Kesi ya Maombi ya Utoaji wa Maji Machafu katika Makampuni ya Kuchinja na Kusindika Nyama Mbichi ya Shanghai

Kampuni ya usindikaji nyama yenye makao yake makuu Shanghai ilianzishwa mwaka wa 2011 na iko katika Wilaya ya Songjiang. Shughuli zake za biashara zinajumuisha shughuli zinazoruhusiwa kama vile kuchinja nguruwe, ufugaji wa kuku na mifugo, usambazaji wa chakula, na usafirishaji wa mizigo barabarani (ukiondoa vifaa hatari). Taasisi mama, kampuni ya viwanda na biashara yenye makao yake makuu Shanghai ambayo pia iko katika Wilaya ya Songjiang, ni biashara binafsi inayojishughulisha zaidi na ufugaji wa nguruwe. Inasimamia mashamba manne makubwa ya nguruwe, kwa sasa inahifadhi takriban nguruwe 5,000 wa kufuga wenye uwezo wa kuzalisha hadi nguruwe 100,000 walio tayari sokoni kwa mwaka. Zaidi ya hayo, kampuni hiyo inashirikiana na mashamba 50 ya ikolojia ambayo yanajumuisha kilimo cha mazao na ufugaji wa wanyama.

Maji machafu yanayotokana na machinjio ya nguruwe yana viwango vya juu vya vitu vya kikaboni na virutubisho. Yasipotibiwa, yana hatari kubwa kwa mifumo ya majini, udongo, ubora wa hewa, na mifumo ikolojia mipana. Athari kuu za kimazingira ni kama ifuatavyo:

1. Uchafuzi wa Maji (matokeo ya haraka na mabaya zaidi)
Machafu ya machinjio yana utajiri wa vichafuzi vya kikaboni na virutubisho. Yanapotolewa moja kwa moja kwenye mito, maziwa, au mabwawa, vipengele vya kikaboni—kama vile damu, mafuta, kinyesi, na mabaki ya chakula—huoza na vijidudu, mchakato unaotumia kiasi kikubwa cha oksijeni iliyoyeyushwa (DO). Kupungua kwa DO husababisha hali ya anaerobic, na kusababisha vifo vya viumbe vya majini kama vile samaki na kamba kutokana na upungufu wa oksijeni. Kuoza kwa anaerobic hutoa gesi zenye harufu mbaya—ikiwa ni pamoja na sulfidi hidrojeni, amonia, na mercaptan—na kusababisha kubadilika rangi kwa maji na harufu mbaya, na kufanya maji hayo yasiweze kutumika kwa madhumuni yoyote.

Maji machafu pia yana viwango vya juu vya nitrojeni (N) na fosforasi (P). Yanapoingia kwenye miili ya maji, virutubisho hivi huchochea ukuaji mkubwa wa mwani na phytoplankton, na kusababisha maua ya mwani au maji mekundu. Kuoza kwa mwani uliokufa baadaye hupunguza oksijeni zaidi, na kuharibu mfumo ikolojia wa majini. Maji ya Eutrophic hupata ubora uliopungua na hayafai kwa kunywa, umwagiliaji, au matumizi ya viwandani.

Zaidi ya hayo, uchafuzi unaweza kubeba vijidudu vinavyosababisha magonjwa—ikiwa ni pamoja na bakteria, virusi, na mayai ya vimelea (km, Escherichia coli na Salmonella)—vinavyotoka kwenye utumbo na kinyesi cha wanyama. Vimelea hivi vinaweza kuenea kupitia mtiririko wa maji, kuchafua vyanzo vya maji vilivyo chini ya mto, kuongeza hatari ya maambukizi ya magonjwa kutoka kwa wanyama, na kuhatarisha afya ya umma.

