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DE2951707A1 - Continuous BOD determn. - by passing waste water and activated sludge through reactor and measuring change in air oxygen content - Google Patents

Continuous BOD determn. - by passing waste water and activated sludge through reactor and measuring change in air oxygen content

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DE2951707A1
DE2951707A1 DE19792951707 DE2951707A DE2951707A1 DE 2951707 A1 DE2951707 A1 DE 2951707A1 DE 19792951707 DE19792951707 DE 19792951707 DE 2951707 A DE2951707 A DE 2951707A DE 2951707 A1 DE2951707 A1 DE 2951707A1
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measuring
reactor
air
activated sludge
waste water
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Michael Dr.-Ing. 1000 Berlin Schmidt
Prof. Dr.-Ing. Udo Wiesmann
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • G01N33/1806Biological oxygen demand [BOD] or chemical oxygen demand [COD]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/006Regulation methods for biological treatment
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Abstract

Continuous determn. of the BOD of waste water is effected by passing a mixt. of the water and activated sludge through a reactor together with air and measuring the difference between the O2 concns. in the air entering and leaving the reactor. The reactor pref. comprises a series of stirrer vessels connected in parallel with a reference reactor, the latter being supplied with activated sludge and air only. The waste water and activated sludge are supplied via metering pumps. Each vessel is equipped with its own gas outlet valve so that the air from each vessel can be supplied to the analysis unit. The amts. of air entering and leaving the reactors can be measured with float-type flow meters. The reactors are pref. thermostatically controlled by a common thermostat. The process can be carried out using relatively simple, transportable equipment; results are obtained continuously with a response time of less than 2 hr, so that the process can be used for monitoring and control of water treatment facilities.

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Titel (techn. Bezeichnung) der Erfindung Meßverfahren zur Bestimmung der Konzentration biologisch abbaubarer Stoffe im Abwasser Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft ein Meßgerät, das zur Wasseranalyse in Klärwerken, bei Wasseraufsichtsbehörden und in mikrobiologischen Laboratorien eingesetzt werden kann.Title (technical name) of the invention Measurement method for determination the concentration of biodegradable substances in wastewater Area of application The The invention relates to a measuring device that is used for water analysis in sewage treatment plants, at water supervisory authorities and can be used in microbiological laboratories.

Zweck Zur Beurteilung der Abbaubarkeit von organischen Inhaltstoffen in Abwässern durch Mikroorganismen (vorwiegend aerobe Rakterien) sind Meßverfahren erforderlich, bei denen diese Mikroorganismen in den Meßvorgang einbezogen werden müssen. Aus ihrer Stoffwechseltätigkeit kann auf die Konzentration der organischen, biologisch abbaubaren Inhaltstoffe geschlossen werden.Purpose To assess the degradability of organic ingredients in sewage caused by microorganisms (predominantly aerobic bacteria) are measuring methods required, in which these microorganisms are included in the measuring process have to. Their metabolic activity can indicate the concentration of organic, biodegradable ingredients are closed.

Um ein solches Meßverfahren zur Steuerung und Regelung von Klärwerken einsetzbar zu machen, muß die Meßzeit kürzer als zwei Stunden sein. Bei der Bestimmung der Atmungsaktivität von Belebtschlämmen biologischer Abwasserreinigungsverfahren und bei der Ermittlung der reaktionskinetischen Parameter des Abbaus von organischen Inhaltstoffen muß ebenfalls die Stoffwechseltätigkeit der Mikroorganismen ermittelt werden.To such a measuring method for the control and regulation of sewage treatment plants To make it usable, the measurement time must be less than two hours. In determining the breathability of activated sludge from biological wastewater treatment processes and in determining the reaction kinetic parameters of the degradation of organic Ingredients must also determine the metabolic activity of the microorganisms will.

Stalld der Technik und Kritik an bekannten Meßverfahren Es ist bekannt, daß sich die Konzentration organischer Inhaltstoffe des Wassers durch die Stoffwechseltätigkeit von Mikroorganismen bestimmen läßt. Die Stoffwechseltätigkeit aerober Mikroorganismen kann wiederum über den Verbrauch von Sauerstoff oder das Entstehen von Kohlendioxid ermittelt werden.Stalld of technology and criticism of known measurement methods It is known that the concentration of organic substances in the water is due to the metabolic activity can be determined by microorganisms. The metabolic activity of aerobic microorganisms can in turn be caused by the consumption of oxygen or the formation of carbon dioxide be determined.

