Upload
christa-gerritsen
View
224
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Lozing van afvalwater in Lozing van afvalwater in rivierenrivieren
Gevolgen?Gevolgen?
Lozing van afvalwater in Lozing van afvalwater in rivierenrivieren
Gevolgen?Gevolgen?Milieu-analyses op Brusselse Milieu-analyses op Brusselse
waterlopenwaterlopen
http://www.vub.ac.be/ANCH/[email protected]@[email protected]
Inleiding• Water is essentieel voor de mens:
– Drinkwater– Visserij– Irrigatie– Transport– Verbruik door de industrie– Afvoer van afval– Recreatie
• Mensen hebben zich steeds gevestigd in de nabijheid van waterwegen (rivieren, meren, zee…)
Afvalwater: wat zit erin?
Organisch materiaal Anorganische nutriënten
Per dag:• Koolstof: 30g• Stikstof: 10g• Fosfor: 2g• Zwevende stof: 70g
Effect op de waterkwaliteit ?• Zwevende stof? Maakt het water troebel
• Organisch materiaal? Wordt afgebroken door bacteriën die daarbij O2 verbruiken zuurstofgebrek
• Nutriënten? Worden opgenomen door algen massieve algengroei (= eutrofiëring) O2 verbruik door bacteriën stijgt
Gevolg:Zuurstofloze rivier = dode rivier
Afvalwater reiniging: Hoe?
Primaire zuivering: Verwijdering vaste stoffen door decantatie
INOpgeloste en vaste
stoffen
UITOpgeloste stoffen:
Organisch en anorganisch
MODDER
Secundaire zuivering:Verwijdering organische stoffen door
bacteriële afbraak
CO2
INOrg. en anorg.stoffen
UITAnorganische
Stoffen:Ammonium + fosfaat
Tertiaire zuivering:Verwijdering anorganische stoffen door nitrificatie + denitrificatie + de-fosfatatie
NH4 -> NO3 INNH4PO4
PO4
N2
UITZuiver water
Zelfreiniging van de rivier?
• Micro-organismen kunnen sommige stoffen omzetten in gassen die uit het systeem ontsnappen
• Voor koolstof? Afbraak organisch materiaal door bacteriën:
Organisch koolstof + zuurstof CO2 gas
• Voor stikstof? Denitrificatie in zuurstofloze condities door bacteriën:
Nitraat N2 gas
Brussel?• 1 000 000 inwoners. Dit betekent per dag:
– 30 T koolstof– 10 T stikstof– 2 T fosfor– 70 T zwevende stof
• Dat gaat allemaal naar de Zenne rivier: 2/3 ongezuiverd – 1/3 secundair gezuiverd
• Geur… Zenne overdekt sinds begin 20ste eeuw
Zenne rivier
Z2 (km 0)
Z4 (km 4.0) Brussels-South WWTP
Paruck sewerMolenbeek sewer
Marly sewerHoofdmoerriool sewer
Haren sewer Woluwe sewer
Z5 (km 13.7)
Z6 (km 17.9)
Z8 (km 19.6)
Zuurstof in de Zenne
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
2
4
6
8
Distance from Z2 (km)
Oxy
gen
mg/
l
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
2
4
6
8
SUMMERWINTER
Distance from Z2 (km)
Stikstof in de Zennenitraat en ammonium
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
200
400
600
800
1000
1200
1400
NH4 NO3
Distance from Z2 (km)
Am
mon
ium
, Nitr
ate
µM
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200
200
400
600
800
1000
1200
1400SUMMERWINTER
Distance from Z2 (km)
Wat gaan we doen?
• Vergelijking tussen bevuilde rivier (Zenne) en propere rivier (Woluwe)
• Zuurstof?• Zwevende stof?• Nitraat en nitriet?• Zuurstofverbruik door afbraak OM?• Zelfreiniging van nitraat?
4 Ag
4 Ag+
+4 e-
O2
+4 H+
+4 e-
2 H2O
O2
Pt Ag
Stroom = f[O2]
O2
O2
O2
e-
KCl
Bepaling zuurstofgehalte:
• Met een zuurstofelectrode:= electrochemische cel
• Via een titratie (Winkler titratie)
WINKLER flesje
+ MnSO4
4 Mn(OH)2 + O2 4 MnO(OH)+ 2 H2O
+ KI/NaOH
+ H2SO4
4 MnO(OH) + 4 I- + 12 H+ 4 Mn2+ + 2 I2 + 8 H2O
Hoeveelheid I2 = 2 * O2
Stap 1
Bepaling I2 door titratie met thiosulfaat
250 ml
+ zetmeel
Na2S2O3
2 S2O32- + I2 S4O6
2- + 2 I-
Equivalentie Volume=
Veq
Veq * Cthio = 2 Vtit * CI2
CO2 = CI2 /2 = (Veq * Cthio) /4 ( Vtit)
Stap 2
Glasvezel Filter
Bepaling zwevende stof:via filtratie
tarra gewicht
Bruto gewicht
OVEN (50°C)
Volume
SPM = (bruto-tarra)/volume
Filtratie
Pomp
Bepaling nitraat en nitriet:
• Via een colorimetrische methode
staal
P
Buffer
P
Reagens
P
Reductiecolumn
Colorimeter
NO3- + 2 H+ + 2 e- NO2
- + H2OCd Cd2+ + 2e-
Nitriet reageert en vormt een gekleurd complex
Colorimeter:
Io If
Voor een gegeven golflengte is de absorptie een functie van de concentratie
Licht absorbtie
Concentratie
Abs
Bepaling zuurstofverbruik:
Zuurstof op To
Zuurstof op Tf
INCUBATIE
To Tf
O2 mg/l
O2Tf
O2To
O2 verbruik = (O2To – O2Tf)/(Tf-To)
Bepaling zelfreiniging van NO3
Nitraat op To
Nitraat op Tf
INCUBATIE
To Tf
NO3 mg/l
NO3Tf
NO3To
NO3 verbruik = (NO3To – NO3Tf)/(Tf-To)