2. Uchafuzi wa Udongo
Ikiwa maji machafu yatamwagwa moja kwa moja kwenye ardhi au yatatumika kwa umwagiliaji, mafuta na vitu vigumu vilivyoning'inizwa vinaweza kuziba matundu ya udongo, kuvuruga muundo wa udongo, kupunguza upenyezaji, na kuharibu ukuaji wa mizizi. Uwepo wa dawa za kuua vijidudu, sabuni, na metali nzito (km, shaba na zinki) kutoka kwa chakula cha wanyama unaweza kujilimbikiza kwenye udongo baada ya muda, na kubadilisha sifa zake za kifizikia, na kusababisha chumvi au sumu, na kuifanya ardhi isifae kwa kilimo. Nitrojeni na fosforasi nyingi zaidi ya uwezo wa kunyonya mazao zinaweza kusababisha uharibifu wa mimea ("kuchomwa kwa mbolea") na zinaweza kuvuja kwenye maji ya ardhini, na kusababisha hatari ya uchafuzi.

3. Uchafuzi wa Hewa
Chini ya hali ya hewa isiyo na hewa, mtengano wa maji machafu hutoa gesi zenye sumu na hatari kama vile sulfidi ya hidrojeni (H₂S, inayoonyeshwa na harufu ya yai iliyooza), amonia (NH₃), amini, na mercaptan. Uchafuzi huu sio tu kwamba husababisha harufu mbaya zinazoathiri jamii za karibu lakini pia husababisha hatari kwa afya; viwango vya juu vya H₂S ni sumu na vinaweza kusababisha kifo. Zaidi ya hayo, methane (CH₄), gesi chafu yenye nguvu yenye uwezo wa ongezeko la joto duniani zaidi ya mara ishirini ya kaboni dioksidi, huzalishwa wakati wa usagaji wa hewa isiyo na hewa, na kuchangia mabadiliko ya hali ya hewa.

kichambuzi cha mahitaji ya oksijeni ya kemikali (COD)

Nchini China, utoaji wa maji machafu kwenye machinjio unadhibitiwa chini ya mfumo wa kibali unaohitaji kufuata mipaka ya utoaji wa hewa chafu iliyoidhinishwa. Vifaa lazima vifuate kabisa kanuni za Kibali cha Utoaji wa Maji Kichafuzi na kukidhi mahitaji ya "Kiwango cha Utoaji wa Maji Kichafuzi kwa Sekta ya Usindikaji wa Nyama" (GB 13457-92), pamoja na viwango vyovyote vinavyotumika vya ndani ambavyo vinaweza kuwa vikali zaidi.

Uzingatiaji wa viwango vya utoaji maji hupimwa kupitia ufuatiliaji endelevu wa vigezo vitano muhimu: mahitaji ya oksijeni ya kemikali (COD), nitrojeni ya amonia (NH₃-N), fosforasi jumla (TP), nitrojeni jumla (TN), na pH. Viashiria hivi hutumika kama vigezo vya uendeshaji vya kutathmini utendaji wa michakato ya matibabu ya maji machafu—ikiwa ni pamoja na uwekaji mchanga, utenganishaji wa mafuta, matibabu ya kibiolojia, uondoaji wa virutubisho, na kuua vijidudu—kuwezesha marekebisho ya wakati ili kuhakikisha utoaji wa maji machafu thabiti na yanayolingana.

- Mahitaji ya Oksijeni ya Kemikali (COD):COD hupima jumla ya vitu hai vinavyoweza oksidishwa katika maji. Viwango vya juu vya COD huonyesha uchafuzi mkubwa wa kikaboni. Maji machafu ya machinjioni, yenye damu, mafuta, protini, na kinyesi, kwa kawaida huonyesha viwango vya COD kuanzia 2,000 hadi 8,000 mg/L au zaidi. Kufuatilia COD ni muhimu kwa ajili ya kutathmini ufanisi wa kuondoa mzigo wa kikaboni na kuhakikisha mfumo wa matibabu ya maji machafu unafanya kazi kwa ufanisi ndani ya mipaka inayokubalika kimazingira.

