Экологические аспекты производства сахара на примере Выселковского сахарного завода

Корневищный многолетник

Мезофит, Мезотроф, Сциогелиофит

10

Мятликовые Райграс пастбищный

Корневищный многолетник

Мезофит,Мезотроф, Гелиофит

11

Мятликовые Свинорой пальчатый

Корневищный многолетник

Ксерофит, Мезоэвтроф, Гелиофит

12

Мятликовые Ячмень заячий

Кистекорневой однолетник

Ксеромезофит, Мезотроф, Гелиофит

13

Подорожниковые Подорожник большой

Кистекорневой многолетник

Мезофит, Мезотроф, Гелиофит

14

Розовые Лапчатка ползучая

Корневищный многолетник

Мезофит, Эвтроф, Гелиофит

15

Щирицевые Щирица запрокинутая

Стержнекорневой однолетник

Мезофит, Эвтроф, нитрофил, Гелиофит

3.2 Результаты оценки состояния древесных насаждений

С целью изучения состояния окружающей среды проводилась оценка состояния древесных насаждений изучаемой территории предприятия.

Результаты представлены в таблице 16.

Таблица 16 - Сводная таблица оценки состояния древесных пород

№	Порода	Всего	Категории деревьев
			0	1	2	3	4	5	6
1.	Робиния псевдоакация	8	-	2	1	-	2	-	-
2.	Береза повислая	10	2	5	1	-	3	-	1
3.	Каштан конский	2	-	-	1	-	-	-	-
4.	Клен яснелистный	6	1	2	1	-	-	-	-
5.	Тополь канадский	10	-	8	-	1	1	-	-
6.	Алыча обыкновенная	3	-	-	2	-	-	-	-
7.	Орех грецкий	8	-	4	-	2	-	-	-
8.	Шелковица черная	10	-	-	2	3	4	-	-
9.	Сосна обыкновенная	20	5	4	2	5	3	1	-
	Итого в процентах		11,6	36,3	14,5	15,9	18,8	1,4	1,4

Из приведенной таблицы 16 можно сделать вывод, что преобладающими породами лиственных деревьев является береза повислая и тополь канадский. В целом состояние всех деревьев удовлетворительное - преобладают растения 1 категории, но достаточно большой процент деревьев 3 и 4 категории, что указывает на негативное влияние на древесную растительность производственной деятельности завода.

Данные о процентном соотношении древесных пород можно узнать из рис 5.

Рис.5 Процентное соотношение древесных пород по категориям

3.3 Результаты определения категории опасности ЗАО «Кристалл»

Согласно ГОСТ 12.1005-88 б _i для разных классов опасности различна: первый класс опасности вещества б _i = 1,7; второй класс опасности - б _i = 1,3; третий класс опасности - б _i = 1,0; четвертый класс опасности - б _i = 0,9 [10].

На предприятии в атмосферу выбрасывается 22 загрязняющих вещества. Результат расчетов критериев опасности основных загрязняющих веществ, выбрасываемых ЗАО «Кристалл» приведен в таблице 17.

Таблица 17 - Результат расчетов категории опасности вещества

Название вещества	Мi, т/год	ПДК с.с.	Класс опасности вещества	б	КОВ
Железа оксид	0,398307	0,04	3	1,0	9,957576
Марганец и его соединения	0,004697	0,001	2	1,3	7,470793431
Азота диоксид (Азот (IV) оксид)	16,771106	0,04	3	1,0	419,27765
Аммиак	1,143129	0,04	4	0,9	20,43768617
Азот (II) оксид (Азота оксид)	22,786129	0,06	3	1,0	379,7688167
Серная кислота	0,000006	0,05	2	1,3	7,99716E-06
Углерод (Сажа)	0,014093	0,05	3	1,0	0,28186
Сера диоксид-Ангидрид сернистый	4,146886	0,1	3	1,0	41,46886
Сера элементарная	0,000360	0,1	3	1,0	0,0036
Сероводород	0,739773	0,008	2	1,3	359,5928405
Углерод оксид	204,614702	3	4	0,9	44,71302193
Толуол	0,168000	0,05	3	1,0	3,36
Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен)	0,000004	0,1	1	1,7	3,33812E-08
Бутан-1-ол (Спирт н-бутиловый)	0,028000	0,01	3	1,0	2,8
Бутилацетат	0,168000	0,1	4	0,9	1,595064882
Этилацетат	0,112000	0,15	4	0,9	0,768801261
Пропан-2-он (Ацетон)	0,084000	0,6	4	0,9	0,170417909
Метантиол (Метилмеркаптан)	0,030596	0,000009	4	0,9	1507,578477
Этантиол (Этилмеркаптан)	0,013464	0,0005	3	1,0	26,928
Бензин (нефтяной, малосернистый)	0,153966	1,5	4	0,9	0,128884358
Взвешенные вещества	0,0449167	0,003	3	1,0	14,97223333
Пыль неорганическая >70% SiO2	0,0158667	0,15	3	1,0	0,105778

