Şanghay'daki Çiğ Et Kesim ve İşleme İşletmelerinde Atık Su Deşarjının Uygulama Örneği

Şanghay merkezli bir et işleme şirketi 2011 yılında kurulmuş olup Songjiang Bölgesi'nde yer almaktadır. İşletme faaliyetleri arasında domuz kesimi, kümes hayvanları ve büyükbaş hayvan yetiştiriciliği, gıda dağıtımı ve karayolu taşımacılığı (tehlikeli maddeler hariç) gibi izin verilen faaliyetler bulunmaktadır. Ana kuruluş, yine Songjiang Bölgesi'nde bulunan Şanghay merkezli bir sanayi ve ticaret şirketi olup, öncelikle domuz yetiştiriciliğiyle uğraşan özel bir kuruluştur. Şu anda yaklaşık 5.000 damızlık domuzla yıllık 100.000'e kadar pazara hazır domuz üretim kapasitesine sahip dört büyük ölçekli domuz çiftliğini yönetmektedir. Ayrıca şirket, bitkisel yetiştiricilik ve hayvancılığı entegre eden 50 ekolojik çiftlikle iş birliği yapmaktadır.

Domuz kesimhanelerinden çıkan atık sular yüksek konsantrasyonlarda organik madde ve besin maddesi içerir. Arıtılmadan deşarj edilmesi durumunda, su sistemleri, toprak, hava kalitesi ve daha geniş ekosistemler için önemli riskler oluşturur. Başlıca çevresel etkiler şunlardır:

1. Su Kirliliği (en acil ve ciddi sonuç)
Mezbaha atıkları organik kirleticiler ve besin maddeleri açısından zengindir. Doğrudan nehirlere, göllere veya göletlere bırakıldığında, kan, yağ, dışkı ve gıda artıkları gibi organik bileşenler mikroorganizmalar tarafından parçalanır; bu süreç önemli miktarda çözünmüş oksijen (DO) tüketir. DO'nun azalması anaerobik koşullara yol açarak balık ve karides gibi sucul organizmaların hipoksi nedeniyle ölümüne neden olur. Anaerobik ayrışma ayrıca hidrojen sülfür, amonyak ve merkaptanlar dahil olmak üzere kötü kokulu gazlar üretir; bu da suyun renginin bozulmasına ve kötü kokulara neden olarak suyu her türlü kullanım için kullanılamaz hale getirir.

Atık su ayrıca yüksek seviyelerde azot (N) ve fosfor (P) içerir. Su kütlelerine girdikten sonra, bu besin maddeleri alg ve fitoplanktonun aşırı büyümesini teşvik ederek alg patlamalarına veya kırmızı gelgitlere yol açar. Ölü alglerin daha sonraki ayrışması oksijeni daha da tüketerek su ekosistemini istikrarsızlaştırır. Ötrofik sular kalitesini kaybeder ve içme, sulama veya endüstriyel kullanım için uygunsuz hale gelir.

Dahası, atık su, hayvan bağırsaklarından ve dışkılarından kaynaklanan bakteri, virüs ve parazit yumurtaları (örneğin Escherichia coli ve Salmonella) dahil olmak üzere patojenik mikroorganizmalar taşıyabilir. Bu patojenler su akışı yoluyla yayılabilir, aşağı akıştaki su kaynaklarını kirletebilir, zoonotik hastalık bulaşma riskini artırabilir ve halk sağlığını tehlikeye atabilir.

2. Toprak Kirliliği
Atık su doğrudan araziye deşarj edilirse veya sulama için kullanılırsa, askıda kalan katı maddeler ve yağlar toprak gözeneklerini tıkayarak toprak yapısını bozabilir, geçirgenliği azaltabilir ve kök gelişimini engelleyebilir. Hayvan yeminden kaynaklanan dezenfektanlar, deterjanlar ve ağır metaller (örneğin bakır ve çinko) zamanla toprakta birikerek fizikokimyasal özelliklerini değiştirebilir, tuzlanmaya veya toksisiteye neden olabilir ve araziyi tarıma elverişsiz hale getirebilir. Bitki alım kapasitesinin ötesindeki fazla azot ve fosfor, bitki hasarına ("gübre yanığı") yol açabilir ve yeraltı suyuna karışarak kirlenme riskleri oluşturabilir.

3. Hava Kirliliği
Anaerobik koşullar altında, atık suyun ayrışması hidrojen sülfür (H₂S, çürük yumurta kokusuyla karakterize edilir), amonyak (NH₃), aminler ve merkaptanlar gibi zararlı ve zehirli gazlar üretir. Bu emisyonlar sadece yakındaki toplulukları etkileyen rahatsız edici kokular yaratmakla kalmaz, aynı zamanda sağlık tehlikeleri de oluşturur; yüksek konsantrasyonlardaki H₂S zehirlidir ve potansiyel olarak ölümcüldür. Ek olarak, küresel ısınma potansiyeli karbondioksitin yirmi katından fazla olan güçlü bir sera gazı olan metan (CH₄), anaerobik sindirim sırasında üretilir ve iklim değişikliğine katkıda bulunur.

kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) analizörü

Çin'de, mezbaha atık sularının deşarjı, yetkili emisyon limitlerine uyulmasını gerektiren bir izin sistemi kapsamında düzenlenmektedir. Tesisler, Kirletici Deşarj İzin düzenlemelerine kesinlikle uymalı ve "Et İşleme Sanayii için Su Kirleticilerinin Deşarj Standardı" (GB 13457-92) gerekliliklerinin yanı sıra, daha katı olabilecek geçerli yerel standartları da karşılamalıdır.

