COD (Chemical Oxygen Demand, in het Nederlands: CZV of chemisch zuurstofverbruik) en BZV (biochemisch zuurstofverbruik) zijn de twee belangrijkste parameters voor het meten van organische verontreiniging in afvalwater. COD drukt uit hoeveel zuurstof chemisch nodig is om alle oxideerbare stoffen in water te oxideren; BZV meet hoeveel zuurstof micro-organismen verbruiken om de biologisch afbreekbare stoffen in hetzelfde water te verteren. Samen geven COD en BZV een compleet beeld van de kwaliteit en biologische afbreekbaarheid van afvalwater — onmisbare informatie voor waterzuiveringsinstallaties, industriële processen en milieutoezicht.
COD staat voor Chemical Oxygen Demand, in het Nederlands afgekort als CZV (chemisch zuurstofverbruik). De COD-waarde geeft aan hoeveel milligram zuurstof per liter water chemisch nodig is om alle oxideerbare organische en anorganische stoffen in een watermonster volledig te oxideren. Wat meet COD? COD meet de totale oxidatieve belasting van water — inclusief alle organische verbindingen én bepaalde anorganische reducerende stoffen. Hoe hoger de COD-waarde, hoe meer verontreinigingen het water bevat.
COD is een snelle, reproduceerbare maat voor de totale organische belasting van water en wordt gebruikt in vrijwel alle sectoren waar afvalwater wordt geproduceerd of gezuiverd: de industrie, de voedingsmiddelenproductie, de farmaceutische sector, gemeentelijke rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI's) en milieumonitoring.
De afkorting COD (Chemical Oxygen Demand) wordt in Nederland vertaald als CZV: Chemisch Zuurstofverbruik. Beide termen worden in de praktijk naast elkaar gebruikt. In Europese en internationale normen wordt COD gehanteerd; in Nederlandse wetgeving en rapportages is CZV gebruikelijker.
De COD-waarde wordt uitgedrukt in mg O₂/l (milligram zuurstof per liter) of equivalente eenheden. Ter indicatie:
De EU-richtlijn stedelijk afvalwater (91/271/EEG) stelt een maximale COD-concentratie van 125 mg O₂/l voor de uitstroom van RWZI's. Het overschrijden van deze grenswaarde kan leiden tot handhavingsmaatregelen en heffingen op grond van de Waterwet. Voor industriële directe lozingen op het oppervlaktewater gelden de COD-grenswaarden uit de individuele lozingsvergunning (Wm/Waterwet), die per branche en per bevoegd gezag kunnen verschillen. Bedrijven die lozen op het gemeentelijk rioolstelsel vallen onder de Algemene Maatregelen van Bestuur (AMvB) en afspraken met het waterschap; ook dan is de COD-vracht een bepalende factor voor de hoogte van de zuiveringsheffing.
BZV staat voor Biochemisch Zuurstofverbruik (Engels: BOD, Biochemical Oxygen Demand). BZV meet hoeveel zuurstof micro-organismen verbruiken om de biologisch afbreekbare organische stoffen in een watermonster te oxideren, onder gestandaardiseerde omstandigheden (doorgaans 20°C gedurende 5 dagen: BZV₅). De meeteenheid voor BZV is mg O₂/l (milligram zuurstof per liter), dezelfde eenheid als voor COD.
BZV is daarmee een maat voor de biologisch afbreekbare fractie van de organische belasting — het deel dat door bacteriën in een biologische waterzuivering kan worden afgebroken. COD meet de totale oxideerbare belasting, inclusief de biologisch niet-afbreekbare stoffen.
De standaard BZV₅-meting duurt 5 dagen. Die incubatietijd is niet willekeurig gekozen: bij 20°C verloopt de biologische afbraak van de meeste organische stoffen in de eerste vijf dagen het snelst, en dan is de meting praktisch uitvoerbaar zonder al te lange wachttijden. Na vijf dagen heeft de meest actieve afbraakfase plaatsgevonden. In sommige Europese landen geldt BZV₇ (7 dagen) als norm; het zogenoemde uiteindelijke BZV (ult. BZV of BODu) wordt bepaald door extrapolatie naar volledige oxidatie. Voor urgente procescontrole waarbij vijf dagen te lang is, bieden respirometrische methoden of online BZV-sensoren een alternatief, al zijn die minder gestandaardiseerd dan de klassieke incubatiemethode.
Omdat COD altijd hoger is dan of gelijk is aan BZV (chemische oxidatie omvat meer dan biologische oxidatie), geldt altijd: COD ≥ BZV. De verhouding COD/BZV is een praktisch instrument om de biologische afbreekbaarheid van afvalwater in te schatten vóór het ontwerp van een biologische zuiveringsstap.