Категория опасности предприятия определяется в пределах:

1 категория - КОП > 1000000;

2 категория - 1000000 < КОП > 10000;

3 категория - 10000 < КОП > 1000;

4 категория - КОП < 1000.

КОП для предприятия равен 2841,380468, следовательно, предприятие относится к 2 категории опасности.

3.4 Результаты уточнения размеров санитарно-защитной зоны

В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов сахарный завод относится ко II классу опасности. Вследствие этого размер СЗЗ для предприятия составляет 500 м.

Расчет размеров санитарно-защитной зоны предоставил следующие результаты:

- северная сторона СЗЗ - 240м,

- северо-восточная сторона СЗЗ - 640 м,

- восточная сторона СЗЗ - 600м,

- юго-восточная сторона СЗЗ - 360 м,

- южная сторона СЗЗ - 200 м,

- юго-западная сторон СЗЗ - 520 м,

- западная сторона СЗЗ -1200 м,

- северо-западная сторона СЗЗ - 240 м.

Уточненная СЗЗ строится по обратной розе ветров (рис.6)

Рисунок 6 Уточненная СЗЗ

3.5 Оценка качества производимой продукции

Основная продукция предприятия ЗАО «Кристалл» (Выселковкий сахарный завод) - сахар-песок - является сертифицированной продукцией и соответствует требованиям нормативных документов ГОСТ 21-94 п.п.3.2.2-3.2.5,4,5, СанПиН 2.3.2.560-96 п.6.5.1, ГОСТ Р 51074-97 п.п.3,4.11.1. Кроме этого, предприятие периодически проходит сертификацию производства. Состояние производства признано способным обеспечить стабильность характеристик сахара-песка, выпускаемого по ГОСТ 21-94 и соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9002-96.

Процесс производства сахара проводится только, строго соответствуя следующим ГОСТ:

- ГОСТ 21-94 "Сахар-песок. Технические условия"

- ГОСТ Р 53396-2009 "Сахар белый. Технические условия"

- ГОСТ Р 52678-2006 "Производство сахара. Термины и определения"

- ГОСТ Р 52305-2005 "Сахар-сырец. Технические условия" "

- ГОСТ Р 52304-2005 "Меласса свекловичная. Технические условия"

- ГОСТ Р 52647-2006 "Свекла сахарная. Технические условия"

- ГОСТ Р 54640-2011 "Сахар. Правила приемки и методы отбора проб"

- ГОСТ Р 54641-2011 "Сахар. Метод определения крахмала"

- ГОСТ Р 54642-2011 "Сахар. Методы определения влаги и сухих веществ"

- ГОСТ "Сахар. Метод определения сахарозы"

- ГОСТ "Сахар. Метод определения ферропримесей"

- ГОСТ "Сахар. Определение гранулометрического состава"

- ГОСТ 12576-89 " Сахар. Методы определения внешнего вида, запаха, вкуса и чистоты раствора"

Для оценки качества продукции, проводились анализы побочных продуктов сахара и самого сахара, все анализы проводились, строго соответствуя выше перечисленным ГОСТ. Выполнялись следующие виды анализов:

- Анализ определения влаги и сухих веществ в сахаре. Перед началом проведения анализа сначала проводится отбор проб, который осуществляется по ГОСТ 12569-99. Отбираем точечные пробы из двух разных мешков с сахаром, масса точечной пробы должна быть не менее 25 г, в моем случае было 26 г. Сначала пустые открытые стаканчики для взвешивания вместе с крышками помещаем в предварительно нагретый до температуры (105-106) С сушильный шкаф и выдерживают в течении 30 минут. Затем стаканчики вынимаем, закрываем крышками и помещаем в эксикатор, заполненный самоиндицирующим силикагелем или безводным хлористым кальцием. Когда термометр, вставленный в крышку эксикатора, покажет температуру, которая на 2С выше температуры окружающего воздуха, стаканчики вынимаем и взвешиваем с погрешностью ±0,0001 г. При измерении температуры термометр должен прикасаться к одному из стаканчиков для взвешивания. В стаканчики я поместила по 26 г сахара, закрыла крышкой и взвешивала с погрешностью ±0,0001 г. Толщина слоя сахара в стаканчике не должна превышать 10 мм. Навески высушиваем при открытой крышке стаканчика в сушильном шкафу. Стаканчики для взвешивания с навесками в сушильном шкафу размещаем таким образом, что бы температура воздуха на уровне (2,5 ± 0,5) см над стаканчиками составляла (105± 1) С. Продолжительность высушивания - 3 часа. Затем стаканчики с пробами закрываем крышками, вынимаем из сушильного шкафа, помещаем в эксикатор, охлаждаем и взвешиваем с погрешностью ±0,0001 г. Далее мы начинаем обрабатывать результаты, массовую долю влаги W, %, мы вычисляем данной формуле:

