Der biologische Sauerstoffbedarf (BSB) ist ein Maß für die Menge an gelöstem Sauerstoff (DO), die von aeroben Mikroorganismen bei der Zersetzung von organischem Material im Wasser verbraucht wird.
Bedeutung des BSB für die Abwasserentsorgung
Der biologische Sauerstoffbedarf (BSB) ist ein wichtiger Parameter bei der Bewertung der Wasserqualität, da er als Indikator für die Auswirkungen des eingeleiteten Abwassers auf das umliegende Ökosystem dient.
Je höher der BSB-Wert ist, desto größer ist die Menge an organischem Material oder „Nahrung“, die für sauerstoffverbrauchende Bakterien zur Verfügung steht. Wenn der Sauerstoffverbrauch durch Bakterien die Zufuhr von Sauerstoff durch Wasserpflanzen, Algenphotosynthese oder Diffusion aus der Luft übersteigt, entstehen ungünstige Bedingungen. Ein Mangel an Sauerstoff verursacht Stress für Wasserorganismen und macht die Umwelt für das Leben ungeeignet. Außerdem kann eine drastische Verarmung zu einer hypoxischen oder anoxischen Umgebung führen.
Der BSB wird auch in der Abwasserbehandlung eingesetzt, wo der Abbau von organischen Abfällen durch Mikroorganismen als Behandlungsmethode üblich ist. Die Vorschriften und Genehmigungen für Abwässer mit biochemischem Sauerstoffbedarf variieren von Land zu Land und von Region zu Region, wie z. B. das National Pollution Discharge Elimination System (NPDES) in den Vereinigten Staaten, das eine maximal zulässige Konzentration für die direkte Einleitung in die Umwelt oder die Einleitung in ein kommunales Kanalisationssystem festlegt.
Um gefahrlos wieder in die Umwelt eingeleitet werden zu können, muss das gereinigte Wasser einen ausreichend niedrigen BSB-Wert aufweisen, damit der gelöste Sauerstoff (DO) in den Ökosystemen nicht aufgebraucht wird.
- Rohabwasser hat in der Regel eine DO-Konzentration von weniger als 20 % oder 1-2 mg/L, während ein gesundes Flussökosystem eine Sättigung von nahezu 100 % (8-10 mg/L) aufweisen sollte.
- Die Einleitung von unzureichend behandeltem Abwasser kann dazu führen, dass Bakterien schneller Sauerstoff verbrauchen, als Wasserpflanzen, Algen und natürliche Belüftung ihn wieder auffüllen können.
- Der daraus resultierende niedrige Sauerstoffgehalt kann ein Ökosystem belasten und sich nachteilig auf das Leben im Wasser auswirken, z. B. durch Fischsterben und Artenverlust.
- BSB5 ist der gebräuchlichste Kontrolltest zur Bestimmung der Qualität von Abwässern, aber er ist sehr langsam (5 Tage) und bietet nur eine begrenzte Genauigkeit.
- Wenn festgestellt wird, dass die Gewässer die Schwellenwerte überschreiten, ist es zu spät, um Abhilfemaßnahmen zu ergreifen, da sie bereits eingeleitet worden sind.
- In Gemeinden mit kombinierten Abwassersystemen, die auch Regenwasser auffangen, kann es zu kombinierten Abwasserüberläufen (CSO) kommen, die Gewässer mit hohem BSB-Gehalt freisetzen können.
Die Echtzeitüberwachung des BSB wird immer beliebter. Die kontinuierliche Überwachung von organischen Stoffen eröffnet viele neue Möglichkeiten zur Steuerung und Optimierung von Aufbereitungsprozessen, die zu erheblichen Kosteneinsparungen, verbesserter Wasserqualität und zur Einhaltung von Vorschriften führen können.
Zu den Anwendungen für die Online-BSB-Messung im Abwasserbereich gehören:
- Überwachung von Abwässern
- Optimierung der chemischen Dosis
- Optimierung der Belüftung
- Optimierung der Nährstoffdosierung
- Management von Industrieabwässern
- Überwachung von Produktverlusten
- Fortschrittliche Behandlungsüberwachung und Schutz
- Optimierung der Wasserwiederverwendung
- Kontrolle der Abwasserverschmutzung
Manuelle Messungen für BSB:
Die Standardmethode 5210B ist die am häufigsten verwendete Labortechnik zur Bestimmung des biologischen Sauerstoffbedarfs (BSB). Zunächst wird eine Probe analysiert und vorbereitet, um günstige Bedingungen für das Bakterienwachstum zu schaffen. Diese Aufbereitung kann die Einstellung des pH-Werts, die Entfernung von Restchlor und die Reduzierung des gelösten Sauerstoffs (DO) in übersättigten Proben beinhalten. Anschließend wird die Probe verdünnt und eine entsprechende Menge an Keimbakterien zugegeben. Der anfängliche DO-Wert wird aufgezeichnet, und die Probe wird 5 Tage lang bei einer Temperatur von 20°C bebrütet.
Nach Ablauf der 5-Tage-Frist wird die Probe aus dem Inkubator genommen und der endgültige Messwert für den gelösten Sauerstoff ermittelt. Der BSB wird auf der Grundlage des DO-Abbaus und des Volumens der Probe nach folgender Formel berechnet:
BSB5 = BSB mg/L = [(Anfangs-DO – End-DO) – Saatgutkorrektur] x Verdünnungsfaktor
Die ausschließliche Verwendung von Stichproben führt jedoch zu erheblichen Verzögerungen. Wenn die BSB-Ergebnisse 5-7 Tage später vorliegen, sind sie für die Prozesssteuerung und die Verbesserung der Anlagenleistung in der Regel nur von begrenztem Wert.
Um dieses Problem anzugehen, müssen Kläranlagen über praktische und kostengünstige Lösungen verfügen, die kontinuierliche Informationen über die Zusammensetzung und Qualität des Abwassers liefern.
Automatische Methoden zur Überwachung des BSB
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- Optische DO-Technologie für schnelle und stabile Messwerte, auch in schwierigen Umgebungen.
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- Ein wasserdichtes, robustes Gehäuse nach IP67 macht dieses tragbare Messgerät ideal für den Einsatz vor Ort.
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- Ein immobilisierter Luminophor auf Pt-Basis wird durch das Licht einer blauen LED angeregt und sendet rotes Licht aus
- Da der Sauerstoff mit dem Luminophor in Wechselwirkung tritt, verringert er die Intensität und Lebensdauer der Lumineszenz
- Die Lebensdauer der Lumineszenz wird mit einem Photodetektor gemessen und zur Berechnung der Konzentration des gelösten Sauerstoffs verwendet
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Wenden Sie sich an einen technischen Spezialisten von Hanna unter [email protected] oder verwenden Sie unser Kontaktformular.
QUELLEN:
Sulivan Jouanneau, Methods for assessing biochemical oxygen demand (BOD), November 2013
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