Bestimmung der Nitrifikantentoxizität

Verlässliche Analyse in vielen Einsatzgebieten

  • Das Toximeter eignet sich auch für den dezentralen Einsatz in mobilen Containerlaboren.Das Toximeter eignet sich auch für den dezentralen Einsatz in mobilen Containerlaboren.

Zur Bestimmung der Toxizität im Wasser werden repräsentative Wasserorganismen eingesetzt. Es eignen sich jedoch nur wenige Test für den automatisierten und effizienten Labor- und/oder Online-Betrieb.

 

Als Toxizität wird die direkte schädliche Wirkung von Substanzen auf Organismen bezeichnet. In der Wasseranalytik beschreibt die Toxizität eine Effetwirkung (EC50) respektive eine tödliche Wirkung (LC50) von Stoffen oder Stoffgemischen auf Organismen. Für Labortest werden Wasserorganismen wie Bakterien, Algen, Krebse und Fischeier eingesetzt. Die Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Tests sind jedoch sehr unterschiedlich. So können verschiedene Empfindlichkeiten der Organismen gegenüber schädlichen Substanzen sowie Sensibilitätsunterschiede zwischen den Lebewesen die Giftwirkung beeinflussen. Weiterhin sind die Messungen oft langwierig oder die Testorganismen müssen nach einer Vergiftung ausgetauscht werden, so dass ein automatisierter Einsatz nicht möglich ist. Die Wahl der Testorganismen spielt eine entscheidende Rolle.

Nitrifikantentoxizität

Nitrifikanten sind Mikroorganismen, die für die biologische Stickstoffelimination eingesetzt werden. Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Schadstoffen eignen sich für die Toxizitätsbestimmung. Der sogenannte Nitrifikations-Respirationshemmtest gemäß DIN EN ISO 9509:2006 bestimmt die Atmungshemmung der Organismen in Belebtschlamm und leitet daraus die Höhe der Toxizität ab. Um Personal- und Arbeitsaufwand einzusparen, wurde ein neues Nitrifikanten-Toximeter entwickelt. Die Messergebnisse liegen innerhalb von 5-15 Minuten vor und ermöglichen so einen schnellen und automatisierten Einsatz. Das Toximeter arbeitet nach dem DIN-Verfahren und verwendet die nitrifizierenden Bakterien Nitrosomonas und Nitrobacter, die gemeinsam als Mischkultur im Gerät kontinuierlich kultiviert werden. Durch die Trennung der Messzelle vom Fermenter steht für jede Messung, die eine kleine Teilmenge der Masse verwendet, jederzeit genügend Bakterienmasse zur Verfügung. Eine Beeinträchtigung der Bakterien im Fermenter durch toxische Substanzen ist ausgeschlossen. Die Messzelle wird mit einer Reinigungslösung ausgespült, um Verschleppungseffekte vorangegangener Messungen zu verhindert.

Generell misst das Nitrifikanten-Toximeter die Atmungshemmung der Bakterien und zieht wie der DIN-Test Rückschlüsse auf die Toxizität der Probe. Das Gerät ist sowohl für die Umwelt- und Abwasserüberwachung als auch für den Industrieeinsatz geeignet.

Einsatz in der Industrie

Eine Industriekläranlage in Sachsen-Anhalt betreibt eine zweistufige aerobe Reinigung. In der 1. Stufe der Biologie soll der CSB, vor allem solche Abwasserinhaltsstoffe, die die Nitrifikation hemmen, abgebaut werden. In der nachgeschalteten 2. Stufe erfolgen die Abreinigung der verbliebenen Kohlenstoffbelastung und die Nitrifikation. Störungen in der Vergangenheit ließen den Betreiber vermuten, dass ein Zusammenhang zwischen Nitrifikantentoxizität und dem CSB-Abbau in der 1. Stufe besteht. Dies konnte im Rahmen einer Messreihe mit dem Nitrifikanten-Toximeter nachgewiesen werden: Je höher die Rest-CSB-Konzentration am Ablauf der 1. Stufe zwischen 200 und 600 mg/l bewegt sich die Toxizität zwischen 0 und 60%. Die schnellen Ergebnisse des Nitrifikanten-Toximeters helfen, die Belüftung in der 1. Stufe zu optimieren, um einen ausreichenden Abbau zu ermöglichen und so die 2. Stufe effektiv vor Toxizität zu schützen.

Kontakt
Dr. Wolfgang Genthe, Leiter R&D
Jens-Uwe Schröter, Vertriebsleiter Deutschland

LAR Process Analysers AG
Berlin, Deutschland

 

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Neuköllnische Allee 134
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Telefon: +49 (0) 30/27 89 58-10
Telefax: +49 (0) 30/27 89 58-700

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