DD246172A1

DD246172A1 - MEASURING DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE BIOCHEMICAL OXYGEN NEEDY (BOD) OF WASTE WATER

Info

Publication number: DD246172A1
Application number: DD28708286A
Authority: DD
Inventors: Volkmar Peukert; Juergen Baehr; Andreas Schreier; Thomas Bier
Original assignee: Projekt Wasserwirtschaft Veb
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-05-27
Also published as: DD246172B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meszeinrichtung zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) biologisch abbaubarer organischer Inhaltsstoffe von Abwasser, Rohwasser und duennen Schlaemmen, wobei die Werte zur Steuerung von Abwasserbehandlungsanlagen oder als Grenzwertanzeiger genutzt werden koennen. Daraus leitet sich die Aufgabe ab, bei hoher Meszgenauigkeit den tatsaechlichen BSB in kurzen Zeitraeumen zu bestimmen. Die erfindungsgemaesze Meszeinrichtung weist eine aus Belueftungskammer und mindestens zwei abgeschlossenen mit Ruehreinrichtungen versehenen Meszkammern bestehende Reaktionskammer auf, wobei die Belueftungskammer ueber eine Dosierpumpe mit dem Abwasserleiter und ueber eine Pumpe mit der zweiten Meszkammer sowie einer Belueftungseinrichtung und die zweite Meszkammer ueber einen in bekannter Weise ausgebildeten Entnahmestutzen mit einer Dosierpumpe verbunden ist, in der Belueftungs- und der zweiten Meszkammer Sauerstoffsonden angeordnet sind, die ueber einen Meszverstaerker mit einem Rechner und dieser mit den Dosierpumpen, der Belueftungseinrichtung, der Pumpe und den Ruehreinrichtungen gekoppelt ist. Die BSB-Bestimmung erfolgt in den Schritten einmaliges Fuellen der Reaktionskammer mit aktiver Biomasse, Bestimmen der endogenen Atmung davon, Speicherung des Wertes, Sedimentation der Biomasse, Abwasserzugabe und aequivalenter Klarphasenabzug, Belueftung und Kontaktierung von Abwasser und Biomasse durch Ruehren und Umpumpen, kontinuierliche Sauerstoffmessung, Errechnung des Sauerstoffbedarfes des Mediums, Fortfuehrung des Meszvorganges unter Beibehaltung von Ruehren, Sauerstoffeintrag und Umpumpen bis zum UEbergang von Substratatmung zu endogener Atmung, Summierung der gemessenen Sauerstoffverbrauchswerte und Ermittlung des BSB unter Beachtung der endogenen Atmung und des Abwasseranteils.The invention relates to a measuring device for determining the biochemical oxygen demand (BOD) of biodegradable organic ingredients of waste water, raw water and sludge, the values being able to be used to control wastewater treatment plants or as limit indicators. This leads to the task of determining the actual BOD in short time frames with high accuracy. The invention Meszeinrichtung has a Belueftungskammer and at least two completed provided with Ruehreinrichtungen Meszkammern existing reaction chamber, the Belueftungskammer via a metering pump with the sewer and a pump with the second Meszkammer and a Belueftungseinrichtung and the second Meszkammer via a trained in a known way sampling neck is connected to a metering pump, in the Belueftungs- and the second Meszkammer oxygen probes are arranged, which is coupled via a Meszverstaerker with a computer and this with the metering pumps, the Belueftungseinrichtung, the pump and the Ruehereinrichtungen. The BOD determination is carried out in the steps of filling the reaction chamber once with active biomass, determining the endogenous respiration thereof, storing the value, sedimentation of the biomass, addition of sewage and equivalent clear phase extraction, aeration and contacting of wastewater and biomass by stirring and pumping, continuous oxygen measurement, Calculation of the oxygen requirement of the medium, continuation of the measuring process while maintaining stirring, oxygen input and pumping up to the transition from substrate respiration to endogenous respiration, summation of the measured oxygen consumption values and determination of the BOD, taking into account the endogenous respiration and the wastewater content.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine teilautomatisch arbeitende Einrichtung zur diskontinuierlichen Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) biologisch abbaubarer organischer Inhaltsstoffe von Abwasser, Rohwasser und dünnen Schlämmen. Sie eignet sich besonders zur ständigen Kontrolle der Zu lauf belastung von Abwasserbehandlungsanlagen. Aufgrund der relativ kurzen Zeit zur Meßwerterfassung läßt sich die Erfindung zur Steuerung von Belebungsanlagen nutzen. Sie ist jedoch auch zur Messung der Atmungsaktivität aquatischer Mikroorganismen sowie zur Prüfung der mikrowellen Abbaubarkeit organischer Verbindungen und zur Bestimmung der toxischen Wirkung von Abwasserinhaltsstoffen auf Mikroorganismen einsetzbar.The invention relates to a method and a partially automatically operating device for the discontinuous determination of the biochemical oxygen demand (BOD) of biodegradable organic ingredients of waste water, raw water and thin sludges. It is particularly suitable for the continuous control of the intake load of wastewater treatment plants. Due to the relatively short time for data acquisition, the invention can be used to control activation systems. However, it can also be used for measuring the breathability of aquatic microorganisms and for testing the microwave degradability of organic compounds and for determining the toxic effect of wastewater constituents on microorganisms.

