| Organisatie | Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier |
|---|---|
| Organisatietype | Waterschap |
| Officiële naam regeling | Protocol T-correctie HHNK 2016 |
| Citeertitel | Protocol T-correctie HHNK 2016 |
| Vastgesteld door | dagelijks bestuur |
| Onderwerp | financiën en economie |
| Eigen onderwerp |
Het besluit vindt toepassing op aanslagen zuiveringsheffing en verontreinigingsheffing die worden opgelegd voor heffingstijdvakken die zijn aangevangen op of na 1 januari 2016.
Datum inwerkingtreding | Terugwerkende kracht tot en met | Datum uitwerkingtreding | Betreft | Datum ondertekening Bron bekendmaking | Kenmerk voorstel |
|---|---|---|---|---|---|
| 23-02-2016 | nieuwe regeling | 01-12-2015 | 15.57111 |
In dit hoofdstuk wordt het wettelijk kader voor de T-correctie geschetst en toegelicht. Verder wordt ingegaan op het doel van dit protocol.
De T-correctie is relevant voor twee heffingen via twee wettelijke grondslagen:
Verontreinigingsheffing In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de toepassingsgebieden van de T-correctie: niet biologisch gezuiverd afvalwater en biologisch gezuiverd afvalwater. Per toepassingsgebied wordt ingegaan op relevante uitvoeringsaspecten.
“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”.
Deze nadere regels worden gesteld in de belastingverordening verontreinigingsheffing. In Bijlage I, onderdeel C - II is het als volgt verwoord:
‘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
T= het percentage CZV, afkomstig van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen.’
De wettelijke grondslag voor de T-correctie wordt in de Waterschapswet als volgt verwoord in artikel 122g:
Uitwerking vindt plaats in artikel 6.12, vijfde lid, Waterschapbesluit:
“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.”
Deze nadere regels worden gesteld in de belastingverordening zuiveringsheffing. In Bijlage I, onderdeel C - II is het als volgt verwoord:
‘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
T= het percentage CZV, afkomstig van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen.’
Als afvalwater in het oppervlaktewater of op het riool wordt geloosd dan is daarvoor een heffing verschuldigd (respectievelijk verontreinigingsheffing of zuiveringsheffing). De hoogte van de heffing is mede afhankelijk van de hoeveelheid en de soort stoffen die worden geloosd. Bij lozingen met een relatief hoge vuillast of die relatief zeer veel afvalwater lozen wordt de vervuilingswaarde vastgesteld door middel van meting, bemonstering en analyse. De vervuilingswaarde wordt bepaald aan de hand van chemisch zuurstofverbruik. Nadeel hiervan is dat er stoffen zijn die wel chemisch afgebroken kunnen worden, en dus bijdragen aan de CZV, maar biologisch niet. Als deze biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare fractie (≤10% afbreekbaar) een belangrijk deel (≥25%) van de het CZV gehalte uitmaakt kan vanwege de hoedanigheid van verbindingen in het afvalwater een correctie worden toegepast op de heffing: de T-correctie.
De basis voor de T-correctie is de toenmalige wijziging van de grondslag voor de verontreinigingsheffing in 1986. Deze hield in dat de heffing berekend werd op basis van de CZV vracht in plaats van de BZV5 vracht. De T-correctie is in het leven geroepen om aan onbillijkheden van overwegende aard tegemoet te komen, die daardoor ontstonden. Om tegemoet te komen aan de bedrijven die slecht afbreekbaar CZV lozen en daardoor ineens een veel hogere heffing moesten betalen, is de T-correctie ontwikkeld.
De T-correctie mag worden toegepast als de CZV-waarde voor minimaal 25% afkomstig is van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen. De T-correctie geldt alleen als een correctie op de CZV waarde en niet op de stikstofwaarde.
Als het niet mogelijk blijkt om de biologische afbraak nauwkeurig vast te stellen, dan is er geen recht op T-correctie.
De uitvoeringsmethode van het onderzoek naar de T-correctie is afhankelijk van of het al dan niet biologisch gezuiverd afvalwater betreft. Dit zijn de toepassingsgebieden voor deze correctie. In hoofdstuk 2 wordt hier nader op ingegaan.
Voor het mogen toepassen van de T-correctie is in alle gevallen schriftelijke toestemming nodig van het hoogheemraadschap. Deze toestemming wordt op aanvraag verleend bij beschikking. Verzoeken kunnen worden gedaan voor toepassing van de T-correctie op biologisch gezuiverd afvalwater of niet biologisch gezuiverd afvalwater. In hoofdstuk 3 wordt nader ingegaan op de wijze van aanvragen.
Op grond van jurisprudentie is "niet of nagenoeg niet biologisch afbreekbaar" gekwantificeerd als een percentage van niet meer dan 10% biologische afbraak.
De heffing is gebaseerd op CZV en gereduceerde stikstof. In de waterwet en de verordeningen wordt echter bij de T- correctie alleen ingegaan op CZV. Hierna wordt er dan ook van uitgegaan dat de T-correctie alleen wordt toegepast als correctie op het CZV-gehalte.
