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

Tvrtka za preradu mesa sa sjedištem u Šangaju osnovana je 2011. godine i nalazi se u okrugu Songjiang. Njeno poslovanje uključuje dopuštene aktivnosti poput klanja svinja, uzgoja peradi i stoke, distribucije hrane i cestovnog prijevoza tereta (isključujući opasne materijale). Matična tvrtka, industrijsko-trgovačko poduzeće sa sjedištem u Šangaju, također smješteno u okrugu Songjiang, privatno je poduzeće koje se prvenstveno bavi uzgojem svinja. Nadzire četiri velike farme svinja, trenutno održavajući otprilike 5000 rasplodnih krmača s godišnjim proizvodnim kapacitetom do 100 000 svinja spremnih za tržište. Osim toga, tvrtka surađuje s 50 ekoloških farmi koje integriraju uzgoj usjeva i stočarstvo.

Otpadne vode nastale u klaonicama svinja sadrže visoke koncentracije organske tvari i hranjivih tvari. Ako se ispuštaju neobrađene, predstavljaju značajan rizik za vodene sustave, tlo, kvalitetu zraka i šire ekosustave. 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 izravno ispuste u rijeke, jezera ili bare, organske komponente - poput krvi, masti, fekalija i ostataka hrane - razgrađuju se mikroorganizmima, procesom koji troši značajne količine otopljenog kisika (RK). Smanjenje RK dovodi do anaerobnih uvjeta, što rezultira smrću vodenih organizama poput riba i škampa zbog hipoksije. Anaerobna razgradnja nadalje 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 razine dušika (N) i fosfora (P). Nakon ulaska u vodene površine, ove hranjive tvari potiču prekomjerni rast algi i fitoplanktona, što dovodi do cvjetanja algi ili crvenih plima. Naknadna razgradnja mrtvih algi dodatno iscrpljuje kisik, destabilizirajući vodeni ekosustav. Eutrofne vode doživljavaju pogoršanje kvalitete i postaju neprikladne za piće, navodnjavanje ili industrijsku upotrebu.

Štoviše, otpadne vode mogu sadržavati patogene mikroorganizme - uključujući bakterije, viruse i jajašca parazita (npr. Escherichia coli i Salmonela) - koji potječu iz životinjskih crijeva i izmeta. Ti se patogeni mogu širiti protokom vode, kontaminirajući izvore vode nizvodno, povećavajući rizik od prijenosa zoonoza i ugrožavajući javno zdravlje.

2. Zagađenje tla
Ako se otpadne vode ispuštaju izravno na zemljište ili se koriste za navodnjavanje, suspendirane tvari i masti mogu začepiti pore u tlu, narušavajući strukturu tla, smanjujući propusnost i oštećujući razvoj korijena. Prisutnost dezinficijensa, deterdženata i teških metala (npr. bakra i cinka) iz stočne hrane može se s vremenom akumulirati u tlu, mijenjajući njegova fizikalno-kemijska svojstva, uzrokujući zaslanjivanje ili toksičnost i čineći zemljište neprikladnim za poljoprivredu. Višak dušika i fosfora iznad kapaciteta apsorpcije usjeva može dovesti do oštećenja biljaka („izgaranje gnojiva“) i može se iscijediti u podzemne vode, što predstavlja rizik od onečišćenja.

3. Zagađenje zraka
U anaerobnim uvjetima, razgradnja otpadnih voda stvara otrovne i štetne plinove poput sumporovodika (H₂S, karakteriziranog mirisom pokvarenih jaja), amonijaka (NH₃), amina i merkaptana. Ove emisije ne samo da stvaraju neugodne mirise koji utječu na obližnje zajednice, već predstavljaju i opasnost za zdravlje; visoke koncentracije H₂S su otrovne i potencijalno smrtonosne. Osim toga, metan (CH₄), snažan staklenički plin s potencijalom globalnog zagrijavanja više od dvadeset puta većim od ugljikovog dioksida, proizvodi se tijekom anaerobne digestije, doprinoseći klimatskim promjenama.

analizator kemijske potrošnje kisika (KPK)

U Kini je ispuštanje otpadnih voda iz klaonica regulirano sustavom dozvola koji zahtijeva poštivanje odobrenih ograničenja emisija. Postrojenja se moraju strogo pridržavati propisa o dozvolama za ispuštanje onečišćujućih tvari i ispunjavati zahtjeve "Standarda ispuštanja onečišćujućih tvari u vodu 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: kemijske potrošnje kisika (KPK), amonijačnog dušika (NH₃-N), ukupnog fosfora (TP), ukupnog dušika (TN) i pH. Ovi pokazatelji služe kao operativne referentne vrijednosti za procjenu učinkovitosti procesa obrade otpadnih voda - uključujući sedimentaciju, odvajanje ulja, biološku obradu, uklanjanje hranjivih tvari i dezinfekciju - omogućujući pravovremene prilagodbe kako bi se osiguralo stabilno i usklađeno ispuštanje otpadnih voda.

- Kemijska potrošnja kisika (KPK):KPK mjeri ukupnu količinu oksidabilne organske tvari u vodi. Više vrijednosti KPK-a ukazuju na veće organsko onečišćenje. Otpadne vode iz klaonica, koje sadrže krv, masnoću, proteine i fekalne tvari, obično pokazuju koncentracije KPK-a u rasponu od 2000 do 8000 mg/L ili više. Praćenje KPK-a ključno je za procjenu učinkovitosti uklanjanja organskog opterećenja i osiguravanje učinkovitog rada sustava za pročišćavanje otpadnih voda unutar ekološki prihvatljivih granica.

- Amonijev dušik (NH₃-N): Ovaj parametar odražava koncentraciju slobodnog amonijaka (NH₃) i amonijevih iona (NH₄⁺) u vodi. Nitrifikacija amonijaka troši značajnu količinu otopljenog 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 dušik (TN) i ukupni fosfor (TP):TN predstavlja zbroj svih oblika dušika (amonijak, nitrat, nitrit, organski dušik), dok TP uključuje sve spojeve fosfora. Oba su primarni pokretači eutrofikacije. Kada se ispuštaju u sporo tekuće vodene površine poput jezera, akumulacija i estuarija, otpadne vode bogate dušikom i fosforom potiču 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 učinkovitost naprednih tehnologija uklanjanja hranjivih tvari i pomaže u sprječavanju degradacije ekosustava.

- pH vrijednost:pH označava kiselost ili lužnatost vode. Većina vodenih organizama preživljava unutar uskog raspona pH vrijednosti (obično 6-9). Otpadne vode koje su pretjerano kisele ili lužnate mogu štetiti vodenom svijetu i poremetiti ekološku ravnotežu. Za postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda, održavanje odgovarajućeg pH-a ključno je za optimalne performanse procesa biološke obrade. Kontinuirano praćenje pH-a podržava stabilnost procesa i usklađenost s propisima.

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

Online automatski monitor amonijačnog dušika

Online automatski analizator ukupnog fosfora i dušika

Ovi analizatori omogućuju praćenje KPK-a, amonijačnog dušika, ukupnog fosfora, ukupnog dušika i pH razine u efluentu u stvarnom vremenu. Ovi podaci olakšavaju procjenu organskog i nutrijentnog onečišćenja, procjenu rizika za okoliš i javno zdravlje te informirano donošenje odluka u vezi sa strategijama obrade. Nadalje, omogućuju optimizaciju procesa obrade, poboljšanu učinkovitost, smanjene operativne troškove, minimiziranje utjecaja na okoliš i dosljedno poštivanje nacionalnih i lokalnih propisa o zaštiti okoliša.