Nuotekų išleidimo taikymo atvejis Šanchajaus žalios mėsos skerdimo ir perdirbimo įmonėse

Šanchajuje įsikūrusi mėsos perdirbimo įmonė buvo įkurta 2011 m. ir yra Songjiang rajone. Jos verslo veikla apima leidžiamą veiklą, pavyzdžiui, kiaulių skerdimą, paukščių ir gyvulių veisimą, maisto produktų platinimą ir krovinių gabenimą keliais (išskyrus pavojingas medžiagas). Patronuojanti įmonė, Šanchajuje įsikūrusi pramonės ir prekybos įmonė, taip pat įsikūrusi Songjiang rajone, yra privati įmonė, daugiausia užsiimanti kiaulių auginimu. Ji prižiūri keturis didelius kiaulių ūkius, kuriuose šiuo metu laikoma apie 5000 veislinių paršavedžių, o metinis gamybos pajėgumas siekia iki 100 000 rinkai paruoštų kiaulių. Be to, įmonė bendradarbiauja su 50 ekologinių ūkių, kurie integruoja augalininkystę ir gyvulininkystę.

Kiaulių skerdyklų nuotekose yra didelė organinių medžiagų ir maistinių medžiagų koncentracija. Jei jos išleidžiamos nevalytos, jos kelia didelį pavojų vandens sistemoms, dirvožemiui, oro kokybei ir platesnėms ekosistemoms. Pagrindinis poveikis aplinkai yra toks:

1. Vandens tarša (tiesioginė ir sunkiausia pasekmė)
Skerdyklų nuotekose gausu organinių teršalų ir maistinių medžiagų. Patekusios tiesiai į upes, ežerus ar tvenkinius, organinės medžiagos, tokios kaip kraujas, riebalai, išmatos ir maisto likučiai, yra skaidomos mikroorganizmų. Šiame procese sunaudojamas didelis kiekis ištirpusio deguonies (DO). DO sumažėjimas sukelia anaerobines sąlygas, dėl kurių dėl hipoksijos žūsta vandens organizmai, tokie kaip žuvys ir krevetės. Anaerobinis skaidymas taip pat gamina dvokias dujas, įskaitant vandenilio sulfidą, amoniaką ir merkaptanus, dėl kurių vanduo keičia spalvą ir atsiranda nemalonus kvapas, todėl vanduo tampa netinkamas jokiems tikslams.

Nuotekose taip pat yra padidėjęs azoto (N) ir fosforo (P) kiekis. Patekusios į vandens telkinius, šios maistinės medžiagos skatina per didelį dumblių ir fitoplanktono augimą, dėl ko atsiranda dumblių žydėjimas arba raudonieji potvyniai. Vėlesnis negyvų dumblių skaidymasis dar labiau sumažina deguonies kiekį, destabilizuoja vandens ekosistemą. Eutrofikuotų vandenų kokybė pablogėja ir jie tampa netinkami gerti, drėkinti ar naudoti pramonėje.

Be to, nuotekose gali būti patogeninių mikroorganizmų, įskaitant bakterijas, virusus ir parazitų kiaušinėlius (pvz., Escherichia coli ir Salmonella), kilusių iš gyvūnų žarnų ir išmatų. Šie patogenai gali plisti per vandens srovę, užteršdami pasroviui esančius vandens šaltinius, didindami zoonozių perdavimo riziką ir keldami pavojų visuomenės sveikatai.

2. Dirvožemio tarša
Jei nuotekos išleidžiamos tiesiai į žemę arba naudojamos drėkinimui, suspenduotos kietosios dalelės ir riebalai gali užkimšti dirvožemio poras, sutrikdyti dirvožemio struktūrą, sumažinti pralaidumą ir sutrikdyti šaknų vystymąsi. Dezinfekavimo priemonės, plovikliai ir sunkieji metalai (pvz., varis ir cinkas) iš gyvulių pašarų laikui bėgant gali kauptis dirvožemyje, pakeisdami jo fizikines ir chemines savybes, sukeldami druskingumą ar toksiškumą, todėl žemė tampa netinkama žemės ūkiui. Azoto ir fosforo perteklius, viršijantis pasėlių pasisavinimo pajėgumą, gali pažeisti augalus („trąšų nudegimas“) ir gali išsiplauti į gruntinius vandenis, keldamas užteršimo pavojų.

3. Oro tarša
Anaerobinėmis sąlygomis nuotekų skaidymosi metu išsiskiria toksiškos ir kenksmingos dujos, tokios kaip vandenilio sulfidas (H₂S, pasižymintis supuvusio kiaušinio kvapu), amoniakas (NH₃), aminai ir merkaptanai. Šie išmetimai ne tik sukelia nemalonius kvapus, darančius įtaką netoliese esančioms bendruomenėms, bet ir kelia pavojų sveikatai; didelės H₂S koncentracijos yra toksiškos ir potencialiai mirtinos. Be to, anaerobinio skaidymo metu susidaro metanas (CH₄) – stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurių pasaulinio atšilimo potencialas yra daugiau nei dvidešimt kartų didesnis nei anglies dioksido, ir tai prisideda prie klimato kaitos.

cheminio deguonies poreikio (COD) analizatorius

Kinijoje skerdyklų nuotekų išleidimas reglamentuojamas leidimų sistema, reikalaujančia laikytis leidžiamų išmetamųjų teršalų ribinių verčių. Įrenginiai privalo griežtai laikytis teršalų išleidimo leidimų taisyklių ir atitikti „Vandens teršalų išleidimo standarto mėsos perdirbimo pramonei“ (GB 13457-92) reikalavimus, taip pat visus taikomus vietinius standartus, kurie gali būti griežtesni.

