Αλκαλικότητα(alkalinity)

Παρουσίαση με θέμα: "Αλκαλικότητα(alkalinity)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αλκαλικότητα(alkalinity)
Οφείλεται στην παρουσία ιόντων ( HCO3-, CO3-2, OH-). Τα οποία μπορούν να είναι ενωμένα με Ca, Mg, K, NH4 …). Ρυθμίζει το pH των αποβλήτων Μέτρο της ικανότητας να εξουδετερώνονται τα οξέα Μετράται σε ισοδύναμη συγκέντρωση mg/l CaC03.

2 SS Total Solids ( TS): η ύλη που απομένει μετά από εξάτμιση στους οC. Χωρίζονται σε , SS ( αιωρούμενα στερεά μεγέθους>1μm) FS( filterable solids, <1μm) Τα SS διακρίνονται σε καθιζάνοντα και μη- καθιζάνοντα (κώνος Imhoff). VS (Volatile solids, καύση στους 550οC)

3 παράδειγμα Να υπολογίσουμε την συγκέντρωση TS, VS,SS σε δείγμα ΕΕΛ όγκου 50ml. ΔΕΔΟΜΕΝΑ Β1, καθαρό βάρος φιάλης εξάτμισης=53,5433g Β2, βάρος φιάλης με δείγμα μετά από εξάτμιση στους 105οC.=53,5793g B3, βάρος φιάλης με δείγμα μετά από καύση στους 550οC,= 53,5772g. Β4, καθαρό βάρος φίλτρου Whatman=1,5433g Β5,βάρος φίλτρου μετά από ξήρανση στους 105οC=1,5553

4 λύση TS= B2-B1/sample volume ( mg/l)!!!!!!
VS= B2-B3/sample volume ( mg/l) SS=B5-B4/sample volume (mg/l)

5 Ισοζύγιο Διαλυμένου Οξυγόνου
Διαλυμένο Οξυγόνο = Επαναερισμός + Παραγωγικότητα (πηγές) –κατανάλωση ( δηλαδή αναπνοή)

6 Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο
Biochemical oxygen Demand (BOD) Το στοιχειακό οξυγόνο που χρειάζεται για τη βιοχημική αποδόμηση των οργανικών ουσιών του υδάτινου αποδέκτη από αερόβιους μικροοργανισμούς, ονομάζεται βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD: Biochemical Oxygen Demand). ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ!!!!!!!!

7 Στάδια βιοχημικής αποδόμησης
Η διαδικασία της βιοχημικής αποδόμησης, δηλαδή της οξείδωσης των οργανικών ουσιών, γίνεται σε δύο στάδια. α) Στο πρώτο στάδιο αποδομούνται κυρίως οι ενώσεις του άνθρακα. Το στάδιο αυτό διαρκεί περίπου δέκα ημέρες και ονομάζεται ανθρακούχο B.O.D. (ο δόκιμος όρος είναι η αγγλική ονομασία: carbonaceous B.O.D.). β) Στο δεύτερο στάδιο, που αρχίζει συνήθως την 10η11η ημέρα (σε θερμοκρασία 20C) οξειδώνονται οι αζωτούχες ενώσεις, αφού έχουν αναπτυχθεί πλέον τα νιτροβακτήρια και ονομάζεται νιτρογενές B.O.D. (nitrogeneous B.O.D.) και η συγκεκριμένη διαδικασία νιτροποίηση.

8 Η δοκιμασία B.O.D. (B.O.D. τεστ)

9 Για τη μέτρηση της ζήτησης οξυγόνου στο νερό που περιέχει οργανικά απόβλητα έχει καθιερωθεί ο προσδιορισμός της λεγόμενης βιοχημικής ζήτησης οξυγόνου (BOD). BOD μιας υδάτινης μάζας που περιέχει οργανικά απόβλητα ορίζεται σαν η ποσότητα του οξυγόνου που χρειάζονται οι μικροοργανισμοί για την αερόβια διάσπαση της ποσότητας των οργανικών ουσιών και την πλήρη οξείδωση των ενώσεων N, C, S, P κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης χρονικής περιόδου και υπό ορισμένη θερμοκρασία. Είναι δηλαδή η ποσότητα οξυγόνου που χρειάζονται τα αερόβια βακτήρια για να μετατρέψουν τις οργανικές ενώσεις σε σταθεροποιημένα προϊόντα.

10 Η καμπύλη που εκφράζει την κατανάλωση οξυγόνου κατά την οξείδωση της οργανικής ύλης σε σχέση με το χρόνο είναι γνωστή σαν καμπύλη ζήτησης οξυγόνου. Η ζήτηση του οξυγόνου επηρεάζεται από τη θερμοκρασία, επειδή η όλη διαδικασία της οξείδωσης των οργανικών ουσιών είναι μια βιολογική διαδικασία ευαίσθητη σης μεταβολές της θερμοκρασίας.

11 Ο ρυθμός μεταβολής του BOD κατά τους Streeter and Phelps (1925) είναι ανάλογος προς την ποσότητα οργανικής ύλης που δεν έχει οξειδωθεί και εκφράζεται από τη σχέση: dL / dt = - Κ1 L (3.1) όπου: L είναι η συγκέντρωση της οργανικής ουσίας εκφρασμένης σε ποσότητα οξυγόνου που χρειάζεται για την πλήρη οξείδωσή της, t είναι ο χρόνος και Κ1 είναι μια σταθερά γνωστή και σαν σταθερά αποξυγόνωσης.

