Szennyvízkibocsátás alkalmazási esete Sanghaj nyershús-vágó és -feldolgozó vállalkozásaiban

Egy 2011-ben alapított sanghaji székhelyű húsfeldolgozó vállalatot a Songjiang kerületben. Üzleti tevékenységei közé tartozik az engedélyezett tevékenységek, mint például a sertésvágás, a baromfi- és állattenyésztés, az élelmiszer-forgalmazás és a közúti áruszállítás (a veszélyes anyagok kivételével). Az anyavállalat, egy sanghaji székhelyű ipari és kereskedelmi vállalat, amely szintén a Songjiang kerületben található, egy magánvállalkozás, amely elsősorban sertéstenyésztéssel foglalkozik. Négy nagyméretű sertéstelepet felügyel, jelenleg körülbelül 5000 tenyészkocát tartanak, éves termelési kapacitásuk pedig akár 100 000 piacképes sertés is lehet. Ezenkívül a vállalat 50 ökológiai gazdasággal működik együtt, amelyek integrálják a növénytermesztést és az állattenyésztést.

Nyers hús vágó és feldolgozó vállalkozások

A sertésvágóhidakról származó szennyvíz nagy koncentrációban tartalmaz szerves anyagokat és tápanyagokat. Kezeletlenül kibocsátás esetén jelentős kockázatot jelent a vízi rendszerekre, a talajra, a levegőminőségre és a tágabb ökoszisztémákra. Az elsődleges környezeti hatások a következők:

1. Vízszennyezés (a legközvetlenebb és legsúlyosabb következmény)
A vágóhídi szennyvíz gazdag szerves szennyező anyagokban és tápanyagokban. Amikor közvetlenül folyókba, tavakba vagy tavakba kerül, a szerves összetevőket – például a vért, a zsírt, a székletet és az ételmaradékokat – mikroorganizmusok lebontják, ez a folyamat jelentős mennyiségű oldott oxigént (DO) fogyaszt. Az DO csökkenése anaerob körülményekhez vezet, ami a vízi élőlények, például a halak és a garnélák hipoxia miatti pusztulásához vezet. Az anaerob bomlás továbbá bűzös gázokat – többek között hidrogén-szulfidot, ammóniát és merkaptánokat – termel, amelyek a víz elszíneződését és kellemetlen szagokat okoznak, így a víz bármilyen célra használhatatlanná válik.

A szennyvíz emellett magas nitrogén- (N) és foszfor- (P) szintet is tartalmaz. A víztestekbe kerülve ezek a tápanyagok elősegítik az algák és a fitoplankton túlzott növekedését, ami algavirágzáshoz vagy vörös árapályhoz vezet. Az elpusztult algák későbbi bomlása tovább csökkenti az oxigénszintet, destabilizálva a vízi ökoszisztémát. Az eutróf vizek minősége romlik, és alkalmatlanná válnak ivóvízre, öntözésre vagy ipari felhasználásra.

Ezenkívül a szennyvíz kórokozó mikroorganizmusokat – beleértve baktériumokat, vírusokat és parazitapetéket (pl. Escherichia coli és Salmonella) – is hordozhat, amelyek állati belekből és ürülékből származnak. Ezek a kórokozók a vízfolyásokon keresztül terjedhetnek, szennyezve az alsóbb folyások vízforrásait, növelve a zoonózisos betegségek átvitelének kockázatát és veszélyeztetve a közegészségügyet.

2. Talajszennyezés
Ha a szennyvizet közvetlenül a földterületre vezetik, vagy öntözésre használják, a lebegő szilárd anyagok és zsírok eltömíthetik a talaj pórusait, megzavarhatják a talaj szerkezetét, csökkenthetik az áteresztőképességet és károsíthatják a gyökérfejlődést. A fertőtlenítőszerek, mosószerek és a nehézfémek (pl. réz és cink) jelenléte az állati takarmányból idővel felhalmozódhat a talajban, megváltoztatva annak fizikai-kémiai tulajdonságait, szikesedést vagy toxicitást okozva, és alkalmatlanná téve a földet mezőgazdasági termelésre. A növények felvevőképességét meghaladó túlzott nitrogén- és foszformennyiség növények károsodásához vezethet ("műtrágyaégés"), és a talajvízbe szivároghat, szennyeződési kockázatot jelentve.

3. Légszennyezés
Anaerob körülmények között a szennyvíz bomlása során mérgező és egészségkárosító gázok keletkeznek, például hidrogén-szulfid (H₂S, amelyet záptojás szag jellemez), ammónia (NH₃), aminok és merkaptánok. Ezek a kibocsátások nemcsak a közeli közösségeket sújtó kellemetlen szagokat keltenek, hanem egészségügyi kockázatot is jelentenek; a H₂S magas koncentrációja mérgező és potenciálisan halálos. Ezenkívül az anaerob lebontás során metán (CH₄), egy erős üvegházhatású gáz keletkezik, amelynek globális felmelegedési potenciálja több mint hússzorosa a szén-dioxidénak, hozzájárulva az éghajlatváltozáshoz.

