Misura del carbonio organico totale (TOC)

 Stampa

Cos'è il carbonio organico totale (TOC)?

Il carbonio organico totale è una misura della quantità di composti organici contenuti in un campione d'acqua. I composti contenenti carbonio organico possono essere disciolti in acqua o esistere in acqua come materiale non disciolto, in sospensione o liquido. Questa materia organica può entrare nell'acqua in modo naturale e attraverso fonti/processi artificiali. Esempi di materia organica sono sostanze a base vegetale o animale o sintetiche contenenti carbonio e altri elementi che definiscono i composti organici. La materia inorganica è costituita da composti contenenti carbonio minerale.

Perché misurare il TOC?

Anche se la materia organica non è necessariamente tossica, concentrazioni elevate nell'acqua possono avere un impatto significativo sugli ecosistemi e danneggiare strumenti se non sono sottoposti a controllo e trattati.

Evitare conseguenze ambientali

Le sostanze organiche possono essere tossiche per l'ambiente in fiumi o ruscelli, anche se i composti stessi non sono direttamente tossici. Provocando la deplezione dei livelli di ossigeno nell'acqua, i rifiuti organici possono causare soffocamento dei pesci e influire sugli ecosistemi idrici in molti altri modi.

Garantire la conformità alle normative

I composti organici sono precursori dei sottoprodotti di disinfezione (DBP), che sono rigorosamente regolamentati nel settore dell'acqua potabile. La misura del TOC consente di implementare il trattamento corretto per ridurre la formazione di DBP in conformità ai requisiti normativi. Industrie e comuni che non monitorano adeguatamente il TOC potrebbero non essere conformi alle leggi e alle normative, con conseguenti sanzioni o spese. Inoltre, vi sono ulteriori conseguenze finanziarie per il superamento dei limiti di scarico consentiti.

Efficienza e integrità aziendale

I composti organici nei prodotti possono avere un effetto negativo sul gusto, sull'odore, sull'aspetto estetico e sulla percezione della qualità da parte dei clienti. Un contenuto organico eccessivo nell'acqua di sorgente può influenzare i costi di produzione, causare contaminazione, comportare oneri per il trattamento delle acque reflue, rappresentare un ostacolo al rispetto delle normative e determinare conseguenze ambientali negative in grado di danneggiare la reputazione di un'azienda.

Trattamento delle acque reflue

Eventi al di fuori del processo normale o previsto possono influire sul carico organico. Questi eventi possono interrompere o addirittura essere catastrofici per il processo di trattamento. Il monitoraggio del TOC nell'affluente e nell'effluente delle acque reflue può consentire all'impianto di gestire in modo efficiente il processo di trattamento, reindirizzare l'acqua secondo necessità per la ritenzione e il trattamento aggiuntivo ed evitare violazioni delle normative sulle scarichi.

Presso Hach® puoi trovare gli strumenti di analisi, le risorse, la formazione e il software necessari per monitorare e gestire con successo i livelli di TOC nella tua specifica applicazione di processo.


Acquista ora

Prodotti in evidenza per la misura del carbonio organico totale (TOC)

TOC

L'analizzatore di TOC Hach esegue una scomposizione completa dei campioni nel processo per fornire risultati affidabili.

Acquista ora

Analizzatore TOC Serie EZ

Gli analizzatori online della serie EZ offrono varie opzioni per il monitoraggio del TOC e del carbonio totale (TC) nell'acqua.

Acquista ora

Spettrofotometri

Il modello DR6000 è uno spettrofotometro UV-VIS da banco (190 - 1100 nm) a fascio suddiviso che offre prestazioni eccellenti sia per le attività di laboratorio di routine che per le applicazioni più impegnative.

Acquista ora

 

Quali processi richiedono il monitoraggio del carbonio organico totale?

Trattamento delle acque reflue

La determinazione del carico totale di TOC prima che entri nell'impianto di trattamento consente di predisporre l'impianto per il trattamento e di ottimizzarne il funzionamento. La misura dello scarico di TOC alla fine del trattamento contribuisce a garantire che l'impianto sia conforme alle normative.

Un serbatoio di equalizzazione delle acque reflue è una buona fonte per monitorare il carico totale di TOC prima che entri nell'impianto di trattamento.

Trattamento delle acque potabili

Le fonti di acqua non depurata, come laghi, ruscelli e bacini, contengono materia organica naturale (NOM) derivante dal decadimento del contenuto di piante o animali. Durante la disinfezione, le sostanze organiche possono combinarsi con il cloro e altri disinfettanti per formare un DBP (riduzione DBP) nocivo. Per rispettare le normative, gli impianti di acqua potabile vincolati alla conformità ai requisiti DBP devono misurare il TOC nell'acqua non depurata e nell'acqua trattata per calcolare la percentuale di rimozione del TOC. Anche il contenuto di carbonio organico disciolto nell'acqua potabile può influire sull'odore, sul gusto e sull'aspetto.

Un impianto di trattamento delle acque monitora la presenza di materia organica naturale nelle fonti di acqua non depurata.

