กรณีศึกษาการจัดการน้ำเสียจากโรงงานฆ่าสัตว์และแปรรูปเนื้อดิบในเซี่ยงไฮ้

บริษัทแปรรูปเนื้อสัตว์แห่งหนึ่งในเซี่ยงไฮ้ ก่อตั้งขึ้นในปี 2554 และตั้งอยู่ในเขตซงเจียง ดำเนินธุรกิจที่ได้รับอนุญาต เช่น การฆ่าสุกร การเพาะพันธุ์สัตว์ปีกและปศุสัตว์ การจำหน่ายอาหาร และการขนส่งสินค้าทางถนน (ยกเว้นวัสดุอันตราย) บริษัทแม่เป็นบริษัทอุตสาหกรรมและการค้าในเซี่ยงไฮ้ ซึ่งตั้งอยู่ในเขตซงเจียงเช่นกัน เป็นบริษัทเอกชนที่ดำเนินธุรกิจหลักด้านการเลี้ยงสุกร บริษัทดูแลฟาร์มสุกรขนาดใหญ่ 4 แห่ง ปัจจุบันมีแม่พันธุ์สุกรประมาณ 5,000 ตัว และมีกำลังการผลิตสุกรพร้อมจำหน่ายต่อปีสูงถึง 100,000 ตัว นอกจากนี้ บริษัทยังร่วมมือกับฟาร์มเชิงนิเวศ 50 แห่งที่ผสมผสานการปลูกพืชและการเลี้ยงสัตว์เข้าด้วยกัน

น้ำเสียจากโรงฆ่าสุกรมีสารอินทรีย์และสารอาหารในปริมาณสูง หากปล่อยทิ้งโดยไม่ผ่านการบำบัด จะก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากต่อระบบนิเวศทางน้ำ ดิน คุณภาพอากาศ และระบบนิเวศโดยรวม ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมหลักๆ มีดังนี้:

1. มลพิษทางน้ำ (ผลกระทบที่เกิดขึ้นทันทีและรุนแรงที่สุด)
น้ำเสียจากโรงฆ่าสัตว์มีสารมลพิษอินทรีย์และสารอาหารสูง เมื่อปล่อยลงสู่แม่น้ำ ทะเลสาบ หรือบ่อโดยตรง ส่วนประกอบอินทรีย์ เช่น เลือด ไขมัน มูลสัตว์ และเศษอาหาร จะถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ ซึ่งกระบวนการนี้จะใช้ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ (DO) จำนวนมาก การลดลงของ DO นำไปสู่สภาวะไร้ออกซิเจน ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่น ปลาและกุ้ง ตายเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจน การย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจนยังก่อให้เกิดก๊าซที่มีกลิ่นเหม็น เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย และเมอร์แคปแทน ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีของน้ำและกลิ่นเหม็น จนไม่สามารถนำน้ำไปใช้ประโยชน์ใดๆ ได้

น้ำเสียยังมีปริมาณไนโตรเจน (N) และฟอสฟอรัส (P) สูง เมื่อไหลลงสู่แหล่งน้ำ สารอาหารเหล่านี้จะกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายและแพลงก์ตอนพืชมากเกินไป ทำให้เกิดปรากฏการณ์สาหร่ายบานหรือน้ำแดง การย่อยสลายของสาหร่ายที่ตายแล้วจะทำให้ปริมาณออกซิเจนลดลง ส่งผลให้ระบบนิเวศทางน้ำไม่เสถียร น้ำที่มีภาวะยูโทรฟิเคชันจะมีคุณภาพเสื่อมโทรมและไม่เหมาะสมสำหรับการดื่ม การชลประทาน หรือการใช้ในอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ น้ำเสียอาจมีจุลินทรีย์ก่อโรคต่างๆ รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส และไข่ปรสิต (เช่น เอสเชอริเชีย โคไล และซัลโมเนลลา) ที่มาจากลำไส้และอุจจาระของสัตว์ เชื้อโรคเหล่านี้สามารถแพร่กระจายไปตามกระแสน้ำ ปนเปื้อนแหล่งน้ำปลายน้ำ เพิ่มความเสี่ยงต่อการแพร่ระบาดของโรคจากสัตว์สู่คน และเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชน

