Was ist der biologische Sauerstoffbedarf?
Der biochemische Sauerstoffbedarf ist die Menge an Sauerstoff, die von Bakterien und anderen Mikroorganismen verbraucht wird, während sie organisches Material unter aeroben Bedingungen zersetzen.
Der gewöhnliche See oder Bach enthält geringe Mengen an Sauerstoff in Form von gelöstem Sauerstoff (DO). Gelöster Sauerstoff ist ein wichtiger Bestandteil natürlicher Gewässer, der das aquatische Leben und die ästhetische Qualität von Bächen und Seen aufrechterhält.
Der Zerfall von organischem Material im Wasser wird als biochemischer Sauerstoffbedarf gemessen. Umweltbelastungen und andere vom Menschen verursachte Faktoren können jedoch die Menge an gelöstem Sauerstoff in einem Wasserkörper verringern.
Der biologische Sauerstoffbedarf ist im Wesentlichen ein Maß für die Menge an Sauerstoff, die benötigt wird, um organische Abfallstoffe im Prozess der Zersetzung durch aerobe Bakterien aus dem Wasser zu entfernen.
Um die BSB-Grenzwerte einzuhalten, müssen kommerzielle Produktions- und Fertigungsbetriebe ein Abwasservorbehandlungs- oder -entsorgungsprogramm implementieren.
Quellen des BSB
Zu den Quellen des biologischen Sauerstoffbedarfs gehören Laub und holzige Abfälle, tote Pflanzen und Tiere, tierische Exkremente, Abwässer aus Zellstoff- und Papierfabriken, Kläranlagen, Mastbetrieben und lebensmittelverarbeitenden Betrieben, defekte Kläranlagen und städtische Regenwasserabflüsse.
Einer der wichtigsten Nährstoffe, die den BSB in aquatischen Systemen beeinflussen, ist – vor allem in jüngster Zeit – die Phosphatverschmutzung aus amerikanischen Haushalten.
Wie wird der BSB bestimmt?
Es gibt ein paar zugelassene Methoden zur Bestimmung des biologischen Sauerstoffbedarfs, wobei eine davon von der analytischen Gemeinschaft überwiegend verwendet wird. Sie ist als Standardmethode 5210B bekannt.
Diese Methode analysiert die Differenz des gelösten Sauerstoffs aus einer Probe über fünf Tage. Bei einem bekannten Probenvolumen wird der anfängliche DO-Gehalt aufgezeichnet und nach einer fünftägigen Inkubationszeit bei 20°C wird die Probe aus dem Inkubator genommen und der endgültige DO-Gehalt gemessen.
Der BSB-Wert wird dann aus der Abreicherung und der Größe der verwendeten Probe berechnet. Die DO-Werte sind normalerweise in Teilen pro Million (ppm) angegeben. Ein höherer BSB-Wert bedeutet, dass mehr Sauerstoff benötigt wird, was auf eine schlechtere Wasserqualität hindeutet. Ein niedriger BSB-Wert bedeutet, dass dem Wasser weniger Sauerstoff entzogen wird, so dass das Wasser normalerweise reiner ist.
Da kaltes Wasser den Sauerstoff besser speichert als wärmeres Wasser, ist der BSB-Wert in den Sommermonaten normalerweise niedriger.
Die größte Herausforderung beim BSB-Test ist die Zeit, denn die Haltezeit für eine BSB-Probe beträgt 48 Stunden ab Entnahme. Damit der BSB richtig funktioniert, muss eine ausreichende Population gesunder Bakterien in der Flasche vorhanden sein.
Wie wird der BSB in Kläranlagen eingesetzt?
Der biologische Sauerstoffbedarf wird in Kläranlagen oft als Index für den Grad der organischen Verschmutzung im Wasser verwendet.
Industrien, die Abwasser in die kommunale Kanalisation oder in Wasserstraßen einleiten, sehen sich strengen Vorschriften für den BSB-Wert gegenüber. Feststoffe im Abwasser können aus organischen und/oder anorganischen Stoffen und Organismen bestehen. Die Feststoffe müssen durch eine Behandlung deutlich reduziert werden, da sie sonst bei der Einleitung den BSB erhöhen können.