Экологические аспекты производства сахара на примере Выселковского сахарного завода

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра геоэкологии и природопользования

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ (ДИПЛОМНАЯ) РАБОТА

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА САХАРА НА ПРИМЕРЕ ВЫСЕЛКОВСКОГО САХАРНОГО ЗАВОДА

Работу выполнила У.Е. Тарасова

Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Общие сведения о сахаре и сахарном производстве

1.2 Основные требования к качеству корнеплодов сахарной свеклы предъявляемые промышленностью

1.3 Хранение корнеплодов сахарной свеклы и потери сахара

1.4 Производство сахара-песка

1.4.1 Подготовка сырья

1.4.2 Изрезывание корнеплодов в стружку

1.4.3 Получение диффузионного сока

1.4.4 Очистка диффузионного сока

1.4.5 Сгущение и выпаривание сока

1.5 Схема переработки сахара-сырца

1.6 Сахарные заводы как источники загрязнения окружающей среды…26

1.7 Дефекат - побочный продукт свеклосахарного производства

2. Материал и методика исследований

2.1 Физико-географическая характеристика территории изучаемого объекта

2.1.1 Климат

2.1.2 Почвенный покров

2.1.3 Рельеф

2.1.4 Гидрология

2.1.5 Растительный мир

2.1.6 Животный мир

2.2 Общая характеристика ЗАО «Кристалл» (Выселковский сахарный завод)

2.2.1 Характеристика объекта исследования

2.2.2 Водоснабжение

2.2.3 Очистка сточных вод

2.2.4 Химико-технологический контроль производства

2.2.5 Химико-фитопатологический контроль состояния свекловичных посевов

2.3 Характеристика отходов ЗАО «Кристалл» (Выселковский сахарный завод)

2.4 Методы исследования

2.4.1 Методика фитоиндикации

2.4.2 Методика оценки состояния древесных насаждений

2.5 Определение категории опасности ЗАО Сахарный завод «Кристалл»

2.6 Уточнение размеров санитарно-защитной зоны

3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1 Результаты фитоиндикации

3.2 Результаты оценки состояния древесных насаждений

3.3 Результаты определения категории опасности ЗАО «Кристалл»

3.4 Результаты уточнения размеров санитарно-защитной зоны

3.5 Результаты оценки качества производимой продукции

Выводы и предложения

Предложения по производству

Список используемой литературы

Приложение А

Введение

Решение экологических проблем современного общества связано с сохранением и созданием на Земле благоприятных природных условий для жизни людей, гармонизацией развития общества и природы. Состояние природной среды становится важным фактором общественного развития. Это обусловлено перерастанием локального влияния человека на природу в глобальное воздействие на ресурсы и компоненты всей Биосферы. В результате затрагиваются сами основы цивилизации, так как истощаются природные ресурсы, происходит усиленное загрязнение окружающей среды и разрушаются экологические системы.

Воздействие хозяйственной деятельности человека на окружающую среду в настоящее время определяется значительными объемами выбросов в атмосферный воздух, водопотреблением для промышленных целей и сбросов сточных вод.

Сахарное производство является высокоиндустриальным и энергоемким производством, занимает важное место в структуре АПК России. Основной продукцией является сахар, используемый в питании, широко применяется в кондитерской, хлебопекарной, спиртовой, консервной, молочной и других отраслях промышленности.

Сахарная промышленность является наиболее материалоемкой и отличается большим водопотреблением. В результате производства сахара образуется много загрязняющих веществ (свекловичный жом, фильтрационный осадок). Отходы сахарной промышленности (жом, патока, меласса) могут быть использованы как удобрения, в некоторых случаях, и как корм для скота.

Актуальность работы заключается в том, что производственная деятельность сахарных заводов оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Уровень вредных выбросов в атмосферу (оксиды углерода, оксиды азота, диоксид серы, аммиак) на ряде объектов превышает установленные предельно допустимые нормы, сточные воды содержат значительное количество органических веществ. Сахарные заводы являются крупнейшими в пищевой промышленности потребителями воды питьевого качества (на 1 т продукции приходиться 10,5 м³ сточных вод).

Таким образом, с одной стороны сахар является важным пищевым продуктом, а с другой стороны - загрязнителем окружающей среды.

Целью работы является: выявление экологических аспектов производства сахара на примере ЗАО «Кристалл» (Выселковского сахарного завода). Для достижения цели поставлены следующие задачи:

- ознакомиться с технологией производства сахара на ЗАО «Кристалл»;

- дать характеристику предприятию ЗАО «Кристалл», как источника загрязнения окружающей среды;

- определение соответствия нормативной и фактической санитарно-защитной зоны;

- изучение трансформации производственных отходов, образующихся на предприятии;

- дать оценку качества производимой продукции;

- разработка предложений по улучшению экологической ситуации, в зоне влияния сахарного завода.

1. Обзор литературы

1.1 Общие сведения о сахаре и сахарном производстве

Сахар -- это энергетический и вкусовой продукт растительного происхождения. Получают его в основном, из сахарного тростника и сахарной свеклы. Если из тростника сахар производят давно, то из сахарной свеклы лишь двести лет.

Появление нового сырья для производства было обусловлено континентальной блокадой Европейского побережья в период наполеоновских войн. До этого времени вся Европа получала сахар из стран и колоний тропического и субтропического климата -- районов произрастания сахарного тростника. Учеными многих стран Европы, и в первую очередь Франции, было обращено внимание на свеклу, содержащую до 6 % Сахаров. В результате плодотворной селекции сахаристость корнеплодов сахарной свеклы с годами возрастала. Была разработана и технология выделения из них сахара. В России первый сахарный завод был построен в 1806 г. в Тульской губернии в имении Бланкенагеля [28].

Сахар как товарный продукт вырабатывается в двух модификациях: сахарный песок и сахар-рафинад. Первый состоит из массы кристаллов размером 0,2 - 2,5 мм, обладающих сыпучестью, а второй -- из монолита литого в виде голов, колотого, пиленого и прессованного.

Сахара, содержащиеся как в стеблях сахарного тростника, так и корнеплодах сахарной свеклы, идентичны по химическому составу. Сахарозу, находящуюся в них, называют тростниковым или свекловичным сахаром. Присутствие других Сахаров из числа моно- и дисахаридов ничтожно мало.

