нужно использовать. В Тагуле железнодорожники решили вообще отказаться от угольной котельной и с вводом в строй инсинератора отапливать от него всю станцию и железнодорожный поселок.

Тут вам и горячая вода, и паровое отопление.

— Давайте заглянем в будущее: каким будет следующее поколение ваших термических комплексов для уничтожения старых шпал?

— Главной наша задача на сегодня – сделать так, чтобы шпалы сжигались в печке целиком – без всякого дробления и распиловки. Дело в том, что в старых шпалах часто попадаются инородные детали: шкворни, металлические болты, гранитная крошка.

Даже мощнейшие пилы и дробилки, постоянно натыкаясь на такой «мусор», ломаются. И в конечном итоге процесс измельчения шпал слишком дорого обходится. Поэтому мы в «Турмалине» серьезно задумались, как вообще исключить необходимость измельчения шпал.

И придумали! Надо всего лишь немного изменить внутреннее помещение камеры сжигания и способ загрузки отходов. Подробности я пока не буду раскрывать, хотя проект такого комплекса у нас уже есть. Все чертежи готовы, испытания проведены.

Важно

Очень хочется теперь посмотреть на новый комплекс в действии! Вот как только выполним такой заказ, тогда и расскажем всё подробно, и покажем нашу новую печку!

ЗАО «Турмалин» 197110, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Зеленина, д. 24 Тел/факс: (812) 230-08-75, 230-19-34, 230-32-31 www.turmalin.ru

e-mail: info@turmalin.ru

Источник: https://www.equipnet.ru/interview/tech/tech_41.html

Утилизация шпал — железнодорожные деревянные шпалы, применение после ремонта

Ежегодно на структурных подразделениях путевого хозяйстварасположенных 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. 

Совет

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 отбракованныхдеревянных 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.
Утилизация шпал — железнодорожные деревянные шпалы, применение после ремонта
Код ссылки:

Публикация является авторской, при коммерческом или ином использовании просим ознакомиться с «пользовательским соглашением»

Источник: http://uzdk.ru/article/142-process-utilizacii-zheleznodorozhnoj-shpaly-primenenie-posle-remonta.html

Утилизация железнодорожных шпал

Железнодорожные шпалы относятся к тому виду предметов, утилизация которых представляет большие сложности.

Деревянные шпалы, пропитанные разнообразными антисептиками, ацетоном, креозотом, карбоновым маслом практически не поддаются рациональному уничтожению. Казалось бы, что проще – сжечь дерево.

Обратите внимание

Но при его сгорании в данном случае в атмосферу высвободится невероятное количество всех этих вредных веществ.

Использовать эти шпалы где-то в другой сфере тоже нельзя, потому что пропитка никуда не денется, а дышать этими веществами человеку нельзя. Не пропитывать шпалы тоже нельзя, иначе ни одна из них и года не продержится. Их просто сгноит дождевая вода, снега и съедят паразиты, питающиеся древесиной.

Проблема по утилизации деревянных шпал

По этим причинам утилизация шпал представляет собой настоящую проблему современной цивилизации. Особенно остро стоит эта проблема в крупных странах, чьи гигантские (в общем-то, никому не нужные), просторы покрыты железнодорожными путями безумной протяженности.

К таким странам относятся Россия, США, Китай, Индия, Канада, Бразилия (в общем, самые крупные страны мира). В Австралии, правда, быстро поняли, что автомобили движутся быстрее, чем поезда и проложили автомобильные трассы, а не железные дороги.

Там они, конечно, тоже есть, но не в таком количестве.

Что же делать тем странам, которые из жадности захватили больше территории, чем нужно для жизни? Получается, что все свободное от населенных пунктов и сельхозугодий пространство – это просто излишнее препятствие для сообщения между населенными пунктами.

Учитывая, что каждый год производится ремонт тех или иных участков железнодорожных путей, то с каждым годом становится все больше никому не нужных шпал. Учитывая происходящее, сам собой напрашивается вывод, что и утилизация шпал должна происходить максимально быстро.

Способы уничтожения отработанного материала

Самыми современными и быстрыми способами уничтожения отработавших свое шпал являются газификация шпал и пиролиз. Газификация шпал – это достаточно сложный физико-химический процесс. Причем деревянные шпалы обрабатывают кислородом таким образом, что они превращаются в горючие газы.

Пиролиз шпал – противоположный процесс. Они полностью изолируются от кислорода, попадая, фактически, в вакуумную среду. При помощи очень высоких температур их подвергают термическому разложению. Этот метод идеален для шпал, обработанных карбоном.

