BSB5-Reduktion bei der Abwasserbehandlung

Die Abkürzung BSB₅ steht für „Biologischer Sauerstoffbedarf“. Dieser ist eine Kennzahl für die Menge an Sauerstoff in mg/l, welche Mikroorganismen benötigen, um die, im Abwasser gelösten Inhaltsstoffe abzubauen – die sogenannte BSB-Reduktion. Der BSB₅ ist eine Maßeinheit für die Summe aller biologisch abbaubaren Substanzen im Abwasser.

Was unterscheidet BSB₅ von CSB?

In nahezu jeder Art von Wasser sind Stoffe gelöst. Das können Mineralien sein, die im Trinkwasser dem Körper nützen, aber auch Stickstoff oder Phosphor, die ab einer bestimmten Konzentration schädlich für die Umwelt sind. Die gelösten Stoffe teilen sich dabei in zwei Kategorien: Biologisch, aerob abbaubare Substanzen, welche durch Mikroorganismen veratmet werden und persistente oder schwer abbaubare Substanzen, welche im Abwasser verbleiben. Der BSB₅ gibt die Menge der biologisch abbaubaren Stoffe an, der CSB die Gesamtheit aller gelösten Stoffe.

Das Verhältnis zwischen BSB₅ und CSB ist daher entscheidend, um die Art der gelösten Stoffe festzustellen. Liegt der Anteil des BSB₅ über 50 Prozent, gilt das Abwasser als gut biologisch abbaubar. Dies ist meist in kommunalem oder sanitärem Abwasser der Fall. Überwiegen die schwer abbaubaren Substanzen, eignen sich biologische Behandlungsverfahren meist nicht. Dies ist bei industriellem Abwasser der Fall, welches zum Beispiel aus der Textilverarbeitung oder aus der Kunststoffrecyclingbranche stammt.

Wie wird der BSB₅ ermittelt?

Eine Bestimmung des BSB₅ erfolgt immer über einen festgelegten Zeitraum. Diese Zeiträume sind dabei von Land zu Land unterschiedlich. Zumeist haben sich fünf Tage etabliert, jedoch können auch sieben Tage zur Bestimmung herangezogen werden. Gemessen wird dabei, wie viel Sauerstoff die Mikroorganismen zum Abbau der organischen Substanzen in dem festgelegten Zeitraum benötigen. Die Kennzahlen BSB₅ oder BSB₇ geben den festgelegten Zeitraum in Tagen an.

Die vorliegende Abwasserprobe wird mit bakterienhaltigem, sauerstoffgesättigtem Wasser versetzt. Daraufhin wird der Sauerstoffgehalt bestimmt. Die Probe wird daraufhin verschlossen und bei konstanten 20°C gelagert. In dieser Zeit bauen die Mikroorganismen einen Teil der organischen Substanzen ab. Dabei verbrauchen sie Sauerstoff, welcher nach Ablauf der Zeit gemessen wird. Der verbrauchte Sauerstoff nach fünf Tagen ist der BSB₅ in mg O₂/l.

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Welche Vorteile hat die BSB₅-Reduktion?

Ein hoher biologischer Sauerstoffbedarf kann aus unterschiedlichen Quellen stammen. Dies können zum einen sanitäre Abwässer sein, zum anderen Abwässer aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, welche oft Zucker oder andere organische Substanzen in das Abwasser geben. Gelangt dieses Abwasser unbehandelt in die Umwelt, kann es zu starken Verschmutzungen kommen. Mikroorganismen, welche natürlich im Abwasser vorkommen, sehen in den Belastungen eine natürliche Nahrungsquelle und damit das Potential sich zu vermehren. Dadurch kann es zu einer zu hohen Belastung an Mikroorganismen in öffentlichen Gewässern kommen.

Da Mikroorganismen Sauerstoff benötigen, um die organischen Verschmutzungen zu veratmen und sich zu vermehren, entziehen sie diesen dem Wasser. Dadurch kann es zu einer Sauerstoffarmut in dem Gewässer kommen, welcher sich negativ auf die Lebewesen auswirkt. Aus diesen Gründen ist es entscheidend, den BSB₅ auf ein vorgeschriebenes Maß zu reduzieren, bevor das Abwasser in die Umwelt eingeleitet wird.

Welche Verfahren eignen sich am besten zur BSB₅-Reduktion?

Die besten Verfahren, den BSB₅ im Abwasser zu reduzieren, ist die gezielte Züchtung der Mikroorganismen, um die organischen Belastungen abzubauen. Mit dem, im Vorfeld bestimmten Bedarf ist eine gezielte Versorgung des Abwassers mit Sauerstoff einfach zu ermitteln. Die ermittelte Schmutzfracht einer Quelle schwankt in der Regel kaum, weswegen die Reinigungsleistung der Kläranlage kaum angepasst werden muss.

Eine Möglichkeit ist der Festbettreaktor. Dieser besteht im Wesentlichen aus einem Aufwuchsmaterial und einem Belüftungssystem. Das Aufwuchsmaterial ist ein Kunststoff, welcher für die Ansiedelung der Mikroorganismen besonders geeignet ist. Dieser hat eine spezifische, vergrößerte Aufwuchsfläche zwischen 100 m²/m³ und 300 m²/m³. Je nach Aufwuchsfläche haben mehr oder weniger Mikroorganismen die Möglichkeit, sich auf dem Material anzusiedeln. Damit kommt genau die Menge an Mikroorganismen zum Einsatz, die für die BSB₅-Reduktion vonnöten ist.

Eine zweite Möglichkeit ist das SBR-System. Auch dabei handelt es sich um ein biologisches Behandlungsverfahren, welches das Wachstum von Mikroorganismen begünstigt. Belüftungssysteme versorgen diese mit Sauerstoff. Drucksensoren und Steuerungstechniken passen die Belüftungszeiten und Belüftungsintervalle an die Zuläufe an. Somit sind SBR-Systeme flexibel gegenüber schwankende Abwasserzuflüsse.

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