Reuk en smaak van rivierwater i.v.m. voorraadvorming

Transcriptie

1 IR. B. C. J. ZETEMAN Rjksnsttuut voor Drnkwatervoorzenng, sgravenhage Reuk en smaak van rverwater.v.m. voorraadvormng. Inledng Het aanleggen van voorraden oppervlaktewater n spaarbekkens of nfltrategebeden heeft naast calamtetsoverwegngen tot doel de anorgansche kwaltet van het te produceren water te beheersen en de organsche kwaltet van het te zuveren water te verbeteren. Deze organsche kwaltetsverbeterng s een gevolg van het zelfrengngsproces dat zch kan voltrekken gedurende de tjd dat het water n het voorraadgebed verbljft. Een van de belangrjkste aspecten van de organsche kwaltetsverbeterng tjdens voorraadvormng n een spaarbekken s de verbeterng van de smaak van het oppervlaktewater []. Tenende een beter nzcht te verkrjgen n de processen de een smaakverbeterng bewerkstellgen s een stude gemaakt van het verloop van het smaakgetal n de Nederlandse rveren. Het smaakgetal leent zch voor kwanttateve nterpretates daar het een maat s voor de n het water aanwezge concentrate aan smaakstoffen. Immers het smaakgetal geeft het aantal volumeeenheden bjsmaakvrj water weer waarmee een volumeeenhed van het watermonster moet worden verdund tot het just bjsmaakvrj s. Kenns van de smaakreducerende processen kan enerzjds denen om voorspellngen te doen aangaande het smaakgetal van rverwater n zeer droge jaren, de nvloed van een temperatuursverhogng op het smaakgetal wanneer het water dent als koelmedum voor een elektrctetscentrale e.d., terwjl de aard van deze processen anderzjds mede bepaalt of een spaarbekken als verdrngngsbekken dan wel als mengbekken zal worden ngercht. De afnemng van de concentrate aan smaakstoffen n rverwater zal n hoofdzaak afhankeljk zjn van de ntenstet van verdampng van vluchtge smaakstoffen bochemsche oxdateprocessen. p grond hervan kunnen de reuk en smaakstoffen n dre groepen met onderstaande kenmerken worden verdeeld: a. vluchtg en al dan net bochemsch oxdeerbaar b. weng vluchtg en bochemsch oxdeerbaar c. weng vluchtg en bochemsch moeljk oxdeerbaar. Tot de eerste groep behoren paraffnsche en aromatsche koolwaterstoffen met een laag kookpunt. Dergeljke aardolebestanddelen bereken een rver door ndustrële lozngen en door lozng van de scheepvaart. In Dutsland bevatte de Nederrjn n januar 964 gemddeld 0,6 mgl opgeloste olebestanddelen [2]. erschllende andere stoffen met een laag kookpunt als esters, organsche amnen en mercaptanen kunnen tevens tot deze eerste groep van smaakstoffen worden gerekend. toffen van bovengenoemde aard met een hoog kookpunt vallen onder de tweede groep van smaakstoffen. In deze groep kunnen ook tussenprodukten van de bochemsche oxdate van koolwaterstoffen worden opgenomen [3]. toffen de deel utmaken van de derde groep van moeljk door het zelfrengngsproces te verwjderen smaakstoffen worden doorgaans gekenmerkt door een sterk vertakte molecuulstructuur, zoals bv. gechloreerde koolwaterstoffen [4]. ok kunnen zj zjn gevormd door blauwgroene algen en Actnomyceten [5]. De concentrate aan smaakstoffen de het rverwater bj een bepaald nnamepunt langs de rver bezt wordt geheel afkomstg gedacht van de smaakstoflozngen de stroomopwaarts plaatsvnden. Door mengng van het geloosde afvalwater met rverwater zal een sterke verdunnng optreden. In het vervolg s deze verdunnng als lnear afhankeljk van de rverafvoer beschouwd. Naast deze verdunnng zal bj een constante lozng van smaakstoffen het smaakgetal van het rverwater bj het nnamepunt mede worden bepaald door smaakreducerende processen, zoals verdampng en bochemsche oxdate, de zch voltrekken tjdens het verbljf van de smaakstoffen n de rver. Het effect van deze smaakreducte op het resterende