Toepassingsvoorbeeld van afvalwaterlozing in slacht- en verwerkingsbedrijven voor rauw vlees in Shanghai

Een vleesverwerkingsbedrijf, gevestigd in Shanghai, werd opgericht in 2011 en is gevestigd in het district Songjiang. De bedrijfsactiviteiten omvatten toegestane activiteiten zoals het slachten van varkens, het fokken van pluimvee en vee, voedseldistributie en wegtransport (met uitzondering van gevaarlijke stoffen). Het moederbedrijf, een in Shanghai gevestigde industriële en handelsonderneming, eveneens gevestigd in het district Songjiang, is een particuliere onderneming die zich voornamelijk bezighoudt met varkenshouderij. Het beheert vier grootschalige varkensbedrijven met momenteel ongeveer 5.000 fokzeugen en een jaarlijkse productiecapaciteit van maximaal 100.000 slachtrijpe varkens. Daarnaast werkt het bedrijf samen met 50 ecologische boerderijen die akkerbouw en veeteelt combineren.

Bedrijven voor het slachten en verwerken van rauw vlees

Afvalwater afkomstig van varkensslachterijen bevat hoge concentraties organische stoffen en voedingsstoffen. Indien onbehandeld geloosd, vormt dit een aanzienlijk risico voor watersystemen, bodem, luchtkwaliteit en bredere ecosystemen. De belangrijkste milieueffecten zijn als volgt:

1. Watervervuiling (de meest directe en ernstige consequentie)
Slachthuisafvalwater is rijk aan organische verontreinigingen en voedingsstoffen. Wanneer dit rechtstreeks in rivieren, meren of vijvers wordt geloosd, worden de organische componenten – zoals bloed, vet, uitwerpselen en voedselresten – afgebroken door micro-organismen. Dit proces verbruikt aanzienlijke hoeveelheden opgeloste zuurstof (DO). Een tekort aan DO leidt tot anaërobe omstandigheden, met als gevolg de dood van waterorganismen zoals vissen en garnalen door zuurstofgebrek. Anaërobe afbraak produceert bovendien stinkende gassen – waaronder waterstofsulfide, ammoniak en mercaptanen – die het water verkleuren en een onaangename geur geven, waardoor het water onbruikbaar wordt.

Het afvalwater bevat ook verhoogde concentraties stikstof (N) en fosfor (P). Bij het binnenkomen van waterlichamen bevorderen deze voedingsstoffen een overmatige groei van algen en fytoplankton, wat leidt tot algenbloei of rode tijden. De daaropvolgende ontbinding van dode algen put het zuurstofgehalte verder uit, waardoor het aquatische ecosysteem wordt gedestabiliseerd. Eutrofe wateren krijgen een verslechterde kwaliteit en worden ongeschikt voor drinkwater, irrigatie of industrieel gebruik.

Bovendien kan het afvalwater pathogene micro-organismen bevatten, waaronder bacteriën, virussen en parasieteneieren (bijvoorbeeld Escherichia coli en Salmonella), afkomstig uit de darmen en uitwerpselen van dieren. Deze ziekteverwekkers kunnen zich via de waterstroom verspreiden, waardoor waterbronnen stroomafwaarts worden verontreinigd, het risico op overdracht van zoönotische ziekten toeneemt en de volksgezondheid in gevaar komt.

2. Bodemverontreiniging
Als afvalwater rechtstreeks op land wordt geloosd of voor irrigatie wordt gebruikt, kunnen zwevende deeltjes en vetten de poriën van de bodem verstoppen, waardoor de bodemstructuur wordt verstoord, de doorlaatbaarheid afneemt en de wortelontwikkeling wordt belemmerd. De aanwezigheid van ontsmettingsmiddelen, detergenten en zware metalen (bijvoorbeeld koper en zink) uit diervoeder kan zich in de loop der tijd in de bodem ophopen, waardoor de fysisch-chemische eigenschappen veranderen, verzilting of toxiciteit optreedt en de grond ongeschikt wordt voor landbouw. Een teveel aan stikstof en fosfor, dat de opnamecapaciteit van gewassen overschrijdt, kan leiden tot schade aan planten ("meststofverbranding") en kan in het grondwater terechtkomen, wat een risico op verontreiniging met zich meebrengt.

3. Luchtvervuiling
Onder anaerobe omstandigheden produceert de afbraak van afvalwater schadelijke gassen zoals waterstofsulfide (H₂S, gekenmerkt door een rotte-eierengeur), ammoniak (NH₃), aminen en mercaptanen. Deze emissies veroorzaken niet alleen hinderlijke geuren die nabijgelegen gemeenschappen treffen, maar vormen ook een gezondheidsrisico; hoge concentraties H₂S zijn giftig en potentieel dodelijk. Daarnaast wordt tijdens de anaerobe vergisting methaan (CH₄) geproduceerd, een krachtig broeikasgas met een aardopwarmingspotentieel dat meer dan twintig keer zo groot is als dat van koolstofdioxide, wat bijdraagt aan klimaatverandering.

chemische zuurstofbehoefte (COD)-analysator

In China wordt de lozing van afvalwater van slachthuizen gereguleerd door een vergunningssysteem dat naleving van de vastgestelde emissiegrenzen vereist. Bedrijven moeten zich strikt houden aan de voorschriften voor de lozing van verontreinigende stoffen en voldoen aan de eisen van de "Lozingsnorm voor waterverontreinigende stoffen voor de vleesverwerkende industrie" (GB 13457-92), evenals aan eventuele toepasselijke, mogelijk strengere lokale normen.

