Cas d'aplicació de l'abocament d'aigües residuals a les empreses de sacrifici i processament de carn crua de Xangai

El 2011 es va establir una empresa de processament de carn amb seu a Xangai, situada al districte de Songjiang. Les seves operacions comercials inclouen activitats permeses com ara el sacrifici de porcs, la cria d'aviram i bestiar, la distribució d'aliments i el transport de mercaderies per carretera (excloent-hi materials perillosos). L'entitat matriu, una empresa industrial i comercial amb seu a Xangai, també situada al districte de Songjiang, és una empresa privada dedicada principalment a la cria de porcs. Supervisa quatre granges de porcs a gran escala, que actualment mantenen aproximadament 5.000 truges reproductores amb una capacitat de producció anual de fins a 100.000 porcs llestos per al mercat. A més, l'empresa col·labora amb 50 granges ecològiques que integren el cultiu de cultius i la ramaderia.

Les aigües residuals generades pels escorxadors de porcs contenen altes concentracions de matèria orgànica i nutrients. Si s'aboquen sense tractament, representen riscos significatius per als sistemes aquàtics, el sòl, la qualitat de l'aire i els ecosistemes en general. Els principals impactes ambientals són els següents:

1. Contaminació de l'aigua (la conseqüència més immediata i greu)
Els efluents dels escorxadors són rics en contaminants orgànics i nutrients. Quan s'alliberen directament als rius, llacs o estanys, els components orgànics, com ara sang, greix, matèria fecal i residus d'aliments, són descompostos pels microorganismes, un procés que consumeix quantitats substancials d'oxigen dissolt (OD). L'esgotament de l'OD condueix a condicions anaeròbiques, que provoquen la mort d'organismes aquàtics com ara peixos i gambes a causa de la hipòxia. La descomposició anaeròbica produeix a més gasos malolients, com ara sulfur d'hidrogen, amoníac i mercaptans, que causen decoloració de l'aigua i males olors, fent que l'aigua no es pugui utilitzar per a cap propòsit.

Les aigües residuals també contenen nivells elevats de nitrogen (N) i fòsfor (P). En entrar a les masses d'aigua, aquests nutrients promouen el creixement excessiu d'algues i fitoplàncton, cosa que provoca floracions d'algues o marees vermelles. La descomposició posterior de les algues mortes esgota encara més l'oxigen, desestabilitzant l'ecosistema aquàtic. Les aigües eutròfiques experimenten un deteriorament de la qualitat i esdevenen inadequades per al consum, el reg o l'ús industrial.

A més, l'efluent pot contenir microorganismes patògens, com ara bacteris, virus i ous de paràsits (per exemple, Escherichia coli i Salmonella), originats en intestins i femtes d'animals. Aquests patògens es poden propagar a través del flux d'aigua, contaminant les fonts d'aigua aigües avall, augmentant el risc de transmissió de malalties zoonòtiques i posant en perill la salut pública.

2. Contaminació del sòl
Si les aigües residuals s'aboquen directament a la terra o s'utilitzen per al reg, els sòlids en suspensió i els greixos poden obstruir els porus del sòl, alterant-ne l'estructura, reduint la permeabilitat i perjudicant el desenvolupament de les arrels. La presència de desinfectants, detergents i metalls pesants (per exemple, coure i zinc) procedents dels pinsos es pot acumular al sòl amb el temps, alterant-ne les propietats fisicoquímiques, provocant salinització o toxicitat i fent que la terra sigui inadequada per a l'agricultura. L'excés de nitrogen i fòsfor més enllà de la capacitat d'absorció dels cultius pot provocar danys a les plantes ("cremades de fertilitzants") i pot filtrar-se a les aigües subterrànies, cosa que comporta riscos de contaminació.

3. Contaminació atmosfèrica
En condicions anaeròbiques, la descomposició de les aigües residuals genera gasos nocius i perjudicials com el sulfur d'hidrogen (H₂S, caracteritzat per una olor d'ou podrit), l'amoníac (NH₃), les amines i els mercaptans. Aquestes emissions no només creen males olors que afecten les comunitats properes, sinó que també representen riscos per a la salut; les altes concentracions d'H₂S són tòxiques i potencialment letals. A més, durant la digestió anaeròbica es produeix metà (CH₄), un potent gas d'efecte hivernacle amb un potencial d'escalfament global més de vint vegades superior al del diòxid de carboni, que contribueix al canvi climàtic.

analitzador de la demanda química d'oxigen (DQO)

A la Xina, l'abocament d'aigües residuals dels escorxadors està regulat per un sistema de permisos que exigeix el compliment dels límits d'emissió autoritzats. Les instal·lacions han de complir estrictament les regulacions de permisos d'abocament de contaminants i complir els requisits de la "Norma d'abocament de contaminants de l'aigua per a la indústria del processament de la carn" (GB 13457-92), així com qualsevol norma local aplicable que pugui ser més estricta.

