lozing van afvalwater in rivieren gevolgen? lozing van afvalwater in rivieren gevolgen?...
TRANSCRIPT
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)