Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT)

Jest to ilość tlenu wyrażoną w mg/dm3 potrzebna na biochemiczny rozkład związków organicznych wodzie lub w ściekach w warunkach aerobowych w temperaturze 293 K.

W środowisku tlenowym drobnoustroje powodują aerobową mineralizację związków organicznych. W wyniku tego procesu związki organiczne utleniane są do dwutlenku węgla, wody, jonów amonowych, azotynowych, azotanowych, siarczanowych.

Rozpuszczalność tlenu w wodzie wynosi w temperaturze 293 K 14,6 g/m3 , 298,4 K 8,4 g/m3

W nasyconych czystych wodach powierzchniowych nasycenie tlenem wynosi

95-85%. W wodach zanieczyszczonych zawartość tlenu spada powodując przy nasyceniu poniżej 30% śnięcie ryb, zanik roślinności, fitoplanktonu,

W przypadku dużych stężeń związków organicznych zapotrzebowanie tlenu może przewyższać dostępną ilość tlenu powodując utratę zdolności do samooczyszczania i powstanie w wodzie warunków beztlenowych. Skutkiem tego produktami rozkładu są siarkowodór, metan, amoniak, skatol, indol i inne. Mogą występować także bakterie chorobotwórcze.

Zużycie tlenu na biochemiczny rozkład związków organicznych zawartych w naturalnych wodach powierzchniowych przebiega w przybliżeniu według równania kinetycznego reakcji jednocząsteczkowej (pierwszego rzędu) i zależna jest od temperatury.

BZTt= BZTc(1-10-kt)gO2/m3

k=1/t log BZT/(BZTc -BZTt)

Stała szybkości reakcji k dla wód naturalnych wynosi przeważnie 0,1. Dla wód powierzchniowych w czasie pierwszych 5 dób zapotrzebowanie tlenu wynosi 68% całkowitego biochemicznego zapotrzebowania tlenu.

Zadanie 1

Obliczyć BZT5 jeżeli całkowite BZT wynosi 45 gO2/m3, k =0,12.

BZT5= 45(1-10-0,12*5)= 45(1-0,25)=34

Zadanie 2

BZT5 wody wynosiło 6,2 gO2/m3 , k =0,08. Jakie było BZTc?

BZTc=BZT5/(1-10-0,08*5))=6,2/1-0,4=15,6 gO2/m3

Zadanie 3

Obliczyć ChZT i BZT5 wody w której rozpuszczono 0,25g/dm3 metoksyfenolu C7H8O2 Mcz 124,14.

C7H8O2+O2= CO2 + H2O

Założenie O-2, H+1

C7-4 =7C+4 +32e- *4/1

O2+4e-=2O-2*32/8

C7H8O2 +8O2=7CO2 +4H2O

Jeżeli 124,14-----256

0,25------X x=0,56gO2/dm3

C12H26

C7H8ClN

C6H8S

C8N2H8O3 Nitroacetanilid

C8 H12 O3 S Metylotoluenoslfonate M=186,2

C8H17F3N2O3P M=310, Ścieki C150H290O45N15P, HA C100H92O38N7S2

C150H290O45N15P+220 O2 = 150 CO2 +15 HNO3 +H3PO4 +136 H2O

co odpowiada 2,3 gO2/g zw i 3,9 gO2/gC a w CO2 2,7 gO2/gC