Characteristic of the prior art

Zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) biologisch abbaubarer, organischer Abwasserinhaltsstoffe gibt es verschiedene Möglichkeiten.There are various possibilities for determining the biochemical oxygen demand (BOD) of biodegradable organic wastewater constituents.

Das Grundprinzip der bekannten Verfahren und Einrichtungen besteht darin, daß das zu messende Medium (z. B. Abwasser, Rohwasser) mit einer sauerstoffangereicherten, anorganischen Nährlösung (BSB-Wasser) relativ stark verdünnt und anschließend mit einer geringen Konzentration aktiver Biomasse versetzt wird. Danach wird der Sauerstoffverbrauch des Gemisches per Zeit- und Volumeneinheit unter definierten Bedingungen (Temperatur, Turbulenz) über einen meist fünf Tage währenden Testzeitraum kontinuierlich oder durch Bestimmung des Anfangs- und Endsauerstoffgehalts in relativ kleinen Reaktionsgefäßen gemessen. Der während des Meßzeitraumes benötigte Sauerstoff wird entweder in ausreichender Menge bei Versuchsbeginn zugegeben oder während des Meßzeitraumes durch elektrolytische Freisetzung bzw. diskontinuierliche Zuführung bekannter Sauerstoffmengen ergänzt.The basic principle of the known processes and devices is that the medium to be measured (eg waste water, raw water) is relatively strongly diluted with an oxygen-enriched, inorganic nutrient solution (BOD water) and subsequently mixed with a low concentration of active biomass. Thereafter, the oxygen consumption of the mixture per unit time and volume under defined conditions (temperature, turbulence) over a test period usually lasting five days continuously or by determining the initial and final oxygen content in relatively small reaction vessels measured. The oxygen required during the measurement period is either added in sufficient amount at the start of the experiment or supplemented during the measurement period by electrolytic release or discontinuous supply of known amounts of oxygen.

Der im Testzeitraum mikrobiell verbrauchte gelöste Sauerstoff ist ein Maß für den Gehaltan biologisch leicht abbaubaren organischen Stoffen im Meßmedium.The microbially consumed dissolved oxygen in the test period is a measure of the content of readily biodegradable organic substances in the measuring medium.

Darüber hinaus sind Sauerstoffdifferenzmeßverfahren mit entsprechenden Meßeinrichtungen bekannt. Bei diesen Verfahren wird lediglich der aktuelle biochemische Sauerstoffverbrauch eines Mediums zu einem beliebigen Zeitpunkt, jedoch nicht der gesamte biochemische Sauerstoffbedarf der biologisch abbaubaren organischen Wasserinhaltstoffe bestimmt. So wird in der DE-OS 2338004 ein Verfahren und ein Respirometer zur Überwachung des Sauerstoffgehaltes in Abwässern beschrieben. Das Abwasser wird belüftet und durchströmt einen abgeschlossenen Strömungsweg einer Verweilkammer, wobei am Zu- und Abfluß der Verweilkammer mit Meßfühlern eine Sauerstoffmessung erfolgt. Eine Differenzbildung ergibt die verbrauchte Sauerstoffmenge während der Durchströmzeit, jedoch nicht den biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB). Den bekannten Verfahren und Einrichtungen haften eine Reihe Nachteile an.In addition, Sauerstoffdifferenzmeßverfahren with corresponding measuring devices are known. These methods only determine the actual biochemical oxygen consumption of a medium at any given time, but not the total biochemical oxygen demand of the biodegradable organic water constituents. Thus, DE-OS 2338004 describes a method and a respirometer for monitoring the oxygen content in wastewaters. The wastewater is vented and flows through a closed flow path of a residence chamber, wherein an oxygen measurement is carried out at the inlet and outlet of the dwell chamber with sensors. A difference results in the amount of oxygen consumed during the flow-through period, but not the biochemical oxygen demand (BOD). The known methods and devices adhere to a number of disadvantages.

