COD (Chemical Oxygen Demand – Chemischer Sauerstoffbedarf)

Der COD (Chemischer Sauerstoffbedarf) ist ein zentraler Parameter in der Wasser- und Abwasserbehandlung, der die Menge an Sauerstoff angibt, die benötigt wird, um alle im Wasser vorhandenen organischen und anorganischen Verbindungen chemisch zu oxidieren. Der COD dient als Indikator für die organische Verschmutzung in industriellen Abwässern und ermöglicht eine Beurteilung der Gesamtbelastung des Abwassers durch oxidierbare Stoffe. In der Praxis wird der COD verwendet, um die Effektivität von Abwasserbehandlungsverfahren zu bewerten und sicherzustellen, dass die gesetzlichen Vorgaben für die Einleitung in Gewässer oder Kläranlagen eingehalten werden.

Technischer Hintergrund

Der COD misst die Menge an Sauerstoff, die zur vollständigen Oxidation aller organischen Verbindungen in einer Wasserprobe benötigt wird. Im Unterschied zum BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf), der nur den biologisch abbaubaren Teil der organischen Verbindungen erfasst, beinhaltet der COD auch schwer abbaubare oder nicht abbaubare Verbindungen. Der COD wird in mg O₂/l (Milligramm Sauerstoff pro Liter) angegeben.

Die Messung des COD erfolgt durch chemische Oxidation mit einem starken Oxidationsmittel wie Kaliumdichromat (K₂Cr₂O₇) unter sauren Bedingungen. Während dieses Verfahrens oxidieren die organischen Verbindungen, und die Menge des dabei verbrauchten Sauerstoffs entspricht dem COD-Wert. Dieser Wert ist oft höher als der BSB, da auch nicht-biologisch abbaubare Verbindungen erfasst werden.

Bedeutung des COD in der industriellen Abwasserbehandlung

In industriellen Abwässern kann der COD stark variieren, abhängig von der Art der industriellen Prozesse und der Menge der organischen Verbindungen. Industrien wie die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die Chemieindustrie und die Papierherstellung produzieren Abwässer mit hohen COD-Werten, da diese Abwässer oft eine hohe Konzentration an organischen Stoffen aufweisen. Der COD dient hier als ein kritischer Parameter, um die Verschmutzung des Wassers zu quantifizieren und das Behandlungsverfahren entsprechend auszulegen.

Die Überwachung und Reduzierung des COD ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das behandelte Abwasser den gesetzlichen Anforderungen für die Einleitung in Gewässer entspricht. Ein hoher COD-Wert bedeutet, dass das Abwasser stark mit organischen oder oxidierbaren Stoffen belastet ist, die das aquatische Ökosystem belasten können, indem sie den Sauerstoffgehalt in Gewässern verringern.

COD und BSB – Ein Vergleich

Der BSB (Biochemischer Sauerstoffbedarf) misst den Sauerstoffbedarf für die biologische Oxidation der leicht abbaubaren organischen Verbindungen über einen bestimmten Zeitraum (in der Regel 5 Tage, BSB5). Der COD hingegen erfasst den gesamten Sauerstoffbedarf, um alle organischen Verbindungen chemisch zu oxidieren, einschließlich der schwer abbaubaren oder biologisch nicht abbaubaren Stoffe.

Das Verhältnis von COD zu BSB (COD/BSB-Verhältnis) ist ein wichtiger Indikator für die biologische Abbaubarkeit eines Abwassers:

• Ein niedriges COD/BSB-Verhältnis (nahe 1 oder 2) zeigt, dass die organischen Verbindungen im Abwasser überwiegend biologisch abbaubar sind, was eine effiziente Behandlung durch biologische Prozesse ermöglicht.
• Ein hohes COD/BSB-Verhältnis (größer als 3) deutet darauf hin, dass das Abwasser schwer abbaubare oder nicht abbaubare Verbindungen enthält, was zusätzliche oder alternative Behandlungsverfahren erforderlich machen kann.

Verfahren zur COD-Reduktion

Die Reduktion des COD-Wertes in industriellen Abwässern erfolgt durch verschiedene Verfahren, abhängig von der Art und Menge der organischen Belastung:

1. Biologische aerobe Verfahren

• Biologische Abwasserbehandlungsanlagen, wie die ALMA BHU Bio, basieren auf dem Belebtschlammverfahren, bei dem Mikroorganismen die organischen Verbindungen abbauen und so den CSB reduzieren. Diese Verfahren sind besonders wirksam bei der Entfernung biologisch abbaubarer organischer Stoffe.

2. Biologisch anaerobe Verfahren (Biogas aus Abwasser)

• Bei Abwässern mit hohem CSB-Wert kann der Einsatz von anaeroben Reaktoren, wie der ALMA BHU GMR, eine effiziente Lösung bieten. In diesen Reaktoren werden organische Verbindungen durch Mikroorganismen unter Sauerstoffausschluss abgebaut, wobei Biogas (hauptsächlich Methan) als verwertbare Energiequelle entsteht. Diese Technologie eignet sich besonders für stark organisch belastete Abwässer aus der Lebensmittelindustrie, Molkereien oder der Zuckerindustrie und reduziert sowohl den CSB als auch die Betriebskosten.