Kohlenstoff- Summenparameter
Kohlenstoff- Summenparameter
Kohlenstoff- Summenparameter
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Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
<strong>Kohlenstoff</strong>-<br />
<strong>Summenparameter</strong><br />
TOC/DOC<br />
CSB<br />
BSB<br />
SAK<br />
A3/A4
• TOC<br />
aus dem englischen<br />
abgeleitet der totale<br />
organische <strong>Kohlenstoff</strong>,<br />
wird Online gemessen.<br />
• thermisch katalytische<br />
Oxidation<br />
• oder chemische UVunterstützte<br />
Oxidation<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
TOC/DOC<br />
• DOC<br />
aus dem englischen<br />
abgeleitet der gelöste<br />
organische <strong>Kohlenstoff</strong>,<br />
wird in der Regel nicht<br />
Online gemessen.<br />
• Unterscheidet sich nur<br />
durch die vorgängige<br />
Filtration vom TOC.<br />
A3/A4
TOC thermische Oxidation<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Messteil eines thermischen TOC<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
TOC UV-Oxidation<br />
A3/A4
Chemischer Sauerstoffbedarf<br />
• Chemische Oxidation<br />
• Oxidation über OH-Radikale<br />
• Direkte UV-Messung<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
Chemische Oxidation<br />
A3/A4
Oxidation über OH-Radikale<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
CSB über UV-Direktmessung<br />
• Die Messung erfolgt über UV-Sonden die<br />
direkt in das Abwasser eingetaucht werden<br />
können.<br />
• Bevor auf das Thema CSB-UV-Messung<br />
eingegangen werden kann, ein Exkurs in die<br />
Photometrie!<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Lichtspektrum<br />
Was ist Photometrie?<br />
Intensität<br />
UV 380 450 500 550 600 650 750 800 IR<br />
Lichtfarbe,<br />
Wellenlänge
Lichtabsorption<br />
eingestrahlte<br />
Lichtintensität I 0<br />
Absorption = log (I 1 / I 0 )<br />
empfangene<br />
Lichtintensität I 1
Intensität<br />
Absorptionsspektrum<br />
I 1<br />
I 2<br />
I 0<br />
Absorption<br />
UV 380 450 500 550 600 650 750 800 IR<br />
Abs 1 < Abs 2<br />
Abs 1<br />
Lichtfarbe,<br />
Wellenlänge<br />
Lichtfarbe,<br />
Wellenlänge
Grundlage /<br />
Formelzusammenhang<br />
LAMBERT BEER<br />
lg I0<br />
E<br />
= E= ε∗c∗d<br />
⇒ c =<br />
I ε∗<br />
d<br />
I0: Intensität des Lichtes vor Durchdringung des Mediums<br />
I: Intensität des Lichtes nach Durchdringung des Mediums<br />
E: Absorbtion<br />
ε: Extinktions- Koeffizient (Lichtabschwächungskoef.)<br />
d: Schichtdicke<br />
c: Konzentration
Lambert-Beer‘sches Gesetz<br />
Abs 1<br />
2•Abs 1<br />
2•Abs 1<br />
⎛ I ⎞ 0 Abs = log ⎜<br />
I ⎟ = c ⋅ d ⋅ε<br />
=<br />
⎝ 1 ⎠<br />
Konzentration<br />
⋅Schichtdicke<br />
⋅Stoffkonstante<br />
Absorption<br />
2•Abs 1<br />
Abs 1<br />
Konz 1<br />
2•Konz 1<br />
Konzentration
Direkte Photometrie im UV-Bereich<br />
Organische Substanzen absorbieren UV-Licht<br />
Absorption<br />
190 210 230 250 270 290 (UV) 380<br />
•• Organische Organische Substanzen Substanzen besitzen besitzen<br />
die die verschiedensten verschiedensten Absorptionsspektren<br />
•• UV-Bereich, UV-Bereich, in in dem dem die die meisten meisten organischen<br />
organischen<br />
Substanzen Substanzen absorbieren absorbieren liegt liegt um um 254 254 nm nm<br />
Wellenlänge
Extinction [Abs/m]<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
In-Line UV/VIS Spektroskopie Sonde<br />
Spektrum einer Zulaufprobe mit und ohne CSB Spitze<br />
ev. verursacht durch Industrieabwasser<br />
Fingerprint with peak load<br />
normal Fingerprint without peak load<br />
Difference<br />
200 300 400 500 600 700 800<br />
Wavelength [nm]
COD [mg/l]<br />
In-Line UV/VIS Spektroskopie Sonde im Ablauf VKB<br />
Vergleich des totalen CSB mit Laborwerten<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
4:00<br />
5:00<br />
6:00<br />
7:00<br />
8:00<br />
CSB s::can COD LabTest<br />
COD<br />
Inline<br />
9:00<br />
10:00<br />
11:00<br />
12:00<br />
13:00<br />
14:00<br />
15:00<br />
16:00
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
UV-Sonde für CSB<br />
• CSB wird vielfach bei<br />
254 nm gemessen oder<br />
aber ein Scan von<br />
220-400 nm wird<br />
rechnerisch ausgewertet.<br />
• Die Schichtdicke =<br />
Messspalt kann dem<br />
Medium angepasst<br />
werden.<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
CSB-Messmethoden<br />
• Was sind aus Deiner Sicht die Vor- und<br />
Nachteile der drei Messmethoden?<br />
• Inwiefern wäre der CSB für Dich auf<br />
Deiner Abwasserreinigungsanlage von<br />
Nutzen?<br />
• Welche Methode würdest Du auf Deiner<br />
ARA einsetzen?<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
BSB-Online<br />
• „Teure“ Prozessanalysatoren, die eine<br />
biologische ARA imitieren und deren<br />
Sauerstoffverbrauch in Relation zur<br />
Eigenatmung der Mikroorganismen<br />
auswerten.<br />
• Lässt über die Eigenatmung Rückschlüsse<br />
auf den Zustand der Biologie zu.<br />
A3/A4
Schlammbelastung =<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
Schlammbelastung<br />
kg BSB 5 / d<br />
3<br />
kg TS / m * V<br />
[kg BSB 5 /kg TS*d]<br />
BB<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
Toximeter<br />
• Immobilisierte aber adaptierte Biologie<br />
• Überwachung der „Normalatmung“ der MO<br />
• Rückschlüsse auf die toxische Hemmung<br />
durch Verdünnungsverhältnis und<br />
Sauerstoffdifferenz<br />
• Vorteilhafter Einsatz in der Industrieabwasserkontrolle<br />
A3/A4
Toxizitäts-<br />
messgerät<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
Spektraler<br />
Absorbtionskoeffizient<br />
• Messung der Absorbtion im UV-Bereich bei<br />
254 nm (SAK 254)<br />
• <strong>Summenparameter</strong> für gelöste organische<br />
Stoffe<br />
• Teilweise gute Korrelation von SAK mit<br />
CSB und/oder DOC (muss für jede ARA<br />
nachgewiesen werden)<br />
A3/A4
Mit welchem<br />
Faktor muss<br />
hier gearbeitet<br />
werden, um<br />
vom SAK auf<br />
den DOC zu<br />
kommen?<br />
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
A3/A4
Klärwerkpersonalausbildung<br />
VSA<br />
Fragestellung<br />
• Erkläre den Unterschied zwischen TOC,<br />
CSB, BSB und SAK.<br />
• Welchen organischen <strong>Summenparameter</strong><br />
bevorzugst Du für Deine ARA?<br />
Verfügbare Zeit: 10 Minuten<br />
A3/A4
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