Toepassingsgeval van afvalwaterafvoer in Sjanghai se rouvleisslag- en verwerkingsondernemings

'n Vleisverwerkingsmaatskappy gebaseer in Sjanghai is in 2011 gestig en is in die Songjiang-distrik geleë. Die bedrywighede sluit toegelate aktiwiteite in soos varkslagting, pluimvee- en veeteelt, voedselverspreiding en padvragvervoer (uitgesluit gevaarlike materiale). Die moedermaatskappy, 'n industriële en handelsmaatskappy gebaseer in Sjanghai, ook in die Songjiang-distrik geleë, is 'n privaat onderneming wat hoofsaaklik betrokke is by varkboerdery. Dit hou toesig oor vier grootskaalse varkplase, wat tans ongeveer 5 000 teelsôe onderhou met 'n jaarlikse produksiekapasiteit van tot 100 000 markklaar varke. Daarbenewens werk die maatskappy saam met 50 ekologiese plase wat gewasverbouing en veeteelt integreer.

Afvalwater wat deur varkslagpale gegenereer word, bevat hoë konsentrasies organiese materiaal en voedingstowwe. Indien dit onbehandeld weggegooi word, hou dit beduidende risiko's in vir akwatiese stelsels, grond, luggehalte en breër ekosisteme. Die primêre omgewingsimpakte is soos volg:

1. Waterbesoedeling (die mees onmiddellike en ernstige gevolg)
Slagpale-uitvloeisel is ryk aan organiese besoedelingstowwe en voedingstowwe. Wanneer dit direk in riviere, mere of damme vrygestel word, word die organiese komponente – soos bloed, vet, ontlasting en voedselreste – deur mikroörganismes ontbind, 'n proses wat aansienlike hoeveelhede opgeloste suurstof (DO) verbruik. Uitputting van DO lei tot anaërobiese toestande, wat lei tot die dood van waterorganismes soos visse en garnale as gevolg van hipoksie. Anaërobiese ontbinding produseer verder stinkende gasse – insluitend waterstofsulfied, ammoniak en merkaptane – wat waterverkleuring en slegte reuke veroorsaak, wat die water onbruikbaar maak vir enige doel.

Die afvalwater bevat ook verhoogde vlakke van stikstof (N) en fosfor (P). Wanneer hierdie voedingstowwe watermassas binnedring, bevorder dit oormatige groei van alge en fitoplankton, wat lei tot algebloei of rooigetye. Daaropvolgende ontbinding van dooie alge put verder suurstof uit, wat die akwatiese ekosisteem destabiliseer. Eutrofiese waters ervaar 'n verswakte gehalte en word ongeskik vir drink, besproeiing of industriële gebruik.

Boonop kan die uitvloeisel patogene mikroörganismes dra – insluitend bakterieë, virusse en parasieteiers (bv. Escherichia coli en Salmonella) – wat afkomstig is van dierlike ingewande en ontlasting. Hierdie patogene kan versprei deur watervloei, wat stroomaf waterbronne besoedel, die risiko van soönotiese siekte-oordrag verhoog en die openbare gesondheid in gevaar stel.

2. Grondbesoedeling
Indien afvalwater direk op grond gestort word of vir besproeiing gebruik word, kan gesuspendeerde vaste stowwe en vette grondporieë verstop, die grondstruktuur ontwrig, deurlaatbaarheid verminder en wortelontwikkeling benadeel. Die teenwoordigheid van ontsmettingsmiddels, skoonmaakmiddels en swaar metale (bv. koper en sink) uit dierevoer kan mettertyd in die grond ophoop, wat die fisies-chemiese eienskappe daarvan verander, soutvorming of toksisiteit veroorsaak, en die grond ongeskik maak vir landbou. Oormatige stikstof en fosfor bo gewasopnamevermoë kan lei tot plantskade ("kunsmisbrand") en kan in grondwater uitloog, wat kontaminasierisiko's inhou.

3. Lugbesoedeling
Onder anaërobiese toestande genereer afvalwaterontbinding skadelike gasse soos waterstofsulfied (H₂S, gekenmerk deur 'n vrot eierreuk), ammoniak (NH₃), amiene en merkaptane. Hierdie uitlatings skep nie net hinderlike reuke wat nabygeleë gemeenskappe aantas nie, maar hou ook gesondheidsgevare in; hoë konsentrasies H₂S is toksies en potensieel dodelik. Daarbenewens word metaan (CH₄), 'n kragtige kweekhuisgas met 'n aardverwarmingspotensiaal van meer as twintig keer dié van koolstofdioksied, tydens anaërobiese vertering geproduseer, wat bydra tot klimaatsverandering.

In China word die afvoer van afvalwater uit slagpale gereguleer onder 'n permitstelsel wat voldoening aan gemagtigde emissielimiete vereis. Fasiliteite moet streng voldoen aan die regulasies vir die afvoer van besoedelingstowwe en voldoen aan die vereistes van die "Afvoerstandaard van waterbesoedelingstowwe vir die vleisverwerkingsbedryf" (GB 13457-92), sowel as enige toepaslike plaaslike standaarde wat strenger mag wees.

