Reduzierung des BSB in Abwasser: Überwachung, Berechnung und Einhaltung von Vorschriften

1. Was sind BSB und CSB?

Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) ist die Sauerstoffmenge, die erforderlich ist, um alle oxidierbaren Stoffe im Wasser chemisch zu oxidieren (nicht beschränkt auf biologisch abbaubare organische Stoffe). Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB) ist der Sauerstoff, der von aeroben Mikroorganismen beim Abbau von biologisch abbaubaren organischen Stoffen im Wasser verbraucht wird.

Ein hoher BSB-Wert deutet auf eine hohe Belastung durch biologisch abbaubare organische Stoffe hin. Wird er ohne angemessene Behandlung abgeleitet, kann der gelöste Sauerstoff (DO) des aufnehmenden Gewässers verbraucht werden, was aquatische Ökosysteme schädigt.

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2. Warum die Kontrolle von BSB/COD wichtig ist

2.1 Schutz der Umwelt

Ein übermäßiger BSB verbraucht schnell den Sauerstoff, was zu Fischsterben, Lebensraumverlust und destabilisierten Nahrungsnetzen führt.

2.2 Einhaltung von Vorschriften

Die meisten Gerichtsbarkeiten legen numerische BSB/COD-Grenzwerte an den Auslässen fest. Routinemäßige Überwachung und Aufzeichnungen verringern das Risiko von Überschreitungen, Geldstrafen und rechtlicher Haftung.

2.3 Öffentliche Gesundheit

Ein geringerer BSB korreliert im Allgemeinen mit einer verbesserten Abwasserqualität, wodurch das Risiko von durch Wasser übertragenen Krankheiten verringert wird.

2.4 Integrität der Vermögenswerte

Hohe organische Belastung und damit verbundene CO₂ Erzeugung kann die Korrosivität erhöhen, was zu Schäden an Leitungen und Geräten führen kann.

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3. Hauptursachen für erhöhten BSB

3.1 Faktoren, die den BSB beeinflussen

• Organische Art und Konzentration: biologisch leichter abbaubare organische Stoffe → höherer BSB.
• Temperatur und pH-Wert: Die mikrobielle Aktivität hängt von geeigneten Bereichen ab.
• Giftstoffe: Schwermetalle/Biozide unterdrücken Mikroben und können BSB-Tests verfälschen.
• Makro-Nährstoffe (N, P): kann das mikrobielle Wachstum stimulieren und den BSB erhöhen.

3.2 Typische Quellen

• Industrielle Einleitungen (Chemie, Textil, Papier usw.).
• Deponiesickerwasser, das reich an organischen Stoffen ist.
• Abwasser aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie (Brauereien, Molkereien, Verarbeitungsbetriebe).
• Häusliche Abwässer mit hohem organischem Anteil.
• Landwirtschaftliche Abwässer (Düngemittel, Gülle).

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4. Berechnung der BSB-Entfernungseffizienz

Formel

Effizienz der BSB-Entfernung (%) = ((BSB im Zufluss - BSB im Abfluss) / BSB im Zufluss) × 100

Parameter-Definitionen
Zufluss BSBBSB des unbehandelten Abwassers, das in die Anlage gelangt (mg/L).
Abwasser BSBBSB des behandelten Wassers nach dem Verfahren (mg/L).

Beispiel

Zufluss BSB = 300 mg/L
Abfließender BSB = 20 mg/L

Effizienz der BSB-Entfernung = ((300 - 20) / 300) × 100 = 93,3%

Anwendungsfälle: Bewertung der ASP/DAF-Leistung, Überprüfung der Einhaltung von Genehmigungen und Unterstützung von Audits oder Umweltberichten.

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5. Überwachung und Einhaltung

• Probenahme und Tests: Anwendung von Standardmethoden für BSB/COD; Einhaltung von QA/QC und angemessenen Haltezeiten.
• Online-Sensoren: DO-, pH-, Temperatur- und Trübungs-/MLSS-Sonden verwenden, um eine Echtzeitkontrolle zu ermöglichen.
• Datenverwaltung: Verfolgung von Trends (Zulauffracht, Füllstände der EQ-Tanks, Belüftungsraten), um Anomalien frühzeitig zu erkennen.
• Berichterstattung und SOPs: Kalibrierungsprotokolle, Prüfprotokolle, SOPs für die Chemikaliendosierung und Prüflisten für das Bedienpersonal führen.

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6. Strategien zur Reduzierung des BSB

6.1 Beginnen Sie mit der Feststoffkontrolle (TSS)

TSS und BSB sind eng miteinander verbunden. Durch die frühzeitige Entfernung von Schwebstoffen wird der Sauerstoffbedarf im nachgeschalteten Bereich reduziert und die Biologie stabilisiert.

• Mechanische Geräte: Stabrechen, Drehsiebe, Vorklärung; die Geräte müssen gut gewartet werden, um ein Verstopfen zu verhindern.
• Chemische Hilfsmittel: Koagulationsmittel/Polymere zur Agglomeration von Feinpartikeln, die ansonsten den BSB erhöhen.

6.2 Strömungsausgleich (EQ-Tank)

Der richtig dimensionierte EQ dämpft hydraulische und organische Belastungsschwankungen und verbessert die Belüftungssteuerung und die biologische Stabilität.

• Wählen Sie das Volumen auf der Grundlage der Variabilität des Zuflusses und etwaiger vorgelagerter chemischer Zusätze.
• Installieren Sie eine Füllstandsüberwachung und eine Mischanlage, um Septizität zu verhindern.

6.3 Belüftung und Belebtschlammverfahren (ASP)

Die Belüftung ist einer der wirksamsten Hebel zur Verringerung des BSB bei der biologischen Behandlung.

• Aufrechterhaltung eines angemessenen Sauerstoffgehalts (in der Regel 1,5-3,0 mg/L in Belebungsbecken).
• Verwenden Sie feinblasige Diffusoren oder effiziente Gebläse; passen Sie die Luft je nach Belastung und Temperatur an.
• Kontrollieren Sie die SRT/MLSS- und Rücklaufschlammraten (RAS), um eine gesunde Biomasse zu erhalten.

6.4 Gerinnung und Flockung

Verbessert die Entfernung von Kolloiden und organischen Rückständen und ergänzt die ASP und die Klärung.

• Gerinnungsstoffe: Aluminiumsulfat (Alaun), Eisen- und Eisensalze.
• Polymere: Optimieren Sie die Art/Dosierung durch Tests im Glas; kontrollieren Sie den pH-Wert, um die beste Leistung zu erzielen.

6.5 DAF (Druckentspannungsflotation)

Wirksam bei der Entfernung von FOG und feinen Schwebstoffen, die den BSB beeinflussen.

• Ziehen Sie Selbstreinigungsfunktionen in Betracht, um Ausfallzeiten zu reduzieren.
• Optimieren Sie die Einspritzpunkte für Koagulant/Polymer und Wildwasserrückführung.

6.6 Temperatur und Nährstoffe

• Eine mäßig niedrigere Abwassertemperatur kann den Sauerstoffgehalt erhöhen und Mikroben fördern (innerhalb biologischer Grenzen).
• Achten Sie auf ein ausgewogenes N/P-Verhältnis für eine stabile Biomasse; vermeiden Sie eine Über- oder Unterversorgung mit Nährstoffen.

6.7 Zusammenfassende Tabelle

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