DE60112571T2 - Biosensor und ablagerungssensor zur überwachung von biofilmen oder anderen ablagerungen - Google Patents

Biosensor und ablagerungssensor zur überwachung von biofilmen oder anderen ablagerungen Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Wachstums biologischen Materials und der Ablagerung von organischen und anorganischen Verunreinigungen auf Testabschnitten und zum Aussieben (Screening) von Mitteln, die zur Regulierung des Wachstums biologischen Materials und der Ablagerung von organischen und anorganischen Verunreinigungen nützlich sind. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung des Wachstums von biologischem Material und der Ablagerung von organischen und anorganischen Verunreinigungen auf Testabschnitten bestimmt.
  • Stand der Technik
  • Viele industrielle Verfahren, wie zum Beispiel die Zellstoff- und Papierherstellung, verwenden Wasser und/oder anderes flüssiges Material in den Verfahrensschritten. Eine solche Verfahrensflüssigkeit stellt typischerweise eine hervorragende Zufuhr von Kohlenstoff und Nährstoffen dar, die das bakterielle Wachstum fördern. In Papiermühlen bilden sich zum Beispiel leicht und auf unerwünschte Weise bakterielle Filme („Biofilme") auf den Stahloberflächen der während der Herstellung verwendeten Prozessanlagen aus. Solche Biofilme werden typischerweise von schützenden Exopolysacchariden („Schleim") begleitet und treten am Übergang der Oberflächen dieser Anlagen und den Verfahrenswasserströmen auf. Zusätzlich lagern sich oft anorganische Verunreinigungen, wie zum Beispiel Kalziumkarbonat („Kalk") und organische Verunreinigungen auf solchen Oberflächen ab. Diese organischen Verunreinigungen sind typischerweise als Pech (zum Beispiel Harze aus Holz) und klebende Verunreinigungen (zum Beispiel Klebstoffe, Haftmittel, Klebeband und Wachspartikel) bekannt.
  • Das Wachstum von Biofilm und die Ablagerung dieser anorganischen und organischen Verunreinigungen kann der Effizienz einer solchen Anlage abträglich sein, indem es sowohl eine reduzierte Produktqualität als auch eine verringerte Betriebseffizienz und allgemeine Betriebsschwierigkeiten in den Systemen verursacht. Die Ablagerung der organischen Verunreinigungen auf Konsistenzregulatoren und anderen Instrumentenmessfühlern kann diese Komponenten nutzlos machen und Ablagerungen auf Sieben können den Durchsatz verringern und den Betrieb des Systems durcheinander bringen. Diese Ablagerung kann nicht nur auf Metalloberflächen in dem System auftreten, sondern auch auf synthetischen und Plastikoberflächen, wie zum Beispiel auf Maschinenkabeln, Filzen, Folien, Uhle-Saugkästen und Stoffauflaufkomponenten. Die von diesen Ablagerungen dargestellten Schwierigkeiten beinhalten eine direkte Störung der Effizienz der verunreinigten Oberfläche, was zu reduzierter Produktion wie auch zu Löchern, Schmutz und anderen Bogendefekten führt, die die Qualität und die Nützlichkeit des Papiers für die folgenden Vorgänge, wie zum Beispiel die Beschichtung, die Konvertierung oder das Drucken, verringern.
  • Dementsprechend sind Verfahren zur Vorbeugung und zum Entfernen des Aufbaus solcher Ablagerungen auf Oberflächen der Zellstoff- und Papiermühlen-Anlagen von großer industrieller Bedeutung. Während Papiermaschinen zur Reinigung abgeschaltet werden können, ist dies jedoch unerwünscht, da es notwendigerweise zu einem Verlust an Produktivität der Maschine führt. Zusätzlich ist das vor einer solchen Reinigung hergestellte Produkt häufig von minderer Qualität aufgrund der Verunreinigungen aus Ablagerungen, die abbrechen und in die Produktbögen eingebracht werden. Gleichermaßen führt die Entfernung solcher Ablagerungen auch notwendigerweise zur Ausbildung eines Produkts niederer Qualität, welches vor einer solchen Entfernung der Ablagerung hergestellt wurde. Das Verhindern der Ablagerung solcher Verunreinigungen wird daher sehr bevorzugt, da es erlaubt, ein Produkt von gleichmäßig hoher Qualität auf effiziente Weise herzustellen.