Industria lattiero-casearia

In ogni fase della lavorazione dei prodotti caseari (quando il latte viene convertito in prodotti come formaggio o burro), un analizzatore di TOC può indicare la potenziale perdita di prodotto nell'effluente, favorendo il controllo del processo. La misura del TOC al termine dei processi consente allo stabilimento di verificare che sia conforme al limite di scarico previsto dalle normative. Il monitoraggio dei grassi del latte che lasciano l'impianto nell'effluente può ridurre le perdite di prodotto e i costi di trattamento delle acque reflue, con conseguente aumento dei ricavi.

Un lavoratore impila forme di formaggio in un impianto lattiero-caseario. Nell'industria lattiero-casearia, gli analizzatori di TOC possono aiutare a monitorare i rifiuti organici nell'effluente e a ridurre le perdite di prodotto.

Caldaie industriali

Nelle caldaie, la condensa proveniente dagli scambiatori di calore deve essere monitorata per rilevare il TOC. Se i livelli di TOC nella condensa sono troppo elevati, la condensa deve essere deviata dalla caldaia per evitare danni. Il monitoraggio continuo del TOC consente agli operatori di effettuare regolazioni in modo rapido, evitando danni agli strumenti, tempi di inattività della produzione e perdite di ricavi.

Caldaie industriali in uno stabilimento. I livelli di TOC devono essere monitorati qui per ridurre nella condensa la quantità di sostanze organiche in grado di causare danni

Torri di raffreddamento

La misura del TOC della sorgente e dell'acqua di reintegro prima che questa entri nello scambiatore di calore assicura che non contenga sostanze organiche che potrebbero danneggiare lo strumento. Il controllo del TOC dell'acqua dopo il processo di raffreddamento garantisce che lo scambiatore di calore non abbia perso contaminanti nell'acqua che raggiunge il corpo idrico recettore.

Le torri di raffreddamento ad acqua di un impianto di trattamento funzionano meglio con acqua priva di sostanze organiche che possono accumularsi e danneggiare gli strumenti.

Trattamento delle acque piovane

I livelli di TOC guidano il trattamento delle acque piovane. Se i livelli di TOC sono normali, l'acqua viene scaricata direttamente in una via d'acqua. Se i livelli di TOC sono troppo elevati, l'acqua piovana viene deviata in un bacino di ritenzione e quindi trattata da un impianto di trattamento delle acque reflue. Il monitoraggio del TOC aiuta gli impianti industriali a rimanere conformi alle normative sulle acque piovane.

Questa caditoia devia l'acqua in bacini di tenuta dove è possibile monitorare i livelli di TOC.

Hach TOC TNTplus Vial Test, LR (1.5-30.0 mg/L C), 25 Tests

Test di laboratorio

I singoli campioni sono testati in laboratorio e i risultati possono essere riportati in un grafico per individuare le tendenze.

Analizzatori di TOC/TN XPERT (disponibili dal 2021)


Analizzatore di TOC BioTector di Hach

Analisi di processo online

Gli analizzatori online possono essere posizionati in tutto l'impianto per monitorare costantemente i livelli di TOC e creare automaticamente un grafico dei risultati per individuare le tendenze.

Serie di analizzatori di TOC BioTector

Domande frequenti

Come è possibile misurare la NOM nelle applicazioni con acqua potabile?

La gestione della materia organica naturale (NOM) è importante per produrre acqua potabile sicura. La NOM, misurata come TOC, può reagire con il cloro formando DBP. La NOM, precursore della formazione di DBP, può essere misurata mediante l'analisi del TOC. L'analizzatore di TOC online BioTector B3500dw di Hach , sviluppato specificamente per il settore dell'acqua potabile, ottimizza il monitoraggio e la rimozione delle sostanze organiche in base alle misure del TOC in tempo reale. BioTector utilizza una tecnologia di ossidazione avanzata, un metodo approvato dall'EPA degli Stati Uniti, che consente di rilevare in modo preciso e affidabile le sostanze organiche, contribuendo a garantire un processo di trattamento ottimale delle acque.

Qual è la relazione che lega BOD, COD e TOC?

Se è stabilita una correlazione, è possibile stimare la domanda biochimica di ossigeno (BOD, Biochemical Oxygen Demand) basandosi sulle misure della domanda chimica di ossigeno (COD, Chemical Oxygen Demand). A tale scopo, sono necessari i risultati storici delle misure di BOD e COD registrati in un determinato periodo di tempo. Solitamente, si divide il valore medio di BOD per il valore medio di COD al fine di ottenere un "fattore di conversione" tra questi due parametri, dopodiché si può moltiplicare per tale fattore i valori di COD misurati, per stimare i valori di BOD.

Per uno stesso campione, i valori di COD sono quasi sempre superiori a quelli di BOD, pertanto, il fattore di moltiplicazione è in genere minore di uno.

La correlazione così stabilità è applicabile esclusivamente al campione utilizzato per determinarla e non può essere utilizzata con campioni prelevati da altre fonti idriche). Se la composizione del campione cambia notevolmente a causa di variazioni della temperatura o di altre condizioni stagionali, può essere necessario calcolare un altro fattore di correlazione. Per stimare il BOD utilizzando una correlazione è possibile utilizzare anche i valori misurati di TOC, applicando gli stessi metodi e considerazioni.