Cas d'application du rejet des eaux usées dans les entreprises d'abattage et de transformation de viande crue de Shanghai

Une entreprise de transformation de viande basée à Shanghai a été fondée en 2011 et est située dans le district de Songjiang. Ses activités comprennent des activités autorisées telles que l'abattage de porcs, l'élevage de volailles et de bétail, la distribution alimentaire et le transport routier de marchandises (hors matières dangereuses). La société mère, une société industrielle et commerciale basée à Shanghai, également située dans le district de Songjiang, est une entreprise privée principalement active dans l'élevage porcin. Elle gère quatre grandes exploitations porcines, qui comptent actuellement environ 5 000 truies reproductrices et une capacité de production annuelle pouvant atteindre 100 000 porcs prêts à être commercialisés. De plus, l'entreprise collabore avec 50 fermes écologiques qui intègrent cultures et élevage.

Les eaux usées des abattoirs porcins contiennent de fortes concentrations de matières organiques et de nutriments. Si elles sont rejetées sans traitement, elles présentent des risques importants pour les systèmes aquatiques, les sols, la qualité de l'air et les écosystèmes en général. Les principaux impacts environnementaux sont les suivants :

1. Pollution de l'eau (la conséquence la plus immédiate et la plus grave)
Les effluents d'abattoirs sont riches en polluants organiques et en nutriments. Lorsqu'ils sont rejetés directement dans les rivières, les lacs ou les étangs, les composants organiques – tels que le sang, les graisses, les matières fécales et les résidus alimentaires – sont décomposés par des micro-organismes, un processus qui consomme d'importantes quantités d'oxygène dissous (OD). L'épuisement de l'OD crée des conditions anaérobies, entraînant la mort d'organismes aquatiques tels que les poissons et les crevettes par hypoxie. La décomposition anaérobie produit également des gaz malodorants – notamment du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac et des mercaptans – qui provoquent une décoloration et des odeurs nauséabondes de l'eau, la rendant impropre à toute utilisation.

Les eaux usées contiennent également des concentrations élevées d'azote (N) et de phosphore (P). En pénétrant dans les plans d'eau, ces nutriments favorisent une croissance excessive d'algues et de phytoplancton, provoquant des proliférations d'algues ou des marées rouges. La décomposition ultérieure des algues mortes appauvrit encore davantage l'oxygène, déstabilisant ainsi l'écosystème aquatique. Les eaux eutrophisées voient leur qualité se dégrader et deviennent impropres à la consommation, à l'irrigation ou à l'industrie.

De plus, les effluents peuvent être porteurs de micro-organismes pathogènes, notamment de bactéries, de virus et d'œufs de parasites (par exemple, Escherichia coli et Salmonella), provenant des intestins et des excréments d'animaux. Ces agents pathogènes peuvent se propager par l'écoulement de l'eau, contaminer les sources d'eau en aval, augmenter le risque de transmission de zoonoses et mettre en danger la santé publique.

2. Pollution des sols
Si les eaux usées sont rejetées directement sur les terres ou utilisées pour l'irrigation, les matières en suspension et les graisses peuvent obstruer les pores du sol, perturber sa structure, réduire sa perméabilité et entraver son développement racinaire. La présence de désinfectants, de détergents et de métaux lourds (par exemple, le cuivre et le zinc) provenant de l'alimentation animale peut s'accumuler dans le sol au fil du temps, altérant ses propriétés physico-chimiques, provoquant salinisation ou toxicité, et rendant les terres impropres à l'agriculture. Un excès d'azote et de phosphore dépassant la capacité d'absorption des cultures peut endommager les plantes (« brûlures d'engrais ») et s'infiltrer dans les eaux souterraines, présentant des risques de contamination.

3. Pollution de l'air
En conditions anaérobies, la décomposition des eaux usées génère des gaz nocifs tels que le sulfure d'hydrogène (H₂S, caractérisé par une odeur d'œuf pourri), l'ammoniac (NH₃), les amines et les mercaptans. Ces émissions génèrent non seulement des odeurs désagréables pour les riverains, mais présentent également des risques pour la santé ; de fortes concentrations de H₂S sont toxiques et potentiellement mortelles. De plus, la digestion anaérobie produit du méthane (CH₄), un puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement global est plus de vingt fois supérieur à celui du dioxyde de carbone, contribuant ainsi au changement climatique.

analyseur de demande chimique en oxygène (DCO)

En Chine, le rejet des eaux usées des abattoirs est réglementé par un système de permis exigeant le respect des limites d'émission autorisées. Les installations doivent se conformer strictement à la réglementation relative aux permis de rejet de polluants et satisfaire aux exigences de la norme GB 13457-92 relative au rejet de polluants dans les eaux de l'industrie de transformation de la viande, ainsi qu'à toute norme locale applicable plus stricte.