  • Zusätzlich fördert die Ablagerung von Schleim und anderen Verunreinigungen auf Metalloberflächen sowohl die Korrosion solcher Oberflächen als auch den Bewuchs oder die Verstopfung von Zellstoff- und Papiermühlensystemen. Typischerweise werden die Ablagerungen in das hergestellte Papier hineingerissen und verursachen Durchbrüche auf den Papiermaschinen mit dementsprechenden Arbeitsunterbrechungen und dem Verlust an Produktionszeit. Diese Ablagerungen verursachen auch unansehnliche Fehler im fertigen Produkt, was zu Ausschuss und verschwendetem Output führt.
  • Diese Verunreinigungsprobleme haben zur extensiven Verwendung von Verunreinigungskontrollmitteln, wie zum Beispiel Bioziden, in dem Wasser geführt, welches in Zellstoff- und Papiermühlensystemen verwendet wird. Mittel, welche bei solchen Anwendungen eine weite Verwendung genossen haben, beinhalten Chlor, quecksilber-organische Verbindungen, chlorierte Phenole, brom-organische und verschiedene schwefel-organische Verbindungen, welche alle allgemein als Biozide nützlich sind, aber von denen jedes von einer Vielzahl von Nachteilen begleitet wird. Insbesondere wurde die Verwendung von Verbindungen, die Polyvinylalkohol und Gelatine umfassen, wie zum Beispiel jene, die in dem US Patent Nr. 5,536,363 an Nguyen beschrieben sind, als gut geeignet zur Regulierung der Ablagerung von organischen Verunreinigungen in Zellstoff- und Papierherstellungssystemen befunden. Des Weiteren unterscheiden sich die Bedingungen, wie zum Beispiel die Temperatur, der PH-Wert und das Vorhandensein von organischen und anorganischen Materialien, stark zwischen und innerhalb der Herstellungsverfahren, was zu einem Bedarf nach Mitteln führt, die zur Zerstörung und zur Regulierung des Wachstums solcher Materialien dienen, welche sich auf Prozessanlagen bilden, und die unter diesen verschiedenen Bedingungen arbeiten.
  • Es ist bekannt, das Vorhandensein von Biofilm und anderen Verunreinigungsstoffen in Prozesswasserströmen zu beobachten, wie zum Beispiel durch die Verfahren und die Vorrichtungen, welche in den US Patenten Nr. 2,090,077 an Thorne, 5,049,492 an Sauer et al., 5,155,555 und 5,264,917, beide an Wetegrove et al., 6,017,459 an Zeiher et al., und 6,053,032 an Kraus et al. beschrieben sind, die die Probenentnahme von Wasser während der Herstellungsprozesse erlauben.
  • Wie in diesen Verweisen veranschaulicht, beinhalten die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung des Vorhandenseins von Verunreinigungen in Prozesswasserströmen das Inkontaktbringen eines Substrats, in Fachkreisen als Testabschnitt bekannt, mit einem Prozesswasserstrom für einen Zeitraum, das Entfernen des Substrats aus dem Strom und dann das Analysieren des Testabschnitts. Eine solche Analyse bringt typischerweise das Anfärben und Mikroskopie, die visuelle Inspektion oder eine Lichttransmission mit sich. Jedes dieser Verfahren und Vorrichtungen hat jedoch Nachteile, wie zum Beispiel das Erfordernis, dass der Testabschnitt aus der fließenden Probe entfernt wird und von einer Person der Analyse unterzogen wird. Weiter machen es die qualitative Natur bestimmter Verfahren, wie zum Beispiel des Anfärbens und der Mikroskopie, schwer, die dadurch erhaltenen Resultate zu reproduzieren, wenn solche Verfahren Teil eines experimentellen Konzepts sind.
  • Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem Verfahren und nach einer Vorrichtung, die die durchgehende und automatische, quantitative Messung der Ablagerung von Biofilmen und anderen Verunreinigungen auf einem Testabschnitt in Prozesswasserströmen erlaubt und welche die Untersuchung der für die Regulierung der Verunreinigungsablagerungen nützlichen Mittel erlaubt.
  • Darstellung der Erfindung
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Messung der Ablagerung von organischen und anorganischen Verunreinigungen auf einem Testabschnitt bereit. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: (i) Halten eines Testabschnitts in einer Flüssigkeitsprobe; (ii) Entfernen des Testabschnitts aus der Flüssigkeitsprobe; (iii) Wiegen des Testabschnitts. Das Gewicht des Testabschnitts erhöht sich, wo sich in der Flüssigkeitsprobe vorhandene Verunreinigungen auf dem Testabschnitt ablagern.