Также этот способ утилизации хорошо тем, что весь процесс производится в герметичном, закрытом помещении и вредные для окружающей среды вещества успевают нейтрализоваться сначала под действием высоких температур, а затем с помощью специальных фильтров.

Этапы утилизации

Важно

Но утилизация шпал – тяжелый процесс, и его временами приходится производить в два этапа, для полной гарантии уничтожения старых шпал:

  1. Первый этап – обработка материала химическими реагентами, в задачу которых входит связывание и нейтрализация креозота;
  2. Второй этап – непосредственное сжигание уже обезвреженной древесины методом пиролиза в герметичном помещении.

Как мы видим, креозот делает процесс утилизации шпал более трудоемким, поэтому имеет смысл обрабатывать их исключительно каменноугольным маслом (карбоном, карбонатом).

Исследование трехгодичной давности доказали, что попытка обработки шпал органическими веществами провалилась – они не смогли защитить шпалы ни от холода, ни от ветра, ни от влаги, ни от древесных паразитов. Все эти факторы за два года превратили опытные образцы деревянных железнодорожных шпал в трухлявую рыхлую массу, по которой уже никак нельзя было пускать поезда.

Источник: http://hromax.ru/utilizaciya_shpal.html

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: http://punkti-priema.ru/articles/utilizaciya-shpal-obzor-sushestvuyshih-metodov

Проблема утилизации деревянных шпал – ЭКО СЕРВИС

Это проблема не только России, но и всех цивилизованных стран, кроме Австралии – там преимущество отдано автомобильному передвижению. Наша страна отличается от других своими гигантскими просторами.

Вдоль и поперёк тянется железная дорога, соединяя крупные центры. Ежегодно прокладываются новые участки железнодорожного полотна, ремонтируются старые участки пути. Количество использованных шпал растёт.

Поэтому проблема утилизации деревянных шпал очень актуальна. Немалая их часть оказывается на обочине. Обыкновенное их сжигание или использование вместо дров неприменимо – очень опасно для здоровья и окружающей среды.

Это не просто древесина – она пропитана различными антисептиками, маслами, ацетоном. При горении шпал выделяется масса вредных веществ. Да и сжиганию они поддаются тяжело. Пропитка – мера вынужденная и необходимая для прямого их назначения.

Она спасает шпалы от влаги, насекомых, тем самым увеличивает срок службы. Предназначение шпал для другой деятельности опасно – пропитка вредна для дыхания. Нельзя применить и в строительстве мостов – токсины попадут в воду. Были попытки обработки шпал органическими веществами.

Но эксперимент оказался неудачным.  Шпалы быстро сгнили, так как такая обработка их не защитила от внешних воздействий.

Железобетонные шпалы в суровых климатических условиях не выдерживают мороза: деформируются и дают трещины. Так что для северных районов – а это большая часть нашей страны –  пригодны только шпалы, изготовленные из дерева и пропитанные химическими растворами. Проблема утилизации деревянных шпал нуждается в решении со стороны управляющих компаний, так как шпалы быстро приходят в негодность.

Утилизация шпал – процесс трудоёмкий, несмотря на то что способов уничтожения много. Один из распространённых такой: с помощью физико-химического процесса проводят их газификацию. Они обрабатываются кислородом и становятся горючим газом.

Ещё один способ – пиролиз. Здесь, наоборот, шпалы освобождают от кислорода, подвергают высокой температуре, вследствие чего они разлагаются.

Совет

Под действием высокой температуры вредные вещества при таком способе нейтрализуются до того, как попадут в атмосферу.

Проблема утилизации деревянных шпал решаема с помощью специализированного оборудования. Специальное оборудование для сжигания шпал представляет собой печи, но не простые – с мощной системой газоочистки. Перед загрузкой в комплекс их приходится измельчать, а это трудоёмкая и тяжёлая работа.

Такие комплексы имеют единицы. Но ситуация для руководителей транспортной отрасли с утилизацией железнодорожных шпал решаема: транспортировкой использованных шпал может заняться любая компания по вывозу промышленных отходов. В их распоряжении мощная спецтехника, обученный персонал, соответствующие документы. Они обеспечат вывоз демонтированных шпал на утилизацию в нужное место.