Der Hauptnachteil wird darin gesehen, daß der zur Meßwerterfassung erforderliche Zeitraum sehr lang ist. Die mit den bekannten Verfahren und Einrichtungen ermittelten Meßwerte charakterisieren daher nur einen gewesenen Zustand. Sie sind als Steuerimpulse für Abwasserbehandlungsanlagen oder als Signale bei Grenzwertüberschreitungen nicht nutzbar. Der lange Meßzeitraum und die damit verbundene begrenzte Aussagefähigkeit der Meßwerte ist dadurch bedingt, daß bei den bekannten Verfahren und Einrichtungen die BSB-Messung mit höheren, den natürlichen Bedingungen nahekommenden Biomassekonzentrationen, aufgrund der unzureichenden Nachlieferung von verbrauchtem Sauerstoff nicht möglich ist. Ein weiterer Mangel wird in der Meßungenauigkeit gesehen. Bei den bekannten Verfahren geht der Wert der endogenen Atmung der mit der Abwasserprobe in das Reaktionsgefäß eingetragenen Mikroorganismen in den Endwert mit ein. Dadurch ergibt sich ein erhöhter Sauerstoffverbrauch, der nicht durch gelöste, biologisch abbaubare organische Substanzen verursacht wird. Der Anteil dieses Sauerstoffverbrauchs kann in Abhängigkeit von der Biomassekonzentration in der Probe, vom Verdünnungsverhältnis, von der Versuchsdauer und vom Gehalt leicht abbaubarer Stoffe im Abwasser bis zu 50% betragen. Ein entscheidender Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß sich unter Praxisbedingungen ein zyklischer Wechsel der Proben nicht bzw. nur mit erhöhtem technischem Aufwand realisieren läßt. Keine der bekannten Einrichtungen eignet sich daher als automatisch arbeitendes Betriebsmeßgerät.The main disadvantage is seen in the fact that the period required for the detection of the measured value is very long. The measured values determined with the known methods and devices therefore only characterize a past state. They can not be used as control impulses for wastewater treatment plants or as signals when limit values are exceeded. The long measurement period and the associated limited informative value of the measured values is due to the fact that in the known methods and devices, the BOD measurement with higher, similar to the natural conditions biomass concentrations, due to the insufficient subsequent delivery of spent oxygen is not possible. Another shortcoming is seen in the measurement inaccuracy. In the known methods, the value of the endogenous respiration of the microorganisms introduced into the reaction vessel with the wastewater sample is included in the final value. This results in an increased oxygen consumption, which is not caused by dissolved, biodegradable organic substances. The proportion of this oxygen consumption may be up to 50%, depending on the biomass concentration in the sample, the dilution ratio, the duration of the experiment and the content of easily degradable substances in the wastewater. A major disadvantage of the known devices is that can not be realized under practical conditions, a cyclic change of samples or only with increased technical effort. Therefore, none of the known devices is suitable as an automatically operating measuring device.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Meßeinrichtung und eines Verfahrens, mit deren Hilfe der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) organischer Abwasserinhaltsstoffe automatisch so bestimmt werden kann, daß die Werte noch zur Steuerung von Abwasserbehandlungsanlagen oder als Grenzwertanzeiger genutzt werden können.The object of the invention is to provide a measuring device and a method by means of which the biochemical oxygen demand (BOD) of organic wastewater constituents can be automatically determined so that the values can still be used to control wastewater treatment plants or as limit indicators.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung und ein Verfahren zu entwickeln, die bei hoher Meßgenauigkeit die Bestimmung des tatsächlichen biochemischen Sauerstoffbedarfes (BSB) in kurzen Meßzeiträumen, t<30min, ermöglichen.The invention has for its object to develop a measuring device and a method that allow for high accuracy measurement, the determination of the actual biochemical oxygen demand (BOD) in short measuring periods, t <30min.