BOD, COD e TSS spiegati

Tre numeri sull'autorizzazione

Quasi ogni autorizzazione allo scarico di una laguna negli Stati Uniti è redatta attorno a tre misurazioni: BOD, COD e TSS. Non sono intercambiabili — ciascuna cattura qualcosa di diverso sull'acqua che lascia la laguna — e capire cosa significhi ciascuna è la differenza tra il reagire a un superamento autorizzativo e il vederlo arrivare. Tutte e tre sono determinate da procedure di laboratorio standardizzate esposte in Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, il riferimento su cui lavorano i regolatori e i laboratori, per cui un numero misurato in un laboratorio è confrontabile con lo stesso numero misurato in un altro.

Cosa cattura ciascuna misura

Il BOD, domanda biochimica di ossigeno, è l'indicatore più diretto del carico organico facilmente biodegradabile. Si misura per via biologica: un campione viene mantenuto per un periodo prestabilito, comunemente cinque giorni — da cui BOD5 — e si registra l'ossigeno che i microrganismi consumano mentre scompongono la materia organica. Più materiale facilmente biodegradabile c'è, più ossigeno è richiesto.

Il COD, domanda chimica di ossigeno, pone una domanda correlata ma più ampia. Invece di attendere la biologia, si usa un forte ossidante chimico, che ossida sia le sostanze organiche biodegradabili sia quelle non biodegradabili nel campione. Poiché cattura di più, il COD su un dato campione è di solito più alto del BOD. Il divario tra i due è informativo: quando il COD sale molto più rapidamente del BOD, il materiale in eccesso è chimicamente ossidabile ma non facilmente biodegradabile, e non risponderà al trattamento biologico a nessuna dose.

Il TSS, solidi sospesi totali, è il più semplice dei tre da immaginare. È la massa secca delle particelle sospese nell'acqua, misurata facendo passare un volume noto attraverso un filtro, per poi essiccare e pesare ciò che il filtro trattiene. Non dice nulla sul fatto che quei solidi siano organici o minerali — solo quanta materia particolata l'acqua sta trasportando.

Nessuno dei tre è una lettura diretta degli altri. Una laguna può mantenere un BOD accettabile mentre il suo TSS sale a causa di solidi risospesi, o mantenere il TSS stabile mentre un cambiamento nel carico in ingresso spinge il COD in su prima del BOD. Leggerli insieme è ciò che trasforma tre numeri isolati in un quadro di ciò che la laguna sta effettivamente facendo.

Come lo strato di fanghi si ripercuote sui numeri

Il legame tra lo strato sul fondo di una laguna e i numeri all'uscita è il tempo di detenzione. Man mano che lo strato cresce, occupa volume e accorcia il tempo che l'acqua trascorre nella cella, per cui meno del carico in ingresso viene trattato prima che l'acqua raggiunga l'uscita. Il risultato visibile è che il BOD e il TSS dell'effluente derivano verso l'alto, spesso in modo abbastanza graduale da far sfuggire la tendenza finché un campione non supera l'autorizzazione.

Esistono anche percorsi più diretti. Uno strato che sedimenta male, o risospeso dal vento o dal rimescolamento stagionale, rimette i solidi nella colonna d'acqua dove possono uscire con l'effluente. La cortocircuitazione porta il flusso — e qualunque cosa esso trattenga — verso l'uscita senza mescolarsi attraverso la cella. Ciascuno di questi tende a spingere in alto il TSS, e poiché i solidi organici sospesi portano con sé una propria domanda di ossigeno, il BOD di solito segue.

È anche per questo che una quantità di trattamento non viene mai preventivata dai soli numeri dell'autorizzazione. Ciò di cui una laguna ha bisogno viene dimensionato applicando la tabella di dosaggio scritta del produttore alla laguna specifica e alla sua frazione trattabile, usando i dati che già possedete — che è ciò che fa un piano di dosaggio; si veda /dosing-plan.