Caso de aplicación de vertido de augas residuais nas empresas de sacrificio e procesamento de carne crúa de Shanghai

En 2011 fundouse unha empresa de procesamento de carne con sede en Shanghai, situada no distrito de Songjiang. As súas operacións comerciais inclúen actividades permitidas como o sacrificio de porcos, a cría de aves e gando, a distribución de alimentos e o transporte de mercadorías por estrada (excluíndo materiais perigosos). A entidade matriz, unha empresa industrial e comercial con sede en Shanghai, tamén situada no distrito de Songjiang, é unha empresa privada dedicada principalmente á cría de porcos. Supervisa catro granxas de porcos a grande escala, que actualmente mantén aproximadamente 5.000 porcas reprodutoras cunha capacidade de produción anual de ata 100.000 porcos listos para o mercado. Ademais, a empresa colabora con 50 granxas ecolóxicas que integran o cultivo de cultivos e a cría de animais.

As augas residuais xeradas polos matadoiros de porcos conteñen altas concentracións de materia orgánica e nutrientes. Se se verte sen tratamento, supoñen riscos significativos para os sistemas acuáticos, o solo, a calidade do aire e os ecosistemas en xeral. Os principais impactos ambientais son os seguintes:

1. Contaminación da auga (a consecuencia máis inmediata e grave)
Os efluentes dos matadoiros son ricos en contaminantes orgánicos e nutrientes. Cando se liberan directamente en ríos, lagos ou estanques, os compoñentes orgánicos, como sangue, graxa, materia fecal e residuos de alimentos, son descompostos por microorganismos, un proceso que consome cantidades substanciais de osíxeno disolto (OD). O esgotamento do OD leva a condicións anaeróbicas, o que provoca a morte de organismos acuáticos como peixes e camaróns debido á hipoxia. A descomposición anaeróbica produce ademais gases malolientes, como sulfuro de hidróxeno, amoníaco e mercaptanos, que causan decoloración da auga e malos cheiros, facendo que a auga sexa inutilizable para ningún propósito.

As augas residuais tamén conteñen niveis elevados de nitróxeno (N) e fósforo (P). Ao entrar nas masas de auga, estes nutrientes promoven o crecemento excesivo de algas e fitoplancto, o que leva a floracións de algas ou mareas vermellas. A descomposición posterior das algas mortas esgota aínda máis o osíxeno, desestabilizando o ecosistema acuático. As augas eutróficas experimentan un deterioro da calidade e vólvense inadecuadas para o consumo humano, o rego ou o uso industrial.

Ademais, o efluente pode transportar microorganismos patóxenos (incluíndo bacterias, virus e ovos de parasitos (por exemplo, Escherichia coli e Salmonella)) procedentes de intestinos e feces de animais. Estes patóxenos poden propagarse a través do fluxo de auga, contaminando as fontes de auga augas abaixo, aumentando o risco de transmisión de enfermidades zoonóticas e poñendo en perigo a saúde pública.

2. Contaminación do solo
Se as augas residuais se verte directamente á terra ou se usan para o rego, os sólidos en suspensión e as graxas poden obstruír os poros do solo, alterando a súa estrutura, reducindo a permeabilidade e prexudicando o desenvolvemento das raíces. A presenza de desinfectantes, deterxentes e metais pesados (por exemplo, cobre e zinc) procedentes de alimentos para animais pode acumularse no solo co paso do tempo, alterando as súas propiedades fisicoquímicas, causando salinización ou toxicidade e facendo que a terra sexa inadecuada para a agricultura. O exceso de nitróxeno e fósforo que supera a capacidade de absorción dos cultivos pode provocar danos ás plantas ("queimaduras de fertilizantes") e pode filtrarse ás augas subterráneas, o que supón riscos de contaminación.

3. Contaminación atmosférica
En condicións anaeróbicas, a descomposición das augas residuais xera gases nocivos e nocivos como o sulfuro de hidróxeno (H₂S, caracterizado por un cheiro a ovo podre), o amoníaco (NH₃), aminas e mercaptanos. Estas emisións non só crean cheiros molestos que afectan ás comunidades veciñas, senón que tamén supoñen riscos para a saúde; as altas concentracións de H₂S son tóxicas e potencialmente letais. Ademais, o metano (CH₄), un potente gas de efecto invernadoiro cun potencial de quecemento global máis de vinte veces superior ao do dióxido de carbono, prodúcese durante a dixestión anaeróbica, o que contribúe ao cambio climático.

analizador de demanda química de osíxeno (DQO)

Na China, a descarga de augas residuais dos matadoiros está regulada por un sistema de permisos que require o cumprimento dos límites de emisión autorizados. As instalacións deben cumprir estritamente as normas de permisos de descarga de contaminantes e os requisitos da "Norma de descarga de contaminantes da auga para a industria de procesamento de carne" (GB 13457-92), así como calquera norma local aplicable que poida ser máis estrita.

