Il trattamento delle acque reflue rappresenta una sfida importante per la popolazione globale, in continua crescita.
Il suo carico organico viene solitamente misurato in tre modi:
- Domanda chimica di ossigeno per 5 giorni (BOD5);
- Domanda chimica di ossigeno (COD)
- Carbonio organico totale (TOC)
Generalmente, per gli impianti di trattamento dei rifiuti civili, è consuetudine utilizzare il BOD5 come unità di misura della concentrazione di sostanza organica all’interno e attraverso l’impianto di depurazione delle acque reflue.
Invece, per gli impianti di depurazione delle acque reflue industriali, il COD è più comunemente utilizzato per determinare la concentrazione di sostanza organica conferita all’impianto di depurazione.
Infine, il TOC è un metodo di misurazione molto meno utilizzato rispetto al BOD5 o al COD.
Cos’è BOD5 e qual è il suo ruolo?
Il BOD, acronimo di “Biochemical Oxygen Demand”, è un’unità standardizzata per misurare l’inquinamento organico dell’acqua. L’osservazione dei livelli e delle fluttuazioni di concentrazione dell’ossigeno disciolto nell’acqua fornisce informazioni sulla quantità di inquinanti organici in essa contenuti.
La spiegazione è semplice: batteri e altri microrganismi richiedono ossigeno per scomporre la materia organica attraverso l’ossidazione.
Quando i livelli di inquinamento sono elevati, un’eccessiva attività microbica provoca una riduzione della quantità di ossigeno nell’acqua. Di conseguenza, una maggiore domanda di ossigeno (e quindi un livello più basso) significa che può esserci un livello di inquinamento più elevato.
Come si misura il BOD5?
Il BOD5 misura la massa di ossigeno molecolare consumato dai microrganismi in cinque giorni in un litro d’acqua a 20°C al buio.
Esistono diversi metodi per misurare il BOD5:
- Il metodo fisico-chimico è quello più utilizzato; esso utilizza una sonda di ossigeno disciolto per calcolare la concentrazione di O2 in un campione rappresentativo. L’operazione viene ripetuta dopo un periodo di incubazione di 5 giorni.
Il BOD5 sarà poi la differenza tra le due misurazioni ed i risultati sono espressi in mg/l.
Calcolo BOD5 per residente equivalente
Salvo diversa indicazione e/o richiesta del committente, i dati base pre-progettuali per le unità “abitative equivalenti” sono i seguenti:
- Il valore del carico inquinante BOD5 è di 60 g/abitante/giorno (dal testo “Codice Ambientale, Legge Integrativa Ambientale” – Decreto n. 152 del 3 aprile 2006 – S.Maglia. M.Santoloci – p. 570).
Il valore del carico idraulico è di 200 litri/abitante/giorno.
Con il termine “residente equivalente” si indica il carico di una determinata utenza domestica. Viene utilizzato per diverse tipologie di utenze e/o attività ed (o equivalente) è espresso in termini di carico idraulico specifico (L/giorno) e carico organico specifico (BOD5 g/giorno).
- In termini di “carichi idraulici specifici”, ad esempio, un impiegato si trova a scaricare 50 litri al giorno, il cui valore equivalente è:
(n.1 impiegato x 50 lt/giorno): (n. 1 abitante/equiv. x 200 lt/giorno)= 0,25 abitanti equivalenti;
ossia n.4 impiegati corrispondono a n. 1 abitanti equivalenti. - In termini di “carico organico specifico“, ad esempio, un impiegato nel suo scarico produce un BOD5 di 18 gr/giorno, il cui valore di equivalenza sarà di:
(n.1 impiegato x 18 gr BOD5/giorno): (n.1 abitante/equiv. x 60 grBOD5/giorno) = 0,30 abitanti equivalenti; ossia n.3,33 impiegati corrispondono ad n.1 abitanti equivalenti.
Qual è la differenza tra BOD5 e COD?
Il COD o “Chemical Oxygen Demand” misura la quantità di ossigeno necessaria per degradare per ossidazione tutta la materia organica e inorganica.
Giusto per ripassare: il BOD5 misura solo il consumo di ossigeno da parte dei microrganismi, ovvero l’inquinamento biodegradabile, mentre il COD misura l’inquinamento sia biodegradabile che non biodegradabile; è quindi superiore al BOD5.
La relazione COD/BOD5 permette di valutare la biodegradabilità di un effluente:
< 2: refluo facilmente biodegradabile
tra 2 e 4: refluo mediamente biodegradabile
> 4: effluente difficilmente biodegradabile
Come si misura il COD?
Un test COD può essere eseguito in due o tre ore, utilizzando reagenti chimici come il dicromato di potassio.
È quindi possibile ottenere un quadro accurato delle prestazioni di un impianto di trattamento delle acque in tempi relativamente brevi.
Utilizzato dagli enti locali come indice di riferimento per il trattamento delle acque, il COD è utilizzato anche per calcolare gli oneri e fissare limiti per lo scarico dei rifiuti nell’ambiente naturale.