Совершенствование мероприятий по защите окружающей среды на объектежелезнодорожного транспорта.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет 		  Промышленное и гражданское строительство				
Кафедра 		Техносферная и экологическая безопасность				




ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к бакалаврской работе 
		вид выпускной квалификационной работы: бакалаврская работа, дипломный проект, магистерская диссертация	
			Андреевой Натальи Анатольевны			
Фамилия, имя, отчество обучающегося
на тему: «Совершенствование мероприятий по защите окружающей среды на объектежелезнодорожного транспорта»





Обучающийся					Н. А. Андреева
				            подпись, дата				  И. О. Фамилия
Заведующий кафедрой – 
главный руководитель				д.т.н., профессор Т. С. Титова
				            подпись, дата			        ученое звание, И. О. Фамилия

Основный руководитель			                 к.т.н., доцент Р.Г. Ахтямов
				            подпись, дата			        ученое звание, И. О. Фамилия

Нормоконтролер				д.м.н., профессор О.И. Копытенкова
				            подпись, дата			        ученое звание, И. О. Фамилия













Санкт-Петербург
2018
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
______________________________________________________________
Факультет		Промышленное и гражданское строительство
 Кафедра		Техносферная и экологическая безопасность
Специальность 	Безопасность технологических процессов и производств
                                                 
                                                 
                                      УТВЕРЖДАЮ
                                      зав. кафедрой ТиЭБ
                                      д.т.н., проф. Титова Т. С.
                                                 
                                     «____» ___________ 20 ___ г.

ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу обучающейся

АндреевойНатальеАнатольевне

1. Тема работы «Совершенствование мероприятий по защитеокружающей среды на объектежелезнодорожного транспорта»
утверждена распоряжением проректора по учебной работе от 	
 «____» _____________ 20 ____  г.      № _____
2. Срок сдачи обучающимся законченной работы
«____» _____________ 20 ____  г.
3. Исходные данные к работе: 
информация с базы преддипломной практики, литературные источники, ресурсы Internet
4. Содержание расчетно-пояснительной записки: 
– анализ современного состояния проблемы утилизации деревянных шпал; 
– описание объекта исследования, профессии кочегара производственных печей; 
– анализ условий труда на рабочем месте при выполнении работ по утилизации отработанных деревянных шпал; 
– разработка рекомендаций  мероприятий по утилизации отработанных шпал.
5. Перечень графического материала:
– презентация, выполненная в MSPowerPoint;
– схемы комплекса

6. Консультанты по ВКР с указанием относящихся к ним разделов работы
Раздел
Консультант
Подпись, дата


Задание выдал
Задание принял










Дата выдачи задания«»    г.




Руководитель ВКР							          Р. Г. Ахтямов


Задание принял к исполнению						Н.А.Андреева

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№
п/п

Наименование этапов
ВКР

Сроки выполнения этапов ВКР
Примечание
1.
Анализ современного состояния проблемы утилизации шпал
30.03 – 0.5.04

2.
Описание объекта исследования
05.04 - 17.04

3.
Анализ условий труда на рабочем месте при выполнении работ по утилизации отработанных деревянных шпал
17.04 - 08.05


4.
Разработка рекомендаций мероприятий по утилизации шпал
08.05 – 31.05

	


Обучающийся



Руководитель ВКР 






     
     
     
     АННОТАЦИЯ
     Целью бакалаврской работы является: совершенствование мероприятий по утилизации отработанных деревянных шпал на основе анализа современного состояния проблемы и оценки существующих комплексов термического обезвреживания старогодних железнодорожных шпал. 
     Для реализации поставленной цели был произведен анализ методов утилизациистарогодних шпал на железных дорогах России, изучена технология очистки воздуха от выделяющихся паров деревянных шпал. Была проведена специальная оценка условий труда на рабочем месте кочегара (оператора) производственных печей. И рассмотрены современные мероприятия по защите окружающей среды.
     Результатом бакалаврской работы является разработка мероприятий по улучшению условий труда на рабочем месте кочегара (оператора) производственных печей и разработка рекомендаций  мероприятий по утилизации деревянных шпал. 
     Бакалаврская работа изложена на 95страниц, включает 17 таблиц,22 рисунка и библиографических список из 27 источников. 
     

