CONDUCTING AN ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF THE SUGAR PLANT'S SATURATION GAS EMISSIONS WITH THE ESTABLISHMENT OF MAXIMUM PERMISSIBLE STANDARDS FOR CARBON MONOXIDE AND DIOXIDE
DOI:
https://doi.org/10.31073/foodresources2024-23-18Keywords:
raw juice, emissions, saturation gas, decarbonization, carbon monoxide, carbon dioxide, limestone, fuel, furnace, sugar production, sugar, process, environmental safety, maximum permissible emissionsAbstract
Subject. The current state of human development requires a reasonable approach not only to obtaining high-quality competitive products, but also to reducing the amount of harmful emissions into the environment as a result of the production of these products. In particular, there is an urgent need to reduce the amount of harmful emissions of carbon dioxide (CO2) and carbon monoxide (CO) generated during the firing of limestone in the kilns of sugar factories and contained in the souring gas used in the technological process of sugar production. Purpose. The purpose of the work was to conduct a monitoring study of the maximum permissible emissions of CO and CO2 from saturation gas and to conduct an environmental assessment of these emission components for a sugar plant. Methods. The analysis and monitoring study was carried out using methodological approaches used in domestic and international practice. We used modern electronic portable gas analyzers, an electronic thermometer, and an anemometer to quantify the components of saturation gas and air emissions. Results. It has been determined that the main components of saturation gas emissions include carbon monoxide (II) – CO, also known as carbon monoxide, carbon dioxide (IV) – CO2, carbon dioxide, oxygen – O2, nitrogen - N2. The maximum permissible standards for saturation gas emissions from stationary sources in the technological process of sugar production were generalized. It is established that the CO content in the saturation gas depends on: the type and amount of fuel for limestone firing; the size of the charge components; the fractional composition of limestone and the useful height of the furnace; the displacement of the heating zone or the firing zone in one direction or another; inhibition of gas extraction from the furnace. It has been analyzed that the reduction of carbon dioxide emissions at a lime-carbonation plant is significantly influenced by the hardware design and construction of carbonizers. Recommendations for minimizing the amount of carbon dioxide and carbon monoxide emissions from the saturation gas into the atmosphere are proposed, and directions for reducing CO2 emissions per unit of output are suggested. Scope of results. Sugar enterprises will receive data on the assessment of pollutant emissions and their reduction in the technological process of sugar production.
Downloads
References
CEFS position paper: the path to carbon neutrality by 2050 must be supported by solid legal and financial tools, p. 6. European Association of Sugar Manufacturers. Brussels. 07.09.2020. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://cefs.org/wp-content/uploads/2020/09/CEFS-position-paper-on-carbon-neutrality.pdf.
CEFS EFFAT Joint statement on just-transition: Just transition in the EU beet sugar sector EFFAT-CEFS joint statement, p. 2. European Association of Sugar Manufacturers. Brussels. 24.05.2024. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://cefs.org/wp-content/uploads/2024/05/CEFS-EFFAT-Joint-statement-on-just-transition.pdf.
Верченко Л. М. Влияние компонентов сатурационного газа и режимов получения известкового молока на качество соков свеклосахарного производ ства : дис. ... канд. техн. наук : 05.18.05 «Технология сахаристих веществ». Верченко Лидия Михайловна. Киев: ВНИИСП 1989. 202 с.
Панов В. В., Науменко В. Д., Баранов В. И. Совершенствование работы известкового отделения сахарных заводов. К.: ИПДО НУПТ, 2004. 76 с.
Вєрченко Л. М., Кос Т. С., Василів В. П. Карбонатна сировина та паливо для одержання вапна в цукровому виробництві. Цукор України. 2011. № 9–10. С. 28–36.
Штангеєв К. О Отримання вапна та сатураційного газу: Звіт проекту «Підвищення енергоефективності та стимулювання використання відновлюваної енергії в агро-харчових та інших малих та середніх підприємствах України», що виконується Агенством ООН з питань промислового розвитку (ЮНІДО) за підтримки Глобального Екологічного Фонду. К.: ЮНІДО, 2015. 61 с.
Vyerchenko L., Tkachenko S., Sheiko T., Kos T., Dzhohan O., Vasuliv V. The Study of Calcium Hydroxide Structure and its Physico-Chemical and Electrokinetic Properties in Sugar Production. Chemistry & Chemical Technology. 2019. 13. P. 477–481. https://doi.org/10.23939/chcht13.04.477.
Alaghbary, Adeeb Carbonation Process in Sugar Refinery. ResearchGate. 2024 https://doi.org/10.13140/RG.2.2.33538.90564.
