Вот уже не один десяток лет дорожное строительство развивается по пути экологической безопасности. Но при этом работа по совершенствованию дорожно-строительных технологий и обеспечению экологичности машин продолжает набирать обороты.
Ведущие отраслевые компании рассматривают экологичные методы работы в качестве способа не только улучшения мира в целом, но и повышения своей рентабельности в частности.
В авангарде экологически безопасного направления деятельности находится д-р Ханс-Фридрих Петерс (Hans-Friedrich Peters), исполнительный вице-президент компании Ammann по асфальтосмесительному оборудованию. Недавно он подробно рассказал, каким образом удалось добиться более экологичного производства смесей, и упомянул, чего стоит ожидать в будущем.
Когда речь заходит об экологически безопасном («зеленом») дорожном строительстве, это подразумевает использование рециклингового асфальта (RAP). Может ли смесь, приготовленная с использованием рециклингового асфальта, быть такой же хорошей, как и смесь, в которой применены свежие заполнители?
Действительно, в первую очередь имеется в виду использование рециклингового асфальта. Так и должно быть. Благодаря этому значительно снижаются непрямые выбросы CO2.
Рециклинговый асфальт не следует считать отходами. Он вполне подходит для использования вместо свежих заполнителей. Заполнители во вторичном асфальте практически не стареют, а по механическим и геометрическим параметрам они укладываются в допуски для нового материала.
В таком же хорошем состоянии находится и битум. Он мало теряет свои характеристики со временем, а для компенсации потерянных свойств можно применить небольшой объем нового битума. Использование рециклингового асфальта сопровождается снижением затрат как на заполнители, так и на битум. Одновременно с этим снижаются вредные выбросы — и на начальном этапе, и в процессе эксплуатации дорожного покрытия.
Наша технология позволяет использовать до 100 % рециклингового асфальта. В реальности доля рециклингового асфальта обычно оказывается значительно меньше, что обусловлено доступным объемом рециклингового асфальта и требованиями местных органов власти.
Наблюдается ли растущая тенденция использования рециклингового асфальта или ситуация стабилизировалась? Что можно сказать о компаниях, являющихся первопроходцами в этом направлении: принимают ли они меры для увеличения доли использования рециклингового асфальта или они удовлетворены достигнутым уровнем?
В настоящее время многие страны, которые поначалу не использовали рециклинговый асфальт, продвигаются в этом направлении очень быстро. Одна из таких стран — Китай. Здесь работает действует несколько наиболее передовых установок Ammann, на которых производятся смеси со значительным содержанием рециклингового асфальта.
Там же, где уже применяют рециклинговый асфальт, доля его использования оказывается еще больше. Такой переход может объясняться требованиями органов власти, но все чаще производители асфальтовых смесей понимают ценность рециклингового асфальта.
В любом случае выигрывает общество. С экологической точки зрения все участники процесса должны прилагать все больше усилий, чтобы увеличить долю использования рециклингового асфальта в приготовлении новых асфальтовых смесей.
Основная сложность при использовании рециклингового асфальта заключается в нагреве материалов. Битум разрушается под воздействием высоких температур. Некоторые технологии предусматривают нагрев свежих заполнителей и их смешивание с рециклинговым асфальтом для повышения его температуры. Но в случае приготовления смеси полностью из рециклингового асфальта (100%) свежие заполнители не добавляются, следовательно, отсутствует дополнительный источник тепла. Каким образом на установках Ammann происходит нагрев 100% рециклингового асфальта без ухудшения свойств битума?
Самая продвинутая с точки зрения использования рециклингового асфальта смесительная установка Ammann — модель ABP HRT (High Recycling Technology). Как уже упоминалось, с ее помощью можно выпускать асфальтовую смесь со 100-процентным содержанием рециклингового асфальта. Добавление свежих заполнителей не требуется.
Асфальтосмесительная установка серии HRT использует целый ряд высокотехнологичных и инновационных решений. В их числе противоточный сушильный барабан RAH100. Важным элементом процесса приготовления смеси с использованием сушильного барабана RAH100 является плавный нагрев. Во время приготовления теплой смеси материал в сушильном барабане нагревается до температуры от 100 до 130 ºC. Когда требуется более традиционная смесь, температуру нагрева можно повысить до 140–160 ºC.
Именно на этапе нагрева возможны проблемы с использованием рециклингового асфальта. Его необходимо нагреть до заданной температуры, но при чрезмерно быстром нагреве возможно ухудшение ценных свойств битума.
