Biochemisch zuurstofverbruik (BZV)

De term "entmateriaal" verwijst naar micro-organismen die het biologisch afbreekbaar organisch materiaal in monsters voor de meting van BZV verbruiken. Huishoudelijk afvalwater (influent en effluent) van biologische waterzuiveringsinstallaties (vóór desinfectie) vormt de beste bron voor entmateriaal en geeft de meest reproduceerbare resultaten. Andere bronnen, zoals industrieel afvalwater, bevatten wellicht niet voldoende micro-organismen of kunnen toxines bevatten die de groei van de organismen verhinderen. Indien geen afvalwater beschikbaar is, kan een entmateriaaloplossing worden bereid uit een gevriesdroogde capsule zoals PolySeed®. Welke entmateriaalbron ook wordt gebruikt, er zal enige vraag naar zijn. Daarom moet een entmateriaalcontrole worden gemeten om voor deze vraag te corrigeren. Oudere versies van de standaardmethoden voor het onderzoeken van water en afvalwater gaven aan dat de opname van opgeloste zuurstof (DO) van gezaaid verdunningswater tussen 0,6-1,0 mg/L moet liggen; nieuwere versies geven een minimum van 2,0 mg/L aan. Raadpleeg de huidige standaardmethoden of uw plaatselijke regelgevende instantie om deze eis te verifiëren.

Bij de bepaling van het BZV moet er een populatie micro-organismen zijn die de in het monster aanwezige biologisch afbreekbare organische stoffen kan oxideren (of verbruiken). Als er te weinig kiem in het monster aanwezig is, is het mogelijk dat de biologisch afbreekbare stoffen niet volledig worden geconsumeerd, waardoor de resultaten onnauwkeurig zijn. In monsters zoals influentmonsters en effluentwater vóór desinfectie is dit geen probleem, aangezien het monster voldoende bacteriën zal bevatten om het werk te doen. In bepaalde monstertypes (zoals sommige industriële afvalstoffen, hoge temperatuur afvalstoffen en behandeld effluent) is er echter niet genoeg bacteriële activiteit om het aanwezige materiaal te verbruiken. In deze gevallen moet entmateriaal worden toegevoegd. entmateriaal is eenvoudigweg een oplossing die een voldoende populatie bacteriën bevat. Hach biedt PolySeed ®, een entmateriaalcapsule die aan monsters kan worden toegevoegd.

Entmateriaal heeft een juiste pH, temperatuurregeling en voedingsstoffen zoals fosfor, calcium en magnesium nodig voor een goede groei. Hach nutriëntenbuffer-kussens zorgen voor de noodzakelijke nutriënten en pH.

Kwalitatief goed verdunningswater is zeer belangrijk bij het testen van BZV, aangezien elke verontreiniging in het water problemen met de test zal veroorzaken.

Gedestilleerd en gedeïoniseerd water worden vaak gebruikt bij BZV-tests. De meest praktische manier om consistent water met een laag organisch gehalte te produceren is echter distillatie met alkalisch permanganaat. Commerciële distilleertoestellen kunnen worden ingesteld om automatisch gedestilleerd water van hoge kwaliteit te produceren. Wanneer een distilleervat wordt gevoed met gechloreerd water, kan een deel van het chloor met het water overdestilleren. In dat geval moet het chloor worden vernietigd met thiosulfaat.

Het is niet aan te bevelen gedeïoniseerd water van een ionenwisselingskolom te gebruiken. De ervaring heeft geleerd dat gedeïoniseerd water, met name uit een nieuwe demineralisator met nieuw hars, vaak aanzienlijke hoeveelheden organisch materiaal bevat, dat met tussenpozen vrijkomt en met een conductiviteitsmeter voor waterzuiverheid niet kan worden gedetecteerd. Ook de grote oppervlakte-volumeverhouding die door de harskorrels in de kolommen bestaat, werkt de groei van bacteriën in de kolom in de hand.

Voor het testen van BZV zijn er verschillende redelijke bronnen voor entmateriaalmateriaal. De volgende zijn enkele van de meest gebruikte:

Invloeiing in de fabriek  – Als de fabriek een stabiel influent heeft, is dit vaak de meest succesvolle entmateriaalbron. Voor veel fabrieken is het primaire influent betrouwbaar een bepaalde waarde. Als het influent stabiel is en meestal van huishoudelijke oorsprong, beschouw dit dan als de eerste entmateriaalbron.

