DE102008014029A1 - Determining microbial contamination of water, comprises supplying sample in a reaction chamber, adding determined quantity of nutrient solution, which is a minimal medium, and intermixing the mixture of nutrient solution and water sample - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Keimbelastung von Fluiden, insbesondere Wasser, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for determining the germ load of fluids, in particular water, and a device for carrying out of the procedure.
Stand der TechnikState of the art
Unbehandeltes Wasser ist nie frei von Organismen, insbesondere von Mikroorganismen. Daher spielt die Menge an diesen Organismen im Wasser eine wichtige Rolle bei der Beurteilung der Wasserqualität. So ist beispielsweise in Deutschland für einwandfreies Trinkwasser eine Gesamtkeimzahl von unter 10 koloniebildende Einheiten pro Milliliter (KBE/mL) vorgeschrieben. Diese Zahl gibt die Anzahl an gebildeten Kolonien an, die bei Inkuba tion von einem Milliliter auf einem bestimmten Nährmedium gezählt werden. In Anbetracht der großen Anzahl unterschiedlicher Mikroorganismen ist es nicht möglich alle in einer Probe vorhandenen Mikroorganismen nachzuweisen, da sich immer nur bestimmte Arten unter den gewählten Bedingungen vermehren können. Daher wird bei der Bestimmung der Gesamtkeimzahl immer von der Vermehrung bestimmter Indikator-Mikroorganismen auf die gesamte Keimzahl der Probe geschlossen.Untreated Water is never free of organisms, especially microorganisms. Therefore, the amount of these organisms in the water plays an important role Role in the assessment of water quality. Such is for example in Germany for perfect drinking water a total germ count of less than 10 colony forming units per milliliter (CFU / mL). This number indicates the number of colonies formed, which in incubation counted by one milliliter on a specific nutrient medium become. In view of the large number of different Microorganisms are not all possible in one sample prove existing microorganisms, since only certain Species can multiply under the chosen conditions. Therefore, in the determination of the total germ count always from the multiplication certain indicator microorganisms on the total bacterial count of the Sample closed.
Im Folgenden wird unter Keimzahl oder Gesamtkeimzahl immer ein genauer Zahlenwert beispielsweise in KBE/mL verstanden, während unter Keimbelastung immer ein ungefährer Wert, wie beispielsweise hoch oder niedrig, verstanden wird.in the Below is under germ count or total germ count always a more accurate Numerical value understood for example in cfu / mL while under germ load always an approximate value, such as high or low, is understood.
Die Keimbelastung von Wasser ist allerdings nicht nur für Trinkwasser von großer Bedeutung. Gerade wegen der zunehmenden Kosten bauen immer mehr Herstellungsprozesse auf geschlossene Wasserkreisläufe, beispielsweise zur Kühlung. Da es nicht möglich ist, das gesamte System vollständig zu sterilisieren, können sich dort große Mengen an Mikroorganismen einnisten. Auch in großen Wasserbehältern, wie beispielswese in Dampfkraftwerken, können sich Mikroorganismen hervorragend vermehren. Eine Überwachung der Belastung dieser Systeme ist nicht nur aus Gründen der Arbeitssicherheit geboten, sondern auch um die Wirksamkeit von Entkeimungsanlagen oder Maßnahmen zur Entkeimung zu überprüfen, da solche Maßnahmen oft mit hohen Kosten verbunden sind.The However, germ contamination of water is not just for drinking water of great importance. Especially because of the increasing costs build more and more manufacturing processes on closed water circuits, for example for cooling. Because it is not possible is to be able to completely sterilize the entire system there are large amounts of microorganisms nesting there. Also in large water tanks, such as in example Steam power plants, microorganisms can become outstanding multiply. A monitoring of the burden of these systems is not only for reasons of safety at work, but also about the effectiveness of sterilization systems or measures to check for sterilization, there such measures often associated with high costs.
Immer dann, wenn nicht aufbereitetes Wasser genutzt werden soll, muss sichergestellt sein, dass es nicht zu stark belastet ist. So ist gerade in Gebieten mit schwieriger Trinkwasserversorgung die Nutzung von nicht aufbereitetem Wasser bspw. zur Bewässerung von Garten- oder Sportanlagen vorteilhaft, da somit die Trinkwasservorräte geschont werden können. Ebenso wichtig ist aber auch die Überwachung von öffentlichen Gewässern, wie bspw. Bäche, Flüsse, Seen oder ihrer Zuleitungen, wie Abwässer von Kläranlagen, Industrieabwässer etc., da eine starke Keimbelastung zu großen gesundheitlichen Problemen führt. Eine schnelle Methode zur Bestimmung der Keimbelastung von Wasser ist daher nötig, um so auf evtl. Kontaminationen schnell reagieren zu können.always then, if untreated water is to be used, must be sure that it is not too heavily loaded. So is especially in areas with difficult drinking water supply the use of untreated water, for example for irrigation of Garden or sports facilities advantageous, since thus the drinking water supplies can be spared. But equally important is the monitoring of public waters, such as streams, Rivers, lakes or their supply lines, such as sewage of sewage treatment plants, industrial wastewater, etc., as a strong Germ burden leads to major health problems. A fast method for determining the germ load of water is therefore necessary so as to be able to respond quickly to possible contaminations to be able to react.
