Prípadová štúdia vypúšťania odpadových vôd v podnikoch na porážanie a spracovanie surového mäsa v Šanghaji

Spoločnosť na spracovanie mäsa so sídlom v Šanghaji bola založená v roku 2011 a nachádza sa v okrese Songjiang. Jej obchodné aktivity zahŕňajú povolené činnosti, ako je zabíjanie ošípaných, chov hydiny a hospodárskych zvierat, distribúcia potravín a cestná nákladná doprava (okrem nebezpečných materiálov). Materská spoločnosť, priemyselná a obchodná spoločnosť so sídlom v Šanghaji, ktorá sa tiež nachádza v okrese Songjiang, je súkromný podnik zaoberajúci sa predovšetkým chovom ošípaných. Dohliada na štyri rozsiahle farmy na chov ošípaných, ktoré v súčasnosti chovajú približne 5 000 plemenných prasníc s ročnou produkčnou kapacitou až 100 000 ošípaných pripravených na trh. Okrem toho spoločnosť spolupracuje s 50 ekologickými farmami, ktoré integrujú pestovanie plodín a chov zvierat.

Podniky na porážanie a spracovanie surového mäsa

Odpadová voda z bitúnkov ošípaných obsahuje vysoké koncentrácie organických látok a živín. Ak sa vypúšťa neupravená, predstavuje významné riziko pre vodné systémy, pôdu, kvalitu ovzdušia a širšie ekosystémy. Hlavné environmentálne vplyvy sú nasledovné:

1. Znečistenie vody (najbezprostrednejší a najzávažnejší dôsledok)
Odpadové vody z bitúnkov sú bohaté na organické znečisťujúce látky a živiny. Pri priamom vypustení do riek, jazier alebo rybníkov sa organické zložky – ako je krv, tuk, výkaly a zvyšky potravín – rozkladajú mikroorganizmami, čo je proces, ktorý spotrebúva značné množstvo rozpusteného kyslíka (DO). Zníženie hladiny DO vedie k anaeróbnym podmienkam, čo má za následok úhyn vodných organizmov, ako sú ryby a krevety, v dôsledku hypoxie. Anaeróbny rozklad ďalej produkuje zapáchajúce plyny – vrátane sírovodíka, amoniaku a merkaptánov – ktoré spôsobujú zmenu farby vody a nepríjemný zápach, čím sa voda stáva nepoužiteľnou na akýkoľvek účel.

Odpadová voda obsahuje aj zvýšené hladiny dusíka (N) a fosforu (P). Po vstupe do vodných útvarov tieto živiny podporujú nadmerný rast rias a fytoplanktónu, čo vedie k ich kvitnutiu alebo červenému prílivu. Následný rozklad odumretých rias ďalej vyčerpáva kyslík a destabilizuje vodný ekosystém. Eutrofné vody majú zhoršenú kvalitu a stávajú sa nevhodnými na pitie, zavlažovanie alebo priemyselné využitie.

Okrem toho môže odpadová voda obsahovať patogénne mikroorganizmy – vrátane baktérií, vírusov a vajíčok parazitov (napr. Escherichia coli a Salmonella) – pochádzajúce zo zvieracích čriev a výkalov. Tieto patogény sa môžu šíriť prúdením vody, kontaminovať vodné zdroje po prúde, zvyšovať riziko prenosu zoonotických chorôb a ohrozovať verejné zdravie.

2. Znečistenie pôdy
Ak sa odpadová voda vypúšťa priamo na pozemok alebo sa používa na zavlažovanie, suspendované látky a tuky môžu upchávať póry pôdy, narúšať štruktúru pôdy, znižovať priepustnosť a zhoršovať vývoj koreňov. Prítomnosť dezinfekčných prostriedkov, čistiacich prostriedkov a ťažkých kovov (napr. medi a zinku) z krmiva pre zvieratá sa môže časom hromadiť v pôde, meniť jej fyzikálno-chemické vlastnosti, spôsobovať zasolenie alebo toxicitu a robiť pôdu nevhodnou na poľnohospodárstvo. Nadmerné množstvo dusíka a fosforu nad rámec absorpcie plodín môže viesť k poškodeniu rastlín („spálenie hnojivami“) a môže sa vylúhovať do podzemnej vody, čo predstavuje riziko kontaminácie.

3. Znečistenie ovzdušia
Za anaeróbnych podmienok rozklad odpadových vôd vytvára škodlivé a škodlivé plyny, ako je sírovodík (H₂S, charakterizovaný zápachom skazených vajec), amoniak (NH₃), amíny a merkaptány. Tieto emisie nielenže vytvárajú nepríjemné zápachy, ktoré ovplyvňujú okolité komunity, ale predstavujú aj zdravotné riziká; vysoké koncentrácie H₂S sú toxické a potenciálne smrteľné. Okrem toho sa počas anaeróbneho rozkladu vytvára metán (CH₄), silný skleníkový plyn s potenciálom globálneho otepľovania viac ako dvadsaťkrát vyšším ako oxid uhličitý, ktorý prispieva ku klimatickým zmenám.

analyzátor chemickej spotreby kyslíka (CHSK)

V Číne je vypúšťanie odpadových vôd z bitúnkov regulované systémom povolení, ktorý vyžaduje dodržiavanie povolených emisných limitov. Zariadenia musia prísne dodržiavať predpisy o povoleniach na vypúšťanie znečisťujúcich látok a spĺňať požiadavky „Normy pre vypúšťanie látok znečisťujúcich vodu pre mäsový priemysel“ (GB 13457-92), ako aj všetky príslušné miestne normy, ktoré môžu byť prísnejšie.