2. มลพิษทางดิน
หากน้ำเสียถูกปล่อยลงสู่พื้นดินโดยตรงหรือใช้ในการชลประทาน สารแขวนลอยและไขมันอาจอุดตันรูพรุนในดิน ทำให้โครงสร้างดินเสียสมดุล ลดการซึมผ่าน และขัดขวางการเจริญเติบโตของราก สารฆ่าเชื้อ สารซักฟอก และโลหะหนัก (เช่น ทองแดงและสังกะสี) จากอาหารสัตว์อาจสะสมในดินเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของดินเปลี่ยนแปลงไป ก่อให้เกิดความเค็มหรือความเป็นพิษ และทำให้ที่ดินไม่เหมาะสมสำหรับการเกษตร ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสส่วนเกินที่พืชดูดซึมไม่ได้อาจทำให้พืชเสียหาย ("ใบไหม้จากปุ๋ย") และอาจซึมลงสู่แหล่งน้ำใต้ดิน ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อน

3. มลพิษทางอากาศ
ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน การย่อยสลายของน้ำเสียจะก่อให้เกิดก๊าซที่เป็นอันตรายและเป็นพิษ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S ซึ่งมีกลิ่นเหมือนไข่เน่า) แอมโมเนีย (NH₃) เอมีน และเมอร์แคปแทน การปล่อยก๊าซเหล่านี้ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลกระทบต่อชุมชนใกล้เคียงเท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายต่อสุขภาพอีกด้วย ความเข้มข้นสูงของ H₂S เป็นพิษและอาจถึงแก่ชีวิตได้ นอกจากนี้ ยังมีการผลิตมีเทน (CH₄) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ถึงยี่สิบเท่า ในระหว่างการย่อยสลายแบบไร้ออกซิเจน ซึ่งส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

เครื่องวิเคราะห์ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD)

ในประเทศจีน การปล่อยน้ำเสียจากโรงฆ่าสัตว์อยู่ภายใต้ระบบการอนุญาต ซึ่งกำหนดให้ต้องปฏิบัติตามขีดจำกัดการปล่อยมลพิษที่ได้รับอนุญาต โรงงานต้องปฏิบัติตามระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับการอนุญาตปล่อยมลพิษอย่างเคร่งครัด และต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ "มาตรฐานการปล่อยมลพิษทางน้ำสำหรับอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์" (GB 13457-92) รวมถึงมาตรฐานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้องซึ่งอาจเข้มงวดกว่าด้วย

การปฏิบัติตามมาตรฐานการปล่อยน้ำเสียจะได้รับการประเมินผ่านการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของพารามิเตอร์หลัก 5 ประการ ได้แก่ ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD), แอมโมเนียไนโตรเจน (NH₃-N), ฟอสฟอรัสรวม (TP), ไนโตรเจนรวม (TN) และค่า pH ตัวชี้วัดเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเกณฑ์มาตรฐานในการประเมินประสิทธิภาพของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งรวมถึงการตกตะกอน การแยกน้ำมัน การบำบัดทางชีวภาพ การกำจัดสารอาหาร และการฆ่าเชื้อโรค ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างทันท่วงทีเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการปล่อยน้ำเสียมีความเสถียรและเป็นไปตามมาตรฐาน

- ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD):ค่า COD คือค่าที่ใช้วัดปริมาณสารอินทรีย์ที่สามารถออกซิไดซ์ได้ทั้งหมดในน้ำ ค่า COD ที่สูงขึ้นบ่งชี้ถึงมลพิษอินทรีย์ที่มากขึ้น น้ำเสียจากโรงฆ่าสัตว์ซึ่งมีเลือด ไขมัน โปรตีน และอุจจาระ มักมีค่า COD อยู่ในช่วง 2,000 ถึง 8,000 มิลลิกรัม/ลิตร หรือสูงกว่านั้น การตรวจสอบค่า COD เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการประเมินประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์และเพื่อให้แน่ใจว่าระบบบำบัดน้ำเสียทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้ทางสิ่งแวดล้อม

