Περίπτωση εφαρμογής της απόρριψης λυμάτων στις επιχειρήσεις σφαγής και επεξεργασίας ωμού κρέατος της Σαγκάης

Μια εταιρεία επεξεργασίας κρέατος με έδρα τη Σαγκάη ιδρύθηκε το 2011 στην περιοχή Songjiang. Οι επιχειρηματικές της δραστηριότητες περιλαμβάνουν επιτρεπόμενες δραστηριότητες όπως σφαγή χοίρων, εκτροφή πουλερικών και ζώων, διανομή τροφίμων και οδικές μεταφορές εμπορευμάτων (εξαιρουμένων των επικίνδυνων υλικών). Η μητρική εταιρεία, μια βιομηχανική και εμπορική εταιρεία με έδρα τη Σαγκάη, η οποία βρίσκεται επίσης στην περιοχή Songjiang, είναι μια ιδιωτική επιχείρηση που ασχολείται κυρίως με την εκτροφή χοίρων. Επιβλέπει τέσσερις μεγάλες χοιροτροφικές μονάδες, οι οποίες διατηρούν επί του παρόντος περίπου 5.000 χοιρομητέρες αναπαραγωγής με ετήσια δυναμικότητα παραγωγής έως και 100.000 χοίρους έτοιμους για αγορά. Επιπλέον, η εταιρεία συνεργάζεται με 50 οικολογικές φάρμες που ενσωματώνουν την καλλιέργεια καλλιεργειών και την κτηνοτροφία.

Τα λύματα που παράγονται από τα σφαγεία χοίρων περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις οργανικής ύλης και θρεπτικών συστατικών. Εάν απορριφθούν χωρίς επεξεργασία, ενέχουν σημαντικούς κινδύνους για τα υδάτινα συστήματα, το έδαφος, την ποιότητα του αέρα και τα ευρύτερα οικοσυστήματα. Οι κύριες περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι οι εξής:

1. Ρύπανση των υδάτων (η πιο άμεση και σοβαρή συνέπεια)
Τα λύματα των σφαγείων είναι πλούσια σε οργανικούς ρύπους και θρεπτικά συστατικά. Όταν απελευθερώνονται απευθείας σε ποτάμια, λίμνες ή λίμνες, τα οργανικά συστατικά - όπως το αίμα, το λίπος, τα κόπρανα και τα υπολείμματα τροφίμων - αποσυντίθενται από μικροοργανισμούς, μια διαδικασία που καταναλώνει σημαντικές ποσότητες διαλυμένου οξυγόνου (DO). Η εξάντληση του DO οδηγεί σε αναερόβιες συνθήκες, με αποτέλεσμα τον θάνατο υδρόβιων οργανισμών όπως ψάρια και γαρίδες λόγω υποξίας. Η αναερόβια αποσύνθεση παράγει περαιτέρω δύσοσμα αέρια - όπως υδρόθειο, αμμωνία και μερκαπτάνες - που προκαλούν αποχρωματισμό του νερού και δυσάρεστες οσμές, καθιστώντας το νερό άχρηστο για οποιονδήποτε σκοπό.

Τα λύματα περιέχουν επίσης αυξημένα επίπεδα αζώτου (N) και φωσφόρου (P). Κατά την είσοδό τους σε υδάτινα σώματα, αυτά τα θρεπτικά συστατικά προάγουν την υπερβολική ανάπτυξη φυκών και φυτοπλαγκτού, οδηγώντας σε άνθηση φυκών ή κόκκινες παλίρροιες. Η επακόλουθη αποσύνθεση των νεκρών φυκών μειώνει περαιτέρω το οξυγόνο, αποσταθεροποιώντας το υδάτινο οικοσύστημα. Τα ευτροφικά νερά παρουσιάζουν υποβάθμιση της ποιότητας και καθίστανται ακατάλληλα για πόση, άρδευση ή βιομηχανική χρήση.

Επιπλέον, τα λύματα μπορεί να μεταφέρουν παθογόνους μικροοργανισμούς —συμπεριλαμβανομένων βακτηρίων, ιών και αυγών παρασίτων (π.χ. Escherichia coli και Salmonella)— που προέρχονται από έντερα και κόπρανα ζώων. Αυτά τα παθογόνα μπορούν να εξαπλωθούν μέσω της ροής του νερού, μολύνοντας τις κατάντη πηγές νερού, αυξάνοντας τον κίνδυνο μετάδοσης ζωονόσων και θέτοντας σε κίνδυνο τη δημόσια υγεία.