Der biochemische Sauerstoffverbrauch BSB5 ist das weitverbreiteste Meßverfahren dieser Art. Die verbrauchte Sauerstoffmenge wird manometrisch oder über die Abnahme des gelösten Sauerstoffs bestimmt. Der Meßwert liegt å jedoch erst nach fünf Tagen vor und ist daher nicht zur Regelung von Klärwerken brauchbar.The biochemical oxygen consumption BOD5 is the most widespread Measurement method of this type. The amount of oxygen consumed is manometric or determined by the decrease in dissolved oxygen. However, the measured value is only there after five days and can therefore not be used to regulate sewage treatment plants.

Ferner ist die verbrauchte Sauerstoffmenge nicht nur eine Funktion der Stoffwechseltätigkeit der Mikroorganismen beim Abbau der organischen Inhaltstoffe, sondern sie ist auch in unreproduzierbarer Weise von Sekundärvorgängen abhängig (Wilderer, P., G. Engelmann und II. Schmenger: "Kritik am BSB, als Verschmutzungsparameter", Das Gas- und Wasserfach (gwf) Wasser Abwasser, Jahrgang 118 (1977) lieft 8, S. 357-564).Furthermore, the amount of oxygen consumed is not just a function the metabolic activity of the microorganisms during the breakdown of organic substances, but it is also dependent on secondary processes in an unreproducible way (Wilderer, P., G. Engelmann and II. Schmenger: "Criticism of the BSB, as a pollution parameter", Das Gas- und Wasserfach (gwf) Wasser Abwasser, Volume 118 (1977) ran 8, pp. 357-564).

Es sind ferner einige Vorschläge für Kurzzeitmeßverfahren gemacht worden. Verschiedene Geräte wie der Pollux-Pollumat sind ähnlich wie eine manometrische B5B5-Meßapparatur aufgebaut (Hartmann, L.: Der Plateau-BSB, Messung und Aussagekraft", Umwelthygiene, Jahrgang 5 (1974), S. 99-102; Wilderer, P., L. Hartmann und G. Keser: Der Plateau-BSB als Maß für die Konzentration an biologisch abbaubarer Substanz", Zeitschrift für Wasser- und Abwasser-Forschung, Jahrgang 11 (1978), Nr. 3/4, S. 82-86; ~Kurzzeit-BSB-Messung mit dem Pollux-Pollumat", Druckschrift der Fa. Pollux GmbH Ludwigshafen).There are also some suggestions for short-term measurement methods been. Different devices like the Pollux-Pollumat are similar to a manometric one B5B5 measuring apparatus set up (Hartmann, L .: The plateau BOD, measurement and significance ", Umwelthygiene, Volume 5 (1974), pp. 99-102; Wilderer, P., L. Hartmann and G. Keser: The plateau BOD as a measure of the concentration of biodegradable substance ", Journal for Water and Wastewater Research, Volume 11 (1978), No. 3/4, p. 82-86; ~ Short-term BOD measurement with the Pollux-Pollumat ", publication from Pollux GmbH Ludwigshafen).

Durch eine hohe Schlammkonzentration soll die Meßzeit verkürzt werden. Die Abnahme des Sauerstoffpartialdrucks wird kontinuierlich als Funktion der Zeit aufgezeichnet. Der gesuchte Meßwert ist erreicht, wenn die Kurve eine maximale Krümmung aufweist.The measuring time should be shortened by a high sludge concentration. The decrease in oxygen partial pressure will be continuous as a function of time recorded. The measured value sought is reached when the curve has a maximum curvature having.

