Neuigkeiten – Sind COD- und BOD-Messungen gleichwertig?

Sind COD- und BOD-Messungen gleichwertig?

Nein, COD und BOD sind nicht dasselbe; sie stehen jedoch in engem Zusammenhang.
Beide sind wichtige Parameter zur Bestimmung der Konzentration organischer Schadstoffe im Wasser, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Messprinzipien und ihres Anwendungsbereichs.

Im Folgenden werden ihre Unterschiede und Wechselbeziehungen detailliert erläutert:

1. Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)

Definition: Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) bezeichnet die Sauerstoffmenge, die benötigt wird, um alle organischen Stoffe im Wasser unter stark sauren Bedingungen mit einem starken Oxidationsmittel, typischerweise Kaliumdichromat, chemisch zu oxidieren. Er wird in Milligramm Sauerstoff pro Liter (mg/L) angegeben.
• Prinzip: Chemische Oxidation. Organische Substanzen werden durch chemische Reagenzien unter Hochtemperaturbedingungen (ca. 2 Stunden) vollständig oxidiert.
• Gemessene Substanzen: Der COD-Wert misst nahezu alle organischen Verbindungen, einschließlich biologisch abbaubarer und nicht biologisch abbaubarer Stoffe.

Eigenschaften:
• Schnelle Messung: Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb von 2–3 Stunden vor.
• Breiter Messbereich: Die CSB-Werte sind in der Regel höher als die BSB-Werte, da die Methode alle chemisch oxidierbaren Substanzen berücksichtigt.
• Mangelnde Spezifität: Der COD-Wert kann nicht zwischen biologisch abbaubaren und nicht biologisch abbaubaren organischen Stoffen unterscheiden.

2. Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB)

• Definition: Der BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf) bezeichnet die Menge an gelöstem Sauerstoff, die von Mikroorganismen beim Abbau biologisch abbaubarer organischer Stoffe in Wasser unter bestimmten Bedingungen verbraucht wird (üblicherweise 20 °C über 5 Tage, bezeichnet als BSB₅). Er wird in Milligramm pro Liter (mg/L) angegeben.
• Prinzip: Biologische Oxidation. Der Abbau organischer Stoffe durch aerobe Mikroorganismen simuliert den natürlichen Selbstreinigungsprozess, der in Gewässern stattfindet.
• Gemessene Substanzen: Der BSB misst nur den Anteil der organischen Substanz, der biologisch abbaubar ist.

Eigenschaften:
• Längere Messzeit: Die Standardtestdauer beträgt 5 Tage (BOD₅).
• Spiegelt natürliche Bedingungen wider: Es bietet Einblick in das tatsächliche Sauerstoffverbrauchspotenzial organischer Stoffe in natürlichen Umgebungen.
• Hohe Spezifität: Der BSB reagiert ausschließlich auf biologisch abbaubare organische Substanzen.

3. Vernetzung und praktische Anwendungen

Trotz ihrer Unterschiede werden CSB und BSB oft zusammen analysiert und spielen eine entscheidende Rolle bei der Beurteilung der Wasserqualität und der Abwasserbehandlung:

1) Beurteilung der biologischen Abbaubarkeit:
Das BSB/CSB-Verhältnis wird häufig zur Beurteilung der Durchführbarkeit biologischer Behandlungsverfahren (z. B. Belebtschlammverfahren) herangezogen.
• BSB/CSB > 0,3: Zeigt eine gute biologische Abbaubarkeit an, was darauf schließen lässt, dass eine biologische Behandlung geeignet ist.
• BSB/CSB < 0,3: Dies deutet auf einen hohen Anteil an schwer abbaubaren organischen Stoffen und eine geringe biologische Abbaubarkeit hin. In solchen Fällen können Vorbehandlungsverfahren (z. B. fortgeschrittene Oxidation oder Koagulationssedimentation) erforderlich sein, um die biologische Abbaubarkeit zu verbessern, oder alternative physikalisch-chemische Behandlungsverfahren können notwendig sein.

2) Anwendungsszenarien:
• BSB: Wird hauptsächlich zur Bewertung der ökologischen Auswirkungen der Abwassereinleitung auf natürliche Gewässer verwendet, insbesondere im Hinblick auf den Sauerstoffmangel und dessen Potenzial, zum Tod von Wasserlebewesen zu führen.
• CSB: Weit verbreitet zur schnellen Überwachung der Schadstoffbelastung industrieller Abwässer, insbesondere wenn diese toxische oder nicht biologisch abbaubare Stoffe enthalten. Aufgrund seiner schnellen Messbarkeit wird der CSB häufig zur Echtzeitüberwachung und Prozesssteuerung in Abwasserbehandlungsanlagen eingesetzt.

Zusammenfassung der wichtigsten Unterschiede

Merkmal	COD (Chemischer Sauerstoffbedarf)	BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf)
Prinzip	Chemische Oxidation	Biologische Oxidation (mikrobielle Aktivität)
Oxidationsmittel	Starke chemische Oxidationsmittel (z. B. Kaliumdichromat)	Aerobe Mikroorganismen
Messbereich	Beinhaltet alle chemisch oxidierbaren organischen Stoffe (einschließlich nicht biologisch abbaubarer Stoffe)	Nur biologisch abbaubare organische Stoffe
Testdauer	Kurz (2–3 Stunden)	Lang (5 Tage oder länger)
Numerische Beziehung	COD ≥ BOD	BSB ≤ COD

Abschluss:

CSB und BSB sind komplementäre Indikatoren zur Beurteilung der organischen Belastung von Gewässern und keine gleichwertigen Messgrößen. Der CSB kann als der „theoretische maximale Sauerstoffbedarf“ aller vorhandenen organischen Stoffe betrachtet werden, während der BSB das „tatsächliche Sauerstoffverbrauchspotenzial“ unter natürlichen Bedingungen widerspiegelt.

Das Verständnis der Unterschiede und Wechselwirkungen zwischen CSB und BSB ist unerlässlich für die Entwicklung effektiver Abwasserbehandlungsverfahren, die Bewertung der Wasserqualität und die Festlegung geeigneter Einleitungsstandards.

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Veröffentlichungsdatum: 10. September 2025