Neben dem gesundheitlichen Aspekt spielt die Keimbelastung auch in ganz anderen Gebieten eine wichtige Rolle. So ist die Verschleppung vieler tausender von Mikroorganismen im Ballastwasser von Schiffen ein großes ökologisches Problem. Daher wurde im Jahre 2005 ein Ballastwasser-Übereinkommen geschlossen, welches festlegt, wann Ballastwasser abgelassen werden darf. Ferner sind Grenzwerte für die Menge an Organismen und der Keimzahl im Ballastwasser festgelegt worden sowie Richtlinien für das Ballastwassermanagement beschrieben worden.Next In terms of health, the germ burden also plays a role other areas an important role. So is the carryover of many thousands of microorganisms in the ballast water of ships a big ecological Problem. Therefore, in 2005 became a ballast water agreement closed, which determines when ballast water will be drained may. There are also limit values for the amount of organisms and the germ count in ballast water has been established as well as guidelines for ballast water management.
Herkömmliche Methoden zur Bestimmung der Gesamtkeimzahl wie beispielsweise Gussplatten-Verfahren, Titer-Verfahren und MPN-Verfahren (most probable number) sind seit langem Standardverfahren und dem Fachmann bekannt. Im Gussplatten-Verfahren wird eine Agar-Platte mit der Wasserprobe inkubiert und die sich bildenden Kolonien ausgezählt. Bei den anderen beiden Verfahren werden Verdünnungsreihen der Probe mit Nährmedium versetzt und aus der Verdünnung der noch Wachstum zeigenden Probe die Gesamtkeimzahl bestimmt. Diese Methoden sind nicht nur aufwändig durchzuführen, da sie steriles Arbeiten und ein mikrobiologisches Labor erfordern, sondern sie benötigen auch eine Inkubationszeit von mindestens 2 Tagen.conventional Methods for determining total bacterial count, such as cast plate methods, Titre method and MPN method (most probable number) are since long standard procedure and known in the art. In the cast plate process An agar plate is incubated with the water sample and taken numbering colonies. For the other two procedures are dilution series of the sample with nutrient medium offset and from the dilution of still showing growth Sample determines the total germ count. These methods are not just complicated to carry out, since they work sterile and require a microbiological laboratory, but they need it also an incubation period of at least 2 days.
Neben der Gesamtkeimzahl können auch pathogene Keime, wie E. coli, durch die Wahl des Nährmediums oder spezieller Reagenzien selektiv bestimmt werden.Next of the total bacterial count can also pathogenic germs, such as E. coli, by choice of nutrient medium or specific reagents be determined selectively.
Die herkömmlichen Methoden erfordern, wie oben ausgeführt, einen hohen technischen Aufwand und sind daher nicht geeignet, bspw. im Rahmen von automatisierten Anlagen die Keimbelastung zu bestimmen. Die Proben können auch nicht zeitnah zur Probenentnahme vermessen werden. Daher müssen besondere Maßnahmen gegen eine Veränderung der Probe getroffen werden, wie bspw. sterile Gefäße und Kühlung der Probe.The conventional methods require, as stated above, a high technical effort and are therefore not suitable, eg. to determine the germ load in the context of automated plants. The samples can not be timely for sampling be measured. Therefore, special measures need to be taken be taken against a change in the sample, like For example, sterile vessels and cooling the Sample.
Neben der Gesamtkeimzahl oder der Keimzahl ist für viele Anwendungen auch eine verlässliche Aussage zur Keimbelastung ausreichend, ob eine bestimmte Keimzahl überschritten wird.Next the total germ count or germ count is for many applications also a reliable statement about the germ load sufficient, whether a certain number of germs is exceeded.
Aus
Aufgabetask
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches in kurzer Zeit und möglichst einfach die Keimbelastung oder die Gesamtkeimzahl von Fluiden bestimmen kann. Ebenso ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, welche die Bestimmung der Keimbelastung oder der Gesamtkeimzahl erlaubt und dabei aufgrund ihrer einfachen Konstruktion vollautomatisch und autark operieren kann.task The invention is to provide a method which in short time and as simple as possible the germ load or determine the total bacterial count of fluids. It is also the task of Invention to provide a device which the determination of Germ load or the total germ count allowed and thereby due operate in a fully automatic and self-sufficient manner thanks to its simple design can.
