Primer uporabe odvajanja odpadne vode v podjetjih za klavnico in predelavo surovega mesa v Šanghaju

Mesopredelovalno podjetje s sedežem v Šanghaju je bilo ustanovljeno leta 2011 v okrožju Songjiang. Njegove poslovne dejavnosti vključujejo dovoljene dejavnosti, kot so zakol prašičev, reja perutnine in živine, distribucija hrane in cestni tovorni prevoz (razen nevarnih snovi). Matična družba, industrijsko in trgovsko podjetje s sedežem v Šanghaju, ki se prav tako nahaja v okrožju Songjiang, je zasebno podjetje, ki se ukvarja predvsem s prašičerejo. Nadzira štiri velike prašičerejske farme, ki trenutno vzrejajo približno 5000 plemenskih svinj z letno proizvodno zmogljivostjo do 100.000 prašičev, pripravljenih za trg. Poleg tega podjetje sodeluje s 50 ekološkimi kmetijami, ki združujejo gojenje poljščin in živinorejo.

Klavnice in predelovalna podjetja za surovo meso

Odpadna voda, ki nastane v klavnicah prašičev, vsebuje visoke koncentracije organskih snovi in hranil. Če se izpusti neobdelana, predstavlja znatno tveganje za vodne sisteme, tla, kakovost zraka in širše ekosisteme. Glavni vplivi na okolje so naslednji:

1. Onesnaženje vode (najbolj neposredna in huda posledica)
Odplake iz klavnic so bogate z organskimi onesnaževali in hranili. Ko se neposredno izpustijo v reke, jezera ali ribnike, mikroorganizmi razgradijo organske sestavine – kot so kri, maščoba, blato in ostanki hrane – pri čemer se porabijo znatne količine raztopljenega kisika (RK). Izčrpavanje RK vodi do anaerobnih pogojev, kar povzroči smrt vodnih organizmov, kot so ribe in kozice, zaradi hipoksije. Anaerobna razgradnja nadalje proizvaja smrdljive pline – vključno z vodikovim sulfidom, amoniakom in merkaptani – ki povzročajo razbarvanje vode in neprijetne vonjave, zaradi česar je voda neuporabna za noben namen.

Odpadna voda vsebuje tudi povišane ravni dušika (N) in fosforja (P). Ob vstopu v vodna telesa ta hranila spodbujajo prekomerno rast alg in fitoplanktona, kar vodi do cvetenja alg ali rdeče plime. Nadaljnja razgradnja odmrlih alg dodatno izčrpava kisik in destabilizira vodni ekosistem. Kakovost evtrofnih voda se poslabša in postane neprimerna za pitje, namakanje ali industrijsko uporabo.

Poleg tega lahko odplake vsebujejo patogene mikroorganizme – vključno z bakterijami, virusi in jajčeci parazitov (npr. Escherichia coli in Salmonella) – ki izvirajo iz živalskih črevesja in iztrebkov. Ti patogeni se lahko širijo s pretokom vode, onesnažujejo vodne vire nižje v toku, povečujejo tveganje za prenos zoonoz in ogrožajo javno zdravje.

2. Onesnaženje tal
Če se odpadna voda izpušča neposredno na zemljišča ali se uporablja za namakanje, lahko suspendirane trdne snovi in maščobe zamašijo pore v tleh, kar poruši strukturo tal, zmanjša prepustnost in poslabša razvoj korenin. Prisotnost razkužil, detergentov in težkih kovin (npr. bakra in cinka) iz živalske krme se lahko sčasoma kopiči v tleh, kar spremeni njihove fizikalno-kemijske lastnosti, povzroči zasoljevanje ali toksičnost ter naredi zemljišče neprimerno za kmetijstvo. Presežek dušika in fosforja, ki presega sposobnost absorpcije pridelka, lahko povzroči poškodbe rastlin ("opekline zaradi gnojil") in se lahko izpira v podtalnico, kar predstavlja tveganje za onesnaženje.

3. Onesnaženost zraka
V anaerobnih pogojih razgradnja odpadne vode ustvarja škodljive in škodljive pline, kot so vodikov sulfid (H₂S, za katerega je značilen vonj po gnilih jajcih), amonijak (NH₃), amini in merkaptani. Te emisije ne ustvarjajo le nadležnih vonjav, ki vplivajo na bližnje skupnosti, temveč predstavljajo tudi nevarnost za zdravje; visoke koncentracije H₂S so strupene in potencialno smrtonosne. Poleg tega med anaerobno razgradnjo nastaja metan (CH₄), močan toplogredni plin s potencialom globalnega segrevanja, ki je več kot dvajsetkrat večji od ogljikovega dioksida, kar prispeva k podnebnim spremembam.

analizator kemijske potrebe po kisiku (KPK)

Na Kitajskem je izpust odpadne vode iz klavnic urejen s sistemom dovoljenj, ki zahteva skladnost z dovoljenimi omejitvami emisij. Obrati morajo strogo upoštevati predpise o dovoljenjih za izpust onesnaževal in izpolnjevati zahteve "Standarda za izpust onesnaževal vode za mesnopredelovalno industrijo" (GB 13457-92), pa tudi vse veljavne lokalne standarde, ki so lahko strožji.