Voorliggend protocol geeft nadere regels over:
Belastingplichtigen kunnen bij de ambtenaar belast met de heffing een verzoek indienen voor toepassing van de T-correctie (hoedanigheidscorrectie) bij het berekenen van de vervuilingswaarde van het afvalwater. Verzoeken worden gedaan zowel voor afvalwater dat biologisch is gezuiverd, als afvalwater dat niet biologisch wordt gezuiverd.
In artikel 6.12, vijfde lid van het Waterschapsbesluit wordt aangegeven dat de kwaliteitsbeheerder omtrent de correctie nadere regels geeft bij belastingverordening.
Er wordt veelal niet expliciet omschreven op welke wijze het percentage biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen in het afvalwater moet worden bepaald.
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 uniformiteit in regelgeving nagestreefd door de Unie van Waterschappen en Rijkswaterstaat. Dit protocol komt om die reden grotendeels overeen met het protocol dat is opgesteld door Werkgroep Waterheffingen dat weer grotendeels aansluit bij de in 2007 gepubliceerde handreiking van de Unie van Waterschappen, ‘Handreiking voor onderzoek voor de bepaling van de alfa -factor in biologisch gezuiverd afvalwater ten behoeve van de berekening van de T-correctie’.
In hoofdstuk 2 staan de toepassingsgebieden genoemd van T-correctie voor biologisch gezuiverd en ongezuiverd afvalwater. Daarbij wordt beschreven hoe de uitvoering van het T-correctie onderzoek er over het algemeen uit ziet en worden enkele criteria beschreven waaraan het onderzoek moet voldoen.
In hoofdstuk 3 staat de wijze van aanvraag van een T-correctie onderzoek beschreven en waaraan het onderzoeksvoorstel moet voldoen.
In hoofdstuk 4 wordt de wijze van berekening van de T-correctie toegelicht voor biologisch gezuiverd en ongezuiverd afvalwater.
In hoofdstuk 5 worden de te gebruiken analysemethodieken toegelicht.
In hoofdstuk 6 worden de eisen ten aanzien van de kwaliteitszorg bij het onderzoek besproken.
2 Toepassingsgebieden en uitvoeringsaspecten
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de toepassingsgebieden van de T-correctie: niet biologisch gezuiverd afvalwater en biologisch gezuiverd afvalwater. Per toepassingsgebied wordt ingegaan op relevante uitvoeringsaspecten.
2.1 Toepassingsgebied niet biologisch gezuiverd afvalwater
De T-correctie voor ongezuiverd afvalwater wordt alleen toegestaan op basis van de stoffenbenadering. Een BZV-benadering op de gehele afvalwaterstroom wordt niet toegestaan vanwege de te grote kans op onbetrouwbare analyseresultaten. Deze afwijkingen ontstaan o.a. door de wisselende samenstelling van het afvalwater, aanwezigheid van giftige stoffen en de onnauwkeurigheid van de bestaande analysemethodieken.
Bij niet biologisch gezuiverd afvalwater, moet dus per stof worden aangetoond dat deze biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbaar is, zodat ook het aandeel per stof in percentage T kan worden uitgedrukt. De T-factor wordt berekend door sommering van de percentages van de verschillende stoffen.
2.1.1 Bepaling biologische afbraak
Naar aanleiding van jurisprudentie en 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 nagenoeg niet biologisch afbreekbare stof”. Normaliter is bij een bedrijf bekend of mag bekend worden verondersteld welke stoffen in het afvalwater geraken. Op basis van analyse ( bio – degeneratieproef op een specifieke stof) en berekening van de specifieke stoffen wordt door het bedrijf aangetoond welke stoffen voor minder dan 10% afbreekbaar zijn en welk CZV-aandeel deze stoffen hebben in de totale geloosde CZV-vracht. Op basis van toxiciteits- en (een) respiratieremmingstest(en) zal tevens aangetoond moeten worden in hoeverre deze niet of nagenoeg niet biologisch afbreekbare stoffen toxisch zijn voor micro organismen. Indien het een toxische stof betreft wordt een correctiebepaling op deze stof via een bio-degeneratiemethode niet toegestaan. Vaststelling vindt dan plaats met behulp van andere gegevens en/of door de waterbeheerder goedgekeurde methoden (bijvoorbeeld speciaal onderzoek, beëdigde verklaring van meerdere onafhankelijke ter zake kundige chemici etc.)
Als er gegevens bestaan over de afbreekbaarheid van een stof (bijvoorbeeld uitgevoerd door de fabrikant) en men hier gebruik van wil maken, wordt de wijze waarop deze afbreekbaarheid is bepaald kenbaar gemaakt aan het waterschap. Resultaten van biodegradatieonderzoek uitgevoerd door de fabrikant, waarover geen informatie bekend is of gemaakt (mag) worden, zullen niet worden geaccepteerd bij de aanvraag. Verificatie van gegevens door het waterschap moet mogelijk zijn waarbij de aanvrager de kosten van het onderzoek draagt.
