Étude de cas sur le 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, fondée en 2011 et située dans le district de Songjiang, exerce des activités autorisées telles que l'abattage de porcs, l'élevage de volailles et de bétail, la distribution de produits alimentaires et le transport routier de marchandises (à l'exclusion des matières dangereuses). Sa maison mère, une société industrielle et commerciale également basée à Shanghai et située dans le district de Songjiang, est une entreprise privée spécialisée dans l'élevage porcin. Elle gère quatre grands élevages porcins, comptant actuellement environ 5 000 truies reproductrices et une capacité de production annuelle pouvant atteindre 100 000 porcs prêts à l'abattage. Par ailleurs, l'entreprise collabore avec 50 fermes biologiques qui intègrent la culture et l'élevage.

Les eaux usées issues des abattoirs porcins contiennent de fortes concentrations de matières organiques et de nutriments. Rejetées sans traitement, elles présentent des risques importants pour les milieux 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 (conséquence la plus immédiate et la plus grave)
Les effluents d'abattoirs sont riches en polluants organiques et en nutriments. 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. L'épuisement de l'oxygène dissous crée des conditions anaérobies, entraînant la mort des organismes aquatiques comme 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 — provoquant une décoloration de l'eau et des odeurs nauséabondes, la rendant impropre à toute utilisation.

Les eaux usées contiennent également des concentrations élevées d'azote (N) et de phosphore (P). Au contact des cours d'eau, ces nutriments favorisent la prolifération excessive d'algues et de phytoplancton, provoquant des efflorescences algales ou des marées rouges. La décomposition ultérieure des algues mortes contribue à l'appauvrissement en oxygène, déstabilisant ainsi l'écosystème aquatique. Les eaux eutrophes se dégradent et deviennent impropres à la consommation, à l'irrigation et à tout usage industriel.

De plus, les effluents peuvent transporter des micro-organismes pathogènes — notamment des bactéries, des virus et des œufs de parasites (par exemple, Escherichia coli et Salmonella) — provenant des intestins et des matières fécales animales. Ces pathogènes peuvent se propager par le courant, contaminant les sources d'eau en aval, augmentant ainsi le risque de transmission de zoonoses et mettant 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, perturbant sa structure, réduisant sa perméabilité et entravant le 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, modifiant ses propriétés physico-chimiques, provoquant salinisation ou toxicité et rendant les terres impropres à l'agriculture. Un excès d'azote et de phosphore au-delà de la capacité d'absorption des cultures peut endommager les plantes (brûlures d'engrais) et s'infiltrer dans les eaux souterraines, engendrant 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), des amines et des mercaptans. Ces émissions provoquent non seulement des nuisances olfactives pour les riverains, mais présentent également des risques pour la santé ; de fortes concentrations de H₂S sont toxiques et potentiellement mortelles. De plus, le méthane (CH₄), un puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement climatique est plus de vingt fois supérieur à celui du dioxyde de carbone, est produit lors de la digestion anaérobie, 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 d'autorisation 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 respecter les exigences de la norme « Norme de rejet des polluants dans l'eau pour l'industrie de la transformation de la viande » (GB 13457-92), ainsi que toutes les normes locales applicables qui peuvent être plus strictes.

Le respect des normes de rejet est évalué 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 (NT) et le pH. Ces indicateurs servent de référence opérationnelle 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 – permettant ainsi des ajustements opportuns afin de garantir un rejet d’effluents stable et conforme.

- Demande chimique en oxygène (DCO) :La DCO mesure la quantité totale de matières organiques oxydables dans l'eau. Des valeurs de DCO élevées indiquent une pollution organique plus importante. Les eaux usées d'abattoirs, 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. Le suivi de la DCO est essentiel pour évaluer l'efficacité de l'élimination de la charge organique et garantir le bon fonctionnement du système de traitement des eaux usées, dans le respect des limites environnementales acceptables.

- 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 une diminution de l'oxygène. L'ammoniac libre est très toxique pour la vie aquatique, même à faibles concentrations. De plus, il sert de source nutritive pour la prolifération des algues, contribuant ainsi à l'eutrophisation. Il provient de la décomposition de l'urine, des matières fécales et des protéines présentes dans les eaux usées des abattoirs. Le suivi de la concentration en NH₃-N garantit le bon fonctionnement des processus de nitrification et de dénitrification et atténue les risques écologiques et sanitaires.

- Azote total (NT) et phosphore total (PT) :L'azote total (NT) représente la somme de toutes les formes d'azote (ammoniac, nitrates, nitrites, azote organique), tandis que le phosphore total (PT) inclut tous les composés phosphorés. Ces deux éléments sont des facteurs majeurs d'eutrophisation. Rejetés dans des plans d'eau à faible courant comme les lacs, les réservoirs et les estuaires, les effluents riches en azote et en phosphore stimulent une prolifération algale explosive, comparable à une fertilisation des plans d'eau, et entraînent des efflorescences algales. La réglementation moderne en matière de traitement des eaux usées impose des limites de plus en plus strictes aux rejets de NT et de PT. Le suivi de ces paramètres permet d'évaluer l'efficacité des technologies avancées d'élimination des nutriments et contribue à 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 gamme de pH étroite (généralement de 6 à 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. Un contrôle continu du pH garantit la stabilité des procédés et la conformité réglementaire.

L'entreprise a installé les instruments de surveillance en ligne suivants de Boqu Instruments à son principal point de rejet :
- Moniteur de demande chimique en oxygène automatique en ligne CODG-3000
- NHNG-3010 Moniteur automatique en ligne d'azote ammoniacal
- 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 de phosphore et d'azote totaux

Ces analyseurs permettent le suivi en temps réel de la DCO, de l'azote ammoniacal, du phosphore total, de l'azote total et du pH des effluents. Ces données facilitent l'évaluation de la pollution organique et nutritive, l'analyse des risques environnementaux et sanitaires, ainsi que la prise de décisions éclairées concernant les stratégies de traitement. Elles permettent en outre d'optimiser les procédés de traitement, d'améliorer leur efficacité, de réduire les coûts d'exploitation, de minimiser l'impact environnemental et de garantir le respect des réglementations environnementales nationales et locales.