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RESPIROMETRIC Sensor

DIE BEDEUTUNG DER MESSUNG DES BIOCHEMISCHEN SAUERSTOFFBEDARFS (BOD) IN WASSER UND ABWASSER

16.05.2024

Mit dem Bevölkerungswachstum und der Ausweitung der industriellen Aktivitäten steigt auch die Nachfrage nach Wasser. Diese erhöhte Nachfrage kann die vorhandenen Wasserressourcen belasten und führt häufig zur Nutzung von Wasserquellen, die möglicherweise verunreinigt oder anfällig für Verschmutzung durch industrielle Prozesse sind. Die Kombination aus steigendem Wasserbedarf und industriellen Aktivitäten verschlimmert folglich die bestehenden Verschmutzungsgrade und stellt eine erhebliche Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt dar. 

Die Überwachung der Wasser- und Abwasserqualität ist daher unerlässlich, um Schadstoffe zu identifizieren, ihre Auswirkungen zu bewerten und Maßnahmen zur Minimierung der Verschmutzung zu ergreifen, um sichere Wasserressourcen zu gewährleisten. 

Ein Parameter dieser Überwachung ist der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB), der dazu beiträgt, den Grad der organischen Verschmutzung zu beurteilen und Mensch und Tier vor schädlichen Verunreinigungen zu schützen. Die Kenntnis des BSB ist für die Bewertung der Wasser- und Abwasserqualität von wesentlicher Bedeutung, da er die mikrobielle Aktivität und die biologische Abbaubarkeit organischer Schadstoffe widerspiegelt. 

DIE BEDEUTUNG VON BOD - DEFINITION DES BIOCHEMISCHEN SAUERSTOFFBEDARFS

DIE BEDEUTUNG VON BOD - DEFINITION DES BIOCHEMISCHEN SAUERSTOFFBEDARFS
In diesem Zusammenhang ist der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) ein wichtiger Parameter, der als Indikator für die organische Verschmutzung von Wasser und Abwasser dient. 
 
Der BSB ist ein biochemisches Verfahren, das Auskunft über die Fähigkeit der aeroben Mikroorganismen gibt, organische Substanzen nach zwei Standardverfahren abzubauen:
  • UNI EN ISO 5815-1:2019 - Wasserqualität: Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs nach n Tagen (BSBn) - Verdünnungs- und Ansaatverfahren mit Zusatz von Allylthioharnstoff;
  • STANDARDMETHODE 5210D - Biochemischer Sauerstoffbedarf von häuslichem Abwasser, Wasser aus Kläranlagen, Wasser aus tierischen Abfällen, Industrieabwässern und Abwässern.
  • OECD 301 F - Manometrischer Respirometrietest.

WIE MAN DEN KÖRPER IN WASSER UND ABWASSER BESTIMMT

Wenn sich organische Stoffe zersetzen, ernähren sich die Mikroorganismen von diesem zersetzenden Material. Sie verbrauchen Sauerstoff für ihre biochemischen Prozesse und produzieren eine entsprechende Menge Kohlendioxid. Wenn sich der Prozess in einem geschlossenen System abspielt und das Kohlendioxid von einer starken Lauge (z. B. KOH) absorbiert wird, kann ein progressiver Abfall des Innendrucks gemessen werden. Der BSB-Wert wird also durch die Messung dieser Druckänderung berechnet: Je höher der BSB-Wert, desto größer ist die Menge an organischen Abfällen oder "Nahrung", die den sauerstoffverbrauchenden Bakterien zur Verfügung steht.

Die BSB-Messung hängt also von drei grundlegenden Aspekten ab: der Menge an Sauerstoff, den aeroben Mikroorganismen und den biologisch abbaubaren organischen Stoffen. Die biologisch abbaubare organische Substanz ist nicht nur eine Schlüsselvariable, sondern auch der Gegenstand der Analyse: Je größer ihre Menge ist, desto mehr Sauerstoff benötigen die aeroben Mikroorganismen, um sie zu assimilieren und abzubauen.

Der VELP RESPIROMETRIC Sensor misst die Abnahme des Innendrucks und zeigt in der Software direkt den BSB-Wert in mg/l (oder ppm) an, ohne dass eine weitere Berechnung erforderlich ist.

