title: Entwicklung einer chromat- und quecksilberfreien Methode zur Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) als Ersatz für DIN 38409-H 41
title: Abschlussbericht für den Zeitraum 10/2014 - 12/2016
titleType: Subtitle
Creators: name: Kolb, Marit
name: Bahadir, Müfit
Publisher: name: Technische Universität Braunschweig Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie
Year: 2017

description: Die Methode des wichtigen Abwasserparameters CSB basiert in nationalen und internationalen Standardverfahren, wie die DIN 38409-41, immer noch auf der Verwendung der gesundheits- und umweltgefährdenden Stoffe Quecksilbersulfat und Kaliumdichromat, obwohl diese Stoffe inzwischen als „priority pollutants“ klassifiziert wurden und deren Verwendung im Rahmen der WRRL und REACH durch die Europäische Union auslaufen bzw. verboten werden soll. Daher wurde im Rahmen des Projektes eine alternative nasschemische Methode ohne die Verwendung von Quecksilber und Chrom(VI) entwickelt. Als alternatives Oxidationsmittel erwies sich Mangan(III) als geeignet. Für die Entfernung von Chloridionen vor der Oxidation wurde ein Verfahren zur Abtrennung als Silberchlorid entwickelt. Die Quantifizierung erfolgte wie in der CSB-Methode nach DIN 38409-41 durch Rücktitration mit Eisen(II). Um Verluste an organischen Inhaltsstoffen bei der Fällung von Silberchlorid zu vermeiden, mussten suspendierte und kolloide organische Inhaltsstoffe in einem ersten Aufarbeitungsschritt durch Mitfällung mit Aluminiumhydroxid abgetrennt werden. Dadurch wurden zwei Fraktionen erhalten, ein Filterrückstand mit dem partikel- und kolloidhaltigen Aluminiumhydroxid-Niederschlag und ein Filtrat mit den gelösten organischen Inhaltsstoffen der Abwasserproben. Die beiden Fraktionen wurden anschließend separat mit Mangan(III)- Reagenz oxidiert und ihr CSB-Gehalt volumetrisch bestimmt. Die Methode wurde mit Kaliumhydrogenphthalat (KHP), der in der DIN-Methode verwendeten Referenzsubstanz, und Abwasserproben unterschiedlicher Herkunft getestet. Die Oxidation von KHP mit Mangan(III) war in einem CSB-Konzentrationsbereich von 20 – 500 mg/L reproduzierbar, und es wurde eine mittlere Wiederfindungsrate von 87,2% (± 4,0%) im Vergleich zur DIN 38409-41 erreicht. In Gegenwart von 1000 mg Chlorid/L wurde nach Abtrennung des Silberchlorid-Niederschlags eine mittlere Wiederfindungsrate von 84,1% erhalten. Für eine Reihe von kommunalen und industriellen Abwasserproben wurde für die CSB-Bestimmung mit der Mangan(III)/Silberchlorid- Methode eine gute Korrelation (R2= 0.9935) im Vergleich zur DIN-Methode und eine mittlere WFR von 78.1% (± 5.2%) erzielt. Auch wenn die Wiederfindungsraten mit der neuen Methode unter 100% lagen, die Probenaufarbeitung komplexer ist und die Methode daher eine gute Einarbeitung erfordert, bietet sie aufgrund der guten Korrelation zur DIN-Methode und der erreichten Reproduzierbarkeit eine gute Alternative in Hinblick auf Gesundheits- und Umweltschutz. Das für die Methode erforderliche Material verursacht kaum Zusatzkosten, da für die Durchführung die schon für die DIN-Methode vorhandenen Laborgeräte verwendet werden und zusätzlich nur eine Vakuum-Filtrationsapparatur mit einem speziellen Filterhalter aus Polyfluoralkoxypolymer erforderlich ist.