Источник: https://es-russia.com/problema-utilizacii-derevyannyh-shpal/

Утилизация железнодорожных шпал

Традиционно применяемый в настоящее время способ утилизации шпал — прямое сжигание. Но благодаря креозотовой пропитке, теплотворная способность шпал может достигать теплоты сгорания абсолютно сухой древесины, и, таким образом, использование их в качестве топлива может давать от 0,5 до нескольких мегаватт тепловой энергии для нужд отопления и ГВС.

При прямом сжигании железнодорожных шпал часть конечных продуктов сгорания не окисляется и выбрасывается в атмосферу (зола и значительный объем токсичных летучих веществ — тяжелых углеводородов, которые идентифицируются по наличию бенз[а]пирена в продуктах сгорания).

Поэтому эффективная экологически чистая утилизация должна основываться не на простом сжигании, а на организации процесса глубокого окисления тяжелых углеводородов до их полного исчезновения в продуктах сгорания с промежуточным процессом нейтрализации креозота.

Инженерами конструкторского подразделения компании «БАЛТКОТЛОМАШ» был разработан предтопок мощностью от 0,5 до 5 МВт, выполненный в виде газогенератора обращенного типа, в котором осуществляется деструкция тяжелых углеводородов, содержащихся в составе шпалопропиточного масла.

В предтопке нет движущихся частей и элементов, работающих под давлением; в нем поддерживается разряжение порядка 2 мм вод. ст. Образующиеся газы поступают в котел, где происходит окончательное догорание при подаче вторичного воздуха.

В результате содержание вредных веществ в дымовых газах не превышает предельно-допустимые концентрации (ПДК). На изделие получено экспертное заключение о соответствии продукции Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам.

Размеры предтопка по длине—ширине— высоте составляют 3 300×1000×3300 мм, соответственно. Стены сложены из шамотного кирпича, наружная кладка — из красного кирпича.

Обратите внимание

По наружной поверхности предтопка выполнена теплоизоляция и наружная обшивка для герметизации. На крыше смонтированы 2 взрывных клапана для предохранения конструкции от разрушения в случае возникновения хлопков.

Схема работы механизированного предтопка показана на рисунке.

Принцип работы основан на том, что предназначенные для утилизации шпалы распиливаются на 3 части по 900 мм и раскалываются надвое гидравлическим колуном, после чего подаются в предтопок гидравлическим толкателем. Производительность по сжиганию шпал составляет 1,7 т/ч.

Для полного сгорания требуется количество воздуха в объеме 4400 м3/ч, из них 50 % расходуется на предтопок, другие 50 % в качестве вторичного воздуха подаются в топку котла.

Температура в зоне дутья составляет 1300 °С, в слое угля и газов — 900 °С, температура дымовых газов на выходе из котла — не более 210 °С.

Предтопок может использоваться как с котлами производства «БАЛТКОТЛОМАШ», так и с котлами других производителей с незначительными изменениями, причем допускается установка перед паровыми и водогрейными котлами любых типов.

Например, в случае использования предтопка в существующей котельной с паровыми котлами ДЕ10-14ГМ удаляется газомазутная горелка, а во фронтовой стенке котла выполняется отверстие для входа газов из предтопка. Поскольку трубы на фронтовом экране отсутствуют, проблема входа газов в котел решается довольно легко.

К другим достоинствам новинки можно отнести отсутствие шлакования, возможность использования в качестве топлива любых видов древесной биомассы.

При использовании предтопка не требуются как дорогостоящая рубительная машина для предварительного измельчения, так и средства химической нейтрализации для удаления вредных веществ из уходящих дымовых газов. За счет отсутствия движущихся частей предтопок характеризуется высокой надежностью и долговечностью (срок эксплуатации составляет не менее 15 лет).

Источник: http://www.bkm-spb.ru/pressa/utilizatsiya-zheleznodorozhnyh-shpal.html

Утилизация шпал

В современном мире используются всего пять типов железнодорожных шпал. К ним принято относить:

  • Деревянные шпалы. При этом, такие шпалы обязательно смазываются. Утилизация шпал пропитанных масляным антисептиком имеет свои нюансы и не так проста, как в других случаях.
  • Каменные шпалы. Это, скорее редкость, а не массовый рынок. Используются в единичных случаях на небольших участках, имеют очень эстетичный вид
  • Железобетонные шпалы. Используются приобретено для создания городских веток железнодорожного сообщения на территории Российской Федерации.
  • Пластиковые шпалы. Это чисто японское ноу-хау. В границах нашего государства пока нет ни одной железной дороги, где бы использовалась эта технология.
  • Стальные шпалы. В нашей стране используются только в одном регионе — в Калининградской области. Ржд позаботилось об утилизации шпал из стали: этот процесс довольно незауряден, такие изделия очень просто использовать в качестве лома.