Lösungsolution
Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindung umfasst auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.These Task is by the inventions with the characteristics of the independent Claims solved. Advantageous developments The inventions are characterized in the subclaims. The wording of all claims hereby by reference to the content of this description. The invention also includes all meaningful and especially all mentioned Combinations of independent and / or dependent Claims.
Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.in the Below individual process steps are described in more detail. The steps do not necessarily have to be in the specified Order to be performed, and the procedure to be described may also have other, unspecified steps.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Probe des zu testenden Fluids bzw. der Flüssigkeit, insbesondere Wasser, einem Reaktionsraum zugeführt. Dabei kann es zweckmäßig sein den Reaktionsraum mehrfach mit der zu testenden Flüssigkeit zu spülen, um eine Verfälschung der Messung durch eine Kontamination der Probe durch vorher im Reaktionsraum vorhandene Flüssigkeiten zu minimieren.At the The method according to the invention is a sample of to be tested fluid or liquid, in particular Water, fed to a reaction space. It may be appropriate be the reaction space several times with the liquid to be tested to rinse, to falsify the measurement by a contamination of the sample by previously present in the reaction space Minimize liquids.
Danach wird eine bestimmte Menge an einer Nährlösung in den Reaktionsraum gegeben. Die Nährlösung dient als Wachstumsmedium für die zu detektierenden Mikroorganismen. Die Nährlösung ist dabei kein Vollmedium, sondern ein Minimalmedium. Dies sind Medien, welche den Mikroorganismen nur eine begrenzte Menge und Art an Nährstoffen zur Verfügung stellen. So können beispielsweise die Kohlenstoffquelle, Stickstoffquelle oder bestimmte essentielle Aminosäuren einen begrenzenden Faktor darstellen. Gerade diese Eigenschaft erlaubt es, im erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe Reproduzierbarkeit zu erzielen. Bei zu starkem Wachstum aller Mikroorganismen besteht die Gefahr, dass das Messsystem zu stark verschmutzt wird und schon geringe Kontami nierungen der Probe zu großen Messfehlern führen. Erfindungsgemäß werden Minimalmedien bevorzugt, welche ausschließlich eine oder mehrere Kohlenstoffquellen enthalten. Diese Medien sind für herkömmliche Verfahren nicht geeignet, da sie das Wachstum der Mikroorganismen im Vergleich zum Vollmedium zu stark verlangsamen. Wichtig ist dabei, dass die durch diese Medien bevorzugten Mikroorganismen eine verlässliche Extrapolation auf die Gesamtkeimzahl der Probe erlauben. Dabei wird – wie schon ausgeführt – auch in den herkömmlichen Methoden mit Vollmedien immer auf die Gesamtkeimzahl geschlossen. Dabei kann die zu vermessende Probe die Art des am besten geeigneten Mediums bestimmen.After that is a certain amount of a nutrient solution placed in the reaction space. The nutrient solution is used as a growth medium for the microorganisms to be detected. The nutrient solution is not a complete medium, but a minimal medium. These are media that affect the microorganisms only a limited amount and type of nutrients available put. For example, the carbon source, Nitrogen source or certain essential amino acids a limiting factor. Just this property allows it, in the process according to the invention a high reproducibility to achieve. If there is too much growth of all microorganisms the danger that the measuring system gets too dirty and already low contamination of the sample to large measurement errors to lead. According to the invention, minimal media preferably, which only one or more carbon sources contain. These media are for conventional Method not suitable because it increases the growth of microorganisms To slow down too much compared to the full medium. It is important that the microorganisms preferred by these media are reliable Allow extrapolation to the total germ count of the sample. It will - like already executed - also in the conventional methods with full media always closed on the total germ count. It can the sample to be measured the nature of the most suitable medium determine.
Bei der geeigneten Wahl des Nährmediums kann im Gegenschluss auch auf die Anwesenheit von bestimmten Arten von Mikroorganismen, beispielsweise bestimmter Pathogene, geprüft werden.at the appropriate choice of nutrient medium may be in reverse also to the presence of certain types of microorganisms, For example, certain pathogens are examined.
Als nächstes wird die Flüssigkeit im Reaktionsraum durchmischt, damit eine möglichst homogene Lösung von Probe und Nährlösung entsteht. Von dieser Mischung wird sofort eine optische Eigenschaft gemessen, um den Startwert dieser Eigenschaft, vor beginn der Vermehrung der Mikroorganismen zu bestimmen. Dabei ist es wichtig, dass die optische Eigenschaft auch durch das Wachstum der Mikroorganismen verändert wird. Die optische Eigenschaft kann dabei beispielsweise die Trübung der Flüssigkeit oder eine Änderung der Absorption von bestimmten Wellenlängen sein. Diese Änderung kann auch durch den Zusatz von bestimmten Substanzen, beispielsweise Farbindikatoren, zum Nährmedium geschehen, welche beispielsweise eine Veränderung des pH-Werts anzeigen können.When Next, the liquid in the reaction space mixed, thus a homogeneous solution as possible of sample and nutrient solution arises. Of this Mix is immediately measured an optical property to the Starting value of this property, before the beginning of the multiplication of microorganisms to determine. It is important that the optical property is also changed by the growth of microorganisms. The optical property can be, for example, the turbidity the fluid or a change in absorption be of specific wavelengths. This change can also by the addition of certain substances, for example Color indicators, done to the nutrient medium, which, for example can indicate a change in the pH.
