CSB gesamt
Der Gesamt-CSB eines Abwassers setzt sich aus drei Fraktionen zusammen:
- Partikulärer und kolloidaler CSB
- CSB löslich biologisch abbaubar
- Refraktärer CSB (oder harter CSB)
Partikulärer und kolloidaler CSB
Der partikuläre und kolloidale CSB macht etwa 35% des gesamten CSB aus. Er besteht hauptsächlich aus Schwebstoffen (SS) und ist entscheidend für das Verständnis der Auswirkungen von Schwebstoffen auf die Belastung durch organische Verschmutzung. Der partikuläre CSB ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Roh-CSB und dem CSB nach der Filtration der Probe.
Laut einer Studie des IRSTEA über Abwasser in Belebtschlamm mit verlängerter Belüftung bringt 1 mg Schwebstoff am Ausgang einer kommunalen Anlage durchschnittlich 1,2 mg CSB und strong0,5 mgDBO5
Da diese Schwebstoffe etwa 20 mg/L betragen, beträgt der entsprechende partikuläre CSB 24 mg CSB/L (20 x 1,2).
Der partikuläre oder kolloidale CSB ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Roh-CSB und dem CSB nach der filtrierung der Probe. Er besteht hauptsächlich aus Schwebstoffen.
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CSB löslich biologisch abbaubar
Am Ausgang der Kläranlage macht der biologisch abbaubare lösliche CSB nur einen kleinen Teil des gesamten CSB aus. Das heißt, etwa 10 % des gesamten CSB. Er stellt die Menge an Sauerstoff dar, die benötigt wird, um die im Wasser gelösten organischen Stoffe, die durch biologische Prozesse leicht abbaubar sind, chemisch zu oxidieren.
Er ist ein wesentlicher Indikator zur Beurteilung der Wirksamkeit von biologischen Behandlungssystemen, wie z. B. Bioreaktoren mit beweglichem Biofilm (MBBR) und Belebtschlammsystemen. Ein hoher Anteil bedeutet, dass die organischen Schadstoffe leicht biologisch abbaubar sind, was ihre Beseitigung erleichtert.
Dieses Entweichen von löslichem CSB, der normalerweise von Bakterien abgebaut wird, kann entweder mit :
- eine Überdosierung des Reagenz (z. B. Verwendung von Methanol zur Denitrifikation)
- eine unzureichende Verweildauer in den Teichen, um einen vollständigen biologischen Abbau zu ermöglichen.
Dieses Leck kann auch auf :
- ein Bypass einer Verarbeitungsstufe
- eine hydraulische Bohrung an bestimmten biologischen Filtern
- eine schlechte Belüftung.
Um den biologisch abbaubaren löslichen CSB am Ausgang einer kommunalen Anlage zu bestimmen, verwendet man :
- Gesamt-BOD5 (ca. 12 mg/L O2)
- Schwebstoffkonzentration (20 mg/L), die mit einem Faktor von 2,4 multipliziert wird:
Gesamtlöslicher CSB = (Gesamt-BSB5 – Schwebstoffgebundener BSB5) x 2.4 = (12 – 20 x 0.5) x 2.4 = 4.8 mg/L O2.
Refraktärer CSB genannt „harter CSB“.
Der harte CSB entspricht dem Rest-CSB einer Probe nach einer ultimativen BSB5-Analyse. Er macht etwa 55 % des gesamten CSB aus. Er ist die am schwersten biologisch abbaubare Fraktion, die einer biologischen Behandlung widersteht. Sie besteht aus komplexen organischen Substanzen und einigen Industrieabwässern.
Im Durchschnitt macht der harte CSB in häuslichen Abwässern 3-5% des gesamten CSB aus.
Harter CSB = Gesamt-CSB – Partikel-CSB – Löslicher CSB
Ebenfalls laut IRSTEA können wir bei einer Gesamt-CSB-Konzentration am Auslauf von 70 mg/L davon ausgehen, dass :
DCO dure = 70 – 24 – 4,8 = 41,2 mg/L O2.
Wenn man bedenkt, dass häusliches Abwasser ungefähr 900 mg/L O2 im Zulauf enthält, wird das Verhältnis von 3 bis 5 % bestätigt.
Dieser Gehalt im Zulaufwasser kann sich erhöhen, wenn nicht-häusliche Abwässer zugegeben werden. Diese enthalten organische Stoffe, die einer biologischen Behandlung widerstehen (bestimmte Industrieabwässer, Deponiesickerwasser,…).
So muss die Art des nicht häuslichen Wassers analysiert werden, bevor Einträge in das Sammelsystem genehmigt werden können. De plus, il faut régulièrement s’assurer que ces concentrations suivent les seuils définies par les autorités locales.
Bei der Festlegung der Einleitungsnormen für eine Station müssen die Behörden Folgendes berücksichtigen:
- des Anteils an feuerfesten Absätzen für häusliches Abwasser
- nicht häusliche Abwässer.
Ein strenger CSB-Standard für Abwasser mit einem hohen Anteil an hartem CSB bedeutet die Installation von umfangreichen Aufbereitungsanlagen und höhere Betriebskosten.
Verhältnis CSB/BOD5
Das CSB/BOD5-Verhältnis ist ein wichtiger Indikator für die biologische Abbaubarkeit eines Abwassers und den Ursprung der organischen Verschmutzung. Es ermöglicht die Charakterisierung des Ursprungs und der Art der organischen Verschmutzung.
Im Allgemeinen gilt: Je höher das CSB/BOD5-Verhältnis, desto schwieriger ist die Verschmutzung biologisch abbaubar. Bei häuslichen Abwässern liegt dieses Verhältnis in der Regel zwischen 2 und 2,5.
Ein CSB/BOD5-Verhältnis von über 3 deutet auf eine Verschmutzung industriellen Ursprungs oder auf das Vorhandensein von toxischen Substanzen hin, die die biologische Aktivität hemmen.
Der BSB5-Wert von unverschmutztem Oberflächenwasser schwankt zwischen 2 und 20 mg/l. Messungen, die darüber hinausgehen, deuten dann darauf hin, dass das Wasser verschmutzt ist.
Messungen, die sich dem Verhältnis CSB / BSB5 von 1 annähern, eine sehr gute biologische Abbaubarkeit (Milch, Joghurt).
- 1 bis 2: Abwasser aus der Lebensmittelindustrie, das Elemente enthält, die Bakterien lieben, was zu einem hohen BSB5-Wert führt.
- Zwischen 2 und 3: Kommunales Abwasser.
- Von 3 bis 4: Abwasser weniger leicht biologisch abbaubar.
- >4: Biologisch schwer abbaubares Abwasser