По химическому составу сахар практически является чистой сахарозой (С₁₂Н₂₂О₁₁). Так, в пересчете на сухое вещество, сахарный песок содержит, в процентах: не менее 99,75 сахарозы, не более 0,050 редуцирующих веществ, не более 0,03 золы (Na, К, Са, Fe) и не более 0,14 воды; сахар-рафинад -- 99,8 сахарозы, 0,1 воды и следы золы. Энергетическая ценность сахарного песка составляет 1565 кДж, а рафинада 1569 кДж в 100 г продукта.

Кроме потребления в чистом виде сахар широко используют в кондитерской, хлебопекарной, консервной и многих других отраслях пищевой промышленности для придания производимым продуктам определенного вкуса и повышения энергетической ценности [20].

Потребление сахара на душу населения в разных странах мира различно. В бывшем СССР оно достигло 44 кг в год, что признано завышенным. Производство сахара в мире по годам значительно колеблется в зависимости от урожая сахарного тростника и сахарной свеклы и составляет 80 - 100 млн. в год. Из тростника сахара производят 60 - 65 %, а из сахарной свеклы, соответственно 35 - 40 %. Основные производители сахара из тростника; Куба, Бразилия, Индия, Австралия, Филиппины и другие страны тропических и субтропических регионов мира [12].

Производство сахара -- это сложный комплекс технологических процессов и на начальных этапах извлечения сахара в зависимости от используемого сырья существенно различается, Так, сахар в тростнике находится в клетках паренхимы стебля, и извлекают его, выдавливая сок, который в дальнейшем подвергают обработке. Из корнеплодов сахарной свеклы сахар извлекают методом диффузии. Современный сахарный завод представляет собой крупное промышленное предприятие, перерабатывающее в сутки тысячи тонн корнеплодов сахарной свеклы. Заводы расположены в районах возделывания этого сырья, При производстве сахара потребляют много топлива, энергии, воды, извести и некоторых других материалов. В основном сахарное производство России расположено в Тамбовской, Воронежской, Белгородской, Курской и Тульской областях. Есть сахарные заводы на Северном Кавказе и в Алтайском крае, Башкортостане и Татарстане.

Выход сахара из корнеплодов сахарной свеклы зависит от многих причин: содержания сахара в корнеплодах физического состояния последних, комплекса происходящих в корнеплодах биохимических процессов, микробиологического воздействия, уровня технологических процессов на заводе и т. д.

Сахарные заводы нашей страны работают сезонно, примерно 110 - 150 суток в году, это объясняется тем, что корнеплоды сахарной свеклы трудно хранить. Даже при хорошем условии хранения происходят потери сахара в результате дыхания корнеплодов, развития на них грибов и бактерий, повреждения грызунами, привяливания и т.д. Наибольший процент выхода сахара получают в первый период работы завода и наименьший -- в конце сезона сахароварения. Для вновь проектируемых заводов оптимальная длительность производства принята в 110 суток.

Выращенный урожай корнеплодов сахарной свеклы, предназначенный для выработки сахара («фабричная» или «техническая»), хозяйства стремятся как можно быстрее доставить на свеклоприемные пункты сахарных заводов или непосредственно на заводы. Хранение выкопанных корнеплодов в поде в кучах приводит к ухудшению их технологических свойств и значительной потере сахара.

1.2 Основные требования к качеству корнеплодов сахарной свеклы предъявляемые промышленностью

Важнейшим показателем качества корнеплодов является содержание в них сахарозы (сахаристость), количество которой может составлять от 4 до 20 % массы корня (чаще 16 - 17,5 %). Содержание сахара зависит от сорта растения, зоны и условий его выращивания.

Масса одного корнеплода, имеющего веретенообразную форму, составляет 200 - 500 г. При этом содержание сахарозы в различных его участках неодинаково. Так, если принять за 100 % максимальное содержание сахара в одном из участков корня, то его содержание в различных частях составит: в головке 50 - 60%, шейке 80 - 85, хвостике 91 - 94, а в центральной части корнеплода 100. От массы корня собственно корень составляет примерно 69, головка -- 12, шейка-- 12 и хвостик --7 %.

Корнеплоды сахарной свеклы содержат много веществ помимо сахарозы. На рисунке 1 представлен состав этих веществ при содержании влаги в корнеплодах в количестве 75 %. Задача технологических процессов производства сахара заключается в отделении сахарозы от 7,5% растворимых и нерастворимых несахаров органического и неорганического происхождения.

Рисунок 1 Химический состав корнеплодов сахарной свеклы

Учитывая, что сахароза из клеток корнеплодов извлекается в результате диффузии, последние должны быть плотными и упругими, т.е. не потерявшими тургор. Корнеплоды, потерявшие тургор при изрезывании, не образуют «стружку», а превращаются в кашицеобразную массу, осложняя процесс диффузии. Поэтому техническими требованиями допускается присутствие не более 5 % подвяленных корнеплодов.

Ограничивается также присутствие корнеплодов с сильными механическими повреждениями, как менее стойких при хранении -- обладающих повышенной интенсивностью дыханиям легко доступных воздействию микроорганизмов. У них снижается и качество стружки. Таких поврежденных корнеплодов допускается не более 12 %.

Совершенно не допускается присутствие в партиях мумифицированных (засохших) и загнивших, подмороженных (со стекловидными отслаивающимися или почерневшими тканями) корнеплодов. Содержание зеленой массы (ботвы) не должно превышать 3 %. Партии свеклы, имеющие более высокие отклонения от норм, относят к некондиционным. Кроме того, в каждой партии корнеплодов, поступающих на свеклоприемные пункты, находится то или иное количество земли, массу которой исключают из общей.

Влияние увядания корней на потери сахара и изменения в химическом составе корнеплодов под действием микроорганизмов показано в табл. 1 и 2.

Таблица 1 - Потери, сахара в корнеплодах сахарной свеклы и корней, пораженных гнилью, в зависимости от степени увядания, через 60 суток хранения

Корнеплоды	Потери сахара, %	Корни пораженные гнилью, %
Свежие	1,35	--
Увядшие, %
7	3,43	37,2
13	6,14	55,8
17	7,13	65,8

Качество партий оценивают в соответствии с действующими ГОСТами на технические условия и методы определения качества, сахаристость в большинстве случаев определяется на автоматических линиях производительностью 48 проб в час.