  • Die vorliegende Erfindung kann auch den Schritt des Trocknenlassens des Testabschnitts für eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Wiegeschritt beinhalten und kann den Schritt der Messung des Gewichts des Testabschnitts vor dem Schritt des Haltens des Testabschnitts in der Flüssigkeitsprobe beinhalten. Sukzessive Gewichtsmessungen können in vorbestimmten Zeitabständen genommen werden und die Differenz zwischen sukzessiven Gewichtsmessungen kann aufgezeichnet werden. Weiter kann der Testabschnitt aus der Flüssigkeitsprobe, die als über den Testabschnitt fließende Strömung vorhanden sein kann, entfernt werden, indem die Flüssigkeitsprobe vom Testabschnitt abgegossen wird. Verunreinigungskontrollmittel, wie zum Beispiel Biozide, können auch von Hand oder automatisch der Quelle der Flüssigkeitsprobe beigefügt werden, um das Vorhandensein der Verunreinigungen, wie zum Beispiel von Biofilmen, in der Quelle zu kontrollieren.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Messung der Ablagerung von Verunreinigungen, wie zum Beispiel Biofilmen, auf einem Testabschnitt bereitgestellt. Die Vorrichtung beinhaltet einen Vorratstank, der einen Vorratsraum zur Aufnahme eines Testabschnitts definiert, eine Flüssigkeitseinlassvorrichtung in flüssiger Verbindung mit dem Vorratsraum, eine Flüssigkeitsauslassvorrichtung in flüssiger Verbindung mit dem Vorratsraum, ein Testabschnittaufhängeelement, das geeignet ist, einen Testabschnitt innerhalb des Vorratsraums zu halten, und einen Gewichtssensor, der mit dem Testabschnittaufhängeelement gekoppelt ist. Die Flüssigkeitsprobe berührt einen Testabschnitt, der von dem Testabschnittaufhängeelement gehalten wird.
  • Die Vorrichtung kann weiter einen im Wesentlichen länglichen planaren Testabschnitt beinhalten, der von der Testabschnittaufhängevorrichtung gehalten wird, und kann ein mit der Gewichtssensorvorrichtung zusammenhängendes Computersystem beinhalten, das in der Lage ist, von dem Gewichtssensor empfangene Daten zu berechnen, um so das Gewicht des Testabschnitts und jeglicher Ablagerung von Verunreinigungen darauf zu bestimmen. Der Vorratstank kann ein Ventil zum Ablassen der Flüssigkeitsprobe aus dem Vorratstank beinhalten.
  • Weiter kann die Vorrichtung eine erste Flüssigkeitsleitung beinhalten, die in flüssiger Verbindung mit dem Vorratstank steht, wobei die erste Flüssigkeitsleitung es der Flüssigkeitsprobe erlaubt, in den Vorratstank einzutreten. Zusätzlich kann die Vorrichtung eine zweite Flüssigkeitsleitung beinhalten, die in flüssiger Verbindung mit dem Vorratstank steht, wobei die zweite Flüssigkeitsleitung es der Flüssigkeitsprobe erlaubt, aus dem Vorratstank auszutreten. Eine Pumpe kann auch enthalten sein, um die Flüssigkeitsprobe aus einer Flüssigkeitsquelle zum Vorratstank hinzupumpen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine diagrammatische Darstellung eines Systems und eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist gut zur Überwachung des Wachstums von Biofilmen und der Ablagerung von organischen und anorganischen Verunreinigungen, wie zum Beispiel des im Folgenden als Verunreinigungen bezeichneten Wachstums und der Ablagerungen in einem Prozesswasserstrom, sowie zum Aussieben von Verunreinigungskontrollmitteln, wie zum Beispiel Bioziden, geeignet, die dazu dienen, die Ablagerung von Verunreinigungen auf den Oberflächen der Anlagen zu regulieren. Solche Verunreinigungen beinhalten zum Beispiel Bakterien, Pilze, Hefen, Algen, Diatome, Protozoen, Makroalgen und Ähnliches, die in dem Wasser der Papierherstellung aufgrund des Vorhandenseins der darin enthaltenen organischen und anorganischen Materialien gedeihen.