Geräte dieser Art haben folgende Nachteile: - die Messung erfolgt diskontinuierlich, - der Meßwert ist schwer bestimmbar, da sich die Krümmung nur wenig ändert, - durch die chemische Bindung des entstehenden C02 wird der pH-Wert, der Einflüsse auf die Mikroorganismen ausübt, abgesenkt, - die Analysendauer ist kürzer als 30 min, wodurch nur sehr leicht abbaubare Stoffe berücksichtigt werden, - automatische Geräte lassen sich nur mit hohem technischen Aufwand verwirklichen, der meistens mit einer großen Störanfälligkeit verbunden ist.Devices of this type have the following disadvantages: the measurement takes place discontinuous, - the measured value is difficult to determine because the curvature is only little changes, - through the chemical bond of the resulting C02 the pH value, which exerts influences on the microorganisms, is lowered, - the Analysis time is shorter than 30 minutes, which means that only very easily degradable substances are taken into account - automatic devices can only be realized with high technical effort, which is usually associated with a high susceptibility to failure.

Andere Geräte arbeiten nach der Respirationsmethode (Jübermann, 0., G. Krause und F.-J. Schulte: "Zweckmäßige Durchführung von Respirationsmessungen zur automatischen Kontrolle von Abwässern", Vom Wasser, Jahrgang 34 (1967), S. 261-280; Veits, G.: Ein neues Gerät für Respirationsmessungen", Abwassertechnik, Jahrgang 6 (1977), S. 9-11; Otto, G.: "Schnellbestimmung des Wirkungsgrades (BSB5-Abbau) biologischer Abwasserreinigungsanlagen", Acta hydrochim. hydrobiol. Jahrgang 4 (1976), Heft 5, S. 491494).Other devices work according to the respiration method (Jübermann, 0., G. Krause and F.-J. Schulte: "Appropriate implementation of respiration measurements for the automatic control of wastewater ", Vom Wasser, Volume 34 (1967), pp. 261-280; Veits, G .: A new device for respiration measurements ", waste water technology, year 6: 9-11 (1977); Otto, G .: "Rapid determination of the degree of efficiency (BOD5 degradation) biological wastewater treatment plants ", Acta hydrochim. hydrobiol. Volume 4 (1976), Book 5, p. 491494).

Die Abwasserprobe wird mit Bakterien geimpft und mit Sauerstoff versorgt. Die Abnahme der Konzentration des gelösten Sauerstoffs wird mit einer Elektrode bestimmt und als Funktion der Zeit aufgezeichnet. Die Steigung der Kurve wird dann als Maß für die Konzentration an biologisch abbaubaren Stoffen benutzt.The wastewater sample is inoculated with bacteria and supplied with oxygen. The decrease in the concentration of dissolved oxygen is measured with an electrode determined and recorded as a function of time. The slope of the curve is then used as a measure of the concentration of biodegradable substances.

Die Probe muß so verdünnt werden, daß die Sauerstoffverbrauchsgeschwindigkeit in einem bestimmten Bereich liegt. Ist die Geschwindigkeit zu hoch, so werden nur leicht abbaubare Inhaltstoffe erfaßt und das Übergangsverhalten des Meßsystems kann zu zusätzlichen Fehlern führen. Bei sehr starker Verdünnung kann andererseits die Wirkung toxischer Substanzen geschwächt und damit übersehen werden.The sample must be diluted so that the rate of oxygen consumption lies in a certain range. If the speed is too high, only easily degradable ingredients detected and the transition behavior of the measuring system can lead to additional errors. On the other hand, if the dilution is very high, the Effect of toxic substances can be weakened and thus overlooked.

Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren zu entwickeln, mit dem nach einer Meßzeit, die kürzer als zwei Stunden ist, die Konzentration an biologisch abbaubaren Inhaltstoffen des Wassers bestimmt werden kann. Alle zugeführten Stoffe durchfließen die Meßapparatur vollkontinuierlich.OBJECT The invention is based on the object of a measuring method to develop, with the after a measurement time that is shorter than two hours, the Concentration of biodegradable substances in the water can be determined can. All the substances fed in flow through the measuring apparatus in a fully continuous manner.

Der Meßwert wird ebenfalls kontinuierlich ermittelt. Die wichtigsten störenden Sekundäreinflüsse werden kompensiert.The measured value is also determined continuously. The most important disruptive secondary influences are compensated.