Een CZV-analyse (of COD-analyse) is een laboratoriumtest waarmee de totale hoeveelheid oxideerbare stoffen in een watermonster wordt bepaald. Voor een overzicht van destrucietechnieken buiten wateranalyse — waaronder natte destructie, microgolfdestructie en de Kjeldahl-destructie — zie het kennisbankartikel over destructiemethoden in het laboratorium. Bij de analyse wordt het monster blootgesteld aan een sterk chemisch oxidatiemiddel onder gecontroleerde omstandigheden; de hoeveelheid verbruikte oxidator is evenredig met de organische en anorganische belasting van het water. Het resultaat wordt uitgedrukt als de equivalente hoeveelheid zuurstof in mg O₂/l. Een CZV-analyse kan in twee uur worden uitgevoerd, waarmee het een aanzienlijk sneller alternatief is voor de BZV-meting die vijf dagen vergt.
De meest gebruikte en genormeerde methode voor COD-bepaling is de dichromaatmethode (ISO 6060 / NEN 6633). Het principe:
In de praktijk worden voor routinematige COD-analyses veelvuldig COD-kuvetten (ook wel reageerbuis-tests of digestion vials) gebruikt. Deze kuvetten bevatten voorgemengde reagentia in het juiste mengsel en worden na destructie direct fotometrisch gemeten met een spectrofotometer of een gecombineerd COD-destructieblok met fotometer. Voordelen: geen afweging van gevaarlijke reagentia, reproduceerbare resultaten, beschikbaar in verschillende meetbereiken (van 15 tot 15.000 mg O₂/l).
De dichromaatmethode oxideert vrijwel alle organische verbindingen volledig, maar heeft ook bekende interferenties die de meetwaarde kunnen beïnvloeden:
Het is daarom van belang om bij de interpretatie van COD-resultaten altijd de monstermatrix te kennen. Een hoge chlorideconcentratie (zeewater, sommige industriële stromen) vereist aanpassing van de methode; het weglaten van de chloride-correctie leidt tot een systematisch te hoge COD-uitslag.
Veel van de gebruikte reagentia zijn ook bekend onder triviale of historische namen: kaliumdichromaat heet ook wel "rode kaliumchromaat" of "kaliumbichromaat" (CAS 7778-50-9), ijzer(II)sulfaat staat in oude literatuur als "groene vitriool" (CAS 7720-78-7), en kwiksulfaat als maskeringsmiddel komt soms voor onder "mercurisulfaat". Voor het verifiëren van leveranciersbenamingen tegen IUPAC-naam en CAS-nummer is onze triviale namen zoeker een snelle naslag — bijzonder handig bij internationale literatuur of bij het samenstellen van een afvalstromenregister.
De standaard BZV-bepaling is de BZV₅-methode (ISO 5815 / NEN-EN 1899): het watermonster wordt 5 dagen geïncubeerd bij 20°C in het donker, waarna het zuurstofverbruik wordt bepaald als het verschil in opgeloste zuurstof voor en na de incubatie.
Drie meetprincipes zijn gangbaar:
BZV₅ (5 dagen) is de meest gebruikte standaard voor afvalwateranalyse. BZV₇ (7 dagen) wordt in sommige Europese landen als norm gehanteerd. Het uiteindelijke biochemisch zuurstofverbruik (ult. BZV of BODu) is de theoretisch maximale zuurstofvraag bij volledige biologische oxidatie en wordt bepaald door extrapolatie van de kinetica. Voor de meeste praktische toepassingen is BZV₅ de relevante parameter.
De verhouding tussen COD en BZV geeft direct inzicht in de biologische afbreekbaarheid van het afvalwater en is een essentieel ontwerpcriterium voor waterzuiveringstechnologen. Deze verhouding wordt ook gebruikt als indelingscriterium voor afvalwater: op basis van de COD/BZV-waarde wordt bepaald welk type zuiveringsstap het meest geschikt is. Hoe lager de verhouding, hoe beter het afvalwater biologisch afbreekbaar is en hoe eenvoudiger de zuivering:
Wanneer de COD-waarde van een afvalwaterstroom te hoog is om rechtstreeks te lozen, zijn er meerdere strategieën om de COD te verlagen. De keuze hangt af van de aard van de organische stoffen (biologisch afbreekbaar of refractair), de vereiste verwijderingsgraad en de beschikbare ruimte en kosten:
Een vervuilingseenheid (v.e.) is de rekeneenheid die waterschappen in Nederland hanteren voor de zuiveringsheffing. Eén v.e. staat voor de gemiddelde organische belasting van één persoon per jaar, wat overeenkomt met 54 gram BZV per etmaal (ofwel ca. 136 gram COD per etmaal). Industriële lozers betalen zuiveringsheffing op basis van het aantal v.e. dat zij per jaar lozen, berekend uit de gemeten COD- of BZV-vracht van het afvalwater. Hoe hoger de COD-concentratie en het debiet, hoe meer v.e. en hoe hoger de heffing. Voor bedrijven met een hoge afvalwaterbelasting is nauwkeurige COD-monitoring dus ook van direct financieel belang.