Wie schon erwähnt, verändert das Wachstum der Mikroorganismen die gemessene optische Eigenschaft der Probe. Da diese Verände rung sehr empfindlich realisiert werden kann, können schon sehr geringe Veränderungen registriert und ausgewertet werden.As already mentioned, changes the growth of microorganisms the measured optical property of the sample. Because these changes tion can be realized very sensitively, can already very much minor changes are registered and evaluated.
Die Messung wird, entweder für eine bestimmte Zeit oder bis keine signifikante Änderung der Eigenschaft zwischen zwei Messungen mehr detektiert wird, wiederholt. Eine signifikante Änderung ist vorzugsweise eine Veränderung von unterhalb der Messgenauigkeit oder beispielsweise unterhalb von 1% des gemessenen Wertes. Alternativ kann natürlich auch nur eine weitere Messung nach einer bestimmten Inkubationszeit durchgeführt werden.The Measurement will be either for a certain time or until no significant change in property between two Measurements more detected, repeated. A significant change is preferably a change from below the measurement accuracy or, for example, below 1% of the measured value. alternative Of course, only one more measurement after one specific incubation period.
Alle gemessenen Werte werden an eine Datenverarbeitungseinheit übermittelt und zur Auswertung auf den gemessenen Startwert bezogen.All measured values are transmitted to a data processing unit and related to the measured starting value for evaluation.
Die Inkubationszeit ist abhängig von den Bedingungen der Messung, da beispielweise das Wachstum der Mikroorganismen von Temperatur, pH-Wert, Menge an Nährlösung beeinflusst wird. Bevorzugt werden die Bedingungen derart gewählt, dass die Messung nach maximal vier Stunden, besonders bevorzugt zwischen eins und drei Stunden beendet werden kann. Allerdings sind prinzipiell auch Messungen mit einer Dauer von nur wenigen Minuten möglich.The Incubation time depends on the conditions of the measurement, for example, the growth of microorganisms of temperature, pH, Amount of nutrient solution is affected. Prefers the conditions are chosen such that the measurement after a maximum of four hours, more preferably between one and three hours can be ended. However, in principle also measurements possible with a duration of only a few minutes.
Nach der Messung wird der Reaktionsraum mit einer Reinigungslösung gereinigt, welche ihn auch für die nächste Messung sterilisiert. Als Reinigungslösung können übliche zur Sterilisierung geeignete Lösungen wie Hypochlorit-Lösungen, Wasserstoffperoxid-Lösungen oder Peressigsäure verwendet werden.To The measurement is the reaction chamber with a cleaning solution cleaned him up for the next measurement sterilized. As a cleaning solution can usual solutions suitable for sterilization, such as hypochlorite solutions, Hydrogen peroxide solutions or peracetic acid be used.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Fluid, vorzugsweise die Wasserprobe, einem kontinuierlichen Strom entnommen, beispielsweise durch einen Bypass.In An advantageous development of the invention is the fluid, preferably the water sample, taken from a continuous stream, for example, by a bypass.
Die Zudosierung der Nährlösung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Wenn der Reaktionsraum größer als das Probenvolumen ist, kann die Nährlösung direkt zum Reaktionsraum hinzugegeben werden. Bevorzugt wird, dass die Nährlösung unter Verdrängung eines bestimmten Volumens, bevorzugt des Volumens an zugegebener Nährlösung, erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass der Reaktionsraum vor der Zugabe vollständig mit Probe gefüllt ist. Dadurch ist die Menge an Probe genau bestimmt. Fehler, welche durch die Durchmischung während der Zugabe entstehen, werden durch die immer gleiche Zugabe an Nährlösung berücksichtigt, da sie auch bei Kontroll- und Standardmessungen auftreten.The Addition of nutrient solution may vary Done way. When the reaction space gets bigger As the sample volume is, the nutrient solution can be added directly to the reaction space. It is preferred that the nutrient solution while displacing one certain volume, preferably the volume of added nutrient solution occurs. This has the advantage that the reaction space before the addition is complete filled with sample. As a result, the amount of sample is accurate certainly. Mistakes caused by mixing during The addition is caused by the always equal addition of nutrient solution taken into account, as they are also in control and standard measurements occur.