2.2 Toepassingsgebied biologisch gezuiverd afvalwater
Bij biologisch gezuiverd afvalwater is het niet meer mogelijk om 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 zal een andere methodiek (zoals biochemische afbraak) moeten worden gevolgd. De biologische zuivering moet goed werken en een stabiel zuiveringsrendement hebben. Om de T-correctie te bepalen is een biodegradatieonderzoek nodig en mag het niet toxisch zijn.
2.2.1 Criterium goed werkend en zuiverende biologische waterzuivering
Een voorwaarde voor toepassing van de T-correctie voor biologisch gezuiverd water is dat er sprake is van een goed werkend en zuiverend biologisch zuiveringsproces. In de meetbeschikking wordt de toepassing van de T-correctie gekoppeld aan (minimum en maximum) grenswaarden voor CZV, stikstof-Kjeldahl en onopgeloste bestanddelen en/of bezinkbare bestanddelen. Een grenswaarde voor BZV5 is doorgaans minder zinvol, omdat er geen 1:1 relatie is tussen het BZV5 en de CZV als het water volledig gemineraliseerd slib bevat.
De BZV5 kan wel als grenswaarde dienen om aan te tonen dat er een biologische overbelasting plaatsvindt met als resultaat een slecht werkende zuivering. De absolute waarde van de grenswaarden is maatwerk, en wordt vastgesteld op basis van de werkelijke effluentwaarden bij een goed werkende zuivering. Als niet aan de grenswaarden of voorwaarden wordt voldaan mag de T-correctie niet worden toegepast en zal de vervuilingswaarde worden berekend op basis van de reguliere heffingsformule. Dit wordt per meetdag bezien.
Er zijn twee types biodegradatietesten die gebruikt worden als basis voor de T-correctie:
Het BZV-oneindig onderzoek wordt gebruikt om het biologische afbreekbare deel van de CZV te bepalen. Het BZV-oneindig gehalte wordt bepaald op basis van de uitkomsten van de BZVn-analyse (ISO 5815-1: ISO 5815-1 en 2, NEN-EN 1899-1 en 2). De biologische afbreekbaarheid van CZV wordt hierbij bepaald, door op meerdere (n) dagen het BZV te meten. Op basis hiervan wordt door middel van lineaire regressie de waarde van BZV-oneindig (BZV∞) berekend.
Randvoorwaarden bij het bepalen van de BZV-oneindig zijn:
Het Zahn-Wellens onderzoek (NEN-EN-ISO 9888: ISO 9888:1999) is een biodegradatieonderzoek waarmee de afbreekbaarheid van de opgeloste organische koolstof (substraat) in een monster wordt bepaald. Op de uitkomsten van het Zahn-Wellens onderzoek kan het onafbreekbaarheidspercentage T worden gebaseerd.
Voor beide methodes geldt dat correctie voor de aanwezigheid van onopgeloste bestanddelen alleen mogelijk is via de stoffenbenadering. Anders geldt hiervoor de reguliere heffingsformule berekening zonder T-correctie.
Randvoorwaarden bij het uitvoeren van het Zahn-Wellens onderzoek zijn:
het onderzoek is niet toepasbaar als het afvalwatermonster grote hoeveelheden niet opgelost koolstof bevat. Om dit te bepalen wordt gebruik gemaakt van de DOC (dissolved organic carbon) analyse en de TOC (total organic carbon) analyse. Als DOC ≤ 90% van TOC, wordt het monster gefiltreerd voor het uitvoeren van de test (zie 2.2.4);
Als het niet mogelijk blijkt om de biologische afbraak nauwkeurig vast te stellen, dan is er geen recht op T-correctie. Dergelijke situaties spelen onder andere een rol als er sprake is van een verstoring in de resultaten van een biodegradatieonderzoek (waardoor bijvoorbeeld de CZV waarde kleiner is dan BZV-oneindig, etc).
Bij een eerste T-correctie onderzoek per meetperiode worden ter vergelijking zowel een Zahn- Wellens onderzoek als een BZV-oneindig test naast elkaar uitgevoerd. Als er tussen de resultaten van het Zahn-Wellens onderzoek en de BZV-oneindig test niet meer dan 10% afwijking bestaat wordt de T-correctie toegestaan op basis van de BZV-benadering.
Bij een verschil groter dan 10% wordt de T-correctiefactor middels Zahn Wellens onderzoeken bepaald.
2.2.3 Toxiciteitsonderzoek ten behoeve van biodegradatieonderzoek
Er moet onderzocht worden of de analyses van de biochemische afbraak niet worden geremd door de aanwezigheid van toxische en/of remmende stoffen. De te gebruiken toxiciteitstest is afhankelijk van de gebruikte bio-degeneratietest.
Er kan gebruik gemaakt worden van de volgende toxiciteitstesten:
In effluenten van goed werkende biologische zuiveringsinstallaties, die in aanmerking komen voor een T-correctie op basis van een BZV-oneindig onderzoek, kan worden volstaan met een BZV- toxiciteitstest (BZV test met glucoseglutaminezuuroplossing) én respiratieremmingstest. De respiratieremmingstest mag, als deze geen toxiciteit oplevert, na enkele onderzoeken stoppen.