  • Unter Bezug auf 1 ist ein Flüssigkeitsanalysesystem 100 der vorliegenden Erfindung gezeigt, wie es in einem geschlossenen Kreislaufsystem 101 eingesetzt wird. Ein Testabschnitt 102 ist an einem Gewichtssensor 108 mittels eines Testabschnittaufhängeelements 104, wie zum Beispiel einer Feder oder eines festen Arms, aufgehängt. Der Testabschnitt 102 hat eine solche Zusammensetzung, Größe und Form, dass er die Oberflächen der in den industriellen Verfahren verwendeten Anlagen nachahmt. Um zum Beispiel die Ablagerung von Verunreinigungen auf den Oberflächen der Anlagen zu messen, die zum Beispiel bei Zellstoff- und Papierherstellungsverfahren gefunden werden, wird ein Edelstahltestabschnitt verwendet, da die Oberfläche solcher Anlagen typischerweise aus Stahl besteht. Das Testabschnittaufhängeelement 104 überträgt die Gewichtskraft des Testabschnitts 102 auf einen Gewichtssensor 108, der ein dem Gewicht des Testabschnitts 102 entsprechendes Signal an eine Rechen- oder Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt) überführt, die dem Gewichtssensor 108 zugeordnet ist. Bevor er der Flüssigkeitsprobe ausgesetzt wird, wird der Testabschnitt 102 gewogen, um eine Messung der Ausgangslage zu erhalten. Die Rechenvorrichtung erlaubt es, im Folgenden erhaltene Gewichtsmessungen zu analysieren und zu präsentieren.
  • Das System 100 beinhaltet einen Vorratstank 106, der einen Vorratsraum 107 zur Aufnahme des Testabschnitts 102 und des Prozesswassers 112 dadurch definiert. Der Vorratstank 106 beinhaltet eine zylindrische Wand 106a und eine konische Wand 106b. Die konische Wand 106b ist geeignet, um ein Ablassventil 118 aufzunehmen, das ein Wegeflussventil ist. Der Gewichtssensor 108 kann irgendeine Sensorvorrichtung sein, die in der Lage ist, die Gewichtskraft des Testabschnitts 102 zu messen, und kann eine Vorrichtung zur Anzeige der dadurch erhaltenen Daten beinhalten.
  • Der Testabschnitt 102 wird innerhalb des Vorratstanks 106 aufgehängt, der zur Aufnahme des Prozesswassers 112 geeignet ist. Das Prozesswasser 112 wird von einer Quelle 110 zugeführt, die ein Probenbehälter sein kann oder die von einem Prozesswasserstrom dargestellt werden kann. Prozesswasser 112 wird von einer Pumpe 114 gepumpt, um durch eine erste Flüssigkeitsleitung 120 zu fließen, die mit dem Vorratstank 106 in flüssiger Verbindung steht. Das Einlaufkontrollventil 116 stellt den Fluss des Prozesswassers 112 ein. Wenn das Ablassventil 118 geschlossen ist, führt dieser einlaufende Prozesswasserstrom dazu, dass das Prozesswasser 112 den Vorratstank 106 füllt und den darin aufgehängten Testabschnitt 102 berührt.
  • Der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Vorratstanks 106 wird so kontrolliert, dass er die Flüssigkeit die Gesamtoberfläche des Testabschnitts 102 berühren lässt, ohne über die offene Oberseite des Vorratstanks 106 hinüberzutreten. Dies kann erreicht werden, indem eine zweite Flüssigkeitsleitung 122 in flüssiger Verbindung mit dem Vorratstank 106 positioniert wird, wie in 1 gezeigt. Die zweite Flüssigkeitsleitung 122 dient als Ablauf für den überfließenden Prozesswasserstrom, um den Vorratstank 106 vor dem Überfließen zu bewahren, und ist bevorzugt an einem Niveau positioniert, wo der Testabschnitt 102 als während des Betriebs des Systems im Prozesswasser 112 untergetaucht definiert ist. Das Prozesswasser 112 fließt durch die zweite Flüssigkeitsleitung 122 und läuft zur Quelle 110 zurück. Während Prozesswasser 112 über die Oberfläche des Testabschnittes 102 fließt, werden sich Verunreinigungen aus dem Prozesswasser 112 auf den Testabschnitt 102 ablagern.
