CSB - Chemischer Sauerstoffbedarf

Der CSB-Wert kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird in mg/l oder g/m3.

Der CSB steht in enger Beziehung zur normierten Dichromat-Methode, einem Verfahren für Laboranalysen. Mit dieser Methode wird der chemische Sauerstoffbedarf des Wassers während der Warmoxidation mit Kaliumdichromat bestimmt. So wurde der CSB zu einem weit verbreiteten Summenparameter in der Abwasseranalyse. Er wird in deren Planung, Steuerung und Reinigungseffizienz betrachtet und ist Grundlage für Kalkulationen der Abwasserentgelte.

Übliche Bestimmungsmethoden

Dichromat-Methode (Nass-chemisches Verfahren)

Da die Dichromat-Methode etwa 2 Stunden für die Oxidation benötigt und gefährliche Chemikalien wie Chromsäure, Quecksilbersulfat, Schwefelsäure und Reagenzien zur Titration Verwendung finden, eignet sich dieses Verfahren nicht zur Online-Analyse in automatischen Instrumenten.

Aufgrund des enormen Einsatzes giftiger Chemikalien ist diese Methode ebenfalls inakzeptabel für das Laborpersonal. Hohe Anforderungen hinsichtlich des Arbeitsschutzes sowie umweltfreundliche Entsorgungsmaßnahmen müssen berücksichtigt werden. Hohe Betriebs- und Folgekosten sind die Konsequenzen.

Unter Betrachtung all dieser o. g. Argumente suchen Industrien und Anwender nach Online-Summenparametern und "sauberen" Verfahren, ohne eine zusätzliche Belastung aufgrund des Einsatzes von Chemikalien.

Saubere Methoden zur Bestimmung des Sauerstoffbedarfs

In den Vereinigten Staaten ist der TSB (totaler Sauerstoffbedarf) längst normiert und als Referenzparameter für den Sauerstoffbedarf organischer Substanzen in Abwasser Gang und Gebe. Eine weitere saubere Methode zur Erfassung des chemischen Sauerstoffbedarfs ist die elektrochemische Oxidation mittels OH-Radikalen.

Definition des TSB - Totaler Sauerstoffbedarf

Balkendigramm mit TSB- und CSB-Messwerten ausgewählter Stoffe

Mit diesem Parameter kann der gesamte Sauerstoffbedarf von Wasser gemessen werden. Bis in die 1970er waren Online-Analysatoren zur Bestimming des TSB auf dem Markt. Während sich die CSB-Dichromat-Methode in der Abwasseranalyse durchsetzte, geriet der TSB in Vergessenheit. Der TSB jedoch ist ein gut reproduzierbarer und verlässlicher Parameter, um den Bedarf an Sauerstoff einer Wasserprobe zu bestimmen. In den USA ist er unter ASTM D6238 normiert und findet sehr häufig Verwendung in Kläranlagen.

Der TSB kann leicht mit dem CSB korreliert werden. Folglich ist dieser Parameter eine bevorzugte Alternative gegenüber der "Dichromat"-CSB-Bestimmung. Außerdem eignet sich der Parameter sehr gut zur Online-Analyse, vor allem mit dem thermischen Verfahren bei 1.200°C.

Online Messung des CSB und TSB

Thermische Oxidation

Der QuickCODultra der LAR AG bedient sich einer speziellen Hochtemperaturmethode, die bei 1.200°C katalysatorfrei die gesamte Wasserprobe einschließlich aller Partikel verbrennt. Nachfolgend wird mit einem Sauerstoffdetektor der hierfür verbrauchte Sauerstoff ermittelt.

Korrelationsverfahren

Bei diesem Verfahren wird zuerst der TOC ermittelt und anschließend mittels eines in der Software festgelegten Faktors zum CSB korreliert. Der Korrelationsfaktor wird entsprechend der zu messenden Wasserprobe bestimmt. Diese Methode eignet sich gut bei Applikationen, deren Abwasserzusammensetzungen in der Regel konstant sind.

Das CSB-Messgerät QuickCODultra der LAR AG bestimmt den TOC ebenfalls mit der patentierten HT-Methode bei 1.200 °C,die die vollständige Oxidation der Wasserprobe garantiert. Anschließend wird dieser automatisch korreliert.

