Пример за приложение на изхвърляне на отпадъчни води в предприятия за клане и преработка на сурово месо в Шанхай

През 2011 г. в район Сонгдзян е създадена компания за преработка на месо, базирана в Шанхай, която се намира в област Сонгдзян. Нейните бизнес операции включват разрешени дейности като клане на свине, отглеждане на птици и добитък, дистрибуция на храни и автомобилен превоз на товари (с изключение на опасни материали). Компанията-майка, индустриално-търговска компания, базирана в Шанхай, също разположена в район Сонгдзян, е частно предприятие, занимаващо се предимно със свиневъдство. Тя ръководи четири големи свинеферми, в които понастоящем се отглеждат приблизително 5000 разплодни свине майки с годишен производствен капацитет до 100 000 готови за пазара свине. Освен това компанията си сътрудничи с 50 екологични ферми, които интегрират отглеждането на култури и животновъдството.

Отпадъчните води, генерирани от свинекланици, съдържат високи концентрации на органични вещества и хранителни вещества. Ако се изхвърлят непречистени, те представляват значителен риск за водните системи, почвата, качеството на въздуха и по-широките екосистеми. Основните въздействия върху околната среда са следните:

1. Замърсяване на водите (най-непосредствената и тежка последица)
Отпадъчните води от кланиците са богати на органични замърсители и хранителни вещества. Когато се изпускат директно в реки, езера или водоеми, органичните компоненти – като кръв, мазнини, фекални маси и хранителни остатъци – се разлагат от микроорганизми, процес, който консумира значителни количества разтворен кислород (РК). Изчерпването на РК води до анаеробни условия, водещи до смърт на водни организми като риби и скариди поради хипоксия. Анаеробното разлагане допълнително произвежда зловонни газове – включително сероводород, амоняк и меркаптани – причиняващи обезцветяване на водата и неприятни миризми, което я прави негодна за каквато и да е цел.

Отпадъчните води съдържат също повишени нива на азот (N) и фосфор (P). При попадане във водни басейни, тези хранителни вещества насърчават прекомерния растеж на водорасли и фитопланктон, което води до цъфтеж на водорасли или червени приливи. Последващото разлагане на мъртвите водорасли допълнително изчерпва кислорода, дестабилизирайки водната екосистема. Евтрофните води се влошават в качеството си и стават негодни за пиене, напояване или промишлена употреба.

Освен това, отпадъчните води могат да съдържат патогенни микроорганизми – включително бактерии, вируси и яйца на паразити (напр. Escherichia coli и Salmonella) – произхождащи от животински черва и изпражнения. Тези патогени могат да се разпространяват чрез водния поток, замърсявайки водоизточниците надолу по течението, увеличавайки риска от предаване на зоонозни заболявания и застрашавайки общественото здраве.

2. Замърсяване на почвата
Ако отпадъчните води се изпускат директно върху земята или се използват за напояване, суспендираните твърди вещества и мазнини могат да запушат почвените пори, нарушавайки структурата на почвата, намалявайки пропускливостта и влошавайки развитието на корените. Наличието на дезинфектанти, препарати и тежки метали (напр. мед и цинк) от храната за животни може да се натрупа в почвата с течение на времето, променяйки нейните физикохимични свойства, причинявайки засоляване или токсичност и правейки земята неподходяща за земеделие. Излишъкът от азот и фосфор над капацитета за усвояване от реколтата може да доведе до увреждане на растенията („изгаряне от торове“) и може да се просмуче в подпочвените води, създавайки риск от замърсяване.

3. Замърсяване на въздуха
При анаеробни условия, разлагането на отпадъчните води генерира вредни и опасни газове като сероводород (H₂S, характеризиращ се с миризма на развалени яйца), амоняк (NH₃), амини и меркаптани. Тези емисии не само създават неприятни миризми, засягащи близките общности, но и представляват опасност за здравето; високите концентрации на H₂S са токсични и потенциално смъртоносни. Освен това, по време на анаеробното разграждане се произвежда метан (CH₄), мощен парников газ с потенциал за глобално затопляне повече от двадесет пъти по-голям от този на въглеродния диоксид, което допринася за изменението на климата.

анализатор на химическо потребление на кислород (ХПК)

В Китай изпускането на отпадъчни води от кланици се регулира от система за разрешителни, изискваща спазване на разрешените ограничения за емисии. Съоръженията трябва стриктно да спазват разпоредбите за разрешителни за изпускане на замърсители и да отговарят на изискванията на „Стандарт за изпускане на замърсители във водите за месопреработвателната промишленост“ (GB 13457-92), както и на всички приложими местни стандарти, които може да са по-строги.

