Vastgesteld op 14 december 2010 Algemeen bestuur Wetterskip Fryslân (bijlage: 1a Verordening Zuiveringsheffing Wetterskip Fryslân en Verordening verontreinigingsheffing Wetterskip Fryslân).
Bijlage 1a ‘Handreiking toepassing hoedanigheidscorrectie afvalwater’ Wetterskip Fryslân
Voorwoord Voor u ligt de ‘Handreiking hoedanigheidscorrectie afvalwater Wetterskip Fryslân’ (hierna: handreiking_WF) die als basis dient bij het indienen van een verzoek tot correctie van de gemeten vervuilingswaarde bij uw bedrijf. Basis voor de correctie is het aantoonbare maken en kwantificeren van niet en/of nauwelijks biologisch afbreekbare stoffen in het door uw bedrijf geproduceerde afvalwater. U vindt de volgende onderdelen in deze handreiking: 1.
Inleiding .................................................................................................................................... 2
1.1. 1.2. 1.3. 2.
Wettelijk kader ......................................................................................................... 2 Toelichting ............................................................................................................... 2 Doel handreiking T- factor........................................................................................ 3 Wijze van aanvraag.................................................................................................................. 3
2.1. 3.
Beschrijving wijze van aanvraag .............................................................................. 3 Toepassingsgebieden .............................................................................................................. 4
3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 4.
Algemene regels...................................................................................................... 4 Toepassingsgebied niet biologisch gezuiverd afvalwater ......................................... 5 Toepassingsgebied biologisch gezuiverd afvalwater................................................ 6 Toepassingsgebied lozen van niet-procesmatig verontreinigd grondwater .............. 8 Toepassingsgebied lozen van niet-procesmatig verontreinigd oppervlaktewater ..... 9 Wijze van berekening T-correctie ............................................................................................ 9
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 5.
Enige algemene definities en begrippen .................................................................. 9 Algemene berekening.............................................................................................. 9 Niet biologisch gezuiverd afvalwater .......................................................................10 Biologisch gezuiverd afvalwater..............................................................................10 Wijze van onderzoek en gebruikte analysemethodieken....................................................... 13
5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 6.
LUMIStox test volgens NEN-ISO 11348-3 ..............................................................13 Toxiciteit ten aanzien van aëroob actief slib volgens NEN-EN-ISO 8192 ................14 Bepaling van aerobe bio- afbreekbaarheid volgens NEN-EN-ISO 9888..................14 Biochemisch zuurstofverbruik (BZV- oneindig) volgens NEN EN 1899-1 ................15 Wijze van kwaliteitszorg ......................................................................................................... 15
6.1.
Eisen ten aanzien van het onderzoek door derden .................................................15
pagina 1 van 16
1. Inleiding 1.1. Wettelijk kader T-correctie staat voor correctie van het chemisch zuurstofverbruik (CZV) volgens Theulings. De wettelijke basis voor de zgn. T- factor wordt verwoord in artikel 7.5, lid 4 van de Waterwet voor de verontreinigingsheffing: ‘Indien de uitkomst van de methode tot bepaling van het chemisch zuurstofverbruik in belangrijke mate is beïnvloed door biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen, wordt op die uitkomst een correctie toegepast, overeenkomstig bij ministeriële regeling, onderscheidenlijk belastingverordening te stellen regels.’ en artikel 6.12, lid 5 Waterschapsbesluit van 29 november 2007 voor de zuiveringsheffing: ‘Indien de uitkomst van de methode tot bepaling van het chemisch zuurstofverbruik in belangrijke mate is beïnvloed door biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen, wordt op die uitkomst een correctie toegepast. Het algemeen bestuur geeft omtrent die correctie nadere regels bij belastingverordening’. De correctie wordt verwoord in artikel 12 van de Verordening Verontreinigingsheffing Wetterskip Fryslân (hierna VVW) of artikel 9 van de Verordening Zuiveringsheffing Wetterskip Fryslân (hierna VZW). De tekst van beide verordeningen laat zich als volgt omschrijven: Artikel 12, lid 1 VVW en artikel 9,lid 1 VZW ‘indien de uitkomst van de methode tot bepaling van het chemisch zuurstofverbruik in belangrijke mate is beïnvloed door biologisch niet of nagenoeg niet-afbreekbare stoffen, wordt op aanvraag van de belastingplichtige op die uitkomst een correctie toegepast’. Artikel 12, lid 2 VVW en artikel 9, lid 2 VZW ‘De berekening van de correctie geschiedt met inachtneming van de voorschriften welke zijn opgenomen in Bijlage 1, onderdeel C en bijlage 1a: ‘handreiking toepassing hoedanigheidscorrectie afvalwater Wetterskip Fryslân. In de berekeningsvoorschriften aangegeven dat: ‘indien de CZV- waarde voor ten minste 25% afkomstig is van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen in het afvalwater, wordt op die waarde een correctie toegepast door deze te vermenigvuldigen met de breuk ((100-T)/75) waarbij T= het percentage CZV, afkomstig van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen’. De T-correctie geldt dus alleen als een correctie op de CZV- waarde en NIET op stikstof!
1.2. Toelichting Momenteel is de CZV- analysemethodiek (de zogenaamde ‘rijksformule’) hoofdregel. Daarnaast wordt soms ook nog de BZV- methode gebruikt voor het vaststellen van de vuillast. De bepaling van het zuurstofverbruik langs chemische weg (CZV) voor het gewone industrieel afvalwater verdient de voorkeur boven die langs biochemische (BZV), aangezien
pagina 2 van 16
bij deze laatste methode van analyse de kans op afwijkingen - en dus op een onzuivere uitkomst - zeker bij ongezuiverd afvalwater (te) groot is.
