OPGELOSTE ZUURSTOF

Tot 70 % van het energiebudget van een afvalwaterzuiveringsinstallatie wordt besteed aan het aandrijven van het beluchtingssysteem. Jarenlang werden deze beluchtingssystemen bestuurd door handmatig het instelpunt van het luchtdebiet, de klepstanden of het toerental van de motor te wijzigen, omdat de membraan-DO-sensors onbetrouwbaar waren. Met LDO kunnen de systemen de beluchting automatisch regelen tot een bepaald DO-instelpunt, waardoor de beluchters in real-time op de belasting kunnen reageren en er 30 tot 60 % op de energiekosten wordt bespaard.

Opgeloste zuurstof is nodig voor vele vormen van leven, waaronder vissen, ongewervelde dieren, bacteriën en planten. Deze organismen gebruiken zuurstof bij de ademhaling, net als organismen op land. Vissen en schaaldieren halen zuurstof voor de ademhaling binnen door hun kieuwen, terwijl planten en phytoplankton opgeloste zuurstof nodig hebben voor de ademhaling wanneer er geen licht is voor fotosynthese. De benodigde hoeveelheid DO varieert per levensvorm. Bodemazers, krabben, oesters en wormen hebben minimale hoeveelheden zuurstof nodig (1-6 mg/L), terwijl vissen die in ondiep water leven hogere niveaus nodig hebben (4-15 mg/L). Bacteriën en schimmels hebben ook opgeloste zuurstof nodig. Deze organismen gebruiken DO om organisch materiaal op de bodem van een waterlichaam af te breken. Microbiële afbraak is een belangrijke factor voor de nutriëntenkringloop. Als er echter een overmaat aan ontbindend organisch materiaal (door stervende algen en andere organismen) is in een waterlichaam, met weinig of geen verloop (ook wel stratificatie genoemd), wordt de zuurstof bij lagere waterniveaus sneller verbruikt.

In een stabiel waterlichaam zonder stratificatie blijft DO op 100 % luchtverzadiging. De 100 % luchtverzadiging betekent dat het water zoveel als het kan opgeloste gasmoleculen in evenwicht houdt. Bij evenwicht zou het percentage van elk gas in het water gelijk zijn aan het percentage van dat gas in de atmosfeer, dat bekend staat als de partiële druk. Het water zal langzaam zuurstof en andere gassen uit de atmosfeer absorberen tot het evenwicht bereikt bij volledige verzadiging. Dit proces wordt versneld door beluchting. Het is mogelijk dat DO de 100 % luchtverzadiging in water overschrijdt door middel van biologische middelen.

De concentratie opgeloste zuurstof zal toenemen naarmate de druk toeneemt. Dit geldt voor zowel de atmosferische als de hydrostatische druk. Water op lagere hoogte kan meer DO vasthouden dan water op grotere hoogte. Deze relatie legt ook het potentieel uit voor "oververzadiging" van water onder de thermocline. Bij een hogere hydrostatische druk kan water meer DO vasthouden zonder dat het ontsnapt en daarom komen tot een lagere DO-verzadiging bij dezelfde concentratie. De gasverzadiging neemt met ~10 % per meter dieptetoename af als gevolg van de hydrostatische druk, als de watertemperatuur constant is. Dit betekent dat DO in dezelfde concentratie op 100 % luchtverzadiging aan het oppervlak kan zijn en dat het slechts op 70 % luchtverzadiging zou zijn op 3 meter onder het oppervlak.

Twee waterlichamen die beide 100 % luchtverzadigd zijn, hebben niet noodzakelijkerwijs dezelfde concentratie DO. De hoeveelheid opgeloste zuurstof (in mg/L) varieert afhankelijk van temperatuur, druk en zoutgehalte.