12 Εκτός από τη βιοχημική ζήτηση οξυγόνου (BOD), για την περιγραφή της ποιότητας του νερού που δέχεται οργανικά απόβλητα χρησιμοποιείται και ο όρος της χημικής ζήτησης οξυγόνου (COD), που εκφράζει την ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για την οξείδωση της οργανικής ουσίας με οξειδωτικά μέσα. Το COD είναι λίγο μεγαλύτερο από το BOD γιατί περιλαμβάνει και τις μη βιολογικά αποικοδομήσιμες οργανικές ουσίες. Επίσης: BOD 1ου σταδίου ή CBOD ή τελικό BOD (πλήρης οξείδωση του C) NOD (αζωτούχος ζήτηση οξυγόνου) UOD (έσχατη ζήτηση οξυγόνου, άθροισμα όλων)

13 υπολογισμοί BOD, mg/l = D1-D2/P Όπου , D1 = διαλυμένο οξυγόνο αρχικό

14 Οι βιοχημικές αλλαγές που συμβαίνουν στη συγκέντρωση του μοριακού αζώτου εμπλέκουν τις διαδικασίες της δέσμευσης του αζώτου (nitrogen fixation), της αφομοίωσης (nitrogen assimilation) και της αποδέσμευσης (denitrification ) Νιτροποίηση Αζωτούχα οργ.ουσία αμμωνία-----νιτρώδη νιτρικά α) Ο μικροοργανισμός Nitrosomonas μετατρέπει τα ιόντα αμμωνίου σε νιτρώδη ιόντα και β) ο μικροοργανισμός Nitrobacter μετατρέπει τα νιτρώδη σε νιτρικά ιόντα.

15 Νιτροποίηση- Απονιτροποίηση
ΝΗ4+ + 2Ο2  Η2Ο + ΝΟ3- + 2Η+ Απονιτροποίηση 2ΝΟ3- + οργανική ύλη Η2Ο + Ν2 + CO2

16 Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η νιτροποίηση
pH Θερμοκρασία Το διαλυμένο οξυγόνο Η αναγωγή των νιτρικών

17 Nitrogenous BOD ( N BOD)
NH3 + 3/2 O2………….> HNO2 + H20 HNO2+ ½ O2………….HNO3

18 COD ( Chemical Oxygen Demand)
Μέτρηση οργανικού φορτίου!!!!! Η ποσότητα ισοδύναμου οξυγόνου που απαιτείται για την χημική οξείδωση των οργανικών ουσιών. !!!!!απαραίτητο για βιομηχανικά & τοξικά απόβλητα.

19 Total Organic Carbon (TOC)
Όταν η συγκέντρωση της οργανικής ύλης είναι μικρή, χρειαζόμαστε πιο ευαίσθητο δείκτη. Μετατρέπουμε ( οξείδωση παρουσία καταλύτη) την οργανική ουσία σε CO2.

20 Φωσφόρος , P Απαραίτητο βιολογικό στοιχείο
Επειδή «οδηγεί σε αύξηση βιομάζας» απαραίτητος ό έλεγχος στην εκροή Τα αστικά λύματα θεωρούνται από τις πλουσιότερες πηγές φωσφόρου. Τι μετράμε??? Α) οργανικό P B) ορθοφωσφορικά ( P04 -3)

21 Τι άλλο ??? θείο Μεθάνιο Βαρέα μέταλλα
Μέταλλα ( καλά αλλά σε μεγάλες συγκεντρώσεις!!!!) Υπολείμματα φαρμάκων Επιφανειοδραστικές ουσίες ,λιπίδια κ.λ.π

22 Ο κύκλος του θείου Τα θειικά ιόντα συναντώνται αρκετά συχνά στα γλυκά νερά. Βασική πηγή τους είναι το νερό της βροχής, αλλά πιθανές πηγές θειικών είναι ιζηματογενή πετρώματα που περιέχουν θειικό ασβέστιο ή θειικό πυρίτιο. Κάτω από αναερόβιες συνθήκες θειικά μπορεί να χρησιμοποιηθούν σαν αποδέκτες υδρογόνου κατά τη διάρκεια οξείδωσης οργανικού υλικού από συγκεκριμένα είδη βακτηρίων (Desulfoviblio). Στο υπολίμνιο των περισσοτέρων λιμνών, εκεί όπου το οξυγόνο, κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου ελαττώνεται, είναι αναμενόμενη ή παραγωγή H2S.

23 O κύκλος του πυριτίου. Βασικό θρεπτικό συστατικό του φυτοπλαγκτού (διατόμων) Το πυρίτιο συναντάται με την μορφή: α) ιόντων (ορθοπυριτικών Η4SiO4(4  n)) β) με κολλοειδή μορφή (Al (OH) (HSiO3)+. γ) σαν ανόργανα σωματίδια.

24 Το πυρίτιο μπορεί να μεταφερθεί στις λίμνες μέσω εισροών , από το ίζημα καθώς και από τον θάνατο των διατόμων. Ο σημαντικότερος μηχανισμός απομάκρυνσης πυριτίου από το νερό είναι η χρησιμοποίησή του από διάτομα με τη μορφή των αλουμινοπυριτικών ή ορθοπυριτικών.