1.3. Doel handreiking T- factor Voor het aanvragen en toepassen van de T- correctie en de methodiek en wijze van vaststelling van het percentage biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbaar materiaal in het afvalwater wordt een protocol gebruikt om uniformiteit te bereiken. Wetterskip Fryslân heeft hiervoor sinds 1998 een eigen model ontwikkeld. De handreiking_WF sluit grotendeels aan bij de in 2007 door de Unie van Waterschappen (hierna UvW) gepubliceerde landelijke richtlijn ‘Handreiking voor onderzoek voor de bepaling van de α -factor in biologisch gezuiverd afvalwater ten behoeve van de berekening van de T-correctie’ (hierna ‘handreiking_UvW’) maar is op een aantal punten verruimd ten voordele van de belastingplichtige en op sommige punten strenger (ter borging van de kwaliteit van de gegevens of het voorkomen van analyse- en/of interpretatieproblemen). Zowel de verruiming als de strengere regelgeving heeft in Friesland in de afgelopen jaren niet tot problemen geleid, er bestaat consensus tussen het Friese bedrijfsleven en Wetterskip Fryslân over deze materie. Indien de belastingplichtige kan aantonen dat de CZV- waarde in belangrijke mate en voor tenminste 25% afkomstig is van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbaar materiaal wordt, na aanvraag door de belastingplichtige en onder het stellen van voorwaarden, de Tcorrectie toegepast. Onder slecht afbreekbaar wordt in dit verband verstaan: voor minder dan 10% biologisch afbreekbaar. De onderzoeksmethodiek en frequentie voor aantonen van het percentage T- correctie moet vanwege (mogelijke) fiscale consequenties van te voren met het waterschap worden doorgesproken gevolgd door het schriftelijk indienen van een onderzoeksvoorstel. Belastingplichtigen kunnen bij de ambtenaar belast met de heffing een aanvraag indienen voor toepassing van de T- correctie bij het berekenen van de vervuilingswaarde van het afvalwater. Aanvraag kan zowel voor afvalwater dat biologisch is gezuiverd, als voor afvalwater wat geen behandeling heeft ondergaan worden gedaan. Dit verzoek met bijbehorend voorstel dienen aan een aantal voorwaarden te voldoen zoals deze beschreven staan in deze ‘handreiking’.
2. Wijze van aanvraag 2.1. Beschrijving wijze van aanvraag Om te komen tot een juist opgestelde aanvraag tot toepassing hoedanigheidscorrectie dienen de volgende stappen ondernomen te worden:
van
de
1. contact opnemen met Hefpunt (team Bedrijven) voor een oriënterend gesprek; 2. gezamenlijk vaststellen om welk type afvalwater het gaat, welk toepassingsgebied en onderdelen van de handreiking van toepassing zijn, laboratoriumkeuze en wijze van onderzoek etc.; 3. schriftelijk indienen van een onderzoeksvoorstel door de belastingplichtige dat minimaal de in de handreiking_WF genoemde elementen en gemaakte afspraken bevat; 4. op het voorstel wordt door de ambtenaar belast met de heffing een voor bezwaar vatbare beschikking afgegeven; 5. na goedkeuring door de ambtenaar belast met de heffing kan het afgesproken onderzoeksvoorstel uitgevoerd worden. Indien geen goedkeuring wordt gegeven aan het
pagina 3 van 16
onderzoeksvoorstel dient opnieuw overleg plaats te vinden en/of bezwaar ingediend te worden tegen de afwijzing. Bij dit laatste is het normale AwB- en belastingrecht van toepassing; 6. na afloop van het onderzoek dienen alle onderzoeksresultaten en bijbehorende informatie, gecombineerd met een voorgestelde berekeningswijze, aan de ambtenaar belast met de heffing overlegd te worden; 7. na ontvangst van de resultaten van het onderzoek en een positief resultaat (T > 25%) volgt een schriftelijke bevestiging door de ambtenaar belast met de heffing met daarin minimaal opgenomen: • • •
• •
de wijze van berekening van de correctie; de hoeveelheid en samenstelling van het afvalwater en afvalwaterstromen waarop de correctie van toepassing is; de frequentie, periode(n), soorten en wijze van onderzoek met betrekking tot metingbemonstering en analyse t.b.v. de berekening van de correctie (hierbij dient aansluiting te worden gezocht bij een eventuele ‘meetbeschikking’); een vermelding van het heffingsjaar of jaren waarvoor de correctiemogelijkheid (meestal 1 jaar) wordt afgegeven; grenswaarden of andere omstandigheden waar beneden de correctie wordt toegestaan.
Op deze brief is geen bezwaar mogelijk. Deze mogelijkheid (+ beroep n.a.v. het bezwaar) bestaat bij het afhandelen van de (definitieve) aanslag. Voor een verkort overzicht verwijzen wij u naar het onderstaande schema. Op de vetgedrukte onderdelen is bezwaar en beroep mogelijk.
3. Toepassingsgebieden 3.1. Algemene regels Voor afvalwateronderzoek geldt dat de wijze waarop het monster wordt verkregen in overeenstemming moet zijn met de aan het bedrijf verleende meetbeschikking of conform de door de ambtenaar belast met de heffing opgelegde regels. Het monster dient representatief te zijn voor de gehele aangevraagde periode. Bij twijfel hieromtrent dienen meerdere monsters, van verschillende dagen of perioden, onderzocht te worden. Voor alle toepassingsgebieden bestaan de volgende algemene regels: •
•
• •
•
afvalwater en/of stoffen waarvoor een aanvraag ter correctie wordt aangevraagd dienen minimaal onderzocht te worden op de in hoofdstuk 5 beschreven methodieken of een andere werkwijze (alleen uitzonderingssituaties) waarover van te voren consensus bestaat met het waterschap; het onderzoek en de concentraties tijdens het onderzoek dienen overeenkomen te komen met de normale praktijkomstandigheden en/of andere hoeveelheden die noodzakelijk zijn voor het verkrijgen van representatieve gegevens; periode(n) van onderzoek en een verklaring van representativiteit van het onderzoek naar het gehele jaar (strengere regelgeving t.o.v. landelijke handreiking); toxiciteit- en bio- degeneratieproeven op specifieke stoffen dienen uitgevoerd te worden volgens de voorgeschreven methodieken. Indien er sprake is van vervanging van de norm (bijv. verandering in ISO-norm) dienen de analyses volgens de nieuwe norm uitgevoerd te worden. Verandering in de onderzoeksmethodiek dienen te allen tijde vooraf kenbaar te worden gemaakt aan de ambtenaar belast met de heffing; voor alle methodieken geldt de detectiegrens zoals deze wordt aangegeven in de betreffende norm. Indien een hogere detectiegrens wordt aangegeven in de rapportage (bijvoorbeeld door matrixproblemen) wordt deze waarde gebruikt voor de berekening.