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Meßeinrichtung gelöst, die eine aus einer Belüftungskammer und mindestens zwei mit Rühreinrichtungen versehenen abgeschlossenen Meßkammern bestehende Reaktionskammer aufweist, wobei alle Kammern miteinanderverbunden sind und in Funktionseinheit ein Gesamtreaktionsvolumen darstellen. Die Belüftungskammer ist über eine Dosierpumpe mit dem Abwasserleiter und über eine Pumpe mit dem Ablauf der zweiten Meßkammer sowie mit einer Belüftungseinrichtung verbunden. Die zweite Meßkammer ist über einen im oberen Teil angeordneten Entnahmestutzen mit einer Dosierpumpe verbunden. In der Belüftungskammer unmittelbar am Zulauf der ersten Meßkammer sowie am Ablauf der zweiten Meßkammer sind Sauerstoffsonden angeordnet, die über einen Sauerstoff-Meßverstärker mit einem Rechner gekoppelt sind. Der Rechner, weist eine Kopplung zu den beiden Dosierpumpen, zur Belüftungseinrichtung, der Pumpe und den Rühreinrichtungen auf. Im oberen Teil der beiden Meßkammern sind Entlüftungsstutzen vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfes weist folgende Schritte auf: Die Reaktionskammer wird einmalig mit aktiver Biomasse mit einer Konzentration von 1,5—2gTS/l Reaktionsvolumen gefüllt, von dieser Biomasse die endogene Atmung bestimmt und dieser Wert als Ausgangsgröße gespeichert. Anschließend wird die Biomasse in der Reaktionskammer durch eine vorzugsweise 5-1 Ominütige Ruhepause zur Sedimentation gebracht. Danach wird der Belüftungskammer eine definierte Menge Abwasser, vorzugsweise 15-20 Vol.-% des Gesamtreaktionsvolumens zugegeben und gleichzeitig eine äquivalente Menge Klarphase aus der zweiten Meßkammer abgezogen. Danach wird Sauerstoff eingetragen und durch Umpumpen und Rühren eine Kontaktierung von Abwasser und Biomasse in allen Kammern hergestellt. Nach vollständiger Durchmischung und Anreicherung mit Sauerstoff wird eine kontinuierliche Messung des gelösten Sauerstoffes in der Belüftungskammer und am Ablauf der zweiten Meßkammer begonnen. Mindestens jede Minute wird der Sauerstoffbedarf des Meßmediums unter Berücksichtigung der Verweilzeit in den Meßkammern errechnet. Unter Beibehaltung des Rührvorganges in den Meßkammern, des Umpumpens des Meßmediums und der Anreicherung mit Sauerstoff wird der Meßvorgang solange fortgesetzt, bis die Organismen der aktiven Biomasse von der Substratatmung zur endogenen Atmung übergehen. Anschließend wird der im Zeitraum nach Abschluß der Abwasserzugabe bis zum Ende des Meßvorganges in jeder Minute gemessene Sauerstoffverbrauch summiert, der im Meßzeitraum erfolgte Sauerstoffverbrauch der endogenen Atmung subtrahiert und danach unter Beachtung des Abwasseranteiles der biochemische Sauerstoffbedarf pro I Liter Abwasser ermittelt.According to the invention, the object is achieved with a measuring device which has a reaction chamber consisting of a ventilation chamber and at least two closed measuring chambers provided with stirring devices, all the chambers being connected to one another and representing a total reaction volume in functional unit. The ventilation chamber is connected via a metering pump to the waste water conductor and via a pump to the outlet of the second measuring chamber and to a ventilation device. The second measuring chamber is connected via a arranged in the upper part sampling pipe with a metering pump. In the aeration chamber immediately at the inlet of the first measuring chamber and at the end of the second measuring chamber oxygen probes are arranged, which are coupled via an oxygen measuring amplifier with a computer. The computer has a coupling to the two metering pumps, the aeration device, the pump and the stirring devices. In the upper part of the two measuring chambers vent pipes are provided. The inventive method for determining the biochemical oxygen demand comprises the following steps: The reaction chamber is filled once with active biomass with a concentration of 1.5-2gTS / l reaction volume, determined by this biomass endogenous respiration and stored this value as an output. Subsequently, the biomass is brought to sedimentation in the reaction chamber by a preferably 5-1 minute rest. Thereafter, the aerating chamber, a defined amount of waste water, preferably 15-20 vol .-% of the total reaction volume is added and simultaneously withdrawn an equivalent amount of clear phase from the second measuring chamber. After that, oxygen is introduced and, by pumping and stirring, a contacting of wastewater and biomass is produced in all chambers. After complete mixing and enrichment with oxygen, a continuous measurement of the dissolved oxygen in the aeration chamber and at the outlet of the second measuring chamber is started. At least every minute, the oxygen demand of the medium to be measured is calculated taking into account the residence time in the measuring chambers. While maintaining the stirring process in the measuring chambers, the pumping of the measuring medium and the enrichment with oxygen, the measuring process is continued until the organisms of the active biomass of the substrate respiration to endogenous breathing pass. Subsequently, the measured in the period after completion of the wastewater addition to the end of the measurement in each minute oxygen consumption is summed, subtracted during the measurement period oxygen consumption of endogenous respiration and then determined taking into account the wastewater content of biochemical oxygen demand per liter of wastewater.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutertThe invention will be explained in more detail below by way of example

