Primjer primjene ispuštanja otpadnih voda u preduzećima za klanje i preradu sirovog mesa u Šangaju

Kompanija za preradu mesa sa sjedištem u Šangaju osnovana je 2011. godine i nalazi se u okrugu Songjiang. Njene poslovne operacije uključuju dozvoljene aktivnosti kao što su klanje svinja, uzgoj peradi i stoke, distribucija hrane i drumski teretni prijevoz (isključujući opasne materijale). Matična kompanija, industrijsko-trgovinska kompanija sa sjedištem u Šangaju, također smještena u okrugu Songjiang, privatno je preduzeće koje se prvenstveno bavi uzgojem svinja. Nadzire četiri velike farme svinja, trenutno održavajući približno 5.000 rasplodnih krmača s godišnjim proizvodnim kapacitetom do 100.000 svinja spremnih za tržište. Osim toga, kompanija sarađuje sa 50 ekoloških farmi koje integrišu uzgoj usjeva i stočarstvo.

Preduzeća za klanje i preradu sirovog mesa

Otpadne vode nastale u klaonicama svinja sadrže visoke koncentracije organske materije i hranjivih tvari. Ako se ispuštaju netretirane, predstavljaju značajan rizik za vodene sisteme, tlo, kvalitet zraka i šire ekosisteme. Primarni utjecaji na okoliš su sljedeći:

1. Zagađenje vode (najneposrednija i najteža posljedica)
Otpadne vode iz klaonica bogate su organskim zagađivačima i hranjivim tvarima. Kada se direktno ispuste u rijeke, jezera ili bare, organske komponente - poput krvi, masti, fekalija i ostataka hrane - razgrađuju se mikroorganizmima, procesom koji troši značajne količine rastvorenog kisika (DO). Smanjenje DO dovodi do anaerobnih uvjeta, što rezultira smrću vodenih organizama poput riba i škampa zbog hipoksije. Anaerobna razgradnja dalje proizvodi plinove neugodnog mirisa - uključujući sumporovodik, amonijak i merkaptane - koji uzrokuju promjenu boje vode i neugodne mirise, čineći vodu neupotrebljivom za bilo koju svrhu.

Otpadne vode također sadrže povišene nivoe dušika (N) i fosfora (P). Po ulasku u vodene površine, ovi nutrijenti potiču prekomjerni rast algi i fitoplanktona, što dovodi do cvjetanja algi ili crvenih plima. Naknadna razgradnja mrtvih algi dodatno iscrpljuje kisik, destabilizirajući vodeni ekosistem. Eutrofne vode doživljavaju pogoršanje kvalitete i postaju nepogodne za piće, navodnjavanje ili industrijsku upotrebu.

Štaviše, otpadne vode mogu sadržavati patogene mikroorganizme - uključujući bakterije, viruse i jaja parazita (npr. Escherichia coli i Salmonela) - koji potiču iz životinjskih crijeva i izmeta. Ovi patogeni se mogu širiti putem vodenog toka, kontaminirajući izvore vode nizvodno, povećavajući rizik od prenosa zoonoza i ugrožavajući javno zdravlje.

2. Zagađenje tla
Ako se otpadne vode ispuštaju direktno na zemljište ili se koriste za navodnjavanje, suspendovane čvrste materije i masti mogu začepiti pore u tlu, narušavajući strukturu tla, smanjujući propusnost i oštećujući razvoj korijena. Prisustvo dezinfekcionih sredstava, deterdženata i teških metala (npr. bakra i cinka) iz stočne hrane može se vremenom akumulirati u tlu, mijenjajući njegova fizičko-hemijska svojstva, uzrokujući salinizaciju ili toksičnost i čineći zemljište nepogodnim za poljoprivredu. Višak azota i fosfora iznad kapaciteta apsorpcije usjeva može dovesti do oštećenja biljaka („opekline od gnojiva“) i može se iscuriti u podzemne vode, što predstavlja rizik od kontaminacije.

3. Zagađenje zraka
U anaerobnim uslovima, razgradnja otpadnih voda stvara otrovne i štetne gasove poput vodonik sulfida (H₂S, karakteriziran mirisom pokvarenih jaja), amonijaka (NH₃), amina i merkaptana. Ove emisije ne samo da stvaraju neugodne mirise koji utiču na obližnje zajednice, već predstavljaju i opasnost po zdravlje; visoke koncentracije H₂S su toksične i potencijalno smrtonosne. Osim toga, metan (CH₄), snažan staklenički gas s potencijalom globalnog zagrijavanja više od dvadeset puta većim od ugljičnog dioksida, proizvodi se tokom anaerobne digestije, doprinoseći klimatskim promjenama.

