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 bulunmaktadır. Faaliyetleri arasında domuz kesimi, kümes hayvanı ve besi hayvanı yetiştiriciliği, gıda dağıtımı ve karayolu yük taşımacılığı (tehlikeli maddeler hariç) gibi izinli faaliyetler yer almaktadır. Yine Songjiang Bölgesi'nde bulunan Şanghay merkezli bir sanayi ve ticaret şirketi olan ana şirket, ağırlıklı olarak domuz yetiştiriciliğiyle uğraşan özel bir işletmedir. Şirket, şu anda yaklaşık 5.000 damızlık dişi domuz besleyen ve yıllık 100.000'e kadar piyasaya hazır domuz üretim kapasitesine sahip dört büyük ölçekli domuz çiftliğini yönetmektedir. Ayrıca şirket, bitkisel üretim ve hayvancılığı entegre eden 50 ekolojik çiftlikle iş birliği yapmaktadır.

Domuz mezbahalarından çıkan atık su, yüksek konsantrasyonlarda organik madde ve besin içerir. Arıtılmadan deşarj edildiğinde su sistemleri, toprak, hava kalitesi ve daha geniş ekosistemler için önemli riskler oluşturur. Başlıca çevresel etkileri şunlardır:

1. Su Kirliliği (en acil ve ciddi sonuç)
Mezbaha atıkları organik kirleticiler ve besin maddeleri açısından zengindir. Kan, yağ, dışkı ve gıda artıkları gibi organik bileşenler doğrudan nehirlere, göllere veya göletlere salındığında, mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılır ve bu da önemli miktarda çözünmüş oksijen (DO) tüketir. DO'nun tükenmesi, oksijensiz koşullara yol açarak balık ve karides gibi su canlılarının hipoksi nedeniyle ölmesine neden olur. Oksijensiz ayrışma ayrıca hidrojen sülfür, amonyak ve merkaptanlar gibi kötü kokulu gazlar üretir ve bu da suyun renginin değişmesine ve kötü kokulara neden olarak suyu hiçbir amaçla kullanılamaz hale getirir.

Atık su ayrıca yüksek seviyelerde azot (N) ve fosfor (P) içerir. Su kütlelerine giren bu besin maddeleri, aşırı alg ve fitoplankton büyümesini teşvik ederek alg patlamalarına veya kırmızı gelgitlere yol açar. Ölü alglerin daha sonra ayrışması oksijeni daha da tüketerek su ekosisteminin dengesini bozar. Ötrofik suların kalitesi bozulur ve içme, sulama veya endüstriyel kullanım için uygunsuz hale gelir.

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

2. Toprak Kirliliği
Atık su doğrudan toprağa deşarj edilirse veya sulamada kullanılırsa, askıda katı maddeler ve yağlar toprak gözeneklerini tıkayarak toprak yapısını bozabilir, geçirgenliği azaltabilir ve kök gelişimini engelleyebilir. Hayvan yemlerindeki dezenfektanlar, deterjanlar ve ağır metaller (örneğin bakır ve çinko) zamanla toprakta birikerek fizikokimyasal özelliklerini değiştirebilir, tuzlanmaya veya toksisiteye neden olabilir ve toprağı tarıma elverişsiz hale getirebilir. Bitki alım kapasitesinin ötesinde aşırı azot ve fosfor, bitki hasarına ("gübre yanması") yol açabilir ve yeraltı suyuna sızarak kontaminasyon riskleri oluşturabilir.