Lösung (Patentanspruch 1) Diese Aufgabe wird erfinderisch dadurch gelöst, daß das zu untersuchende Wasser - in der Regel Abwasser - in eine Meßzelle strömt und dort intensiv mit Belebtschlamm, der vor allem aus aktiven Mikroorganismen besteht, und Meßluft vermischt wird. Alle drei Ströme sind kontinuierlich. Die Sauerstoffkonzentrationsdifferenz der ein- und austretenden Meßluft wird gasanalytisch bestimmt und ist ein Maß für die Konzentration der biologisch abbaubaren Inhaltstoffe des zu untersuchenden Wassers.Solution (claim 1) This task becomes inventive solved that the water to be examined - usually waste water - in a measuring cell flows and there intensively with activated sludge, which mainly consists of active microorganisms exists, and measuring air is mixed. All three streams are continuous. The oxygen concentration difference the incoming and outgoing measuring air is determined by gas analysis and is a measure for the concentration of the biodegradable constituents of the water to be examined.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung (Wiedergabe des kennzeichnenden Teils des Unteranspruchs) 2. Parallel zum Meßreaktor ist ein Vergleichsreaktor angeordnet, der nur von Belebtschlamm und Meßluft durchströmt wird. Hierdurch werden der Sauerstoffverbrauch durch endogene Atmung, störende Einflüsse durch wechselnde Eigenschaften des Belebtschlamms und andere Sekundärvorgänge minimiert.Further embodiment of the invention (reproduction of the characteristic Part of the dependent claim) 2. A comparison reactor is arranged parallel to the measuring reactor, which is only traversed by activated sludge and measuring air. This will reduce oxygen consumption through endogenous respiration, disruptive influences through changing properties of the activated sludge and other secondary processes are minimized.

3. Der Meßreaktor ist in Form einer mehrstufigen Rührerkaskade aufgebaut. Die Rührer sind so gestaltet, daß sich kein Bewuchs aus Mikroorganismen an den Wandungen ausbilden kann. Diese Bauform hat folgende Vorteile: a) Es wird ein hoher Umsatzgrad, der zum Erreichen einer ausreichenden Meßgenauigkeit notwendig ist, erzielt.3. The measuring reactor is constructed in the form of a multi-stage stirrer cascade. The stirrers are designed so that there is no growth of microorganisms on the walls can train. This design has the following advantages: a) There is a high degree of conversion, which is necessary to achieve sufficient measurement accuracy is achieved.

b) Bei Änderung der Konzentration der biologisch abbaubaren Inhaltsstoffe tritt nur eine geringe Totzeit auf.b) If the concentration of the biodegradable ingredients changes there is only a short dead time.

4. Der Vergleichsreaktor ist als ein- oder mehrstufige Rührkaskade ausgebildet. Der Einfluß der Sekundärvorgänge, wie der der endogenen Atmung wird minimiert, da sich die Änderungen der Bakterieneigenschaften in der Meßkaskade und im Vergleichsreaktor in tendenziell gleicher Form auswirken und sich dadurch größtenteils kompensieren.4. The comparison reactor is a single or multi-stage stirred cascade educated. The influence of secondary processes, like that of endogenous respiration minimized, since the changes in the bacterial properties in the measuring cascade and in the comparative reactor tend to have the same effect and thus largely compensate.

5. Alle Rührreaktoren sind mit Luftaustrittsöffnungen versehen, die wahlweise über ein System von Hähnen direkt mit dem Analysenteil verbunden werden können. Dadurch lassen sich zusätzlich a) die Atmungsaktivität von Belebtschlämmen und b) die kinetischen Parameter des Abbaus der organischen Inhaltstoffe von Abwässern bestimmen.5. All stirred reactors are provided with air outlet openings that optionally connected directly to the analysis part via a system of taps can. This also allows a) the breathability of activated sludge and b) the kinetic parameters of the degradation of the organic constituents of wastewater determine.

6. Die Zufuhr des Abwassers und des Belebtschlammes erfolgt Uber verstellbare Dosierpumpen. Dadurch ist die Veränderung der Verweilzeit möglich.6. The sewage and the activated sludge are supplied via adjustable Dosing pumps. This makes it possible to change the dwell time.

7. Der Volumenstrom der zuströmenden Meßluft wird mit Durchflußmeßgeräten bestimmt. Dies ist notwendig, da der Volumenstrom einen direkten Einfluß auf die Meßgröße hat.7. The volume flow of the incoming measuring air is measured with flow meters certainly. This is necessary because the volume flow has a direct influence on the Has measured variable.