,

где - масса стаканчика для взвешивания с навеской до высушивания, г;

- масса стаканчика для взвешивания с навеской сахара после высушивания, г;

- масса стаканчика для взвешивания, г [7].

В результате получаем следующее:

- Образец № 1

- Образец № 2

Согласно ГОСТ 21-94, массовая доля влаги должна составлять не менее 0,14 %.

За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,01% в абсолютном значении. Если расхождение превышает это значение, то испытание повторяют, но у нас не было никаких расхождений.

Далее мы находим массовую долю сухих веществ X, %, которую вычисляют по формуле:

,

где W - массовая доля влаги, %.

В итоге получаем следующее:

Согласно ГОСТ 21-94, массовая доля сухих веществ должна составлять не менее 99,75 %.

- Анализ мелассы

Меласса - кормовая патока, побочный продукт сахарного производства; сиропообразная жидкость тёмно-бурого цвета со специфическим запахом.

Для проведения анализов мы отбираем пробы трех образцов мелассы и проводим несколько видов анализа. Отбор проб мелассы производится согласно ГОСТ 52304-2005.

1). Определение вкуса

Метод заключается определении вкуса раствора свекловичной мелассы органолептически. Сначала в предварительно взвешенном стеклянном стакане вместимостью 100 смі взвешиваем с точностью до второго десятичного знака 25,00 г свекловичной мелассы и растворяем в 75-80 смі дистиллированной воды, отмеренной цилиндром вместимостью 100 смі. Вкус наших трех проб полученного раствора был сладким с горьким привкусом, что и соответствует ГОСТ Р 52304-2005.

2). Определение запаха

Этот метод заключается в определении запаха свекловичной мелассы органолептически. Стеклянную банку с притертой пробкой наполняем на ѕ ее объема свекловичной мелассой. Банку с содержимым закрываем пробкой и выдерживаем в течение 1 часа при температуре 18 С - 22 С. Запах определяем на уровне края банки после ее открытия. Полученный результат запаха соответствовал запаху свекловичной массы согласно таблице 1 ГОСТ Р 52304-2005, тоесть он был свойственен свекловичной мелассе, без постороннего запаха.

3). Определение массовой доли сухих веществ

Данный метод заключается в определении массовой доли видимых сухих веществ в свекловичной мелассе по измерению ее показателя преломления в проходящем или отраженном свете. В предварительно взвешенном стеклянном стакане вместимостью 100 смі взвешиваем с точностью до десятичного знака 52,00 г свекловичной мелассы и растворяем в 30-50 смі горячей дистиллированной воды. После охлаждения до 19 С - 21 С массу раствора количественно переносим в мерную колбу вместимостью 100 смі и доводим дистиллированной водой до метки. Раствор тщательно перемешиваем вращением колбы и определяем массовую долю сухих веществ с помощью рефрактометра, поместив на призму рефрактометра две-три капли раствора. Измерение проводим при температуре 19 С - 21 С в соответствии с паспортом прибора. Отчет ведем по шкале, градуированной в единицах массовой доли сахарозы. Результат измерения на рефрактометре массовой доли сухих веществ, в процентах, равный удвоенному показанию шкалы прибора, градуированной в единицах массовой доли сахарозы, записываем с точностью до первого десятичного знака. За результат анализа принимается среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений. В результате проведения анализа получаем СВ (массовую долю сухих веществ):

- Образец №1. СВ = 74,2 %;

- Образец №2. СВ = 79, 6%;

- Образец №3. СВ = 78,7%.

Согласно ГОСТ Р 52304-2005 массовая доля сухих веществ должна быть не менее 75,00%.