De BZV-toxiciteitstest blijft bij een BZV-oneindig onderzoek altijd vereist. 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.
Als blijkt dat het geloosde afvalwater toxische eigenschappen bezit waardoor het uitvoeren van het biodegratieonderzoek niet goed mogelijk is, dan wordt een T-correctie op basis van dit onderzoek niet toegestaan. Berekening van de vervuilingswaarde vindt dan plaats via de reguliere heffings-formule of op een andere binnen de verordening vastgestelde wijze.
2.2.4. Biodegradatieonderzoek en onopgeloste stoffen
Het biodegradatieonderzoek wordt uitgevoerd in afvalwater zonder bezinksel. Bij het onderzoek voor de T-correctie kunnen vaste deeltjes in het afvalwater namelijk storend werken door adsorptie van de vervuiling.
Bij een BZV biodegradatieonderzoek wordt het monster bij aanwezigheid van onopgeloste bestanddelen gefiltreerd als het monster ≥ 0,2 ml bezinksel bevat per liter effluent (Imhoff-bepaling 1 uur). Filtratie van het monster wordt voorgeschreven met een GF filter met poriëngrootte van maximaal 1,6 µm (volgens NEN-EN 872).
Bij het Zahn-Wellens onderzoek wordt er bij aanwezigheid van onopgelost materiaal al standaard gefiltreerd. Een Zahn-Wellens biodegradatieonderzoek is niet van toepassing op onopgelost materiaal en is enkel bedoeld om de afbraak van de opgeloste organische stoffractie te bepalen.
De biologische afbreekbaarheid van de onopgeloste stoffen wordt dan apart via de stoffenaanpak onderzocht, of anders geldt hiervoor de reguliere heffingsformule.
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de manier waarop de T-correctie moet worden aangevraagd, de vereisten voor het onderzoeksvoorstel en de frequentie voor het bepalen van de T-correctie.
Het verzoek gaat vergezeld met een onderzoeksvoorstel. In het voorstel zijn minimaal de volgende onderdelen aanwezig:
De naam van de partij of personen die het onderzoek uitvoeren (adviesbureau, laboratorium of medewerkers bedrijf of combinaties) met een verklaring dat men ‘gecertificeerd’ is voor het uitvoeren van de gevraagde handelingen en aantoonbare ervaring heeft met de proeven die worden aangevraagd. Als een laboratorium en/of adviesbureau in de aanvraag genoemd wordt die geen (aantoonbare) ervaring heeft met de bovengenoemde onderzoek- en analysemethodieken moet men eerst aantoonbaar deze ervaring verkrijgen voordat de onderzoeksresultaten zullen worden geaccepteerd. Hiertoe zal het onderzoeksvoorstel van de belastingplichtige een voorstel bevatten.
Dit wordt aangevuld met de volgende gegevens afhankelijk van het type water:
Niet biologisch gezuiverd afvalwater
Biologisch gezuiverd afvalwater
Beschrijving en werking van de biologische zuiveringsinstallatie alsmede een opgave van de minimum en maximum grenswaarden voor CZV, stikstof-Kjeldahl, BZV5 en onopgeloste bestanddelen en/of bezinkbare bestanddelen in het effluent waartussen nog sprake is van een goed werkende biologische zuiveringsinstallatie en (mogelijk) een kopie van het logboek van het afgelopen jaar;
3.3 Frequentie en invulling T-correctie biologisch gezuiverd afvalwater
Het bedrijf toont het percentage T aan door middel van onderzoek in een representatief aantal monsters. Het aantal monsters wat in het onderzoek moet worden betrokken is daarom sterk afhankelijk van de kwaliteit en variatie van het te onderzoeken afvalwater. Bij het onderzoek wordt gekeken 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 vindt minimaal tweemaal per jaar (zomer- en winterperiode) een T- correctie onderzoek plaats, tenzij een seizoensmatige invloed uit te sluiten is.
Bij alle bedrijven wordt de eerste keer in de T-correctie meetperiode (en na gewijzigde productie) een uitgebreide BZV40 meting uitgevoerd met minimaal 11 meetpunten die lineair verdeeld zijn over de onderzoeksduur. In principe zou de maximaal gevonden BZV-waarde binnen het traject tussen meetdag 19 en 40 gelden als BZV-oneindig, als een nagenoeg vaste BZV-waarde (plateau) bereikt is.
Als uit de uitgebreide BZV40 meting blijkt dat volstaan kan worden met een BZV19 of BZV28 meting, dan mogen de vervolgmetingen in die T-correctie meetperiode, uitgevoerd worden met een BZV19 of BZV28 meting, met minimaal 7 meetpunten die lineair verdeeld zijn over de onderzoeksduur, met ATU toevoeging. Uit de meting zal blijken of de meetdag na dag 19 noodzakelijk was. Als de laatste meting onbetrouwbaar is (door een verminderde werking van ATU), wordt deze meting weggelaten in de berekening van BZV-oneindig.