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: The accompanying drawings show:

Fig. 1: Prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung Fig. 2: Verlauf des Sauerstoffverbrauches während eines MeßvorgangesFig. 1: Basic structure of the measuring device according to the invention Fig. 2: Course of the oxygen consumption during a measurement process

Die Einrichtung besteht aus einer Belüftungskammer 1 und mindestens zwei, mit Rühreinrichtungen 4 versehenen Meßkammern 2,3. Die Kammern 1,2,3 sind so gestaltet bzw. so miteinander verbunden, daß keine Luftblasen von derThe device consists of a ventilation chamber 1 and at least two, provided with stirrers 4 measuring chambers 2.3. The chambers 1,2,3 are designed or connected to each other so that no air bubbles from the

Belüftungskammer 1 in die erste Meßkammer 2 gelangen und daßdie praktische Verweilzeit in den Meßkammern 2,3 der theoretischen nahekommt. Die Belüftungskammer 1 und die Meßkammern 2,3 verkörpern in Funktionseinheit das Gesamtreaktionsvolumen. Die Belüftungskammer T ist außerdem über eine Dosierpumpe 10 mit dem Abwasserleiter und über eine Leitung und eine Pumpe 8 mit dem Ablauf der zweiten Meßkammer 3 sowie mit einer Belüftungseinrichtung 11 gekoppelt.Venting chamber 1 get into the first measuring chamber 2 and that the practical residence time in the measuring chambers 2.3 of the theoretical comes close. The aeration chamber 1 and the measuring chambers 2, 3 in functional unit embody the total reaction volume. The ventilation chamber T is also coupled via a metering pump 10 with the waste water conductor and via a line and a pump 8 to the outlet of the second measuring chamber 3 and with a ventilation device 11.

Die zweite Meßkammer 3 ist über einen im oberen Teil angeordneten Entnahmestutzen 7 mit einer Dosierpumpe 9 verbunden.The second measuring chamber 3 is connected via a arranged in the upper part of the extraction nozzle 7 with a metering pump 9.

IrfFoberen Teil der Meßkammern 2,3 befinden sich außerdem Entlüftungsstutzen 6.IrfFoberen part of the measuring chambers 2.3 are also located breather 6th

In der Belüftungskammer 1 unmittelbar am Zulauf zur ersten Meßkammer 2 sowie am Ablauf der zweiten Meßkammer 3 sind elektrochemische Sauerstoffsonden 5 angeordnet, die über einen Sauerstoffmeßverstärker 12 mit einem Rechner 13, einem Display 15 und einem Drucker 14gekoppelt sind.In the aeration chamber 1 directly at the inlet to the first measuring chamber 2 and at the outlet of the second measuring chamber 3 electrochemical oxygen probes 5 are arranged, which are coupled via an oxygen measuring 12 with a computer 13, a display 15 and a printer 14.

Die Dosierpumpen 9,10 die Belüftungseinrichtung 11, die Pumpe 8, die Rühreinrichtungen 4 sowie Display 15 und Drucker 14 sind mit dem Rechner 13 über Steuerkabel verbunden.The metering pumps 9, 10, the ventilation device 11, the pump 8, the stirring devices 4 and display 15 and printer 14 are connected to the computer 13 via control cables.

