Een vleesverwerkingsbedrijf in Shanghai werd in 2011 opgericht 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 vrachtvervoer over de weg (met uitzondering van gevaarlijke stoffen). De moedermaatschappij, een in Shanghai gevestigd industrieel en handelsbedrijf, eveneens gevestigd in het district Songjiang, is een particuliere onderneming die zich voornamelijk bezighoudt met de varkenshouderij. Het bedrijf beheert vier grootschalige varkenshouderijen, die momenteel ongeveer 5.000 fokzeugen houden met een jaarlijkse productiecapaciteit van maximaal 100.000 marktklare varkens. Daarnaast werkt het bedrijf samen met 50 ecologische bedrijven die akkerbouw en veeteelt combineren.
Afvalwater van varkensslachterijen bevat hoge concentraties organisch materiaal en voedingsstoffen. Onbehandeld afvalwater vormt aanzienlijke risico's voor watersystemen, de bodem, de luchtkwaliteit en bredere ecosystemen. De belangrijkste milieueffecten zijn als volgt:
1. Watervervuiling (het meest directe en ernstige gevolg)
Het afvalwater van slachthuizen is rijk aan organische verontreinigingen en voedingsstoffen. Wanneer ze rechtstreeks in rivieren, meren of vijvers worden geloosd, worden de organische componenten – zoals bloed, vet, fecaliën en voedselresten – afgebroken door micro-organismen. Dit proces verbruikt aanzienlijke hoeveelheden opgeloste zuurstof (DO). Uitputting van DO leidt tot anaërobe omstandigheden, wat leidt tot de dood van waterorganismen zoals vissen en garnalen door zuurstofgebrek. Anaërobe ontleding produceert bovendien stinkende gassen – waaronder waterstofsulfide, ammoniak en mercaptanen – die verkleuring en stank veroorzaken, waardoor het water voor geen enkel doel bruikbaar is.
Het afvalwater bevat ook verhoogde gehaltes stikstof (N) en fosfor (P). Bij het binnendringen van waterlichamen bevorderen deze voedingsstoffen een overmatige groei van algen en fytoplankton, wat leidt tot algenbloei of rode vloed. De daaropvolgende afbraak van dode algen zorgt voor een verdere zuurstofverarming, waardoor het aquatische ecosysteem wordt gedestabiliseerd. De kwaliteit van eutrofe wateren verslechtert en ze worden ongeschikt voor drinkwater, irrigatie of industrieel gebruik.
Bovendien kan het afvalwater ziekteverwekkende micro-organismen bevatten – waaronder bacteriën, virussen en parasieteneieren (bijvoorbeeld Escherichia coli en Salmonella) – afkomstig van dierlijke darmen en uitwerpselen. Deze ziekteverwekkers kunnen zich via de waterstroom verspreiden en stroomafwaarts gelegen waterbronnen verontreinigen, wat het risico op overdracht van zoönotische ziekten vergroot en de volksgezondheid in gevaar brengt.
2. Bodemverontreiniging
Als afvalwater rechtstreeks op het land wordt geloosd of voor irrigatie wordt gebruikt, kunnen zwevende deeltjes en vetten de poriën in de bodem verstoppen, waardoor de bodemstructuur wordt verstoord, de permeabiliteit afneemt en de wortelontwikkeling wordt belemmerd. De aanwezigheid van ontsmettingsmiddelen, detergenten en zware metalen (bijv. koper en zink) uit diervoeder kan zich na verloop van tijd in de bodem ophopen, waardoor de fysisch-chemische eigenschappen veranderen, verzilting of toxiciteit ontstaat en de grond ongeschikt wordt voor landbouw. Overtollige stikstof en fosfor die de gewasopnamecapaciteit te boven gaan, kunnen leiden tot schade aan de planten ('meststofverbranding') en kunnen uitspoelen naar het grondwater, wat een risico op verontreiniging oplevert.
3. Luchtvervuiling
Onder anaërobe omstandigheden ontstaan bij de ontleding van afvalwater schadelijke gassen zoals waterstofsulfide (H₂S, gekenmerkt door een rotte-eierengeur), ammoniak (NH₃), amines en mercaptanen. Deze emissies veroorzaken niet alleen hinderlijke geuren die nabijgelegen gemeenschappen aantasten, maar vormen ook een gezondheidsrisico; hoge concentraties H₂S zijn giftig en potentieel dodelijk. Bovendien wordt tijdens anaërobe vergisting methaan (CH₄) geproduceerd, een krachtig broeikasgas met een aardopwarmingspotentieel dat meer dan twintig keer zo groot is als dat van koolstofdioxide, en draagt dit bij aan klimaatverandering.