3. Hava Kirliliği
Anaerobik koşullar altında, atık su ayrışması hidrojen sülfür (H₂S, çürük yumurta kokusuyla karakterize), amonyak (NH₃), aminler ve merkaptanlar gibi zehirli ve zararlı gazlar üretir. Bu emisyonlar, yalnızca yakınlardaki toplulukları etkileyen rahatsız edici kokulara yol açmakla kalmaz, aynı zamanda sağlık tehlikeleri de oluşturur; yüksek H₂S konsantrasyonları toksik ve potansiyel olarak ölümcüldür. Ayrıca, anaerobik sindirim sırasında, küresel ısınma potansiyeli karbondioksitin yirmi katından fazla olan güçlü bir sera gazı olan metan (CH₄) üretilerek iklim değişikliğine katkıda bulunur.

kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) analizörü

Çin'de, mezbaha atık su deşarjı, yetkili emisyon limitlerine uyulmasını gerektiren bir izin sistemi kapsamında düzenlenmektedir. Tesisler, Kirletici Deşarj İzni yönetmeliklerine sıkı sıkıya uymalı ve "Et İşleme Endüstrisi için Su Kirleticilerinin Deşarj Standardı" (GB 13457-92) ile daha katı olabilecek geçerli yerel standartların gerekliliklerini karşılamalıdır.

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, sedimantasyon, yağ ayırma, biyolojik arıtma, besin giderimi ve dezenfeksiyon dahil olmak üzere atık su arıtma süreçlerinin performansını değerlendirmek için operasyonel kıstaslar olarak hizmet eder ve istikrarlı ve uyumlu atık su deşarjını sağlamak için zamanında ayarlamalar yapılmasını sağlar.

- Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ):KOİ, sudaki toplam oksitlenebilir organik madde miktarını ölçer. Daha yüksek KOİ değerleri, daha fazla organik kirliliği gösterir. Kan, yağ, protein ve dışkı içeren mezbaha atık suları, genellikle 2.000 ila 8.000 mg/L veya daha yüksek KOİ konsantrasyonları sergiler. KOİ'nin izlenmesi, organik yük gideriminin verimliliğini değerlendirmek ve atık su arıtma sisteminin çevresel olarak kabul edilebilir sınırlar içinde etkin bir şekilde çalışmasını sağlamak için 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 tükenmesine yol açabilir. Serbest amonyak, düşük konsantrasyonlarda bile su canlıları için oldukça toksiktir. Ayrıca amonyak, alg büyümesi için besin kaynağı görevi görerek ötrofikasyona katkıda bulunur. Mezbaha atık suyundaki idrar, dışkı ve proteinlerin parçalanmasıyla oluşur. NH₃-N'nin izlenmesi, nitrifikasyon ve denitrifikasyon süreçlerinin düzgün işlemesini sağlar ve ekolojik ve sağlık risklerini azaltır.

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

- pH Değeri:pH, suyun asitliğini veya alkaliliğini gösterir. Çoğu su canlısı, dar bir pH aralığında (genellikle 6-9) yaşar. Aşırı asidik veya alkali atık sular, su yaşamına zarar verebilir ve ekolojik dengeyi bozabilir. Atık su arıtma tesislerinde, biyolojik arıtma süreçlerinin optimum performansı için uygun pH değerinin korunması kritik öneme sahiptir. Sürekli pH izleme, proses stabilitesini ve yasal düzenlemelere uyumu destekler.

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

Amonyak Azotu Çevrimiçi Otomatik Monitör

Toplam Fosfor Azotu Çevrimiçi Otomatik Analiz Cihazı

Bu analizörler, atık sudaki KOİ, amonyak azotu, toplam fosfor, toplam azot ve pH seviyelerinin gerçek zamanlı izlenmesini sağlar. Bu veriler, organik ve besin kirliliğinin değerlendirilmesini, çevre ve halk sağlığı risklerinin değerlendirilmesini ve arıtma stratejileri konusunda bilinçli karar vermeyi kolaylaştırır. Ayrıca, arıtma süreçlerinin optimizasyonunu, verimliliğin artırılmasını, işletme maliyetlerinin düşürülmesini, çevresel etkinin en aza indirilmesini ve ulusal ve yerel çevre yönetmeliklerine sürekli uyumu sağlar.