Der Meßvorgang und die erfindungsgemäße BSB-Bestimmung laufen wie folgt ab:The measuring procedure and the BOD determination according to the invention are as follows:

Belebter Schlamm und biologisch gereinigtes Abwasser aus einer Belebungsanlage werden so vermischt, daß derAnimated sludge and biologically purified waste water from an activated sludge plant are mixed so that the

Belebtschlammgehalt des Gemisches etwa 1,5—2g TS/I beträgt. Activated sludge content of the mixture is about 1.5-2g TS / I.

Dieses Gemisch wird der Belüftungskammer 1 sowie den Meßkammern 2,3 zugeführt. Die in den Meßkammern 2,3 befindliche Luft entweicht dabei über die Entlüftungsstutzen 6. Nach dem Füllvorgang werden die Rührvorrichtungen 4, die Pumpe 8, die Sauerstoffmeßeinrichtung 5,12 sowie der Rechner 13, Display 15 und Drucker 14 eingeschaltet. Durch die Pumpe 8 wird kontinuierlich sauerstoffarmes Medium aus der zweiten Meßkammer 3 in die Belüftungskammer 1 befördert und dort durch eine Belüftungseinrichtung 11 mit gelöstem Sauerstoff angereichert. Aus der Förderleistung der Pumpe und dem bekannten Volumen der Meßkammern läßt sich die theoretische Verweilzeit des Meßmediums in den Kammern ermitteln.This mixture is fed to the aeration chamber 1 and the measuring chambers 2, 3. The air in the measuring chambers 2,3 air escapes through the vent pipe 6. After the filling process, the stirrers 4, the pump 8, the oxygen measuring 5,12 and the computer 13, display 15 and printer 14 are turned on. By the pump 8, oxygen-poor medium is continuously transported from the second measuring chamber 3 into the aeration chamber 1 and enriched there by a ventilating device 11 with dissolved oxygen. From the flow rate of the pump and the known volume of the measuring chambers, the theoretical residence time of the measuring medium in the chambers can be determined.

Mit Hilfe der Sauerstoffmeßeinrichtungen 5,12 wird ständig der Gehalt an gelöstem Sauerstoff am Zulauf zur ersten Meßkammer 2 und am Ablauf der zweiten Meßkammer 3 gemessen. Der Rechner 13 ermittelt mind, jede Minute aus der Differenz der Sauerstoffkonzentrationen und dertheoretischen Verweilzeit des Gemisches in den Meßkammern 2,3 den Sauerstoffverbrauch pro Liter und Minute. Der Wert wird auf dem Display 15 dargestellt. Der mit biologisch gereinigtem Abwasser vermischte belebte Schlamm geht aufgrund von Nährsubstratmangel nach wenigen Minuten zur endogenen Atmung über. Nach einer vorgegebenen Meßzeit wird der Sauerstoffverbrauch während der „endogenen Atmung" der Organismen gemessen und im Rechner 13 gespeichert.With the help of the oxygen measuring 5,12 the content of dissolved oxygen at the inlet to the first measuring chamber 2 and at the outlet of the second measuring chamber 3 is constantly measured. The calculator 13 determines at least every minute from the difference of the oxygen concentrations and the theoretical residence time of the mixture in the measuring chambers 2.3 the oxygen consumption per liter and minute. The value is displayed on the display 15. The activated sludge, mixed with biologically purified waste water, changes into endogenous respiration after a few minutes due to a lack of nutrients. After a predetermined measuring time, the oxygen consumption during the "endogenous breathing" of the organisms is measured and stored in the computer 13.

