Porównanie metody

oznaczania

biochemicznego

zapotrzebowania na tlen w

ściekach komunalnych i

toksycznych metodą

OxiTop z metodą

referencyjną, walidacja

metody

Arkadiusz Mordel

Cel pracy:

•

Oznaczenie BZT w próbkach ścieków komunalnych i
ścieków toksycznych metodą referencyjną PN-EN 1899-2
oraz metodą OxiTop

•

Porównanie wyników i określenie przydatności metody
OxiTop do oznaczania BZT w ściekach komunalnych i
toksycznych

•

Przeprowadzenie oceny i kontroli jakości wyników
pomiarów

•

Powtarzalność

•

Dokładność

•

Odtwarzalność

•

Granica oznaczalności

•

Odzysk

•

Odporność

•

Niepewność wyniku pomiaru



Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen

BZT

5

określa ilość tlenu wyrażoną w mg/dm

3

potrzebną do biochemicznego utlenienia
związków organicznych w warunkach
tlenowych znajdujących się w wodzie lub
ściekach w czasie 5 dni i temperaturze 20 

0

C.

Wartość BZT jest ważnym parametrem w

gospodarce wodnej. Określa jakość wody i
sprawność biologicznego oczyszczania
ścieków. Ponadto jest nieodzowną przy
planowaniu i wymiarowaniu urządzeń
oczyszczających ścieki. Standardowo BZT
oznacza się w celu kontroli ścieków na wlocie i
wylocie z oczyszczalni. W zależności od
miejsca pomiaru i rodzaju ścieków wartość BZT
wynosi od kilku mg/l do nawet 10 000 mg/l.

Czynniki wpływające na wartość
BZT



ilość, rodzaj i aktywność metaboliczna

mikroorganizmów



odczyn środowiska (pH)



temperatura



stężenie tlenu rozpuszczonego i szybkość jego

wnikania



stężenie i rodzaj substancji organicznych



stężenie inhibitorów rozwoju

mikroorganizmów



stężenie substancji toksycznych

Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników
zanieczyszczeń dla oczyszczonych ścieków
komunalnych wprowadzanych do wód i do ziemi

Najwyższe dopuszczalne wartości wskaźników
zanieczyszczeń dla oczyszczonych ścieków
przemysłowych

Metody oznaczania BZT



Metoda rozcieńczeń Winklera (PN-EN 1899-1)



Metoda rozcieńczeń z pomiarem

fotometrycznym



Metody manometryczne



Metoda manometryczna Warburga



Metoda manometryczna w aparacie Sierpa



Metoda OxiTop

Metoda rozcieńczeń Winklera



Metoda ta opiera się na pomiarze ilości tlenu

rozpuszczonego w próbie świeżej oraz po
okresie założonego czasu inkubacji (5dni) w
stałej temperaturze 20

0

C.

Zasada oznaczania tlenu
rozpuszczonego

Zalety metody:



oficjalnie dopuszczona w obrocie publiczno –

prawnym metoda pomiarowa BZT



dostarcza porównywalne wartości pomiarowe

w próbkach zawierających wszystkie możliwe
substancje przeszkadzające



wysoka selektywność



szeroki zakres



precyzja powtarzalności i odtwarzalności

Wady metody:

•

inkubacja próbek przez 5 dni

•

konieczność stosowania dużej liczby
roztworów o określonej czystości i trwałości

•

długi czas analizy

•

konieczność rozcieńczania próbek w
przypadku ścieków o dużych wartościach BZT

CyberScan DO
5000
firmy EUTECH

• automatyczna kompensacja
ciśnienienia atmosferycznego

• 5-cio dniowy test BZT

• testy zużycia tlenu OUR,
SOUR ± 0,1 °C

• ocena stanu sensora po
kalibracji

• transmisja danych do
PC/drukarki

• protokół kalibracji

• zabezpieczenie danych
hasłem

• meldunki błędów

• wskaźnik stabilności odczytu

Zintegrowany program do
obliczania BZT5

•

pomiar tlenu w mg/l, ppm,

% nasycenia

•

pomiaru BZT metodą

rozcieńczeń

•

pomiar BZT z próbą ślepą

•

pełna dokumentacja

przeprowadzonych pomiarów

•

wykonywanie testów

szybkości zużycia tlenu

•

kontrola czasu trwania

testu

Metoda rozcieńczeń NANOCOLOR z
pomiarem fotometrycznym



Metoda polega na oznaczeniu BZT5 w

obecności substancji pożywkowych (EN
18991-1 H-51) oraz odczynnika hamującego
proces nitryfikacji



