مورد کاربردی تخلیه فاضلاب در شرکت‌های کشتار و فرآوری گوشت خام شانگهای

یک شرکت فرآوری گوشت مستقر در شانگهای در سال ۲۰۱۱ تأسیس شد و در منطقه سونگجیانگ واقع شده است. فعالیت‌های تجاری آن شامل فعالیت‌های مجاز مانند کشتار خوک، پرورش طیور و دام، توزیع مواد غذایی و حمل و نقل جاده‌ای بار (به استثنای مواد خطرناک) است. نهاد مادر، یک شرکت صنعتی و تجاری مستقر در شانگهای که آن هم در منطقه سونگجیانگ واقع شده است، یک شرکت خصوصی است که عمدتاً در زمینه پرورش خوک فعالیت دارد. این شرکت بر چهار مزرعه بزرگ پرورش خوک نظارت دارد و در حال حاضر تقریباً ۵۰۰۰ خوک ماده مولد را با ظرفیت تولید سالانه تا ۱۰۰۰۰۰ خوک آماده عرضه به بازار نگهداری می‌کند. علاوه بر این، این شرکت با ۵۰ مزرعه اکولوژیکی که کشت محصولات کشاورزی و دامداری را با هم ادغام می‌کنند، همکاری می‌کند.

فاضلاب تولید شده از کشتارگاه‌های خوک حاوی غلظت بالایی از مواد آلی و مواد مغذی است. در صورت عدم تصفیه، خطرات قابل توجهی برای سیستم‌های آبی، خاک، کیفیت هوا و اکوسیستم‌های وسیع‌تر ایجاد می‌کند. تأثیرات اصلی زیست‌محیطی به شرح زیر است:

۱. آلودگی آب (فوری‌ترین و شدیدترین پیامد)
فاضلاب کشتارگاه سرشار از آلاینده‌های آلی و مواد مغذی است. هنگامی که مستقیماً به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها یا برکه‌ها رها می‌شود، اجزای آلی - مانند خون، چربی، مدفوع و بقایای مواد غذایی - توسط میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌شوند، فرآیندی که مقادیر قابل توجهی اکسیژن محلول (DO) را مصرف می‌کند. کاهش DO منجر به شرایط بی‌هوازی می‌شود و در نتیجه مرگ موجودات آبزی مانند ماهی و میگو به دلیل هیپوکسی رخ می‌دهد. تجزیه بی‌هوازی همچنین گازهای بدبویی - از جمله سولفید هیدروژن، آمونیاک و مرکاپتان‌ها - تولید می‌کند که باعث تغییر رنگ آب و بوهای نامطبوع می‌شود و آب را برای هر منظوری غیرقابل استفاده می‌کند.

فاضلاب همچنین حاوی سطوح بالایی از نیتروژن (N) و فسفر (P) است. این مواد مغذی پس از ورود به بدنه‌های آبی، رشد بیش از حد جلبک‌ها و فیتوپلانکتون‌ها را افزایش می‌دهند و منجر به شکوفایی جلبکی یا جزر و مد قرمز می‌شوند. تجزیه بعدی جلبک‌های مرده، اکسیژن را بیشتر کاهش می‌دهد و اکوسیستم آبی را بی‌ثبات می‌کند. آب‌های غنی از مواد مغذی (یوتروفیک) کیفیت خود را از دست می‌دهند و برای آشامیدن، آبیاری یا مصارف صنعتی نامناسب می‌شوند.

علاوه بر این، پساب ممکن است میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا - از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و تخم انگل‌ها (مانند اشریشیا کلی و سالمونلا) - را که از روده و مدفوع حیوانات منشأ می‌گیرند، حمل کند. این عوامل بیماری‌زا می‌توانند از طریق جریان آب پخش شوند، منابع آب پایین‌دست را آلوده کنند، خطر انتقال بیماری‌های مشترک بین انسان و دام را افزایش دهند و سلامت عمومی را به خطر بیندازند.