smaakgetal zal afhankeljk zjn van de temperatuur van het water en de verbljftjd. De smaakreducte zal groter zjn naarmate de temperatuur hoger s en de verbljftjd langer. De versnellng van de smaakreducte bj verhoogde temperatuur en een bepaalde verbljftjd n een rver s n afb. geïllustreerd. In deze afbeeldng s het geval weergegeven dat de smaakreducte analoog verloopt met de reducte van het bochemsch zuurstofverbruk. De vermelde waarden van de versnellngsfactor f gelden ten opzchte van een temperatuur van 5 C. Bezt het rverwater dat s wnters het te beschouwen nnamepunt passeert een smaakgetal dan zal, wanneer sedmentate en algengroe een te verwaarlozen nvloed op de smaak utoefenen, n het algemeen voor het smaakgetal o n een zomermaand gelden: 2 = f waarn: = smaakgetal bj debet Q en temperatuur T 2 = smaakgetal bj debet Q2 en temperatuur T2 zodang dat Q 2 < Q t en T 2 > T a = factor waarmee de verdunnng afneemt (a = QQ0). f = factor waarmee de ntenstet van de smaakreducerende processen n de rver toeneemt bj de gewjzgde omstandgheden (Q2 en T2). Nagegaan zal worden hoe de factor f n formule (), dus de versnellng van de smaakreducerende processen, wordt bepaald door verdampng en bochemsche oxdate. Herbj wordt ervan utgegaan dat naast de bovengenoemde aannamen het water steeds voldoende zuurstofrjk s om anaerobe reuk en smaakstofvormng door vssterfte en mcrobologsche reducteprocessen te voorkomen. () 36 H 2 0 (3) 970, nr. 7

2 ! " " r f waarn a Q Q_> X ;. 3.0 t ubsttute van deze twee smaakgetallen n vergeljkng (l) geeft voor de versnellngsfactor van de bochemsche oxdate: a,,k2 t2 k t (4) Wanneer de verbljftjd constant mag worden gesteld bj varërende afvoer s formule (4) te schrjven als:, 2,0 "*v,5, ~~~" (fox) t = const (k2 k) t. Na substtute van formule (3) voor de oxdatesnelhedsconstanten k en ko s voor het temperatuurgebed 4 < T < 5 en 5 < T 2 < 22 de versnellngsfactor van de bochemsche oxdate bj benaderng geljk aan:, f, t = const _ (0,065 0,0076 (T 2 3)) t Jûx) e Dt verband s afgeled, utgaande van de benaderng e* ~ + x voor x «. Formule (5) s n afbeeldng weergegeven. (5) Afb. ersnellngsfactor f voor de stnaakreducte ten gevolge van bochemsche oxdate bj constante verbljftjden t.o.v. T = 5 C C. 2. De nvloed van bochemsche oxdate op het smaakgetal oor de berekenng van de nvloed van bochemsche oxdate op de smaakstoffenconcentrate van rverwater wordt aangenomen dat dt oxdateproces op analoge wjze verloopt als de reducte van de BD van rverwater [6 en 7], Bj de berekenng van deze nvloed wordt verdampng van vluchtge smaakstoffen verwaarloosd. Wanneer op een bepaalde plaats smaakstoffen n het oppervlaktewater worden geloosd tot een concentrate 0 dan geldt na een verbljftjd t voor de smaakstoffenconcentrate het verband: t kt waarn:,, = smaakstoffenconcentrate bj lozngspunt t = smaakstoffenconcentrate na een gemddelde verbljftjd van t dagen k = oxdatesnelhedsconstante waarvoor de onderstaande afhankeljkhed van de temperatuur T ( C) wordt aangenomen [7, 8 en 20]: k = 0,23e 0 < 046 ( T 2 ) (3) Met behulp van formule (2) s voor het smaakgetal n de wnter bj maxmale afvoer Q en mnmale temperatuur T af te leden: t = 0 e M terwjl voor het smaakgetal onder zomerse condtes bj een verlaagde afvoer Qo, een verhoogde temperatuur T2 en een eventueel verhoogde verbljftjd to s te schrjven:,=a 0 e" k2t2 (2) 3. De nvloed van verdampng op het smaakgetal In analoge met gasabsorpte n water [9] geldt voor de verdampng van een vluchtge smaakstof: dc w dt waarn: = k w (C w m C, ) (6) C w = smaakstofconcentrate n waterfase C, m k t smaakstofconcentrate n luchtfase verdelngscoëffcënt smaakstof over bede fasen partële stofoverdrachtscoëffcënt n waterfase (ms) oppervlak waterlucht grensvlak (m 2 ) watervolume (m 3 ) verbljftjd (s) Bj verwaarlozng van bochemsche oxdate kan voor de algemene vergeljkng van de smaakstoffenconcentrate bj een begnconcentrate op het lozngspunt van 0 na een verbljftjd van t seconden worden geschreven: t t = 0 e (7) nden alleen de smaakstoffen als vluchtg worden beschouwd welke voldoen aan de voorwaarde CL mc,. Daar de partële stofoverdrachtscoëffcënt k w n orde van grootte 0 4 ms bedraagt [9] en de verhoudng voor de grote rveren n het algemeen op 0,20 m mag worden gesteld, geldt voor de grootteorde van formule (7) wanneer t n dagen wordt utgedrukt: t 0 e" 2t (8) ergeljkng met de grootteorde van formule (2) voor de bochemsche oxdate: t 0,2 t H 2 0 (3) 970, nr. 7 37

3 r: > y!, r tfdagan) 5500 «500 7 AFER TE LBITH (m 3 «c.) Afb. 2 Model voor gemddelde stroomsnelhed en verbljftjd van smaakstoffen n de Rjn bj varabele afvoer te Lobth. geeft dat een bepaalde reducte n de concentrate van de beschouwde vluchtge smaakstoffen 0 maal sneller s voltood dan een even grote reducte n het gehalte aan weng vluchtge bochemsche oxdeerbare smaakstoffen. In een rver zullen dus de meer persstente, weng vluchtge smaakstoffen bepalend zjn voor het resulterende smaakgetal van het rverwater bj het onttrekkngspunt. m deze reden kan voor de algemene vergeljkng van de versnellngsfactor f van de smaakreducerende processen n een rver vergeljkng (4) aangehouden worden: f = e k 2t2 kt! waarn k s vastgelegd door vergeljkng (3). 4. De Rjn Het algemene karakter van de Rjn s dat van een natuurljke, ongestuwde rver. De verontrengng van de Rjn met organsche stoffen vangt aan ter hoogte van Lauterbourg (km 350) waarna de vervulng voortschrjdt tengevolge van lozngen van grote steden als Karlsruhe, Mannhem, Manz, Koblenz, Köln en Dusburg en vooral doordat sterk verontrengde zjrveren als de Neckar, Man, Mosel, Wupper en de Ruhr n de Rjn utmonden [2 en 3]. Wanneer een onttrekkngspunt van Rjnwater wordt beschouwd n mdden Nederland dan kan worden gesteld dat over het traject km 350 km 950 een voortdurende lozng van afvalstoffen plaatsvndt. Wordt de totale lozng geconcentreerd gedacht op één punt dan zou dt halverwege het lozngstraject ofwel bj km 650 zjn gestueerd. Het s alleen toegestaan het gemddelde lozngspunt halverwege het totale lozngstraject te plaatsen wanneer de stroomsnelhed over het traject constant s en wanneer (9) de beschouwde stof tjdens verbljf n de rver net aan het water wordt onttrokken of wordt ontleed. Afwjkngen van de berekende plaats van het lozngspunt veroorzaakt door verbljftjdspredng zullen her buten beschouwng worden gelaten. Hoewel net correct zal de stroomsnelhed (v) over het lozngstraject constant worden verondersteld. Door de afbraak van smaakstoffen tjdens het verbljf n de rver zal het gemddelde lozngspunt van de smaakstoffen de bj het onttrekkngspunt worden aangetroffen mnder ver stroomopwaarts zjn gelegen dan halverwege het totale lozngstraject. De gemddelde lozngsafstand de behoort bj het referente smaakgetal gedurende een wntermaand zal zodoende voor de bochemsche afbraak moeten worden gecorrgeerd bj grote afwjkngen. erloopt de bochemsche afbraak volgens formule (2), bedraagt de lengte van het lozngstraject L km en wordt een totale hoeveelhed smaakstoffen geloosd van P kg sec, regelmatg verdeeld over deze afstand, dan kan de afstand () van het gemddelde lozngspunt tot het nnamepunt worden berekend ut de vergeljkng: L L _ f P kt f P kt ƒ ( e )dl= l( e )dl. J L J L o o Na substtute van t = en ntegrate geeft dt: v l = L( ) kl v kl, oor waarden van kl <, waaraan n de wnterperode voor Rjn en Maas steeds wordt voldaan, bljkt I te varëren van 0,4 L 0,5 L, zodat het