2. Ρύπανση του εδάφους
Εάν τα λύματα απορρίπτονται απευθείας στο έδαφος ή χρησιμοποιούνται για άρδευση, τα αιωρούμενα στερεά και τα λίπη μπορούν να φράξουν τους πόρους του εδάφους, διαταράσσοντας τη δομή του, μειώνοντας τη διαπερατότητα και επηρεάζοντας την ανάπτυξη των ριζών. Η παρουσία απολυμαντικών, απορρυπαντικών και βαρέων μετάλλων (π.χ. χαλκού και ψευδαργύρου) από τις ζωοτροφές μπορεί να συσσωρευτεί στο έδαφος με την πάροδο του χρόνου, αλλοιώνοντας τις φυσικοχημικές του ιδιότητες, προκαλώντας αλάτωση ή τοξικότητα και καθιστώντας το έδαφος ακατάλληλο για γεωργία. Η περίσσεια αζώτου και φωσφόρου πέρα από την ικανότητα απορρόφησης των καλλιεργειών μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά στα φυτά («καύση λιπασμάτων») και μπορεί να διαρρεύσει στα υπόγεια ύδατα, θέτοντας κινδύνους μόλυνσης.

3. Ατμοσφαιρική Ρύπανση
Υπό αναερόβιες συνθήκες, η αποσύνθεση των λυμάτων παράγει επιβλαβή και επιβλαβή αέρια όπως υδρόθειο (H₂S, που χαρακτηρίζεται από οσμή σάπιου αυγού), αμμωνία (NH₃), αμίνες και μερκαπτάνες. Αυτές οι εκπομπές όχι μόνο δημιουργούν ενοχλητικές οσμές που επηρεάζουν τις κοντινές κοινότητες, αλλά και θέτουν σε κίνδυνο την υγεία. Οι υψηλές συγκεντρώσεις H₂S είναι τοξικές και δυνητικά θανατηφόρες. Επιπλέον, κατά την αναερόβια χώνευση παράγεται μεθάνιο (CH₄), ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου με δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη περισσότερο από είκοσι φορές μεγαλύτερο από το διοξείδιο του άνθρακα.

Στην Κίνα, η απόρριψη λυμάτων από σφαγεία ρυθμίζεται βάσει ενός συστήματος αδειοδότησης που απαιτεί συμμόρφωση με τα εγκεκριμένα όρια εκπομπών. Οι εγκαταστάσεις πρέπει να τηρούν αυστηρά τους κανονισμούς για τις άδειες απόρριψης ρύπων και να πληρούν τις απαιτήσεις του «Προτύπου απόρριψης ρύπων νερού για τη βιομηχανία επεξεργασίας κρέατος» (GB 13457-92), καθώς και τυχόν ισχύοντα τοπικά πρότυπα που ενδέχεται να είναι αυστηρότερα.

Η συμμόρφωση με τα πρότυπα απόρριψης αξιολογείται μέσω συνεχούς παρακολούθησης πέντε βασικών παραμέτρων: χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD), αμμωνιακό άζωτο (NH₃-N), ολικός φώσφορος (TP), ολικό άζωτο (TN) και pH. Αυτοί οι δείκτες χρησιμεύουν ως λειτουργικά σημεία αναφοράς για την αξιολόγηση της απόδοσης των διεργασιών επεξεργασίας λυμάτων - συμπεριλαμβανομένης της καθίζησης, του διαχωρισμού πετρελαίου, της βιολογικής επεξεργασίας, της απομάκρυνσης θρεπτικών συστατικών και της απολύμανσης - επιτρέποντας έγκαιρες προσαρμογές για τη διασφάλιση σταθερής και συμμορφούμενης απόρριψης λυμάτων.

- Χημικά Απαιτούμενο Οξυγόνο (COD):Το COD μετρά τη συνολική ποσότητα οξειδώσιμης οργανικής ύλης στο νερό. Υψηλότερες τιμές COD υποδηλώνουν μεγαλύτερη οργανική ρύπανση. Τα λύματα σφαγείων, που περιέχουν αίμα, λίπος, πρωτεΐνες και κοπρανώδη ύλη, συνήθως εμφανίζουν συγκεντρώσεις COD που κυμαίνονται από 2.000 έως 8.000 mg/L ή υψηλότερες. Η παρακολούθηση του COD είναι απαραίτητη για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της απομάκρυνσης οργανικού φορτίου και τη διασφάλιση της αποτελεσματικής λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας λυμάτων εντός περιβαλλοντικά αποδεκτών ορίων.