Вєрченко Л. М., Кос, Т. С. Методика розрахунку шкідливих викидів в атмосферу із відпрацьованим сатураційним газом. Цукор України. 2010. № 4. С. 42–45.
Пономаренко В. В., Пушанко М. М., Лементар С. Ю., Люлька Д. М. Очисник сатураційного газу. Цукор України. 2014. № 12. С. 11–13.
Хомічак Л. М., Верченко Л. М., Петриченко І. Б., Резніченко Ю. М. Технологічне вапно, сатураційний газ і екологія: сучасні реалії: матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Перспективи розвитку цукрової промисловості України», 31 березня – 1 квітня 2016 р.. Київ: НУХТ, 2016. С. 33–35.
Хомічак Л. М., Верченко Л. М., Петриченко І. Б., Резніченко Ю. М. Взаємовплив функціонування вапняно-газової печі і станції вапнокарбонізації на ефективність роботи заводу та екологію навколишнього середовища. Цукор України. 2017. № 2. С. 16–18.
Вєрченко Л. М., Шевцов Л. Д. Вплив оксиду вуглецю (СО) на процес карбонізації та якісні показники соків. Цукрова Галузь. Науково-інформаційний вісник. Жовтень 2017. № 4. С. 5–10.
Вєрченко Л. М., Педос А. Г. Вплив кисню карбонізаційного газу на якість соків цукрового виробництва. Цукрова Галузь/Науково-інформаційний вісник. Листопад 2017. № 5. С. 5– 9.
Lixiao Luo, Wei Zhang, Yu Zhang, Dongdong Feng, Yuzhi Li, Xishan Zhu, Haibo Ye, Weichong Chen, Yingsen Qin Study on life-cycle carbon emission accounting of cane sugar products based on ammonia-based CO2 capture method. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2024. Volume 68. 103858. https://doi.org/10.1016/j.seta.2024.103858.
Kuo Li, Mingyue Zhao, Yingchun Li, Yutong He, Xue Han, Xin Ma, Fen Ma, Spatiotemporal Trends of the Carbon Footprint of Sugar Production in China. Sustainable Production and Consumption. 2024. Volume 46. P. 502–511. https://doi.org/10.1016/j.spc.2024.03.010.
Bahamin Bazooyar, Ali Nabavi, Peter Clough, Edward J. Anthony, Vasilije Manovic, Towards decarbonisation of sugar refineries by calcium looping: Process integration, energy optimisation and technoeconomic assessment. Energy Conversion and Management. 2024. Volume 314. 118597. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2024.118597.
Hannah Green, Peter Larsen, Yang Liu, Paul N. Nelson, Carbon dioxide removal via weathering of sugarcane mill ash under different soil conditions. Applied Geochemistry. 2024. Volume 165. 105940. ISSN 0883-2927. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2024.105940.
Folprechtova A., Hanslian L. A rather rare case of carbon monoxide poisoning in a sugar mill. Pracovni Lekarstvi. 1979. 31 (4), P. 141–143.
Окис вуглецю (чадний газ). [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://empendium.com/ua/chapter/B27.II.20.10.
Опара Н. М., Дударь Н. І. Чадний газ: вплив на організм людини, способи індивідуального захисту і безпечної поведінки. Аспекти безпеки праці, життя та довкілля людини : тези доповідей VІ регіональної міжвузівської науково-практичної конференції 28 березня 2013 р.. Полтава : ПДАА, 2013. С. 42–45.
Діоксид вуглецю. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%96%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4_%D0%B2%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%86%D1%8E.
Як СО2 впливає людину при надлишку в приміщенні?. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://ventbazar.ua/uk/blog/chto-takoye-co2.
De Figueiredo, E.B., Panosso, A.R., Romão, R. et al. Greenhouse gas .emission associated with sugar production in southern Brazil. Carbon Balance Manage. 2010. 5(1):3. https://doi.org/10.1186/1750-0680-5-3.
Виговський В. Ю., Хомічак Л. М., Петриченко І. Б., Калініченко О. М., Бєлостоцький Л. Г. Підвищення ефективності роботи сатураторів цукробурякового виробництва. Цукор України. 2002. № 2. C. 1–9.
Закон України про засади моніторингу, звітності та верифікації викидів парникових газів. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/377-20.
Наказ Мінприроди від 22.10.2008 №541 «Про затвердження технологічних нормативів допустимого викиду забруднюючих речовин із теплосилових установок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт». [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024) https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1110-08#Text.
Наказ Міністерства охорони навколишнього природного середовища України від 17.09.2010 № 407 “Методичних рекомендацій щодо оформлення дозволу на викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря стаціонарними джерелами для суб’єктів господарювання з урахування технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря”. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0407617-10#Text.
