TOC-Analyse von industriellen Abwässern Kohlenstoff ohne Filter messen

Autor / Redakteur: Dr. Werner Arts / Wolfgang Ernhofer

Belastete Industrieabwässer haben oft hohe Konzentrationen einzelner Stoffe oder Stoffkombinationen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Herausforderungen der TOC-Analyse von industriellen Abwässern mit hoher Partikeldichte.

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Kohlenstoffanteile am TOC
Kohlenstoffanteile am TOC
(Bild: LAR)

Die zuverlässige und kontinuierliche Analyse industrieller Abwässer ist problematisch. Da sich die Vielzahl an organischen Stoffen nicht einzeln bestimmen lässt, zumindest nicht im analytisch vertretbarem Aufwand und innerhalb kürzester Zeit, kommt der Summenparameter TOC (Total Organic Carbon) ins Spiel.

In der Industrie und der Abwasseranalytik wird der TOC zur Überwachung, Steuerung und Kontrolle von vielen Prozessen eingesetzt. Die Genauigkeit seiner Bestimmung hängt von der Probenahme, ihrer Aufbereitung sowie dem Messsystem selbst ab. Teilweise wird bei der Zuführung der Probe bzw. bei der Probenaufbereitung die Probenzusammensetzung so weit verändert, dass für den TOC wichtige Kohlenstoffanteile ausgeschlossen werden. Häufig entweichen z.B. aufgrund der Prozessführung flüchtige und leicht austreibbare Kohlenstoffe (VOC/POC). Bei der Betrachtung der gesamten Organik fehlen sie. Zudem führt eine Filtration dazu, dass an Partikeln gebundener Kohlenstoff ebenfalls ausgeschlossen wird.

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Das Resultat vieler TOC-Analysatoren ist daher eine NPOC-Messung (nicht austreibbarer organischer Kohlenstoff) oder sogar eine NPDOC-Messung (nicht austreibbarer gelöster organischer Kohlenstoff), deren Ergebnis als TOC ausgegeben wird. Folglich sind diese Ergebnisse nicht aussagekräftig.

Einsatzbeispiel

Ein internationaler Hersteller von Stickstoff-Mineraldünger ist verpflichtet, den Abwasserablauf zu überwachen. Das Abwasser enthält eine Vielzahl von Inhaltsstoffen wie z.B. Methanol, organischen Stickstoffverbindungen, Phosphaten und Sulfaten.

2002 installierte das Unternehmen zwei nass-chemische Analysatoren zur Bestimmung von Nitraten, Nitriten und des TOC. Trotz aller Bemühungen die Messgeräte am Laufen zu halten, war die Verfügbarkeit der Analysatoren sehr gering. Zum Einen verbrauchen diese Systeme neben entmineralisiertem Wasser viele unterschiedliche Reagenzien wie Säuren, Laugen und Oxidationsmittel. Zum Anderen machte die Verwendung zahlreicher peristaltischer Pumpen, Ventile, dünner Schläuche und sonstiger Mechanismen die Apparate komplex und unverständlich.

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