Das Verhältnis von Probe zu Nährlösung bestimmt die Menge an Nährstoffen, welche den Mikroorganismen zur Verfügung steht. Die Menge an Nährlösung stellt daher einen sehr wichtigen Parameter dar. Wird zu wenig zugegeben, wird entweder kein Wachstum beobachtet oder die Mikroorganismen können auf andere Nahrungsquellen in der Probe zurückgreifen und die gemessenen Werte sind nicht aussagekräftig. Bei zu großer Verdünnung der Probe sinkt die Empfindlichkeit des Verfahrens, da die Anzahl der Mikroorganismen in der verdünnten Probe zu gering ist. Daher ist es von Vorteil ein Verhältnis von Probe zu Nährlösung zwischen 1:1 und 1:100 zu wählen, besonders bevorzugt zwischen 1:20 und 1:100.The Ratio of sample to nutrient solution the amount of nutrients that the microorganisms Available. The amount of nutrient solution is therefore a very important parameter. either no growth is observed or the microorganisms can to access other food sources in the sample and the measured values are not meaningful. In to high dilution of the sample decreases the sensitivity of the method, as the number of microorganisms in the diluted Sample is too small. Therefore, it is an advantage of a ratio of Sample to nutrient solution between 1: 1 and 1: 100, more preferably between 1:20 and 1: 100.
Die Zusammensetzung der Nährlösung ist ebenfalls ein sehr wichtiger Parameter des Verfahrens. Durch ihre Zusammensetzung lässt sich nicht nur das Wachstum, sondern auch die gemessene Art der Mikroorganismen bestimmen. Mit Vorteil enthält die Nährlösung in Anteilen zwischen 0,1 und 30%, bevorzugt zwischen 1% und 10%, besonders bevorzugt zwischen 5% und 8% einer oder mehrerer Kohlenstoffquellen wie beispielsweise kurzkettige Alkohole und/oder kurzkettige organische Säuren und/oder deren Salze. Mit Vorteil sind die eine oder mehrere Kohlenstoffquellen ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Acetate, Formiate, Lactate und Pyruvate. Bevorzugt werden Methanol, Ethanol und/oder Acetate. Gegebenenfalls kann der pH-Wert der Nährlösung durch die Zugabe oder Herstellung eines Puffers eingestellt werden.The Composition of the nutrient solution is also one very important parameter of the procedure. By their composition Not only growth, but also measured Determine the type of microorganisms. Advantageously contains the nutrient solution in proportions between 0.1 and 30%, preferably between 1% and 10%, more preferably between 5% and 8% of one or more carbon sources such as short-chain alcohols and / or short-chain organic Acids and / or their salts. With advantage are the one or more carbon sources selected from the group containing methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, formic acid, Acetic acid, propionic acid, acetates, formates, lactates and pyruvates. Preference is given to methanol, ethanol and / or acetates. Optionally, the pH of the nutrient solution be adjusted by the addition or preparation of a buffer.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird als sich verändernde optische Eigenschaft der Flüssigkeit die Trübung gemessen, bevorzugt durch Messung der Abschwächung der Transmission, beispielsweise durch Streuung. Als Messbereich können Wellenlängen zwischen 250 nm und 1500 nm verwendet werden, bevorzugt zwischen 400 nm und 1100 nm.In An advantageous development of the invention is considered to be changing optical property of the liquid the turbidity measured, preferably by measuring the attenuation of Transmission, for example by scattering. As measuring range can Wavelengths between 250 nm and 1500 nm are used preferably between 400 nm and 1100 nm.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der nach einer bestimmten Zeit oder im Laufe der Messung ermittelte konstant gemessene Wert der optischen Eigenschaft mit der Gesamtkeimzahl der Probe korreliert. Bevorzugt wird eine Messung nach maximal vier, bevorzugt zwischen zwei und drei Stunden durchgeführt. Der gemessene Wert kann mit einer bereits gemessenen Standardkurve, welche unter gleichen Bedingungen gemessen wurden mit der Gesamtkeimzahl der Probe korreliert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the after a determined time or in the course of the measurement determined constant value the optical property correlates with the total germ count of the sample. Preferably, a measurement after a maximum of four, preferably between two and three hours. The measured value can with an already measured standard curve, which is under the same Conditions measured were correlated with the total germ count of the sample.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Veränderung des gemessenen Werts der optischen Eigenschaft mit der Gesamtkeimzahl der Probe korreliert werden.In An advantageous development, the change the measured value of the optical property with the total germ count correlated to the sample.