Elektrochemisches Messprinzip

Durch die von der LAR AG patentierte Blei-Dioxid-Elekrode werden OH-Radikale erzeugt. Im Vergleich zu anderen Oxidationsmitteln, haben OH-Radikale ein deutlich höheres Oxidations-Potential als Ozone oder Wasserstoffperoxid (H2O2), so können auch schwer oxidierbare Substanzen ohne Zusatz von gefährlichen Chemikalien schnell und einfach oxidiert werden.

Dieses elektrochemische Messprinzip wird von der Elox-Serie angewandt. Während der Reaktion wird der Verbrauch an OH-Radikalen gemessen, der wiederum in direktem Verhältnis zum CSB steht.

Dieses Verfahren bietet eine saubere, schnelle und wartungsarme Alternative zum gängigen Dichromat-Verfahren.

Unsere CSB-Messgeräte

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Der gesamte organische Kohlenstoff (engl. total organic carbon, kurz: TOC) ist einer der wichtigsten Summenparameter für die Beurteilung der organischen Belastung eines Wassers. Da alle organischen Kohlenstoffverbindungen als Masse Kohlenstoff erfasst und angegeben werden, ist der TOC eine exakt definierbare, absolute Größe und direkt messbar.

Erfahren Sie mehr über TOC Messmethoden.

TOC Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, die zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Bestandteile verbraucht wird und ist damit ein wichtiger Indikator für die Abwasseranalyse. Er wird zur Planung, Steuerung und Reinigungseffizienz betrachtet und ist Grundlage für Kalkulationen der Abwasserentgelte.

Der CSB-Gehalt lässt sich im Labor oder online bestimmen, wobei sich die einzelnen Methoden stark in ihrer Dauer und den zu verwendenden Verbrauchsmaterialien unterscheiden.

Erfahren Sie mehr über Methoden der CSB-Bestimmung.

CSB-Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, der zum biologischen Abbau organischer Verbindungen im Abwasser benötigt wird.

Da der überlicherweise verwendete BSB5 den Abbau von Stickstoff-Verbindungen nicht berücksichtigt (Nitrifikation), eignet sich der Parameter nur unzureichned zur Steuerung und Optimierung von Kläranlagen. Da der Gesamt-BSB den Abbau von Stickstoff- als auch Kohlenstoffverbindungen betrachtet, eignet sich> dieser Parameter hervoragend als Alternative zum BSB5.

Erfahren Sie mehr über die Online BSB-Messung.

Als Toxizität (Giftigkeit) bezeichnet man die direkte schädliche Wirkung von Substanzen auf Organismen. Die toxische Wirkung hängt von der Schadstoff-Konzentration, von der Empfindlichkeit der Organismen sowie von der Inkubationszeit ab. Schon bei geringen Konzentrationen kann diese auftreten.

Es existieren verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Toxizität. Es können jedoch keine Aussagen in Bezug auf die Art der Toxizität getroffen werden, sondern lediglich, dass Toxizität vorliegt. Die Verfahren testen an Fischen, Daphnien, Muscheln, Algen oder Bakterien, ob eine Wasserprobe toxische Effekte bei den Organismen auslöst oder nicht.

Erfahren Sie mehr über die Online Toxizitätsmessung.

BSB-Messgerät und Toxizitätsmessgerät der LAR Process Analysers AG

Der gesamt gebundene Stickstoff (engl. total nitrogen bound, kurz: TNb) spiegelt die Belastung des Wassers mit Stickstoffverbindungen wider. Stickstoff kann in Form von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Nitriten, Nitraten und organischen Stickstoffverbindungen vorkommen.

Im Gegensatz zu den Einzelbestimmungen der genannten Komponenten erfasst die TNb-Messung alle Komponenten in einem Analysegang.

Erfahren Sie mehr über die Online TNb-Messung.

Der Gesamtphosphor (TP) ist ein Summenparameter, der organische und anorganische Phosphorverbindungen im Wasser widerspiegelt. Phosphor ist essentieller Nährstoff für Mensch und Natur, jedoch kann die Substanz je nach Konzentration zu schwerwiegenden Schäden führen.

Erfahren Sie mehr über die Online TP-Messung.

TN TP Analysatoren der LAR Process Analysers AG