Bij een eerste T-correctie onderzoek per meetperiode worden ter vergelijking zowel een Zahn-Wellens onderzoek als een BZV-oneindig test naast elkaar uitgevoerd. Als er tussen de resultaten van het Zahn-Wellens onderzoek en de BZV-oneindig test niet meer dan 10% afwijking bestaat, dan wordt er van uitgegaan dat beide methodes voor het onderzochte afvalwater een vergelijkbaar resultaat opleveren. Vervolgonderzoek tijdens dezelfde meetperiode, wordt dan toegestaan op basis van BZV-oneindig onderzoek. Het duurdere Zahn-Wellens onderzoek kan dan in het verdere vervolg achterwege blijven.
Gezien de spreiding in resultaten kan er over het algemeen geen vaste T-correctie gebruikt worden. De T-correctie moet daarom periodiek opnieuw bepaald worden door onderzoek.
4 Wijze van berekenen T-correctie met CZV-methode
Er zijn twee methodes in gebruik voor de toepassing en berekening van de T-correctie:
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de berekeningswijze van de verschillende methodes.
4.1 Niet biologisch gezuiverd afvalwater
Voor niet biologisch gezuiverd afvalwater geldt de stoffenbenadering. 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.
Nadat T is bepaald wordt het aantal kilogrammen zuurstofverbruik van een stof berekend volgens de formule:
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.
4.2 Biologisch gezuiverd afvalwater
De biochemische afbraak van organisch materiaal wordt als volgt beschreven:
Dit betekent dat de afbraak verloopt volgens de reactievergelijking:
Stel dat de BZV5 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 = tijd-1.
Door nu grafisch de Ln (BZVn/BZV5) uit te zetten tegen 1/t kan de Ln(BZV∞/BZV5) worden afgelezen op het snijpunt van de y – as en daarmee BZV∞ worden berekend. 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 BZV19 of BZV40. Een voorbeeldberekening is opgenomen in bijlage 2.
Statistische benadering ter bepaling van BZV-oneindig in geval van uitschieters in de meetwaarden.
Om te bepalen of er uitschieters zijn die weggelaten mogen worden in de meetreeks, wordt een statistische analyse uitgevoerd bij de uitwerking van de analyseresultaten. Van de 11 waarnemingen (zoals bij een eerste BZV40 meting) mogen er maximaal 2 onbetrouwbare waarnemingen buiten beschouwing gelaten worden, als het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt (R2) hierdoor toeneemt.
NB: Opgemerkt wordt dat alle waarnemingen aan het hoogheemraadschap worden overgelegd. In overleg met de ambtenaar belast met de heffing worden als dit noodzakelijk is maximaal 2 waarnemingen buiten beschouwing gelaten.
Hiervoor wordt de lineaire regressie van Ln(BZVn/BZV5) tegen 1/t, in eenzelfde meetreeks steeds opnieuw uitgevoerd, waarbij er in de meetreeks steeds slechts één BZVn meetwaarde wordt weggelaten, waarna de resulterende correlatiecoëfficiënten met elkaar vergeleken kunnen worden.
Bruikbare triplo en duplo metingen van de verschillende BZV verdunningen, worden in principe gemiddeld, mits ze qua trend met elkaar overeen komen. In geval van remming bij de BZV meting, kan het voorkomen dat de meest verdunde reeks een beter verloop geeft van de afbraak.
Als de BZV-oneindig (BZV∞) is bepaald, is het mogelijk om de T-correctie te bepalen. Het onafbreekbaarheidpercentage T wordt bepaald met:
Als 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 = correctiefactor ( f – factor)
T = het percentage CZV, afkomstig van biologisch niet of nagenoeg niet afbreekbare stoffen, hierna het onafbreekbaarheidspercentage genoemd.
De biologische afbreekbaarheid van de onopgeloste stoffen wordt apart via de stoffenaanpak onderzocht, of anders geldt hiervoor de reguliere heffingsformule.
Het onafbreekbaarheidpercentage T wordt met een Zahn-Wellens onderzoek berekend met:
T = (CZVt=eind /CZVt=0) x 100%
Het gaat hierbij om de opgeloste CZV. De biologische afbreekbaarheid van de onopgeloste stoffen kan apart via de stoffenaanpak onderzocht te worden, of anders geldt hiervoor de reguliere heffingsformule.
5 Wijze van onderzoek en gebruikte analysemethodieken
In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de verschillende onderzoeken en analyses die bij het bepalen van de T-correctie kunnen worden ingezet. Hierbij wordt een beschrijving gegeven en wordt ingegaan op de interpretatie van de uitkomsten.
5.1.1 Toxiciteitstesten en biodegradatietesten
Voor de bepaling van toxiciteit/remming bij de biodegradatie van het afvalwatermonster, is de respiratieremmingtest naast de BZV-toxiciteitstest (glucoseglutaminezuur-test) vereist. De BZV- toxiciteitstest moet altijd worden uitgevoerd naast een BZV-oneindig onderzoek. Bij een biodegradatieonderzoek met het Zahn-Wellens onderzoek is de respiratieremmingstest de aangewezen methode om toxiciteit/remming aan te tonen.