Die Temperatur der Messung bestimmt zwar das Wachstumsrate der Bakterien, durch die hohe Empfindlichkeit des Verfahrens kann aber bei Temperaturen ober- oder unterhalb der üblichen Bebrütungstemperaturen von 37°C gemessen werden. Bevorzugt wird eine Temperatur der Messung zwischen 15°C bis 37°C, besonders bevorzugt zwischen 15°C und 22°C. Dadurch ist unter normalen Bedingungen keine besondere Steuerung der Temperatur der Messung nötig. Gegebenenfalls kann allerdings die zu messende Flüssigkeit durch geeignete Maßnahmen auf eine Temperatur in den angegebenen Bereichen erwärmt oder gekühlt werden.The Temperature of the measurement determines the growth rate of the bacteria, Due to the high sensitivity of the process but at temperatures above or below the usual incubation temperatures be measured at 37 ° C. Preference is given to a temperature the measurement between 15 ° C to 37 ° C, especially preferably between 15 ° C and 22 ° C. This is under normal conditions no special control of the temperature the measurement necessary. However, if necessary, can be measured Liquid by appropriate measures on a Temperature in the specified ranges heated or cooled become.
Neben der optischen Eigenschaft können natürlich noch weitere Parameter, wie pH-Wert, Leitfähigkeit, Sauerstoffgehalt der Probe etc. gemessen werden. Diese Informationen können ebenfalls zur genutzt werden, um Eigenschaften der Probe zu bestimmen.In addition to the optical property of course, other parameters, such as pH, conductivity, oxygen content of the sample, etc. are measured. This information can also be used to determine sample properties vote.
Da das Verfahren vollständig automatisiert werden kann ist es möglich, es in bestimmten Zeitabständen autark durchzuführen. Auch erlaubt es eine direkte, zeitnahe Vermessung von Fluidproben wie bspw. Wasserproben innerhalb kurzer Zeit. Dadurch ist beispielsweise bei dem Einsatz auf Schiffen eine Abschätzung des benötigten Aufwands zur Entkeimung des Fluids, bspw. des Wassers, möglich.There The process can be fully automated It is possible to self-sustain it at certain intervals perform. It also allows a direct, timely survey of fluid samples such as water samples within a short time. This is for example, when used on ships an estimate the required effort to degerminate the fluid, eg. of the water, possible.
Außerdem können aufgrund der Einfachheit des Verfahrens, entweder durch Parallelisierung von Reaktionsräumen oder durch aufeinanderfolgende Messungen, Messungen mit unterschiedlichen Nährlösungen durchgeführt werden, welche gegebenenfalls spezielle Indikatoren enthalten, wie beispielsweise Farbstoffe zur pH-Wert-Erkennung, um bestimmte Arten von Mikroorganismen in einer Probe nachzuweisen.Furthermore because of the simplicity of the process, either by parallelization of reaction spaces or by successive measurements, Measurements performed with different nutrient solutions which may contain special indicators, such as For example, dyes for pH detection to certain species of microorganisms in a sample.
Das Verfahren kann auch zur ungefähren Abschätzung der Keimbelastung verwendet werden. Wenn nur eine Aussage über die Eignung der Probe für einen bestimmten Zweck, beispielsweise Keimbelastung über oder unterhalb eines bestimmten Werts, gewünscht wird. So kann es beispielsweise als Schnelltest für die Keimbelastung von Fluiden wie bspw. Wasser optimiert werden.The Procedure may also be approximate the germ load can be used. If only one statement about the suitability of the sample for a particular purpose, for example Germ load above or below a certain value, desired becomes. So it can be used as a quick test for the Microbial load of fluids such as water to be optimized.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Bestimmung der Keimbelastung und/oder der Gesamtkeimzahl von Fluiden, insbesondere Wasser.The The invention also relates to a device for determination the germ load and / or the total bacterial count of fluids, in particular water.
Die
Vorrichtung enthält Mittel zum Zuführen einer
Fluidpprobe, bspw. einer Wasserprobe,
Unter
Reaktionsraum wird erfindungsgemäß der gesamte
Raum verstanden, in dem sich die gemessenen Mikroorganismen während
der Messung vermehren. Er enthält daher mindestens eine
Messzelle
Außerdem
enthält die Vorrichtung Mittel zum Zuführen einer
Nährlösung zu dem Reaktionsraum
Zur
Reinigung des Reaktionsraums nach einer Messung enthält
die Vorrichtung noch Mittel zum Zuführen einer Reinigungslösung
zu dem Reaktionsraum
Um die Flüssigkeit im Reaktionsraum gut vermischen zu können, enthält der Reaktionsraum noch Mittel zum Durchmischen.Around to be able to mix the liquid well in the reaction space, the reaction space still contains means for mixing.