Anschließend wird vom Rechner 13 durch Abschalten der Belüftungseinrichtung 11, der Rührvorrichtung 4 und der Pumpe 8 eine Sedimentationsphase von vorzugsweise 5—10 Minuten eingeleitet. Dabei trennt sich das Gemisch in eine Klarphase und in eine mit belebtem Schlamm angereicherte Phase. Nach der Phasentrennung werden durch den Rechner 13 gleichzeitig die zwei Dosierpumpen 9,10 angesteuert. Die Dosierpumpe 9 entnimmt über den Entnahmestutzen 7 der zweiten Meßkammer 3 eine vorgegebene Menge Klarphase. Zur gleichen Zeit wird durch die Dosierpumpe 10 aus dem Abwasserleiter eine äquivalente Menge frischen Abwassers der Belüftungskammer 1 zugeführt. Vorzugsweise werden dabei 0,15-0,20 l/l Reaktionsraum (Belüftungs-und Meßkammern) ausgetauscht.Subsequently, by the computer 13 by switching off the aeration device 11, the stirring device 4 and the pump 8, a sedimentation phase of preferably 5-10 minutes initiated. The mixture separates into a clear phase and into an enriched with activated sludge phase. After the phase separation, the computer 13 simultaneously controls the two metering pumps 9, 10. The metering pump 9 takes over the sampling port 7 of the second measuring chamber 3 a predetermined amount of clear phase. At the same time, an equivalent amount of fresh wastewater is supplied to the aeration chamber 1 by the metering pump 10 from the waste water conduit. Preferably, 0.15-0.20 l / l of reaction space (aeration and measuring chambers) are exchanged.

Nach dem Wechsel der Medien werden die Dosierpumpen 9,10 abgeschaltet und Rührvorrichtung 4, Belüftungseinrichtung 11 und Pumpe 8 erneut eingeschaltet. Durch die Zugabe frischen, nährstoffreichen Abwassers steigt der Sauerstoffverbrauch stark an. Mit Hilfe der Sauerstoffmeßeinrichtungen 5,12 wird der Sauerstoffverbrauch in den Meßkammern 2,3 kontinuierlich gemessen und mind, jede Minute ermittelt der Rechner 33 unter Beachtung dertheoretischen Verweilzeit in den Meßkammern 2,3 und abzüglich des Sauerstoffverbrauchs während der „endogenen Atmung" den Sauerstoffbedarf des Meßmediums pro Liter und Minute. Der Wert wird gespeichert und auf dem Display 15 angezeigt. Kurz nach Zugabedesfrischen Abwassers weist das Gemisch aufgrund des Nährsubstratangebotes einen hohen Sauerstoffverbrauch auf. Die Dauer dieser sogenannten „Substratatmung" hängt von der Biomassekonzentration und vom Gehaltan biologisch leicht abbaubaren Abwasserinhaltstoffen ab. Bei einem Belebtschlammgehalt von 1,5-2 g TS/I und einer Zuführung von 0,15-0,20 l/l kommunalen Abwassers pro 1 Liter Reaktionsraum sind die abbaubaren organischen Stoffe nach rund 15-25min zu etwa 85-90% durch die Mikroorganismen eliminiert worden. Durch den nun eintretenden Nährsubstratmangel sinkt der Sauerstoffverbrauch relativ schnell ab. Die Organismen gehen von der Substratatmung zur endogenen Atmung über. Der Meßvorgang wird durch den Rechner 13 abgebrochen, wenn die Organismen von der Substratatmung zur endogenen Atmung übergehen oder wenn sich der Sauerstoffverbrauch dem Wert der eingangs messenden „endogenen Atmung" weitgehend angenähert hat. Zu diesem Zeitpunkt sind > 95% der biologisch leicht abbaubaren Stoffe eliminiert. Der Rechner 13 summiert nun die in Minutenabständen gemessenen Werte vom Ende der Abwasserzugabe bis zum Ende des Meßvorganges und ermittelt daraus unter Beachtung der Menge des zugegebenen frischen Abwassers den biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB) der biologisch leicht abbaubaren organischen Stoffe des Meßmediums. Die Meßkurve und die dabei ermittelten Meßwerte werden durch den Drucker 14 ausgedruckt.After changing the media, the metering pumps are switched off 9,10 and stirring device 4, aeration device 11 and 8 pump turned on again. By adding fresh, nutrient-rich wastewater, the oxygen consumption increases sharply. By means of the oxygen measuring devices 5, 12 the oxygen consumption in the measuring chambers 2, 3 is continuously measured and at least every minute the computer 33 determines the oxygen demand of the measuring chamber 33, taking into account the theoretical residence time in the measuring chambers 2, 3 and minus the oxygen consumption during the "endogenous breathing" The value is stored and shown on the display 15. Shortly after adding fresh wastewater, the mixture has a high oxygen consumption due to the nutrient supply The duration of this "substrate respiration" depends on the biomass concentration and the content of readily biodegradable wastewater contents from. With an activated sludge content of 1.5-2 g TS / I and a feed of 0.15-0.20 l / l municipal waste water per 1 liter reaction space, the degradable organic substances after about 15-25min to about 85-90% through the microorganisms have been eliminated. Due to the now occurring nutrient substrate deficiency, the oxygen consumption decreases relatively quickly. The organisms change from substrate respiration to endogenous respiration. The measuring process is interrupted by the computer 13 when the organisms change from substrate respiration to endogenous respiration or when the oxygen consumption has largely approximated the value of the initial "endogenous respiration", at which time> 95% of the readily biodegradable substances are eliminated The computer 13 now sums the values measured at minute intervals from the end of the wastewater addition to the end of the measuring process and determines the biochemical oxygen demand (BOD) of the readily biodegradable organic substances of the measuring medium, taking into account the amount of fresh wastewater added Measured values determined thereby are printed out by the printer 14.