Таблица 2 - Влияние микроорганизмов на содержание сахара и других веществ в корнеплодах, % к массе корнеплодов

Вещество	Корнеплод
	Здоровая часть	Гнилая часть
Сахароза	16,35	2,00
Инвертный сахар	0,10	2,45
Вредный азот	0,04	0,40
Водорастворимые пектиновые вещества	0,12	0,35
Зола (углекислая)	0,53	1,89

1.3 Хранение корнеплодов сахарной свеклы и потери сахара

Корнеплоды сахарной свеклы как объекты хранения схожи с клубнями картофеля, столовой и кормовой свеклой и др. Им свойственны такие физиологические процессы, как дыхание, прорастание и возрастные изменения тканей, В процессе этого обмена веществ происходят и химические изменения. Так, в результате дыхания часть сахарозы разлагается до воды и углекислого газа. Некоторая ее часть превращается в инвертный сахар, образуя смесь глюкозы и фруктозы, увеличивается содержание трисахаридов (раффинозы и кестозы), растворимых пектиновых веществ. В период хранения корнеплодов уменьшается содержание белкового азота, и он переходит в растворимые формы, приводящие к потерям сахара в производстве за счет увеличения выхода патоки (мелассы). Такой азот (т.е. его соединения) получил название «вредного».

В период хранения корнеплодов накапливаются органические кислоты, и снижается рН свекловичного сока. Особенно это проявляется при увядании корней и их порче под действием микроорганизмов. Отмечены изменения и в минеральных веществах: среди них растет содержание растворимой золы.

При неблагоприятных условиях корнеплоды подвержены воздействию микроорганизмов. Особенно опасны возбудители кагатной гнили - грибы: Botrytis cenerea, Phoma betae, Scleratinia intermedia и Fusarium culmorum. Кроме того, грибы придыхании выделяют много тепла, что способствует развитию процесса самосозревают в кагате.

Изучение влияния прорастания корнеплодов на потери сахара показало, что они весьма ощутимы. Так, при отсутствии проросших корней потери сахара за сутки хранения составляют 0,006 % массы корнеплодов, при наличии до 10% проросших - 0,009, от 10 до 50% - 0,011 и свыше 50 % -- 0,013.

Значительны потери сахара и в результате дыхания корнеплодов. Это неизбежный и нужный физиологический процесс протекает с различной интенсивностью, зависящей больше всего от температуры хранения.

На интенсивность дыхания влияют также: сроки и способы уборки урожая, физическое состояние корнеплодов, их размеры и степень поврежденности, состав окружающей газовой среды, продолжительность хранения.

Неодинакова интенсивность дыхания и у различных частей корнеплода, так; наиболее интенсивное дыхание наблюдается у клеток головки (45,1 мг); менее интенсивное -- в районе шейки (38,1 мг), еще менее -- у основной (средней) части корнеплода (21 ,9 мг), чуть выше -- у хвоста (25,4 мг). Цифры показывают выделенный СО₂ 1 кг корнеплода за 1 ч в мг.

Высокая интенсивность дыхания корнеплодов сахарной свеклы при хранении и наличие обильной микрофлоры, окружающей их, способствуют развитию процесса самосогревания в хранимой массе, Основной фактор, ограничивающий развитие этого процесса, -- температура. Установлена оптимальная температура хранения, которая составляет 1 - 3 °С. Температура ниже 0 °С приводит к замерзанию (подмораживанию) корней, и, как правило, к потере тургора в клетках.

Потери сахара при хранении в зависимости от температуры в массе хранимых корнеплодов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Потери сахара за сутки хранения массы корнеплодов в зависимости от температуры

Температура, °С	Потери сахара за сутки хранения, г на 1 т корнеплодов	Температура, °С	Потери сахара за сутки хранения, г на 1 т корнеплодов
2	49	20	208
5	63	30	466
10	89	40	1225
15	133	50	3043

Весь период хранения (до переработки) корнеплоды должны находиться в замороженном состоянии при температуре не выше -7, иначе происходит оттаивание, сопровождающееся накоплением инвертного сахара и потерей тургора.

При хранений корнеплодов сахарной свеклы применяют полевой способ. На подготовленное соответствующим образом поле массу корней укладывают в кагаты. Угол наклона боковых сторон 400. Длина, ширина и высота сторон кагата различны, но обычно принимают длину от 50 до 100 м, ширину основания от 10 до 25 м, а высоту от 3 до 6 м.

Размеры кагатов зависят от стойкости корнеплодов к хранению, намечаемых сроков хранения, наличия площадей и уровня механизации работ по формированию кагата, местоположения и других факторов.

Кагатное поле (отведенный для него участок) выравнивают с последующим боронованием, удаляют все растительные остатки и посторонние предметы, а затем укатывают катками. Предусматриваю также водостоки и устройство гидротранспортеров. В целях борьбы с кагатной гнилью поле обрабатывают известью из расчета 2 т на 1 га.

Кагат формируют с учетом стойкости к хранению и качества корнеплодов. На длительное хранение закладывают кондиционные партии корнеплодов без признаков поражения. На средние сроки хранения (до декабря) закладывают партии корнеплодов, не полностью отвечающие требованиям ГОСТа, но здоровые. Некондиционные партии корнеплодов стремятся сразу направлять на переработку или закладывать на кратковременное хранение в кагаты шириной 8 - 12 м и высотой 2 - 3 м

Наиболее эффективно применение высоких кагатов. Их использование сокращает потребность в земельных участках и укрывных материалах. В них наблюдаются меньшие потери сахара.

Перед закладкой на хранение в кагаты (после выгрузки корнеплодов из транспортных средств) удаляют скопления земли и других примесей, ухудшающих условия хранения, поверхность кагатов интенсивно опрыскивают известковым молоком или смесью последнего с латексом. Для предупреждения прорастания корнеплоды при закладке обрабатывают натриевой солью гидразина малеиновой кислоты (1%-й раствор в количестве 3 - 4 л на 1 т корней). При наличии значительного числа корнеплодов с техническими повреждениями их опрыскивают раствором фенольных соединений пирокатехина и гидрохинона, из расчета 3 - 4 л на 1т.

Для защиты корнеплодов от неблагоприятных воздействий окружающей среды действия солнечных лучей, сухого атмосферного воздуха, отрицательных температур, осадков и т.п. -- кагаты укрывают различными материалами как сверху, так и с боков. Материалы, применяемые для укрытий, различны, но все они должны обладать низкой теплопроводностью и достаточными гидроизоляционными свойствами. Среди этих материалов камышит, соломит, древесные опилки, торф, пенопласт, минеральная вата, поролон и др. Их применяют в виде матов, плит, рулонных материалов и т.п.

