Glossaire des Termes Techniques Utilisé dans Environmental Health & Safety: biochemical oxygen demand (BOD)

biochemical oxygen demand (BOD)

Comprendre la Demande Biochimique en Oxygène (DBO) : Un Indicateur Essentiel de la Qualité de l'Eau

La Demande Biochimique en Oxygène (DBO) est une mesure cruciale en Environnement et en Traitement des Eaux, servant de baromètre de la matière organique présente dans l'eau. En substance, elle quantifie la quantité d'oxygène consommée par les micro-organismes pendant la décomposition des déchets organiques dans un laps de temps donné.

Pourquoi la DBO est importante :

La DBO reflète la demande en oxygène d'un plan d'eau, essentielle à la survie de la vie aquatique. Une DBO élevée indique une matière organique excessive, pouvant entraîner :

  • Épuisement de l'oxygène : Les micro-organismes consommant de l'oxygène pour décomposer les déchets organiques, les niveaux d'oxygène dissous diminuent, mettant en danger les poissons et autres organismes aquatiques.
  • Eutrophisation : Une DBO élevée peut alimenter les proliférations d'algues, conduisant à l'épuisement de l'oxygène et créant potentiellement des "zones mortes" dans les plans d'eau.
  • Problèmes de santé : Une DBO élevée peut signaler la présence d'agents pathogènes, posant des risques pour la santé humaine.

Mesure de la DBO :

La DBO est généralement mesurée sur une période de cinq jours (DBO5) à une température spécifique, généralement 20°C. Le test implique :

  1. Incubation : Un échantillon d'eaux usées est incubé dans une bouteille scellée dans l'obscurité à la température spécifiée.
  2. Consommation d'oxygène : Les niveaux d'oxygène dissous (OD) sont mesurés au début et à la fin de la période d'incubation.
  3. Calcul : La différence de niveaux d'OD représente l'oxygène consommé par les micro-organismes pendant la décomposition, exprimée en milligrammes d'oxygène par litre d'eau (mg/L).

DBO et Traitement des Eaux Usées :

La DBO joue un rôle crucial dans le traitement des eaux usées :

  • Surveillance de l'efficacité : Les niveaux de DBO sont surveillés tout au long du processus de traitement pour évaluer l'efficacité des différentes étapes telles que la sédimentation primaire, le traitement biologique et la désinfection.
  • Conformité au rejet : Des limites de rejet réglementées garantissent que les eaux usées traitées ne dépassent pas un seuil de DBO spécifique avant d'être rejetées dans les plans d'eau récepteurs.

Comprendre les Niveaux de DBO :

Les niveaux de DBO donnent un aperçu de la qualité globale de l'eau :

  • DBO faible : Indique une eau propre avec une faible teneur en matière organique.
  • DBO élevée : Indique une eau polluée avec une quantité importante de matière organique.

Au-delà de la DBO5 :

Bien que la DBO5 soit la mesure la plus largement utilisée, d'autres tests de DBO existent :

  • DBO ultime : Mesure la demande totale en oxygène sur une période prolongée (jusqu'à ce que la décomposition soit complète).
  • DBO carbonée (CBOD) : Mesure spécifiquement la demande en oxygène pour la décomposition du carbone organique.
  • DBO azotée (NBOD) : Mesure la demande en oxygène pour la décomposition des composés azotés.

Conclusion :

La DBO est un outil crucial pour évaluer la qualité de l'eau et gérer le traitement des eaux usées. Comprendre les niveaux de DBO et leurs implications permet de garantir la santé des écosystèmes aquatiques et la sécurité des approvisionnements en eau potable. En traitant efficacement les eaux usées et en surveillant les niveaux de DBO, nous contribuons à un avenir plus durable et écologiquement responsable.


Test Your Knowledge

BOD Quiz:

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What does BOD stand for?

a) Biological Oxygen Demand b) Biochemical Oxygen Demand c) Biodegradable Organic Decomposition d) Bacteria Oxygen Demand

Answer

b) Biochemical Oxygen Demand

2. High BOD levels indicate:

a) Clean water with low organic content. b) Polluted water with a significant amount of organic matter. c) Water suitable for drinking. d) Water with high levels of dissolved oxygen.

Answer

b) Polluted water with a significant amount of organic matter.

3. What is the most common time period used for BOD measurement?

a) 1 day b) 3 days c) 5 days d) 7 days

Answer

c) 5 days

4. Which of the following is NOT a consequence of high BOD?

a) Oxygen depletion in water bodies b) Increased fish populations c) Eutrophication d) Potential health risks

Answer

b) Increased fish populations

5. What is the primary role of BOD in wastewater treatment?

a) Measuring the efficiency of treatment processes b) Determining the amount of chlorine needed for disinfection c) Identifying the source of pollution d) Predicting the rate of water evaporation

Answer

a) Measuring the efficiency of treatment processes

BOD Exercise:

Task:

A wastewater treatment plant is discharging treated wastewater into a nearby river. The plant's discharge limit for BOD is 30 mg/L. A sample of treated wastewater was taken and analyzed, showing a BOD5 of 45 mg/L.

Problem:

Is the wastewater treatment plant exceeding its BOD discharge limit? What could be the potential consequences of exceeding the limit?

Exercice Correction

Yes, the wastewater treatment plant is exceeding its BOD discharge limit because the measured BOD5 of 45 mg/L is higher than the allowed limit of 30 mg/L.

Potential consequences of exceeding the BOD limit:

  • Oxygen depletion in the river: The high BOD will lead to a higher oxygen demand in the river, potentially depleting dissolved oxygen levels and harming aquatic life.
  • Eutrophication: Increased organic matter can fuel algal blooms, leading to eutrophication and the creation of "dead zones" in the river.
  • Potential health risks: High BOD can indicate the presence of pathogens, posing risks to human health if the water is used for recreation or drinking.
  • Environmental fines and regulations: Exceeding discharge limits can lead to fines and stricter regulations for the wastewater treatment plant.


Books

  • Water Quality: Assessment, Prediction and Management by David A. Wright (2019)
  • Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, and Reuse by Metcalf & Eddy (2014)
  • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (20th Edition) by the American Public Health Association (APHA)
  • Environmental Engineering: Fundamentals, Sustainability, and Design by Davis & Masten (2018)

Articles

  • Biochemical Oxygen Demand (BOD): A Review by A.K. Jain et al. (2011) - Available online
  • BOD5: A Critical Review by D.K. Sharma et al. (2013) - Available online
  • The Importance of BOD in Wastewater Treatment by R.K. Jain (2016) - Available online

Online Resources


Search Tips

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