Daran schließt sich eine neue Meßphase an. Diese beginnt in der bereits beschriebenen Weise mit einer Sedimentationsphase und der Zuführung frischen Abwassers. Nach mehreren Meßphasen wird der Wert der endogenen Atmung kontrolliert.This is followed by a new measurement phase. This begins in the manner already described with a sedimentation phase and the supply of fresh wastewater. After several measuring phases the value of the endogenous respiration is controlled.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:The invention has the following advantages:

Aufgrund der hohen Konzentration an aktiver Biomasse kann in kurzen Zeitabständen (t < 30 min) dertatsächliche biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) ermittelt werden.Due to the high concentration of active biomass, the actual biochemical oxygen demand (BOD) can be determined at short intervals (t <30 min).

Damit wird die Voraussetzung für die Steuerung einer Kläranlage in Abhängigkeit von der Zulaufbelastung geschaffen.This creates the prerequisite for the control of a sewage treatment plant as a function of the inlet load.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung und Anordnung der Belüftungs- und Meßkammern ist es möglich, zu jedem beliebigen Zeitpunkt einen Probenwechsel an zu messenden Medien durchzuführen.Due to the design and arrangement of the ventilation and measuring chambers according to the invention, it is possible to perform at any time a sample change to be measured media.

Claims

Claim for the invention:.

1. A measuring device for determining the biochemical oxygen demand (BOD) from wastewater, characterized in that a reaction chamber from a ventilation chamber (1) and at least two with measuring devices (4) provided closed measuring chambers (2, 3) which are interconnected, the ventilation chamber (1) via a metering pump (10) with the waste water conductor and a pump (8) with the outlet of the second measuring chamber (3) and with a ventilation device (11) is connected to the second measuring chamber (3) arranged in the upper part Sampling nozzle (7) with a metering pump (9) is connected in the aeration chamber (1) directly to the inlet of the first measuring chamber (2) and at the outlet of the second measuring chamber (3) oxygen sensors (5) are arranged, which via an oxygen measuring amplifier (12) are coupled to a computer (13) and the computer (13) has a coupling to the metering pumps (9; 10), the aeration device (11), the pump (8) and the Stirring devices (4).

2. Measuring device according to item 1, characterized in that in the upper part of the measuring chambers (2; 3) Ventilation stucco (6) are provided.

3. A method for determining the biochemical oxygen demand (BOD) from wastewater according to item 1, characterized in that the reaction chamber once filled with active biomass with a concentration of 1.5-2g TS / I reaction volume, determined by this biomass endogenous breathing, stored this value as a starting point and then the biomass is brought to sedimentation in the reaction chamber through a preferably 5-10minute rest, then the aeration chamber a defined amount of waste water, preferably 15-20 vol .-% of the total reaction volume, added, at the same time an equivalent amount of clear phase withdrawn from the second measuring chamber, then added oxygen and made by pumping and stirring contacting of waste water and biomass in all chambers, after complete mixing and enrichment with oxygen, a continuous measurement of dissolved oxygen in the aeration chamber and the expiry of the second M eßkammer begun, at least every minute of the oxygen demand of the medium under consideration of the residence time in the measuring chambers calculated and the measurement while maintaining the stirring in the measuring chambers, the pumping of the medium and the enrichment with oxygen continues until the organisms of the active biomass from the Substrate respiration to endogenous breathing and then summarized in the period after completion of Abwasserzug a to the end of the measurement in each minute measured oxygen consumption, subtracted during the measurement period oxygen consumption of endogenous respiration and then taking into account the wastewater content of biochemical oxygen demand per liter of wastewater is determined.