Kínában a vágóhidak szennyvízkibocsátását engedélyezési rendszer szabályozza, amely előírja az engedélyezett kibocsátási határértékek betartását. A létesítményeknek szigorúan be kell tartaniuk a szennyezőanyag-kibocsátási engedélyekre vonatkozó előírásokat, és meg kell felelniük a „Húsfeldolgozó ipar vízszennyező anyagainak kibocsátási szabványa” (GB 13457-92) követelményeinek, valamint az esetlegesen szigorúbb helyi szabványoknak.

A kibocsátási szabványoknak való megfelelést öt fő paraméter folyamatos monitorozásával értékelik: kémiai oxigénigény (KOI), ammónianitrogén (NH₃-N), összes foszfor (TP), összes nitrogén (TN) és pH. Ezek a mutatók működési referenciaértékként szolgálnak a szennyvíztisztítási folyamatok – beleértve az ülepítést, az olajleválasztást, a biológiai kezelést, a tápanyag-eltávolítást és a fertőtlenítést – teljesítményének értékeléséhez, lehetővé téve az időben történő kiigazításokat a stabil és megfelelő szennyvízkibocsátás biztosítása érdekében.

- Kémiai oxigénigény (KOI):A KOI a vízben lévő oxidálható szerves anyag teljes mennyiségét méri. A magasabb KOI-értékek nagyobb szerves szennyezést jeleznek. A vágóhídi szennyvíz, amely vért, zsírt, fehérjét és székletet tartalmaz, jellemzően 2000 és 8000 mg/l közötti vagy magasabb KOI-koncentrációt mutat. A KOI monitorozása elengedhetetlen a szerves terhelés eltávolításának hatékonyságának felméréséhez és ahhoz, hogy a szennyvíztisztító rendszer hatékonyan működjön a környezetileg elfogadható határértékeken belül.

- Ammónia-nitrogén (NH₃-N): Ez a paraméter a szabad ammónia (NH₃) és az ammóniumionok (NH₄⁺) koncentrációját tükrözi a vízben. Az ammónia nitrifikációja jelentős mennyiségű oldott oxigént fogyaszt, és oxigénhiányhoz vezethet. A szabad ammónia már alacsony koncentrációban is erősen mérgező a vízi élővilágra. Ezenkívül az ammónia tápanyagforrásként szolgál az algák növekedéséhez, hozzájárulva az eutrofizációhoz. A vágóhídi szennyvízben található vizelet, széklet és fehérjék lebomlásából származik. Az NH₃-N monitorozása biztosítja a nitrifikációs és denitrifikációs folyamatok megfelelő működését, és csökkenti az ökológiai és egészségügyi kockázatokat.

- Teljes nitrogén (TN) és teljes foszfor (TP):A TN az összes nitrogénforma (ammónia, nitrát, nitrit, szerves nitrogén) összegét jelenti, míg a TP az összes foszforvegyületet magában foglalja. Mindkettő az eutrofizáció elsődleges mozgatórugója. Amikor lassan mozgó víztestekbe, például tavakba, víztározókba és torkolatokba vezetik, a nitrogén- és foszforban gazdag szennyvíz robbanásszerű alganövekedést serkent – hasonlóan a víztestek trágyázásához –, ami algavirágzáshoz vezet. A modern szennyvízkezelési előírások egyre szigorúbb korlátozásokat szabnak a TN és TP kibocsátásokra. Ezen paraméterek monitorozása értékeli a fejlett tápanyag-eltávolítási technológiák hatékonyságát, és segít megelőzni az ökoszisztéma degradációját.

- pH-érték:A pH a víz savasságát vagy lúgosságát jelzi. A legtöbb vízi élőlény szűk pH-tartományban (jellemzően 6–9) él túl. A túlzottan savas vagy lúgos szennyvíz károsíthatja a vízi élővilágot és felboríthatja az ökológiai egyensúlyt. A szennyvíztisztító telepek számára a megfelelő pH fenntartása kritikus fontosságú a biológiai kezelési folyamatok optimális teljesítményéhez. A folyamatos pH-monitorozás támogatja a folyamat stabilitását és a szabályozási megfelelést.

A vállalat a következő Boqu Instruments online felügyeleti eszközöket telepítette a fő ürítőnyílásánál:
- CODG-3000 online automatikus kémiai oxigénigény-mérő
- NHNG-3010 Ammónia-nitrogén online automatikus monitor
- TPG-3030 Teljes Foszfor Online Automatikus Analizátor
- TNG-3020 Teljes Nitrogén Online Automatikus Analizátor
- PHG-2091 pH online automata analizátor

Ammónia-nitrogén online automatikus monitor

Teljes foszfor-nitrogén online automatikus analizátor

Ezek az analizátorok lehetővé teszik a KOI, az ammónianitrogén, az összes foszfor, az összes nitrogén és a pH-szint valós idejű monitorozását a szennyvízben. Ezek az adatok megkönnyítik a szerves és tápanyagszennyezés felmérését, a környezeti és közegészségügyi kockázatok értékelését, valamint a kezelési stratégiákkal kapcsolatos megalapozott döntéshozatalt. Továbbá lehetővé teszik a kezelési folyamatok optimalizálását, a hatékonyság javítását, az üzemeltetési költségek csökkentését, a környezeti hatások minimalizálását, valamint a nemzeti és helyi környezetvédelmi előírások következetes betartását.