Analizator hemijske potrošnje kisika (COD)

U Kini je ispuštanje otpadnih voda iz klaonica regulirano sistemom dozvola koji zahtijeva poštivanje odobrenih ograničenja emisija. Postrojenja se moraju strogo pridržavati propisa o dozvolama za ispuštanje zagađivača i ispunjavati zahtjeve "Standarda ispuštanja zagađivača vode za industriju prerade mesa" (GB 13457-92), kao i sve primjenjive lokalne standarde koji mogu biti stroži.

Usklađenost sa standardima ispuštanja procjenjuje se kontinuiranim praćenjem pet ključnih parametara: hemijske potrošnje kisika (COD), amonijačnog dušika (NH₃-N), ukupnog fosfora (TP), ukupnog dušika (TN) i pH. Ovi indikatori služe kao operativne referentne vrijednosti za procjenu učinka procesa prečišćavanja otpadnih voda - uključujući sedimentaciju, odvajanje ulja, biološki tretman, uklanjanje hranjivih tvari i dezinfekciju - omogućavajući pravovremena prilagođavanja kako bi se osiguralo stabilno i usklađeno ispuštanje efluenta.

- Hemijska potrošnja kisika (COD):HPK mjeri ukupnu količinu oksidabilne organske materije u vodi. Više vrijednosti HPK-a ukazuju na veće organsko zagađenje. Otpadne vode iz klaonica, koje sadrže krv, masnoću, proteine i fekalne materije, obično pokazuju koncentracije HPK-a u rasponu od 2.000 do 8.000 mg/L ili više. Praćenje HPK-a je ključno za procjenu efikasnosti uklanjanja organskog opterećenja i osiguravanje da sistem za prečišćavanje otpadnih voda funkcioniše efikasno unutar ekološki prihvatljivih granica.

- Amonijak dušik (NH₃-N): Ovaj parametar odražava koncentraciju slobodnog amonijaka (NH₃) i amonijevih iona (NH₄⁺) u vodi. Nitrifikacija amonijaka troši značajnu količinu rastvorenog kisika i može dovesti do iscrpljivanja kisika. Slobodni amonijak je vrlo toksičan za vodeni svijet čak i pri niskim koncentracijama. Osim toga, amonijak služi kao izvor hranjivih tvari za rast algi, doprinoseći eutrofikaciji. Nastaje razgradnjom urina, izmeta i proteina u otpadnim vodama klaonica. Praćenje NH₃-N osigurava pravilno funkcioniranje procesa nitrifikacije i denitrifikacije te ublažava ekološke i zdravstvene rizike.

- Ukupni azot (TN) i ukupni fosfor (TP):TN predstavlja zbir svih oblika dušika (amonijak, nitrat, nitrit, organski dušik), dok TP uključuje sva jedinjenja fosfora. Oba su primarni pokretači eutrofikacije. Kada se ispuštaju u sporo tekuće vodene površine kao što su jezera, akumulacije i estuariji, otpadne vode bogate dušikom i fosforom stimulišu eksplozivan rast algi - slično gnojenju vodenih površina - što dovodi do cvjetanja algi. Moderni propisi o otpadnim vodama nameću sve stroža ograničenja na ispuštanja TN i TP. Praćenje ovih parametara procjenjuje efikasnost naprednih tehnologija uklanjanja hranjivih tvari i pomaže u sprječavanju degradacije ekosistema.

- pH vrijednost:pH vrijednost označava kiselost ili alkalnost vode. Većina vodenih organizama preživljava u uskom rasponu pH vrijednosti (obično 6-9). Otpadne vode koje su pretjerano kisele ili alkalne mogu naštetiti vodenom svijetu i poremetiti ekološku ravnotežu. Za postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda, održavanje odgovarajuće pH vrijednosti je ključno za optimalne performanse procesa biološkog prečišćavanja. Kontinuirano praćenje pH vrijednosti podržava stabilnost procesa i usklađenost s propisima.

Kompanija je instalirala sljedeće online instrumente za praćenje od Boqu Instruments na svom glavnom ispusnom otvoru:
- CODG-3000 Online automatski monitor hemijske potrošnje kisika
- NHNG-3010 Online automatski monitor amonijačnog dušika
- TPG-3030 Online automatski analizator ukupnog fosfora
- TNG-3020 Online automatski analizator ukupnog azota
- PHG-2091 pH Online automatski analizator

Online automatski monitor amonijačnog dušika

Online automatski analizator ukupnog fosfora i dušika

Ovi analizatori omogućavaju praćenje HPK, amonijačnog dušika, ukupnog fosfora, ukupnog dušika i pH vrijednosti u efluentu u realnom vremenu. Ovi podaci olakšavaju procjenu organskog i nutrijentnog zagađenja, procjenu rizika za okoliš i javno zdravlje, te donošenje informiranih odluka u vezi sa strategijama tretmana. Nadalje, omogućavaju optimizaciju procesa tretmana, poboljšanu efikasnost, smanjenje operativnih troškova, minimiziranje utjecaja na okoliš i dosljedno poštivanje nacionalnih i lokalnih propisa o zaštiti okoliša.