      Оглавление
ВВЕДЕНИЕ	9
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ШПАЛ	11
1.1 Воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду	11
1.2 Технология изготовления  деревянных шпал	13
1.3 Экологические требования по обращению с отработанными шпалами	24
1.4 Необходимые условия для хранения отработанных шпал.	25
1.5 Требования к транспортировке отработанных шпал	26
1.6 Ответственность за несоблюдение экологических требований	26
1.7 Классификация фильтров для очистки воздуха	27
1.8 Методы очистки промышленных выбросов от пылевых частиц	34
2.ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.	38
2.1 Характеристика объекта проектирования	38
2.2 Состояние окружающей среды в районе размещения объекта	40
2.3 Описание комплекса по обезвреживанию деревянных шпал РОСЭКО	47
2.4 Характеристика работ кочегара производственных печей	49
3. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТ ПО УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ШПАЛ	53
3.1 Оценка воздействия химического фактора	55
3.2 Оценка воздействия виброакустических факторов	56
3.3 Оценка воздействия световой среды	60
3.4Оценка параметров микроклимата	61
3.5 Тяжесть трудового процесса	62
3.6 Напряженность трудового процесса	63
3.7 Отнесение условий труда к классу (подклассу) условий труда с учетом комплексного воздействия вредных и (или) опасных факторов	64
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА КОЧЕГАРА (ОПЕРАТОРА) ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПЕЧЕЙ	66
4.1Мероприятия по улучшению химического фактора	66
4.2 Мероприятия по улучшению параметров микроклимата	70
4.3Разработка рекомендаций мероприятий по утилизации отработанных шпал	75
4.3.1Расчет каталитического реактора	75
	79
4.3.2 Расчет адсорбционной установки	79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК	93
     
    ВВЕДЕНИЕ
     В настоящее время для железнодорожной отрасли острейшей проблемой является утилизация отработавших шпал, поскольку они обработаны антисептической пропиткой (креозотом) или каменноугольным маслом. Эти пропитки по данным раздела II СанПиН 1.2.2343-08 и классификации IARC являются канцерогенными веществами. В связи с этим старогодние шпалы относятся к 3 классу опасности и к ним предъявляются особые требования накопления и утилизации. 
     Согласно федеральному классификационному каталогу отходов отработанные древесные шпалы – это готовые изделия, потерявшие свои потребительские свойства (Код 8 41 000 01 51 3) и относят их к твердым органическим отходам 3 класса экологической опасности [1]. 
     В документе «Экологическая стратегия ОАО «РЖД» на период до 2017 года и перспективу до 2030 года» (от 12 мая 2014 г. N 1143р) главной целью указано минимизация негативного воздействия на окружающую среду и обеспечение экологическая безопасности. В связи с этим все больше на передний план выступает проблема завершения жизненного цикла отработанных деревянных шпал, а именно эффективная и экономически целесообразная утилизация данного вида отхода. 
     Ярким примером существования данной проблемы служит судебное разбирательство между ОАО «РЖД» и ОАО «Дальневосточной дирекции по ремонту пути – структурного подразделения Центральной дирекции по ремонту пути – филиала ОФО «РЖД», которое началось в 2015 году. Основанием заведения дела послужило результаты проверки, что на территории производственной базы путевой машинной станции, расположенной  с южной стороны производственной базы вдоль  пути находятся отходы производства 3 класса опасности – отработанные деревянные шпалы, с северной стороны базы в районе подкрановых путей между  путями находятся отходы производства 3 класса опасности – отработанные деревянные шпалы, а также лом черного металла.Установленные в ходе проверки обстоятельства явились основанием для возбуждения Тындинским транспортным прокурором дела об административном правонарушении, предусмотренном ст. 8.2 КоАП РФ[14], в отношении юридического лица ОАО «РЖД» и привлечения к административной ответственности[27]. 
     Цель бакалаврской работы – совершенствование мероприятий по утилизации отработанных деревянных шпал на основе анализа современного состояния проблемы и оценки существующих комплексов термического обезвреживания старогодних железнодорожных шпал.
     Для решения поставленной цели необходимо решить ряд следующих задач:
     – проанализировать современное состояние проблемы утилизации
     деревянных шпал;
      – выявить и проанализировать существующие методы утилизации деревянных шпал;
      – провести специальную оценку условий труда на рабочем месте кочегара (оператора) производственных печей;
      –разработать  мероприятия по утилизации деревянных шпал.
     Объект исследования – методы утилизации деревянных отработанных шпал.
     Предмет исследования – снижение негативного воздействия вредных веществ, находящихся в составе шпал, на человека и окружающую среду.
     