Uit de praktijk blijkt dat afvalwater in het begin meestal toxisch is door de aanwezigheid van o.a. detergenten en/of desinfectantia. De LUMIStox kan worden gebruikt als een oriënterende graadmeter voor toxiciteit om te bepalen of het afvalwater überhaupt toxisch is. Bepalend voor een T-correctieonderzoek is echter de toxiciteit ten aanzien van aëroob slib volgens NEN-EN-ISO 8192.
Ten behoeve van een optimaal onderzoeksresultaat en standaardisatie gelden de volgende zaken:
Het doel van de biodegradatietest is om een zo vergaand mogelijke biologische afbreekbaarheid aan te tonen. Hierdoor wordt entmateriaal gebruikt dat de grootst mogelijke afbreekbaarheid geeft.
In de standaard gevallen kan de test geüniformeerd worden met het gebruik van standaard commercieel verkrijgbaar entmateriaal of effluent van een communale RWZI. Als er geen vermoedelijk remmende componenten aanwezig zijn in het afvalwater en er een standaard BZVn onderzoek met BZV-toxiciteitstest uitgevoerd wordt, dan kan getest worden met standaard commercieel verkrijgbaar entmateriaal (voorkeur i.v.m. uniformiteit) of effluent van een communale RWZI.
5.2 LUMIStox test volgens NEN-ISO 11348-3 (oriënterende graadmeter)
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 bio-luminescentie af. Deze afname wordt als maat voor de toxiciteit genomen.
De resultaten van de test worden uitgedrukt in EC20- of EC50-waarde of de toxiciteitsindex (TI). De EC-waarde is de concentratie waarbij respectievelijk 20% en 50% remming van de activiteit plaatsvindt. De toxiciteitsindex 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:
Voor de beoordeling van toxiciteit/remming geldt: Als de EC50-waarde niet bepaalbaar is in het onverdunde monster, wordt het te testen monster als niet toxisch beschouwd.
5.3 Respiratieremming 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:
Op basis van het gemeten respiratietempo in de verdunde en onverdunde monsters wordt bepaald of er remming plaatsvindt en in welke mate bacteriën adapteren op het geloosde afvalwater.
Door de resultaten van de verschillende verdunningen met elkaar te vergelijken en het percentage remming grafisch te extrapoleren tegen de log concentratie van het te testen monster, kan de zogenaamde EC50 worden bepaald. De EC50-waarde is de concentratie waarbij 50% remming van de activiteit plaatsvindt. Doordat de meetwaarden bij lage remming minder betrouwbaar zijn, wordt de extrapolatie naar EC50 uitgevoerd met meetwaarden vanaf EC10.
Voor de beoordeling van toxiciteit/remming bij de respiratieremmingtest geldt: als de EC50-waarde niet bepaalbaar is in het onverdunde monster, wordt het monster als niet toxisch beschouwd. Dat wil zeggen dat bij 100% monster (onverdund) er minder dan 50% remming plaatsvindt.
5.4 BZV-toxiciteitstest (Glucose/glutaminezuurtest conform NEN-EN 1899-1)
Met deze test wordt de acute toxiciteit bepaald ten aanzien van aerobe bacteriën door meting van de respiratie na 5 dagen.
De glucose/glutamine toxiciteitstest wordt uitgevoerd volgens een aangepaste BZV5-meting die uitgevoerd wordt conform NEN-EN 1899-1 “bepaling van het biochemisch zuurstofverbruik na n dagen – verdunningsmethode met enting”. In hetzelfde etmaalverzamelmonster waarin het BZVn onderzoek wordt uitgevoerd wordt de toxiciteit bepaald door middel van een academische oplossing van glucose/glutaminezuur.
Aan het te onderzoeken monster wordt een oplossing van glucose / glutaminezuur toegevoegd, corresponderend met een BZV5 van 200 mg O2/liter. Als de academische oplossing van 200 mg/l wordt teruggemeten na 5 dagen, kan worden vastgesteld dat het water niet toxisch is voor de gebruikte aerobe bacteriën. (Het entwater conform NEN-EN 1899-1 betreft hetzelfde entwater als bij het BZV-oneindig onderzoek en is effluent van een biologische zuivering of commercieel verkrijgbaar entmateriaal). De resultaten worden uitgedrukt als % van het rendement van de standaard, ofwel het % van de BZV van de glucose / glutaminezuur oplossing, die teruggemeten is. Voor de beoordeling van toxiciteit/remming ten aanzien van de BZV-toxiciteitstest geldt:
Als > 75% wordt teruggemeten in de glucose- glutaminezuurtest, is er geen sprake van toxiciteit.