Систематически наблюдают за температурой кагатов, используя буртовые термометры, термопары или термометры сопротивления. Регулируют температуру, меняя положение укрытий: усиливая их при опасности переохлаждения или снимая при повышении температуры. Однако лучшее и надежное средство регулирования физической среды в кагатах -- активное вентилирование.

Современные установки для вентилирования кагатов оснащены устройствами кондиционирования воздуха по влажности. В этом случае можно не только регулировать температуру, но и обеспечивать необходимую влажность воздуха в кагате. В зависимости от состояния корнеплодов в кагате и окружающего воздуха удельная подача последнего составляет от 20 до 40 м³/ч на 1 т корнеплодов. Таким образом, хранение корнеплодов сахарной свеклы требует значительной технической оснащенности и высокой квалификации персонала [10].

1.4 Производство сахара-песка

Непосредственная работа сахарного завода начинается после поступления выкопанных с полей корнеплодов. По мере поступления корнеплодов на завод начинают формировать кагаты. В самом производственном процессе, условно можно выделить следующие основные:

· хранение в кагате, складе или на сплавной площадке;

· транспортирование сырья в помещение завода;

· очистка от примесей в свекловичной массе на гидротранспортере и в моечных машинах;

· взвешивание отмытого сырья;

· получение из корнеплодов стружки для диффузии;

· получение диффузионного сока;

· очистка диффузионного сока (дефекация);

· дальнейшая очистка (сатурция и сульфитация);

· сгущение сока выпариванием;

· кристаллизация сахара; переработка оттеков;

· сушка, охлаждение и хранение сахара-песка.

1.4.1 Подготовка сырья

С кагатного поля корнеплоды по желобам гидротранспортеров сплавляют в бурачную завода. По мере движения корнеплодов по транспортеру они частично отмываются от прилипшей грязи и других примесей. Гидротранспортеры имеющие прямоугольное сечение, оборудованы ловушками для отделения корней, песка и легких примесей. Накапливаемая в бункере бурачной свекла с помощью другого гидротранспортера поступает в моечную машину, где отмывается и дополнительно очищается от примесей.

Применяют различные марки свекломоек. Наиболее распространена кулачковая КМЗ - 57М. Свекломасса перемещается в мойке с помощью шнека и кулачков. Трение корнеплодов друг о друга способствует очистке их поверхности. Песок и земля проходят через верхнее сетчатое дно машины, а камни улавливаются камнеловушкой. Легкие примеси всплывают на поверхность воды в моющей части свекломойки и через щели смываются в желоб с водой. Моющая вода поступает непрерывно в выбрасывающую часть машины навстречу потоку отмытых корнеплодов.

При перемещении корнеплодов по гидротранспортерам и их обработке водой в свекломоечной машине происходят потери сахарозы, которые достигают 0,3 - 0,4 % массы свеклы и зависят от продолжительности нахождения корнеплодов в воде, их состояния и температуры воды. Последняя не должна превышать 15 - I8 °С. Оптимальное время нахождения корнеплодов в гидротранспортере не более 6 мин, а в свекломойке 6 - 8 мин. В некоторых случаях это время увеличивается до 20 - 30 мин.

Для усиления эффекта осаждения примесей и дезинфекции в транспортерно-моечную воду вводят СаО, из расчета 0,2 - 0,3 % от массы корнеплодов. Изменение рН среды до 10 - 11 останавливает деятельность микрофлоры и предупреждает образование органических кислот, декстрана и левана. Дезинфицируют корнеплоды на завершающем этапе мойки хлорной известью вместе с подаваемой чистой водой, из расчета 10 - 20 кг на 100 т корнеплодов.

Использованная в гидротранспортерах и при мойке вода сильно загрязнена. В 1 л та кой воды содержится до 1 г растворенных и 3 - 5 г взвешенных веществ, а так же большое количество микрофлоры. Дальнейшая утилизация такой воды возможна лишь после очистки. Воду помещают в отстойники и осветленную снова используют в гидротранспортерах с добавкой в нее свежей воды. Нижнюю часть отстоя направляют на поля фильтрации или на биологическую очистку.

Сахарный завод расходует много воды. Так, если использовать на заводе только прямоточную схему водоснабжения, а отработанную воду не возвращать в производство, то потребность в воде составит около 1500 % массы корнеплодов.

Используя на различных этапах производства отработанную и очищенную воду, безвозвратный расход чистой воды может быть доведен до 100 - 150 %. На заводах разработаны система использования различных отработанных вод и классификация в зависимости от загрязнения.

Мытые корнеплоды на специальном транспортере, снабженном подвесным электромагнитным сепаратором, освобождаются от ферропримесей и поступают на взвешивание. Последнее не обходимо для составления баланса сахарозы (соотношение количества сахарозы, введенной с переработанным сырьем, и сахарозы в выработанном сахарном песке), потерянной в производстве, содержащейся в мелассе и продуктах незавершенного производства.

Взвешивают корнеплоды на автоматических порционных весах ДС-800 с электрическим приводом производительностью 100 т/ч. Затем корнеплоды поступают в бункер-накопитель перед свеклорезками.

1.4.2 Изрезывание корнеплодов в стружку

Успех извлечения сахара при диффузии во многом зависит от качества стружки: тургора ее - клеток и ткани, отношения ее поверхности к единице массы и др. Поэтому стружку получают толщиной 1,2 - 1,5 мм и шириной 4 - 6 мм в виде полосок желобчатой или прямоугольной формы. Стружку получают на свеклорезных машинах: центробежных, дисковых или барабанных, в которых рабочими органами являются ножи, закрепленные в рамы. На заводах России более распространены центробежные свеклорезки.

Качество стружки оценивают длиной 100 г стружки в метрах (число Силина), выложенной в одну линию. Для удобства подсчета стружку укладывают в канавки на специальной доске. Хорошая стружка имеет длину 12 - 15 м. При этом обрывки стружки короче 1 см и мезгу в канавки не укладывают. Такого брака должно быть не более 3 %. Качество стружки может быть ухудшено в результате нарушения работы свеклорезок, в следствие нарушений в установке ножей, попадания примесей и др.).

