In response to the ever-increasing need for monitoring-based process control of wastewater treatment plants, an
online applicable respirometer shows great promise for real-time measurement of oxygen uptake rate (OUR) and
biochemical oxygen demand (BOD) measurements as a surrogate of the biodegradability of wastewater. Here, we
have developed a photosensor-assisted real-time respirometric system equipped with bubble counting sensors for
accurate measurement of microbial oxygen consumption in a bottle. This system can measure OUR and BOD in a
bottle equipped with a tube containing NaOH solution to absorb carbon dioxide and supplied with continuous
atmospheric oxygen to the bottle, which reliably supplies non-limiting dissolved oxygen (DO) for aerobic
biodegradation even at high organic loads. These technical improvements allow a sensitive and rapid analytical
tool offering real-time profiles of oxygen uptake rate as well as BOD measurements with an extended measurable
range (0-420 mg O2/L), enabling significant reduction or elimination of dilution steps. The respirometric system
was used to elucidate the biodegradable kinetics of domestic and swine wastewaters as a function of the type and
concentration of organic matters, depending on source characteristics including rapidly or slowly oxidizable
organic substances by bacteria. Compared with conventional and manometric BOD methods, our method is
reliable and accurate.