pagina 4 van 16
3.2. Toepassingsgebied niet biologisch gezuiverd afvalwater De T-correctie voor niet biologisch gezuiverd afvalwater wordt alleen toegestaan op basis van de stoffenbenadering. Een BZV- benadering wordt niet toegestaan vanwege de te grote kans op afwijkingen in de analyseresultaten. Deze afwijkingen ontstaan o.a. door de wisselende samenstelling van het afvalwater, aanwezigheid van giftige stoffen en de onnauwkeurigheid van de bestaande biochemische analysemethodieken. Normaliter is bij een bedrijf bekend of mag bekend worden verondersteld welke stoffen in het afvalwater geraken. Op basis van analyses (bio- degeneratieproef, zie hoofdstuk 5) en berekeningen van de specifieke stoffen dient door het bedrijf aangetoond te worden welke stoffen voor minder dan 10% afbreekbaar zijn en welk CZV- aandeel deze stoffen hebben in de totale geloosde CZV- vracht. Op basis van toxiciteit- en (een) respiratieremmingtest(en) zal tevens aangetoond moeten worden in hoeverre deze stoffen toxisch zijn voor microorganismen. Indien het een toxische stof betreft wordt een correctiebepaling op deze stof via de bio- degeneratiemethode niet toegestaan. Vaststelling dient dan m.b.v. andere gegevens en/of door het waterschap goedgekeurde methoden plaats te vinden. Onbehandeld afvalwater afkomstig van bronneringen en bodemsaneringen worden in de ‘handreiking_UvW’ niet als biologisch gezuiverd afvalwater gezien. In principe geldt voor deze afvalwaterstromen ook de stoffenbenadering. In het beheersgebied van Wetterskip Fryslân wordt met deze beperkende regel iets ruimer omgegaan. Voor deze afvalwatersoorten wordt geen stoffenbenadering gevraagd en vallen onder het toepassingsgebied ‘biologisch gezuiverd afvalwater’ indien er sprake is van ‘natuurlijk’ verontreinigd grondwater (verruiming uitleg t.o.v. landelijke handreiking). Motivatie Landelijk wordt met deze beperkende maatregel niet in de ‘geest van de wet’ gewerkt ondanks het feit dat de T-correctie ca. 35 jaar geleden ontstaan is als ‘beloning’ van de rijksoverheid voor het zuiveren van stedelijk afvalwater (= huishoudelijk- + industrieel afvalwater + hemelwater) door de waterschappen waarbij het effluent op rijkswater werd geloosd. In de verordening is geen sprake van deze beperkende maatregel doch enkel van de 25% regel. Vreemd genoeg passen de meeste waterschappen, die de correctie niet toepassen op (ondiep) grondwater, deze wel toe bij de lozing van grondwater wat wordt gebruikt voor koelwater voor industriële toepassingen. Wetterskip Fryslân heeft gekozen voor het ‘trekken van 1 lijn’ voor alle ‘natuurlijk’ verontreinigde grondwatersoorten. Wel wordt onderscheid gemaakt tussen ‘diep’ en ‘ondiep’ grondwater (vanwege de variatie in soort ‘natuurlijke’ verontreiniging met zuurstofbindende stoffen). Voordat het betreffende onderzoek wordt gestart dient het bedrijf eerst een onderzoeksvoorstel bij de ambtenaar belast met de heffing in te dienen. In het onderzoeksvoorstel moeten de volgende gegevens zijn opgenomen: • opgave van de stoffen die verantwoordelijk zijn voor het percentage CZV dat niet- of nagenoeg niet biologisch afbreekbaar is en hun (biologische) eigenschappen (de zg. ‘productinformatie’); • wijze van berekening van het percentage CZV en/of kwantitatieve hoeveelheden van de geanalyseerde verontreiniging dat niet- of nagenoeg niet biologisch afbreekbaar is; • uit te voeren methode- en analysevoorschriften ter bepaling van de afbreekbaarheid; • aantal uit te voeren bio- degeneratie- en respiratieremming testen en de te gebruiken mediums per specifieke stof (afhankelijk van de eigenschappen van deze stoffen); • wijze van hoeveelheidsmeting en bemonstering; • frequentie van meten, bemonsteren en analyseren zodat een representatief aantal monsters wordt genomen en geanalyseerd verdeeld over het jaar;
pagina 5 van 16
Naar aanleiding van landelijk uitgebrachte adviezen wordt maximaal 10% afbraak, uitgedrukt in zuurstofverbruik ten opzichte van de CZV- waarde van de oorspronkelijke stof, als grenswaarde aangehouden voor de classificatie ‘niet- of nauwelijks biologisch afbreekbare stof’.