Súlad s normami pre vypúšťanie odpadových vôd sa posudzuje prostredníctvom nepretržitého monitorovania piatich kľúčových parametrov: chemická spotreba kyslíka (CHSK), amoniakálny dusík (NH₃-N), celkový fosfor (TP), celkový dusík (TN) a pH. Tieto ukazovatele slúžia ako prevádzkové kritériá na hodnotenie výkonnosti procesov čistenia odpadových vôd – vrátane sedimentácie, oddeľovania olejov, biologického čistenia, odstraňovania živín a dezinfekcie – čo umožňuje včasné úpravy na zabezpečenie stabilného a vyhovujúceho vypúšťania odpadových vôd.

- Chemická spotreba kyslíka (CHSK):CHSK meria celkové množstvo oxidovateľnej organickej hmoty vo vode. Vyššie hodnoty CHSK naznačujú väčšie organické znečistenie. Odpadová voda z bitúnkov, ktorá obsahuje krv, tuk, bielkoviny a stolicu, zvyčajne vykazuje koncentrácie CHSK v rozmedzí od 2 000 do 8 000 mg/l alebo vyššie. Monitorovanie CHSK je nevyhnutné na posúdenie účinnosti odstraňovania organického zaťaženia a zabezpečenie efektívneho fungovania systému čistenia odpadových vôd v rámci environmentálne prijateľných limitov.

- Amoniakálny dusík (NH₃-N): Tento parameter odráža koncentráciu voľného amoniaku (NH₃) a amónnych iónov (NH₄⁺) vo vode. Nitrifikácia amoniaku spotrebúva značné množstvo rozpusteného kyslíka a môže viesť k jeho vyčerpaniu. Voľný amoniak je vysoko toxický pre vodné organizmy, a to aj pri nízkych koncentráciách. Okrem toho amoniak slúži ako zdroj živín pre rast rias, čo prispieva k eutrofizácii. Vzniká rozkladom moču, výkalov a bielkovín v odpadových vodách z bitúnkov. Monitorovanie NH₃-N zabezpečuje správne fungovanie procesov nitrifikácie a denitrifikácie a zmierňuje ekologické a zdravotné riziká.

- Celkový dusík (TN) a celkový fosfor (TP):TN predstavuje súčet všetkých foriem dusíka (amoniak, dusičnany, dusitany, organický dusík), zatiaľ čo TP zahŕňa všetky zlúčeniny fosforu. Obe sú primárnymi faktormi eutrofizácie. Pri vypúšťaní do pomaly tečúcich vodných útvarov, ako sú jazerá, nádrže a ústia riek, odpadové vody bohaté na dusík a fosfor stimulujú explozívny rast rias – podobný hnojeniu vodných útvarov – čo vedie k ich kvitnutiu. Moderné predpisy o odpadových vodách ukladajú čoraz prísnejšie limity na vypúšťanie TN a TP. Monitorovanie týchto parametrov hodnotí účinnosť pokročilých technológií odstraňovania živín a pomáha predchádzať degradácii ekosystémov.

- Hodnota pH:Hodnota pH udáva kyslosť alebo zásaditosť vody. Väčšina vodných organizmov prežíva v úzkom rozsahu pH (zvyčajne 6 – 9). Odpadové vody, ktoré sú nadmerne kyslé alebo zásadité, môžu poškodiť vodný život a narušiť ekologickú rovnováhu. Pre čistiarne odpadových vôd je udržiavanie vhodného pH rozhodujúce pre optimálny výkon biologických čistiacich procesov. Nepretržité monitorovanie pH podporuje stabilitu procesu a dodržiavanie predpisov.

Spoločnosť nainštalovala na svojom hlavnom výpustnom otvore nasledujúce online monitorovacie prístroje od spoločnosti Boqu Instruments:
- CODG-3000 Online automatický monitor chemickej spotreby kyslíka
- NHNG-3010 Online automatický monitor amoniakového dusíka
- TPG-3030 Online automatický analyzátor celkového fosforu
- TNG-3020 Online automatický analyzátor celkového dusíka
- PHG-2091 online automatický analyzátor pH

Online automatický monitor amoniakového dusíka

Online automatický analyzátor celkového fosforu a dusíka

Tieto analyzátory umožňujú monitorovanie CHSK, amoniakového dusíka, celkového fosforu, celkového dusíka a pH v odpadovej vode v reálnom čase. Tieto údaje uľahčujú hodnotenie organického a nutričného znečistenia, hodnotenie environmentálnych a verejných zdravotných rizík a informované rozhodovanie o stratégiách čistenia. Okrem toho umožňujú optimalizáciu procesov čistenia, zvýšenie účinnosti, zníženie prevádzkových nákladov, minimalizáciu vplyvu na životné prostredie a dôsledné dodržiavanie národných a miestnych environmentálnych predpisov.