Próbki są inkubowane w okrągłych

probówkach przez okres 5 dni w temp. 20°C



Oznaczenie tlenu po inkubacji określa się

fotometrycznie

Metody

manometryczne

Metoda manometryczna Warburga

Aparat Warburga składa się z szeregu

precyzyjnych, kapilarnych manometrów o
średnicy około 1 mm. Rurka manometru
wyskalowana jest co 1 mm i wypełniona
cieczą manometryczną o ściśle określonej
gęstości. Najczęściej stosuje się do tego celu
tzw. płyn Brodiego, a ciśnienie atmosferyczne
wyrażone w mm słupa płynu Brodiego wynosi
10 000 mm. Koniec manometru połączony
jest szlifem z naczyńkiem reakcyjnym
zanurzonym w termostatowanej łaźni wodnej.

Zasada metody



Zasada metody polega na pomiarze spadku

ciśnienia tlenu spowodowanego jego zużyciem
przez mikroorganizmy na procesy utleniania w
naczynku reakcyjnym za pomocą
precyzyjnych manometrów kapilarnych.
Wydzielający się CO2 wiązany jest przez KOH
aby wyeliminować jego wpływ na mierzone
ciśnienie. Spadek ciśnienia wewnątrz
naczynka reakcyjnego uwidocznia się poprzez
obniżenie poziomu płynu w kapilarach.

Zasada metody



Zasada metody polega na inkubacji kilku butelek
zawierających mieszaninę próby badanej z
roztworem kontrolnym, przy czym w jednej z butelek
zawarty jest wyłącznie roztwór kontrolny przez okres
28 dni w termostacie w temp. 20°C. W każdej z
butelek umieszczony jest czujnik tlenowy mierzący
aktualne stężenie tlenu w badanych próbach i próbie
kontrolnej. Sygnał z tlenomierzy przesyłany jest do
przełącznika kanałów pomiarowych, różnica tych
sygnałów odczytuje się na tlenowym mierniku i
mnoży się ją przez liczbę oznaczającą stopień
rozcieńczenia.

1-Butelka inkubacyjna, 2-Termostat, 3-tlenomierz, 4-Próba badana, 5-
Roztwór wzorcowy, 6-Mieszadło magnetyczne, 7-Przełącznik kanałów
pomiarowych, 8-Miernik tlenu, 9-Układ różnicowy

Metoda manometryczna
OxiTop

•

Automatyczne numerowanie prób,

także równoległych

•

Funkcja AutoTemp, aby start za

zimnych prób był opóźniony aż do 4
godzin

•

Zapamiętywanie do 360 danych

•

Automatyczny zapis co 0,5

godziny nawet do 99 dni

•

Zakres ciśnienia mierzonego od

500 do 135o hPa

•

Dokładność pomiaru ± 1 hPa

•

Komunikacja z kontrolerem OC

100 przy pomocy interfejsu na
podczerwień

Kontroler OC 100

•

Automatyczna identyfikacja prób

•

Jednoczesne zarządzanie

próbami z możliwym
grupowaniem aż do 100 główek
pomiarowych OxiTop

®

•

Wywoływanie danych

równoległych prób ze statystyczną
analizą i jako dane pojedyncze

•

Automatyczne wyliczanie i

graficzne przedstawienie wartości
BZT

•

Protokołowanie i dokumentacja

danych do PC

Zalety metody



Prostota i łatwość obsługi



Bardzo krótki czas przygotowania próbki



Brak konieczności stosowania dużej ilości

roztworów i odczynników



Mobilność zestawu wraz z inkubatorem

Dziękuję za

uwagę