gemddelde lozngspunt bj benaderng steeds halverwege het totale lozngstraject mag worden gekozen. Tenslotte moet de plaats van het gemddelde lozngspunt wel worden gecorrgeerd voor lozngen op de zjrveren daar deze een zekere verbljftjd verkrjgen alvorens zj de Rjn bereken. Het gemddelde lozngspunt moet zodoende op grotere afstand worden vastgelegd dan km 650. m deze reden wordt als gemddeld lozngspunt een plaats overeenkomend met km 600 genomen. Het bovenstaande resumerend zal voor de Rjn een afstand tussen gemddeld lozngspunt en onttrekkngspunt van = 350 km worden aangehouden. oor de berekenng van de gemddelde verbljftjd van geloosde smaakstoffen n de rver s het noodzakeljk het verband tussen stroomsnelhed en afvoer te kennen. In Nederland kan de stroomsnelhed van de Rjn te Lobth volgens metngen van Rjkswaterstaat bj lage of hoge afvoer reeds met rum een factor 2 varëren. Als maatstaf voor de berekenng van de gemddelde verbljftjd zal de stroomsnelhed van de Rjn nabj Ruhrort worden genomen waar het plaatseljk aanwezge verhang het gemddelde verhang over het traject Lauterbourg mdden Nederland ( : 6500) benadert. De her gemeten stroomsnelheden als functe van de afvoer te Lobth zjn n afb. 2 weergegeven [0]. De op het gemddelde lozngspunt gebaseerde verbljftjd 38 H 2 0 (3) 970, nr. 7

4 so N ÎM G EME EN B EREK END ~l t y " s r GEMETEN BEREKEND s j?** ~~ j A f s NRM 0 0 J F M J J A N 0 J F M A M J J A N D Afb. 3 Rjn le Bergambacht (Lek). van smaakstoffen n de Rjn s eveneens n afb. 2 afgebeeld. In de afb. 3 en 4 zjn gemeten en berekende smaakgetallen over de jaren 967 en 968 voor de Lek te Bergambacht [4 en 5] en over de jaren 966 en 967 voor de ude Maas te Rotterdam [] weergegeven. Ten opzchte van het debet behorend bj de n afb. 3 en 4 aangegeven normmaand werd de factor a berekend. Met behulp van afb. 2 werd voor elke maand afzonderljk de verbljftjd bepaald. Het gemeten gemddelde smaakgetal n de normmaand werd genomen voor de waarde van de term ut formule (). Geeft het theoretsche model een redeljke verklarng voor het verloop van het smaakgetal van de Lek te Bergambacht, n de ude Maas te Rotterdam bljken grote afwjkngen op te treden gedurende de perode december 966 aprl 967. Mogeljk s de oorzaak her Afb. 4 Rjn te Rotterdam (ude Maas) II II ~ ~ GEMETEN BEREKEND A N D J f 866 4* f l van de nvloed van het getj of een toegenomen smaakstoflozng. 5. De Maas De Maas s n Nederland alleen bj afvoeren boven 000 m 3 s een ongestuwde rver. Beneden deze afvoer s de rver gedeelteljk gestuwd terwjl bj afvoeren klener dan 600 m 3 s de Maas vanaf de FransBelgsche grens tot Lth geheel s gestuwd. De belangrjkste organsche vervulng van de Maas begnt bj Namen waar de ambre n de Maas stroomt. Wegens het verbljf van geloosde smaakstoffen n zjrveren als de ambre, de urthe en de Jeker wordt als begnpunt van de organsche vervulng van de Maas de FransBelgsche grens genomen welke op een trajectafstand van 350 km van de monsterplaats Empel s gelegen. oor de gestuwde Maas geldt dat de verbljftjd afhankeljk zal zjn van de afvoer Q (m 3 s) en het watervolume (m 3 ) n de gestuwde panden. De gemddelde verbljftjd t (s) van geloosde smaakstoffen kan nu worden benaderd volgens: 0,5 Q Bj een gemddelde depte van 4,5 m en een gemddelde breedte van 00 m bedraagt de grootte van het watervolume van het lozngstraject:,6 0 8 m 3. oor het verband tussen de gemddelde verbljftjd n dagen en de afvoer geldt zodoende: 900 Formule (0) s alleen geldg als de Maas geheel s gestuwd. Tenende het model zo eenvoudg mogeljk te houden wordt de gemddelde verbljftjd bj afvoeren groter dan 600 m 3 s op een constante waarde van,5 dagen gesteld. (0) H 2 0 (3) 970, nr. 7 39