     
     
     



    1 АНАЛИЗСОВРЕМЕННОГОСОСТОЯНИЯПРОБЛЕМЫУТИЛИЗАЦИИШПАЛ
     
     1.1 Воздействие железнодорожного транспорта на окружающую среду.
     Атмосферный воздух загрязняется вредными веществами от различных видов деятельности общества, в том числе транспортными средствами. На долю железнодорожного транспорта в загрязнении воздуха приходится-12 %, на долю автомобильного - 85 %, водного и воздушного-3 %. На долю транспорта в целом приходится-13,3 % вредных выбросов ватмосферу, на долю промышленности - 59,7 %, энергетики – 27%. На природную среду отрицательное влияние оказывают как передвижные, так и стационарные источники вредных воздействий присооружении и эксплуатации объектов.К основным передвижным источникам загрязнения воздушногобассейна на железнодорожном транспорте можно отнести: магистральные и маневровые локомотивы; рефрижераторный подвижнойсостав; сыпучие грузы; нефтепродукты и химические грузы; печное отопление пассажирских вагонов; испарение смазки деталей подвижного состава; пыль при торможении подвижного состава. Стационарными источниками загрязнения являются: шпалопропиточные, щебеночные заводы; котельные; заводы по ремонту подвижного состава и производству запасных частей; вагонные и локомотивные депо; промывочно-пропарочные станции; заводы железобетонных конструкций, хозяйства гражданских сооружений; парк отстоя пассажирских составов; заводы по ремонту путевой техники и т.д. Ежегодный суммарныйобъем вредных примесей, попадающих ватмосферу в нашей стране от всех источников на железнодорожном транспорте, составляет примерно 2млн т (без пыляших грузов). Из них 65 % выбросов образуется при сжигании топлива дизельными магистральными и маневровыми локомотивами.На долю стационарных источников железнодорожного транспорта, включающих в себя разнообразные ремонтные предприятия, а также заводы по выпуску специфической внутриотраслевой продукции, приходится примерно 15 % выбросов. В таблице приведеныданные о процентном вкладе различных предприятий в общую величину загрязнений атмосферного воздуха стационарными источниками железнодорожного транспорта.
     Рисунок 1.1 – Структура загрязнения атмосферного воздуха стационарными источниками железнодорожного транспорта.
     Наибольшее загрязнение воздушного бассейна от стационарных источников приходится на долю хозяйства гражданских сооружений (35%), локомотивного хозяйства (25 %) и заводов по ремонту подвижного состава‚ путевой техники и производству запасных частей (19%)
     Анализ структуры загрязнений атмосферы стационарными источниками объектов железнодорожного транспорта показал, что почти 90 % объема загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, приходится на долю энергетических теплоагрегатов котельных,5 % - на долю энерготехнологических теплоагрегатов (кузнечные печи для термической обработки изделий, сушильные установки, устройства для подогрева растворови расплавов и т.д.) и 5 % - на долю технологических агрегатов (окрасочные камеры, сварочные посты, установки механической очистки деталей, гальванические ванны, установки химической очистки и т.д.)Причиной образования и попадания в атмосферу загрязняющих веществ при работе энергетических и энерготехнологических теплоагрегатов является сжигание природного топлива, в результатечего образуются зола, оксид углерода, оксиды азота, сернистый ангидрид. Вид используемого топлива предопределяет образование специфических ингредиентов в выбросах. Кроме топочных газов,выбросы энерготехнологических тепловых агрегатов содержат примеси материалов, используемых в технологическом процессе. Вредные выбросы технологических агрегатов состоят из специфических и, как правило, высокоагрессивных частиц материалов, используемых в технологических процессах[2].
     1.2 Технология изготовления  деревянных шпал
     Шпалы - это элементы железнодорожных путей, обеспечивающие постоянство ширины колеи, передачу нагрузки от рельсов на балластную подушку и закрепление пути на дорожном полотне. Для их изготовления используют такие материалы, как древесина, железобетон, металлы и полимеры. Порода древесины для шпал может быть разная (например, красныйклён или эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб, а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м.Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, кедра, хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба,лиственницы. Основная проблема деревянных шпал – тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004. В таблице 1.1 приведены размеры шпал по типам.
     Шпала 1 типа, пропитанная – используется для главных путей.
     Шпала 2 типа, пропитанная – используется для подъездных и станционных путей.
     