O cumprimento das normas de vertido avalíase mediante a monitorización continua de cinco parámetros clave: demanda química de osíxeno (DQO), nitróxeno amónico (NH₃-N), fósforo total (TP), nitróxeno total (TN) e pH. Estes indicadores serven como puntos de referencia operativos para avaliar o rendemento dos procesos de tratamento de augas residuais, incluíndo a sedimentación, a separación de aceite, o tratamento biolóxico, a eliminación de nutrientes e a desinfección, o que permite axustes oportunos para garantir unha vertedura de efluentes estable e conforme.

- Demanda química de osíxeno (DQO):A DQO mide a cantidade total de materia orgánica oxidable na auga. Uns valores de DQO máis altos indican unha maior contaminación orgánica. As augas residuais dos matadoiros, que conteñen sangue, graxa, proteínas e materia fecal, adoitan presentar concentracións de DQO que oscilan entre os 2000 e os 8000 mg/L ou superiores. A monitorización da DQO é esencial para avaliar a eficiencia da eliminación da carga orgánica e garantir que o sistema de tratamento de augas residuais funcione eficazmente dentro dos límites ambientalmente aceptables.

- Nitróxeno amoníaco (NH₃-N): Este parámetro reflicte a concentración de amoníaco libre (NH₃) e ións de amonio (NH₄⁺) na auga. A nitrificación do amoníaco consome unha cantidade significativa de osíxeno disolto e pode levar ao seu esgotamento. O amoníaco libre é moi tóxico para a vida acuática mesmo en baixas concentracións. Ademais, o amoníaco serve como fonte de nutrientes para o crecemento de algas, o que contribúe á eutrofización. Orixínase na descomposición da urina, as feces e as proteínas nas augas residuais dos matadoiros. A monitorización do NH₃-N garante o correcto funcionamento dos procesos de nitrificación e desnitrificación e mitiga os riscos ecolóxicos e para a saúde.

- Nitróxeno total (NT) e fósforo total (TP):O nitróxeno trifluoruro (TN) representa a suma de todas as formas de nitróxeno (amoníaco, nitrato, nitrito, nitróxeno orgánico), mentres que o nitróxeno trifluoruro (TP) inclúe todos os compostos de fósforo. Ambos son os principais impulsores da eutrofización. Cando se verte en masas de auga de movemento lento, como lagos, encoros e estuarios, os efluentes ricos en nitróxeno e fósforo estimulan o crecemento explosivo de algas (semellante á fertilización das masas de auga), o que leva a floracións de algas. As normativas modernas sobre augas residuais impoñen límites cada vez máis estritos ás descargas de TN e TP. A monitorización destes parámetros avalía a eficacia das tecnoloxías avanzadas de eliminación de nutrientes e axuda a previr a degradación dos ecosistemas.

- Valor do pH:O pH indica a acidez ou alcalinidade da auga. A maioría dos organismos acuáticos sobreviven dentro dun rango de pH estreito (normalmente de 6 a 9). Os efluentes excesivamente ácidos ou alcalinos poden prexudicar a vida acuática e perturbar o equilibrio ecolóxico. Para as plantas de tratamento de augas residuais, manter un pH axeitado é fundamental para o rendemento óptimo dos procesos de tratamento biolóxico. A monitorización continua do pH favorece a estabilidade do proceso e o cumprimento da normativa.

A empresa instalou os seguintes instrumentos de monitorización en liña de Boqu Instruments na súa principal saída de descarga:
- Monitor automático en liña da demanda química de osíxeno CODG-3000
- Monitor automático en liña de nitróxeno amoníaco NHNG-3010
- Analizador automático en liña de fósforo total TPG-3030
- Analizador automático en liña de nitróxeno total TNG-3020
- Analizador automático de pH en liña PHG-2091

Monitor automático en liña de nitróxeno de amoníaco

Analizador automático en liña de nitróxeno e fósforo total

Estes analizadores permiten a monitorización en tempo real dos niveis de COD, nitróxeno amónico, fósforo total, nitróxeno total e pH no efluente. Estes datos facilitan a avaliación da contaminación orgánica e de nutrientes, a avaliación dos riscos ambientais e para a saúde pública e a toma de decisións informadas sobre as estratexias de tratamento. Ademais, permiten a optimización dos procesos de tratamento, a mellora da eficiencia, a redución dos custos operativos, a minimización do impacto ambiental e o cumprimento coherente das normativas ambientais nacionais e locais.