Er lijken weinig rapporten te zijn gepubliceerd over de uitvoering van simulatietests voor rioolwaterzuivering op slecht in water oplosbare en onoplosbare stoffen (1)(2)(3).
Er is geen enkele dispergeermethode die bruikbaar is voor alle onoplosbare teststoffen.
Van de vier soorten methoden die in ISO 10634 (4) zijn beschreven, lijken er twee geschikt te zijn om te proberen teststoffen te dispergeren met het oog op de uitvoering van een simulatietest, namelijk het gebruik van emulgeermiddelen en/of ultrasone energie. De stabiliteit van de dispersie moet gedurende een periode van ten minste 24 h worden onderzocht. Dispersies die op geschikte wijze zijn gestabiliseerd en onder constant roeren in een reservoir zijn bewaard (punt 38), worden vervolgens, gescheiden van het huishoudelijke (of kunstmatige) afvalwater, in de beluchtingstank ingebracht.
Onderzoek, als de dispersies stabiel zijn, hoe de teststof in gedispergeerde vorm kan worden bepaald. Het is onwaarschijnlijk dat DOC geschikt is, zodat een specifieke analysemethode voor de teststof moet worden vastgesteld die kan worden toegepast op de effluenten, de vaste deeltjes in de effluenten en het actief slib. Vervolgens worden de lotgevallen van de teststof in de simulatie van het actiefslibproces bepaald in de vloeibare en de vaste fase. Aldus wordt een "massabalans" vastgesteld om te bepalen of de teststof biologisch is afgebroken. Hieruit blijkt echter alleen de primaire biologische afbreekbaarheid.
Om te trachten de totale biologische afbreekbaarheid aan te tonen, moet een respirometrische test op gemakkelijke biologische afbreekbaarheid (hoofdstuk C.4 van deze bijlage (5) C, F of D) worden uitgevoerd waarbij als entmateriaal slib wordt gebruikt dat in de simulatietest aan de teststof is blootgesteld.
Vluchtige stoffen
De uitvoering van rioolwaterzuiveringssimulaties op vluchtige stoffen is zowel controversieel als problematisch. Net als over slecht in water oplosbare teststoffen lijken er zeer weinig rapporten over simulatietests met vluchtige stoffen te zijn gepubliceerd. Een gebruikelijk type apparaat met volledige menging wordt aangepast door de beluchtings- en nabezinktanks af te sluiten, de luchtdoorstroming met debietmeters te meten en te regelen en het uitgaande gas door vallen te leiden om vluchtig organisch materiaal te verzamelen. In sommige gevallen wordt een vacuümpomp gebruikt om het uitgaande gas naar een "koude"
val of een purge-and-trap-systeem met Tenax- en silicagelfilters te zuigen om gaschromatografische analyses te verrichten. De in de val aanwezige teststof kan analytisch worden bepaald.
De test wordt in twee delen uitgevoerd. Eerst functioneren de installaties zonder slib, terwijl het kunstmatig afvalwater en de teststof in de beluchtingstank worden gepompt.
Gedurende enkele dagen worden monsters van het influent, het effluent en het uitgaande gas verzameld en geanalyseerd. Op basis van de verzamelde gegevens kan het uit het systeem
262
gestripte percentage (Rvs) van de teststof worden berekend.
Vervolgens wordt de normale biologische test (met slib) uitgevoerd onder bedrijfsomstandigheden die identiek zijn aan die van de strippingstudie. Er worden ook DOC- en CZV-metingen verricht om te controleren of de installaties efficiënt functioneren.
Incidenteel worden analyses verricht om in het eerste deel van de test de teststof in het influent, het effluent en het uitgaande gas te bepalen; na acclimatisering worden frequenter analyses verricht. Opnieuw kan, op basis van de gegevens in de stationaire toestand, het percentage van de teststof worden berekend dat door alle processen (fysisch en biologisch) uit de vloeibare fase is verwijderd (RT), alsook het uit het systeem gestripte deel (RV).
Berekening:
a) in de niet-biologische test kan het uit het systeem gestripte percentage (RVP) van de teststof als volgt worden berekend:
%RVP = S
SVPIP
⋅
100waarbij
RVP = verwijdering van de teststof door vervluchtiging (%);
SVP = in de val verzamelde teststof, uitgedrukt als equivalente concentratie in de vloeibare fase (mg/l);
SIP = concentratie van de teststof in het influent (mg/l);
b) in de biologische test kan het uit het systeem gestripte percentage (RV) van de teststof als volgt worden berekend:
Rv = verwijdering van de teststof door vervluchtiging in de biologische test (%);
Sv = in de biologische test in de val verzamelde teststof, uitgedrukt als equivalente concentratie in het vloeibare influent (mg/l);
SI = concentratie van de teststof in het influent (mg/l);
c) in de biologische test wordt het percentage (RT) van de teststof dat door alle processen is verwijderd als volgt berekend:
d) vervolgens kan het door biologische afbraak en adsorptie verwijderde percentage (RBA) als volgt worden berekend:
263
% R = (BA R - T R ) V
Er moeten afzonderlijke tests worden verricht om te bepalen of de teststof is geadsorbeerd; als dit het geval is, kan een nadere correctie worden toegepast;
e) een vergelijking tussen het gestripte deel van de teststof in de biologische test (RV) en de niet-biologische test (RVP) geeft een aanwijzing voor het totale effect dat de biologische behandeling heeft op de emissie van de teststof in de atmosfeer.
Voorbeeld: Benzeen Slibretentietijd = 4 dagen
Een kunstmatig afvalwater; retentietijd = 8 h
S = IP S = 150 mg/l I S = 150 mg/l (VP S = 0) EP
S = 22,5 mg/l V
SE = 50 µg/l
Hieruit volgt: R = 100 %, VP R = 15 % V R = 100 % en T R = 85 %. BA
Benzeen werd geacht niet aan het slib te adsorberen.
LITERATUUR
(1) Horn JA, Moyer JE, Hale JH (1970). Biological degradation of tertiary butyl alcohol. Proc. 25th Ind. Wastes Conference Purdue Univ.:
939-854.
(2) Pitter P, Chudoba J (1990). Biodegradability of organic substances in the aquatic environment. CRC Press. Boston, USA.
(3) Stover EL, Kincannon DF (1983). Biological treatability of specific organic compounds found in chemical industry waste waters. J. Wat.
Pollut. Control Fed. 55: 97.
(4) ISO 10634 (1995) Water Quality - Guidance for the preparation and treatment of poorly water-soluble organic compounds for the subsequent evaluation of their biodegradability in an aqueous medium.
264
(5) Hoofdstuk C.4 van deze bijlage, Bepaling van de "gemakkelijke"
biologische afbreekbaarheid.
265
AANHANGSEL 6
EFFECTEN VAN DE SLIBRETENTIETIJD (SRT) OP DE BEHANDELBAARHEID