5 Met behulp van afb. 5 s op analoge wjze als bj de Rjn het smaakgetal berekend voor de Maas te Empel [5] over 968 (ze afb. 6). erschllen tussen berekende en gemeten smaakgetallen worden waarschjnljk veroorzaakt doordat de lozng van smaakstoffen net steeds constant s. 6. Berekenng van het smaakgetal van Rjn en Maas voor droge en zeer droge jaren Met behulp van de gegevens over afvoerkaraktersteken van de Rjn te Lobth [] en de Maas te Lth [7] s het mogeljk aan de hand van bovenstaande modellen een voorspellng te doen betreffende het verloop van het smaakgetal n droge en zeer droge jaren. Herbj wordt voor het Rjnwater en het Maaswater een zelfde temperatuursverloop aangenomen dat onafhankeljk wordt verondersteld van het voorkomen van natte of zeer droge jaren. De gebrukte waarden zjn n tabel I samengevat. TABEL I. Temperatuurverloop voor Rjn en Maas Maand T C C «a e s x> t a j o) U5 L I 4 X) f > c Afb. 5 Model voor gemddelde verbljftjd van smaakstoffen n de Maas bj varabele afvoer te Lth. I l l " GEMETEN N BEREKEND RM Afb. 6 Maas te Empel n "y " " W A M J J A N D Ter vergeljkng kan de looptjd van hoogwatergolven denen, welke volgens an der Made [6] crca 2 dagen bedraagt bj afvoeren van m 3 s voor het traject Borgharen Lth. Het verhang over dt traject s ongeveer de helft van de gemddelde waarde de geldt voor het totale lozngstraject, zodat n orde van grootte de gemddelde looptjd van hoogwatergolven en de aangehouden gemddelde verbljftjd bj deze hoge afvoeren met elkaar n overeenstemmng zjn. In afb. 5 s de gemddelde verbljftjd van smaakstoffen n de Maas als functe van de afvoer te Lth weergegeven. f oor de berekenng van a werd de maand februar, welke de hoogste gemddelde afvoer bezt, aangehouden. De veranderngen n de verhoudng af, ofwel n de ver a houdng zjn voor Rjn en Maas n de afb. 7 en 8, weergegeven voor een 50 % normaal jaar, een 0 % droog jaar en een 2 % zeer droog jaar. Ut deze afbeeldngen bljkt dat door de grote nvloed van het gestuwde karakter van de Maas op de verbljftjd, de varate van het smaakgetal van de Maas, ondanks de sterkere varate n afvoer, n orde van grootte geljk bljft aan de varate van het smaakgetal van de Rjn. De gunstge kwaltet van het Maaswater t.o.v. het Rjnwater wat betreft de smaak zal dus ook n een zeer droog jaar gehandhaafd bljven. Ter llustrate dent afb. 9 waarn voor een smaakgetal van 50 van Rjnwater bj een afvoer te Lobth van 3800 m 3 s n februar en een smaakgetal van 5 van Maaswater bj een afvoer te Lth van 900 m 3 s n februar, het verloop van het smaakgetal s utgezet voor een 2 % zeer droog jaar. Globaal zal het smaakgetal van Rjnwater dus steeds een factor 0 maal hoger zjn dan het smaakgetal van Maaswater, ook n zeer droge jaren. Wanneer men het tjdstp vergeljkt waarop het smaakgetal en het chlordegehalte van de rveren maxmaal worden, dan bljkt zch bj de Rjn de omstandghed voor te doen dat bede maxma vrjwel samen vallen []. oor de Maas geldt dat het berekende maxmum van het smaakgetal 2 à 3 maanden later optreedt dan het maxmale chlordegehalte dat medo september te verwachten s [7], Hoewel de her berekende smaakgetallen van Rjn en Maas n droge en zeer droge jaren geen drecte aanledng geven tot bjzondere maatregelen ten aanzen van 40 H 2 0 (3) 970, nr. 7

