Einfache DOC- und TOC-Bestimmung im Abwasser

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1 Vollzug Umwelt MITTEILUNGEN ZUM GEWÄSSERSCHUTZ NR. 28 Einfache DOC- und TOC-Bestimmung im Abwasser Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL

2 Herausgeber Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) Das BUWAL ist ein Amt des Eidg. Departements für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) Download PDF (eine gedruckte Fassung ist nicht erhältlich) Code: MGS-28-D BUWAL 1998

3 1. Ausgangslage Nach den Ausführungsvorschriften zum Gewässerschutzgesetz sind für die Beurteilung der organischen Stoffe im Abwasser von kommunalen Abwasserreinigungsanlagen der gelöste organische Kohlenstoff (DOC) und der gesamte organische Kohlenstoff (TOC) wichtige Kenngrössen. Die analytische Bestimmung dieser Parameter konnte bis heute nur von Laboratorien, die mit DOC/TOC-Messgeräten ausgerüstet sind, vorgenommen werden. Dem Betriebspersonal der Abwasserreinigungsanlagen war es mangels dieser kostspieligen Geräte nicht möglich, selbst DOC- und TOC-Messungen auf der Anlage auszuführen. Anstelle des DOC und TOC wird deshalb heute auf zahlreichen Anlagen der Chemische Sauerstoffbedarf (CSB) im Abwasser bestimmt. Genaue Messungen des CSB erfordern Reagenzien, die Quecksilber zur Maskierung von Chlorid enthalten. Nach den Vorschriften der Stoffverordnung (Anhang 3.2) ist die Verwendung von Quecksilberverbindungen jedoch verboten. Die in der Stoffverordnung vorgesehenen Ausnahmen von diesem Verbot können nicht für die Durchführung von CSB-Messungen geltend gemacht werden, insbesondere deshalb nicht, weil die CSB-Bestimmung bei routinemässigen Abwasseruntersuchungen nicht zwingend gefordert, sondern die Messung des DOC bzw. TOC verlangt wird. Obwohl die bei der CSB-Bestimmung anfallenden Quecksilberreste aufgefangen und entsorgt werden können, besteht nach wie vor ein grosses Interesse, die Umweltbelastung durch Quecksilber als Folge der Verwendung von quecksilberhaltigen Chemikalien soweit als möglich zu verringern. Vor allem soll der Verbrauch von umweltgefährdenden Stoffen durch Routineanalysen auf Abwasserreinigungsanlagen nicht weiter zunehmen. 2. Einfache DOC-JTOC-Bestimmungsmet hode Die analytische Bestimmung von DOC und TOC erfolgt in der Regel mit Methoden, die auf dem Prinzip der,,verbrennungk bzw. der,,oxidationfi arbeiten. Diese Systeme erfordern aufwendige Apparaturen und spezifische analytisch-technische Kenntnisse, die nur in entsprechenden Laboratorien vorhanden sind. Zur Bestimmung des organischen Kohlenstoffs ist vor kurzem ein einfacher Küvettentest' entwickelt und auf den Markt gebracht worden. Mit diesem Test ist es möglich, DOC- und TOC-Messungen im Wasser und Abwasser mit grosser Genauigkeit kostengünstig durchzuführen. Das Prinzip der Methode beruht auf der Oxidation der organischen Stoffe mit Hilfe eines chemischen Oxidationsmittels bei 100 'C. Das bei der Oxidation gebildete CO2 wird über eine gasdurchlässige Membrane in einem Indikator aufge- 1 Das Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Sektion Gewässerreinhaltung, erteilt nähere Auskünfte.

4 fangen und photometrisch gemessen. Der anorganische Kohlenstoff wird vorgängig ausgetrieben. 3. Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Methode Die Methode ist in den vergangenen zwei Jahren umfangreichen Vergleichsuntersuchungen unterzogen worden. Auch das BUWAL hat im Interesse der Förderung der Eigenkontrollen auf kommunalen Abwasserreinigungsanlagen Untersuchungen veranlasst. Wie die Ergebnisse dieser Untersuchungen und der statistischen Auswertungen zeigen, stimmen die Resultate der DOC-ITOC-Messungen des einfachen Küvettentests sehr gut überein mit den Resultaten der Messungen, die mit konventionellen DOC-ITOC-Analysengeräten (Verbrennung und UV-Nassoxidation) durchgeführt wurden. Auch bei Messungen mit schwer abbaubaren Stoffen ist die Wiederfindungsrate sehr hoch. Die Bestimmungsgrenze der Methode liegt bei 2 mgll C. Die Methode ist in der Praxis bereits eingeführt worden und hat sich bei der Bestimmung des DOC und TOC auf Abwasserreinigungsanlagen bewährt. Die in Deutschland entwickelte Methode zur einfachen Bestimmung von DOC und TOC erfüllt die dortigen Anforderungen der entsprechenden DIN-Norm EN Diese Norm erfüllt wiederum die entsprechende europäische CEN-Norm des Europäischen Kommitees für Normung, dem auch die Schweiz verpflichtet ist. 4. Anwendungsbereich der Methode Die Methode eignet sich für die DOC- und TOC-Bestimmung sowohl bei gereinigten und ungereinigten kommunalen Abwässern als auch bei Abwässern aus Industrie und Gewerbe. Für die Messung des DOC ist vorgängig die übliche Filtration über einen C- freien Membranfilter von 0,45 pm erforderlich. Bei der Durchführung der TOC- Messung ist die Probe vor der Analyse sehr gut zu homogenisieren. Da mit einem kleinen Probenvolumen gearbeitet wird, muss die Messvorschrift genau befolgt werden; besondere Kenntnisse in der Analytik sind jedoch nicht nötig. 5. Schlussfolgerungen Die erwähnte einfache Methode zur Bestimmung von DOC und TOC mit Hilfe des Küvettentests entspricht den europäischen Anforderungen an diese Analytik und ist zur Überprüfung der Abflussqualität und der Leistung von kommunalen Abwasserreinigungsanlagen, z.b. im Rahmen der Eigenkontrolle, bezüglich

5 DOC und TOC und zur Messung dieser Kenngrössen in gewerblichen und industriellen Abwässern geeignet. Literatur - BUWAL, 1997: Vergleichsmessungen DOCITOC (nicht veröffentlichter Bericht). - Dr. Lange, Photometer, Reagenzien, Analysentechniken, 1998: aktuell Mai 98, S. 3-4, und weitere Berichte.