Neben
den eben genannten Mitteln muss der Reaktionsraum auch Mittel zur
Regulation der Flüssigkeitsmenge
Zur
Versorgung von Mikroorganismen in der Flüssigkeit im Reaktionsraum
mit Sauerstoff ist der Reaktionsraum noch mit Mitteln zur Zuführung
von Sauerstoff, vorzugsweise Luft, ausgestattet
Um
bei einem automatischen Betrieb eine Versorgung mit Nähr-
und Spüllösung sicherzustellen, enthält
die Vorrichtung noch Vorratsbehälter für beide
Flüssigkeiten
Zur
Bestimmung des Wachstums der Mikroorganismen enthält die
Vorrichtung noch Mittel zur Messung einer optischen Eigenschaft
der Flüssigkeit in der Messzelle
Die
gemessenen Werte werden an eine Datenverarbeitungseinheit
In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Reaktionsraum
ein Kreislauf
Werden
auch zum Zuführen der Nähr- und der Reinigungslösung
Pumpen
Mit
Vorteil wird die optische Eigenschaft der Flüssigkeit durch
Messung im Durchlichtverfahren mit einer Lichtquelle
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Vorrichtung mit einem GSM-Modul und/oder eine TCP/IP-Verbindung zur Fernwartung und -steuerung ausgestattet. Dadurch ist es möglich autark operierende Vorrichtungen zu konstruieren, welche nur zur Wartung aufgesucht werden müssen.In an advantageous development, the device with a GSM module and / or a TCP / IP connection for remote maintenance and control. This makes it possible autonomously operating devices to construct, which must be visited only for maintenance.
In einer vorteilhaften Weiterbildung enthält die Vorrichtung eine Mehrzahl an Mitteln zum Zuführen von Nährlösung zum Reaktionsraum, sowie eine Mehrzahl an Vorratsbehältern für Nährlösungen. Gegebenenfalls erfordert dies auch mehrere unterschiedliche Waschlösungen. Dadurch sind Messungen mit unterschiedlichen Nährlösungen möglich, die die Untersuchung von unterschiedlichen Aspekten der zu testenden Flüssigkeit erlauben. Der einfache Aufbau erlaubt die Konstruktion solcher Ausführungsformen.In an advantageous development contains the device a plurality of means for supplying nutrient solution to the reaction space, as well as a plurality of storage containers for nutrient solutions. Optionally required this also several different washing solutions. Thereby are measurements with different nutrient solutions possible to examine the different aspects of the allow to be tested liquid. The simple construction allows the construction of such embodiments.
Die Vorrichtung kann neben den Mitteln zur Messung einer optischen Eigenschaft der Flüssigkeit in der Messzelle noch Mittel zur Messung weiterer Eigenschaften, wie beispielsweise pH-Wert, Leitfähigkeit oder Sauerstoffgehalt enthalten.The Device can in addition to the means for measuring an optical property the liquid in the measuring cell still means of measurement other properties, such as pH, conductivity or contain oxygen content.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich vor allem durch die Einfachheit der Konstruktion und der damit einhergehenden Robustheit aus. So kommt die Vorrichtung mit einem Minimum an Lösungen und beweglichen oder kontaminierbaren Teilen aus. Dies erlaubt beispielsweise auch die Konstruktion von kompakten portablen Vorrichtungen für den mobilen Einsatz. Da die Ergebnisse der Messung bereits in kurzer Zeit zur Verfügung stehen, können solche Vorrichtungen auch als automatische Überwachungsstationen eingesetzt werden.The Device according to the invention is characterized all through the simplicity of construction and the concomitant Robustness. So the device comes with a minimum of solutions and moving or contaminable parts. This allows for example also the construction of compact portable devices for the mobile application. Because the results of the measurement already in a short time Time available, such devices can also used as automatic monitoring stations become.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle – nicht genannten – Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.Further Details and features will become apparent from the following description of preferred embodiments in connection with the dependent claims. Here, the respective features alone or in combination with each other be realized. The possibilities to solve the task are not limited to the embodiments. For example, ranges always include all - not - intermediate values and all conceivable subintervals.
Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:The Embodiments are shown schematically in the figures. The same reference numerals in the individual figures indicate same or functionally identical or with regard to their functions corresponding elements. In detail shows:
Der
Reaktionsraum der Vorrichtung enthält in dieser Ausführungsform
die Messzelle
Die Konstruktion erlaubt es, das Totvolumen der Zuflüsse, d. h. die Wege der Pumpen bis zum Reaktionsraum möglichst kurz zu wählen.The Construction allows the dead volume of the tributaries, i. H. the ways of the pumps to the reaction room as possible short to choose.
Zur
Messung der optischen Eigenschaft der Flüssigkeit sind
an der Messzelle eine Lichtquelle
Zur
Vorbereitung einer Messung wird der Reaktionsraum mit dem zu testenden
Fluid wie bspw. Wasser gespült, indem über einen längeren
Zeitraum Probe zugeführt wird, während die Mischungspumpe
Beispiel 1example 1
Vom Ablauf einer Kläranlage wurde eine Probe entnommen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vermessen. Die Messzeit betrug 2 Stunden, 4 mL Nährlösung bei einem Gesamtvolumen des Reaktionsraums von 50 mL. Man erhielt 154566 KBE/mL. Aus der gleichen Probe wurde eine Probe nach Standardverfahren vermessen (Nährträgerplatte kultiviert; 72 Stunden bei 32°C). Man erhielt einen Wert von ca. 160000 KBE/mL.from Expiration of a sewage treatment plant, a sample was taken and measured by the method according to the invention. The measuring time was 2 hours, 4 mL nutrient solution at a total volume of the reaction space of 50 mL. One received 154566 cfu / mL. The same sample became a standard method sample measure (nutrient plate cultivated, 72 hours at 32 ° C). A value of about 160000 cfu / mL was obtained.