Voor een volledig ingerichte COD/BZV-analysepost zijn de volgende instrumenten en materialen nodig:
COD (Chemical Oxygen Demand) en BOD (Biochemical Oxygen Demand) zijn beide maten voor de organische belasting van water, maar meten verschillende fracties. COD meet de totale hoeveelheid zuurstof die chemisch nodig is om alle oxideerbare stoffen te oxideren — inclusief biologisch niet-afbreekbare stoffen. BOD (in het Nederlands BZV) meet alleen hoeveel zuurstof micro-organismen verbruiken om de biologisch afbreekbare stoffen te oxideren, en heeft een incubatietijd van 5 dagen. COD is altijd ≥ BOD.
De CZV-waarde (chemisch zuurstofverbruik) in afvalwater geeft aan hoe sterk het water organisch verontreinigd is. Een hoge CZV-waarde betekent veel oxideerbare stoffen en dus een hoge zuiveringsbehoefte. Voor de uitstroom van rioolwaterzuiveringsinstallaties geldt een EU-norm van maximaal 125 mg O₂/l. Industriële lozers hebben doorgaans een lozingsvergunning met specifieke CZV-grenzen.
COD-analyse kan zowel in het laboratorium als online (in-line of at-line) worden uitgevoerd. Labanalyse met kuvetten en een COD-destructieblok is geschikt voor routinematige batchanalyse. Online COD-analysatoren meten continu en zijn geschikt voor procescontrole en automatische lozingsregistratie. Kies de methode op basis van de vereiste meetfrequentie, de matrixcomplexiteit en de geldende normen.
Voor COD-analyse in het laboratorium zijn een COD-destructieblok (148°C, 2 uur) en een bijbehorende fotometer de standaarduitrusting. Gecombineerde systemen die destructie en fotometrie integreren bieden tijdbesparing. COD-kuvetten in voorgemengde uitvoering elimineren de handmatige reagens-afweging en verhogen de veiligheid en reproduceerbaarheid. Neem contact op voor advies over de juiste configuratie voor uw situatie.
TOC (Total Organic Carbon) meet de hoeveelheid koolstof in organische verbindingen in water en is net als COD een maat voor organische verontreiniging. De verhouding COD/TOC is stofafhankelijk: voor volledig geoxideerde organische stoffen (zoals glucose) geldt een theoretische COD/TOC-verhouding van ca. 2,67 g O₂/g C. In de praktijk varieert deze verhouding afhankelijk van de samenstelling van het afvalwater. TOC-analyse is sneller dan COD (minuten versus uren) en wordt steeds vaker gebruikt als alternatief voor COD bij procescontrole.
COD en TOC meten beide organische verontreiniging in water, maar op een fundamenteel andere manier. COD meet het zuurstofverbruik bij chemische oxidatie en is daarmee een indirecte maat voor de totale organische belasting, inclusief organisch gebonden stikstof en zwavel. TOC meet direct het koolstofgehalte van organische moleculen via verbranding en CO₂-detectie. TOC geeft geen informatie over de oxidatiestatus van de aanwezige stoffen; COD doet dat wel. In de praktijk worden beide parameters gecombineerd: TOC voor snelle procesmonitoring, COD voor wettelijke rapportage en normtoetsing.
Labvakhandel levert destructieblokken, fotometers, COD-kuvetten, BZV-respirometers, incubatorkassen en bijbehorend volumetrisch glaswerk voor zowel routineanalyse als gespecialiseerd milieuonderzoek. Bekijk ons assortiment of neem contact op voor persoonlijk advies over de juiste uitrusting voor uw analyselaboratorium.
Bekijk ons assortiment waterbehandeling of neem contact op.
Onderdeel van: Milieulab
Disclaimer: De informatie in dit artikel is bedoeld als algemene technische toelichting. Canidae Seal B.V. / Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor de toepassing van deze informatie in specifieke analytische, klinische of industriële situaties. Raadpleeg voor uw eigen toepassing altijd de geldende normen, vakliteratuur en de documentatie van fabrikant en apparatuur.
Inloggen
Wachtwoord vergeten
Account aanmaken
Uw winkelwagen is leeg.