3.3. Toepassingsgebied biologisch gezuiverd afvalwater Indien een (biologisch) zuiveringsproces heeft plaats gevonden is het niet meer mogelijk van de stoffen afzonderlijk een balans te maken door het ontstaan van (onbekende) afbraakproducten. Om deze reden kan het effluent van de biologische zuiveringsinstallatie niet via de stoffenbenadering worden onderzocht en dient een andere methodiek (biochemische afbraak) te worden gevolgd. Vooraf zal onderzocht moeten worden of de analyses van de biochemische afbraak niet wordt geremd door de aanwezigheid van toxische en/of remmende stoffen. In effluenten van biologische zuiveringsinstallaties kan worden volstaan via een afbraakonderzoek van glutaminezuur tijdens de BZV- analyse. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een standaardoplossing van glutaminezuur waarvan de BZV wordt bepaald in meerdere mengsels waarbij de glutaminezuuroplossing gemengd is met verschillende hoeveelheden van het te onderzoeken afvalwater. De uitkomsten worden vergeleken met de standaardoplossing zonder toevoeging van het te onderzoeken monster. Indien blijkt dat het geloosde afvalwater toxische eigenschappen bezit wordt een correctie op basis van biochemische parameters en bio- degeneratieproeven niet toegestaan. Berekening van de vervuilingswaarde vindt dan plaats via de zg. ‘rijksformule’ of op een andere binnen de verordening vastgestelde wijze. Begrip goed werkende biologische zuivering De T-correctie voor biologisch gezuiverd afvalwater kan, mits bovenstaand onderzoek daartoe aanleiding geeft, worden toegestaan op basis van de BZV-∞ - benadering. De Tcorrectie wordt toegestaan als er sprake is van een goed werkende stabiele biologische zuiveringsinstallatie. In Nederland worden hiervoor verschillende criteria gehanteerd t.w.: • • • • •
20/5
het geloosde effluent heeft een BZV – waarde van < 20 mg/liter; a.w.z.i. met een stabiele influent aanvoer met een vervuilingswaarde tussen de … en … v.e.’s; het effluent bevat niet meer dan een aangegeven hoeveelheid bezinksel; er wordt voldaan aan de lozingseisen in de lozingsvergunning; andere (eigen) vormen en combinaties. 20/5
Vooral de effluentnorm van een BZV – waarde van < 20 mg/liter wordt veel gehanteerd (o.a. door het Rijk) door waterkwaliteitsbeheerders als criterium voor lozing op oppervlaktewater. Reden is dat deze norm veelvuldig als voorschrift voorkomt in vergunningen en als een graadmeter wordt beschouwd voor een goed werkende installatie. Bij het hanteren van deze norm bij de T-correctie wordt echter voorbijgegaan aan: •
•
•
20/5
het feit dat er geen 1:1 relatie is tussen het BZV en de CZV indien het volledig 20/5 gemineraliseerd slib betreft (bijvoorbeeld effluent BZV = 5 mg/l, CZV= 50 mg/l kan bij een 20/5 BZV van 20 mg/liter al een CZV van 500 mg/liter bezitten); voorbij gegaan wordt aan het feit dat het afbraakproces door micro- organismen van vaste delen langer duurt indien er naast opgeloste CZV ook CZV aanwezig is in onopgeloste vorm 20/5 waardoor na analysering via de BZV methode te hoge T-correcties zullen worden gevonden; een aantal analyses (bijvoorbeeld Zahn- Wellens test) alleen uitgevoerd kunnen worden met (voldoende) opgeloste CZV;
pagina 6 van 16
•
20/5
een bedrijfzuivering die afvalwater met een BZV van 10.000 mg/l zuivert naar afvalwater 20/5 20/5 met een BZV van 25 mg/l (zuiveringsresultaat 99,8%) bij het BZV < 20 mg/liter criterium geclassificeerd zal worden als een zuivering met onvoldoende werking (ter illustratie, communale r.w.z.i.’s zuiveren gemiddeld 95% waarbij de correctie normaal wordt toegepast).
Om deze reden wordt in het beheersgebied van Wetterskip Fryslân alleen een T-correctie toegestaan op biologisch gezuiverd afvalwater + grondwater op basis van opgeloste CZV (ongeacht het BZV- gehalte) waarbij (in overleg met de belastingplichtige) een CZV/BZV grenswaarde wordt vastgesteld tot waartoe de correctie toegepast mag worden. Deze grenswaarde is afhankelijk van de grootte van het onderzoeksgebied tijdens het Tcorrectieonderzoek. Toelichting De matrix en samenstelling van het afvalwater bepaald in hoge mate de uitkomst en is aanleiding voor foute uitkomsten en interpretatie. Bijvoorbeeld, indien het onderzoek heeft plaats gevonden in afvalwater zonder bezinksel, kan de correctie niet toegepast worden op afvalwater met bezinksel omdat bij een BZV- analyse bezinksel nauwelijks meetelt terwijl de CZV- waarde aanzienlijk hoger is (geen 1:1 relatie). Door nu het monster te filtreren wordt een vorm van standaardisatie toegepast en wordt de voor de analyse aangeboden BZV toegankelijk voor micro-organismen aangeboden. Om overbodige analyses te voorkomen wordt door Wetterskip Fryslân een grens van 0,1 ml/liter bezinkselvolume gehanteerd, hiermee wordt ook recht gedaan aan het begrip ‘goedwerkende biologische zuivering’ aangezien deze nauwelijks tot geen slibverlies heeft. Bovengenoemde methode is voor de belastingplichtige onvoordeliger dan de landelijk toegepaste (statistisch soms onverantwoorde werkwijze(n)) maar voorkomt dat er zeer hoge onderzoekskosten gemaakt dienen te worden door de belastingplichtige om een minimaal statistisch verantwoorde correctie te verkrijgen. Indien (ter beoordeling van de ambtenaar belast met de heffing) onvoldoende eisen in de lozingsvergunning zijn opgenomen, zal in de bevestigingsbrief nadere voorwaarden worden opgenomen waaraan de installatie moet voldoen voor toepassing van de T-correctie. Indien niet aan de lozingseisen of voorwaarden in de brief kan/wordt voldaan mag de T-correctie niet worden toegepast en zal de vervuilingswaarde worden berekend op basis van de ‘rijksformule’. Dit wordt per meetdag beoordeeld. Bij toepassing van de T-correctie dient tevens via een (technologisch) logboek aangetoond te worden dat de overlegde gegevens tijdens het onderzoek representatief zijn voor de werking en bedrijfsvoering op de overige dagen van een jaar(laatste regel is strengere regelgeving t.o.v. landelijke handreiking maar is al meer dan 10 jaar verplicht in het kader van de verleende meetbeschikking voor meting en bemonstering van afvalwater in Friesland. E.e.a. betekent dus geen verzwaring en/of aantasting van de rechtspositie van de belastingplichtige). Indien een belastingplichtige tot de conclusie komt dat de bovenstaande regeling niet tot problemen zal leiden kan hij/zij een onderzoeksvoorstel indienen. Het voorstel dient minimaal de volgende onderdelen te omvatten: • frequentie van meten, bemonsteren en analyseren, verdeeld over het jaar, om een representatief aantal monsters te verkrijgen; • wijze van meten en bemonsteren; • periode van onderzoek; • uit te voeren toxiciteittesten, bio- degeneratieproeven en te volgen methodieken; • aantal uit te voeren BZV (n) onderzoeken waarbij de α -factor wordt bepaald; • grenswaarden CZV van het afvalwater waarbinnen de correctie toepasbaar is; • herkomst en de kwaliteit van entmateriaal bij de BZV- bepaling; • wijze van hoeveelheidsmeting en bemonstering;
pagina 7 van 16
• beschrijving en werking van de biologische zuiveringsinstallatie evenals een opgave van de 20/5 grenswaarden voor CZV, N-Kj en BZV in het effluent wanneer er sprake is van een goedwerkende biologische zuiveringsinstallatie.