6 de zuverng en de voorraadvormng moet worden gesteld dat de smaak van Rjn en Maaswater n droge jaren wel kan worden bedregd door o.a. smaakstofvormng als gevolg van anaerobe [8]. 7. Kwaltetsverbeterng ten aanzen van de smaak n doorstroombekkens Evenals bj rveren zal de kwaltetsverbeterng van oppervlaktewater wat betreft de smaak tjdens het verbljf n een doorstroombekken worden bepaald door bochemsche oxdateprocessen. oor het smaakgetal t na een verbljftjd van t dagen n het bekken geldt zodoende formule (2): t = 0 e kt Husman en Martjn [9] hebben aan de hand van de op analoge wjze verlopende vermnderng van het aantal pathogène bacterën n een doorstroombekken afgeled dat bj een volledg gemengd bekken voor de kwaltets verbeterng R = zal gelden: R = + kt met t T = gemddelde verbljftjd n dagen d.w.z. T = waarn de bekkennhoud en Q de stroomsterkte s. oor een doorstroombekken bestaande ut n n sere geschakelde reservors, met n eder reservor volledge mengng, s door hen eveneens afgeled: T R" = ( + k )n (4) n Bj het afleden van formule (3) en (4) s ervan utgegaan dat het bekken wordt gevoed met water van een constante kwaltet. Worden steeds peroden van een maand beschouwd dan kan voor verdrngngsbekkens de berekenng van de kwaltetsverbeterng met formule (4) drect worden utgevoerd wegens de gernge verbljftjdspredng. oor een mengbekken moet echter de verbljftjdspredng wel n rekenng worden gebracht ten aanzen van de waarde de aan wordt toegekend. Daar de mengng n vergeljkng met het effect van de zelfrengng vaak van ondergeschkt belang s zal de nvloed van mengng op het smaakgetal zeer globaal worden berekend. Hertoe s ter bepalng van geen ondersched gemaakt tussen een mengbekken en een verdrngngsbekken wanneer de gemddelde verbljftjd 30 dagen bedraagt. Bj mengbekkens met gemddelde verbljftjden van 60 en 20 dagen s 0 berekend volgens de methode van het voortschrjdende gemddelde. De fout de zodoende optreedt komt herop neer dat % van de nhoud van een mengbekken langer n het bekken verbljft dan de gemddelde verbljftjd aangeeft. oor stuates waarn een nauwkeurger beschrjvng van de mengng s gewenst kan gebruk worden gemaakt van het artkel van Husman en Martjn [9] waar n afb. 9 de bassgegevens zjn weergegeven voor de leeftjdsopbouw van de nhoud van een mengbekken. Wanneer voor het Berenplaatreservor van de Drnkwaterledng van Rotterdam [] formule (4) met n = 7, T = 30 dagen en met k = 0,23 e 046 (T " 20) wordt toe (3) Q Afb. 7 eranderng smaakgetal n de Rjn n MddenNederland voor een normaal, een droog en een zeer droog jaar. Afb. 8 eranderng smaakgetal n de Maas n MddenNederland voor een normaal, een droog en een zeer droog jaar. Afb. 9 maakgetal van Rjn en Maas n MddenNederland voor een 2 % zeer droog jaar. I I R 50 BIJ R,. 5 I H 2 0 (3) 970, nr. 7 4

7 J F M M J J A N D GEMETEN BEREKEND R (T20) k.0,09* BEREKEND R 0,046(T20) k.23«afb. 0 maakgeta water ut Berenplaatreservor na 30 dagen verbljftjd n 967. gepast dan bljkt zoals afb. 0 weergeeft de smaakreducte mnder snel te verlopen dan berekend. In afb. 0 s het berekende smaakgeta voor k = 0,09e 046 ( T 2 ) (5) eveneens afgebeeld. Met deze lagere kwaarde wordt het verloop van de smaakreducte n het bekken aanzenljk beter beschreven zodat kan worden geconcludeerd dat de bochemsche aantastbaarhed van de smaakstoffen n het reservor gernger s dan van de smaakstoffen n de rver of dat de afbraak wordt geremd door vermnderng van het grensvlakoppervlak tussen vaste en vloebare fase als gevolg van sedmentate. Hoewel de mogeljkhed net s utgesloten dat bj deze lagere kwaarde sprake s van een ncdenteel geval moet er rekenng mee worden gehouden dat de nog aanwezge smaakstoffen n een met rverwater gevoed bekken tot de meer persstente weng vluchtge en bochemsche moeljk oxdeerbare smaakstoffen kunnen behoren. m deze reden s bj onderstaande berekenngen voor doorstroombekkens formule (5) voor de oxdatesnelhedsconstante aangehouden. Daar de Rjn het sterkst wordt belast met smaakstoffen s voor de n de vorge paragraaf berekende te verwachten smaakgetallen van Rjnwater n een 2 % zeer droog jaar de nvloed op de kwaltetsverbeterng nagegaan voor een met dt water gevoed