5.5 Zahn – Wellens onderzoek volgens NEN – EN – ISO 9888
Het Zahn-Wellens onderzoek is een biodegradatie onderzoek, gebaseerd op de bepaling van de totale afbreekbaarheid van de aërobe bio-afbreekbaarheid van organische componenten in een waterig medium. Op basis van deze test kan dus ook de T-correctie worden bepaald. Deze test is niet toepasbaar als het afvalwater grote hoeveelheden niet opgelost koolstof bevat. Het Zahn-Wellens onderzoek is niet van toepassing op onopgelost materiaal en is enkel bedoeld om de afbraak van de opgeloste organische stoffractie te bepalen. Tevens is Zahn-Wellens onderzoek enkel toepasbaar bij effluent met minimaal 100 mg/l opgelost CZV. 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, drinkwater 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%
De biologische afbreekbaarheid wordt grafisch vastgesteld. Hierbij wordt de tijd t uitgezet tegen CZV(n)-CZV0 (waarbij n=aantal dagen). Voor n gelden de volgende dagen: 0, 3, 7, 14, 21, 27, 28. Na 28 dagen zijn alle biologisch afbreekbare stoffen afgebroken.
Per onderzoek wordt gekeken naar het punt waarop maximale afbraak is bereikt, omdat daarna mineralisatie van het slib optreedt. Uitgangspunt hierbij is dat er correctie plaatsvindt van de mineralisatie door slib. Aan de blanco monsters en het referentiemonster is op te maken wanneer de maximale afbraak is bereikt en er vanaf dat moment mineralisatie plaatsvindt.
De maximale afbraak in %, gecorrigeerd op de blanco na 14 dagen wegens mineralisatie van het slib, is bepalend voor de T.
Als actief slib bij het onderzoek wordt het actieve slib gebruikt van de rioolwaterzuiveringsinstallatie waarop het bedrijf het afvalwater brengt of afvoert.
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.
Als blijkt dat biodegradatiecurve bij een Zahn-Wellens onderzoek nog niet is afgevlakt op de laatste meetdagen, en er sprake is geweest van remming (respiratieremming tussen de 20% en 50%), maar geen toxiciteit in het verdunde monster dat gebruikt is voor de biodegradatietest, dan wordt het onderzoek per situatie nader bekeken. Dit vraagt om maatwerk.
5.6 BZV oneindig onderzoek volgens NEN-EN 1899-1
Het onderzoek op het biochemisch zuurstofverbruik wordt uitgevoerd volgens NEN-EN 1899-1. De waarden worden opgegeven in BZV(n)- waarden.
Bij een BZV19 oneindig onderzoek gelden voor n de volgende dagen: 0, 5, 7, 9, 12, 15, 19. Bij de analyse wordt allylthioureum (ATU) toegevoegd om de activiteiten van de eveneens zuurstof consumerende nitrificerende bacteriën te onderdrukken. Daar ATU maar beperkt houdbaar is, na circa 14 dagen zijn werking verliest (in de praktijk 21 dagen), en bij gaat dragen als koolstof- en stikstofbron bij de BZV-afbraak, wordt bij het BZVn onderzoek standaard uitgegaan van maximaal n= 19 dagen.
Bij een BZV28 oneindig onderzoek, wordt ATU toegevoegd om de nitrificatie te remmen. Als de laatste meting onbetrouwbaar is (door een verminderde of beëindigde werking van ATU), wordt deze meting weggelaten in de berekening van BZV-oneindig.
Het is in bepaalde gevallen gewenst om een BZV40 of BZV28 oneindig onderzoek uit te voeren.
Bij een BZV28 of BZV40 oneindig onderzoek gelden voor n minimaal 7 meetdagen, die lineair verdeeld zijn over de onderzoeksduur.
Bij een BZV40 oneindig onderzoek worden de meetwaarden in veel gevallen gecorrigeerd voor de nitrificatie. Hiervoor worden op iedere meetdag NH4, NO2, NO3 en Nkj gemeten, om een stikstofbalans te maken, ter bepaling van de zuurstofconsumptie bij de stikstofomzetting.
De BZV-oneindig waarde wordt grafisch door middel van lineaire regressie bepaald (zie paragraaf 4.2)
Als entwater bij het onderzoek wordt het effluent gebruikt van de rioolwaterzuiverings-installatie waarop het bedrijf het afvalwater brengt. Er mag geen gebruik gemaakt worden van entwater afkomstig van de (eigen) biologische waterzuivering van het bedrijf. De reden hiervoor is dat de restverontreinigingen in het effluent niet of zeer moeilijk biologisch afbreekbaar kunnen zijn door de aanwezige bacteriën welke volledig ingesteld zijn op het aanbod van bedrijfsspecifieke stoffen.
In standaard gevallen kan getest worden met standaard commercieel verkrijgbaar entmateriaal of effluent van een communale RWZI, zie hiervoor 5.1.2.
Voorwaarde voor een juiste uitkomst is het ontbreken van giftige- en/of remmende stoffen in het afvalwater. Simultaan aan het BZV-oneindig onderzoek wordt daarom een afbraakproef van glutaminezuur uitgevoerd om eventuele toxische werking van het te onderzoeken monster afvalwater te detecteren.
