Il TOC come alternativa alla determinazione di BOD e COD: cosa stabilisce la nuova Direttiva UE 2024/3019 sulla qualità delle acque reflue
Quando si parla di qualità delle acque reflue, uno degli aspetti più importanti da controllare è il carico organico residuo prima dello scarico nell’ambiente.
Da decenni, i parametri di riferimento sono due: BOD e COD.
Tradizionalmente, BOD e COD sono stati sempre considerati gli indicatori principali del carico organico.
Infatti una delle determinazioni più diffuse del BOD è quella per l’analisi dell’inquinamento delle acque.
Tuttavia, entrambi richiedono metodi laboriosi, tempi lunghi (soprattutto per il BOD) e un’elevata variabilità tra un laboratorio e l’altro.
Dal 2024 la determinazione del TOC è stata riconosciuta a livello europeo come alternativa alla determinazione di BOD e COD; infatti la nuova Direttiva UE 2024/3019 che concerne il trattamento delle acque reflue e introduce il parametro TOC quale alternativa al COD.
Ma cosa misurano davvero gli indicatori BOD e COD?
Continua a leggere l’articolo e scopri di più.
Misurare il BOD
Il BOD (Biochemical Oxygen Demand) indica la quantità di ossigeno consumata dai microrganismi per degradare la sostanza organica biodegradabile presente in un campione d’acqua, incubato a 20 °C.
Il suo punto di forza è il legame diretto con il processo biologico naturale. Tuttavia, presenta alcuni limiti importanti:
- Il tempo di risposta è molto lungo (nell’ordine di almeno 5 giorni);
- il risultato dipende dall’attività microbiologica del campione;
- può essere influenzato dalla nitrificazione (ossidazione dell’ammoniaca), con possibili sovrastime.
Misurare il COD
Il COD (Chemical Oxygen Demand) rappresenta la quantità di ossigeno necessaria per la completa ossidazione per via chimica dei composti organici ed inorganici presenti in un campione di acqua.
Il tempo di analisi si riduce a circa 2–3 ore, ma il metodo presenta alcune criticità:
- Utilizza reagenti pericolosi (come il dicromato di potassio).
- Può sovrastimare il carico organico a causa dell’ossidazione di composti inorganici.
Il COD è quindi più rapido del BOD, ma mantiene alcune limitazioni sia analitiche sia ambientali.
Il TOC come alternativa a BOD e COD
Negli ultimi anni, diverse autorità hanno riconosciuto il TOC (Total Organic Carbon) come parametro normativo o come alternativa accettata al COD e BOD, previa validazione delle correlazioni.
Ad esempio:
- La Water Environment Conservation Act della Corea del Sud ha introdotto il TOC come parametro regolatorio
- In Germania, l’Abwasserverordnung consente l’utilizzo di fattori di conversione tra TOC e COD
- In diversi contesti internazionali sono ammesse correlazioni empiriche tra TOC e BOD/COD, se validate per la specifica matrice.
Il TOC rappresenta un approccio concettualmente diverso: non misura il consumo di ossigeno, ma quantifica direttamente il carbonio organico totale presente nel campione.
Il principio è relativamente semplice:
- Si rimuove il carbonio inorganico tramite acidificazione e purging.
- Si ossida completamente la frazione organica a CO₂.
- La CO₂ prodotta viene misurata tramite rivelatore NDIR.
TOC come nuovo “gold standard” per il carico organico
E se ti dicessimo che oggi è possibile determinare il TOC in modo funzionale, rapido e sicuro con una tecnologia alleata del tuo metodo?
Grazie ai moderni sistemi di analisi sviluppati da Analytik Jena è possibile determinare il TOC in tutte le matrici liquide.
L’automazione rappresenta un ulteriore punto di forza degli analizzatori Analytik Jena, in grado di gestire campionamento, acidificazione, purging e ossidazione senza intervento manuale, riducendo rischi operativi e variabilità interlaboratorio.
Gli strumenti Multi NC x300 offrono inoltre la possibilità di misurare contemporaneamente anche il TNb (Total Bound Nitrogen).
In questo modo, i laboratori possono avere più informazioni con una singola analisi.
La serie di analizzatori Multi NC x300 di Analytik Jena è pensata per determinare il TOC in tutte le matrici liquide e integra un software di gestione che, a partire dalla misura TOC, consente di ottenere anche una stima dei valori di BOD e il COD, adattando i fattori di correlazione alle diverse matrici, come acque reflue urbane, industriali o di processo.
Continua a leggere l’articolo e approfondisci tutti i vantaggi.
I vantaggi della misurazione del TOC con Multi NC x300 di Analytik Jena
Ecco perchè misurare il TOC risulta vantaggioso:
- Rapidità
Un’analisi TOC richiede pochi minuti (3–10 minuti per campione). Questo significa:
- Maggiore frequenza di controllo.
- Risposta immediata in caso di anomalie.
- Sicurezza e sostenibilità
Il TOC:
- Non richiede l’uso di reagenti tossici e cancerogeni.
- Riduce drasticamente la produzione di rifiuti pericolosi.
- Migliora la sicurezza degli operatori.
- Consuma meno reagenti.
- Ritorno economico nel medio periodo
Tenuto conto dell’investimento iniziale per un analizzatore TOC, il costo per singola analisi sul medio periodo è significativamente inferiore rispetto a COD e BOD, grazie a diversi vantaggi:
- Riduzione dei costi per reagenti.
- Minore produzione di rifiuti da smaltire.
- Maggiore automazione e ridotto fabbisogno di manodopera.
- Possibilità di eseguire simultaneamente la determinazione di TOC e azoto totale (TNb).
Come si calcolano BOD e COD dal TOC con i sistemi Analytik Jena?
La relazione tra TOC, BOD e COD può essere descritta attraverso modelli matematici e fattori di conversione basati sulla tipologia del campione.
I sistemi Analytik Jena integrano nel loro software dei moduli di calcolo automatico, che permettono di:
- impostare fattori di correlazione per diverse matrici (acque reflue urbane, industriali, di processo, ecc.);
- calcolare in tempo reale BOD e COD dopo ogni misura TOC;
- Misuri il TOC
- il software calcola BOD e COD
- Produci un risultato affidabile, ripetibile e immediato
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