AT392161B

AT392161B - Verfahren zur ermittlung des biochemischen sauerstoffbedarfs (bsb) von abwasser

Info

Publication number: AT392161B
Application number: AT171388A
Authority: AT
Original assignee: Ingerle Kurt
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1991-02-11
Also published as: ATA171388A; DE3921097A1

Description

AT392 161B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) von Abwasser, wobei das Abwasser einer Testflüssigkeit zugesetzt wird, welche genug Bakterien enthält, um die im Abwasser enthaltenen organischen Substanzen in einer Stunde mit Sauerstoff umzusetzen.

Das Ausmaß, in dem Abwasser durch Mikroorganismen von organischen Verschmutzungen gereinigt werden kann, wird durch den biochemischen Sauerstoffbedarf angezeigt. Dieser wird herkömmlicherweise als BSB5 bestimmt, indem man die verunreinigte Flüssigkeit 5 Tage stehenläßt und feststellt, wieviel Sauerstoff sie dem Gasvorrat entnommen hat, welcher im selben Behälter wie die Flüssigkeit angeordnet ist.

Nachteilig an der Messung des BSB5 ist vor allem die lange Zeit, welche bis zum Vorliegen eines Ergebnisses vergeht. Es wurde daher bereits verschiedentlich vorgeschlagen (vgl. insbesondere DD-PS 246 172), die Konzentration biologisch abbaubarer Stoffe im Abwasser zu bestimmen, indem eine Reaktionskammer mit aktiver Biomasse, beispielsweise Klärschlamm, gefüllt, Abwasser zugegeben und mit der Biomasse verrührt und unter wiederholtem Sauerstoffeintrag der Verbrauch an Sauerstoff gemessen wird.

Das Problem bei derartigen Verfahren besteht darin, daß der jeweils zugefrihrte Sauerstoff in wenigen Minuten verbraucht ist und die Messung der zugeführten bzw. verbrauchten Gasmenge recht kompliziert ist. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß zwar in den üblichen Anlagen die Umsetzung der im Abwasser enthaltenen organischen Substanz aerob erfolgt, daß dies jedoch keine Einschränkung hinsichtlich der Messung der im Abwasser vorhandenen abbaubaren organischen Substanzen bedeutet Diese Messung kann durchaus erfolgen, indem im Unterschied zum Stand der Technik der Sauerstoff nicht der Umgebungsluft entzogen wird, sondern die Mikroorganismen gezwungen werden, den benötigten Sauerstoff durch Aufspaltung von Verbindungen zu gewinnen, welche ebenso wie die Bakterienmasse in hinreichender Menge der Testflüssigkeit zugegeben werden.

Die Erfindung besteht somit darin, daß das Verfahren unter Luftabschluß abläuft wobei der für die Umsetzung der organischen Substanzen benötigte Sauerstoff in der Testflüssigkeit vorhandenen, als Sauerstoffspender wirkenden Verbindungen entzogen wird und daß die nach der Zugabe des Abwassers entstehende Gasmenge und/oder der Verbrauch des Sauerstoffspenders gemessen wird.

Als Sauerstoffspender für die Bakterien kann beispielsweise Nitrat zugegeben werden, und zwar in einer Menge, die im Gegensatz zu der bei aeroben Verfahren zugegebenen Luftmenge für den ganzen Versuch ausreicht

Bei der Umsetzung des NO3 mit der in der zu prüfenden Flüssigkeit enthaltenen organischen Substanz entsteht aus der Zerlegung des Nitrats einerseits N2 und durch die Umsetzung des gewonnenen Sauerstoffs mit der organischen Substanz CO2. Diese Gase werden in einem Testrohr gesammelt, ihre Menge dient als Maß für den BSB. Aber auch die direkte Messung des verbrauchten Nitrates ist möglich.