Onderzoek dient plaats te vinden op opgeloste CZV. Om deze reden dienen afvalwatermonsters met een bezinksel- en/of opdrijvende volume van > 0,1 ml/liter voor aanvang van de analyses gefiltreerd te worden over een glasvezelfilter met maximaal een poriegrootte overeenkomend met een GF6 filter volgens NEN- EN 872 (strengere regelgeving t.o.v. landelijke handreiking). Indien er te weinig substraat in het afvalwater aanwezig is voor bio- degeneratieproeven (meestal het geval bij het effluent van biologische zuiveringsinstallaties met een zuiverend rendement van > 95%) vervalt de Zahn- Wellens proef en wordt de correctiefactor uitsluitend middels BZV-∞ - methode vastgesteld. Indien er tussen de bio- degeneratieproeven en de BZV∞ geen significant verschil bestaat wordt de T-correctie voor biologisch gezuiverd afvalwater in latere perioden toegestaan op basis van de BZV20/5 - benadering. Het bedrijf dient de verhouding α = BZV ∞ / BZV5 door middel van onderzoek aan te tonen in een representatief aantal monsters. Dit aantal monsters is sterk afhankelijk van de kwaliteit en variatie van het afvalwater. Bij het onderzoek dient gekeken te worden naar de werking van de biologische zuivering gedurende het (ge)hele jaar (zomer of winter) en invloeden ten gevolge van schommelingen in de samenstelling en/of productie. In elk geval dient minimaal tweemaal per jaar (zomer en winter periode) een BZV(n) onderzoek plaats te vinden. Het rekenkundige gemiddelde αfactor zal worden gebruikt bij de berekening van de vervuilingswaarde. Als er sprake is van een significant verschil (10%) tussen de resultaten van de biodegeneratieproeven en de BZV-∞ dient de correctiefactor in een representatief aantal monsters via de bio- degeneratieproeven bepaald te worden.
3.4. Toepassingsgebied lozen van niet-procesmatig verontreinigd grondwater (verruiming uitleg t.o.v. landelijke handreiking). Industriële lozing van (diep) grondwater als koelmedium Het vaststellen van de grootte van de geproduceerde vuillast uit NIET door bedrijfsprocessen verontreinigd grondwater als koelmedium is momenteel (meestal) geïntegreerd in de zgn. meetbeschikking. Daarbij wordt al gebruik gemaakt van de T-correctie en wel op de volgende wijze: Q x (4,57 x NKj + 3,33 x BZV20/5 ) ZBS = ----------------------------------------------1000 Van de bedrijven wordt geen onderzoek verlangd naar de aard, afbreekbaarheid en vorm van de in het koelwater aanwezige niet- tot bijna niet-biologisch afbreekbare stoffen. Wel wordt, afhankelijk van de grootte van de lozing, periodiek een onderzoek geëist naar de samenstelling van het geloosde koelwater in relatie tot het ingenomen en/of opgepompte koelwater om aannemelijk te maken dat er geen vervuiling door bedrijfsprocessen plaats vindt. Lozing van (ondiep) grondwater afkomstig van bronnering of grondwatersanering
pagina 8 van 16
Indien er geen sprake is van verontreiniging met zuurstofbindende stoffen door menselijke oorzaak wordt tot 1000 v.e. primair gebruik gemaakt van de vervuilingswaarde 0,001 v.e.m3 (klasse 1 van de zogenaamde Tabel afvalwatercoëfficiënten). Op verzoek van de belastingplichtige wordt, na (verkort) onderzoek van het geloosde grondwater, gebruik gemaakt van de 3,33 x BZV20/5 formule. Indien er sprake is van verontreiniging met zuurstofbindende stoffen door menselijke activiteiten dient het volledige onderzoek zoals beschreven is in hoofdstuk 3.3. uitgevoerd te worden. Indien blijkt dat het geloosde grondwater toxische eigenschappen bezit t.a.v. de BZVbepaling wordt een correctie op basis van deze parameter niet toegestaan en wordt de hoogte van de vervuiling vastgesteld via de zg. ‘rijksformule’ of op andere binnen de verordening vastgestelde wijze.
3.5. Toepassingsgebied lozen van niet-procesmatig verontreinigd oppervlaktewater Het is niet gebruikelijk dat de T-correctie wordt toegepast voor ingenomen- en geloosd oppervlaktewater aangezien er meestal sprake is van de zogenaamde ‘kanaalwateraftrek’ waarbij de ingenomen vuillast wordt afgetrokken van de geloosde vuillast (kan nooit lager dan 0 zijn). Indien er sprake is van een aanvraag tot toepassing van de T- correctie dient voor beide waterstromen onderzoek uitgevoerd te worden volgens het toepassingsgebied ‘biologisch gezuiverd afvalwater’. De kans dat dit voorkomt is erg klein aangezien de kosten van onderzoek niet opwegen tegen de voordelen van de correctie.
4. Wijze van berekening T-correctie 4.1. Enige algemene definities en begrippen De volgende begrippen worden gebruikt in de berekeningen: • • •
• • • • • • • • • • • • • •
3,33 = theoretische berekende omzettingsfactor naar BZV∞ in koelwaterstromen; 4,57 = hoeveelheid benodigd zuurstof voor omzetting stikstofverbindingen; 1000 = deelfactor om van grammen naar kilogrammen te komen; 20 α –factor = factor waarmee BZV / 5 vermenigvuldigd dient te worden om te komen tot BZV∞ ; BZV∞ = biochemisch zuurstofverbruik na oneindig aantal (meestal 19- 60) dagen; 20 BZV- formule = Q x (4,57 x NKj-N + 3,33 x BZV / 5 ); 20/5 BZV = biochemisch zuurstofverbruik na 5 dagen bij 20 graden Celsius; 20/n BZV = biochemisch zuurstofverbruik na n dagen bij 20 graden Celsius; CZV = chemisch zuurstofverbruik, onbehandelde monster; CZV opgelost = chemisch zuurstofverbruik na filtratie over GF6 filter; CZV onopgelost = chemisch zuurstofverbruik – chemisch zuurstofverbruik opgelost ; f- factor = factor waarmee CZV- waarde wordt gecorrigeerd als T- correctie; N-Kj = stikstof volgens Kjeldahl, onbehandelde monster; Rijksformule = berekening ZBS middels de formule Q x (CZV + 4,57 x N-Kj); T = % CZV, afkomstig van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen; 3 Q = debiet in m /etmaal; ZBS = zuurstofbindende stoffen.