Говоря об услугах по утилизации шпал, обязательно стоит упомянуть, что в зависимости от типа изделия применяются кардинально разные способы переработки б/у шпал.

            В частности,   при работе по утилизации деревянных б/у шпал осуществляется процесс переработки отходов 3 класса опасности — а это требует специальных знаний и квалифицированной помощи.

Зачастую, владельцы участков с железнодорожным сообщением поставляют списанные деревянные шпалы строительным организациям, а те, в свою очередь, используют их при постройке сооружений, которые изначально не будут отвечать установленным стандартам безопасности.

Плюс такая практика возможна только для объектов, прослуживших не более пяти-семи лет. В остальных же случаях необходима квалифицированная утилизация деревянных б/у шпал, ведь в их состав входят креозот и ароматические углеводы — это и является определяющим фактором присвоения третьего класса опасности данным отходам.

Порядок обработки и ценообразование

Для работы с железобетонными конструкциями существует иной порядок переработки. Для того, чтобы правильно распорядится этим видом отходов, также необходимо иметь специальную технику и познания.

В частности,  эти объекты, используемые при эксплуатации железных дорого, состоят из арматуры и бетона, которые при обработке превращаются в щебень и арматуру и активно используются в строительстве.

В своем составе железобетонные шпалы не содержат опасных химических примесей, то делает данную категорию неопасной для человека и окружающей среды. Если говорить о ценообразовании, то оно зависит от следующих факторов:

  • выбранного способа работы,
  • типа изделий,
  • дополнительных услуг, которые предоставляет компания.

Компания «Эко центр» обладает необходимым специальным оборудованием даже для работы с отходами высокого класса опасности, предоставляет услуги по всей России, а также имеет собственные емкости для хранения сырья. Уникальное торговое предложение не имеет аналогов на территории РФ. В «Эко центре» всегда рады сотрудничеству!

Источник: http://eko.center/gruppy-othodov/othody-stroitelstva-i-remonta/utshp

Утилизация шпал

Для компаний и организаций в сфере железнодорожного строительства, обслуживания транспортных сетей существуют требования по утилизации изношенных или невостребованных шпал.

Деревянные шпалы сегодня представляют огромную угрозу для экологии, от них отказываются, переводя все железнодорожные пути на бетонные основания. Но демонтаж старого оборудования требует качественного подхода к утилизации.

Стоит ближе рассмотреть причины необходимости такого процесса.

Почему следует утилизировать железнодорожные шпалы?

Если бетонные элементы несущей конструкции просто разбиваются с последующим применением в строительстве для засыпки, то деревянные изделия должны быть утилизированы экологическими способами.

Раньше такие отходы железнодорожного хозяйства просто сжигали. Но сегодня это недопустимо, так как вред от выделенных веществ доказан и подтвержден исследованиями.

Основные аспекты влияния следующие:

  • выделение креозота во время сгорания, значительное загрязнение воздуха токсичными веществами;
  • заражение воздушных масс иными токсичными соединениями фенольной группы, ацетоном и прочими материалами;
  • сгорание каменноугольного масла, которым пропитывались деревянные детали несущей конструкции;
  • неполная переработка некоторых химических элементов, последующее загрязнение полигона.

Все это приводит к тому, что при активной переработке с помощью простого сжигания шпалы продолжают загрязнять окружающую среду, не образуя твердых отходов. Сегодня существуют более адекватные подходы к процедуре утилизации деревянных шпал, при этом цена процесса остается демократичной, а компания при выполнении должна выдать полный пакет документов заказчику.

Утилизация шпал – основные задачи сложного процесса

Существует несколько вариантов химической обработки продукции перед уничтожением. Эти процедуры проводятся для нейтрализации основных вредных веществ. С помощью пиролиза, к примеру, производится полная нейтрализация некоторых смол и химических веществ, которые при сгорании не уничтожаются. При профессиональной утилизации деревянных шпал можно получить такие результаты:

  • абсолютное уничтожение всех неприемлемых для природы химических соединений еще до переработки;
  • измельчение древесных остатков, которые уже не представляют значительной опасности для окружающей среды;
  • уничтожение всех твердых остатков путем сжигания в специальных печах без загрязнения воздуха;
  • использование методов ускоренного разложения с добавлением реагентов для уничтожения без доступа кислорода.

