Der biologische Sauerstoffbedarf (BSB) steht für die beim Abbau benötigte Menge des Oxidationsmittels Sauerstoff in Form von in Wasser gelöstem O2 in einer bestimmten Zeit.
 
Beispiel: Eine Flusswasserprobe soll untersucht werden. Hierzu werden zeitgleich zwei Proben genommen und durch Einleitung von Luft mit Sauerstoff gesättigt. Mittels Winkler-Methode wird der Sauerstoffgehalt der ersten Probe sofort bestimmt. Die Bestimmung der zweiten Probe erfolgt z. B. nach 5 Tagen. Die Differenz der beiden Messwerte ist der BSB5-Wert (5 Tage), z. B. BSB5 = 4 mg/L.
 
Der Sättigungswert beträgt bei 0 °C 14,6 mg O2/l und sinkt bei 20 °C auf 9,1 mg O2/l. Die fischkritische Konzentration wird bei Werten kleiner als 4 mg O2/l erreicht. Im Trinkwasser beträgt der Sauerstoffgehalte etwa 6 - 8 mg/l.
 

In der Abwasserüberwachung wird häufig nur der BSB aus dem Abbau von Kohlenstoffverbindungen bestimmt (Kohlenstoff-BSB), mit der Zugabe von Allylthioharnstoff (ATH) wird die Nitrifikation gehemmt, um einen Sauerstoffverbrauch durch den Abbau von Stickstoff-Verbindungen zu verhindern. In der allgemeinen Gewässerüberwachung wird häufig der gesamte BSB als Summe des Abbaus der Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen gemessen; dies wird als ungehemmter BSB bezeichnet. Beide Messverfahren führen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen: In Oberflächengewässern kann im Sommer der ungehemmte BSB den 3-fachen Wert des gehemmten BSB erreichen.

Üblicherweise wird der BSB5 verwendet. Dieser Wert ist die Menge an Sauerstoff in mg/l, die Bakterien und alle anderen im Wasser vorhandene Mikroorganismen bei einer Temperatur von 20 °C innerhalb von fünf Tagen verbrauchen, woraus man auf die Menge der dabei abgebauten organischen Stoffe schließt. Daneben wird gelegentlich noch der BSB2 und der BSB∞ bestimmt, die den Sauerstoffbedarf innerhalb zweier Tage bzw. bis zum Erlöschen der Atmung, hypothetisch also bis zum Abbau aller biotisch abbaubaren organischen Stoffe angeben. Als Faustregel gilt: BSB5 ist etwa 70 % des BSB∞.

 

Abwasserinhaltstoffe

Das Verhältnis zum Chemischen Sauerstoffbedarf liefert eine Aussage über die Art der Abwasserinhaltsstoffe:

Der Chemische Sauerstoffbedarf (CSB; englisch chemical oxygen demand, COD) ist als Summenparameter ein Maß für die Summe aller im Wasser vorhandenen, unter bestimmten Bedingungen oxidierbaren Stoffe. Er gibt die Menge an Sauerstoff (in mg/l) an, die zu ihrer Oxidation benötigt würde, wenn Sauerstoff das Oxidationsmittel wäre.

Ist BSB5 = (50 … 100) % CSB, sind die Inhaltsstoffe gut biotisch abbaubar.
Ist BSB5 < 50 % CSB können die Inhaltsstoffe nur schlecht biotisch abgebaut werden und verbleiben deshalb lange in der Umwelt oder sie wirken auf Mikroorganismen giftig und können deshalb schlecht abgebaut werden.
BSB5 = (12 … 25) % CSB: dieses Verhältnis hat Abwasser üblicherweise nach einer biologischen Reinigung.

Der BSB5 soll nur die organischen Kohlenstoffverbindungen erfassen. Das Ergebnis kann durch die biotische Oxidation von Ammonium-Ionen bzw. Ammoniak, also durch Nitrifikation verfälscht werden. Ein eventuell auftretender Sauerstoffverbrauch durch Nitrifikation muss daher durch die Zugabe von Nitrifikationshemmstoffen (Allylthioharnstoff) unterdrückt werden.

Des Weiteren kann die Aussagekraft während der Analyse über die organische Abbaubarkeit der Abwasserinhaltsstoffe durch die falsche Wahl an Mikroorganismen verfälscht werden. Eine Adaption der Mikroorganismen ist binnen 5 Tagen nur begrenzt möglich, wodurch die Metabolisierung verringert ist und die Analyse so zu einem falschen Resultat über die Abbaubarkeit führt.

 

Quellen u.a.:
https://de.wikipedia.org/wiki/Biochemischer_Sauerstoffbedarf
https://bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Sauerstoffbedarf
https://de.wikipedia.org/wiki/Chemischer_Sauerstoffbedarf
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