- แอมโมเนียไนโตรเจน (NH₃-N): พารามิเตอร์นี้สะท้อนถึงความเข้มข้นของแอมโมเนียอิสระ (NH₃) และไอออนแอมโมเนียม (NH₄⁺) ในน้ำ กระบวนการไนตริฟิเคชันของแอมโมเนียใช้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำจำนวนมากและอาจนำไปสู่การขาดออกซิเจน แอมโมเนียอิสระเป็นพิษอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำแม้ในความเข้มข้นต่ำ นอกจากนี้ แอมโมเนียยังเป็นแหล่งสารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่าย ซึ่งก่อให้เกิดภาวะยูโทรฟิเคชัน แอมโมเนียมีต้นกำเนิดมาจากการสลายตัวของปัสสาวะ อุจจาระ และโปรตีนในน้ำเสียจากโรงฆ่าสัตว์ การตรวจสอบ NH₃-N ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชันทำงานได้อย่างเหมาะสม และลดความเสี่ยงต่อระบบนิเวศและสุขภาพ

- ไนโตรเจนรวม (TN) และฟอสฟอรัสรวม (TP):TN หมายถึงผลรวมของไนโตรเจนทุกรูปแบบ (แอมโมเนีย ไนเตรต ไนไตรต์ ไนโตรเจนอินทรีย์) ในขณะที่ TP หมายถึงสารประกอบฟอสฟอรัสทั้งหมด ทั้งสองเป็นสาเหตุหลักของภาวะยูโทรฟิเคชัน เมื่อปล่อยลงสู่แหล่งน้ำไหลช้า เช่น ทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ และปากแม่น้ำ น้ำเสียที่มีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสสูงจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายอย่างรวดเร็ว คล้ายกับการใส่ปุ๋ยให้กับแหล่งน้ำ ทำให้เกิดการแพร่กระจายของสาหร่ายอย่างรวดเร็ว กฎระเบียบน้ำเสียสมัยใหม่กำหนดข้อจำกัดที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับการปล่อย TN และ TP การตรวจสอบพารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยประเมินประสิทธิภาพของเทคโนโลยีการกำจัดสารอาหารขั้นสูงและช่วยป้องกันการเสื่อมโทรมของระบบนิเวศ

- ค่า pH:ค่า pH บ่งบอกถึงความเป็นกรดหรือด่างของน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำส่วนใหญ่สามารถดำรงชีวิตได้ในช่วง pH แคบๆ (โดยทั่วไปคือ 6–9) น้ำเสียที่มีความเป็นกรดหรือด่างสูงเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและทำลายสมดุลทางนิเวศวิทยา สำหรับโรงบำบัดน้ำเสีย การรักษาระดับ pH ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพสูงสุดของกระบวนการบำบัดทางชีวภาพ การตรวจสอบค่า pH อย่างต่อเนื่องช่วยสนับสนุนเสถียรภาพของกระบวนการและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ

บริษัทได้ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์ต่อไปนี้จาก Boqu Instruments ที่จุดระบายน้ำหลัก:
- เครื่องตรวจวัดปริมาณออกซิเจนในเลือดอัตโนมัติแบบออนไลน์ CODG-3000
- เครื่องตรวจวัดแอมโมเนียไนโตรเจนอัตโนมัติแบบออนไลน์ NHNG-3010
- เครื่องวิเคราะห์ฟอสฟอรัสรวมอัตโนมัติแบบออนไลน์ TPG-3030
- เครื่องวิเคราะห์ไนโตรเจนรวมอัตโนมัติแบบออนไลน์ TNG-3020
- เครื่องวิเคราะห์ค่า pH อัตโนมัติแบบออนไลน์ รุ่น PHG-2091

เครื่องตรวจวัดแอมโมเนียไนโตรเจนแบบออนไลน์อัตโนมัติ

เครื่องวิเคราะห์ฟอสฟอรัสรวมและไนโตรเจนแบบอัตโนมัติออนไลน์

เครื่องวิเคราะห์เหล่านี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบค่า COD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ฟอสฟอรัสรวม, ไนโตรเจนรวม และค่า pH ในน้ำทิ้งได้แบบเรียลไทม์ ข้อมูลนี้ช่วยในการประเมินมลพิษอินทรีย์และสารอาหาร การประเมินความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน และการตัดสินใจอย่างรอบด้านเกี่ยวกับกลยุทธ์การบำบัด นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการบำบัด ปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดต้นทุนการดำเนินงาน ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมระดับชาติและระดับท้องถิ่นได้อย่างสม่ำเสมอ