Все эти процессы используются в профессиональных компаниях по утилизации вредных отходов. Шпалы относятся к третьему классу веществ по опасности загрязнения окружающей среды. Это токсичные отходы транспортных сетей, которые необходимо перерабатывать. Необходимость таких процессов указана и в законодательном порядке, за нарушение таких требований присутствует ряд санкций и штрафов.

Заказываем качественную переработку шпал от Ж/Д

В компании «ЭКОУМВЕЛЬТ» вы можете заказать переработку любых отходов транспортной или промышленной сферы. Мы готовы принять наиболее опасные и токсичные материалы и полностью нивелировать их потенциальный риск для экосистемы.

Заказывайте утилизацию железнодорожных шпал с получением полного пакета бумаг и актов для будущих проверок. Мы проводим все действия легально, основываем свою работу на принципах защиты окружающей среды.

Все вопросы вы можете задать по телефону.

Источник: http://www.ekoumwelt.ru/services/tekhnika/shpaly

Утилизация отработанных деревянных шпал

ISSN 2542-1468, Лесной вестник /Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 2. С. 70-75. © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

Деревообработка и химические технологии Утилизация отработанных деревянных шпал

УДК 662.633 DOI: 10.18698/2542-1468-2017-2-70-75

утилизация отработанных деревянных шпал

Д.В. Тунцев, Р.Г. Сафин, М.Р. Хайруллина, С.В. Китаев, Э.Р. Хайруллина

ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 68

safin@kstu.ru

Утилизация отработанных деревянных шпал является актуальной задачей с точки зрения охраны окружающей среды, так как при изготовлении в целях увеличения срока службы их пропитывают антисептическими средствами, которые содержат органические соединения, обладающие высокой летучестью, токсичными, канцерогенными свойствами.

В большинстве случаев изъятые из железнодорожных путей деревянные шпалы оказываются загрязненными нефтепродуктами во время эксплуатации. Возможно также присутствие в отработанных деревянных шпалах металлических включений, не извлеченных при демонтаже.

Важно

Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов, отработанные древесные шпалы — это готовые изделия, потерявшие свои потребительские свойства, относящиеся к твердым органическим отходам третьего класса экологической опасности.

Официально разрешенные методы утилизации отработанных деревянных шпал: захоронение, использование в композиционных и строительных материалах, физико-химические и термические методы (сжигание, газификация, пиролиз).

Наиболее эффективным термическим методом утилизации является пиролиз, который позволяет не только ликвидировать и обезвреживать отходы, но и регенерировать энергию и новые материалы.

На базе кафедры переработки древесных материалов КНИТУ разработан способ термической переработки органосодержащего сырья, который может быть использован при утилизации отработанных деревянных шпал. Предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют экологически чисто перерабатывать отработанные деревянные шпалы с получением жидкого продукта для пропитки новых деревянных шпал, угольных брикетов из мелкодисперсного угля и нескон-денсированного пиролизного газа, используемого для получения тепловой энергии и необходимого для осуществления технологического процесса.

Ключевые слова: железнодорожная отрасль, деревянные шпалы, пиролиз, экологически чистые технологии

Ссылка для цитирования: Утилизация отработанных деревянных шпал / Д.В. Тунцев, Р.Г. Сафин, М.Р. Хайруллина, С.В. Китаев, Э.Р. Хайруллина // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 2. С. 70-75. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-2-70-75

Железнодорожная отрасль — одна из хорошо развитых отраслей народного хозяйства России.

В процессе хозяйственной деятельности структурных подразделений ОАО «Российские железные дороги» образуется порядка 600 наименований отходов, часть из которых специфична для этой отрасли.

Совет

Отходы железнодорожного транспорта могут быть загрязнены нефтепродуктами, содержать различные органические соединения, а также тяжелые металлы и ртуть.

Опасные отходы железнодорожной отрасли 1-го и 2-го класса передаются для обезвреживания специализированным сторонним организациям. Отходы 4-го и 5-го классов как практически неопасные не создают для ОАО «РЖД» больших проблем по вторичному использованию и захоронению.

Основные проблемы возникают при работе с отходами 3-го класса опасности, для утилизации которых требуются экологически чистые технологии.

При этом процесс утилизации может не только замыкать жизненный цикл продукта, но и послужить созданию альтернативных источникв энергии и сырья.

Согласно Федеральному классификационному каталогу отходов, отработанные древесные шпалы — это готовые изделия, потерявшие свои потребительские свойства (код 1712060013013),

относящиеся к твердым органическим отходам 3-го класса экологической опасности [1].

