Утилизация отходов железнодорожного транспорта
Вопрос утилизации и переработки отходов железнодорожного транспорта на данный момент является острейшим в транспортной отрасли. Но наиболее важным из этой области является переработка шпал. Чтобы предотвратить гниение, их пропитывают антисептиками, создавая экологически опасные материалы. Ежегодно из 200 миллионов деревянных шпал примерно 14 миллионов изнашиваются и требуют замены. Шпалы, которые отслужили свой срок должны быть захоронены на специальных полигонах для промышленных отходов. Но с каждым годом места на полигонах всё меньше и меньше и в настоящее время, в связи с переполненностью данных полигонов использованные деревянные шпалы складируют в местах, не предназначенных для этого. Такой метод не только не дешево обходится их владельцам, но и негативно влияет на экологию. Поэтому сегодня проблема утилизации шпал имеет большое значение для железнодорожной промышленности. Есть три способа переработки шпал:
Первый метод— это сжигание. Сжигание — это самый распространенный способ утилизации деревянных шпал. Недостатком этого метода является то, что все шпалы пропитаны специальным веществом — креозотом, и шпалы, пропитанные данным веществом при сжигании выделяют большое количество токсичных веществ, таких как фенолы, фенантрены, ацетон, бутанол, которые попадают в окружающую среду. Эти вещества неблагоприятно сказываются не только на окружающей среде, но и на человеке –они способствуют появлению и развитию онкологических заболеваний.
Способ метод— это применение отработанных шпал, в качестве строительного материала. Но и этот способ не экологичен и вреден для здоровья, благодаря всё тому же креозоту.
Способ третий— это переработка шпал в древесный уголь. Эта технология предполагает нейтрализацию соединения креозота с помощью
химических реагентов. И только после того, как вредные соединения нейтрализованы, можно начать непосредственно переработку древесины. Этот метод с одной стороны очень хорош, но с другой стороны, не каждое предприятие сможет себе его позволить. Поэтому данная технология не столь распространена, как хотелось бы.
Как говорилось выше, из 200 миллионов деревянных шпал каждый год меняют около 14 миллионов. Замена и установка деревянных шпал, которые в среднем эксплуатируются около семи лет, обходятся примерно в миллиард долларов. С 1994 года Американские компании разрабатывают технологии использования утилизированных пластмасс в железнодорожных шпалах. На одну железнодорожную шпалу необходимо примерно 75 кг. Пластмассы, а это около 1200 бутылок, таким образом, решается еще одна проблема —
проблема утилизации пластмасс. В США проводились испытания пластмассовых шпал — проводили испытания поездов на протяжение 24 часов. На этом участке установлено 25 шпал, и эти шпалы не имеют признаков деградации. Пластмассовые шпалы уже используются в мире. Например, в Японии используют шпалы из композитных материалов — пенополиуретана со стекловолокном. Применение стекловолокна уменьшает шум во время проезда поездов.
(Рис. Место сбора отработанных шпал)
Защита от шума и вибрации.
Шум, инфразвуки, ультразвук по своей физической сущности являются акустическими колебаниями, то есть волнообразно распространяющимися колебаниями плотности упругих сред, в том числе воздуха. Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широком диапазоне
частот и интенсивностей. Границы частотного восприятия существенно зависят от возраста человека и состояния органа слуха. Болевым порогом принято считать звук интенсивностью 140 Дб. Среди многочисленных проявлений неблагоприятного воздействия шума на организм
можно выделить снижение разборчивости речи. Неприятные ощущения, развитие утомления, снижение производительности труда и, наконец, появление шумовой патологии. Среди многообразных проявлений шумовой патологии ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха.
Наиболее эффективным средством является борьба с шумом в источнике его возникновения. Шум механизмов возникает вследствие упругих колебаний как всего механизма, так и отдельных его деталей. Для уменьшения механического шума на железнодорожном транспорте и
производстве необходимо своевременно проводить ремонт оборудования, заменять ударные процессы на безударные, шире использовать принудительное смазывание трущихся поверхностей, применять балансировку вращающихся частей. Значительное снижение шума
достигается при замене подшипников качения на подшипники скольжения, зубчатых и цепных передач клиноременными и зубчато ременными передачами, металлических деталей деталями из пластмасс.
Снижения аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установки глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электровозах. Широкое распространение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов,
перегородок, кабин и др. Длительное воздействие вибрации высоких уровней на организм человека приводит к развитию преждевременного утомления, росту заболеваемости. Снижение неблагоприятного действия вибрации ручных механизированных инструментов на оператора достигается путем технических решений:
· уменьшением интенсивности вибрации непосредственно в источнике (за счет конструктивных усовершенствований),
· средствами внешней виброзащиты, которые представляют собой упругодемпфирующие материалы и устройства, размещенные между источником вибрации и руками человека — оператора.