Сушильный барабан RAH100 устраняет эту проблему. Он состоит из двух соединенных между собой секций. Одна из них — это генератор горячих газов, включающий в себя горелку, который под давлением подает воздух во вторую секцию, которая и представляет собой противоточный сушильный барабан.
Рециклинговый асфальт подается в дальнем конце противоточного сушильного барабана и смещается к нагревательной камере. После сушильного барабана рециклинговый асфальт поступает в специальный бункер. Нагретый рециклинговый асфальт покидает сушильный барабан до того, как его температура станет слишком высокой, следовательно, он никогда не нагревается до такой температуры, при которой вероятно ухудшение свойств битума.
Отдельно стоит отметить исключительную технологичность установки ABP HRT. Без преувеличения можно сказать, что она по праву считается лучшей в отрасли. При этом специалисты компании Ammann постоянно совершенствуют свою продукцию, в том числе и технологии РА, которые были разработаны более десяти лет назад. Например, конструкция генератора горячих газов модернизировалась уже несколько раз.
Конструктивный дизайн установки ABP HRT уникален: система рециклинга располагается над смесителем. В чем суть такой конструкции?
Установка спроектирована с учетом использования значительной доли рециклингового асфальта. Она стала результатом перехода от вспомогательной роли рециклингового асфальта к его использованию в качестве основного элемента.
Как вы точно подметили, самое явное отличие установки ABP HRT состоит в том, что в ней весь процесс рециклинга организован вертикально над смесителем. Благодаря этому материал можно просто сбрасывать, а не перемещать транспортером, что сводит к минимуму износ и оптимизирует перемещение нагретого рециклингового асфальта. В конструкции башни установки HRT предусмотрено достаточно места для добавления присадок, а также для выполнения проверочных работ и работ по техническому обслуживанию.
На сегодняшний день концепция HRT представляется самой продвинутой технологией для использования рециклингового асфальта с учетом его особенностей.
Приготовление смеси, состоящей исключительно из рециклингового асфальта, по-настоящему удивляет. В то же самое время многие компании применяют меньшую долю рециклингового асфальта. Какие решения предлагаются этим клиентам?
К этой категории относятся многие наши клиенты, и, разумеется, у нас есть что им предложить.
Выбор в пользу определенного метода нагрева определяется объемом используемого вторичного материала. RAH60 — это сушильный барабан параллельного типа, в который можно подать до 60 % горячего рециклингового материала. RAH50 — это барабан с центральным кольцом, способный переработать до 40 % горячего рециклингового материала.
В то же самое время в установках Ammann можно использовать рециклинговый материал и без специальных сушильных барабанов. Непосредственно в смеситель можно добавлять до 30 % холодного рециклингового материала. Другими словами, практически все смесительные установки могут перерабатывать рециклинговый асфальт.
Иногда кажется, что такие производители, как Ammann, уже не могут придумывать глобальные решения для снижения вредных выбросов. Остались ли еще возможности для этого?
Конечно, остались. Например, в отношении летучих органических соединений. Для общего снижения выбросов углеродсодержащих веществ необходимо уменьшать долю этих соединений в потоке чистого газа.
Мы постоянно принимаем меры для дальнейшего снижения выбросов CO₂. Добиться этого можно активным охлаждением сушильного барабана, повышением эффективности процесса сушки и использованием таких источников энергии, как биотопливо и древесная пыль. Технологии компании Ammann позволяют снизить выбросы CO₂ на 10 % или даже больше в зависимости от срока службы установки и выбранных решений.
Имеются и другие, скрытые, возможности для дополнительного снижения выбросов CO2, например, в отношении битумного хозяйства. Обычно на этом участке находится горизонтальный ряд емкостей, подогреваемых термальным маслом. Хозяйство с вертикальным расположением емкостей для битума и электроподогревом несет в себе гораздо больше преимуществ. Отсутствует расход масла, следовательно, отсутствуют вредные выбросы. Кроме того, электрический подогрев оказывается менее затратным. Стоит отметить, что электроподогрев емкостей для битума стал стандартным решением не только в Европе, но и в других частях мира.
Существуют и другие вредные выбросы, такие как пыль и запах. Степень значимости этих выбросов и максимально допустимые значения различаются по странам и регионам. Наши технологии сводят выбросы к минимуму (например, выбросы пыли не превышают 10 мг/м³) без каких-либо ограничений для работы установки.
Низкотемпературная асфальтовая смесь — это еще одна возможность, набирающая все большую популярность. Для производства традиционных асфальтовых смесей необходима температура примерно 170 °C, а современные процессы позволяют снизить ее до 100 °C. Снижение температуры при производстве асфальтовых смесей ведет к снижению энергопотребления и, как следствие, вредных выбросов.