1.4.3 Получение диффузионного сока

Полученная стружка подается в диффузионные аппараты, где и происходит экстракция сахара - переход его в воду. Одновременно с сахаром в водную фазу переходят и растворимые в воде несахара. При смешивании путем залива в аппарат объема воды, соответствующего объему свекловичного сока, будет экстрагированна лишь половина сахара. Для дальнейшего извлечения сахара потребуется свежая вода. Такой процесс извлечения сахара путем настаивания («мацерации») длителен и громоздок. Для его осуществления требуется целая батарея аппаратов - диффузоров из 12 - 14 штук и трубопроводных коммуникаций, чтобы менять очередность каждого из них. Все это требует применения большого числа насосов и затрат энергии.

В настоящее время применяют систему противоточной диффузии в свекловичной стружке, разработанную русским ученым П. М. Силиным на основе первого закона диффузии Фика.

С созданием действующих диффузионных автоматизированных аппаратов непрерывного действия вертикальных (колонных) или наклонных двухшнековых процесс получения диффузионного сока является основным на заводах.

Скорость диффузии сахара и растворимых несахаров зависит от температуры воды. Так, при температуре 70 °С коэффициент диффузии возрастает в 3 раза по сравнению с температурой 20 °С. Поэтому рекомендуемая для диффузии температура 70 - 75 °С. При более высоких температурах происходит интенсивное набухание пектиновых веществ и размягчение стружки, в то время, как температура ниже 70 °С способствуют активному развитию микроорганизмов.

Важным фактором в процессе диффузии является и рН среды. Так, при рН 5,3 - 6,3 наблюдаются наименьшая пептизация и меньший переход протопектина в диффузионный сок. Важен и срок диффузии в аппарате. Обычно он ограничен 1часом, так как, при более продолжительном времени выделяется больше растворимых пектиновых веществ,

Для более легкого выделения сахарозы стружку перед загрузкой в диффузоры ошпаривают в специальных аппаратах - «ошпаривателях». Стружку смешивают с соком, нагретым до температуры 85 °С. В результате чего происходит коагуляция белков протоплазмы клеток, облегчающая переход Сахаров в раствор.

Несмотря на постоянную высокую температуру (до 70 °С), в диффузорах может развиваться термофильная микрофлора, находящаяся на стружке и содержащаяся в воде. Для предупреждения развития этой микрофлоры в диффузоры и «ошпариватели» вводят 40%-й раствор формалина из расчета 0,01 % от массы свеклы. Эту операцию повторяют через каждые 2 часа.

В результате диффузионного процесса образуется три компонента: диффузионный сок, обессахаренная стружка и мезга (мелкие частицы свекловичной стружки). Процесс диффузии завершается почти полным обессахариванием стружки, называемой жомом. Содержание сахарозы в нем не должно превышать 0,2 - 0,3 % от исходной массы свеклы. Дальнейшее обессахаривание стружки нетехнологично и неэкономично. Отделяемый от диффузионного сока жом прессуют на шнековых прессах до 12 - 14 % содержания сухих веществ и в таком виде сразу же скармливают скоту, так как он быстро портится. Выгоднее прессовать жома до 22 - 25 %, а затем досушивать до 86 % содержания сухих веществ. При такой влажности его можно хранить, транспортировать и использовать в различных целях (выработку комбикормов, получение пектина и т.д.). Перед прессованием в жом вводят и отмытые частицы мезга. В среднем выход сушеного жома составляет 4,5 - 5,0% массы корнеплодов.

Полученную при прессовании жома прессовую воду вновь используют в диффузионных аппаратах.

Основной продукт диффузии - диффузионный сок представляет собой мутную жидкость, быстро темнеющую на воздухе. Он имеет слабокислую реакцию. Кроме сахарозы и других Сахаров в нем содержатся и растворимые несахара неорганического и органического происхождения. Чистота диффузионного сока колеблеца от 82 до 88 % в зависимости от качества перерабатываемых корнеплодов.

1.4.4 Очистка диффузионного сока

Лишь в результате многократной очистки диффузионного сока из него удается выкристаллизовать чистую сахарозу. Сок очищают в результате химических процессов, тепловых воздействий, явлений сорбции и др., используя следующие технологические приемы: предварительную и основную дефекацию, I и II сатурацию, сульфитацию и контрольную фильтрацию сока,

Первый этап очистки разделяют на предварительную дефекацию и основную дефекацию. Суть его заключается в обработке сока известью. Вводимая в сок известь в виде Са(ОН)₂ вступает в реакцию с несахарами. Ионы Са²⁺, соединяясь с кислотами (щавелевой, лимонной и др.), образуют нерастворимые соли, выпадающие в осадок. Гидроксильные ионы ОН^- реагируют с соединениями алюминия, магния и железа, образуя гидроокиси данных металлов. Кроме того, белки, находящиеся в соке в виде крупных мицелл, тоже коагулируют. Таким образом, значительная часть несахаров выпадает в осадок.

Основная дефекация имеет две ступени: холодную (температура до 50 °С) и горячую (температура 85 - 90 °С), холодная длится 20 - 30, горячая - 15 минут и осуществляется соответственно в преддефекационных и дефекатционных аппаратах.

В процессе дефекации сок дважды обрабатывается известковым молоком. Общее количество активной извести, используемой на очистку диффузионного сока, составляет 2,2 - 2,5 % СаО. Ее получают непосредственно на заводе обжигом известнякового камня, содержащего не менее 93 % карбоната кальция и не более 2,5 % карбоната магния. Перед обжигом известняковый камень дробят на куски размером 80 - 200 мм. Для сжигания пользуются коксом или антрацитом, побочным продуктом при этом является сатурационный газ используемый при сатурации. Гашение извести и приготовление известкового молока производят на специальной установке.

После дефекацией диффузионный сок со всеми включениями, которые он приобрел при дефекации, подвергается сатурации (насыщению), назначение которой - удалить из сока как растворенную, так и связанную известь и тем самым получить более очищенный сок. Сатурацию проводят, вводя в сок очищенный сатурационный газ, состоящий в основном из диоксида углерода. При разбрызгивании сока в сатураторе пропускаемый сатурационный газ, соединяясь с водой, образует угольную кислоту Н₂СО_з, вступающую в реакцию с гидроксидом кальция Са(ОН)₂ результате которой получается выпадающий в осадок карбонат кальция CaCO₃. Дальнейшая очистка сока при сатурации происходит за счет активного поглощения карбонатом кальция органических несахаров, придающих соку окраску.

