BOD,COD,TOD OG TOC

Lífrænt efni er eitt helsta mengunarefnið í vatni og því er mjög mikilvægt að þekkja innihald lífrænna efna á hverjum tíma. Hins vegar er ekki hægt að mæla lífræn efni í vatni beint. Aðrar aðferðir eru nauðsynlegar eins og að oxa lífræn efni í vatni, reikna út hversu mikið súrefni er notað í heildina og reikna svo innihald lífrænna efna í vatni öfugt.

Ef örverur eru notaðar til oxunar er súrefnisnotkunin sem mæld er kölluð líffræðileg súrefnisþörf BOD:

Ef efnaoxun er notuð er súrefnisnotkunin sem mæld er kölluð efnafræðileg súrefnisþörf COD;

Ef háhitabrennsla er notuð er súrefnisnotkunin sem mæld er kölluð heildar súrefnisþörf TOD;

Þetta eru nokkrir algengir vísbendingar í ýmsum stöðlum fyrir vatnsmeðferð.

Auk þess að dæma eftir súrefnisnotkun er annar beinskeyttari hugsunarháttur. Þar sem skilgreining á lífrænu efni er efnasambönd sem innihalda kolefni er hægt að mæla heildarmagn lífrænna efna með því að mæla kolefnisinnihald.

Með bruna mynda þessi kolefni koltvísýring. Hægt er að reikna kolefnisinnihaldið með því að mæla koltvísýringsframleiðsluna. Þetta er kallað heildar lífræn kolefni TOC, sem getur einnig óbeint gefið til kynna innihald lífrænna efna í vatni.

Þrátt fyrir að BOD, COD, TOD og TOC geti öll gefið óbeint til kynna innihald lífrænna efna í vatni, ákvarða mismunandi mælingaraðferðir hver um sig takmarkanir þeirra.

BOD: Almennt tekur mælingartíminn að minnsta kosti 5 daga. Ef vatnið inniheldur eitruð efni verður eitrað fyrir örverum í vatninu sem mun hafa mikil áhrif á niðurstöður prófsins.

COD: Hvarfefnin sem notuð eru eru kalíumdíkrómat og kalíumpermanganat. Skolpið þarf að forhreinsa fyrst. Það er auðvelt að vera skotmark af fólki að nota COD fjarlægja, sem leiðir til ónákvæmar prófunarniðurstöður. Þar að auki er krómsýra eitrað efni og mun valda aukamengun.

TOD: Mælingaferlið oxar næstum allt lífrænt efni af tilviljun, en súrefni hvarfast einnig við vetni, köfnunarefni, fosfór og brennisteini. Ef það eru fleiri af þessum hlutum í vatnssýninu verða mældar niðurstöður örugglega ónákvæmar.

TOC: Til mælinga er nauðsynlegt að nota fyrst þynnta brennisteinssýru til að fjarlægja ólífrænt kolefni í vatnssýninu, brenna það síðan í háhita súrefnisflæði og að lokum greina koltvísýringsinnihaldið í gegnum innrauða skynjara/varmaleiðniskynjara. Hins vegar þarf þetta ferli mjög nákvæm tæki. Ef nákvæmni tækisins er ekki næg, er líklegt að villur eigi sér stað.

Af hverju að nota BOD og COD sem frárennslisvísa?

Fræðilega séð er það nákvæmast að nota TOC til að gefa til kynna innihald lífrænna efna í skólpi, en sem stendur nota flest lönd í heiminum BOD og COD. Þetta er vegna þess að þegar staðlarnir voru tilgreindir fyrir áratugum var tæknilegt stig hvers lands takmarkað og ekki var hægt að gera TOC prófanir vinsælar. Þrátt fyrir að nú sé hægt að ná tæknistigi flestra landa, hafa BOD og COD verið notaðir sem staðlar fyrir frárennslisvísa í áratugi, og það er ekki auðvelt að skipta þeim öllum út fyrir TOC.

Hvers vegna mæla mörg lönd nú notkun TOC staðla?

TOC vísirinn var upphaflega algengur á sviði vatnsveitu og iðnaðarvatnsnotkunar og er nú oft nefndur á sviði vatnsmeðferðar vegna þess að mörg lönd eru nú að þróa snjöll vatnskerfi af krafti.

Fyrsta skrefið í að þróa snjallvatnskerfi er að gera eftirlit á netinu vinsælt. Á þessum tíma er mjög óþægilegt að mæla COD. Ekki aðeins þarf að undirbúa fleiri hvarfefni, mælingarniðurstöðurnar taka ákveðinn tíma og það mun einnig valda aukamengun.

Aftur á móti hefur TOC styttri mælingartíma, meiri nákvæmni, engin aukamengun og lágan uppgötvunarkostnað og hentar betur fyrir hátíðni vöktun á netinu.