El compliment de les normes de descàrrega s'avalua mitjançant el seguiment continu de cinc paràmetres clau: demanda química d'oxigen (DQO), nitrogen amoniacal (NH₃-N), fòsfor total (TP), nitrogen total (TN) i pH. Aquests indicadors serveixen com a punts de referència operatius per avaluar el rendiment dels processos de tractament d'aigües residuals, incloent-hi la sedimentació, la separació d'oli, el tractament biològic, l'eliminació de nutrients i la desinfecció, permetent ajustaments oportuns per garantir una descàrrega d'efluents estable i conforme.

- Demanda química d'oxigen (DQO):La DQO mesura la quantitat total de matèria orgànica oxidable a l'aigua. Uns valors de DQO més alts indiquen una major contaminació orgànica. Les aigües residuals dels escorxadors, que contenen sang, greixos, proteïnes i matèria fecal, solen presentar concentracions de DQO que oscil·len entre els 2.000 i els 8.000 mg/L o superiors. El control de la DQO és essencial per avaluar l'eficiència de l'eliminació de la càrrega orgànica i garantir que el sistema de tractament d'aigües residuals funcioni eficaçment dins dels límits ambientalment acceptables.

- Nitrogen d'amoníac (NH₃-N): Aquest paràmetre reflecteix la concentració d'amoníac lliure (NH₃) i ions d'amoni (NH₄⁺) a l'aigua. La nitrificació de l'amoníac consumeix una quantitat significativa d'oxigen dissolt i pot provocar la depleció d'oxigen. L'amoníac lliure és altament tòxic per a la vida aquàtica, fins i tot a baixes concentracions. A més, l'amoníac serveix com a font de nutrients per al creixement d'algues, contribuint a l'eutrofització. S'origina a partir de la descomposició de l'orina, la femta i les proteïnes de les aigües residuals dels escorxadors. El control de NH₃-N garanteix el correcte funcionament dels processos de nitrificació i desnitrificació i mitiga els riscos ecològics i per a la salut.

- Nitrogen total (NT) i fòsfor total (TP):El nitrogen trifluoroacetànic (TN) representa la suma de totes les formes de nitrogen (amoníac, nitrat, nitrit, nitrogen orgànic), mentre que el nitrogen trifluoroacetànic (TP) inclou tots els compostos de fòsfor. Tots dos són els principals impulsors de l'eutrofització. Quan es descarreguen en masses d'aigua de moviment lent, com ara llacs, embassaments i estuaris, els efluents rics en nitrogen i fòsfor estimulen un creixement explosiu d'algues, similar a la fertilització de masses d'aigua, que provoca floracions d'algues. Les regulacions modernes sobre aigües residuals imposen límits cada cop més estrictes als abocaments de TN i TP. El seguiment d'aquests paràmetres avalua l'eficàcia de les tecnologies avançades d'eliminació de nutrients i ajuda a prevenir la degradació dels ecosistemes.

- Valor del pH:El pH indica l'acidesa o alcalinitat de l'aigua. La majoria dels organismes aquàtics sobreviuen dins d'un rang de pH estret (normalment de 6 a 9). Els efluents excessivament àcids o alcalins poden perjudicar la vida aquàtica i alterar l'equilibri ecològic. Per a les plantes de tractament d'aigües residuals, mantenir un pH adequat és fonamental per al rendiment òptim dels processos de tractament biològic. El control continu del pH afavoreix l'estabilitat del procés i el compliment de la normativa.

L'empresa ha instal·lat els següents instruments de monitorització en línia de Boqu Instruments a la seva principal sortida de descàrrega:
- Monitor automàtic en línia de la demanda química d'oxigen CODG-3000
- Monitor automàtic en línia de nitrogen d'amoníac NHNG-3010
- Analitzador automàtic en línia de fòsfor total TPG-3030
- Analitzador automàtic en línia de nitrogen total TNG-3020
- Analitzador automàtic de pH en línia PHG-2091

Monitor automàtic en línia de nitrogen d'amoníac

Analitzador automàtic en línia de nitrogen de fòsfor total

Aquests analitzadors permeten la monitorització en temps real dels nivells de DQO, nitrogen amonià, fòsfor total, nitrogen total i pH a l'efluent. Aquestes dades faciliten l'avaluació de la contaminació orgànica i de nutrients, l'avaluació dels riscos ambientals i per a la salut pública i la presa de decisions informades pel que fa a les estratègies de tractament. A més, permeten l'optimització dels processos de tractament, la millora de l'eficiència, la reducció dels costos operatius, la minimització de l'impacte ambiental i el compliment coherent de les normatives ambientals nacionals i locals.