     Таблица1.1-Размеры шпал по типам
     Тип шпалы
     Толщина, мм
     Ширина, мм
     Длина, мм
     Объем, м3
     1 тип
     180
     250
     2750
     0,1237
     2 тип
     160
     230
     2750
     0,1012
      
     Шпалы из дерева подразделяются на три вида:
     1. обрезные (отёсанные со всех 4 сторон);
     2. полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон);
     3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу).
      Основные формы и размеры поперечного сечения шпал отображены в ГОСТ 78-2004 и представлены на рисунке 1.3 [3]: 
     
     
     		а)				б)			             в)
      а – обрезные  (отёсанные со всех четырёх сторон), б –  полуобрезные (отёсанные только с трёх сторон), в – необрезные (отёсанные только сверху и снизу).
Рисунок 1.3 – Формы поперечных сечений деревянных шпал.
     Как видно из рисунка, существует три основных формы поперечного сечения шпал, их параметры: толщина h, высота пропиленных боковых сторон h1, ширина верхней и нижней пластиb, b1,  приведены в таблице 1.1.
     Таблица 1.2 – Размеры деревянных железнодорожных шпал.
     Тип шпалы
     Толщина h
     Высота пропиленных боковых сторон h1 , мм
     Ширина, мм
     Длина l
     
     
     
     верхней пласти
     нижней пласти b1 ± 5
     
     
     
     
     b
     B
     
     
     
     
     
     не менее
     
     
     I
     II
     III
     180 ± 5
     ?160?_(-4)^(+5)
     150 ± 5
     150
     130
     105
     180
     160
     140
     -
     -
     190
     250
     230
     230
     2750 ± 20
     Примечания
     1. Допускаются шпалы шириной нижней пласти для I типа - 230 мм, II и III типов - 250 мм в количестве не более 10 % в партии.
     2. Ширина b 2 необрезных шпал должна быть не более 280 мм
     Размеры шпал установлены для древесины влажностью не более 22 %. При большей влажности размеры должны быть увеличены на припуск на усушку по ГОСТ 6782.1 4] - для шпал, изготовляемых из хвойных пород древесины, и по ГОСТ 6782.2 [5] - из лиственных пород древесины.
     По размерам поперечного сечения шпалы изготовляют трех типов в зависимости от назначения:
     – I – для главных путей 1-го и 2-го классов, а также для путей 3-го класса при грузонапряженности более 50 млн. т км брутто/км в год при скоростях движения поездов более 100 км/ч;
     –II – для главных путей 3-го и 4-го классов, подъездных путей с интенсивной работой, приемоотправочных и сортировочных путей на станциях;
     – III – для любых путей 5-го класса, в том числе станционных, малодеятельных подъездных и прочих путей с маневрово – вывозным характером движения.
     По структурно-механическим характеристикам деревянные шпалы значительно отличаются от исходной древесины. Так как для увеличения срока службы шпалы пропитывают антисептическими средствами, которые в своем составе содержат органические соединения, обладающие высокой летучестью.
     Для производства пропитанных шпал древесина. Она лучше всего подходит для производства. Высокое качество этого материала позволяет изготавливать продукцию, менее подверженную гниению и другим разрушающим факторам.
     