Monstername en voorbehandeling
Afvalwatermonsters met een bezinksel- en/of opdrijvende volume van ≥ 0,2 ml/liter worden voor aanvang van de analyses gefiltreerd over een glasvezelfilter met maximaal een poriegrootte van 1,6 µm. De filtratie vindt plaats in een onaangezuurd monster.
Bij een eerste onderzoeksperiode
Bij alle bedrijven wordt de eerste keer in de T-correctie meetperiode (en na gewijzigde productie) een uitgebreide BZV40 meting uitgevoerd met minimaal 11 meetpunten die lineair verdeeld zijn over de onderzoeksduur. In principe zou de maximaal gevonden BZV-waarde binnen het traject tussen meetdag 19 en 40 gelden als BZV-oneindig, als een nagenoeg vaste BZV-waarde (plateau) bereikt is.
Als uit de uitgebreide BZV40 meting blijkt dat volstaan kan worden met een BZV19 of BZV28 meting, dan mogen de vervolgmetingen in die T-correctie meetperiode, uitgevoerd worden met een BZV19 of BZV28 meting, met minimaal 7 meetpunten die lineair verdeeld zijn over de onderzoeksduur, met ATU toevoeging. Uit de meting zal blijken of de meetdag na dag 19 noodzakelijk was. Als de laatste meting onbetrouwbaar is, wordt deze meting weggelaten in de berekening van BZV-oneindig.
Er vindt een statistische analyse plaats bij de uitwerking van de analyseresultaten om te bepalen of er uitschieters zijn. Van de 11 waarnemingen bij de eerste BZV40 meting mogen er maximaal 2 onbetrouwbare waarnemingen buiten beschouwing gelaten worden, als het kwadraat van de correlatiecoëfficiënt (R2) van de lijn hierdoor toeneemt.
In standaard gevallen is de benodigde hoeveelheid te doseren ATU 2 mg/l. Echter, als de CZV/Nkj verhouding van het monster kleiner is dan 1, en de BZV resultaten zijn onbetrouwbaar, dan is nader onderzoek noodzakelijk om de juiste hoeveelheid te doseren ATU vast te stellen. In alle gevallen geldt, dat als CZV< BZVn het BZV onderzoek ongeldig is.
6.1 Eisen ten aanzien van het onderzoek
Als er gegevens bestaan over de afbreekbaarheid van een stof (bijvoorbeeld uitgevoerd door de fabrikant) en men hier gebruik van wil maken wordt de wijze waarop deze afbreekbaarheid is bepaald kenbaar gemaakt aan het hoogheemraadschap. Resultaten van bio-degeneratieproeven, uitgevoerd door de fabrikant, waarover geen informatie bekend is of gemaakt worden zullen niet worden geaccepteerd bij de aanvraag. Verificatie van gegevens door het hoogheemraadschap moet mogelijk zijn waarbij de aanvrager de kosten van het onderzoek draagt.
Voor afvalwateronderzoek geldt dat de wijze waarop het monster wordt verkregen in overeenstemming moet zijn met de aan het bedrijf verleende meetbeschikking. Het monster moet representatief zijn voor de gehele aangevraagde periode. Bij twijfel hieromtrent zullen meerdere monsters, van verschillende dagen, onderzocht moeten worden.
Toxiciteits- en bio-degeneratieproeven op specifieke stoffen worden uitgevoerd volgens de voorgeschreven methodieken. Als er sprake is van vervanging van de norm (bijv. verandering in ISO-norm) worden de analyses volgens de nieuwe norm uitgevoerd.
6.2 Eisen ten aanzien van het uitvoerende laboratorium en / of adviesbureau
Door de ambtenaar belast met de heffing wordt als eis gesteld dat het laboratorium en/of adviesbureau, dat het onderzoek uitvoert namens een bedrijf, aantoonbare ervaring heeft met de proeven die worden aangevraagd. Als een laboratorium en/of adviesbureau in de aanvraag genoemd wordt die geen ervaring heeft met de bovengenoemde onderzoek- en analysemethodieken moet men eerst aantoonbaar deze ervaring verkrijgen voordat de onderzoeksresultaten zullen worden geaccepteerd. In voorkomende gevallen zal geadviseerd worden een ander laboratorium en/of adviesbureau te kiezen.
Beslisboom 2: Details uitvoering biodegradatietest
Voorbeeldberekening BZVoneindig bepaling op basis van BZVn onderzoek
Tabel 1: Voorbeeld BZV∞ bepaling
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.
De regressie uitvoer berekent de grootheden voor een lijn met de methode van de kleinste kwadraten om een rechte lijn de 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 y-waarden 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 BZV40 en de uitvoer t/m BZV19 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.
Figuur 1: BZVn uitgezet tegen de tijd
In figuur 2 is grafisch de Ln(BZVn/BZV5) evenals de berekende regressielijnen uit tabel 1 voor de BZV tot en met dag 19 en dag 40 weergegeven.
Figuur 2: Logaritmische weergave BZVn/BZV5 uitgezet tegen de tijd (1/t)