4). Определение рН

Данный метод заключается в определении показателя кислотности свекловичной мелассы путем измерения рН водного раствора ее с помощью рН-метра со стеклянным электродом. В стеклянный стакан вместимостью 50 смі с помощью мерного цилиндра вносим, не доливая доверху, пробу свекловичной мелассы, разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:1. В раствор свекловичной мелассы погружаем электроды рН-метра и измеряем рН раствора при температуре 20 С. Показания рН-метра записываем по истечении 5 минут после погружения электродов. Вычисления проводим с записью результата до первого десятичного знака.

Наши результаты:

- Образец №1 - 7,11;

- Образец №2 - 6,54;

- Образец №3 - 7,03.

Согласно ГОСТ Р 52304-2005, рН свекловичной мелассы должен варьироваться от 6,5 до 8,0.

5). Определение массовой доли сахара по прямой поляризации

Данный метод заключается в измерении поляризации света в растворах сахарозы. В предварительно взвешенном стеклянном стакане вместимостью 50 смі взвешиваем с точностью до второго десятичного знака 26,00 г свекловичной мелассы и количественно переносим теплой водой в мерную колбу вместимостью 100 смі. Раствор охлаждаем до 19 С - 21 С. Осветление проводим следующим образом: в колбу добавляем 10 смі раствора азотнокислого свинца, перемешиваем вращением колбы и добавляем 10 смі раствора гидроокиси натрия, раствор перемешиваем вращательным движением в течение 2-3 минут. Эту операцию повторяем три раза. Объем раствора в колбе доводим дистиллированной водой до метки, образующуюся при этом пену гасим несколькими каплями этилового эфира. Содержимое колбы взбалтываем и фильтруем через бумажный фильтр в сухую колбу (фильтрат 1), при этом первые капли фильтрата выбрасываем. Для удаления избытка азотнокислого свинца к фильтрату 1 прибавляем однозамещенный фосфорнокислый аммоний из расчета 1,35 г на 100 смі фильтрата. Содержимое колбы взбалтываем и после образования белого осадка в колбу добавляем сернистокислый натрий из расчета 0, 20 г на 100 смі фильтрата. Содержимое колбы перемешиваем вращением и фильтруем через бумажный фильтр в сухую колбу (фильтрат 2). Фильтрат 2 поляризуем на сахариметре в трубке длиной 200 мм точно при 20 С. Целесообразно для этих целей использовать поляриметрическую трубку с кожухом, через который пропускаем воду температурой 20 С. Отсчет показаний прибора ведем по положительной шкале в соответствии с паспортом прибора [8].

Далее мы обрабатываем наши полученные результаты.

Массовую долю сахаров по прямой поляризации Р, %, вычисляем по формуле:

;;

где - среднеарифметическое значение отсчетов по шкале сахариметра при температуре измерения, %;

- температура раствора при измерении, С;

0,0611 - коэффициент для поляриметров с клиновой компенсацией, 1/С.

В результате получаем следующее:

1). Образец № 1

%

2). Образец №2

%

3). Образец №3

%

Согласно ГОСТ Р 52304-2005, массовая доля сахара по прямой поляризации должна быть не менее 44,0 %, образцы №2 и №3 соответствуют.

Все выполняемые нами анализы проводились только строго по ГОСТам, указанным выше.

Согласно проведенным анализам, по данным результатов, можно сделать вывод о том, что технология производства сахара и конечный его продукт полностью соответствует вышеуказанным ГОСТам и нормативным методикам.

Выводы и предложения

1. ЗАО «Кристалл» относится ко 2-му классу опасности и нормативная СЗЗ для него составляет 500 метров.

2. На территории предприятия образуется 66 видов отходов основная часть из которых относится к 4-му классу опасности и 22 вещества загрязняющие атмосферный воздух.

3. Уточненная санитарно- защитная зона в западном направлении не соблюдается (1200м) по отношению к ст. Выселки.

4. Основными производственными отходами является меласса и дефекат, который поступает на поля фильтрации.

5. Результаты фитоиндикации показали очень высокую степень нарушенности территории кагатных полей, где почвы в основном не задернены растительностью и подвержены ветровой эрозии. Видовое разнообразие растений в санитарно-защитной зоне полей фильтрации и на фоновом участке отличается незначительно. Кроме того, на полях за счет внесения дефеката почвы более богаты минеральными веществами и пригодны для возделывания сельскохозяйственных культур.

6. Результаты инвентаризации зеленых насаждений на территории сахарного завода выявили их удовлетворительное состояние, 36,2% деревьев относится к первой категории.