     
      Рисунок 1.4-Деревянные шпалы.
     
     Качество всех поступающих на завод лесоматериалов проверяется сотрудниками службы на соответствие требованиям ГОСТ 78-2004, 8816-2004, 9463-88[4]. Вся приходящая на склад лесопродукция сортируется. В дальнейшую обработку попадает только то сырье, которое полностью соответствует всем указанным в нормативных документах параметрам.
     
     Пересортированные лесоматериалы размещаются на складе штабелями. После этого происходит их естественная сушка до влажности не более 25%. Лесоматериалы хранятся на двух специализированных складах завода, каждый из которых оснащен козловым краном грузоподъемностью 20 тонн. Общая вместимость склада по хранению непропитаннойлесопродукции составляет 250000 шпал (2500 м3).
     По желанию заказчика возможно укрепление торцов шпал S-образными скобами или пластинами, способствующее предотвращению растрескивания.
     
      Рисунок1.5-Виды скоб укрепляющие торцы шпал.
     Готовые шпалы, брус рассортировываются по видам и по типам, размещаются на двух складах по хранению готовой продукции, оборудованных кранами для погрузки шпалопродукции в полувагоны или автотранспорт. Вместимость площадок составляет 150000 шпал (1500 м3). Вся продукция хранится в условиях, полностью соответствующих требованиям ГОСТ и природоохранных мероприятий.
     Ежегодно в России ремонтируют сотни километров железных дорог, при этом заменяют около 2 миллиона деревянных шпал, у которых уже вышел срок эксплуатации (табл.) [6].
     
     
     
     Таблица1.3 – Анализ замены деревянных шпал на железных дорогах России.
     Железная дорога
     Количество тыс. шт/г
     Алтайская
     168
     Восточно-Сибирская
     30
     Горьковская
     40
     Московская
     46
     Октябрьская
     700
     Свердловская
     50
     Северная
     1000
     Северо-Кавказская
     8
     По структурно-механическим характеристикам деревянные шпалы значительно отличаются от исходнои? древесины. Так как для увеличения срока службы шпалы пропитывают антисептическими средствами, которые в своем составе содержат органические соединения, обладающие высокои? летучестью.
Технология изготовления деревянных шпал включает в себя два основных этапа:
- первыи? этап: подготовка древесины по заданным размерам и требованиям на лесопильных предприятиях;
- второи? этап: пропитка полученных заготовок на шпалопропиточных заводах. Осуществляется каменноугольными маслами,креозотом либо термокаталитическои? жидкостью (ЖКТ). В России применяют в основном каменноугольное масло и ЖКТ [7]. Каменноугольное масло — продукт перегонки каменноугольнои? смолы при температуре от 200 до 400°. Это жидкость темно-коричневого цвета (удельныи? вес 1,05-1,10 г/см3 , температура кипения 180-200С°) с едким ароматом. Периферии?ная часть шпалы на 80% состоит из каменноугольного масла, которое, в свою очередь, содержит 20,1% фенолов, 17,2% фенантренов, 16,9% пиренов, 22% ацетона и 12% бутанола [8].