4.2. Algemene berekening
pagina 9 van 16
Indien de CZV- waarde voor ten minste 25% afkomstig is van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen in het afvalwater, wordt op die waarde een correctie toegepast door deze te vermenigvuldigen met de breuk: (100-T)/75
(stap 1)
Per stof moet worden aangetoond dat deze biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbaar is zodat ook het aandeel per stof in percentage T kan worden uitgedrukt. De ‘gewogen’ som van elke afzonderlijke stof met bijbehorende T- factor bepalen de uiteindelijke reductie van de totale CZV- waarde.
4.3. Niet biologisch gezuiverd afvalwater Voor niet biologisch gezuiverd afvalwater geldt de stoffenbenadering. Nadat T is bepaald wordt het aantal kilogrammen zuurstofverbruik van een stof berekend volgens de formule: Kilogram ZBS =
Q x (CZV x (((100 – T)/75) + 4,57 x N-Kj) -----------------------------------------------1000
Deze berekening is geschikt voor dag- en jaarberekening. Meestal wordt hiervoor een dagvracht gebruikt die gecorrigeerd wordt voor het aantal dagen dat deze stof per jaar wordt geloosd.
4.4. Biologisch gezuiverd afvalwater Voor biologisch gezuiverd afvalwater is de stoffenbenadering niet toepasbaar omdat het effluent een veelvoud aan stoffen bevat. Om te voorkomen dat hierdoor de toepassing van de T-correctie mogelijk wordt gefrustreerd is het toegestaan om bij een goed werkende biologische zuiveringsinstallatie uit te gaan van de BZV-∞ waarde teneinde de CZV te corrigeren. Het percentage T- kan als volgt worden uitgedrukt: T = (CZV – BZV-∞) / CZV x 100%
(stap 2)
De BZV- waarde die bij de analyse wordt bepaald is de BZV 20/5. Deze waarde moet nog omgezet worden naar de BZV-∞ waarde. Daartoe moet de BZV 20/5 waarde vermenigvuldigd worden met een factor, de zogenaamde α -factor. Deze α -factor moet periodiek worden bepaald door het uitvoeren van een BZV-∞ onderzoek, deze waarde kan als volgt worden uitgedrukt: BZV-∞ = α -factor x BZV 20/5
(stap 3)
Het verschil tussen CZV en BZV-∞ is de hoeveelheid niet of nagenoeg niet biologisch afbreekbare stoffen in het afvalwater. Indien stap 3 wordt gesubstitueerd in de formule van stap 2 ontstaat de formule: T = ((CZV – α -factor x BZV 20/5 ) / CZV) x 100%
(stap 4)
Indien de formule van stap 4 wordt gesubstitueerd in de formule in stap 1 ontstaat de volgende correctie (de zogenaamde T-correctie): ((CZV – α -factor x BZV 20/5) / CZV) x 100% 100- ---------------------------------------------------------
(stap 5)
pagina 10 van 16
75 De CZV- waarde dient gecorrigeerd te worden door deze te vermenigvuldigen met de formule onder stap waardoor uiteindelijk de volgende vervolgformule ontstaat: ((100 x CZV – 100 x α -factor x BZV 20/5) / CZV) ------------------------------------------------------------------ = (100 x α -factor x BZV 20/5 ) / 75. 75 Deze formule kan vereenvoudigd worden tot 1,333 x α -factor x BZV 20/5 (stap 6) Voor de berekening van het aantal kilogrammen zuurstofbindende stoffen wordt de formule uiteindelijk gebruikt (ook wel de BZV- formule genoemd): Q x (1,333 x α -factor x BZV 20/5 + 4,57 x N-Kj) -----------------------------------------------------------------1000
(stap 7)
Grafische bepaling BZV- oneindig De biochemische afbraak van organisch materiaal wordt beschreven als een eerste orde afbraakproces verlopend volgens de reactievergelijking: dBZV / dl = - k x BZV Stel dat de BZV 20/5 het BZV is op het tijdstip t = 0, dus bij het begin van de BZV - oneindig bepaling. Het BZV op het tijdstip t = n dagen op BZVn. De toename van de BZV gedurende de tijd n is BZVn - BZV5. De evenredigheidsconstante k is te vergelijken met een snelheidsconstante bij chemische reacties. De dimensie van k = tij d-1. Hieruit volgt: d BZV5 /BZVn = -k x dl of BZV5 / BZV(n) = -k x to/t of BZVn/BZV5 = -kt Door nu grafisch de Ln BZVn/BZV5 uit te zetten tegen 1/t kan de BZV-· worden afgelezen op het snijpunt van de y - as. Door middel van lineaire regressie is het snijpunt op de y-as te berekenen. De regressie wordt uitgevoerd op de analyseresultaten vanaf BZV5 tot en met BZV 19 of BZV40. Voorbeeld: Tabel 1: BZV(n) bepaling BZVn
1n BZVn/BZV5
Dagen
1/t
oneindig
0
5
4
0
12 19 26 33 40
9 11 13 23 38
0,8109 1,0116 1,1787 1,7492 2,2513
0,2 0,0833 0,0526 0,0385 0,0303 0,0250
y=ax+b y=ax+b t/mBZV40 t/m BZV19 1,9042
1,378922
-0,1545
0,001257
1,0464 1,3624 1,5083 1,5922 1,6468
0,804895 1,016379 1,113987 1,170185 1,206714
pagina 11 van 16
De kolommen 5 en 6 (y = ax +b) zijn berekend op basis van de regressie uitkomsten (zie tabel 2) voor de BZV- bepalingen tot en met dag 19 en dag 40. De richtingscoëfficiënt voor kolom 5 bedraagt a = -10,2932 en b =
1,904161.