Спазването на стандартите за заустване се оценява чрез непрекъснато наблюдение на пет ключови параметъра: химическа потребност от кислород (ХПК), амонячен азот (NH₃-N), общ фосфор (ТФ), общ азот (ТН) и pH. Тези показатели служат като оперативни критерии за оценка на ефективността на процесите на пречистване на отпадъчни води – включително утаяване, отделяне на масла, биологично пречистване, отстраняване на хранителни вещества и дезинфекция – което позволява своевременни корекции за осигуряване на стабилно и съответстващо на изискванията за заустване на отпадъчните води.

- Химична потребност от кислород (ХПК):ХПК измерва общото количество окисляеми органични вещества във водата. По-високите стойности на ХПК показват по-голямо органично замърсяване. Отпадъчните води от кланици, съдържащи кръв, мазнини, протеини и фекални вещества, обикновено показват концентрации на ХПК в диапазона от 2000 до 8000 mg/L или по-високи. Мониторингът на ХПК е от съществено значение за оценка на ефективността на отстраняването на органични товари и за гарантиране, че системата за пречистване на отпадъчни води работи ефективно в рамките на екологично приемливи граници.

- Амонячен азот (NH₃-N): Този параметър отразява концентрацията на свободен амоняк (NH₃) и амониеви йони (NH₄⁺) във водата. Нитрификацията на амоняка консумира значително количество разтворен кислород и може да доведе до изчерпване на кислорода. Свободният амоняк е силно токсичен за водните организми дори при ниски концентрации. Освен това, амонякът служи като хранителен източник за растежа на водорасли, допринасяйки за еутрофикацията. Той произхожда от разграждането на урина, фекалии и протеини в отпадъчните води от кланиците. Мониторингът на NH₃-N осигурява правилното функциониране на процесите на нитрификация и денитрификация и смекчава екологичните и здравните рискове.

- Общ азот (TN) и общ фосфор (TP):TN представлява сумата от всички азотни форми (амоняк, нитрати, нитрити, органичен азот), докато TP включва всички фосфорни съединения. И двете са основни двигатели на еутрофикацията. Когато се изпускат в бавно течащи водни басейни като езера, язовири и естуари, богатите на азот и фосфор отпадъчни води стимулират експлозивен растеж на водорасли – подобно на торене на водни басейни – което води до цъфтеж на водорасли. Съвременните разпоредби за отпадъчните води налагат все по-строги ограничения върху изпусканията на TN и TP. Мониторингът на тези параметри оценява ефективността на съвременните технологии за отстраняване на хранителни вещества и помага за предотвратяване на деградацията на екосистемите.

- pH стойност:pH показва киселинността или алкалността на водата. Повечето водни организми оцеляват в тесен диапазон на pH (обикновено 6–9). Прекомерно киселинните или алкалните отпадъчни води могат да навредят на водните организми и да нарушат екологичния баланс. За пречиствателните станции за отпадъчни води поддържането на подходящо pH е от решаващо значение за оптималното функциониране на процесите на биологично пречистване. Непрекъснатият мониторинг на pH подпомага стабилността на процеса и съответствието с регулаторните изисквания.

Компанията е инсталирала следните онлайн инструменти за мониторинг от Boqu Instruments на главния си изпускателен отвор:
- CODG-3000 Онлайн автоматичен монитор за химическо потребление на кислород
- NHNG-3010 Онлайн автоматичен монитор за амонячен азот
- TPG-3030 Онлайн автоматичен анализатор за общ фосфор
- TNG-3020 Онлайн автоматичен анализатор на общ азот
- PHG-2091 онлайн автоматичен pH анализатор

Онлайн автоматичен монитор за амонячен азот

Онлайн автоматичен анализатор за общ фосфорен азот

Тези анализатори позволяват мониторинг в реално време на ХПК, амонячен азот, общ фосфор, общ азот и pH в отпадъчните води. Тези данни улесняват оценката на замърсяването с органични вещества и хранителни вещества, оценката на рисковете за околната среда и общественото здраве, както и вземането на информирани решения относно стратегиите за пречистване. Освен това, те позволяват оптимизиране на процесите на пречистване, подобрена ефективност, намалени оперативни разходи, минимизиране на въздействието върху околната среда и последователно спазване на националните и местните екологични разпоредби.