Atitiktis išleidimo standartams vertinama nuolat stebint penkis pagrindinius parametrus: cheminį deguonies poreikį (COD), amoniakinį azotą (NH₃-N), bendrą fosforą (TP), bendrą azotą (TN) ir pH. Šie rodikliai naudojami kaip veiklos lyginamieji rodikliai vertinant nuotekų valymo procesų, įskaitant nusodinimą, naftos atskyrimą, biologinį valymą, maistinių medžiagų šalinimą ir dezinfekciją, našumą, leidžiant laiku atlikti korekcijas, siekiant užtikrinti stabilų ir reikalavimus atitinkantį nuotekų išleidimą.

- Cheminis deguonies poreikis (COD):COD matuoja bendrą oksiduojamų organinių medžiagų kiekį vandenyje. Didesnės COD vertės rodo didesnę organinę taršą. Skerdyklų nuotekose, kuriose yra kraujo, riebalų, baltymų ir išmatų, COD koncentracija paprastai svyruoja nuo 2000 iki 8000 mg/l arba yra didesnė. COD stebėjimas yra būtinas norint įvertinti organinių medžiagų šalinimo efektyvumą ir užtikrinti, kad nuotekų valymo sistema veiktų efektyviai, neviršydama aplinkai priimtinų ribų.

- Amoniakinis azotas (NH₃-N): Šis parametras atspindi laisvojo amoniako (NH₃) ir amonio jonų (NH₄⁺) koncentraciją vandenyje. Amoniako nitrifikacija sunaudoja didelį kiekį ištirpusio deguonies ir gali sukelti deguonies išeikvojimą. Laisvasis amoniakas yra labai toksiškas vandens organizmams net ir esant mažoms koncentracijoms. Be to, amoniakas yra dumblių augimo maistinių medžiagų šaltinis, prisidedantis prie eutrofikacijos. Jis susidaro skaidantis šlapimui, išmatoms ir baltymams skerdyklų nuotekose. NH₃-N stebėjimas užtikrina tinkamą nitrifikacijos ir denitrifikacijos procesų veikimą ir mažina ekologinę bei sveikatos riziką.

- Bendras azotas (TN) ir bendras fosforas (TP):TN reiškia visų azoto formų (amoniako, nitratų, nitritų, organinio azoto) sumą, o TP apima visus fosforo junginius. Abu yra pagrindiniai eutrofikacijos veiksniai. Išleidžiamos į lėtai tekančius vandens telkinius, tokius kaip ežerai, rezervuarai ir estuarijos, azoto ir fosforo turtingos nuotekos skatina sprogstamąjį dumblių augimą – panašiai kaip tręšia vandens telkinius, – o tai sukelia dumblių žydėjimą. Šiuolaikiniai nuotekų tvarkymo reglamentai nustato vis griežtesnius TN ir TP išleidimo apribojimus. Šių parametrų stebėjimas įvertina pažangių maistinių medžiagų šalinimo technologijų efektyvumą ir padeda išvengti ekosistemų degradacijos.

- pH vertė:pH rodo vandens rūgštingumą arba šarmingumą. Dauguma vandens organizmų išgyvena siaurame pH diapazone (paprastai 6–9). Pernelyg rūgštūs arba šarminiai nuotekos gali pakenkti vandens gyvūnijai ir sutrikdyti ekologinę pusiausvyrą. Nuotekų valymo įrenginiams tinkamo pH palaikymas yra labai svarbus optimaliam biologinio valymo procesų veikimui. Nuolatinis pH stebėjimas užtikrina proceso stabilumą ir atitiktį reglamentams.

Bendrovė savo pagrindinėje išleidimo angoje įdiegė šiuos „Boqu Instruments“ internetinius stebėjimo prietaisus:
- CODG-3000 internetinis automatinis cheminio deguonies poreikio matuoklis
- NHNG-3010 automatinis amoniako azoto monitorius
- TPG-3030 bendrojo fosforo internetinis automatinis analizatorius
- TNG-3020 bendrojo azoto internetinis automatinis analizatorius
- PHG-2091 pH internetinis automatinis analizatorius

Amoniako azoto internetinis automatinis monitorius

Bendras fosforo azoto internetinis automatinis analizatorius

Šie analizatoriai leidžia realiuoju laiku stebėti nuotekų cheminį deguonies suvartojimą (COD), amoniakinį azotą, bendrą fosforą, bendrą azotą ir pH lygius. Šie duomenys palengvina organinės ir maistinės taršos vertinimą, aplinkos ir visuomenės sveikatos rizikos vertinimą bei pagrįstų sprendimų priėmimą dėl valymo strategijų. Be to, tai leidžia optimizuoti valymo procesus, pagerinti efektyvumą, sumažinti eksploatavimo išlaidas, sumažinti poveikį aplinkai ir nuosekliai laikytis nacionalinių ir vietos aplinkosaugos taisyklių.