8. Meßkaskade und Vergleichsreaktor befinden sich in einem oder zwei Thermostatisierungsgefäßen, die von einem gemeinsamen Thermostaten beschickt werden. Temperaturschwankungen wirken sich in der Meßkaskade und im Vergleichsreaktor in tendenziell gleicher Form aus und kompensieren sich dadurch größtenteils.8. The measuring cascade and comparison reactor are in one or two Thermostating vessels that are fed by a common thermostat. Temperature fluctuations affect the measuring cascade and the comparison reactor in tend to have the same shape and thus largely compensate for each other.

9. Die gesamte Meßeinrichtung besteht aus mehreren tragbaren, schnell verbindbaren Bauteilen. Es ist daher möglich, die Meßeinrichtung bei Bedarf einfach zu transportieren und schnell ab- und aufzubauen.9. The entire measuring device consists of several portable, fast connectable components. It is therefore possible to simply use the measuring device if necessary to be transported and quickly dismantled and assembled.

Erzielbare Vorteile Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind insbesondere folgende: - Alle Ströme fließen kontinuierlich durch die Meßapparatur.Achievable Advantages The advantages obtainable with the invention are in particular the following: - All currents flow continuously through the measuring apparatus.

Es sind deshalb keine Schrittschaltwerke, Magnetventile, Spülvorrichtungen, Dichtungsmechanismen, Druckregler und zihnliche Teile notwendig, die bekanntermaßen eine hohe Störanfälligkeit verursachen. There are therefore no stepping mechanisms, solenoid valves, flushing devices, Sealing mechanisms, pressure regulators, and related parts are known to be necessary cause a high susceptibility to failure.

- Die Ansprechzeit beträgt weniger als zwei Stunden, so daß das Meßverfahren - zusammen mit anderen ergänzenden Analysenverfahren - zur ständigen Uberwachung und Regelung von Klärwerken eingesetzt werden kann.- The response time is less than two hours, so the measuring process - together with other supplementary analytical methods - for constant monitoring and control of sewage treatment plants can be used.

- Durch die parallele Untersuchung des aus Mikroorganismen bestehenden Belebtschlammes wird der Einfluß von Sekundäreinflüssen minimiert.- Through the parallel investigation of the microorganisms made up Activated sludge, the influence of secondary influences is minimized.

- Mit dem Meßverfahren lassen sich weiterhin grundlegende Untersuchungen zur Bestimmung der Atmungsaktivität von Mikroorganismen und der reaktionskinetischen Parameter des Abbaus von organischen Inhaltstoffen des Abwassers durch #~ führen.- The measuring method can still be used to carry out basic examinations to determine the breathability of microorganisms and the reaction kinetics Perform parameters of the degradation of organic constituents of the wastewater through # ~.

- Liegen zusätzlich Meßwerte für den gesamten Qrganischen Kohlenstoffgehalt (TOC) vor, so können Vergiftungserscheinungen aufgedeckt werden, die z.B. bei zu hohen Eonzentra; tionen von Schwermetallionen auftreten.- Are there additional measured values for the total organic carbon content (TOC), symptoms of poisoning can be uncovered, e.g. high eoncentra; heavy metal ions occur.

- Die nach dem Meßverfahren entwickelte MeßeinrichtungY1#äßt sich in drei transportablen Gehäusen unterbringen. Es können daher nacheinander Messungen an verschiedenen Kläranlagen, Gewässern und in Laboratorien durchgeführt werden.- The measuring device Y1 # developed according to the measuring method can be used in three transportable housings. It is therefore possible to take measurements one after the other be carried out at various sewage treatment plants, bodies of water and in laboratories.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Bild 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Dabei erfolgt eine Unterteilung in die Meßkaskade, den Vergleichsreaktor, die Meßgasaufbereitung und -analyse, sowie den mechanischen Aufbau des Meßgerätes.Description of an exemplary embodiment An exemplary embodiment of The invention is shown in Figure 1 and is described in more detail below. Included there is a subdivision into the measuring cascade, the comparison reactor and the measuring gas conditioning and analysis, as well as the mechanical structure of the measuring device.