      Рисунок 1.4 – Состав каменноугольного масла.
     Креозот — это бесцветныи? или слабоокрашенныи? химическии? препарат в виде маслянистои? жидкости, добываем из каменноугольного дегтя. Состоит из смеси фенолов, главным образом гваякола и крезолов. Относится к легковоспламеняющимся веществам, обладает едким и устои?чивым запахом, при испарении выделяет вредные для живых организмов пары и плохо растворяется в воде. Действует он подобно фенолам, но слабее влияет на нервную систему, усиливает чувствительность кожи к свету. Согласно последним исследованиям, креозот считается потенциальным канцерогеном.
По ГОСТ 12.1.007-76 термокаталитическая жидкость относится к веществам 4-го класса опасности [9], содержание канцерогенов (бенз (а) пирена) в ЖТК для пропитки шпал в 125 раз меньше, чем в каменноугольном масле. Представляет собои? маслянистую жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета, состоящая из предельных, непредельных, нафтеновых, ароматических углеводородов и их серных, кислородных и азотистых производных. Получают ЖТК из нефтяных газойлей? и остатков первичной? перегонки, остаточных продуктов пиролиза и висбрекинга. Для усиления свойств антисептика применяются специальные биоцидная и депрессорная присадки.
Данные антисептики содержат в своем составе органические соединения, обладающие высокой? летучестью, токсичными, канцерогенными свои?ствами и способны вызвать тяжелые отравления у людеи? и появление онкологических заболевании?.
При эксплуатации деревянные шпалы могут быть загрязнены нефтепродуктами. Более того, в отработанных деревянных шпалах возможно присутствие металлических включении?, не извлеченных при ее? демонтаже [4]. Примерный? компонентный? состав отходов железнодорожных шпал, пропитанных антисептическими средствами (паспорт опасного отхода): целлюлоза – 80,0%, масло сланцевое – 8,2%, вода – 1,5%, бензол – 0,1%, толуол – 0,1%, фенол – 0,1%, кремнезем (SiO2) - 6,0%, глинозем (Al2O3) - 4,0%.
Согласно федеральному классификационному каталогу отходов отработанные древесные шпалы - это готовые изделия, потерявшие свои потребительские свои?ства (Код 1712060013013) и относят их к твердым органическим отходам 3 класса экологическои? опасности [1].
В связи с этим все больше на переднии? план выступает проблема эффективнои? и экономически целесообразнои? утилизации шпал различных типов [4]. На рисунке  представлены возможные методы утилизации ОДШ.