Для снижения шума планируется переход к бесстыковым рельсам с установкой резиновых прокладок между рельсами и шпалами, а также применение новых конструктивных решений элементов подвижного состава, предусматривающих снижение шума и вибрации от отдельных частей составов – компрессоров, воздуходувок, тормозных колодок, вентиляторов. Кроме того, предполагается использование новых типов поездов.
В полосе отвода железных дорог при их прохождении вдоль территории малоэтажной застройки предполагается строительство придорожных шумозащитных экранов либо объектов нежилого назначения. Высота экрана должна составить 3-6 м. Акустическая эффективность составит 10-12 дБа.
Для снижения шума сортировочных станций и грузовых дворов должны
использоваться специальные технические устройства и технологические приемы, механизмы и оборудование, специальные материалы, позволяющие снизить шум от сортировки вагонов и погрузочно-разгрузочных работ.
Ионизирующим излучением называют потоки корпускул (элементарных частиц) и потоки фотонов (квантов электромагнитного поля), которые при движении через вещество ионизируют его атомы и молекулы.
Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса многообразных
защитных мероприятий, зависящих от конкретных условий работы с источниками ионизирующих излучений, а также от типа источника.
Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что
позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми радиоактивностями. Защита расстоянием – достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию во взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения
персонала. Защита экранами – наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью и излучением.
Источник
Проблемы отходов на железнодорожном транспорте
Железнодорожный транспорт — отрасль, где образуется достаточно большое количество отходов, в том числе и опасных. Отходы являются результатом технологических процессов производства, процессов выделения осадков при очистке производственных сточных вод и др.
В локомотивных и вагонных депо отходы образуются в процессах ремонта и обслуживания подвижного состава: при механической и термической обработке металлических и полимерных изделий, нанесении лакокрасочных и гальванических покрытий, при сварке и наплавке, в смазочных операциях, на аккумуляторных участках и пр. На шпалопропиточных заводах (на участках пропитки шпал) токсичные отходы связаны с применением масляных антисептиков. На предприятиях по производству консистентных смазок и регенерации масел токсичные отходы образуются на всех этапах производственного процесса. Они появляются и на участках по нанесению полимерных защитных и декоративных покрытий на детали пассажирских вагонов при их ремонте. На объектах грузовой работы токсичные отходы образуются от пыления цемента, удобрений, извести и других химических грузов в процессе проведении погрузочно-разгрузочных работ. Опасные отходы как осадки сточных вод образуются при мойке и санитарной обработке вагонного парка после перевозки скота, мяса, рыбы, сельхозпродукции, подверженной гниению или содержащей нитраты, лекарств и химических грузов.
В планах отрасли предусматривается сокращение объемов образования отходов в ходе технологических процессов, увеличение их использования на предприятиях для производства продукции и выполнения различных видов работ.
Железнодорожный транспорт, как и большинство других отраслей, пока не в состоянии переработать все собственные отходы. Большая часть образующихся на предприятиях отрасли отходов вывозится на санкционированные полигоны и свалки, частично сжигаются, частично регенерируются (старая смазка, нефтепродукты) или утилизируются (отработавшие люминесцентные лампы, древесные отходы). Однако сохраняется тенденция накапливания части отходов на территориях предприятий.
- Основные принципы обращения с отходами и требования экологической безопасности
Основными принципами государственной политики в области обращения с отходами являются:
- охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей среды и сохранение биологического разнообразия;
- научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества;
- использование новейших научно-технических достижений в целях реализации малоотходных и безотходных технологий и комплексной переработки материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов;
- использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот.
Запрещается ввод в эксплуатацию объектов, не оснащенных техническими средствами и технологиями обезвреживания и безопасного размещения отходов производства или потребления, обезвреживания выбросов и сбросов загрязняющих веществ.
На обращение с отходами затрачиваются огромные средства. Отходы приходится транспортировать, хранить, утилизировать, перерабатывать, уничтожать и т.д. Все это дорогостоящие операции.
Федеральные законы «Об охране окружающей среды», «Об отходах производства и потребления» определяют основные требования по охране здоровья человека и охране окружающей среды в процессах обращения с отходами.
«Отходы производства и потребления, в том числе радиоактивные отходы, подлежат сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению, условия и способы которых должны быть безопасными для окружающей среды и регулироваться законодательством Российской Федерации» (Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г.