De naleving van de lozingsnormen wordt beoordeeld door continue monitoring van vijf belangrijke parameters: chemische zuurstofbehoefte (CZB), ammoniakstikstof (NH₃-N), totaal fosfor (TP), totaal stikstof (TN) en pH. Deze indicatoren dienen als operationele referentiewaarden voor de evaluatie van de prestaties van afvalwaterzuiveringsprocessen – waaronder sedimentatie, olieafscheiding, biologische behandeling, nutriëntenverwijdering en desinfectie – waardoor tijdige aanpassingen mogelijk zijn om een stabiele en conforme lozing van effluent te garanderen.

- Chemische zuurstofbehoefte (CZB):De chemische zuurstofbehoefte (CZB) meet de totale hoeveelheid oxideerbare organische stoffen in water. Hogere CZB-waarden duiden op een grotere organische vervuiling. Slachthuisafvalwater, dat bloed, vet, eiwitten en uitwerpselen bevat, vertoont doorgaans CZB-concentraties van 2.000 tot 8.000 mg/L of hoger. Monitoring van de CZB is essentieel om de efficiëntie van de verwijdering van organische stoffen te beoordelen en ervoor te zorgen dat het afvalwaterzuiveringssysteem effectief functioneert binnen milieuvriendelijke grenzen.

- Ammoniakstikstof (NH₃-N): Deze parameter weerspiegelt de concentratie van vrije ammoniak (NH₃) en ammoniumionen (NH₄⁺) in water. De nitrificatie van ammoniak verbruikt een aanzienlijke hoeveelheid opgeloste zuurstof en kan leiden tot zuurstoftekort. Vrije ammoniak is zelfs bij lage concentraties zeer giftig voor waterleven. Bovendien dient ammoniak als voedingsbron voor algengroei, wat bijdraagt aan eutrofiëring. Het is afkomstig van de afbraak van urine, uitwerpselen en eiwitten in afvalwater van slachthuizen. Monitoring van NH₃-N zorgt voor een goede werking van de nitrificatie- en denitrificatieprocessen en beperkt ecologische en gezondheidsrisico's.

- Totaal stikstof (TN) en totaal fosfor (TP):TN staat voor de som van alle stikstofverbindingen (ammoniak, nitraat, nitriet, organische stikstof), terwijl TP alle fosforverbindingen omvat. Beide zijn belangrijke oorzaken van eutrofiëring. Wanneer stikstof- en fosforrijke afvalstoffen worden geloosd in langzaam stromende wateren zoals meren, reservoirs en estuaria, stimuleren ze een explosieve algengroei – vergelijkbaar met het bemesten van waterlichamen – wat leidt tot algenbloei. Moderne afvalwaterregelgeving legt steeds strengere limieten op voor de lozing van TN en TP. Monitoring van deze parameters evalueert de effectiviteit van geavanceerde technologieën voor nutriëntenverwijdering en helpt de aantasting van ecosystemen te voorkomen.

- pH-waarde:De pH-waarde geeft de zuurgraad of alkaliteit van water aan. De meeste waterorganismen overleven binnen een smal pH-bereik (doorgaans 6-9). Afvalwater dat te zuur of te basisch is, kan schadelijk zijn voor het waterleven en het ecologische evenwicht verstoren. Voor afvalwaterzuiveringsinstallaties is het handhaven van een geschikte pH-waarde cruciaal voor de optimale werking van biologische zuiveringsprocessen. Continue pH-monitoring draagt bij aan de processtabiliteit en naleving van de regelgeving.

Het bedrijf heeft de volgende online monitoringsinstrumenten van Boqu Instruments geïnstalleerd bij de belangrijkste afvoeropening:
- CODG-3000 Online automatische monitor voor chemische zuurstofbehoefte
- NHNG-3010 Automatische online monitor voor ammoniakstikstof
- TPG-3030 Online automatische totaalfosforanalysator
- TNG-3020 Online automatische totaalstikstofanalysator
- PHG-2091 pH Online Automatische Analysator

Automatische ammoniakstikstofmonitor online

Online automatische analyser voor totaal fosfor en stikstof

Deze analysatoren maken realtime monitoring mogelijk van de chemische zuurstofbehoefte (CZB), ammoniakstikstof, totaal fosfor, totaal stikstof en pH-waarden in het afvalwater. Deze gegevens vergemakkelijken de beoordeling van organische en nutriëntenverontreiniging, de evaluatie van milieu- en volksgezondheidsrisico's en de besluitvorming over behandelingsstrategieën. Bovendien maakt het optimalisatie van behandelingsprocessen, verbeterde efficiëntie, lagere operationele kosten, minimale milieubelasting en consistente naleving van nationale en lokale milieuregelgeving mogelijk.