1. Meßkaskade Das zu untersuchende Abwasser wird von der Membrandosierpum- ? pe (9) in die Meßzelle gepumpt2-Diee gepumpt.Diese ist istals yierstufige Rührkesselkaskade ausgebildet. Der Gesamtflüssigkeitsinhalt beträgt etwa 0,5 1. Jede Stufe (2,3,4 und 5) besteht aus einem zylindrischen Acrylglasbehälter. Magnetrührer sorgen für eine intensive Durchmischung der Flüssigkeit. Die Dosierpumpe (8) fördert Bakterienschlamm in die erste Stufe der Kaskade. Durch diese Impfung kann ein Abbau der im Abwasser enthaltenen organischen Substanzen durch Bakterien eingeleitet werden. Der von den aeroben Mikroorganismen benötigte Sauerstoff wird in Form von Luft zugeführt. Der Reaktor wird über einen Druckminderer und Schwebekörperdurchflußmesser (12) mit Preßluft aus 40 1-Stahl flaschen versorgt. Im normalen Betriebszustand strömt die Luft nacheinander durch alle Stufen der Kaskade und anschließend in den Meßgasaufbereitungs- und -analysenteil der Anlage.1. Measuring cascade The wastewater to be examined is supplied by the diaphragm metering pump ? pe (9) pumped into the measuring cell, 2-die pumped. This is as a four-stage stirred tank cascade educated. The total liquid content is about 0.5 1. Each level (2,3,4 and 5) consists of one cylindrical acrylic glass container. Magnetic stirrer ensure an intensive mixing of the liquid. The metering pump (8) delivers Bacterial sludge in the first stage of the cascade. This vaccination can cause a breakdown of the organic substances contained in the wastewater are introduced by bacteria. The oxygen required by the aerobic microorganisms is supplied in the form of air. The reactor is controlled by a pressure reducer and variable area flow meter (12) supplied with compressed air from 40 1 steel bottles. In normal operating condition flows the air one after the other through all stages of the cascade and then into the sample gas conditioning and analysis part of the system.

Durch entsprechendes Öffnen oder Schließen der Gasaustrittsventile kann jedoch auch erreicht werden, daß das Meßgas nur durch eine, zwei oder drei Stufen strömt.By opening or closing the gas outlet valves accordingly However, it can also be achieved that the measuring gas is only through one, two or three Steps flows.

In der ersten Stufe wird mit Hilfe der Elektrode (21) und des Meßverstärkers (22) die Konzentration des gelösten Sauerstoffs ermittelt.In the first stage, the electrode (21) and the measuring amplifier are used (22) determines the concentration of dissolved oxygen.

2. Vergleichsreaktor In der Meßkaskade soll der Sauerstoffverbrauch durch Abbau der organischen Substanzen, d.h. durch Substratatmung ermittelt werden. Die im Impfschlamm enthaltenen Bakterien verbrauchen jedoch noch zusätzlichen Sauerstoff durch endogene Atmung und durch Abbau des im Schlamm befindlichen Restsubstrats. Um diese Einflüsse eliminieren zu können, wird von der Dosierpumpe (7) ein Teil des Bakterienschlamms in den Vergleichsreaktor (6) gepumpt. Die Versorgung mit Luft erfolgt über den Schwebekörperdurchflußmesser (11).2. Comparison reactor In the measuring cascade, the oxygen consumption should be can be determined by the decomposition of the organic substances, i.e. by substrate breathing. However, the bacteria contained in the inoculation sludge still consume additional oxygen through endogenous respiration and through degradation of the remaining substrate in the sludge. In order to be able to eliminate these influences, a part of the metering pump (7) is used of the bacterial sludge is pumped into the comparison reactor (6). The supply of air takes place via the variable area flow meter (11).

Der in Bild 1 schematisch als Quadrat dargestellte Vergleichsreaktor ist als ein- oder mehrstufige Rührkaskade ausgebildet.The comparison reactor shown schematically as a square in Figure 1 is designed as a single or multi-stage stirring cascade.

Meßkaskade und Verleichsreaktor befinden sich in einem Wasserbad (1), das von dem Ultrathermostaten (14) auf konstanter Temperatur gehalten wird.The measuring cascade and the comparison reactor are located in a water bath (1), which is kept at a constant temperature by the ultra-thermostat (14).