Предложения по производству

1. Установка нового фильтрационного оборудования, позволяющего получить фильтрационный осадок (дефекат) с высоким содержанием сухих веществ - до 80 %. Это позволит, минуя поля фильтрации, отгружать дефекат потребителю без отстаивания.

2. Использовать дефекат как химический мелиорант на поля севооборота.

3. Осуществлять уход за зелеными насаждениями на территории предприятия.

4. Осуществлять контроль за соблюдением нормативов ПДВ на источниках выбросов;

5. Осуществлять контроль за качеством используемой воды.

сахар сточный почва загрязнение

Список используемой литературы

1. Агроклиматический бюллетень, 2002 - 2012г.

2. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 46 с

3. Акимова Т.А. Экология / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. - М.: ЮНИТИ, 1998. - 455 с.

4. Аксенов И.Я. Транспорт и охрана окружающей среды /И.Я. Аксенов, В.И. Аксенов. М. Транспорт, 1996 г.-187 с.

5. Борисов В.И. Реки Кубани / В.И. Борисов. - Краснодар: Кн. изд-во, 1978. - 80 с.

6. Вальков В.Ф. Почвоведение (почвы Северного Кавказа) / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель. - Краснодар: Изд-во Советская Кубань, 2002. - 538 с.

7. ГОСТ 12570-98. Сахар. Метод определения влаги и сухих веществ;

8. ГОСТ 52304-2005. Меласса свекловичная. Технические условия.

9. Документация ЗАО «Кристалл», общие сведения о предприятии, внутренние документы предприятия.

10. Коломиец Ф.С. Развитие свеклосеяния и производства сахара на Кубани. Краснодар: Книжное изд., 1958. - 314.

11. Косенко И.С. Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья / И.С. Косенко. - М.: Колос, 1970. - 950 с.

12. Лемешев М.Я. Об экологических аспектах промышленной политики. Экономика стр-ва, - 1998. - №2 - С. 35-42.

13. Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. С.-Пб., 2002 г. - 78 с.

14. Никитин Д.П. Окружающая среда и человек /Д.П. Никитин - М. Высшая школа, 1989 г. - 424 с.

15. Никоноров А.М. Глобальная экология /А.М. Никоноров, Т.А. Жоруглая. -М.: 2001 г. - С.138-144

16. Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды / Ю.В. Новиков. - М: Высш. школа, 1987. - 287 с.

17. ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе содержащихся в выбросах предприятий. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 182 с.

18. Региональная геоморфология Кавказа / Изд-во Наука. - М., 1979. - 196 с.

19. СанПиН 2.2.1/2.1.1.984 - 00 Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация предприятий, планировка и застройка населенных мест. Санитарно - защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. - Введ. 2000 - 10 - 01. - М.: - 37с.

20. Сенокосов А.Н. Система экологических фондов и экологических платежей в России./ А.Н. Сенокосов, В.В. Петринин. Финансы. 1998. - №2 С. 39-41.

21. Спичак В.В., Остроумов В.Б. Развитие сахарной промышленности в России. Курск РНИИСП, 2010.- 315 с.

22. Скрябин Г.Н. Пылеулавнивание в химической промышленности /Г.Н. Скрябин, П.А. Коузов - Л.: Химия, 1976 г.- 123 с.

23. СН 245-71 Санитарные нормы пректирования промышленных предприятий. - Введ. 1971 - 04 - 01. Окончил действие - 1996 - 10 - 31. - М.: Госстрой СССР: Стройиздат, 1972. - 50 с.

24. Справочник по климату СССР, «Ветер», 1967г.

25. Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды/ А.И. Федорова, А.И. Никольская. - М.: Владос, 2001. - 285 с.

26. Стрельников В.В., Чернышева В.В Методические указания к выполнению курсового проекта по прикладной экологии. Краснодар, 2012.

27. Белюченко И.С., Мельник О.А., Петух Ю.Ю., Терещенко Е.В., Ткаченко Л.Н. Методическое пособие для проведения лабораторных занятий по общей экологии и экологическому мониторингу. Краснодар, 2010.

28. Система рисоводства Краснодарского края/ под редакцией Е.М. Харитонова.- 2011.-316с.

29. Экология: учеб. пособие для вузов / Н.В. Елисеева, Н.В. Чернышева, И.И. Имгрунт, В.В. Стрельников. - Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. - 196 с.

Приложение А

Карта-схема Сахарного завода ЗАО «Кристалл»

Размещено на Allbest.ru