Nakoming van afvoerstandaarde word beoordeel deur deurlopende monitering van vyf sleutelparameters: chemiese suurstofaanvraag (COD), ammoniakstikstof (NH₃-N), totale fosfor (TP), totale stikstof (TN) en pH. Hierdie aanwysers dien as operasionele maatstawwe vir die evaluering van die prestasie van afvalwaterbehandelingsprosesse – insluitend sedimentasie, olieskeiding, biologiese behandeling, voedingstofverwydering en ontsmetting – wat tydige aanpassings moontlik maak om stabiele en voldoenende afvalwaterafvoer te verseker.

- Chemiese Suurstofvraag (COD):COD meet die totale hoeveelheid oksideerbare organiese materiaal in water. Hoër COD-waardes dui op groter organiese besoedeling. Slagpale-afvalwater, wat bloed, vet, proteïene en fekale materiaal bevat, toon tipies COD-konsentrasies wat wissel van 2 000 tot 8 000 mg/L of hoër. Die monitering van COD is noodsaaklik om die doeltreffendheid van organiese ladingverwydering te bepaal en te verseker dat die afvalwaterbehandelingstelsel effektief binne omgewingsaanvaarbare perke funksioneer.

- Ammoniakstikstof (NH₃-N): Hierdie parameter weerspieël die konsentrasie van vrye ammoniak (NH₃) en ammoniumione (NH₄⁺) in water. Nitrifikasie van ammoniak verbruik aansienlike opgeloste suurstof en kan lei tot suurstofuitputting. Vrye ammoniak is hoogs giftig vir waterlewe, selfs teen lae konsentrasies. Daarbenewens dien ammoniak as 'n voedingsbron vir algegroei, wat bydra tot eutrofikasie. Dit ontstaan uit die afbreek van urine, ontlasting en proteïene in slagpale-afvalwater. Monitering van NH₃-N verseker die behoorlike funksionering van nitrifikasie- en denitrifikasieprosesse en verminder ekologiese en gesondheidsrisiko's.

- Totale Stikstof (TN) en Totale Fosfor (TP):TN verteenwoordig die som van alle stikstofvorme (ammoniak, nitraat, nitriet, organiese stikstof), terwyl TP alle fosforverbindings insluit. Beide is primêre drywers van eutrofikasie. Wanneer dit in stadig vloeiende waterliggame soos mere, reservoirs en riviermondings gestort word, stimuleer stikstof- en fosforryke afvalwater plofbare algegroei – soortgelyk aan die bemesting van waterliggame – wat lei tot algebloei. Moderne afvalwaterregulasies plaas toenemend strenger beperkings op TN- en TP-stortings. Die monitering van hierdie parameters evalueer die doeltreffendheid van gevorderde voedingstofverwyderingstegnologieë en help om ekosisteemdegradasie te voorkom.

- pH-waarde:pH dui die suurheid of alkaliniteit van water aan. Die meeste waterorganismes oorleef binne 'n nou pH-reeks (tipies 6–9). Uitvloeisels wat oormatig suur of alkalies is, kan waterlewe benadeel en die ekologiese balans ontwrig. Vir afvalwaterbehandelingsaanlegte is die handhawing van 'n gepaste pH van kritieke belang vir die optimale prestasie van biologiese behandelingsprosesse. Deurlopende pH-monitering ondersteun prosesstabiliteit en voldoening aan regulatoriese regulasies.

Die maatskappy het die volgende aanlyn moniteringsinstrumente van Boqu Instruments by sy hoofuitlaat geïnstalleer:
- CODG-3000 Aanlyn Outomatiese Chemiese Suurstofvraagmonitor
- NHNG-3010 Ammoniakstikstof Aanlyn Outomatiese Monitor
- TPG-3030 Totale Fosfor Aanlyn Outomatiese Analiseerder
- TNG-3020 Totale Stikstof Aanlyn Outomatiese Analiseerder
- PHG-2091 pH Aanlyn Outomatiese Analiseerder

Ammoniak Stikstof Aanlyn Outomatiese Monitor

Totale Fosfor Stikstof Aanlyn Outomatiese Analiseerder

Hierdie ontleders maak intydse monitering van COD, ammoniakstikstof, totale fosfor, totale stikstof en pH-vlakke in die uitvloeisel moontlik. Hierdie data vergemaklik die assessering van organiese en voedingstofbesoedeling, die evaluering van omgewings- en openbare gesondheidsrisiko's, en ingeligte besluitneming rakende behandelingstrategieë. Verder maak dit voorsiening vir optimalisering van behandelingsprosesse, verbeterde doeltreffendheid, verminderde bedryfskoste, geminimaliseerde omgewingsimpak en konsekwente nakoming van nasionale en plaaslike omgewingsregulasies.