3. Meßrasaufbereitung und -analyse Mit Hilfe von Dreiwegehähnen kann entweder die aus der Kaskade oder aus dem Vergleichsreaktor austretende Luft in den Aufbereitungs- und Analysenteil geleitet werden. Die jeweils nicht verwendete Luft wird an den Hähnen in die Umgebung abgeblasen.3. Measurement grass preparation and analysis With the help of three-way cocks either the air emerging from the cascade or from the comparison reactor in the preparation and analysis section. Not each of them used Air is blown off into the environment at the taps.

Da der für den Gasanalysator benötigte Volumenstrom wesentlich kleiner als der Belüftungsvolumenstrom ist, wird die überschüssige Luft an dem mit Wasser gefüllten Abströmgefäß (15) ins Freie geleitet. In der Kühlfalle (16) wird die Luftfeuchtigkeit ausgefroren. Die noch im Gas enthaltene Restfeuchtigkeit wird anschließend in einem chemischen Trockner (17) zurückgehalten. Mit der Pumpe (10) wird das Meßgas über den Schwebekörperdurchflußmesser (13) zum paramagnetischen Sauerstoffanalysator (18) gefördert. Der Analysator erzeugt einen der Sauerstoffkonzentration im Meßgas proportionalen eingeprägten Gleichstrom. Der Spannungsabfall an einem Lastwiderstand wird von dem Mehrkanalschreiber (20) registriert. Die Aufzeichnung der Konzentration des gelösten Sauerstoffs in der ersten Stufe der Kaskade erfolgt ebenfalls mit dem Schreiber. Ferner ist ein Analogrechner (19) vorgesehen, der kontinuierlich die Berechnung der gesuchten Substratkonzentration aufgrund einer Auswertungsgleichung durchführt. Zur Überprüfung des Nullpunktes kann die Preßluft mittels eines Dreiwegehahnes - unter Umgehung der Kaskade - in den Analysator geleitet werden. Die Eichung erfolgt mit Hilfe von Eichgasen verschiedener Zusammensetzungen.Because the volume flow required for the gas analyzer is much smaller as the ventilation volume flow is, the excess air is added to the one with water filled drainage vessel (15) led into the open. The air humidity is in the cold trap (16) frozen out. The residual moisture still contained in the gas is then converted into a chemical dryer (17) retained. With the pump (10) the sample gas is over the variable area flow meter (13) to the paramagnetic oxygen analyzer (18) funded. The analyzer generates one of the oxygen concentrations in the measuring gas proportional impressed direct current. The voltage drop across a load resistor is registered by the multi-channel recorder (20). The record of concentration of the dissolved oxygen in the first stage of the cascade also takes place with the Clerk. Furthermore, an analog computer (19) is provided, which continuously the Calculation of the desired substrate concentration based on an evaluation equation performs. The compressed air can be checked using a three-way valve to check the zero point - bypassing the cascade - are fed into the analyzer. The calibration takes place with the help of calibration gases of various compositions.

4. Mechanischer Aufbau des Meßgerätes Die Einzelgeräte der Meßanlage sind in einem dreiteiligen Gehäuse mit Rahmen aus Winkelstahl untergebracht. Die Schlauchverbindungen, die größtenteils durch Bajonettverschlüsse mit den Armaturen verbunden sind, und die elektrischen Leitungen zwischen den drei Baueinheiten lassen sich mit wenigen Handgriffen lösen, so daß jede Einheit getrennt transportiert werden kann.4. Mechanical structure of the measuring device The individual devices of the measuring system are housed in a three-part housing with a frame made of angular steel. the Hose connections, mostly with bayonet locks, with the fittings are connected, and leave the electrical lines between the three structural units can be released in a few simple steps so that each unit can be transported separately can.

Die Baueinheit 1 enthält im wesentlichen die Dosierpumpen für Substrat und Belebtschlamm, die Magnetrührersteuerung und eine Gasmischpumpe zur Eichung des Gasanalysators.The unit 1 essentially contains the metering pumps for substrate and activated sludge, the magnetic stirrer control and a gas mixing pump for calibration of the gas analyzer.

In der Baueinheit 2 befinden sich das Thermostatisierbad mit Meßkaskade und Vergleichsreaktor, Betriebsarmaturen, Volumenstrommesser, Ultrathermostat und Teile der Meßgasaufbereitung.The thermostatic bath with measuring cascade is located in unit 2 and comparison reactor, operating fittings, volume flow meter, ultra thermostat and Parts of the sample gas conditioning.