doorstroombekken bj vervangng van een mengbekken door n n sere geschakelde bekkens (afb. ) verlengng van de verbljftjd (afb. 2 en 3) verhogng van de temperatuur (afb. 4). oor het temperatuursverloop n het bekkenwater zjn de gemddelde temperaturen berekend met behulp van tabel I. Ut de ver afbeeldngen bljkt ten aanzen van de smaakverbeterng dudeljk dat een aantal n sere geschakelde mengbekkens ofwel een verdrngngsbekken de voorkeur verdent boven een mengbekken. ok s het effect van een verlengde gemddelde verbljftjd en een verhoogde temperatuur groter n een verdrngngsbekken. Ten opzchte van de nvloed van een verdubbelng van de gemddelde verbljftjd zal de nvloed van een temperatuurverhogng betrekkeljk gerng zjn. Een temperatuurstjgng van 5 C bj een doorstroombekken met een gemddelde verbljftjd van 30 dagen komt globaal overeen met een verlengng van de verbljftjd met een week. Tenzj verdrngngsbekkens met een lange gemddelde verbljftjd van meerdere maanden worden toegepast zul Afb. maakgeta van Rjnwater n 2 % zeer droog jaar na 30 dagen verbljftjd n enge tjpen doorstroombekkens. Afb. 2 Invloed van verbljftjd op het smaakgeta van water ut een mengbekken gevoed met Rjnwater n een 2% zeer droog jaar. o ; j <c f y à s <? MENGBEKKEN WER DRINGINGBEKKEN 9j s, [s, r T I20dag*n D voor T 30 d F voor T Boagan A voor T>dog«n 42 H 2 0 (3) 970, nr. 7

8 s, T 20dogan ~" ".* s If I * > MENGBEKKEN j voort** 30dag«n : voort60dag«n A voortïdag«n Afb. 3 Invloed van verbljftjd op het smaakgetal van water ut een verdrngngsbekken (n = 5) gevoed met Rjnwater n een 2 % zeer droog jaar. Afb. 4 Invloed van verhoogde temperatuur op het smaakgetal van water ut een doorstroombekken gevoed met Rjnwater n een 2 % zeer droog jaar na een verbljftjd van 30 dagen. len chemsche zuverngstechneken als ozonsate en adsorpte aan acteve kool noodzakeljk bljven voor de beredng van bjsmaakvrj drnkwater ut Rjnwater. Daar het smaakgetal van M aaswater globaal een factor 0 maal lager s dan dat van Rjnwater zou bj de hudge belastng met smaakstoffen volgens afb. 3 door mddel van een verdrngngsbekken met een gemddelde verbljftjd van crca 3 maanden ut Maaswater steeds praktsch bjsmaakvrj water zjn te bereden, nden de door bochemsche processen gevormde smaakstoffen te verwaarlozen zjn. Dt zal echter bj lage waarden van het smaakgetal net meer het geval zjn, zodat zowel bj de Maas als bj de Rjn chemsche en fyssche smaakverwjderng onmsbaar zal bljven. Hoewel bj vorenstaande reeds rekenng s gehouden met bochemsch moeljk oxdeerbare smaakstoffen bestaat de mogeljkhed dat naarmate de verbljftjd n een spaarbekken toeneemt de bochemsche oxdeerbaarhed van de resterende smaakstoffen gernger s, hetgeen het effect van een verlengde verbljftjd op de kwaltetsverbeterng zal doen afnemen. 8. amenvattng De smaak van rverwater zal n hoofdzaak afkomstg zjn van weng vluchtge smaakstoffen daar vluchtge smaakstoffen relatef veel sneller n concentrate afnemen dan de weng vluchtge bochemsch oxdeerbare smaakstoffen. Zodoende kan de reducte van smaakstoffen n de rveren Rjn en Maas worden beschreven aan de hand van een model voor het bochemsche oxdateproces met als parameters de afvoer, de watertemperatuur en de gemddelde verbljftjd van de smaakstoffen. Toetsng van dt model aan de nog n beperkte mate beschkbare gegevens ledt tot de concluse dat smaakgetallen met een redeljke betrouwbaarhed kunnen worden berekend mts de hoeveelhed geloosde smaakstoffen n voldoende mate constant bljft over een perode van een jaar. In een normaal jaar zjn voor de Rjn en de Maas mnmale waarden voor het smaakgetal te verwachten n de perode januar februar en maxmale waarden n de maand november. Tjdens droge en zeer droge jaren kan