BOD, COD, TOD EN TOC

Organische stof is een van de belangrijkste verontreinigende stoffen in water, dus het is erg belangrijk om te allen tijde de inhoud van organische stof te weten. Organische stof in water kan echter niet direct worden gemeten. Er zijn andere methoden nodig, zoals het oxideren van organische stof in water, berekenen hoeveel zuurstof er in totaal wordt gebruikt en vervolgens de inhoud van organische stof in water omgekeerd berekenen.

Als micro-organismen worden gebruikt voor oxidatie, wordt het gemeten zuurstofverbruik biologisch zuurstofverbruik (BOD) genoemd:

Als er gebruik wordt gemaakt van chemische oxidatie, wordt het gemeten zuurstofverbruik chemisch zuurstofverbruik (CZV) genoemd;

Als er gebruik wordt gemaakt van verbranding op hoge temperatuur, wordt het gemeten zuurstofverbruik het totale zuurstofverbruik (TOD) genoemd;

Dit zijn enkele veelvoorkomende indicatoren in diverse normen voor waterbehandeling.

Naast het beoordelen op basis van zuurstofverbruik, is er nog een andere, meer directe manier van denken. Aangezien de definitie van organische materie koolstofhoudende verbindingen is, kan de totale hoeveelheid organische materie worden gemeten door het koolstofgehalte te meten.

Door verbranding genereren deze koolstoffen koolstofdioxide. Het koolstofgehalte kan worden berekend door de koolstofdioxideproductie te meten. Dit wordt totale organische koolstof TOC genoemd, wat ook indirect het gehalte aan organische materie in water kan aangeven.

Hoewel BOD, COD, TOD en TOC allemaal indirect de hoeveelheid organische stof in water kunnen aangeven, bepalen verschillende meetmethoden hun respectievelijke beperkingen.

BOD: Over het algemeen duurt de meettijd minimaal 5 dagen. Als het water giftige stoffen bevat, worden de micro-organismen in het water vergiftigd, wat een grote impact heeft op de testresultaten.

COD: De gebruikte reagentia zijn kaliumdichromaat en kaliumpermanganaat. Het rioolwater moet eerst worden voorbehandeld. Het is gemakkelijk om door mensen te worden aangevallen om COD-verwijderaars te gebruiken, wat resulteert in onnauwkeurige testresultaten. Bovendien is chroomzuur een giftige stof en zal het secundaire vervuiling veroorzaken.

TOD: Het meetproces oxideert bijna alle organische materie op een ongedwongen manier, maar zuurstof reageert ook met waterstof, stikstof, fosfor en zwavel. Als er meer van deze componenten in het watermonster zitten, zullen de gemeten resultaten absoluut onnauwkeurig zijn.

TOC: Voor de meting is het noodzakelijk om eerst verdund zwavelzuur te gebruiken om anorganische koolstof in het watermonster te verwijderen, het vervolgens te verbranden in een zuurstofstroom met hoge temperatuur en ten slotte het koolstofdioxidegehalte te detecteren via een infrarooddetector/thermische geleidbaarheidsdetector. Dit proces vereist echter zeer nauwkeurige instrumenten. Als de nauwkeurigheid van het instrument niet voldoende is, is de kans groot dat er fouten optreden.

Waarom worden BOD en COD gebruikt als effluentindicatoren?

Theoretisch gezien is het gebruik van TOC om het organische stofgehalte in afvalwater aan te geven het meest nauwkeurig, maar momenteel gebruiken de meeste landen ter wereld BOD en COD. Dit komt omdat toen de normen tientallen jaren geleden werden gespecificeerd, het technische niveau van elk land beperkt was en TOC-testen niet konden worden gepopulariseerd. Hoewel het technische niveau van de meeste landen nu kan worden bereikt, worden BOD en COD al tientallen jaren gebruikt als normen voor effluentindicatoren en is het niet eenvoudig om ze allemaal te vervangen door TOC.

Waarom pleiten veel landen nu voor het gebruik van TOC-normen?

De TOC-indicator werd oorspronkelijk veel gebruikt in de watervoorziening en het industriële watergebruik. Tegenwoordig wordt hij ook vaak gebruikt in de waterzuiveringssector, omdat veel landen nu druk bezig zijn met de ontwikkeling van slimme watersystemen.

De eerste stap in het ontwikkelen van slimme watersystemen is het populariseren van online monitoring. Op dit moment is het meten van COD erg onhandig. Je moet niet alleen meer reagentia voorbereiden, de meetresultaten nemen ook een bepaalde hoeveelheid tijd in beslag en het zal ook secundaire vervuiling veroorzaken.

TOC heeft daarentegen een kortere meettijd, hogere nauwkeurigheid, geen secundaire vervuiling en lage detectiekosten en is geschikter voor hoogfrequente online monitoring.