  • Nach einer vorbestimmten Zeit wird das Ablassventil 118 geöffnet, was das Prozesswasser 112 daran hindert, in den oberen Abschnitt des Vorratstanks 106 einzutreten, der von einer zylindrischen Wand 106a definiert ist. Wenn das Ablassventil 118 geöffnet ist, fließt das Prozesswasser 112 im Vorratstank durch eine dritte Flüssigkeitsleitung 124 ab. Die dritte Flüssigkeitsleitung 124 kann in die zweite Flüssigkeitsleitung 122 münden, wie in 1 gezeigt, wodurch das Prozesswasser 112 zur Quelle 110 zurückgeführt wird, oder kann sich zu einer alternativen Sammelvorrichtung hin öffnen. Der Vorratstank 106 kann entweder komplett abgelassen werden oder ausreichend, um den Testabschnitt 102 vollständig zu exponieren.
  • Der Testabschnitt 102 wird im Folgenden für einen vorbestimmten Zeitraum trocknen gelassen, was es dem überschüssigen Prozesswasser, das auf der Oberfläche des Testabschnitts 102 vorhanden ist, erlaubt, zu verdunsten. Da die Verunreinigungen, die sich auf dem Testabschnitt 102 ablagern, Wasser beinhalten, sollte die vorbestimmte Zeit zum Trocknenlassen des Testabschnitts 102 lang genug sein, um alles zurückgebliebene Prozesswasser auf der Oberfläche des Testabschnitts 102 verdunsten zu lassen, jedoch nicht so lang, um Wasser verdunsten zu lassen, das Teil der natürlichen biologischen Ablagerungen auf dem Testabschnitt 102 ist. So kann eine genaue Darstellung der Biofilmbildung und der Ablagerung von Verunreinigungen realisiert werden.
  • Zu einer vorbestimmten Zeit misst der Gewichtssensor 108 das Gewicht des Testabschnitts 102 und die sich ergebenen Daten werden in eine Rechenvorrichtung (nicht gezeigt) eingegeben, die dem Gewichtssensor 108 zugeordnet ist. Von der ersten Gewichtsmessung, die genommen wird, wird das Anfangsgewicht des Testabschnitts 102 abgezogen. Das sich ergebende Gewicht repräsentiert das Gewicht der Verunreinigungen, die sich auf dem Testabschnitt 102 abgelagert haben. Im Folgenden wird das Ablassventil 118 geschlossen und die Pumpe 104 drängt wieder das Prozesswasser 112 durch die erste Flüssigkeitsleitung 120 und in den Vorratstank 106. Das Prozesswasser 112 wird wieder über die Oberfläche des Testabschnitts 102 für eine Zeitdauer fließen gelassen, nach welcher der Vorratstank 106 entleert wird und der Testabschnitt 102 trocknen gelassen wird, bevor das Gewicht auf die oben beschriebene Weise bestimmt wird. Dementsprechend wird eine Reihe von Gewichtsmessungen genommen, wobei der marginale Unterschied zwischen nachfolgenden Gewichtsmessungen des Testabschnitts 102 das Gewicht der Verunreinigungen darstellt, die sich auf dem Testabschnitt 102 in dem zwischenliegenden Zeitraum abgelagert haben.
  • Eine dem Gewichtssensor 108 zugeordnete Rechenvorrichtung ist in der Lage, diese Information zu analysieren und eine detaillierte Ausgabe der Ergebnisse darzustellen. Auf diese Weise kann die Effektivität der bioziden Behandlungen des Prozesswassers 112 an der Quelle 110 wirkungsvoll bestimmt werden. Die vorliegende Erfindung kann unter der Kontrolle eines Computersystems stehen, welches den Vorgang des Betriebs des Ablassventils 118, der Pumpe 114 und des Gewichtssensors 108 automatisiert. So kann die vorliegende Erfindung in industriellen Verfahren verwendet werden, so dass biozide Mittel automatisch dem Prozesswasser 112 an der Quelle 110 beigefügt werden, wenn eine nicht akzeptable Ablagerung von Verunreinigungen entdeckt wird. Weiter erlaubt die Messung des ständigen Aufbaus der Ablagerungen auf dem Testabschnitt 102 die Bestimmung der Effektivität der verschiedenen, bioziden Behandlungen und erlaubt die Optimisierung solcher Behandlungen.
