Soma de parâmetros: a relação entre ferramentas analíticas comuns - DBO, DQO e TOC

Introdução
As ferramentas analíticas tradicionais usadas para determinar o grau de poluição da água e das águas residuais são baseadas em ferramentas laboratóriais que medem a demanda de oxigênio necessária para oxidar contaminantes. A demanda biológica de oxigênio (DBO) e a demanda química de oxigênio (DQO) são as ferramentas tradicionais frequentemente utilizadas. DBO e DQO medem o consumo de oxigênio dos contaminantes residuais. A exceção a esse padrão é a medição do carbono orgânico total (TOC), que mede diretamente o carbono inorgânico e orgânico. Abaixo está um resumo de cada parâmetro, o que eles medem e pontos fortes e fracos gerais.

Ferramentas analíticas

DBO, Demanda Bioquímica de Oxigênio

O que é medido DBO é um indicador da fração de matéria orgânica que pode ser degradada por microrganismos, normalmente expressa como a quantidade (mg / L) de oxigênio consumida durante cinco dias a 20 ° C. O DBO inclui o carbono orgânico prontamente biodegradável (carbonáceo ou cBOD) e, ocasionalmente, amônia (nitrogenado ou nBOD). O cBOD é o principal fator de DBO e inclui compostos de carbono orgânico solúvel, particulado e coloidal. O cBOD pode ser isolado adicionando um inibidor de nitrificação para impedir a oxidação de amônia em nitrato.

Fraquezas do método
1. Tempo: O teste de DBO exige cinco dias, muito lento para fornecer informações oportunas para fins de controle.
2. Precisão: Os resultados de DBO normalmente têm amplas faixas de precisão da ordem de +/- 10-20%, mostrando reprodutibilidade limitada, especialmente em águas tratadas.
3. Interferentes: Resíduos contendo supressores de atividade microbiológica podem inibir e limitar os resultados de DBO. Isso inclui antibióticos, desinfecção com cloro, produtos de higienização e alguns sais.

4. Especificidade: A aplicação do DBO é específica para uma única amostra e não é linear.

DQO, Demanda Química de Oxigênio

O que é medido

DQO é a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação química de compostos na água. Essa demanda é determinada usando um oxidante forte, com a maioria dos métodos padrão usando dicromato e, em menor grau, permanganato. O dicromato não oxida a amônia em nitrato, portanto a nitrificação não é incluída nos resultados da DQO. Grande parte da contribuição do DQO é proveniente de matéria orgânica solúvel, particulada e coloidal. No entanto, uma demanda adicional de oxigênio é criada por nitrito, brometo, iodeto, sulfeto e alguns íons metálicos.

Fraquezas do método
1. Tempo: Os testes típicos de DQO requerem várias horas, melhores do que o DBO, mas muito lentos para fornecer informações oportunas para fins de controle.
2. Limitação em Oxidação: Algumas moléculas orgânicas (por exemplo, benzeno) são relativamente resistentes à oxidação de dicromato e podem gerar um DQO falsamente baixo.
3. Carbono Inorgânico: O passo de oxidação não distingue entre carbonos orgânicos e inorgânicos.
4. Inorgânicos Adicionais: Cloretos, nitritos, ferro ferroso e sulfetos podem interferir na medição de DQO.
5. Químicos Perigosos: O dicromato é tóxico devido ao seu poder oxidante e seu uso está sendo restrito na Europa.

Embora frequentemente discutido, não há correlação generalizada entre DQO e DBO. É possível que um fluxo de resíduos específico desenvolva uma correlação, mas isso não pode ser aplicado a outros contaminantes ou fluxos de resíduos devido à natureza variável da composição das águas residuais.

TOC, Carbono Orgânico Total

O que é medido
O TOC é uma medida direta de todo o carbono orgânico em uma amostra. É determinado pela oxidação dos compostos orgânicos de carbono. Os analisadores de TOC podem ser configurados para medir diferentes frações de carbono orgânico, incluindo: TOC, carbono orgânico purgável (POC), carbono orgânico não purgável (NPOC) e carbono orgânico dissolvido (DOC).
Dependendo da técnica de carbono orgânico empregada, o carbono inorgânico (IC) é removido ou medido. A medição de carbono inorgânico e orgânico fornecerá Carbono Total (CT).
Fortalezas do método
1. Direto: Os analisadores de TOC medem diretamente a quantidade de carbono orgânico sem interferências ou variáveis adicionais dos métodos DBO ou DQO.
2. Versátil: Os analisadores de TOC vêm em uma variedade de configurações para medir frações específicas de carbono e produzir as informações necessárias.
3. Tempo: Os resultados do TOC podem ser obtidos em menos de 10 minutos.
4. Exatidão e Precisão: A análise TOC geralmente resulta em exatidão e precisão dentro de +/- 5% em uma ampla faixa de concentrações de 1 ppb a 50.000 ppm.
Fraquezas do método
1. O TOC não identifica o estado geral de oxidação. A maioria dos regulamentos ainda está redigida para relatórios DBO e DQO.

Tecnologia
Os analisadores Sievers * InnovOx TOC com oxidação supercrítica da água (SCWO) fornecem medições precisas do componente carbonáceo da demanda de oxigênio e suportam a correlação com esses métodos.

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*Marca comercial da SUEZ; pode estar registrada em um ou mais países.
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As vantagens de medir carbono orgânico com o Analisador Sievers InnovOx TOC incluem:
1. Nenhuma interferência dos cloretos na medição do TOC
2. Tempo de análise inferior a 10 minutos, suporta aplicações laboratoriais e on-line
3. Oxidação completa de moléculas orgânicas, diferentemente da oxidação de dicromato (DQO)

Conclusão
As amostras de água e esgoto contêm um conjunto diversificado de contaminantes orgânicos. Embora o DQO, o DBO e o TOC forneçam informações sobre o grau de poluição da água e das águas residuais, apenas o TOC fornece uma medida direta em minutos, permitindo o controle do processo e a tomada rápida de decisões.
Com os analisadores InnovOx TOC da Sievers e a tecnologia SCWO, você pode obter dados precisos sem interferir no desempenho do processo.