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Innovatives Messmodul zur Bestimmung der Inaktivierungsleistung von UV-Hygienisierungsanlagen

22.01.2018

Die Entkeimung bzw. Eliminierung von Krankheitserregern im Trinkwasser spielt eine eminent wichtige Rolle. UV-Hygienisierungsanlagen erfüllen diese Funktion zuverlässig, ohne dass Chemikalien (Chloridierung) zugeführt werden müssen oder reaktive Oxidationsprodukte (Ozonierung) entstehen. Schwachpunkte dieser Technologie sind die begrenzte Lebensdauer der UV-Strahler und die Reduzierung der UV-Leistung durch Fouling und Biofilme. Daher ist eine verlässliche On-line-Funktionskontrolle für ein solches Desinfektionssystem in vielerlei Hinsicht extrem wichtig.

Im vorliegenden Projekt wurde vom iba ein Messmodul für die Anreicherung und Detektion der Keime in der UV-Desinfektionsanlage des Projektpartners UST entwickelt.


Ansicht des Messmoduls und Schema der integrierten Komponenten

iba Heiligenstadt

Zentrale Kerne waren die Gestaltung der Elektroden, mit welchen die Zellen angereichert und detektiert wurden, die Anpassung der Elektronik an die zu erwartenden Frequenzen und Dynamikbereiche und das spezielle miniaturisierte Messmodul. Letzteres musste die Messsignale zuverlässig auswerten und für den Betreiber darstellen.

Das Alleinstellungsmerkmal dieses Systems ist die smarte Kopplung von Dielektrophorese, Pulsation und schneller Impedanzspektroskopie für die Anreicherung und Messung der noch lebenden Keime auf den Elektroden.

Die durch die UV-Behandlung geschädigten Keime zeigen dieses Verhalten nicht, und werden daher auch nicht detektiert. Im Ergebnis dieses Projektes entstand ein optimiertes computergesteuertes Messmodul mit integrierter Elektronik, welches universell an die verschiedensten Anlagen angepasst werden kann.

Das oben dargestellte Entwicklungsergebnis zeichnet sich durch folgende Kriterien aus:

• Einsetzbarkeit in kommerziellen Desinfektionseinheiten als Zusatzmodul
• kompakter Aufbau aller Komponenten und kompakte Steuerung
• hochwertige Bauteile und Werkstoffe
• Erfassung und Protokollierung der Betriebszustände
• Nachweisgrenze ohne Anreicherung: ≥106 KBE/mL
• Nachweisgrenze mit Anreicherung: ≥103 KBE/mL

Projektpartner
UST Umwelt -Systemtechnik GmbH
GeSIM Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH

Fördermittelgeber
Bundesministerium für Wirtschaft über den Projektträger AiF im Rahmen des ZIM-Programmes (Fkz.: KF2015107MD3 & KF2434002MD3)

Sebastian Kaufhold | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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