  • Wie dem Fachmann offensichtlich werden wird, ist die vorliegende Erfindung gut für die Analyse von Flüssigkeitsproben geeignet, die in industriellen Prozessen, wie zum Beispiel der Zellstoff- und Papierherstellung, vorhanden sind, wie auch in experimentellen Untersuchungstechniken. Wo zum Beispiel der natürliche Fluss von Wildwasser 112 genügend Kraft zur Verfügung stellt, um das Wildwasser 112 durch die erste Flüssigkeitsleitung 120 und in den Vorratstank 106 zu bewegen, wird die Pumpe 114 nicht gebraucht. Während die vorliegende Erfindung hierin gezeigt und beschrieben wurde, ist es entsprechend zu verstehen, dass die vorangegangene Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen lediglich aus Gründen der Veranschaulichung und nicht als Beschränkung angeführt sind. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Messung der Ablagerung von Verunreinigungen auf einem Testabschnitt, umfassend die folgenden Schritte: Halten eines Testabschnitts in einer Flüssigkeitsprobe, welche in einem Behälter enthalten ist; Entfernen der Flüssigkeit vom Testabschnitt; und Wiegen des Testabschnitts in dem Behälter; wobei sich das Gewicht des Testabschnitts erhöht, wo sich Verunreinigungen, die in der Flüssigkeitsprobe vorhanden sind, auf dem Testabschnitt ablagern.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den Schritt des Trocknenlassens des Testabschnitts für eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Wiegeschritt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens weiter das Abgießen der Flüssigkeitsprobe aus dem Behälter umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitsprobe als Strömung über den Testabschnitt vorgesehen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den Schritt der Messung des Gewichts des Testabschnitts vor dem Schritt des Haltens.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den Schritt der sukzessiven Gewichtsmessungen des Testabschnitts in vorbestimmten Zeitabständen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, weiter umfassend den Schritt der Aufzeichnung der Differenz zwischen sukzessiven Gewichtsmessungen.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend den Schritt des Hinzufügens von bioziden Wirkstoffen zu einer Quelle der Flüssigkeitsprobe, um die Ablagerung von Verunreinigungen zu kontrollieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die bioziden Wirkstoffe automatisch zur Flüssigkeitsprobe als Reaktion auf die während dem Wiegeschritt genommenen Messungen hinzugefügt werden.
  10. Vorrichtung zur Messung der Ablagerung von Verunreinigungen auf einem Testabschnitt, umfassend: einen Vorratstank, der einen Vorratsraum zur Aufnahme eines Testabschnitts definiert; eine Flüssigkeitseinlassvorrichtung in flüssiger Verbindung mit dem Vorratsraum; ein Testabschnittaufhängeelement, das geeignet ist, einen Testabschnitt innerhalb des Vorratsraums zu halten; und einen Gewichtssensor, der mit dem Testabschnittaufhängeelement gekoppelt ist, wobei die Flüssigkeitsprobe einen Testabschnitt berührt, der von dem Testabschnittaufhängeelement gehalten wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung weiter einen Testabschnitt umfasst, der von der Testabschnittaufhängevorrichtung gehalten wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Testabschnitt ein im Wesentlichen längliches planares Element ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Vorratstank weiter ein Ventil zum Ablassen der Flüssigkeitsprobe aus dem Vorratsraum umfasst.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend ein Computersystem, welches mit der Gewichtssensorvorrichtung zusammenhängt, wobei das Computersystem in der Lage ist, von dem Gewichtssensor empfangene Daten zu berechnen, um so das Gewicht des Testabschnitts und jeglicher Biofilmablagerung darauf zu bestimmen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend eine erste Flüssigkeitsleitung in flüssiger Verbindung mit dem Vorratstank, wobei die erste Flüssigkeitsleitung es der Flüssigkeitsprobe erlaubt, in den Vorratstank einzutreten.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend eine zweite Flüssigkeitsleitung in flüssiger Verbindung mit dem Vorratstank, wobei die zweite Flüssigkeitsleitung es der Flüssigkeitsprobe erlaubt, aus dem Vorratstank auszutreten.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend eine Pumpe zum Ansaugen der Flüssigkeitsprobe von einer Flüssigkeitsquelle zum Vorratstank.