Atık su deşarj standartlarına uyum, beş temel parametrenin sürekli izlenmesiyle değerlendirilir: kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), amonyak azotu (NH₃-N), toplam fosfor (TP), toplam azot (TN) ve pH. Bu göstergeler, çökelme, yağ ayrıştırma, biyolojik arıtma, besin maddesi giderimi ve dezenfeksiyon dahil olmak üzere atık su arıtma süreçlerinin performansını değerlendirmek için operasyonel ölçütler görevi görür ve istikrarlı ve uyumlu atık su deşarjını sağlamak için zamanında ayarlamalar yapılmasına olanak tanır.

- Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ):KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı), sudaki toplam oksitlenebilir organik madde miktarını ölçer. Daha yüksek KOİ değerleri, daha fazla organik kirliliğe işaret eder. Kan, yağ, protein ve dışkı içeren mezbaha atık suları, tipik olarak 2.000 ila 8.000 mg/L veya daha yüksek KOİ konsantrasyonları sergiler. KOİ izleme, organik yük giderme verimliliğini değerlendirmek ve atık su arıtma sisteminin çevresel olarak kabul edilebilir sınırlar içinde etkili bir şekilde çalışmasını sağlamak için çok önemlidir.

- Amonyak Azotu (NH₃-N): Bu parametre, sudaki serbest amonyak (NH₃) ve amonyum iyonlarının (NH₄⁺) konsantrasyonunu yansıtır. Amonyağın nitrifikasyonu önemli miktarda çözünmüş oksijen tüketir ve oksijen azalmasına yol açabilir. Serbest amonyak, düşük konsantrasyonlarda bile sucul yaşam için oldukça zehirlidir. Ayrıca amonyak, alg büyümesi için besin kaynağı görevi görerek ötrofikasyona katkıda bulunur. Mezbaha atık sularındaki idrar, dışkı ve proteinlerin parçalanmasından kaynaklanır. NH₃-N'nin izlenmesi, nitrifikasyon ve denitrifikasyon süreçlerinin düzgün çalışmasını sağlar ve ekolojik ve sağlık risklerini azaltır.

- Toplam Azot (TN) ve Toplam Fosfor (TP):Toplam azot (TN), tüm azot formlarının (amonyak, nitrat, nitrit, organik azot) toplamını temsil ederken, toplam fosfor (TP) tüm fosfor bileşiklerini içerir. Her ikisi de ötrofikasyonun başlıca etkenleridir. Göller, rezervuarlar ve haliçler gibi yavaş akan su kütlelerine deşarj edildiğinde, azot ve fosfor bakımından zengin atık sular, su kütlelerini gübrelemeye benzer şekilde, patlayıcı alg büyümesini tetikler ve alg patlamalarına yol açar. Modern atık su yönetmelikleri, TN ve TP deşarjlarına giderek daha katı sınırlar getirmektedir. Bu parametrelerin izlenmesi, gelişmiş besin maddesi giderme teknolojilerinin etkinliğini değerlendirir ve ekosistem bozulmasını önlemeye yardımcı olur.

- pH Değeri:pH, suyun asitliğini veya alkaliliğini gösterir. Çoğu sucul organizma dar bir pH aralığında (tipik olarak 6-9) hayatta kalır. Aşırı asidik veya alkali atık sular, sucul yaşamı olumsuz etkileyebilir ve ekolojik dengeyi bozabilir. Atık su arıtma tesisleri için, uygun pH'ın korunması, biyolojik arıtma süreçlerinin optimum performansı için kritik öneme sahiptir. Sürekli pH izleme, süreç istikrarını ve mevzuata uyumu destekler.

Şirket, ana deşarj çıkışına Boqu Instruments'tan aşağıdaki çevrimiçi izleme cihazlarını kurmuştur:
- CODG-3000 Çevrimiçi Otomatik Kimyasal Oksijen İhtiyacı Monitörü
- NHNG-3010 Amonyak Azot Çevrimiçi Otomatik İzleme Cihazı
- TPG-3030 Toplam Fosfor Çevrimiçi Otomatik Analiz Cihazı
- TNG-3020 Toplam Azot Çevrimiçi Otomatik Analiz Cihazı
- PHG-2091 pH Çevrimiçi Otomatik Analiz Cihazı

Amonyak Azot Çevrimiçi Otomatik İzleme Cihazı

Toplam Fosfor Azot Çevrimiçi Otomatik Analiz Cihazı

Bu analizörler, atık sudaki KOİ, amonyak azotu, toplam fosfor, toplam azot ve pH seviyelerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlar. Bu veriler, organik ve besin kirliliğinin değerlendirilmesini, çevresel ve halk sağlığı risklerinin değerlendirilmesini ve arıtma stratejileri konusunda bilinçli karar verilmesini kolaylaştırır. Ayrıca, arıtma süreçlerinin optimizasyonuna, verimliliğin artırılmasına, işletme maliyetlerinin düşürülmesine, çevresel etkinin en aza indirilmesine ve ulusal ve yerel çevre düzenlemelerine tutarlı bir şekilde uyulmasına olanak tanır.