- Amonia Nitrojeni (NH₃-N): Kigezo hiki kinaonyesha mkusanyiko wa amonia huru (NH₃) na ioni za amonia (NH₄⁺) katika maji. Nitrisheni ya amonia hutumia oksijeni iliyoyeyushwa kwa kiasi kikubwa na inaweza kusababisha kupungua kwa oksijeni. Amonia huru ni sumu kali kwa viumbe vya majini hata katika viwango vya chini. Zaidi ya hayo, amonia hutumika kama chanzo cha virutubisho kwa ukuaji wa mwani, na kuchangia katika uundaji wa virutubishi. Inatokana na kuvunjika kwa mkojo, kinyesi, na protini katika maji machafu ya machinjio. Kufuatilia NH₃-N huhakikisha utendakazi mzuri wa michakato ya nitrisheni na uondoaji wa nitrisheni na kupunguza hatari za kiikolojia na kiafya.

- Jumla ya Nitrojeni (TN) na Jumla ya Fosforasi (TP):TN inawakilisha jumla ya aina zote za nitrojeni (amonia, nitrati, nitriti, nitrojeni kikaboni), huku TP ikijumuisha misombo yote ya fosforasi. Zote mbili ndizo zinazosababisha kuongezeka kwa virutubisho mwilini. Zinapomwagwa kwenye miili ya maji inayosonga polepole kama vile maziwa, mabwawa, na milango ya mito, maji taka yenye nitrojeni na fosforasi huchochea ukuaji wa mwani unaolipuka—kama vile kurutubisha miili ya maji—na kusababisha maua ya mwani. Kanuni za kisasa za maji machafu huweka mipaka mikali zaidi kwenye maji yanayomwagwa na TP. Kufuatilia vigezo hivi hutathmini ufanisi wa teknolojia za hali ya juu za kuondoa virutubisho na husaidia kuzuia uharibifu wa mfumo ikolojia.

- Thamani ya pH:pH inaonyesha asidi au alkali ya maji. Viumbe vingi vya majini huishi ndani ya kiwango kidogo cha pH (kawaida 6–9). Mifereji ya maji taka ambayo ni asidi au alkali kupita kiasi inaweza kudhuru viumbe vya majini na kuvuruga usawa wa ikolojia. Kwa mimea ya kutibu maji machafu, kudumisha pH inayofaa ni muhimu kwa utendaji bora wa michakato ya matibabu ya kibiolojia. Ufuatiliaji endelevu wa pH husaidia uthabiti wa mchakato na kufuata sheria.

Kampuni imesakinisha vifaa vifuatavyo vya ufuatiliaji mtandaoni kutoka Boqu Instruments katika sehemu yake kuu ya kutoa umeme:
- Kifuatiliaji cha Mahitaji ya Oksijeni ya Kemikali Kiotomatiki Mtandaoni cha CODG-3000
- Kichunguzi Kiotomatiki cha Nitrojeni cha Amonia cha NHNG-3010 Mtandaoni
- TPG-3030 Jumla ya Fosforasi Kichanganuzi Kiotomatiki Mtandaoni
- Kichanganuzi Kiotomatiki cha Nitrojeni Jumla ya TNG-3020 Mtandaoni
- Kichanganuzi Kiotomatiki cha Mtandaoni cha pH cha PHG-2091

Kichunguzi cha Kiotomatiki cha Nitrojeni cha Amonia Mtandaoni

Kichambuzi Kiotomatiki cha Nitrojeni ya Fosforasi Jumla Mtandaoni

Vichambuzi hivi huwezesha ufuatiliaji wa wakati halisi wa COD, nitrojeni ya amonia, fosforasi yote, nitrojeni yote, na viwango vya pH katika maji taka. Data hii inawezesha tathmini ya uchafuzi wa kikaboni na virutubisho, tathmini ya hatari za mazingira na afya ya umma, na kufanya maamuzi sahihi kuhusu mikakati ya matibabu. Zaidi ya hayo, inaruhusu uboreshaji wa michakato ya matibabu, uboreshaji wa ufanisi, kupunguza gharama za uendeshaji, kupunguza athari za mazingira, na kufuata kwa uthabiti kanuni za kitaifa na za mitaa za mazingira.