In China wordt de lozing van afvalwater van slachthuizen gereguleerd door een vergunningensysteem dat naleving van de toegestane emissienormen vereist. Bedrijven moeten zich strikt houden aan de regelgeving van de vergunning voor lozing van verontreinigende stoffen en aan de eisen van de "Lozingsnorm voor waterverontreinigende stoffen voor de vleesverwerkende industrie" (GB 13457-92), evenals aan eventuele strengere lokale normen.
De naleving van de lozingsnormen wordt beoordeeld door middel van continue monitoring van vijf belangrijke parameters: chemisch zuurstofverbruik (CZV), ammoniakstikstof (NH₃-N), totaal fosfor (TP), totaal stikstof (TN) en pH. Deze indicatoren dienen als operationele benchmarks voor de evaluatie van de prestaties van afvalwaterzuiveringsprocessen – waaronder sedimentatie, olieafscheiding, biologische zuivering, nutriëntenverwijdering en desinfectie – waardoor tijdige aanpassingen mogelijk zijn om een stabiele en conforme lozing van het afvalwater te garanderen.
- Chemisch zuurstofverbruik (CZV):COD meet de totale hoeveelheid oxideerbaar organisch materiaal in water. Hogere COD-waarden duiden op een grotere organische vervuiling. Afvalwater van slachthuizen, dat bloed, vet, eiwit en fecaliën bevat, vertoont doorgaans COD-concentraties variërend van 2.000 tot 8.000 mg/l of hoger. Monitoring van COD is essentieel om de efficiëntie van de verwijdering van organische belasting 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. Nitrificatie van ammoniak verbruikt aanzienlijke hoeveelheden opgeloste zuurstof en kan leiden tot zuurstofgebrek. Vrije ammoniak is zelfs in lage concentraties zeer giftig voor in het water levende organismen. Bovendien dient ammoniak als voedingsbron voor algengroei en draagt het bij aan eutrofiëring. Het ontstaat door de afbraak van urine, ontlasting en eiwitten in afvalwater van slachthuizen. Monitoring van NH₃-N waarborgt de goede werking van nitrificatie- en denitrificatieprocessen en beperkt ecologische en gezondheidsrisico's.
- Totaal stikstof (TN) en totaal fosfor (TP):TN vertegenwoordigt de som van alle stikstofvormen (ammoniak, nitraat, nitriet, organische stikstof), terwijl TP alle fosforverbindingen omvat. Beide zijn de belangrijkste oorzaken van eutrofiëring. Bij lozing in langzaam stromende wateren zoals meren, reservoirs en estuaria stimuleren stikstof- en fosforrijke effluenten een explosieve algengroei – vergelijkbaar met het bemesten van wateren – wat leidt tot algenbloei. Moderne afvalwaterregelgeving stelt steeds strengere eisen aan TN- en TP-lozingen. Monitoring van deze parameters evalueert de effectiviteit van geavanceerde technologieën voor nutriëntenverwijdering en helpt aantasting van het ecosysteem te voorkomen.
- pH-waarde:pH geeft de zuurgraad of alkaliteit van water aan. De meeste waterorganismen overleven binnen een nauw pH-bereik (meestal 6–9). Afvalwater dat te zuur of basisch is, kan schadelijk zijn voor het waterleven en het ecologisch evenwicht verstoren. Voor rioolwaterzuiveringsinstallaties is het handhaven van een geschikte pH cruciaal voor optimale prestaties van biologische zuiveringsprocessen. Continue pH-bewaking ondersteunt de processtabiliteit en naleving van de regelgeving.
Het bedrijf heeft de volgende online monitoringinstrumenten van Boqu Instruments geïnstalleerd bij zijn hoofdafvoer:
- CODG-3000 Online Automatische Chemische Zuurstofbehoeftemonitor
- NHNG-3010 Ammoniakstikstof Online Automatische Monitor
- TPG-3030 Totaal Fosfor Online Automatische Analyzer
- TNG-3020 Online Automatische Totale Stikstofanalysator
- PHG-2091 pH Online Automatische Analyzer
Deze analysers maken realtime monitoring mogelijk van CZV, ammoniakstikstof, totaal fosfor, totaal stikstof en pH-waarden in het effluent. Deze gegevens vergemakkelijken de beoordeling van organische en nutriëntenverontreiniging, de evaluatie van risico's voor het milieu en de volksgezondheid, en de besluitvorming over zuiveringsstrategieën. Bovendien maken ze optimalisatie van zuiveringsprocessen, verbeterde efficiëntie, lagere operationele kosten, minimale milieu-impact en consistente naleving van nationale en lokale milieuregelgeving mogelijk.