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
      Рисунок 1.6 - Методы утилизации отработанных деревянных шпал.
     Изъятые из пользования по окончанию срока службы шпалы захораниваются на площадках в специально оборудованных полигонах промышленных отходов, что приводит к большим финансовым затратам. Организованное захоронение ежегодно образующегося на железных дорогах страны объема ОДШ составляет около 163,4 млн. руб./год. Зачастую, из-за переполненности полигонов, накапливают и складируют ОДШ в местах, не предусмотренных для хранения, в этом случае происходит вымывание токсичных и вредных веществ в окружающую среду, а это приводит к обострению экологическои? ситуации, а так же санкциям и штрафам со стороны ведомств по защите окружающей? среды. Существуют различные методы утилизации отработанных деревянных шпал:
      Основной метод утилизации шпал деревянных, применяемый в настоящее время, — сжигание. Дешево и сердито, горят шпалы очень хорошо — благодаря креозотовой пропитке. Его недостатки: конечные продукты прямого сжигания — зола и огромный объем токсичных летучих веществ, выбрасываемый в окружающую среду. Периферийная часть шпалы на 80% состоит из каменноугольного масла, а оно в свою очередь содержит 20,1% фенолов, 17,2% фенантренов, 16,9% пиренов, 22% ацетона и 12% бутанола.Эти соединения, попав в воздух, способны вызвать тяжелые отравления у людей, а в отдаленной перспективе — способствовать появлению онкологических заболеваний. Вот почему эффективная утилизация должна строиться не на простом сжигании, а на процессе глубокой переработки с промежуточным процессом нейтрализации креозота.
        Использование в качестве строительного материала Возможность вторичнои? эксплуатации шпал еще в эпоху тотального дефицита оценили садоводы и сельские жители, для которых отработанные деревянные изделия стали бесплатным строительным материалом. Несмотря на то, что трудностеи? с поиском строи?материалов в стране давно уже нет, случаи применения шпал для возведения надворных построек (бань, курятников) и даже дачных домиков — по-прежнему очень распространенное явление. Его недостатки: использование пропитанных креозотом шпал для сооружения ограждающих конструкции?, равно как и их сжигание, категорически не рекомендуется специалистами — ежедневное вдыхание токсичных паров каменноугольного масла ни к чему хорошему не приведет.
     Газификация, по сутипредставляет собой — предельный? случаи? диспергации (превращения топлива в тепловой поток). Известно, что диспергирование топлива уменьшает неполноту сгорания углеводородных соединении?, при этом степень обезвреживания увеличивается примерно в тысячу раз по сравнению с обычным сжиганием. Газификация топлива осуществляется путем его разложения при недостатке кислорода. Полученныи? в газогенераторе газ, содержащии? водород и окись углерода, сжигается в котельнои? установке на типовои? горелке. В процессе газификации за счет длительного пребывания токсичных веществ в зоне окисления (десятки минут) при недостатке кислорода и умереннои? температуре (около 400°) происходит расщепление сложных циклических соединении? с получением газогенераторного газа, содержащего водород и окись углерода. Эти вещества сжигаются при избытке кислорода в котле или отдельнои? камере газогенератора, причем дымовые газы содержат, только воду и углекислыи? газ. Полученная тепловая энергия может быть использована для отопления депо, мастерских, станционных сооружении?. Его недостатки: как показывает практика, большинство газогенераторных установок недостаточно экономичны и имеют довольно низкую продуктивность при относительно высоком расходе дизельного топлива.
     Переработка шпал в древесныи? уголь. Технология глубокои? переработки отслуживших свои? срок железнодорожных шпал предполагает, что на первом этапе с помощью химических реагентов неи?трализуются соединения креозота, а уже на втором этапе перерабатывается древесина. Его недостатки: возможность утилизации шпал при соблюдении экологических норм — с образованием активированного угля и выделением тепловои? энергии (которые затем также могут быть задеи?ствованы в производственном цикле предприятия) кажется привлекательнои?, однако эта технология на сегодняшнии? день достаточно затратна. Пока ее применение не может кардинально решить проблему размещения отходов[10].
     Методика пиролиза (термического разложения без доступа воздуха) отработанных деревянных шпал с дистилляциеи? каменноугольного масла недавно была предложена специалистами одного из предприятии?. По их мнению, применение метода пиролиза для утилизации отработанных шпал позволит не только предотвратить загрязнение окружающеи? среды, так как процесс пиролиза осуществляется в герметичных условиях, но и позволит получить экономическую выгоду. Использование тепла от сжигания образующихся, пирогазов позволит до минимума снизить энергозатраты на процесс. При правильнои? организации технологического процесса этот метод утилизации позволит не только покрыть энергетические потребности процесса пиролиза, но и использовать излишки вырабатываемого тепла в технических или бытовых нуждах. Кроме того, экономическая эффективность такого способа утилизации значительно повышается за счет реализации жидких и твердых продуктов пиролиза которые могут быть использованы в промышленности.Полученные в ходе экспериментальных исследовании? результаты говорят о незначительном отличии адсорбционной активности угля, полученного из ОДШ, от сорбционнои? активности древесного угля из березы (в среднем ниже на 5%), что делает его возможным его применение в качестве сорбента в технических целях — для адсорбционнои? очистки в промышленности.  Его недостатки: пока очень мало информации о практическом применении этой методики[11].
1.3 Экологические требования по обращению с отработанными шпалами.
     Все структурные подразделения ОАО  «РЖД», на которых образуются и накапливаются шпалы, обязаны:
     – обеспечить накопление (хранение) шпал на специально оборудованных площадках;
           – не допускать при накоплении (хранении) шпал смешение их с отходами других видов;
     – вести достоверный учет наличия, образования, использования, утилизации и размещения шпал, т.к. данные учета используются при составлении сводного по предприятию статистического отчета по форме 2-ТП (отходы) и являются основанием для расчета платы за негативное воздействие на окружающую среду.
     Предельное накопление количества шпал на территории предприятия определяется проектом нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (ПНООЛР), согласованным с государственными органами контроля и надзора, и лимитом на размещение отходов, выданным на основании проекта. Шпалы разрешается хранить на оборудованных площадках в количестве, не превышающем установленный норматив накопления (хранения) согласно ПНООЛР.
     На шпалы как на отход 3 класса опасности должен быть разработан «Паспорт опасного отхода» в соответствии со статьей 14 Федерального закона «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998. В соответствии с требованиями статьи этого же закона, лица, допущенные к обращению с отходами I-IV классов опасности, обязаны иметь профессиональную подготовку, подтвержденную свидетельствами (сертификатами) на право работы с отходами I-IV классов опасности" [12].