Außerdem hängt der Sauerstoffverbrauch der Mikroorganismen für den Abbau biologisch abbaubarer organischer Stoffe von der Zeit ab, die für den biologischen Abbauprozess bei einer bestimmten Temperatur zur Verfügung steht. Eine längere Zeit bedeutet eine größere Menge an abgebauter organischer Substanz und eine größere Menge an Sauerstoff, die von den Mikroorganismen verbraucht wird.
  • Der 5-tägige biochemische Sauerstoffbedarf (BSB5) gibt den Sauerstoffverbrauch nach 5 Tagen bei 20 °C an und wurde als Kompromiss zwischen einer kurzen Prüfdauer und dem Nachweis eines praktisch vollständigen biologischen Abbaus organischer Stoffe gewählt.
  • In einigen Ländern werden der 6-tägige biochemische Sauerstoffbedarf (BSB6) und der 7-tägige biochemische Sauerstoffbedarf (BSB7) berechnet, die den Sauerstoffverbrauch nach 6 oder 7 Tagen bei 20 °C darstellen.
  • Der End-BSB (BSBu) oder End-BSB stellt die Menge an Sauerstoff dar, die zur Oxidation der gesamten organischen Fraktion erforderlich ist. Der vollständige Abbau (100 % BSB) wird nach 20-30 Tagen bei 20 °C erreicht: Nach 5 Tagen sind nur noch 70 % der biologisch umsetzbaren Stoffe abgebaut.
Entsprechend dem erwarteten BSB-Wert muss eine andere Skala verwendet werden; der VELP RESPIROMETRIC Sensor hat eine BSB-Skala von 4000 mg/l: 
 
BSB-SKALEN (mg/l) VOLUMEN (ml)
90 400
250 250
600 150
999 100
4000 25

Hier ein Beispiel für den zu erwartenden BSB5-Wert bei einigen Proben: 
  • Sehr gut behandelte Abwässer ~ 3-5 mg/l
  • Standardabwasser (nach Behandlung) ~ 10-30 mg/l
  • Schlecht behandelte Abwässer ~ 40-80 mg/l
  • Starke Abwässer ~ 400-600 mg/l
  • Gewerbliche Abwässer (tierische und pflanzliche Abfälle) > 1000 mg/l
Um genauere Ergebnisse zu erhalten, empfiehlt es sich, in der oberen Hälfte der Skala zu arbeiten: Wenn der erwartete BSB-Wert 200 mg/l beträgt, verwenden Sie die Skala 250 mg/l, nicht höher!

VELP RESPIROMETRIC SENSOR SYSTEMS

VELP RESPIROMETRIC SENSOR SYSTEMS
Kompaktes Design, einfache Bedienung und hohe Vielseitigkeit: Der VELP RESPIROMETRIC Sensor ist die beste Lösung nicht nur für Wasser- und Abwasserqualitätskontrolllabore.

Durch die Kombination verschiedener Kits, Flaschen und Rührstationen mit dem leistungsstarken Drucksensor ist es möglich, aerobe und anaerobe Tests durchzuführen, wie z. B.:
  • Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB)
  • Biologische Abbaubarkeit von Kunststoffen in einem wässrigen Medium und im Boden
  • Mikrobielle Bodenatmung
  • Biochemisches Methanpotenzial (BMP) von Biomasse
  • Analyse der Denitrifikation
Der RESPIROMETRISCHE Sensor überträgt die Daten direkt an den PC und ermöglicht so eine Echtzeitüberwachung der Analysekurve. Respirometrische Studien können Tage und sogar Monate dauern. Die einzigartige VELP-Lösung gewährleistet die ständige Überwachung mehrerer Analysen über die intuitive RESPIROSoft™-Software.

Die in den Systemen enthaltene VELP DataBox™ ermöglicht die drahtlose Datenübertragung von den Sensoren zum PC und speichert die Ergebnisse von bis zu 400 Sensoren.
Sehen Sie sich das Video an und erfahren Sie, wie Sie die VELP RESPIROMETRIC Sensoren, die DataBox™ und die RESPIROSoft™ Software anschließen und mit der Analyse beginnen!
 
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