۲. آلودگی خاک
اگر فاضلاب مستقیماً به زمین تخلیه شود یا برای آبیاری استفاده شود، مواد جامد معلق و چربی‌ها می‌توانند منافذ خاک را مسدود کنند، ساختار خاک را مختل کنند، نفوذپذیری را کاهش دهند و رشد ریشه را مختل کنند. وجود مواد ضدعفونی‌کننده، شوینده‌ها و فلزات سنگین (مثلاً مس و روی) از خوراک دام ممکن است به مرور زمان در خاک تجمع یابد و خواص فیزیکوشیمیایی آن را تغییر دهد، باعث شوری یا سمیت شود و زمین را برای کشاورزی نامناسب کند. نیتروژن و فسفر اضافی فراتر از ظرفیت جذب محصول می‌تواند منجر به آسیب گیاه ("سوختگی کود") شود و ممکن است به آب‌های زیرزمینی نشت کند و خطرات آلودگی را ایجاد کند.

۳. آلودگی هوا
در شرایط بی‌هوازی، تجزیه فاضلاب گازهای مضر و سمی مانند سولفید هیدروژن (H₂S، که با بوی تخم‌مرغ گندیده مشخص می‌شود)، آمونیاک (NH₃)، آمین‌ها و مرکاپتان‌ها تولید می‌کند. این انتشارات نه تنها بوهای آزاردهنده‌ای ایجاد می‌کنند که بر جوامع اطراف تأثیر می‌گذارند، بلکه خطرات سلامتی نیز ایجاد می‌کنند. غلظت بالای H₂S سمی و بالقوه کشنده است. علاوه بر این، متان (CH₄)، یک گاز گلخانه‌ای قوی با پتانسیل گرمایش جهانی بیش از بیست برابر دی‌اکسید کربن، در طول هضم بی‌هوازی تولید می‌شود که به تغییرات اقلیمی کمک می‌کند.

در چین، تخلیه فاضلاب کشتارگاه‌ها تحت یک سیستم مجوز تنظیم می‌شود که مستلزم رعایت محدودیت‌های انتشار مجاز است. تأسیسات باید کاملاً به مقررات مجوز تخلیه آلاینده‌ها پایبند باشند و الزامات «استاندارد تخلیه آلاینده‌های آب برای صنعت فرآوری گوشت» (GB 13457-92) و همچنین هرگونه استاندارد محلی قابل اجرا که ممکن است سختگیرانه‌تر باشد را برآورده کنند.

انطباق با استانداردهای تخلیه از طریق پایش مداوم پنج پارامتر کلیدی ارزیابی می‌شود: اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD)، نیتروژن آمونیاکی (NH₃-N)، فسفر کل (TP)، نیتروژن کل (TN) و pH. این شاخص‌ها به عنوان معیارهای عملیاتی برای ارزیابی عملکرد فرآیندهای تصفیه فاضلاب - از جمله رسوب‌گذاری، جداسازی روغن، تصفیه بیولوژیکی، حذف مواد مغذی و ضدعفونی - عمل می‌کنند و امکان تنظیمات به موقع را برای اطمینان از تخلیه پایدار و مطابق با استانداردهای تخلیه پساب فراهم می‌کنند.

- اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD):COD مقدار کل مواد آلی قابل اکسید شدن در آب را اندازه‌گیری می‌کند. مقادیر بالاتر COD نشان دهنده آلودگی آلی بیشتر است. فاضلاب کشتارگاه، حاوی خون، چربی، پروتئین و مواد مدفوعی، معمولاً غلظت COD از 2000 تا 8000 میلی‌گرم در لیتر یا بالاتر را نشان می‌دهد. نظارت بر COD برای ارزیابی راندمان حذف بار آلی و اطمینان از عملکرد مؤثر سیستم تصفیه فاضلاب در محدوده قابل قبول زیست‌محیطی ضروری است.