Ежегодно после ремонта железнодорожных путей скапливается около двух миллионов деревянных шпал, отслуживших свой срок, а решений об их утилизации пока нет [2].

Нередко отработанные деревянные шпалы (ОДШ) складируют на территории предприятий путевого хозяйства или оставляют разбросанными вдоль железнодорожных путей.

Законодательством Российской Федерации за несанкционированно размещенные отходы в местах, не предусмотренных для их хранения, предусматрена строгая административная ответственность, а также штрафы и санкции.

Обратите внимание

В связи с этим проблема эффективной и экономически целесообразной утилизации шпал различных типов приобретает актуальный характер.

Существуют следующие методы утилизации отработанных деревянных шпал (рис. 1): захоронение, использование в композиционных и строительных материалах, физико-химические и термические методы (сжигание, газификация и пиролиз) [3].

Шпалы, вышедшие из эксплуатации, подлежат захоронению на специально оборудованных

Возможные методы утилизации отработанных деревянных шпал

Захоронение на полигонах

Использование композиционных и строительных материалах

Физико-химические методы

Термические методы

Сжигание

Газификация

Пиролиз

Рис. 1. Методы утилизации отработанных деревянных шпал Fig. 1. Methods of utilization of used wooden sleepers

полигонах промышленных отходов. Однако из-за переполненности полигонов накапливают и складируют ОДШ в местах, не предусмотренных для хранения отходов 3-го класса опасности, в результате чего происходит вымывание токсичных и вредных веществ в окружающую среду, а это приводит к обострению экологической ситуации.

Использование ОДШ в качестве композиционных и строительных материалов требует полной нейтрализации или изоляции токсичных компонентов каменноугольного масла, в противном случае выделение токсичных соединений приведет ко вторичному загрязнению окружающей среды.

Методы и исследования

Физико-химические методы утилизации осуществляют совместно с другими методами. Суть их состоит в нейтрализации выделившихся токсичных соединений с последующей дополнительной утилизацией.

Нейтрализующие реагенты следует подбирать, учитывая состав пропитывающей жидкости, что крайне затруднительно в случае с каменноугольным маслом из-за сложности его состава.

Постоянные дополнительные затраты на нейтрализующий реагент делают этот способ дорогостоящим.

Наиболее распространенными промышленными способами утилизации твердых органических отходов являются термические методы [4].

Самый старый термический метод — сжигание.

Поскольку все шпалы пропитаны антисептическими средствами, при их сжигании выделяются дымовые газы, содержащие токсичные и канцерогенные вещества, такие как ацетон, бутанол, фенолы, фенантрены, в большой концентрации.

Эти вещества, попав в воздух, могут вызвать у людей отравление, способствовать появлению тяжелых заболеваний. Приемлемой для окружающей среды и человеческого организма, концентрации токсичных веществ можно

Важно

добиться, сжигая шпалы совместно с другими видами топлива, однако этот способ требует наличие в избытке альтернативного сырья.

Утилизация ОДШ методом газификации дает меньшее количество газов, подвергаемых очистке, по сравнению со сжиганием.

Суть процесса газификации заключается во взаимодействии органической массы или продуктов ее термической переработки с газифицирующими окислительными либо восстановительными агентами при повышенной температуре, в результате чего органическая часть или продукты ее термической переработки превращаются в горючие газы, которые после очищения могут быть использованы для выработки тепловой или электрической энергии [5, 6]. Недостатком газификации является необходимость применения дорогостоящей системы очистки генераторного газа от термодинамически устойчивых токсичных соединений каменноугольного масла.

Утилизация ОДШ методом пиролиза представляет наибольший интерес. Правильная организация технологического процесса при использовании данного метода позволяет покрыть энергетические потребности утилизации, более того, возможно использование избытка вырабатываемого тепла в технологических или бытовых нуждах [7].

Реализация жидких и твердых продуктов позволит повысить экономическую эффективность переработки.

С экологической точки зрения пиролиз является наиболее интересным и перспективным методом утилизации, так как осуществляется в герметичных условиях [8] и количество образуемых при этом газов намного меньше, чем при сжигании или газификации.

На кафедре переработки древесных материалов КНИТУ был исследован процесс утилизации ОДШ методом быстрого пиролиза. Цикл экспериментов осуществляли для образцов, полученных из пропитанной части отработанных деревянных шпал с массовой концентрацией каменноугольно-

%

70 60 50 40 30 20 10 0

13,75

5,65 Влажность

2,95 Зола

Летучие Нелетучий вещества углерод

Рис. 2. Результаты анализов угля

Fig. 2. The results of coal analyses

го масла 12,9 и 80 % при температурных режимах: 400, 450, 500 °С. Жидкие продукты, полученные в ходе эксперимента, подвергали аналитическому исследованию.