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US211682P 2000-06-15
US657341 2000-09-07
US09/657,341 US6405582B1 (en) 2000-06-15 2000-09-07 Biosensor and deposit sensor for monitoring biofilm and other deposits
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
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RU (1) RU2275616C2 (de)
WO (1) WO2001096834A2 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020072085A1 (en) * 1999-12-15 2002-06-13 Brunner Michael S. Method and device for fluid quality measurement
GB0220735D0 (en) * 2002-09-06 2002-10-16 Secr Defence Innoculation method and related apparatus
CA2475240A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-20 Biophys, Inc. Method and device to measure dynamic internal calibration true dose response curves
CN100334437C (zh) * 2005-05-21 2007-08-29 淄博博纳科技发展有限公司 易洁抗菌陶瓷易洁性能的检测方法
US8481302B2 (en) * 2008-11-03 2013-07-09 General Electric Company Total bacteria monitoring system
US20100112630A1 (en) * 2008-11-03 2010-05-06 Scott Martell Boyette Methods for measuring microbiological content in aqueous media
US20100300218A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-02 Electric Power Research Institute, Inc. Dispersant application for clean-up of recirculation paths of a power producing facility during start-up
US20140046629A1 (en) * 2011-05-04 2014-02-13 Kaikai Wu Method and apparatus for monitoring deposition
CN102517377B (zh) * 2011-11-19 2014-04-02 胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司 油田污水管道内壁生物膜测取及生物膜分析方法
GB2504527A (en) * 2012-08-02 2014-02-05 Rolls Royce Plc Method and apparatus for testing a sample surface
US9304119B2 (en) 2012-08-30 2016-04-05 Shell Oil Company System and method for testing engine lubricants
CN102928056B (zh) * 2012-11-22 2016-01-06 中国人民解放军国防科学技术大学 碳氢燃料结焦量的测量方法
CN103868819B (zh) * 2014-03-31 2016-05-11 南京大学 一种快速评价污废水处理用有机填料生物亲和性的方法
CN103983558B (zh) * 2014-04-16 2016-08-31 深圳大学 一种钢筋锈蚀率的测定装置及测定方法
KR102394520B1 (ko) * 2014-06-19 2022-05-06 라이프 테크놀로지스 코포레이션 고체 완충제를 포함하는 시스템 및 방법
WO2016056048A1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-14 三菱重工業株式会社 水質評価方法
CN104215787B (zh) * 2014-10-09 2016-08-17 广西大学 河水中泥沙含量自动测量及数据记录装置
CN105376532B (zh) * 2015-10-29 2018-06-26 杨亮 刚毛阵列生物膜监控系统及方法
CN105887551B (zh) * 2016-06-06 2019-03-01 瑞辰星生物技术（广州）有限公司 制浆造纸系统中胶粘物的捕获装置和方法
RU194989U1 (ru) * 2018-04-27 2020-01-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) Устройство для роста биопленки на внутренней поверхности трубопроводов и воздействия дезинфицирующих средств на биопленки в проточных циркуляционных системах
WO2020076330A1 (en) * 2018-10-11 2020-04-16 Xinova, LLC Concentration of water contaminants via rapid dispensing by microdispenser
US11360018B2 (en) 2018-11-30 2022-06-14 Exxonmobil Upstream Research Company Corrosion testing apparatuses and associated methods
US11378512B2 (en) * 2019-09-03 2022-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Corrosion process simulator

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2090077A (en) 1936-02-07 1937-08-17 Thorne Carl Busch Apparatus for testing materials
US2397038A (en) * 1942-07-16 1946-03-19 West Virginia Pulp & Paper Co Sedimentation balance
GB711205A (en) * 1949-05-11 1954-06-30 Anglo Iranian Oil Co Ltd Improvements in or relating to instruments including springs
US3141324A (en) * 1960-07-19 1964-07-21 Nalco Chemical Co Cooling water test unit
US3253219A (en) * 1961-06-01 1966-05-24 Union Oil Co Method using change of piezoelectric crystal frequency to determine corrosion rate and apparatus therefor
US3992249A (en) * 1974-04-08 1976-11-16 American Cyanamid Company Control of pulp-paper mill pitch deposits
GB1462746A (en) 1975-02-11 1977-01-26 Vnii Veterinarnoi Virusologii Sewage treatment
US3943754A (en) * 1975-06-30 1976-03-16 Georgia Tech Research Institute Method and apparatus for determining the relative weight proportions of different size fractions of a sample of particulate material
US4003842A (en) * 1975-07-14 1977-01-18 American Cyanamid Company Corrosion and scale inhibitors for industrial recirculating cooling water systems
JPS56104235A (en) * 1980-01-23 1981-08-19 Mitsubishi Electric Corp Dewing type corrosion tester
US4383438A (en) * 1981-06-02 1983-05-17 Petrolite Corporation Fouling test apparatus
US5068196A (en) * 1985-12-27 1991-11-26 Ashland Oil Inc. Method for determining fluid corrosiveness
JPH0619317B2 (ja) * 1986-04-23 1994-03-16 荏原インフイルコ株式会社 スラリ濃度測定装置
JPS6486038A (en) * 1987-09-29 1989-03-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Dispersion stability measuring apparatus for suspension
WO1991000002A1 (en) 1989-06-29 1991-01-10 Maui Shiitake Trading Company, Inc. Substrate and method for culture of fungi, including shiitake (lentinus edodes)
US5123203A (en) 1989-06-29 1992-06-23 Maui Shiitake Trading Company, Inc. Method for culture of fungi including shiitake (Lentinus edodes)
AR243854A1 (es) * 1989-10-12 1993-09-30 Buckman Labor Inc Proceso para inhibir la adhesion de celulas bacterianas a superficies solidas y controlar la contaminacion biologica en circuitos acuosos.