• Het verdient aanbeveling het entmateriaal vóór gebruik te laten bezinken door het een nacht in een afgedekt bekerglas in een incubator te plaatsen.
• Decanteer het deeltjesvrije entmateriaal voor gebruik in monsters die entmateriaal nodig hebben.

Primair effluent – Effluent van de primaire zuiveraar is een andere zeer goede bron voor entmateriaal. Het heeft het voordeel van influent dat het "bezonken" entmateriaal is, zodat de meeste deeltjes niet in het entmateriaal aanwezig zijn. Dit elimineert de bezinkingsstap.

Finaal effluent (vóór desinfectie) – Als het effluent vóór de desinfectie wordt bemonsterd, is het wellicht niet nodig het effluent te enten. Veel instellingen moeten nog steeds glucose- en glutaminezuurnormen (GGA) uitvoeren, dus het uiteindelijke effluent is in dit geval een uitstekende keuze.

• Het verdient aanbeveling het entmateriaal vóór gebruik te laten acclimatiseren tot kamertemperatuur. Schud het effluent om het entmateriaal te helpen acclimatiseren tot kamertemperatuur.
• Voeg direct 300 ml voedingskussentjes toe aan de fles, aangezien het uiteindelijke effluent een tekort aan voedingsstoffen kan vertonen.

Kunstmatig entmateriaal – Kunstmatig entmateriaal werkt vaak niet. Als de GGA-waarden laag zijn, is het kunstentmateriaal hoogstwaarschijnlijk de boosdoener (zelfs als het al jaren wordt gebruikt).

• Het wordt aanbevolen om andere soorten entmateriaal te gebruiken.
• Als u kunstentmateriaal moet gebruiken, volg dan de aanbevelingen van de leverancier.
• Ent zo hoog mogelijk (bijvoorbeeld 1,2 mg/L depletie).
• Geef het entmateriaal zoveel mogelijk tijd om "wakker" te worden uit de gevriesdroogde toestand vóór gebruik (maar na hydratatie).
• Voeg een kleine hoeveelheid influent of primair effluent toe aan het entmateriaal terwijl het wordt gehydrateerd.

Grond – Vaak over het hoofd gezien, is grond een goede bron van entmateriaalmateriaal. De bacteriën die de BZV-tests uitvoeren zijn eigenlijk bodembacteriën. Als geen van de andere entmateriaalbronnen voldoet, overweeg dan te experimenteren met grond.

• Bereid 500 mL verdunningswater (met buffers) in een 1000 mL bekerglas.
• Plaats een roerstaaf in het bekerglas en houd het water actief geroerd.
• Haal ongeveer 20 gram grond uit een actief groeiend gazon.
• Doe de 20 gram grond in het bekerglas van 500 ml.
• Laat het mengen ongeveer een half uur duren.
• Filter en decanteer het water in een tweede bekerglas van 1000 ml.
• Gebruik de oplossing als een ent-oplossing.

Bij het testen van BZV wordt in standaardmethoden een entmateriaalbijdrage van 0,6-1,0 mg/L zuurstofdepletie aanbevolen, hoewel dit kan worden aangepast om ervoor te zorgen dat de GGA-normen 198 +/- 30,5 mg/L aflezen.

TOC meet organische koolstof, maar verschillende organische koolwaterstoffen zullen een verschillend zuurstofverbruik genereren. Meting van TOC alleen geeft niet noodzakelijk aan hoeveel zuurstof door de organische verbindingen in het milieu zal worden verbruikt. Zo leveren bijvoorbeeld oxaalzuur en ethanol identieke TOC-resultaten op. Door de verschillende oxidatietoestanden is de zuurstofbehoefte van ethanol echter zes keer groter dan die van oxaalzuur, wat betekent dat ethanol een groter effect zal hebben op het opgeloste zuurstofgehalte van het ontvangende water. Door het zuurstofverbruik te meten in plaats van de TOC, krijgt men een duidelijker beeld van de manier waarop het ontvangende water door het organisch-bevattende afvalwater zal worden beïnvloed.