Biochemischer Sauerstoffbedarf und Zehrungsmessung

Warum ist der BSB wichtig?

• Umweltbewertung
  • zeigt den Grad der Gewässerverschmutzung (Wasserqualität)
  • geringe Sauerstoffwerte gefährden aquatische Ökosysteme

• Abwasseranalyse
  • Kontrolle der Reinigungsleistung in Kläranlagen
  • Bewertung von Einleitgrenzwerten

• Prozessoptimierung
  • Steuerung biologischer Reinigungsprozesse
  • Monitoring industrieller Abwässer

Wie wird der BSB gemessen?

Viele Mikroorganismen gewinnen Energie durch die Aufnahme von Sauerstoff. Genau dieser biochemische Sauerstoffbedarf soll durch die Messung erfasst werden.
Bakterien atmen Sauerstoff ein und Kohlendioxid aus – Kohlenstoff verbindet sich mit Sauerstoff zu Kohlendioxid. Da ein Molekül Sauerstoff in ein Molekül Kohlendioxid umgewandelt wird, lässt sich der BSB grundsätzlich auf zwei Wegen bestimmen: direkt über den Sauerstoffverbrauch oder indirekt über die Kohlendioxidentstehung. Respirometrische Methoden nutzen den zweiten Weg und messen die dabei entstehende Druckänderung.

Aber woher kommt diese Druckänderung? Ein Mol Sauerstoff – also 6,022 · 10²³ Moleküle – hat bei 25 °C und 1013 hPa ein Volumen von 22,4 Litern. Ein Mol Kohlendioxid hat exakt dasselbe Volumen. Wenn Sauerstoff zu Kohlendioxid veratmet wird, ergibt sich also zunächst keine Druckänderung.
Hier kommt Natriumhydroxid ins Spiel, das sich im Flaschenhals befindet. Natriumhydroxid reagiert mit dem entstehenden Kohlendioxid chemisch zu Natriumcarbonat und bindet es damit. Das verbrauchte Sauerstoffvolumen wird nicht ersetzt – der Druck in der Flasche sinkt. Damit wird das gebildete Kohlendioxid aus der Gasphase entfernt und durch die Absorption entsteht ein messbarer Unterdruck.

Druckabfall (Δp) in der geschlossenen Flasche = verbrauchter O2 = BSB-Wert

Was ist der Unterschied zwischen BSB und CSB?

Das OxiTop® System von WTW:

OxiTop® ist eine Produktfamilie, die in zwei Ausprägungen erhältlich ist:

• Das OxiTop®-i ist speziell auf die Messung von kommunalem bzw. schwach belastetem industriellen Abwasser abgestimmt. Der Messbereich liegt zwischen 0 und maximal 4000 mg/l BSB.
• Das OxiTop®-IDS ermöglicht durch verschiedene Betriebsmodi den Standard-BSB, die Anfertigung definierter Verdünnungsreihen zur Erweiterung des Messbereichs bis 400.000 mg/l sowie weitere spezielle Abbaubarkeitstests:
  • BSB-Standard-Messung zur Eigenkontrolle nach DIN EN 1899-2 (H55)
  • Bodenatmung nach DIN EN ISO 16072:2011-09 sowie Atmungsaktivität biomechanisch behandelter Abfälle (AT4)
  • Aerobe Abbaubarkeit nach OECD 301F/DIN EN ISO 9408
  • Anaerobe Abbaubarkeit nach VDI 4630