Законодательство запрещает:
- сброс отходов производства и потребления, в том числе радиоактивных отходов, в поверхностные и подземные водные объекты, на водосборные площади, в недра и на почву;
- размещение опасных отходов и радиоактивных отходов на территориях, прилегающих к городским и сельским поселениям, в лесопарковых, курортных, лечебно-оздоровительных зонах, на путях миграции животных, вблизи нерестилищ и в иных местах, в которых может быть создана опасность для окружающей среды, естественных экологических систем и здоровья человека;
- захоронение опасных отходов и радиоактивных отходов на водосборных площадях подземных водных объектов;
- ввоз опасных отходов и радиоактивных отходов в Российскую Федерацию в целях их захоронения и обезвреживания.
Опасные отходы в зависимости от степени их вредного воздействия на окружающую природную среду и здоровье человека подразделяются на классы опасности (см. п. 4.6.4). На опасные отходы должен быть составлен паспорт. Паспорт опасных отходов составляют на основании данных о составе и свойствах опасных отходов, оценки их опасности. Лица, которые допущены к обращению с опасными отходами, обязаны иметь профессиональную подготовку, подтвержденную свидетельствами (сертификатами) на право работы с ними.
Источник
Утилизация железнодорожных шпал (когда и как проводить)
Принцип разумного потребления и оптимизации бюджета предполагает повторное использование железобетонных и деревянных шпал, если они не потеряли своих потребительских свойств. Это значит, что вместо утилизации часть шпал можно использовать на железной дороге, в производстве или быту повторно.
Утилизация железнодорожных шпал необходима для:
· безопасности движения составов;
· поддержания удовлетворительного состояния ВСП (верхнего строения пути);
· профилактики и диагностики на железных дорогах;
· поддержания приемлемого экологического фона.
Развитие железных дорог также влияет на частоту утилизации железнодорожных шпал. Деревянные изделия используют все реже, заменяя их на железобетонные. В результате этого примерно два миллиона деревянных шпал ежегодно скапливаются на железнодорожных путях, ожидая утилизации. Чем дольше они будут лежать в неподходящих условиях, тем менее вероятна возможность их повторного использования. Это вызывает тревогу экологических организаций – выделения от пропитки никуда не деваются и продолжают загрязнять окружающую среду.
Часть таких шпал можно использовать повторно – на железной дороге или в быту, остальные нужно утилизировать так, чтобы не нанести еще больший вред экологии.
Какие решения по утилизации существуют?
Пиролиз считается наиболее эффективным методом и рекомендован к повсеместному использованию во всем мире.
Когда утилизировать шпалы?
Железнодорожное полотно подвергается колоссальным нагрузкам и требует довольно внушительных затрат на поддержание надежности и работоспособности. Чтобы оптимизировать бюджет, часть ВСП используют повторно. Это абсолютно безопасно, если материалы сохранили свои основные потребительские свойства.
Рано или поздно все материалы и конструкции изнашиваются до такой степени, что не могут быть использованы повторно, и железнодорожные шпалы – не исключение. Когда их дальнейшая эксплуатация будет негативно влиять на безопасность движения, их утилизируют.
Как проводится утилизация?
Железобетонные элементы меняют редко – они рассчитаны на длительный срок службы, устойчивы к механическим и температурным воздействиям, нагрузке. Они не гниют, не разбухают от влаги, не трескаются на морозе. Единственное проблемное место – стыки. Всего в течение года в железнодорожном хозяйстве полной замены с утилизацией требуют 300–500 тыс. железобетонных шпал.
Полученный в ходе переработки железобетонный лом применяют в быту и строительстве. Наиболее приемлемым считается практически безотходный способ разделения изделий на фракции: металлическую арматуру и щебень. Высвобожденный металл можно впоследствии переплавить.
Деревянные отходы требуют более тщательного подхода. К сожалению, в основном пропитанное химическими веществами и покрытое нефтепродуктами дерево просто сжигают. Экологи считают, что это неприемлемо, так как приводит к ядовитым выбросам в окружающую среду, которые отравляют в том числе и людей. Гораздо более гуманными способами считаются:
· повторное использование в строительстве (не рекомендуется для жилых построек);
· газификация (вредные соединения расщепляются, но расход дизельного топлива и выброс продуктов горения высокий, что тоже плохо для экологии);
· переработка в древесный уголь (технология слишком дорогая для повсеместного использования);
Пиролиз – это самый перспективный и безопасный способ утилизации деревянных железнодорожных шпал. Материал разлагается под воздействием высокой температуры без доступа воздуха, при этом происходит дистилляция каменноугольного масла. Тепло от пирогаза можно использовать в качестве источника энергии, что оправдывает затраты.
Источник