Совет

Химический состав жидких продуктов периферийной пропитанной зоны шпалы определяли методом хроматомасс-спектрометрии на установке TurboMass Gold с предварительной подготовкой методом термостатирования при температуре 70 °C в течение 1 ч.

Идентификацию органических соединений пиролизной жидкости проводили с использованием библиотек масс-спектров Nist и Nbs [9].

Результаты и обсуждения

Анализ бензольного экстракта пиролизной жидкости, полученной при термическом разложении ОДШ с массовой концентрацией каменноугольного масла 80 %, выявил высокое содержание соединений, характерных для состава каменноугольного масла: фенолов 20,1 %, флуоренантраценов и фенантренов 17,2 %, пи-ренов 16,9 %. Однако следует отметить и наличие легких фракций. Анализ паровой фракции пиролизной жидкости, полученный путем тер-мостатирования, показал содержание в больших количествах ацетона (22 %), бензола (17 %), бутанона (12 %).

Анализ пиролизной жидкости, полученной при термическом разложении ОДШ с массовой концентрацией каменноугольного масла 12,9 %, что соответствует общей массовой концентрации каменноугольного масла в деревянных шпалах, показал наличие следующих соединений: бензола 6,6 %, толуола 7,5 %, альфа -пинена 7 % и др. Анализ паровой фазы выявил преобладание лесохимических продуктов: уксусной кислоты (31,1 %), фурфурола (11,4 %), метилацета-та (14,6 %) с незначительной долей компонентов каменноугольного масла.

Термодинамическая устойчивость основных компонентов каменноугольного масла при температурных режимах пиролиза древесины (250…450 °С) позволяет рассматривать процесс пиролиза ОДШ как совокупнсть процессов термического разложения и дистилляции каменноугольного масла.

Для определения степени соответствия угля, полученного при пиролизе отработанных деревянных шпал, стандарту, были проведены анализы влажности, зольности, массовой доли летучих веществ и нелетучего углерода. Результаты анализов представлены на рис. 2.

Результаты анализов показали соответствие угля марке В по ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный. Технические условия».

По результатам исследований разработана установка термической переработки органосо-держащего сырья, которая может быть использована при утилизации отработанных деревянных шпал [10]. Принципиальная схема установки представлена на рис. 3.

Установка содержит узел очистки и измельчения сырья, сушильную камеру, выполненную в виде двух последовательно соединенных шнеко-вых транспортеров, реактора пиролиза конусной формы, конденсатора в виде распылительной и насадочной колонн и топочное устройство. Дополнительно установка содержит шнековый питатель для транспортировки и охлаждения твердого продукта и узел брикетирования угля.

Установка работает следующим образом: ОДШ, прошедшие предварительную подготовку (очищенные от посторонних предметов и металлических включений, измельченные) с помощью дозатора 4 попадают на сушку в двух транспортерах.

В первом транспортере 5 сушка осуществляется путем передачи тепловой энергии топочными газами через стенку, а во втором транспортере 6 — за счет передачи тепловой энергии воздухом, нагретым топочными газами до температуры 160…200 °С. После сушки до влажности 12 % измельченное сырье поступает в конусный реактор 7 пиролиза, где происходит термическое разложение сырья при температуре 450…

Обратите внимание

520 °С с образованием парогазовой смеси и угля. Уголь поступает в шнековый транспортер 12, где происходит его охлаждение до 50 °С и затем идет в брикетер 13 древесного угля.

Парогазовые продукты разложения поступают в конденсатор, состоящий из распылительной колонны 8 и насадочной колонны 15, где в результате конденсации при температуре 180…290 °С отделяется жидкий продукт [11, 12], который собирается в приемной ванне 10. Не-сконденсированный пиролизный газ направляется в топку 9 для получения тепловой энергии.