Производство низкотемпературной асфальтовой смеси предусматривает изменение всех этапов процесса, в том числе сушки, смешивания и рециклинга. Специалисты компании Ammann тщательно исследовали и продумали полный процесс производства низкотемпературного асфальта.
Размещение установок в жилых и коммерческих районах вынуждает решать проблему шума. Почему установки размещают в таких районах? Какие меры можно принять для снижения уровня шума?
Нехватка земель промышленного назначения вынуждает все чаще размещать асфальтосмесительные установки ближе к жилым районам. Местные органы власти могут предъявлять очень строгие требования к уровню шума, поэтому мы должна гарантировать максимально низкий уровень шума при работе установок.
Компания Ammann очень активно работает в этом направлении. Мы предлагаем разнообразные комплекты оборудования для снижения уровня шума в соответствии с требованиями наших клиентов. Некоторым клиентам необходимо лишь незначительное снижение уровня шума, в то время как другим клиентам приходится выполнять требования более жестких стандартов. Линейка предложений начинается с оснащения системы горелок электродвигателями с частотным преобразователем, которые отличаются значительно более тихой работой, и глушителями, устанавливаемыми в трубу, для подавления шума выходящих газов. Кроме того, в нашем ассортименте представлено множество других решений для снижения уровня шума, вплоть до полной облицовки установки.
Стоит отметить, что с такой облицовкой установки внешне похожи на коммерческие здания. Благодаря этому они отлично вписываются в городские офисные районы. Прохожие даже не догадываются, что внутри находится асфальтосмесительная установка.
Еще раньше компания начала работать над снижением уровня запыленности. Сейчас эта проблема приобретает все большую значимость, так как установки располагаются в жилых и коммерческих районах. Можно ли еще что-либо предпринять, чтобы дополнительно снизить выбросы пыли асфальтосмесительными установками?
Когда речь заходит о снижении выбросов пыли, мы, в первую очередь, имеем в виду рукавный фильтр Ammann. Асфальтосмесительные установки Ammann удаляют пыль через высокоэффективный рукавный фильтр. Он снижает выбросы пыли до 10 мг/м3, что является эталонным значением. В настоящее время мы работаем над тем, чтобы снизить этот показатель до менее чем 5 мг/м3.
Обычно основные усилия направляются на снижение выброса пыли в процессе смешивания и пыли из дымовой трубы. При этом не обращается внимание на то, что все логистические операции в зоне работы асфальтосмесительной установки и оборудования, такого как самосвалы и колесные погрузчики, являются источником большего количества пыли, чем непосредственно установка. К счастью, в таких странах, как Китай, и в некоторых странах Европы все больше внимания уделяется этим источникам.
Вместе с клиентами специалисты компании Ammann разработали решения для дальнейшего снижения уровня запыленности. Мы прорабатываем источники образования пыли. Также достаточно эффективно снижать общий уровень запыленности принятием мер в отношении зоны предварительного дозирования, зоны выгрузки, верхней части скипа, бункера негабарита/пересыпа, зоны загрузки заполнителя, грохота, транспортерных лент и зон передачи материала. Все эти меры дополняют применение рукавного фильтра.
Подводя итоги нынешнему состоянию дел по борьбе с вредными выбросами, можно сказать, что основной акцент делается на снижении выбросов CO2, летучих органических соединений и оксидов азота в процессе сгорания, а также на снижении выбросов остаточной пыли после рукавного фильтра.
Ужесточаются ли требования правительственных организаций в целом? Мы обсудили выбросы CO2, уровень шума и запыленность. Как обстоит дело с запахами, особенно в условиях того, что установки все чаще монтируют в жилых или коммерческих районах?
В целом, требования ужесточаются, но они существенно отличаются от страны к стране.
Мы стремимся выполнять все законодательные требования, так как они обязательны для соблюдения, а, кроме того, мы хотим, чтобы наши установки не доставляли неудобства жителям. Другими словами, нам нужно не только снижать выбросы углеродсодержащих веществ и летучих органических соединений. Необходимо сводить к минимуму уровень шума, о чем мы только что упоминали, а также снижать уровень запыленности и запаха.
Если говорить о запахе, то основным его источником выступают пары битума. Компания Ammann предлагает разнообразные решения для снижения уровня паров и запаха. Как и в случае с запыленностью, имеются точки, где принимаются меры по снижению уровня запаха.Это емкости для битума, скип, участки выгрузки и дымовая труба.
