TOC-Analyse TOC-Gehalt in Abwässern bestimmen

Für die kontinuierliche TOC-Bestimmung in Abwässern hat sich die thermisch-katalytische Verbrennung als Analysemethode durchgesetzt. Hohe Salzfrachten und stark partikelhaltige Proben können dabei das Analysensystem stark belasten. Ein TOC-Analysator von Shimadzu schafft hier Abhilfe.

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Die Definition von Abwasser ist nicht einheitlich. Oft wird Abwasser als Oberbegriff für Schmutzwasser, Industrieabwasser und Fremdwasser verwendet. Gerade in der Industrie kann die Matrix sehr variieren – und vor der Klärung sogar mit einer hohen Salzfracht belastet sein. Der TOC-Gehalt (Total Organic Carbon) spiegelt die Belastung an organischer Substanz im Abwasser als ein Maß für die Konzentration organisch gebundenen Kohlenstoffs wider. Daher wird der TOC häufig als Messparameter genutzt, um in Kläranlagen den Klärprozess zu überwachen, zu optimieren und um Frachten zu berechnen.

In der TOC-Analytik haben sich zwei Oxidationstechniken durchgesetzt. Zum einen die katalytische Verbrennung, welche die Kohlenstoffverbindungen mithilfe hoher Temperaturen und einem Katalysator in CO2 umsetzt. Anschließend wird das entstandene CO2 mit einem NDIR-Detektor (nichtdispersive IR-Absorption) detektiert. Zum anderen gibt es die nasschemische Oxidation, welche die Kombination von UV-Radiation und Persulfat zur Oxidation nutzt. Das entstandene CO2 wird dabei entweder ebenfalls mit einem NDIR-Detektor oder aber mit einem Leitfähigkeitsdetektor detektiert.

Aufgrund des höheren Oxidationspotenzials insbesondere für Partikel hat sich in der TOC-Bestimmung im Abwasser die katalytische Verbrennung durchgesetzt. So fordert die deutsche Abwasserverordnung, ein TOC-Gerät mit thermisch-katalytischer Verbrennung und einer Mindesttemperatur von 670 °C zu verwenden.

Hohe Salzfrachten – ein Problem?

Bei der thermisch-katalytischen Verbrennung der Messprobe erfolgt eine Kristallisation der gelösten Salze. Je nach Höhe der Salzfracht kann dies den Katalysator belasten oder gegebenenfalls sogar das System verstopfen. Das Gerät dann wieder einsatzbereit zu machen, erfordert Wartungsmaßnahmen wie den Austausch des Katalysators. Der TOC-4110 von Shimadzu (s. Abb. 1) bietet verschiedene Möglichkeiten, um den Wartungsbedarf für hoch belastete Proben gering zu halten.

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