Сатурацию проводят дважды. После каждой сок фильтруют на фильтропрессах или в вакуум-фильтрах. В результате сатурации чистота сока достигает 91 - 93 %, а содержание в нем сахарозы составляет 13 - 14 %.

Побочным продуктом сатурации является фильтрованный осадок (дефекационная грязь), состоящий на 75 - 80 % из карбоната кальция и на 20 - 25 % - из органических и минеральных несахаров. Остается в нем и некоторое количество сахарозы (0,10 - 0,15 % от массы свеклы), а также сухой фильтрационный осадок (5 - 6 % отмассы свеклы). Использовать дефекационный осадок можно для известковании кислых почв.

Заключительный этап очистки диффузионного сока - обработка его диоксидом серы, т.е. сульфитация. При пропускании последнего в сульфитаторе через разбрызгиваемый сок образуется сериистая кислота. Она восстанавливает низкомолекулярные красящие вещества и обесцвечивает их. Кроме того, в результате сульфитации снижается щелочность сока и в дальнейшем облегчается процесс кристаллизации сахара.

Для получения диоксида серы сжигают в печи комовую серу, Получаемый из серы сульфационный газ на 10 - 15 % состоит из диоксида серы и на 85 - 90 % из воздуха.

1.4.5 Сгущение и выпаривание сока

Для получения кристаллов сахара необходимо довести сок до перенасыщенного состояния. Этого достигают постепенно, удаляя часть воды из сока выпариванием. Сначала выпаривание ведут в выпарной установке, а затем в вакуум-аппаратах, Обогревают аппараты паром. В выпарных аппаратах содержание сухих веществ в сиропе (соке) доводят до 65 - 70 %, а в вакуум-аппаратах -- до 92 - 93 %. Применяя вакуум, можно избежать карамелизации сахара, так как выпарка идет при температуре ниже 80 °С.

В результате уваривания сиропа начинается кристаллизация сахара. Сироп, называемый утфелем, представляет собой густую вязкую массу, состоящую из кристаллов сахара и межкристальной жидкости. Для ускорения образования кристаллов в вакуум-аппарат вносят небольшое количество сахарной пудры.

I утфель направляют в центрифуги для отделения кристаллов от жидкой части - зеленой патоки. Кристаллы сахара, оставшиеся на сетчатой поверхности барабана центрифуги, промывают горячей водой и паром (пробеливают). При этом часть кристаллов сахара растворяется, на выходе из центрифуги, кристаллы имеют влажность 0,5 - 0,6 %, их досушивание осуществляютна барабанных сушилках. Высушенный сахар хранят в сухих складах в затаренном виде или насыпью в бункерах.

Образующийся после пробеливания кристаллов сахара раствор, состоящий из сахарозы и остатков патоки, называют белой патокой. Ее направляют снова в вакуум-аппараты I утфеля.

Отделенную от кристаллов зеленую патоку направляют в вакуум-аппарат для уваривания II утфеля. Однако центрифугирование II утфеля дает сахар желтого цвета, так называемый «желтый сахар», который возвращают в производство, растворяя в соке после повторной сатурации. Этот процесс называют клеровкой. Кристаллизуют сахар и в вакуум-аппарате III утфеля, тоже дающего желтый сахар.

Оттек утфеля последней кристаллизации дает продукт, именуемый мелассой, в которой находятся почти все несахара. Ее чистота порядка 56 - 62 %, а выход ее составляет 4,5 - 5,5 % от массы переработанной свеклы. Меласса является ценным кормовым продуктом, используемым в ряде отраслей пищевой, комбикормовой промышленности и многих бродильных производствах.

1.5 Схема переработки сахара-сырца

Тростниковый сахар-сырец - сыпучее кристаллическое вещество от темно-коричневого до светло-коричневого цвета.

Основная составляющая часть сырца - сахароза.

Поляризация сахара-сырца 95-98,5 %

Сахар-сырец, взвешенный на электронных весах фирмы Simiens, высыпается в два бункера, откуда поочерёдно с помощью шнеков подаётся в клеровочную мешалку.

Клеровка с содержанием Сх=55-57% подается в завод на подогреватели. Затем подогретая клеровка (до 90оС) подаётся в смеситель, сюда же подается известковое молоко и зеленая патока I продукта. Из смесителя смесь клеровки поступает в дефекатор, а затем в сатуратор. Из сатуратора отсатурированая клеровка поступает в сборник нефильтрованной клеровки перед МВЖ 1. После фильтрации клеровка поступает на сульфитацию. Перед сульфитацией к ней добавляется клеровка ж.с. II и III и IV продуктов. После чего она поступает на контрольную фильтрацию на 2 ступень МВЖ. После фильтрации клеровка подаётся в III корпус выпарной установки.

Грязевая суспензия с МВЖ1 и МВЖ2 выкачивается на дисковые фильтры I ступени высолаживания. Отфильтрованный промой, поступает в сборник нефильтрованной клеровки I сатурации, а грязевая суспензия поступает на дисковые фильтры II ступени высолаживания. Отфильтрованный промой самотёком поступает в сборник промоя, а грязевая суспензия II ступени высолаживания подаётся на вакуум-фильтры. Промой с вакуум-фильтров поступает в сборник промоя, а осадок на поля фильтрации.

На уваривание утфеля I продукта направляется клеровка (основная клеровка сахара-сырца, с совместно обрабатываемой смесью части зеленого оттека утфеля I продукта; сульфитированная клеровка желтого сахара II, III и IV продукта) и вся белая патока утфеля I продукта.

Зеленая патока, получаемая при фуговке утфеля 1-го продукта, поступает в сборник зелёной патоки на вакуум-аппаратах. Часть зелёной патоки поступает в клеровочную мешалку и далее направляется на очистку. Основная часть из сборника зеленой патоки забирается на уваривание утфеля II продукта.

Утфель II продукта поступает в приемную мешалку, затем на центрифуги II продукта. Ж.с. II продукта поступает в клеровочную мешалку, клеруется артезианской водой до СВ 55-57% и выкачивается в сборник сиропа после I фильтрации. Оттек II продукта поступает в сборник, откуда насосами качается в сборник патоки II продукта. Часть оттека II продукта забирается «на себя» для последующих подкачек. Вторая часть идет на уваривание утфеля III продукта.

