BOD, COD, TOD ÉS TOC

A szerves anyag a víz egyik fő szennyezője, ezért nagyon fontos, hogy mindenkor ismerjük a szervesanyag-tartalmat. A vízben lévő szerves anyagokat azonban nem lehet közvetlenül mérni. Más módszerekre is szükség van, mint például a szerves anyagok vízben történő oxidációja, az összes oxigén felhasználásának kiszámítása, majd a víz szervesanyag-tartalmának fordított kiszámítása.

Ha mikroorganizmusokat használnak az oxidációhoz, akkor a mért oxigénfogyasztást biológiai oxigénigény BOD-nak nevezzük:

Ha kémiai oxidációt alkalmazunk, a mért oxigénfogyasztást kémiai oxigénigény KOI-nak nevezzük;

Ha magas hőmérsékletű égést alkalmazunk, a mért oxigénfogyasztást teljes oxigénigény TOD-nak nevezzük;

Ez számos közös mutató a vízkezelés különféle szabványaiban.

Az oxigénfogyasztás alapján való megítélés mellett van még egy közvetlenebb gondolkodásmód. Mivel a szerves anyag definíciója a széntartalmú vegyületek, ezért a széntartalom mérésével mérhető a szerves anyag összmennyisége.

Az égés során ezek a szének szén-dioxidot termelnek. A széntartalom a szén-dioxid termelés mérésével számítható ki. Ezt teljes szerves szén TOC-nak nevezzük, amely közvetve a víz szervesanyag-tartalmát is jelezheti.

Bár a BOD, KOI, TOD és TOC mind közvetve jelezhetik a víz szervesanyag-tartalmát, különböző mérési módszerek határozzák meg ezek korlátait.

BOD: Általában a mérési idő legalább 5 napig tart. Ha a víz mérgező anyagokat tartalmaz, a vízben lévő mikroorganizmusok megmérgeződnek, ami nagy hatással lesz a vizsgálati eredményekre.

KOI: A használt reagensek a kálium-dikromát és a kálium-permanganát. A szennyvizet először elő kell tisztítani. Az emberek könnyen megcélozhatják a KOI-eltávolítók használatát, ami pontatlan teszteredményeket eredményez. Ezenkívül a krómsav mérgező anyag, és másodlagos szennyezést okoz.

TOD: A mérési folyamat során szinte az összes szerves anyagot véletlenül oxidálják, de az oxigén hidrogénnel, nitrogénnel, foszforral és kénnel is reakcióba lép. Ha több ilyen komponens van a vízmintában, a mért eredmények biztosan pontatlanok lesznek.

TOC: A méréshez először híg kénsavat kell használni a vízmintában lévő szervetlen szén eltávolítására, majd azt magas hőmérsékletű oxigénáramban elégetni, végül infravörös detektoron/hővezetőképesség-érzékelőn keresztül kell kimutatni a szén-dioxid-tartalmat. Ez a folyamat azonban nagyon precíz műszereket igényel. Ha a műszer pontossága nem elegendő, akkor valószínűleg hibák lépnek fel.

Miért használjuk a BOI-t és a KOI-t szennyvízindikátorként?

Elméletileg a TOC használata a szennyvíz szervesanyag-tartalmának jelzésére a legpontosabb, de jelenleg a világ legtöbb országa a BOI-t és a KOI-t használja. Ennek az az oka, hogy a szabványok évtizedekkel ezelőtti meghatározásakor az egyes országok műszaki színvonala korlátozott volt, és a TOC-tesztet nem lehetett népszerűsíteni. Bár a legtöbb ország műszaki színvonala ma már elérhető, a BOI és KOI már évtizedek óta szabványos a szennyvíz mutatóinál, és nem könnyű mindegyiket TOC-ra cserélni.

Miért támogatja most sok ország a TOC szabványok használatát?

A TOC mutató eredetileg a vízellátás és az ipari vízfelhasználás területén volt elterjedt, ma pedig gyakran emlegetik a vízkezelés területén is, mert sok országban ma már erőteljesen fejlesztik az intelligens vízrendszereket.

Az intelligens vízrendszerek fejlesztésének első lépése az online monitorozás népszerűsítése. Jelenleg a KOI mérése nagyon kényelmetlen. Nem csak több reagenst kell elkészíteni, a mérési eredmények bizonyos ideig tartanak, és másodlagos szennyezést is okoznak.

Ezzel szemben a TOC-nak rövidebb a mérési ideje, nagyobb a pontossága, nincs másodlagos szennyeződése, és alacsony az észlelési költsége, és alkalmasabb nagyfrekvenciás online monitorozásra.