Сейчас активно обсуждаются альтернативные источники энергии, включая биотопливо. Но некоторые производители асфальтовых смесей, которые обдумывают приобретение смесительной установки, могут неохотно переходить к таким видам топлива. Ведь они еще недостаточно проверены временем, а с точки зрения доступности они могут уступать традиционным видам топлива.
Горелки компании Ammann, работающие на биотопливе, могут работать и на традиционном топливе, например на природном газе, сжиженном нефтяном газе, дизельном топливе, мазуте и керосине. Это облегчает выбор для клиентов, которые не хотят зависеть исключительно от новых видов топлива.
В то же время использование этих новых видов топлива представляется очередной значимой победой в деле борьбы с вредным воздействием на окружающую среду. Мы применяем возобновляемые источники энергии, а в некоторых случаях даже преобразуем отходы в топливо. Благодаря этому экономятся природные ресурсы и приходится меньше утилизировать отходов.
Мы добились значительных успехов с горелкой, работающей на древесной пыли. Древесная пыль — материал, поступающий из локальных источников и служащий возобновляемым топливом для горелки. Горелка обеспечивает минимальный углеродный след, что придает ей особую значимость. Углекислый газ, который выделяется при горении, компенсируется тем, что примерно столько же углекислого газа поглотило дерево в течение своей жизни. Поэтому эта часть выбросов углерода считается нейтрализованной.
Горелка подтвердила свою эффективность, поэтому ее включили в конструкцию ряда асфальтосмесительных заводов Ammann. Кроме того, ее можно устанавливать на уже работающие заводы.
Биотопливо — это еще одно направление работы. Оно способствует защите окружающей среды и снижает зависимость от нефти. Биотопливо получают, например, из рапса и сахарного тростника. Также можно использовать талловое масло, являющееся отходом при производстве сульфатной целлюлозы.
Мы предполагаем, что в ближайшем будущем значительный вклад в снижение токсичности внесут и другие разновидности биотоплива, например водород. Они будут приобретать все большую значимость в нашей отрасли. Специалисты компании Ammann уже работают над соответствующими решениями.
Владельцы смесительных установок могут комментировать эти нововведения так: «Идеи великолепные, но у меня уже есть установка». Каким образом производитель асфальтовых смесей может повысить экологичность своей деятельности при сохранении имеющейся установки?
Они очень удивятся, когда узнают, чего можно добиться в этом направлении, просто немного модернизировав свою установку. Самым простым шагом является модернизация системы управления.
От современной системы управления во многом зависит КПД работы установки, и это очевидно по многочисленным элементам производственного процесса. Благодаря повышению КПД снижаются расход топлива, вредные выбросы и отходы материалов. А во всей отрасли вряд ли найдется система управления, у которой получается добиться этого лучше, чем у системы as1.
Следующий шаг, который легко сделать, — обучение сотрудников. Даже самая лучшая установка и самая лучшая система управления не смогут показать максимальных характеристик, если оператор не знает, каким образом раскрыть весь их потенциал.
Далее наступает черед более всеобъемлющей модернизации установки. Затраты на модернизацию составляют лишь малую часть от стоимости приобретения новой установки, при этом модернизировать можно асфальтосмесительные установки как компании Ammann, так и других производителей.
Программа модернизации предусматривает множество вариантов на выбор, в том числе вариант с использованием рециклингового асфальта. Модернизация установки позволяет применять вспененный битум, воски и прочие добавки. Кроме того, появляется возможность внедрять в смесь битум особых типов и реализовывать альтернативные циклы смешивания.
Уровень модернизации определяется владельцем асфальтосмесительной установки. Многие заказчики выбирают установку нового сушильного барабана, который оптимизирует нагрев и, конечно же, снижает вредные выбросы. Он также позволяет применять более разнообразные материалы, включая рециклинговый асфальт.
В рамках модернизации можно доработать установку с точки зрения ее экологической безопасности, внеся изменения в конструкцию битумной емкости и установив рукавный фильтр. Также можно применить решения по снижению уровня шума. Предусмотрен целый ряд технологических усовершенствований, например модернизированных горелок, смесителей и системы управления.
Что нужно сделать предприятию, желающему подробнее разобраться в упомянутых решениях?
Необходимо связаться со специалистом по продажам или поддержке продукции компании Ammann. Если контактные данные неизвестны, можно посетить веб-сайт Ammann.com. На главной странице есть ссылка «Найти дилера». На веб-сайте представлено огромное количество сведений обо всей продукции компании Ammann, в том числе о ее асфальтосмесительных установках.