Утфель III продукта перепускается в мешалки-кристаллизаторы, откуда он поступает на фуговку. Ж.с. III продукта клеруется артезианской водой и подаётся в сборник сиропа после I фильтрации. Оттёк утфеля III продукта поступает в сборник на вакуум-аппаратах, из него варят утфеля IV продукта.

Утфель IV продукта поступает в приемную утфелемешалку, а затем перепускается в мешалки-кристаллизаторы, после чего фугуется и поступает в клеровочную мешалку.

Кормовая патока выкачивается через весы в паточные баки [9].

1.6 Сахарные заводы как источники загрязнения окружающей среды

Среди перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса наиболее материалоемкой является сахарная промышленность, в которой объем сырья и вспомогательных материалов, используемых в производстве в несколько раз превышает выход готовой продукции. Она же является источником многотоннажных отходов производства, которые являются загрязняющими веществами (сырой свекловичный жом, меласса, фильтрационный осадок).

При среднем выходе сахара 12 - 13 % свеклосахарное производство России дает массе переработанной свеклы 80 - 83 % сырого свекловичного жома, 5 - 5,5 % мелассы, 10 - 12 % фильтрационного осадка, или в физическом выражении при переработке 15 млн. тонн свеклы примерно 12 млн. тонн жома, 0,8 млн. тонн мелассы и 1,8 млн. тонн фильтрационного осадка.

- Загрязняющие вещества свекловичного производства по агрегатному состоянию делятся на:

- твердые (жом, хвостики, обломки свеклы, отсев известняка и другое);

- жидкие (сточные воды);

- густые вязкие жидкие (разбавленный фильтрационный осадок, меласса и другое);

- газообразные (дымовые газы, сульфита ионный газ и другие)

- Загрязняющие вещества, при рациональном использовании могут служить:

- для производства пищевых продуктов путем промышленной переработки (жом, меласса, свекловичные обломки и другое);

- в качестве кормов (жом, меласса, фильтрационный осадок и другое);

- для производства продукции технического назначения (жом, меласса, фильтрационный осадок, отсев и отходы известняка и другие);

- в качестве удобрений (фильтрационный осадок, сточные воды и другие);

- для строительства (фильтрационный осадок, отсев и отходы известняка и другие).

- В процессе производства неизбежно происходят также и технологические потери материалов (сырья, топлива и других материалов).

Возвратные свекловичные отходы (обломки и хвостики) могут повторно использоваться в технологическом процессе в качестве добавки к свекле (или добавляются в жом) [3].

Отбросы представляют собой отходы производства, которые на современном уровне науки и технике пока еще не могут быть использованы в народном хозяйстве либо использование их считается экономически нецелесообразным. К ним, в частности, относятся: газовые выбросы (сульфита ионный и сатурационный газы после аппаратов химической очистки сока), пылевые выбросы (пыль при работе известняково - обжигательных печей, жомовая пыль при сушке и гранулировании жома, сахарная пыль при сушке и хранении сахара), отходы (камни, щебень, песок), улавливаемые при очистке и подачи свеклы в завод, и дымовые газы при сжигании топлива в котлах [4].

Побочная продукция - это продукция, образующаяся наряду с основным продуктом в процессе переработки сырья, доведения до потребительских свойств и реализуемая на стороне либо внутри предприятия. В сахарном производстве это свекловичный жом и меласса. Сюда же могут быть отнесены вода, пар и электроэнергия, которые направляются на нужды призаводского жилого поселка, а так же по кооперации другим предприятиям.

Собственно отходы производства представляют собой остатки сырья, а также вновь образовавшиеся материалы, которые могут использоваться в виде сырья или добавок к нему при производстве новой продукции либо непосредственно как вторичная продукция другого производства. Отходы сахарного производства включают: фильтрационный и транспортерно-моечные осадки, отсев, недопал или пережег известняка, шлаки котельной (в случае применения твердого топлива), производственные сточные воды, и дымовые газы котельной. Отходы потребления представляют собой материалы и изделия, которые после физического или морального износа могут использоваться в качестве сырья или направляться для повторного применения (фильтровальная ткань, бумага, металлолом и другие) [22].

Источники загрязнения производства в атмосферу подразделяются на организованные и не организованные.

К организованным относятся выбросы от технологических процессов, их источниками являются: трубы котельной, сатураторов, сульфита торов, конденсаторов, сушки сахара, кузнечного горна, известегасильного аппарата и др.

Не организованные выбросы в атмосферу происходят от отдельных видов оборудования и механизмов: при проведении погрузочно-разгрузочных работ с известняковым камнем и твердым топливом, сортировке известнякового камня и др.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на сахарных заводах являются газо - пылевые выбросы котельной. Они образуются при сжигании топлива.

При сжигании одного килограмма мазута образуется 15,5 метров кубических дымовых газов, при сжигании 1- го кг. Природного газа - 14,5 метров кубических дымовых газов.

Состав дымовых газов зависит от вида используемого топлива. Так, при сжигании мазута и твердого топлива вместе с диоксидом углерода, парами воды и азотом в атмосферу выбрасываются такие токсичные вещества как окислы серы, азота, углерода, сажи и др. при сжигании природного газа вредные примеси представлены, в основном, окислами азота и в меньшей степени сажи.

Кроме газов, выделяющихся при сжигании топлива, источниками загрязнения атмосферы являются пыль и дым, что наносит экономический ущерб народному хозяйству и отрицательно воздействует на организм человека. Поэтому действующим законодательством установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе (таблица 1)

Таблица- 1 Количество загрязняющих веществ газо-пылевых выбросов сахарных заводов России (тыс. т)

Вещество	Количество
Сернистого ангидрида	59,5
Окиси углерода	26,6
Взвешенных веществ	8,8
Окислов азота	6,9
Извести негашеной	1,8
Сажи	893
Углеводородов	317
Аммиака	356
Золы мазута	2,2
Золы угля	1,1
Пыли каменноугольной	1,6
Пыли известняка	1,4
Пыли сахар - песка	347

Очистные сооружения вредных выбросов в атмосферу на сахарных заводах практически отсутствуют, применяются лишь мокрые ловушки по улавливанию пыли сахара в упаковочных цехах и пыли известняка в сортировочных помещениях. Из технологических мероприятий используют уменьшение избытка воздуха в топках котлоагрегатов и рассеивание загрязняющих веществ до предельно допустимых концентраций за счет высот дымовых труб.

