Effect of Metal Ion on COD in Food-industrial Waste Liquor

Organic matters in waste liquor are oxidatively decomposed by microorganisms and non-biological chemical reactions. It is necessary to determine the oxygen demanded for the oxidative decomposition. As one method for measuring chemical oxygen demand (COD), permanganate oxidation is mainly used in Japan, and the procedure is authorized as Japan Industrial Standard (JIS). We tested utilities of the method using soluble starch, egg white albumin, lignosulfonate solution and their mixtures with metal sulfate as model of waste liquor. COD of these macromolecules were variously changed by the addition of metal ions. Above all, COD of soluble starch solution was remarkably diminished by divalent ions, such as Cu^2+ and Mg^2+, trivalent ion Fe^3+ and monovalent K^+. The extent diminished was about 40% in each mixture. Such conspicuous diminution of COD was not found in albumin-or LSA-metal ion mixture. COD of LSA-Cu^2+ mixture augmented more than that of LSA solution by a factor of 1.1. In the mixture containing two sorts of macromolecules, COD also diminished by the addition of metal ions. These experimental results show that COD of the macromolecule solution measured can resist against permanganate oxidation. As this poorly-oxidizable complex was not conformed irreversibly, COD of the starch-metal mixture, above all, gradually increased as time passed. These experimental results show that COD of the macromelecule solution measured by permanganate consumption (JIS method) changes and always diminishes remarkably by the co-existence with other macromolecule and metal ion. Then, it may be concluded that JIS method can not be successfully adopted as a general one to analyze many kinds of waste liquor which varies the sorts and the content of organic and inorganic matter. The incompleteness of the method is due to the weak oxidative potentiality of permanganate reagent. Development of rapid COD analytical methods using more stronger oxidizing agent such as dichromate are claimed. Measurement of TOC (total organic carbon) is more favorable as the more strict indicator of water-pollution control, though the analytical procedure is yet unsettled.各種排水中の有機物は微生物によつてあるいは非生物的に酸化分解されるので,その汚染度を規定するためには酸化分解に要する酸素量を測定する必要がある.この化学的酸素要求量(COD)を測定する方法としては,わが国では過マンガン酸酸化によるものが主に用いられており,本法は日本工業規格(JIS)に表示されている.排水のモデルとして,可溶性でんぷん,卵白アルブミン,LSA溶液およびそれらの金属硫酸塩との混液を用いて本法の有効性を検定した.これらの高分子物質のCODは金属イオンの添加によつて変化し,その程度は高分子物質と金属イオンの組み合せによつて異なつていた.特に可溶性でんぶん溶液のCODはCu^2＋,Mg^2＋などの二価イオン,さらにFe^3＋およびK^+によつて著しく減少した.しかしアルブミン－,LSA－金属塩混液では顕著なCODの減少は認められなかつた.LSA－Cu^2＋混液のCODはLSA溶液のそれよりも約10％増加した.二種類の高分子物質を混合した溶液でも金属イオンの添加によつてCODの変化が生じた.本実験に用いた可溶性でんぶん,卵白アルブミンおよびLSAなどの高分子物質は金属イオンと錯体を形成して過マンガン酸酸化をうけにくくなることが擢定される.この二酸化性の錯体は徐々に分解するので,特に可溶性でんぷんと金属イオンとの混液においてはそのCODは経日的に漸増する.このように過マンガン酸消費量によつて測定した高分子溶液のCODは,他の高分子物質や金属イオンの共存によつて影響をうけることが明らかである.このことは過マンガン酸法を,有機物や無機物の種類や含量の異なつた排水のCODの比較に照いることは必ずしも妥当ではないことを示している.本法のこのような欠点は過マンガン酸液の酸化能が弱いことに由来するものであるから,重クロム酸などのより強力な酸化剤を用いた簡便な測定法の確立が必要である.さらには排水の汚染のより厳密な指標である全有機炭素量(TOC)の迅速定量法の開発が期待される