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6.3 Wasseranalyse 255
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Dafür existieren handelsübliche Geräte. Der bereits erwähnte Prozeß-TOC-Analysator
TOCOR 200 [23] z. B. kann mit einem Zusatzanalysator NITOR zur simultanen Erfassung
von TNb aufgerüstet werden (Bild 6.3-31).
Der Anwendungsbereich dieser Geräte liegt etwa zwischen 0,1 mg/l und 1 g/l. Das Funk-
tionsprinzip ähnelt dem der TOC-Bestimmung. Die Wasserprobe wird in den Reaktor do-
siert und dort bei Temperaturen von über 700 °C in Anwesenheit von Katalysatoren zu
NOx oxidiert, in einem Wärmeleitungs-Detektor (z. B. NITOR R) erfaßt und in TNb
umge-rechnet angezeigt.
Im Stickstoffanalysator (Modell DN-1000) von Rosemount [24] wird das beim
thermischen Aufschluß entstehende Stickoxid (NO) mit Ozon gemischt. Die Reaktion des
Stickoxides zu Stickstoffdioxid ist von einer Lichtemission begleitet (Chemolumineszenz).
Das Licht wird mittels empfindlicher fotoelektrischer Empfänger (Fotomultiplier) erfaßt.
Ein Austausch der Detektoreinheit gegen einen Mikrocoulometer-Detektor erlaubt den
Einsatz des Gerätes auch als Schwefel- oder Chloranalysator.
Die DIN 38409, Teil 29 läßt sowohl den oxidierenden Aufschluß als auch einen
reduzieren-den Aufschluß der Stickstoffverbindungen zu.
In vielen Normen wird auf den Kjedahl-Stickstoff Bezug genommen. Darunter versteht
man die Summe aus Ammonium-Stickstoff und dem organisch gebundenen Stickstoff. Der
Kjedahl-Stickstoff kennzeichnet die Stickstofffracht im kommunalen Rohabwasser. Die
Bezeichnung deutet auf die von Kjedahl 1883 eingeführte Bestimmungsmethode hin.
Diese Methode ist jedoch chemikalienintensiv und wird deshalb heute in der
Prozeßanalytik möglichst vermieden.
Für die biologische Abwasserreinigung ist die separate Erfassung von Ammonium- bzw.
Nitratstickstoff von Bedeutung. Beide können als Regelgröße im Reinigungsprozeß
benutzt werden. In der biologischen Reinigungsstufe einer Kläranlage liegt Stickstoff
überwiegend als Ammonium vor, da aus Eiweiß, Harnstoff usw. bei Vorhandensein von
Sauerstoff auf dem Weg zur Kläranlage und während der mechanischen Reinigung
Ammonium (NH 4 +) bzw. Ammoniak (NH 3) entsteht. Nitrat wird durch industrielle
Abwässer eingetragen. Die Elimination von Stickstoff erfolgt in zwei Schritten. Bei der
Nitrifikation wird Ammonium durch bestimmte Bakterienarten über Nitrit (NO 2 - ) zu Nitrat
(NO 3 - ) oxidiert:
+ Nitrosomas
−
3NH4 + 6 O2 ⎯⎯⎯⎯⎯ → 3NO2 + 6H2O
Nitrobakter
2 NO2 + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯→ 2 NO3
− −