voor de Rjn een mnmaal smaakgetal optreden n de maand jul en voor de Maas n de maand augustus terwjl voor bede rveren het smaakgetal maxmaal zal zjn n de perode november december. ndanks de relatef grote varates n afvoer de de Maas vertoont zal door het gestuwde karakter van deze rver de varate n smaakgetal n orde van grootte geljk zjn aan de varate n smaakgetal van Rjnwater. Daarom zal zowel n zeer droge als normale jaren het smaakgetal van Maaswater globaal een factor 0 maal lager zjn dan dat van Rjnwater, n de hudge stuate. Wanneer n de toekomst stuwen n de Rjn worden geplaatst kan dt een verbeterng van de smaak tot gevolg hebben. Een maxmale smaakverbeterng bj doorstroombekkens kan worden berekt door deze als verdrngngsbekkens n te rchten. De resterende smaakstoffen de aanwezg zjn n een met rverwater gevoed bekken kunnen tot de meer persstente, weng vluchtge en bochemsch moeljk oxdeerbare stoffen behoren. In dt geval zal de smaakverbeterng tjdens verbljf n een bekken mnder snel verlopen dan n de rver. Te verwachten s dan ook dat voor het verkrjgen van bjsmaakvrj water ut Rjnwater door mddel van het zelfrengngsproces een verdrngngsbekken met H 2 0 (3) 970, nr. 7 43

9 een gemddelde verbljftjd van een half jaar of langer noodzakeljk zal zjn. oor een met Maaswater gevoed bekken s te verwachten dat bjsmaakvrj water kan worden bered bj een gemddeldeverbljftjd n een verdrngngsbekken van ongeveer 3 maanden, afgezen van smaakprodukte door algen en dergeljke. erdere optmalserng van de smaakverbeterng door zelfrengng s vooral bj kortere verbljftjden dan een maand mogeljk door vergrotng van de nhoud van het verdrngngsbekken. Het rengende effect van een permanente verhogng van de temperatuur van het water n een bekken met 5 C s ten opzchte van een verlengng van de verbljftjd van een maand tot twee maanden relatef gerng, terwjl het gevaar voor mcrobologsche smaakprodukte toeneemt. Het s deze mogeljke mcrobologsche smaakprodukte door algen en Actnomyceten de de aanwezghed van kunstmatge smaakverwjderngsprocessen ook bj voorraadbekkens met lange verbljftjden nodg maakt. Dankbetugng Gaarne wl k prof. r. L. Husman danken voor zjn waardevolle opmerkngen tjdens het tot stand komen van deze stude. Lteratuur. Rook, J. J., skam, G H (969) no Holluta, J., Kölle, W., GWF 08 (967) Lnden, A. C. v. d., Thjsse, G. J. E., Adv. Enzymol. 27 (965) Koppe, P. Gewässerschutz, Wasser, Abwasser 2 (968), Medsker, L. L., Jenkns, D., Thomas. J. F., Envr. e. Technol. 2 (968) treeter, H. W., Proceedngs of a emnar of the antary Eng. Center. Techncal Report W 582, (958) ho, Gameson, A. L., Barrett. M. J., Proc. em. an. Eng. Center, Techncal Report W 582, (958) ho, Gotaas, H. B ewage Wks J. 20 (948) Beek, W. J., Ho (968) no. 9, Dutse metngen, ter beschkkng gesteld door RW Dr. Bovenrveren, afdelng tudedenst.. Martjn, Th. G.. Water 5 (967) Molt, E. L.. TH Delft. Afdelng Weg en Waterbouwkunde, akantecursus 3 (96) Kölle, W., TH Karlsruhe, eröffentlchungen der Abtelung Wassercheme, 4 (969) Jaarverslag Dunwaterledng van sgravenhage (967). 5. Gegevens ter beschkkng gesteld door Dunwaterledng van sgravenhage. 6. Made, J. W. van der, Rjkswaterstaat, Drecte Waterhushoudng en waterbewegng, Rapport no. 6, (967). 7. Martjn, Th. G., Water 5 (967) Jansen, Ph.. Water 52 (969) Husman, L., Martjn, Th. G., H. 2 0 (968) no. 3 en Edelne, F., Fattcon, H., La trbune du CEBEDEAU 20 (967) 36 en 2 (968) 89. * ze volgende blz.: Toepassng van de wet van Darcy bj klenen gradënten. 0,00 0,050 I r!! I :! 0,00 0, I 53 Grafek la Glaspareltjes T 8,3 C. Grafek lb Dekzand T 20,2 C. Grafek 2a Glaspareltjes T 8,3 C. Grafek 2b Dekzand T 20,2 C. T l Y :! : s K l : j j t" I B E " 44 H 2 0 (3) 970, nr. 7