Ein gewisses Problem entsteht für das vorgeschlagene Verfahren dadurch, daß eine Lösung, welche Bakterienmasse und einen Sauerstoffspender enthält, auch ohne Zugabe weiterer organischer Substanzen Sauerstoff veratmet, da ja die Bakerienmasse selbst organische Substanz darstellt, die sich in der sogenannten Grundatmung allmählich zu anorganischer Substanz umsetzt Das vorgeschlagene Verfahren ist nicht an dieser Grundatmung interessiert, sondern daran, wie weit die vorhandene Bakterienmasse die in Abwasser enthaltene organische Substanz unter erhöhtem Sauerstoffverbrauch in Bakterienmasse umwandelt Um diese sogenannte Substratatmung von der Grundatmung unterscheiden zu können, wird vorzugseise vorgesehen, daß die Gasmengen verglichen werden, welche von der Testflüssigkeit bei verschieden starkem Zusatz von Abwasser abgegeben werden. Dabei kann der Vergleich zwischen einer Testlösung erfolgen, welche Bakterienmasse, Sauerstoffspender und eine bestimmte Menge organisch belastetes Abwasser enthält und einer Nullösung, welcher statt des organisch belasteten Abwassers der Testlösung reines Wasser zugesetzt ist. Noch besser können jedoch Störeffekte ausgeschlossen werden, wenn die Testlösung mit einer weiteren Lösung verglichen wird, welche sich von der Testlösung durch eine bestimmte Verdünnung des Abwassers unterscheidet

Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert.

Fig. 1 stellt schematisch ein einfaches Gerät zur Durchführung des Verfahrens dar, Fig. 2 beschreibt den zeitlichen Verlauf der Gasentwicklung in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad des Abwassers.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung besteht aus einem Behälter (1), in welchem eine Testflüssigkeit (5), welche erfindungsgemäß mit Abwasser versetzt wird, angeordnet ist. Die Flüssigkeit kann dauernd durch einen Magnetrührer (2) in Bewegung gehalten werden. Entwickelt die Flüssigkeit (5) Gase, so dehnt sich das Gasvolumen (6) aus und drückt Flüssigkeit in das Meßrohr (4). Ein Prallblech (3) verhindert dabei das Eindringen aufsteigender Gasblasen in das Meßrohr (4). Die Gasentwicklung im Laufe des Versuchs läßt sich unmittelbar am Anstieg der Flüssigkeitssäulen von der unteren Marke (7) zum Endstand (8) ablesen.

Der Versuch wird bei vorgegebener Temperatur (z. B. 20 °Q, Dunkelheit und ständigem Rühren durchgeführt.

Eine Schwierigkeit kann entstehen, wenn in dem zu untersuchenden Abwasser bereits eine größere Menge Biomasse vorhanden ist. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Biomasse durch kurzzeitiges Erhitzen auf ca. 90 °C in unbelebte organische Substanz überzuführen und erst dann den BSB-Test durchzuführen.

Gibt man der Testflüssigkeit in Fig. 1 Abwasser zu, so wird die Gasentwicklung von der Qualität dieses Abwassers beeinflußt. Dies geht aus Fig. 2 hervor, in welcher sich die Kurve (A) auf jenen Fall bezieht, in welchem der Testflüssigkeit reines Wasser zugegeben wird. Die entstehende Gasmenge ist in diesem Fall durch Grundatmung der Bakterienmasse bedingt. Die Kurve (B) bezieht sich auf ein mit reinem Wasser auf die Hälfte verdünntes Abwasser, die Kurve (C) auf unverändertes Abwasser. Die Differenz zwischen den einzelnen Kurven -2-

Claims

AT 392 161 B ist jeweils auf Substratatmung zurückzuführen. Wie man dem Diagramm leicht entnimmt, ist die zugeführte organische Substanz bereits nach etwa einer Stunde völlig verbraucht, der biochemische Sauerstoffbedarf des Abwassers steht also bereits nach so kurzer Zeit fest PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Ermittlung des biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) von Abwasser, wobei das Abwasser einer Testflüssigkeit zugesetzt wird, welche genug Bakterien enthält, um die im Abwasser enthaltenen organischen Substanzen in einer Stunde mit Sauerstoff umzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unter Luftabschluß abläuft, wobei der für die Umsetzung der organischen Substanzen benötigte Sauerstoff in der Testflüssigkeit vorhandenen, als Sauerstoffspender wirkenden Verbindungen entzogen wird und daß die nach der Zugabe des Abwassers entstehende Gasmenge und/oder der Verbrauch des Sauerstoffspenders gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmengen verglichen werden, welche von der Testflüssigkeit bei verschieden starkem Zusatz von Abwasser abgegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sauerstoffspender ein Nitrat dient.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Abwasser vor dem BSB-Test kurzzeitig auf 90 °C erhitzt und anschließend wieder auf die Untersuchungstemperatur abgekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der BSB-Test bei einer Temperatur von 300 bis 50 °C durchgeführt wird. Hiezu 1 Blatt Zeichnung