De richtingscoëfficiënt voor kolom 6 bedraagt a = -6,888324 en b =
1,37892208
Tabel 2: Regressie uitkomst a1
a1
-10,2932
1,904162
-6,888324
1,37892208
2,825075 0,768454 13,2752 2,326575
0,264858 0,418637
0,070932 0,999894 9430,667 0,573677
0,00913111 0,00779942
0,701029
6,0831E-05
BZV-∞ a-factor T (%)
BZV-∞ a-factor T (%)
Correctiefactor CZV = 0,51
Correctiefactor CZV
De regressie uitvoer berekent de grootheden voor een lijn met de methode van de kleinste kwadraten om een rechte lijn te berekenen die het beste past bij de gevonden analyseresultaten. Het resultaat is een matrix die de lijn beschrijft. De regressiegrootheid R2 is het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt. Dit geeft aan hoe de geschatte en de feitelijke ywaarden zich tot elkaar verhouden en drukt deze verhouding uit in een waarde tussen 0 en 1. In de voorbeelden hierboven is R2 voor de uitvoer t/m BZV 20/40 en de uitvoer t/m BZV 20/19 respectievelijk 0,768454 en 0,999894. Als het kwadraat ven de correlatiecoëfficiënt 1 bedraagt, is er sprake van een perfecte correlatie. Als extra check voor een eerste orde afbraak kan R2 worden gebruikt. Is deze kleiner dan 0,7 - 0,8 dan is de correlatie te onnauwkeurig. In figuur 1 wordt de BZVn uitgezet tegen het aantal dagen grafisch weergegeven. BZV-∞∞ (reeks 1 = kolom 2 uit tabel 1) 5
12
19
26
33
40 dagen
In figuur 2 wordt grafisch de Ln(BZVn/BZV5 ) evenals de berekende regressielijnen voor de BZV tot en met dag 19 en dag 40 weergegeven. Figuur 2: Logaritmische weergave. LN(BZVn/BZVS)
pagina 12 van 16
1 /tReeks 1 = kolom 3 uit tabel 1 Reeks 2 = kolom 5 uit tabel 1 Reeks 3 = kolom 6 uit tabel 1
Voor n gelden dan de volgende dagen: 0, 5, 7, 9, 12, 15, 19 en 28. Bij lozing op rijkswateren dient n minimaal 40 dagen te zijn. Op dit punt verschilt deze handreiking met rijksregelingen. Toelichting Met grote regelmaat is geconstateerd dat bij een n > 28 dagen onwaarschijnlijke (bijvoorbeeld BZV>CZV) en niet dupliceerbare BZV- waarden ontstaan. Het voornaamste knelpunt ontstaat bij het bepalen van de BZV-∞ d.m.v. de BZV- methode. Bij de BZV 20/5 analyse volgens NEN wordt allylthioureum (atu) toegevoegd om de activiteit van de eveneens zuurstof consumerende nitrificerende bacteriën te onderdrukken. Daar atu maar beperkt houdbaar is en zijn werking gaat verliezen ( in de praktijk 21 dagen) en daardoor bij gaat dragen als koolstof en stikstofbron bij de BZV wordt aanbevolen het BZV(n) maximaal door te laten lopen tot en met n= 28 dagen. De BZV-∞ kan worden bepaald door middel van lineaire regressie conform bijgevoegde voorbeelden.
5. Wijze van onderzoek en gebruikte analysemethodieken 5.1. LUMIStox test volgens NEN-ISO 11348-3 Met de LUMIStox test kan op een snelle en eenvoudige wijze de acute toxiciteit worden bepaald in waterige oplossingen. Het principe van de test berust op het meten van de afname van de bio-luminescentie van de bacterie Photobacterium Phosphoreum. Bij deze bacterie wordt de bio-luminescentie veroorzaakt door energie die vrijkomt in de citroenzuurcyclus. Bij verstoring van de citroenzuurcyclus (giftige stoffen) neemt de bioluminescentie af. Deze afname wordt als maat voor de toxiciteit genomen. De resultaten van de test worden uitgedrukt in EC20- of EC50-waarde of de toxiciteitindex (TI). De EC-waarde is de concentratie waarbij respectievelijk 20% en 50% remming van de activiteit plaatsvindt. De toxiciteitindex geeft de relatieve toxiciteit van het monster aan. Dit is het aantal malen dat een monster moet worden verdund om 20% remming te veroorzaken. Bij de beoordeling van de toxiciteit wordt gebruik gemaakt van een indeling in drie klassen: • TI < 2 • TI = 2-10 • TI > 10
: niet of nauwelijks acuut toxisch : matig acuut toxisch : sterk acuut toxisch
Uit de praktijk blijkt dat afvalwater in het begin meestal toxisch is door de aanwezigheid van o.a. detergenten en/of desinfectantia. De LumiStox wordt gebruikt als een oriënterende graadmeter voor toxiciteit. Bepalend is de toxiciteit ten aanzien van aëroob slib volgens NEN-EN-ISO 8192.
pagina 13 van 16
5.2. Toxiciteit ten aanzien van aëroob actief slib volgens NEN-EN-ISO 8192 Met deze test wordt de acute toxiciteit bepaald ten aanzien van aëroob actief slib door meting van het respiratietempo. De test wordt als volgt uitgevoerd: Het monster wordt in verschillende verdunningen aan een aëroob actief slibmengsel toegevoegd. Het zuurstofverbruik van het slib wordt direct na toevoeging van het al dan niet verdunde monster gemeten en geregistreerd door middel van een zuurstofmeter en schrijver. Deze gegevens worden vergeleken met gegevens van hetzelfde slib zonder monster (= blanco). De procentuele remming wordt berekend met behulp van de volgende formule: I = (1-Ra/Rb) x 100% waarin: I = remming in %; Ra = het respiratietempo gemeten met het al dan niet verdunde monster (mg/l per uur); Rb = het respiratietempo gemeten zonder monster (mg/l per uur). Op basis van het gemeten respiratietempo in het verdunde en onverdunde monsters kan worden bepaald of er remming plaatsvindt en in welke mate bacteriën adapteren op het geloosde afvalwater. De beleidslijn is momenteel dat bij een remming van meer dan 10% het niet meer toegestaan wordt om de T- factor te berekenen via een biochemisch onderzoek. Bij een remming < 10% wordt de gevonden waarde voor de correctie gecorrigeerd voor het percentage remming.
