Manometrisen ja perinteisten menetelmien vertailu biokemiallisen hapenkulutuksen määrityksessä

Abstract

Tässä opinnäytetyössä vertaillaan biokemiallisen hapenkulutuksen määrittämistä manometrisellä ja perinteisillä menetelmillä. Tässä tapauksessa perinteiset menetelmät kattavat hapenkulutuksen määrittämisen mittaamalla vesinäytteeseen liuenneen hapen pitoisuus sekä määrityksen alussa että sen lopussa happianturin avulla ja jodometrisesti titraamalla. Manometrisesä menetelmässä hapenkulutus määritetään mittaamalla suljetussa näytepullossa hapenkulutuksen aiheuttama paineenmuutos.

Tämä vertailu perustuu kesällä 2014 Påttin jätevedenpuhdistamolle tulevalla ja sieltä lähtevällä jätevedellä suoritettuihin määrityksiin. Menetelmien suoran vertailun lisäksi tutkittiin manometrisen menetelmän käyttäytymistä näytettä laimennettaessa ja suodatettaessa, sekä miten nitrifikaation vaikutusta pystytään tarkastelemaan manometrisellä menetelmällä sen ollessa jatkuvatoiminen. Tuloksien oikeellisuuden tarkastelussa käytettiin pääasiallisesti glukoosi-glutamiinihappoliuoksella suoritettua määritystä, jonka katsottiin onnistuneen.

Manometrisellä menetelmällä sisäinen toistettavuus oli hyvä, mutta käsittelemättömän kunnallisen jäteveden tapauksessa tulosten vertautuvuus perinteisten menetelmien kanssa oli kyseenalaista. Nitrifikaation tarkkailu onnistui kiitettävästi, minkä johdosta manometrisen menetelmän katsotaankin olevan loistava työkalu ilmiöiden tutkimiseen. Käytännön työskentelyn osalta manometrisen määrityksen todettiin olevan perinteisiä menetelmiä huomattavasti nopeampi käynnistää, sekä kauttaaltaan helppohoitoisempi, mikä johtui pääasiassa mittausten automatisoinnista ja siitä miten näytteiden laimennus ei ollut välttämätöntä.

In this thesis the determination of biochemical oxygen demand was compared between traditional and manometric methods. In this case traditional methods cover the determination of oxygen consumption through measuring the amount of dissolved oxygen in a water sample at the start and at the end of experiment by using a dissolved oxygen sensor and through iodometric titration. With manometric method the oxygen consumption was determined by measuring the change of pressure caused by the oxygen consumption inside a closed bottle.

This comparison was based on measurements done with wastewater incoming to and leaving Pått's wastewater treatment plant during the summer of 2014. In addition to direct comparison of these methods the behaviour of manometric method was studied when samples were diluted and filtered. Also the process of nitrification was a target of study with a manometric method since this method tracks the behaviour of the sample continuously. For the validation of these results an expertiment was conducted with a solution of glucose-glutamic acid and the results were deemed acceptable.

The repeatability of manometric method was good but in the case of non-treated municipal wastewater the comparison of results with traditional methods was questionable. The monitoring of nitrification process succeeded very well which is why the manometric method is considered to be an exceptional tool for the observation of phenomenons. In terms of practical work compared to traditional methods the manometric method was found to be much faster to start a test with and it was also easier to use all-around. The reason for this was mainly the automation of measurements and the dilution of the samples not being necessary.