- Άζωτο αμμωνίας (NH₃-N): Αυτή η παράμετρος αντικατοπτρίζει τη συγκέντρωση ελεύθερης αμμωνίας (NH₃) και ιόντων αμμωνίου (NH₄⁺) στο νερό. Η νιτροποίηση της αμμωνίας καταναλώνει σημαντικό διαλυμένο οξυγόνο και μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση του οξυγόνου. Η ελεύθερη αμμωνία είναι ιδιαίτερα τοξική για την υδρόβια ζωή ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Επιπλέον, η αμμωνία χρησιμεύει ως πηγή θρεπτικών συστατικών για την ανάπτυξη των φυκιών, συμβάλλοντας στον ευτροφισμό. Προέρχεται από την αποικοδόμηση ούρων, περιττωμάτων και πρωτεϊνών στα λύματα των σφαγείων. Η παρακολούθηση του NH₃-N διασφαλίζει την ορθή λειτουργία των διεργασιών νιτροποίησης και απονιτροποίησης και μετριάζει τους οικολογικούς και υγειονομικούς κινδύνους.

- Ολικό Άζωτο (TN) και Ολικός Φώσφορος (TP):Το TN αντιπροσωπεύει το άθροισμα όλων των μορφών αζώτου (αμμωνία, νιτρικά, νιτρώδη, οργανικό άζωτο), ενώ το TP περιλαμβάνει όλες τις ενώσεις φωσφόρου. Και οι δύο είναι κύριοι παράγοντες ευτροφισμού. Όταν απορρίπτονται σε αργά κινούμενα υδάτινα σώματα, όπως λίμνες, δεξαμενές και εκβολές ποταμών, τα πλούσια σε άζωτο και φώσφορο λύματα διεγείρουν την εκρηκτική ανάπτυξη των φυκών - παρόμοια με τη λίπανση των υδάτινων σωμάτων - οδηγώντας σε άνθηση των φυκών. Οι σύγχρονοι κανονισμοί για τα λύματα επιβάλλουν ολοένα και αυστηρότερα όρια στις απορρίψεις TN και TP. Η παρακολούθηση αυτών των παραμέτρων αξιολογεί την αποτελεσματικότητα των προηγμένων τεχνολογιών απομάκρυνσης θρεπτικών συστατικών και βοηθά στην πρόληψη της υποβάθμισης του οικοσυστήματος.

- Τιμή pH:Το pH υποδεικνύει την οξύτητα ή την αλκαλικότητα του νερού. Οι περισσότεροι υδρόβιοι οργανισμοί επιβιώνουν εντός ενός στενού εύρους pH (συνήθως 6-9). Τα υπερβολικά όξινα ή αλκαλικά λύματα μπορούν να βλάψουν την υδρόβια ζωή και να διαταράξουν την οικολογική ισορροπία. Για τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων, η διατήρηση του κατάλληλου pH είναι κρίσιμη για τη βέλτιστη απόδοση των βιολογικών διεργασιών επεξεργασίας. Η συνεχής παρακολούθηση του pH υποστηρίζει τη σταθερότητα της διεργασίας και τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς.

Η εταιρεία έχει εγκαταστήσει τα ακόλουθα όργανα ηλεκτρονικής παρακολούθησης από την Boqu Instruments στην κύρια έξοδο εκκένωσης:
- CODG-3000 Αυτόματο ηλεκτρονικό σύστημα παρακολούθησης χημικής ζήτησης οξυγόνου
- Αυτόματη ηλεκτρονική παρακολούθηση αμμωνιακού αζώτου NHNG-3010
- Αυτόματος Αναλυτής Ολικού Φωσφόρου TPG-3030 σε Διαδικτυακή Συσκευή
- Αυτόματος Αναλυτής Ολικού Αζώτου TNG-3020 Online
- Αυτόματος Αναλυτής pH PHG-2091 Online

Αυτόματη παρακολούθηση αμμωνιακού αζώτου σε απευθείας σύνδεση

Αυτόματος αναλυτής ολικού φωσφορικού αζώτου στο διαδίκτυο

Αυτοί οι αναλυτές επιτρέπουν την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο του COD, του αμμωνιακού αζώτου, του συνολικού φωσφόρου, του συνολικού αζώτου και των επιπέδων pH στα λύματα. Αυτά τα δεδομένα διευκολύνουν την αξιολόγηση της οργανικής και θρεπτικής ρύπανσης, την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών κινδύνων και των κινδύνων για τη δημόσια υγεία και τη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων σχετικά με τις στρατηγικές επεξεργασίας. Επιπλέον, επιτρέπουν τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας, τη βελτιωμένη αποδοτικότητα, τη μείωση του λειτουργικού κόστους, την ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων και τη συνεπή συμμόρφωση με τους εθνικούς και τοπικούς περιβαλλοντικούς κανονισμούς.