5.3. Bepaling van aerobe bio- afbreekbaarheid volgens NEN-EN-ISO 9888 De Zahn/Wellens test is een bio- degradatietest. Met deze test wordt de afbreekbaarheid van de opgeloste organische koolstof (substraat) in een monster bepaald. Op basis van deze test kan dus ook de T-correctie worden berekend. Deze test is niet toepasbaar indien het afvalwater grote hoeveelheden niet opgelost koolstof bevat. Verder dient er een minimale hoeveelheid substraat aanwezig te zijn (zie norm) om een (nauwkeurige) bepaling mogelijk te maken. De test wordt als volgt uitgevoerd: Een hoeveelheid actief slib wordt vooraf geconditioneerd door het gedurende acht dagen zonder voeding te beluchten. Vervolgens wordt er een testmengsel samengesteld bestaande uit het monster, actief slib, leidingwater en een vastgestelde hoeveelheid van een buffer- en nutriëntenoplossing. Het testmengsel wordt vervolgens belucht, waarbij de beluchting zodanig wordt ingesteld dat het zuurstofgehalte > 2 mg/liter is. De zuurgraad wordt dagelijks gemeten en gecorrigeerd tot een waarde in de range van pH 7-8. Naast het testmengsel wordt ook een blanco onderzocht, bestaande uit een met het testmengsel overeenkomende concentratie van het actiefslib en de buffer- en nutriëntenoplossing. De blanco wordt op identieke wijze behandeld als het testmengsel. De afbraak van de organische koolstofverbindingen wordt gevolgd met behulp van CZV- metingen. De afbreekbaarheid van de organische koolstof in het afvalwatermonster wordt nu als volgt berekend: D(t) = 1 - (Ct - Cb) / Ca x 100% waarin: D(t) = afbreekbaarheid in % na n dagen;
pagina 14 van 16
Ct = CZV- gehalte na n dagen op moment van monstername in mg/l; Cb = CZV- gehalte van de blanco in mg/l; Ca = CZV- gehalte van het oorspronkelijke monster in mg/l. Voorwaarde voor een juiste uitkomst is het ontbreken van giftige en/of remmende stoffen in het afvalwater. Daarvoor is een onderzoek op toxische stoffen vereist.
5.4. Biochemisch zuurstofverbruik (BZV- oneindig) volgens NEN EN 1899-1 Het onderzoek op het biochemisch zuurstofverbruik wordt uitgevoerd volgens NEN-EN 18991. De waarden worden opgegeven in BZV(n)- waarden. Voor n gelden de volgende dagen: 0, 5, 7, 12,19 en 28 dagen. Bij de BZV5 -analyse wordt allylthioureum (atu) toegevoegd om de activiteiten van de eveneens zuurstof consumerende nitrificerende bacteriën te onderdrukken. Daar atu maar beperkt houdbaar is en na ca. 14 dagen zijn werking verliest (in de praktijk kan dit oplopen naar 21 dagen) en bij gaat dragen als koolstof- en stikstofbron bij de BZV- afbraak wordt bij het BZV-∞ onderzoek maximaal uitgegaan van n= 28 dagen. De BZV-∞ waarde wordt grafisch door middel van lineaire regressie bepaald. Als entwater bij het onderzoek dient het effluent te worden gebruikt van de rioolwaterzuiveringsinstallatie waarop het bedrijf het afvalwater brengt. Er mag geen gebruik gemaakt worden van entwater afkomstig van de (eigen) biologische zuiveringsinstallatie van het bedrijf, daar de restverontreinigingen in het effluent niet of zeer moeilijk biologisch afbreekbaar kunnen zijn voor bacteriën in communale zuiveringen terwijl de aanwezige bacteriën in een bedrijfszuivering volledig ingesteld zijn op het aanbod van bedrijfsspecifieke stoffen. Voorwaarde voor een juiste uitkomst is verder het ontbreken van giftige- en/of remmende stoffen in het afvalwater. Toepassing de T-correctie op basis van de BZV vindt plaats door de CZV- waarde te vermenigvuldigen met de breuk (100-T)/75, waarin T het percentage CZV is afkomstig van biologisch niet- of nagenoeg niet afbreekbare stoffen. T kan als volgt worden uitgedrukt: T = (CZV - α x BZV5)/CZV x 100% De berekeningsformule voor de vervuilingswaarde in kg[O] wordt na substitutie van de Tformule als volgt: Q x (4,57 x N-Kj + 1,333 x α x BZV 20/5 ) ZBS= ---------------------------------------------------1000 Simultaan aan het BZV- onderzoek dient een afbraakproef van glutaminezuur te worden uitgevoerd om eventuele toxische werking van het te onderzoeken monster afvalwater te detecteren.
6. Wijze van kwaliteitszorg 6.1. Eisen ten aanzien van het onderzoek door derden Indien er gegevens bestaan over de afbreekbaarheid van een stof (bijvoorbeeld uitgevoerd door de fabrikant) en men hier gebruik van wil maken dient de wijze waarop deze afbreekbaarheid is bepaald kenbaar gemaakt te worden aan het waterschap. Resultaten van bio- degeneratieproeven, uitgevoerd door de fabrikant, waarover geen informatie bekend is
pagina 15 van 16
of gemaakt (mag) worden zullen niet worden geaccepteerd bij de aanvraag. Verificatie van gegevens door het waterschap dient mogelijk te zijn waarbij de aanvrager de kosten van het onderzoek draagt. Door de ambtenaar belast met de heffing wordt als eis gesteld dat het laboratorium en/of adviesbureau die het onderzoek namens een bedrijf uitvoert aantoonbare ervaring heeft met de proeven die worden aangevraagd. Indien een laboratorium en/of adviesbureau in de aanvraag genoemd wordt die geen (aantoonbare) ervaring heeft met de bovengenoemde onderzoek- en analysemethodieken dient men eerst aantoonbaar deze ervaring te verkrijgen voordat de onderzoeksresultaten zullen worden geaccepteerd. In voorkomende gevallen zal geadviseerd worden een ander laboratorium en/of adviesbureau te kiezen. Het is niet toegestaan om zonder medeweten van de ambtenaar belast met de heffing onderzoek uit te besteden bij andere laboratoria en/of adviesbureaus. Indien dit toch plaats vindt zal het waterschap de gegevens aan een kritische kwaliteitstoets onderwerpen.
pagina 16 van 16