Die Baueinheit 3 enthält weitere Teile zur Meßgasaufbereitung, wie Kühlfalle mit Netzgerät, chemischer Gastrockner und ein Membranfilter, sowie den Gasanalysator, Druckmeßinstrumente, Meßverstärker für die Sauerstoff- und pH-Elektroden, ein Digitalvoltmeter und einen 2-Kanal-Linienschreiber.The structural unit 3 contains other parts for gas preparation, such as Cold trap with power supply unit, chemical gas dryer and a membrane filter, as well as the Gas analyzer, pressure measuring instruments, measuring amplifier for the oxygen and pH electrodes, a digital voltmeter and a 2-channel line recorder.

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I' A T s N fr A N S P R U C H E erfahren zur Bestimmung der Konzentration biologisch abbaubarer Stoffe im Abwässern nach der BSB-Methode, bei welcher der Sauerstoffverbrauch in einer mit Belebtschlamm versetzten Abwasserprobe gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser, der Belebtschlamm und den Sauerstoff enthaltende Meßluft einen Meßreaktor kontinuierlich durchströmen und die Sauerstoffkonzentrationsdifferenz der in den Meßreaktor einströmenden und der daraus austretenden Meßluft in einem Analysenteil gemessen wird.I 'A T s N for A N S P R U C H E learn to determine the concentration biodegradable substances in wastewater according to the BOD method, in which the Oxygen consumption measured in a wastewater sample mixed with activated sludge is, characterized in that the waste water, the activated sludge and the oxygen containing measuring air flow continuously through a measuring reactor and the oxygen concentration difference the air flowing into the measuring reactor and the air exiting from it in one Analysis part is measured. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein parallel zu dem Meßreaktor geschalteter Vergleichsreaktor von Belebtschlamm und Meßluft durchströmt wird, wobei ebenfalls die Sauerstoffkonzentrationsdifferenz der ein- und austretenden Meßluft gemessen wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a parallel Activated sludge and measuring air flow through comparative reactor connected to the measuring reactor is, with also the oxygen concentration difference of the entering and exiting Measuring air is measured. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßreaktor aus einer mehrstufigen Kaskade, die aus nacheinander durchströmten, mit Rührwerken versehen Behältern, gebildet wird, besteht. 3. Device for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that the measuring reactor consists of a multi-stage cascade, the is formed from containers provided with agitators, through which the water flows one after the other, consists. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleichsreaktor als ein- oder mehrstufige Meßkaskade ausgebildet ist. 4. Device according to claim 3, characterized in that the comparison reactor is designed as a single or multi-stage measuring cascade. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Behälter (2 bis 5) ein Luftauslaßventil vorgesehen ist, so daß die Meßluft wahlweise von jedem Behälter zum Analysenteil geführt werden kann. 5. Device according to claim 3, characterized in that at each Container (2 to 5) an air outlet valve is provided so that the measuring air is optional can be guided from each container to the analysis part. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Abwassers und des Belebtschlamms über Dosierpumpen (7,8,9) erfolgt. 6. Device according to claim 3, characterized in that the feed of the wastewater and the activated sludge takes place via metering pumps (7,8,9). 7. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Mengenmessung der zu- und der abströmenden Meßluft Durchflußmeßgeräte, insbesondere Schwebekörperdurchflußmesser (11 bis 13) vorgesehen sind. 7. Device according to claim 3 to 6, characterized in that for measuring the amount of incoming and outgoing measuring air, flow meters, in particular Variable area flow meters (11 to 13) are provided. 8. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßreaktor (2 bis 5) und der Vergleichsreaktor (6) sich in einem oder zwei Thermostatisierungsgefäßen befinden, die von einem gemeinsamen Thermostaten versorgt werden.8. Device according to claim 3 to 7, characterized in that the measuring reactor (2 to 5) and the comparison reactor (6) are located in one or two thermostating vessels which are supplied by a common thermostat. 9. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren tragbaren, schnell verbindbaren Bauteilen besteht.9. Device according to claim 3 to 8, characterized in that it consists of several portable, quickly connectable components.
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