Demande biochimique en oxygène (DBO)

Le terme "semence" désigne les micro-organismes qui consomment la matière organique biodégradable dans les échantillons pour la mesure de la DBO. Les eaux usées domestiques (influent et effluent) des stations de traitement biologique des eaux (avant désinfection), constituent la meilleure source de semences et donnent les résultats les plus reproductibles. D'autres sources, comme les eaux usées industrielles, peuvent ne pas contenir suffisamment de micro-organismes ou peuvent contenir des toxines qui empêchent les organismes de se développer. Si les eaux usées ne sont pas disponibles, préparez une solution de semences à partir d'une capsule lyophilisée telle que PolySeed ®. Quelle que soit la source de semences utilisée, elle exercera une certaine demande. Par conséquent, un contrôle de la semence doit être mesuré pour corriger cette demande. Les anciennes versions des méthodes standard pour l'examen de l'eau et des eaux usées indiquaient que l'absorption d'oxygène dissous (OD) de l'eau de dilution ensemencée devait se situer entre 0,6 et 1,0 mg/L ; les versions plus récentes indiquent un minimum de 2,0 mg/L. Consultez les méthodes standard actuelles ou votre responsable local de la réglementation pour vérifier cette exigence.

Lors de la détermination de la DBO, il est nécessaire de disposer d'une population de micro-organismes capables d'oxyder (ou de consommer) la matière organique biodégradable présente dans l'échantillon. S'il y a trop peu de germes présents dans l'échantillon, la consommation complète de la matière biodégradable peut ne pas avoir lieu, ce qui entraîne des résultats inexacts. Dans les échantillons tels que les échantillons d'affluents et les eaux d'effluents avant désinfection, ce n'est pas un problème car l'échantillon contient suffisamment de bactéries pour faire le travail. Cependant, dans certains types d'échantillons (comme certains déchets industriels, les déchets à haute température et les effluents traités), l'activité bactérienne n'est pas suffisante pour consommer les matières présentes. Dans ces cas, il faut ajouter de la semence. L'ensemencement est simplement une solution qui contient une population suffisante de bactéries. Hach propose PolySeed ®, une capsule de semence qui peut être ajoutée aux échantillons.

Les semences ont besoin d'un pH approprié, d'un contrôle de la température et de nutriments tels que le phosphore, le calcium et le magnésium pour une bonne croissance. Les coussins tampons de nutriments Hach fournissent les nutriments et le pH nécessaires.

Une eau de dilution de qualité est très importante lors du test DBO, car toute contamination de l'eau entraînera des problèmes lors du test.

L'eau distillée et l'eau déminéralisée sont couramment utilisées dans les tests DBO. Cependant, le moyen le plus pratique de produire de manière constante une eau à faible teneur en matières organiques est la distillation au permanganate alcalin. Les alambics commerciaux peuvent être configurés pour produire automatiquement une eau distillée de haute qualité. Lorsqu'un alambic est alimenté en eau chlorée, une partie du chlore peut être distillée avec l'eau. Si cela se produit, le chlore doit être détruit à l'aide de thiosulfate.

Il n'est pas recommandé d'utiliser de l'eau déminéralisée provenant d'une colonne d'échange d'ions. L'expérience a montré que l'eau déminéralisée, en particulier celle provenant d'un nouveau déminéralisateur avec une nouvelle résine, contient souvent des quantités substantielles de matières organiques, qui sont libérées par intermittence et sont indétectables avec une jauge de pureté de l'eau à conductivité. De plus, le rapport surface/volume important qui existe dans les colonnes à cause des perles de résine, favorise la croissance bactérienne dans la colonne.

Pour tester la DBO, il existe plusieurs sources raisonnables de semences. Les suivantes sont parmi les plus utilisées :

Influent de l'usine – Si l'usine a un influent stable, c'est souvent la source de semences la plus efficace. Pour de nombreuses usines, l'influent primaire est de manière fiable une valeur particulière. Si l'influent est stable et est principalement d'origine domestique, considérez-le comme la première source de semences.

• Il est recommandé de décanter les graines avant de les utiliser en les plaçant dans un bécher couvert dans un incubateur pendant la nuit.
• Décantez la semence sans particules pour l'utiliser dans les échantillons qui ont besoin de semence.

Effluent primaire – L'effluent du clarificateur primaire est une autre très bonne source de semences. Il présente l'avantage, par rapport à l'influent, d'être une semence " décantée ", c'est-à-dire que la plupart des particules ne sont pas présentes dans la semence. Cela élimine l'étape de la décantation.

Effluent final (avant la désinfection) – Si l'effluent est échantillonné avant la désinfection, il n'est peut-être pas nécessaire d'ensemencer l'effluent. De nombreuses installations auront toujours besoin d'exécuter des normes de glucose et d'acide glutamique (GGA), donc l'effluent final est un excellent choix dans ce cas.

• Il est recommandé de laisser les semences s'acclimater à la température ambiante avant de les utiliser. Agitez l'effluent pour aider les semences à s'acclimater à la température ambiante.
• Ajoutez directement 300 ml de coussins nutritifs dans la bouteille car l'effluent final peut être déficient en nutriments.

Semences artificielles – Les semences artificielles ne fonctionnent souvent pas. Si les valeurs GGA sont faibles, la semence artificielle est très probablement en cause (même si elle est utilisée depuis des années).

• Il est recommandé d'utiliser d'autres types de semences.
• Si l'on doit utiliser des semences artificielles, il faut suivre les recommandations du vendeur.
• Ensemencer le plus haut possible (par exemple, 1,2 mg/L d'épuisement).
• Laisser autant de temps que possible à la semence pour se " réveiller " de son état lyophilisé avant de l'utiliser (mais après hydratation).
• Ajouter une petite quantité d'influent ou d'effluent primaire à la graine pendant son hydratation.

La terre – Souvent négligée, la terre est une bonne source de semences. Les bactéries qui effectuent les tests DBO sont en fait des bactéries du sol. Si aucune des autres sources de semences n'est adéquate, envisagez d'expérimenter avec la terre.

• Préparez 500 ml d'eau de dilution (avec des tampons) dans un bécher de 1000 ml.
• Placez une barre d'agitation dans le bécher et maintenez l'eau activement agitée.
• Prélevez environ 20 grammes de sol sur une pelouse en pleine croissance.
• Placez les 20 grammes de sol dans le bécher de 500 mL.
• Laissez le mélange se faire pendant environ 1/2 heure.
• Filtrez et décantez l'eau dans un second bécher de 1000 ml.
• Utilisez la solution comme solution de semis.

Lors de l'analyse de la DBO, les méthodes standard recommandent que la contribution des graines soit de 0,6 à 1,0 mg/L d'appauvrissement en oxygène, bien que cela puisse être ajusté pour que les normes GGA lisent 198 +/- 30,5 mg/L.

Le COT mesure le carbone organique, mais des carbones organiques différents génèrent une demande en oxygène différente. La mesure du COT seul n'indique pas nécessairement la quantité d'oxygène qui sera consommée par les substances organiques présentes dans l'environnement. Par exemple, l'acide oxalique et l'éthanol produisent des résultats de COT identiques. Cependant, en raison des différents états d'oxydation, la demande en oxygène de l'éthanol est 6 fois supérieure à celle de l'acide oxalique, ce qui signifie que l'éthanol aura un effet plus important sur la teneur en oxygène dissous d'une eau réceptrice. En mesurant la demande en oxygène plutôt que le COT, on obtient une image plus claire de la façon dont les eaux réceptrices seront affectées par les eaux usées contenant des matières organiques.