- نیتروژن آمونیاکی (NH₃-N): این پارامتر غلظت آمونیاک آزاد (NH₃) و یون‌های آمونیوم (NH₄⁺) در آب را نشان می‌دهد. نیتریفیکاسیون آمونیاک، اکسیژن محلول قابل توجهی را مصرف می‌کند و می‌تواند منجر به کاهش اکسیژن شود. آمونیاک آزاد حتی در غلظت‌های پایین نیز برای حیات آبزی بسیار سمی است. علاوه بر این، آمونیاک به عنوان یک منبع مغذی برای رشد جلبک عمل می‌کند و به اتروفیکاسیون کمک می‌کند. این ماده از تجزیه ادرار، مدفوع و پروتئین‌های موجود در فاضلاب کشتارگاه‌ها سرچشمه می‌گیرد. نظارت بر NH₃-N عملکرد صحیح فرآیندهای نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون را تضمین می‌کند و خطرات زیست‌محیطی و بهداشتی را کاهش می‌دهد.

- نیتروژن کل (TN) و فسفر کل (TP):TN نشان دهنده مجموع تمام اشکال نیتروژن (آمونیاک، نیترات، نیتریت، نیتروژن آلی) است، در حالی که TP شامل تمام ترکیبات فسفر است. هر دو از عوامل اصلی اتروفیکاسیون هستند. پساب‌های غنی از نیتروژن و فسفر، هنگامی که به آب‌های با جریان آهسته مانند دریاچه‌ها، مخازن و مصب‌ها تخلیه می‌شوند، رشد انفجاری جلبک‌ها را تحریک می‌کنند - شبیه به کوددهی آب‌های سطحی - که منجر به شکوفایی جلبکی می‌شود. مقررات مدرن فاضلاب، محدودیت‌های سختگیرانه‌تری را بر تخلیه TN و TP اعمال می‌کنند. نظارت بر این پارامترها، اثربخشی فناوری‌های پیشرفته حذف مواد مغذی را ارزیابی کرده و به جلوگیری از تخریب اکوسیستم کمک می‌کند.

- مقدار pH:pH میزان اسیدیته یا قلیایی بودن آب را نشان می‌دهد. اکثر موجودات آبزی در محدوده باریکی از pH (معمولاً 6 تا 9) زنده می‌مانند. پساب‌هایی که بیش از حد اسیدی یا قلیایی هستند می‌توانند به حیات آبزیان آسیب برسانند و تعادل اکولوژیکی را مختل کنند. برای تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، حفظ pH مناسب برای عملکرد بهینه فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی بسیار مهم است. نظارت مداوم بر pH از پایداری فرآیند و رعایت مقررات پشتیبانی می‌کند.

این شرکت ابزارهای نظارت آنلاین زیر را از شرکت Boqu Instruments در محل تخلیه اصلی خود نصب کرده است:
- مانیتور اکسیژن مورد نیاز شیمیایی خودکار آنلاین CODG-3000
- مانیتور اتوماتیک آنلاین آمونیاک و نیتروژن NHNG-3010
- آنالایزر اتوماتیک آنلاین فسفر کل TPG-3030
- آنالایزر اتوماتیک آنلاین نیتروژن کل TNG-3020
- PHG-2091 آنالایزر اتوماتیک آنلاین pH

مانیتور اتوماتیک آنلاین آمونیاک و نیتروژن

آنالایزر اتوماتیک آنلاین کل فسفر و نیتروژن

این آنالایزرها امکان نظارت بر COD، نیتروژن آمونیاکی، فسفر کل، نیتروژن کل و pH در پساب را در زمان واقعی فراهم می‌کنند. این داده‌ها ارزیابی آلودگی آلی و مواد مغذی، ارزیابی خطرات زیست‌محیطی و بهداشت عمومی و تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد استراتژی‌های تصفیه را تسهیل می‌کنند. علاوه بر این، بهینه‌سازی فرآیندهای تصفیه، بهبود راندمان، کاهش هزینه‌های عملیاتی، به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی و انطباق مداوم با مقررات زیست‌محیطی ملی و محلی را امکان‌پذیر می‌سازد.