     1.4 Необходимые условия для хранения отработанных шпал.
     Условия временного хранения шпал должны обеспечивать:
      защиту окружающей среды от возможного влияния шпал:
     – испарения загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу;
     –загрязнения земель;
     – загрязнения водных объектов;
      защиту шпал от воздействия атмосферных осадков (размыв отхода атмосферными осадками и попадание ЗВ в почву, наземные, подземные воды);
      защиту здоровья людей от негативного воздействия шпал;
      защиту территории от замусоривания
     Требования к временному хранению отходов на территории предприятия определены в СанПиН 2.1.7.1322 – 03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления» [13]. Согласно данному документу, временное складирование (хранение) опасных отходов на территориях предприятий должно осуществляться в стационарных складах или на специальных площадках.
     К площадкам временного хранения отработанных шпал предъявляются следующие требования:
     — временные площадки должны располагаться с подветренной стороны по отношению к жилой застройке;
     — с целью защиты от атмосферных осадков над площадками должен быть навес или укрытие брезентом;
     — поверхность площадки должна иметь искусственное химически стойкое водонепроницаемое покрытие;
     — по периметру площадки должна быть обваловка, должна быть устроена обособленная сеть ливнестоков с отдельными очистными сооружениями;
     — поступление загрязненного ливнестока с площади складирования в городскую систему дождевой канализации или сброс в ближайшие водоемы не допускается.
     1.5 Требования к транспортировке отработанных шпал
     Транспортировка отходов должна осуществляться способами, исключающими возможность их потери в процессе перевозки, создание аварийных ситуаций, причинение вреда окружающей среде, здоровью людей, хозяйственным или иным объектам. 
     Транспортирование опасных отходов должно осуществляться при следующих условиях:
     — наличие паспорта опасных отходов;
     — наличие специально оборудованных и снабженных специальными знаками транспортных средств;
     — соблюдение требований безопасности к транспортированию опасных отходов на транспортных средствах;
     — наличие документации для транспортирования и передачи опасных отходов с указанием количества транспортируемых опасных отходов, цели и места назначения их транспортирования.
     1.6 Ответственность за несоблюдение экологических требований
     В соответствии со ст. 8.21 КоАП РФ [14] вредное физическое воздействие на атмосферный воздух или выброс вредных веществ в атмосферный воздух без специального разрешения влечет наложение административного штрафа на юридических лиц - от 180 000 рублей до 250 000 рублей или административное приостановление деятельности на срок до девяноста суток.
     Нарушение условий специального разрешения на выброс вредных веществ в атмосферный воздух или вредное физическое воздействие на него влечет наложение административного штрафа на юридических лиц - от восьмидесяти тысяч до ста тысяч рублей.
     Нарушение правил эксплуатации, неиспользование оборудования, сооружений  или аппаратуры для очистки газов и контроля выбросов вредных веществ в атмосферный воздух,  воздействие которых может привести к его загрязнению, либо использование неисправных указанных оборудований, сооружений или аппаратуры  влечет наложение административного штрафа на юридических лиц - от 10 000 рублей до 20 000 рублей или административное приостановление деятельности на срок до девяноста суток.

     1.7 Классификация фильтров для очистки воздуха
     При рассмотрении, на сегодняшний день, самого распространённого метода утилизации отработанных деревянных шпал, а именно - сжигание, конечные продукты выделяют золу и огромный объем токсичных летучих веществ, выбрасываемый в окружающую среду. Периферийная часть шпалы на 80% состоит из каменноугольного масла, а оно в свою очередь содержит 20,1% фенолов, 17,2% фенантренов, 16,9% пиренов, 22% ацетона и 12% бутанола. Эти с.......................