Наказ Міністерства Екології та Природних Ресурсів України від 01.07.2015 №260 «Про затвердження Технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин із устаткування (установки) для виробництва вапна в обертових випалювальних печах, виробнича потужність яких перевищує 50 тонн на день, або в інших печах, виробнича потужність яких перевищує 50 тонн на день». [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0878-15#Text.
Вєрченко Л. М., Кос, Т. С. Методика розрахунку кількості пічного газу, який виходить із вапняної печі та подається на сатурацію. Харчова промисловість. 2010. № 9. С. 5-7.
Наказ Міністерства енергетики та захисту довкілля України від 28.04.2020 року № 277) “Про затвердження Методики розрахунку розмірів відшкодування збитків, які заподіяні державі в результаті наднормативних викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря”. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0414-20#Text.
Податковий кодекс України. [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://ips.ligazakon.net/document/t10_2755?an=23866.
Чи вплине збільшення податку на СО2 на екологічний стан в країні? [Електронний ресурс]. (дата звернення 13.08.2024). https://razumkov.org.ua/statti/chy-vplyne-zbilshennia-podatku-na-so2-na-ekologichnyi-stan-v-kraini.
Divya Baskaran, Panchamoorthy Saravanan, L. Nagarajan, Hun-Soo Byun, An overview of technologies for capturing, storing, and utilizing carbon dioxide: Technology readiness, large-scale demonstration, and cost. Chemical Engineering Journal. 2024. Volume 491. 151998, ISSN 1385-8947. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151998.
Данілова, К. О. Дослідження процесу карбонізації вапнованого дифузійного соку в цукровому виробництві. Продовольчі ресурси. 2023. 11 (21). C. 73–83. https://doi.org/10.31073/foodresources2023-21-07.
Хомічак Л. М., Кузнєцова І. В., Зайчук М. В., Джоган О. І., Зайчук Л. П., Бондар М. В. Дослідження термічно модифікованого дефекату та його застосування для очищення транспортерно-мийної води. Продовольчі ресурси. 2023. 11 (21). C. 159–166. https://doi.org/10.31073/foodresources2023-21-16.
Хомічак Л. M. Наукове обгрунтування та розроблення способів очищення дифузійного соку: дис. ... д-ра техн. наук : 05.18.05 «Технологія цукристих речовин» / Хомічак Любомир Михайлович. Київ. НУХТ, 2003. 447 с.
Хомічак Л. М., Петриченко І. Б., Виговський В. Ю. Проведення першої сатурації в апараті з внутрішніми секційними циркуляційними контурами. Харчова промисловість. 2001. № 1. С. 57–59.
Виговський В. Ю., Хомічак Л. М., Петриченко І. Б., Калініченко О. М., Мірошник В. О., Скорик К. Д. Вплив конструкційних елементів сатуратора на кратність циркуляції. Цукор України. 2011. № 4. С. 38-42.
Sugumar Mohanasundaram, Venkatramanan Varadharajan, Mayakannan Selvaraju, Sivasubramanian Manikandan, Subbaiya Ramasamy, Mani Jayakumar, Venkatesa Prabhu Sundramurthy, Gurunathan Baskar, Arivalagan Pugazhendhi, Green ammonia as peerless entity for realm of clean-energy carrier toward zero carbon emission: Purviews, neoteric tendencies, potentialities and downsides. Fuel. 2024. Volume 365. 131118. ISSN 0016-2361. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131118.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Licensing and Copyright
The collection provides immediate open access, ensuring that the content is freely available to the global community, facilitating a broader exchange of knowledge in accordance with the principles of open science.
By submitting an article to the editors of the collection, authors confirm that the manuscript has not been submitted to other publications and grant the journal the right of first publication in accordance with the terms of the Copyright Transfer Agreement.
Copyright. Authors retain full copyright to their articles without restriction and simultaneously grant the journal a non-exclusive license for publication, distribution, and indexing.
Licensing. The collection publishes articles under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) license.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.uk
This license permits:
- copying and distributing the material in any medium or format;
- use of the material for educational and research purposes.
- Subject to the following conditions:
- attribution of the author, source, and license link;
- noncommercial use;
- no distribution of modified material (no derivatives).
First Publication Rights. Authors grant the collection “Food Resources” first publication rights, these allowing the collection to distribute the scientific material with attribution of authorship and the original publication in the collection.
Self-Archiving. Authors may upload any version of their articles (preprint, postprint, or published version) to institutional, disciplinary, or personal repositories without embargo, provided they indicate that the article was published in the collection "Food Resources" and include the CC BY-NC-ND license.
ISSN
ISSN 