La conformité aux normes de rejet est évaluée par la surveillance continue de cinq paramètres clés : la demande chimique en oxygène (DCO), l’azote ammoniacal (NH₃-N), le phosphore total (PT), l’azote total (AT) et le pH. Ces indicateurs servent de références opérationnelles pour évaluer la performance des procédés de traitement des eaux usées, notamment la sédimentation, la séparation des hydrocarbures, le traitement biologique, l’élimination des nutriments et la désinfection. Ils permettent ainsi d’apporter des ajustements opportuns pour garantir un rejet d’effluents stable et conforme.

- Demande chimique en oxygène (DCO) :La DCO mesure la quantité totale de matière organique oxydable dans l'eau. Des valeurs de DCO élevées indiquent une pollution organique plus importante. Les eaux usées d'abattoir, contenant du sang, des graisses, des protéines et des matières fécales, présentent généralement des concentrations de DCO comprises entre 2 000 et 8 000 mg/L, voire plus. La surveillance de la DCO est essentielle pour évaluer l'efficacité de l'élimination de la charge organique et garantir le bon fonctionnement du système de traitement des eaux usées dans des limites acceptables pour l'environnement.

- Azote ammoniacal (NH₃-N) : Ce paramètre reflète la concentration d'ammoniac libre (NH₃) et d'ions ammonium (NH₄⁺) dans l'eau. La nitrification de l'ammoniac consomme une quantité importante d'oxygène dissous et peut entraîner un appauvrissement en oxygène. L'ammoniac libre est hautement toxique pour la vie aquatique, même à faible concentration. De plus, l'ammoniac sert de source de nutriments à la croissance des algues, contribuant ainsi à l'eutrophisation. Il provient de la décomposition de l'urine, des matières fécales et des protéines dans les eaux usées des abattoirs. La surveillance du NH₃-N garantit le bon fonctionnement des processus de nitrification et de dénitrification et atténue les risques écologiques et sanitaires.

- Azote total (AT) et phosphore total (PT) :L'azote total (TN) représente la somme de toutes les formes d'azote (ammoniac, nitrate, nitrite, azote organique), tandis que le phosphore total (TP) inclut tous les composés du phosphore. Ces deux éléments sont les principaux facteurs d'eutrophisation. Rejetés dans des plans d'eau à faible débit tels que les lacs, les réservoirs et les estuaires, les effluents riches en azote et en phosphore stimulent une croissance algale explosive, comparable à la fertilisation des plans d'eau, entraînant des proliférations d'algues. La réglementation moderne sur les eaux usées impose des limites de plus en plus strictes aux rejets d'azote total et de phosphore total. La surveillance de ces paramètres permet d'évaluer l'efficacité des technologies avancées d'élimination des nutriments et de prévenir la dégradation des écosystèmes.

- Valeur du pH :Le pH indique l'acidité ou l'alcalinité de l'eau. La plupart des organismes aquatiques survivent dans une plage de pH étroite (généralement entre 6 et 9). Des effluents excessivement acides ou alcalins peuvent nuire à la vie aquatique et perturber l'équilibre écologique. Pour les stations d'épuration, le maintien d'un pH approprié est essentiel au bon fonctionnement des procédés de traitement biologique. Une surveillance continue du pH contribue à la stabilité du procédé et au respect des réglementations.

L'entreprise a installé les instruments de surveillance en ligne suivants de Boqu Instruments à sa sortie de décharge principale :
- CODG-3000 Moniteur automatique de demande chimique en oxygène en ligne
- Moniteur automatique en ligne d'azote ammoniacal NHNG-3010
- Analyseur automatique en ligne de phosphore total TPG-3030
- Analyseur automatique en ligne d'azote total TNG-3020
- Analyseur automatique de pH en ligne PHG-2091

Moniteur automatique en ligne d'azote ammoniacal

Analyseur automatique en ligne d'azote phosphoré total

Ces analyseurs permettent de surveiller en temps réel la DCO, l'azote ammoniacal, le phosphore total, l'azote total et le pH des effluents. Ces données facilitent l'évaluation de la pollution organique et nutritive, l'évaluation des risques pour l'environnement et la santé publique, et la prise de décisions éclairées concernant les stratégies de traitement. De plus, elles permettent d'optimiser les procédés de traitement, d'améliorer l'efficacité, de réduire les coûts d'exploitation, de minimiser l'impact environnemental et de garantir le respect des réglementations environnementales nationales et locales.