Рис. 3. Принципиальная схема установки переработки органосодержащего сырья: 1 — механический очиститель; 2 — металлоискатель; 3 — рубительная машина; 4 — дозатор; 5, 6, 12 — шнековые транспортеры;

7 — камера пиролиза; 8 — распылительная колонна; 9 — топка; 10 — емкость для сбора жидкого продукта; 11 — газоочиститель; 13 — брикетер; 14 — теплообменник; 15 — насадочная колонна; 16-20 — секторные питатели

Fig. 3. The schematic diagram of the installation processing some organic raw materials: 1 — mechanical cleaner; 2 — metal detector; 3 — chipping machine; 4 — batcher; 5, 6, 12 — the screw conveyor; 7 — pyrolysis camera;

8 — spray tower; 9 — firebox; 10 — reservoir for collecting the liquid product; 11 — gas purifier; 13 — briquette installation; 14 — heat exchanger; 15 — nozzle column; 16-20 — sector feeder

Секторные питатели 16-20 обеспечивают герметизацию узлов установки, которая необходима в технологических процессах.

Топочные газы, полученные при сжигании несконденсированного пиролизного газа [13], используются для нагревания реактора пиролиза, после чего направляются в теплообменник 14 для нагрева воздуха, используемого для сушки измельченного сырья во втором шнековом транспортере, затем направляются в первый шнеко-вый транспортер с целью передачи тепла сырью через стенку для предварительного подогрева. Затем отработанные топочные газы и воздух подвергаются очистке в газоочистителе 11.

Важно

При утилизации на данной установке ОДШ с влажностью 50 % измельчение шпал проводится до 10 мм. Температура сушки 160 °С, термического разложения 520 °С, конденсации парогазовой смеси 230 °С, температура охлажденного угля 50 °С. Выход продукта 1 т перерабатыва-

емого сырья: жидких продуктов для пропитки шпал — 300 кг, угольных брикетов — 280 кг.

Вывод

Данная установка позволяет экологически чисто перерабатывать отработанные деревянные шпалы с получением жидкого продукта для пропитки новых деревянных шпал, а также угольных брикетов.

Список литературы

[1] Ресурсосбережение при утилизации отработанных деревянных шпал / Д.В. Тунцев, Р.Г. Сафин, Р.Г. Хисма-тов, М.Р. Хайруллина, Э.Е. Антипова, И.Ф. Гараева // Вестник технологического университета, 2015. Т. 18. № 5. С. 248-250.

[2] Исследование процессов термокондуктивного разложения отработанных деревянных шпал / Д.В. Тунцев, М.Р. Хайруллина, А.Р. Садртдинов, Э.К. Хайруллина, И.С. Романчева // Вестник Казанского технологического университета, 2015. Т. 18. № 20. С. 185-187.

[3] Тунцев Д.В., Хайруллина М.Р., Савельев А.С., Роман-чева И.С.

Энерго- и ресурсосберегающая технология сушки и утилизации отработанных деревянных шпал // Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов в различных отраслях промышленности и агропромышленном комплексе: сб.

научных статей Первых междунар. Лыковских научных чтений, посвященных 105-летию академика А.В. Лыкова, Москва 22-23 сентября 2015. M.: Университетская книга, 2015. С. 367-369.

[4] Тимербаев Н.Ф., Сафин Р.Г., Саттарова З.Г. Утилизация твердых отходов деревопереработки, содержащих токсичные вещества // Вестник Казанского технологического университета, 2011. № 4. С. 79-84.

[5] Разработки КНИТУ в области газификации древесных материалов / Р.Г. Сафин, Н.Ф. Тимербаев, Д.Ф. Зиатди-нова, Д.А. Ахметова, Т. О. Степанова // Вестник Казанского технологического университета, 2016. Т. 19. № 3. С. 11-14.

[6] Харьков В.В., Николаев А.Н. Расчет коэффициента массоотдачи в пленочных аппаратах прямоточно-вих-ревого типа // Вестник Казанского технологического университета, 2016. Т. 19. № 13. С. 149-152.

[7] Safin R., Tuntsev D., Safin R., Hismatov R. A mathematical model of thermal decomposition of wood in conditions of fluidized bed // Acta facultatis xylologiae zvolen, 2016, vol. 58, no. 2, pp. 141-148.

[8] Утилизация отработанных деревянных шпал методом термокондуктивного пиролиза / Д.В. Тунцев, М.Р. Хайруллина, Э.К. Хайруллина, А.С. Савельев, И.С. Роман-

Сведения об авторах

чева // Вестник Югорского государственного университета, 2015. № S 2 (37). С. 139-140.

[9] Тунцев Д.В., Хайруллина М.Р. Ресурсосберегающая технология утилизации отработанных деревянных шпал // Деревообрабатывающая промышленность, 2015. № 3. С. 47-49.

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/utilizatsiya-otrabotannyh-derevyannyh-shpal

Ссылка на основную публикацию