Wasserdesinfektion

Wahlversuch

Über das Praktikum

Verunreinigtes Trinkwasser ist eine der Hauptursachen für viele Infektions- und Durchfallerkrankungen, von denen weltweit mehr als 3 Milliarden Menschen betroffen sind. Jährlich sterben ca. 1,5 Millionen Menschen, davon ca. 1,1 Millionen Kinder unter 5 Jahren, an den Folgen. Ca. 780 Millionen Menschen weltweit haben nicht ausreichend Zugang zu sauberem Trinkwasser, geschätzte 2,5 Milliarden leben ohne angemessene sanitäre Anlagen [UNICEF, 2014]. Viele Hilfsorganisationen kümmern sich vor Ort intensiv um die Wasseraufbereitung, dennoch steht die weltweite Gemeinschaft noch immer vor zwei Hauptproblemen.

Zum einen genügt es nicht, das Wasser nur optimal aufzubereiten und so keimarm bzw. keimfrei zu machen, auch die Wiederverkeimung des Wassers, z.B. über zur Umgebung offene Zapfhähne, und das Keimwachstum in mitgebrachten Wasserbehältern soll verhindert werden. Auch bei uns ist die retrograde Verkeimung von Wassersystemen ein Problem, sowohl im alltäglichen Umfeld (Wasserhähne, Mundduschen z.B. beim Zahnarzt, Luftbefeuchter, Hochdruckreiniger, Zimmerbrunnen, etc.) als auch in der Industrie (z.B. Kühlwassersysteme).

In Zusammenarbeit mit der International Water Aid Organisation IWAO [IWAO, 2014] sollte am IBV im Zuge eines Forschungsprojektes der Karl-Volker-Stiftung der Hochschule Mannheim ein fremdenergieunabhängigen Wasserdesinfektionssystems entwickelt werden. Aufgrund vieler Vorüberlegungen und Vorarbeiten sollte die Aufgabe auf Basis von Mikrofiltration und Silber/Kupfer/Zink-Oberflächen gelöst werden.

Im Zuge dessen wurde u.a. ein Mikrofiltrationselement angeschafft, das auch „drucklos“ betrieben werden kann und somit unabhängig von einer Stromversorgung zur Aufbereitung von Trinkwasser aus Regen- oder Flusswasser genutzt werden kann.

Ziel des Praktikums ist es den Nachweis zu erbringen, dass bei quasi drucklosem Betrieb (Höhenunterschied des Vorlagebehälters zum Membranmodul ca. 4 m) mit dem Mikrofiltrationsmodul INGE Dizzer P 2521-1.0® eine Keimzahlreduktion um 105 KBE/mL bei einem Durchfluss von mind. 40 L/h erzielt werden kann. Als Testwasser soll dabei mit E. coli K12 versetztes Brunnenwasser verwendet werden, zum Nachweis der Keimzahlreduktion wird die Koloniezahl auf CASO-Agar nach 24-stündiger Inkubation bei 36 °C herangezogen. Parallel dazu soll das Testwasser mit Micropur Forte (KATADYN, Schweiz), einem Produkt, das zur Wasserdesinfektion auf Basis von Chlor und Silberionen vertrieben wird, behandelt werden. 

 

Aufgabe ist es

  • Grundlagen der Desinfektion von Trinkwasser beschreiben zu können (Vorbereitung auf das Praktikum)
  • Mikrobiologisches Arbeiten kennenzulernen (steriles Arbeiten, Herstellen von Agarplatten, Ausplattieren,…)
  • Keimzahlbestimmung in Trinkwasser (Auszählen der KBE auf CASO-Agar) durchzuführen
  • Mikrofiltrationsmodul „drucklos“ zu betreiben (Spülen, Betrieb, Reinigung, Konservierung)
  • Desinfektion nachzuweisen und darzustellen (Berechnung und Darstellung der Ergebnisse.)

 

Formales und Ablauf

Ablauf

 

Teilaufgabe Zu bearbeiten bis Erwartetes Ergebnis
Einarbeiten in die Themenstellung Im Vorfeld des Praktikums Zwei Literaturstellen gelesen und evtl. Verständnisfragen durch weitere Recherche geklärt Beantwortung insbesondere folgender Fragestellungen: Was versteht man unter Desinfektion? Welche Grenzwerte gibt es für Trinkwasser, wo sind diese geregelt? Welche Desinfektionsverfahren sind für Trinkwasser erlaubt?
Messprotokoll vorbereiten Im Vorfeld des Praktikums Tabellen, in denen die Messwerte eingetragen werden können, liegen in 5-facher Ausfertigung vor
CASO-Agar gießen 1. Versuchstag 40 Agarplatten
Aufbau der Membranfiltration 1. Versuchstag

Modul ist gemäß Anleitung befestigt Schläuche sind angeschlossen Vorlagebehälter 1 ist mit VE-Wasser befüllt

Vorlagebehälter 2 ist mit Testwasser befüllt Spülflüssigkeit und Konservierungsmedium sind vorbereitet

Betrieb der Membranfiltration 1. Versuchstag Spülen – Aufnahme Wasserwert Filtration Testwasser – Probenahme Keimzahl Spülen mit NaOH Konservieren der Membran mit Natriumbisulfitlösung
Desinfektion Testwasser mit Micropur Forte 1. Versuchstag 1 L Testwasser mit Micropur Forte gemäß Packungsangabe versetzt
Keimzahlbestimmung 1. Versuchstag CASO-Agar mit 100 µL Probenmaterial unterschiedlicher Verdünnungsstufen ausplattiert
Inkubation bei 44 °C 1. - 2. Versuchstag
Beurteilung des Wachstums 2. Versuchstag Kolonien ausgezählt
Aufräumen des Praktikumsplatzes 1. / 2. Versuchstag Labor und Verfahrenshalle ordentlich aufgeräumt hinterlassen, Keimbelastetes Probenmaterial autoklaviert
Dokumentation der Ergebnisse bis 4 Wochen nach Praktikumsende Praktikumsbericht liegt vor

 

 

Quicklinks

Alle Praktikumsunterlagen befinden sich in Zukunft auf der zentralen Lernplattform Moodle

moodle