Skladnost s standardi izpustov se ocenjuje z nenehnim spremljanjem petih ključnih parametrov: kemične potrebe po kisiku (KPK), amonijevega dušika (NH₃-N), skupnega fosforja (TP), skupnega dušika (TN) in pH. Ti kazalniki služijo kot operativna merila za ocenjevanje učinkovitosti postopkov čiščenja odpadne vode – vključno s sedimentacijo, ločevanjem olja, biološkim čiščenjem, odstranjevanjem hranil in dezinfekcijo – kar omogoča pravočasne prilagoditve za zagotovitev stabilnega in skladnega izpusta odpadne vode.

- Kemijska potreba po kisiku (KPK):KPK meri skupno količino oksidabilnih organskih snovi v vodi. Višje vrednosti KPK kažejo na večje organsko onesnaženje. Odpadne vode iz klavnic, ki vsebujejo kri, maščobe, beljakovine in blato, običajno kažejo koncentracije KPK od 2000 do 8000 mg/L ali več. Spremljanje KPK je bistvenega pomena za oceno učinkovitosti odstranjevanja organskih obremenitev in zagotavljanje učinkovitega delovanja sistema za čiščenje odpadne vode v okoljsko sprejemljivih mejah.

- Amonijev dušik (NH₃-N): Ta parameter odraža koncentracijo prostega amonijaka (NH₃) in amonijevih ionov (NH₄⁺) v vodi. Nitrifikacija amonijaka porabi veliko raztopljenega kisika in lahko povzroči izčrpavanje kisika. Prosti amonijak je zelo strupen za vodne organizme že pri nizkih koncentracijah. Poleg tega amonijak služi kot vir hranil za rast alg in prispeva k evtrofikaciji. Nastaja pri razgradnji urina, blata in beljakovin v odpadni vodi klavnic. Spremljanje NH₃-N zagotavlja pravilno delovanje procesov nitrifikacije in denitrifikacije ter zmanjšuje ekološka in zdravstvena tveganja.

- Skupni dušik (TN) in skupni fosfor (TP):TN predstavlja vsoto vseh oblik dušika (amonijak, nitrat, nitrit, organski dušik), medtem ko TP vključuje vse fosforjeve spojine. Obe sta glavna dejavnika evtrofikacije. Ko se izpustijo v počasi tekoča vodna telesa, kot so jezera, rezervoarji in estuariji, odpadne vode, bogate z dušikom in fosforjem, spodbujajo eksplozivno rast alg – podobno gnojenju vodnih teles – kar vodi do cvetenja alg. Sodobni predpisi o odpadnih vodah nalagajo vse strožje omejitve za izpuste TN in TP. Spremljanje teh parametrov ocenjuje učinkovitost naprednih tehnologij odstranjevanja hranil in pomaga preprečevati degradacijo ekosistemov.

- pH vrednost:pH označuje kislost ali alkalnost vode. Večina vodnih organizmov preživi v ozkem območju pH (običajno 6–9). Pretirano kisle ali alkalne odpadne vode lahko škodujejo vodnim organizmom in porušijo ekološko ravnovesje. Za čistilne naprave je vzdrževanje ustreznega pH ključnega pomena za optimalno delovanje bioloških procesov čiščenja. Neprekinjeno spremljanje pH podpira stabilnost procesov in skladnost s predpisi.

Podjetje je na svojem glavnem izpustnem mestu namestilo naslednje spletne instrumente za spremljanje podjetja Boqu Instruments:
- CODG-3000 Spletni avtomatski merilnik kemične potrebe po kisiku
- NHNG-3010 Spletni avtomatski monitor amonijevega dušika
- TPG-3030 Spletni avtomatski analizator skupnega fosforja
- TNG-3020 Spletni avtomatski analizator skupnega dušika
- PHG-2091 pH spletni avtomatski analizator

Spletni avtomatski monitor amonijevega dušika

Spletni avtomatski analizator skupnega fosforja in dušika

Ti analizatorji omogočajo spremljanje KPK, amonijevega dušika, skupnega fosforja, skupnega dušika in pH v iztoku v realnem času. Ti podatki omogočajo oceno onesnaženosti z organskimi snovmi in hranili, oceno tveganj za okolje in javno zdravje ter sprejemanje premišljenih odločitev glede strategij čiščenja. Poleg tega omogočajo optimizacijo procesov čiščenja, izboljšano učinkovitost, znižanje obratovalnih stroškov, zmanjšanje vpliva na okolje in dosledno skladnost z nacionalnimi in lokalnimi okoljskimi predpisi.