- 1010
- Probenzuflusssample flow
- 1212
- Pumpe zum Zuführen der Probepump for feeding the sample
- 1414
- Messzellecell
- 1616
- Mittel zum Zuführen der Reinigungslösungmedium for supplying the cleaning solution
- 1818
- Mittel zum Zuführen der Nährlösungmedium for feeding the nutrient solution
- 2020
- Ablaufprocedure
- 2222
- Spülventilflush valve
- 2323
- Überlaufoverflow
- 2424
- Luftzufuhrair supply
- 2626
- Vorratsbehälter für Nährlösungreservoir for nutrient solution
- 2828
- Vorratsbehälter für Reinigungslösungreservoir for cleaning solution
- 3030
- Lichtquellelight source
- 3232
- Photodetektorphotodetector
- 3434
- DatenverarbeitungseinheitData processing unit
- 3636
- Kreislauf zur Durchmischungcirculation for mixing
- 3838
- Pumpe zur Durchmischungpump for mixing
- 4040
- Pumpe zur Zufuhr von Nährlösungpump for the supply of nutrient solution
- 4242
- Pumpe zur Zufuhr von Reinigungslösungpump for supplying cleaning solution
Liste der zitierten Literatur:List of quoted literature:
-
EP 0 304 406 A2EP 0 304 406 A2
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - EP 0304406 A2 [0011] EP 0304406 A2 [0011]
Claims (18)
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---|---|---|---|
DE102008014029A DE102008014029A1 (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Determining microbial contamination of water, comprises supplying sample in a reaction chamber, adding determined quantity of nutrient solution, which is a minimal medium, and intermixing the mixture of nutrient solution and water sample |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102008014029A DE102008014029A1 (en) | 2008-03-13 | 2008-03-13 | Determining microbial contamination of water, comprises supplying sample in a reaction chamber, adding determined quantity of nutrient solution, which is a minimal medium, and intermixing the mixture of nutrient solution and water sample |
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ID=40953034
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO20120741A1 (en) * | 2012-06-26 | 2013-12-02 | Colifast As | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1434422A (en) * | 1972-09-27 | 1976-05-05 | Tanabe Seiyaku Co | Culturing bacteria |
JPS5837559A (en) * | 1981-07-28 | 1983-03-04 | Hokkaido Kaihatsukiyoku Doboku Shiken Shocho | Continuous and automatic measuring device of bacteria |
EP0304406A2 (en) | 1987-08-13 | 1989-02-22 | Microbo S.R.L. | Apparatus for automatically counting the microorganisms possibly present in liquids, particularly in waters for human use |
DE4236614A1 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-05 | Funke Dr N Gerber Gmbh | Analysis and control of microorganism culture - by measuring cloudiness of nutrient to show growth and give control indications |
-
2008
- 2008-03-13 DE DE102008014029A patent/DE102008014029A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1434422A (en) * | 1972-09-27 | 1976-05-05 | Tanabe Seiyaku Co | Culturing bacteria |
JPS5837559A (en) * | 1981-07-28 | 1983-03-04 | Hokkaido Kaihatsukiyoku Doboku Shiken Shocho | Continuous and automatic measuring device of bacteria |
EP0304406A2 (en) | 1987-08-13 | 1989-02-22 | Microbo S.R.L. | Apparatus for automatically counting the microorganisms possibly present in liquids, particularly in waters for human use |
DE4236614A1 (en) * | 1992-10-29 | 1994-05-05 | Funke Dr N Gerber Gmbh | Analysis and control of microorganism culture - by measuring cloudiness of nutrient to show growth and give control indications |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Abstract & JP 58037559 A * |
Dalgaard P. u.a.: Estimation of bacterial growth rates from turbidimetric and viable count data. In: Int. J. Food Microbiol. (1994)23(3-4) 391-404 * |
Dalgaard P. u.a.: Estimation of bacterial growth rates from turbidimetric and viable count data. In: Int. J. Food Microbiol. (1994)23(3-4) 391-404 JP 58037559 A (Abstract) DIN EN ISO 8199 (Stand Januar 2008) |
DIN EN ISO 8199 (Stand Januar 2008) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO20120741A1 (en) * | 2012-06-26 | 2013-12-02 | Colifast As | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample |
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