CA2031757A1 (en) 1989-12-14 1991-06-15 George J. Hageage Rapid biological sterility detection method and apparatus therefor
US5049492A (en) 1990-03-14 1991-09-17 The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration Biofilm monitoring coupon system and method of use
EP0527949B1 (de) * 1990-05-08 1994-01-19 Purafil, Inc. Verfahren- und vorrichtung zur überwachung von korrosion und zur meldung derselben gemäss angenommenen industrienormen
JPH05215678A (ja) * 1991-07-08 1993-08-24 Nalco Chem Co 不透明液体中の堆積物形成物の測定方法
US5155555A (en) 1991-07-08 1992-10-13 Nalco Chemical Company Monitoring of film formers
US5264917A (en) 1992-02-27 1993-11-23 Nalco Chemical Company Monitoring of film formers
US5522992A (en) * 1991-07-18 1996-06-04 Cervantes; Raul P. Solution treatment device
US5299449A (en) * 1992-04-30 1994-04-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Liquid flow reactor and method of using
US6017459A (en) 1993-03-08 2000-01-25 Nalco Chemical Company Apparatus and method for the monitoring of membrane deposition
CA2129615A1 (en) * 1993-09-02 1995-03-03 Howard Stokes Homan System and method for determining deposit formation and mitigation by fuels and fuel additves
US5589106A (en) * 1995-02-14 1996-12-31 Nalco Chemical Company Carbon steel corrosion inhibitors
US5536363A (en) 1995-04-12 1996-07-16 Betz Paperchem, Inc. Methods for inhibiting the deposition of organic contaminants in pulp and papermaking systems using a composition comprising of polyvinyl alcohol and gelatin
US6053032A (en) 1995-04-13 2000-04-25 Nalco Chemical Company System and method for determining a deposition rate in a process stream indicative of a mass build-up and for controlling feed of a product in the process stream to combat same
JP3422164B2 (ja) * 1996-03-01 2003-06-30 栗田工業株式会社 スライム検知装置及びスライム防止装置
US5798023A (en) * 1996-05-14 1998-08-25 Nalco Chemical Company Combination of talc-bentonite for deposition control in papermaking processes
US6139830A (en) * 1996-09-27 2000-10-31 Calgon Corporation Methods for reducing deposit formation on surfaces
JPH10267843A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Katayama Chem Works Co Ltd 汚染状況監視方法及びその装置
US5985122A (en) * 1997-09-26 1999-11-16 General Electric Company Method for preventing plating of material in surface openings of turbine airfoils
US5970783A (en) * 1998-02-19 1999-10-26 Weyerhaeuser Company Pulp chip fissure test device and method for estimating screened pulp yield
BR9907905A (pt) * 1998-03-16 2000-10-24 Nalco Chemical Co Processo de dispersar contaminantes em uma suspensão de fibra e dispersante de contaminante
US6250140B1 (en) * 1999-06-22 2001-06-26 Nalco Chemical Company Method for measuring the rate of a fouling reaction induced by heat transfer using a piezoelectric microbalance

Also Published As

Publication number Publication date
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CA2409602A1 (en) 2001-12-20
AU6841301A (en) 2001-12-24
WO2001096834B1 (en) 2002-07-18
AU2001268413B2 (en) 2004-02-19
DE60112571D1 (de) 2005-09-15
EP1290423A2 (de) 2003-03-12
PL205672B1 (pl) 2010-05-31
EP1290423B1 (de) 2005-08-10
US6405582B1 (en) 2002-06-18
PT1290423E (pt) 2005-10-31

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