Таблица 2 - Годовое количество отходов от хозяйственной деятельности на сахарных заводах России, тонн [21].

Вещество	Количество
Ртути	0,001
Свинца	14,6
Отработанного масла	934
Серной кислоты	4
Остатков масел, растворителей, красок	23,8
Нефтепродуктов	533

1.7 Дефекат - побочный продукт свеклосахарного производства

Нельзя обойти вниманием побочный продукт свеклосахарного производства, не имеющий, правда, непосредственного отношения к самому корнеплоду. Речь идет о так называемом фильтрационном осадке, иначе именуемом дефекатом, или дефекационной грязью, используемом как удобрение. В дефекате, который производится сахарной промышленностью страны только за один производственный сезон, кроме углекислого кальция, содержится приблизительно 60 тысяч тонн фосфатной кислоты, около 12 тысяч тонн азота, что равноценно 360 тысячам тонн фосфата и 70 тысячам тонн селитры.

В процессе варки сахара для чистки сиропов применяется известняк, который, взаимодействуя с сиропом, отбирает (адсорбирует) из них несахара, препятствующие процессу кристаллизации. Выход дефеката составляет при этом 8-12% от всего объема перерабатываемой свеклы. На крупном сахарном заводе, где за сутки через технологическую цепь проходит 6-9 тысяч тонн свеклы, как легко посчитать, образуется в среднем 800 тонн дефеката. Состав дефеката зависит от характера и количества несахаров в свекловичном соке и количестве извести. Обычно в нем до 50% воды, а сухие вещества примерно на 80% состоят из углекислой и едкой извести. Сюда же входят прочие минеральные соли, азотистые вещества, безазотистые органические соединения и сахара.

По содержанию питательных веществ дефекат приближается к навозу. Азота в нем содержится 0,6% фосфорной кислоты и калия по 0,2%. Полученный в процессе производства дефекат обычно выдерживают в отстойниках от 1 до 2 лет, после чего используют для известкования или нейтрализации кислых почв. В этом качестве дефекат эффективнее, применяемого для тех же целей молотого известняка, так как включает элементы питания растений.

По данным Всесоюзного научно- исследовательского института сахарной свеклы, внесение 4.5 тонны дефеката на 1 гектар обеспечивает прибавку урожая до 30 центнеров. Интересно, что последствия дефеката наблюдаются на протяжении 10-12 лет [28].

Внесение дефеката обусловлено дефицитом в кислых почвах такого важного для жизнедеятельности полезной микрофлоры элемента, как кальций. Растения на таких почвах испытывают кальциевый голод. Кальций же, как указывал выдающийся русский почвовед академик К.К. Гедройц, является поглощающим катионом придающим почве структуру, наиболее прочную и благоприятную в сельскохозяйственном отношении. Кальций, кстати, единственный катион, который может полностью насыщать почву без всякого вреда для растений [21].

2. Материал и методика исследований

2.1 Физико-географическая характеристика территории изучаемого объекта

2.1.1 Климат

Климат Выселковского района умеренно-континентальный. Неустойчивая зима с резкими переходами от отрицательных к положительным температурам. Ранняя, но холодная в первой половине весна, жаркое лето, сухая теплая осень. Средняя месячная температура января -4є-5є. Абсолютный минимум температуры воздуха -30є. Снежный покров невысок и неустойчив, но таяние снега задерживается благодаря влиянию холодных восточных ветров. Характерной особенностью зимнего периода является большое число дней с оттепелями (55 дней).

Начало активной вегетации большинства сельскохозяйственных культур приурочено к переходу среднесуточной температуры воздуха через отметку +10є. Этот период начинается во второй декаде апреля и продолжается 192-229 дней. Сумма продолжительных среднесуточных температур за этот период составляет 3348 С., что благоприятно влияет на произрастания теплолюбивых культур.

Лето умеренно жаркое, длинное (140 дней) сухое. Наблюдается тенденция повышения средней месячной температуры воздуха июля и августа более чем +25-30 є. Максимальная плюсовая температура воздуха иногда достигает +40є. Для летнего периода характерно проявление суховеев. Общее число дней с суховеями составляет в среднем 83,5 дня. Территория района подвергается воздействию ветров всех направлений, но преобладают западные, юго-западные, восточные и северо-восточные. Два последних типа ветров достигает иногда скорости 10-15 м/с, принося весной и зимой пыльные бури [1,2].

Средняя максимальная температура воздуха и средняя минимальная температура воздуха по месяцам в таблице 4.

Таблица 4 - Основные климатические показатели

Климатические показатели	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Среднемесячная температура воздуха (Со)	- 3,3	- 3	- 5	7	15	25	35	23,3	15,6	11,5	2	- 1
Месячное количество осадков (мм.)	22	12,3	8,3	22	9,6	16,3	35	31,3	22	40	10	27,3

Для более наглядного восприятия, табличные данные представлены в виде графика, представленного на рисунке 2.

Рисунок 2 График среднегодовых значений температуры и осадков

Скорость ветра, обычно не превышает- 10 м/с [24].

Повторяемость направлений ветра по румбам приведена в таблице 5

Таблица 5 - Повторяемость направлений ветра и штилей, %

Среднегодовая повторяемость направлений ветра и штилей, %
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ	Штиль
6	16	15	10	5	13	30	6	9

Для наглядного представления повторяемость ветров среднегодовых значений изображены на рисунке 3.



Рисунок 3 - Роза ветров

2.1.2 Почвенный покров

По почвенно-географическому районированию территория станицы Выселки относится к центральной лесостепной и степной области, степной зоне обыкновенных и южных черноземов, Приазово-предказказской степной провинции, к Прикубанскому почвенному округу.

Благоприятные климатические условия, произрастание в прошлом богатой травянистой растительности способствовали формированию почв черноземного типа, обладающих большой мощностью, значительными запасами гумуса и, соответственно, высоким потенциальным плодородием.

Доминирующими являются черноземы обыкновенные (94,6% всех черноземов). Отличительной особенностью их является вскипание с поверхности. В неглубоких балках образовались черноземы обыкновенные глубоко вскипающие.

В днищах глубоких балок развиты лугово-черноземные карбонатные средне солончаковые почвы. В приречных понижениях, а также в глубоких балках, образовались лугово-болотные очень сильно солончаковые почвы.