Hygieneabsicherung Umkehrosmoseanlagen - Umkehrosmose, Wasserfilter, Rückverkeimungsschutz, Brunnenwasser, Aquaphor

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Hygieneabsicherung Umkehrosmoseanlagen

Projektbeispiele

Die Hygiene-Problematik beim Einsatz von Umkehrosmose-Anlagen wird oftmals unterschätzt.
Umkehrosmose-Anlagen haben drei Stellen von denen eine Verkeimung ausgehen kann
(Leitungswasser-, Abwasseranschluss und Entnahmehahn).

Werden Umkehrosmose-Anlagen mit nicht desinfiziertem / konserviertem [z.B. gechlortem] Wasser betrieben, kann es zur Bildung eines Biofilms und einer Verkeimung u.a. der Membrane kommen.

Zu bedenken ist außerdem, dass  RO-Membranen (Reverse Osmosis-/ Umkehrosmose-Membranen), je nach Ausgangswasser mehrere Jahre im Einsatz sind!

Gemäß Trinkwasserverordnung dürfen keine pathogene, also gesundheitsschädliche Bakterien im Trinkwasser enthalten sein (Details siehe Trinkwasserverordnung).

Durch „pinholes“ [Produktionsbedingte „Fehlstellen“] und Mikroläsionen (Haarrisse, die beim Wickeln und Kleben der RO-Membrane entstehen) gelangen nicht nur Substanzen, die üblicherweise durch die RO-Membrane vom Wasser getrennt werden, sondern auch Mikroorganismen, wenn auch in geringer Konzentration bzw. Anzahl, in das Permeat (Osmosewasser/Reinwasser).

Die Hersteller der RO-Membranen geben aus diesem Grund einen Rückhalt (Bezug Bakterien) von z.B. > 99%, also 2log10 Stufen an.

Durch den Einsatz einer Hohlfasermembrane mit 0,1µm, vor der RO-Membrane, wird hingegen eine Reduzierung um mehr als 6log10-Stufen, also mehr als 99,9999% erreicht.

Somit wird die Gefahr einer möglichen Verkeimung der RO-Membrane weitgehend verhindert, bzw. praktisch ausgeschlossen, ebenso die Bildung eines Biofilms.

Die mögliche retrograde Verkeimung (Rückverkeimung über die Entnahmestelle) wird durch eine ausgangsseitige Hohlfasermembrane (0,1µm) verhindert (Keimsperre).

Hohlfaser- oder Flachmembranen [0,1 bis 0,2 µm] sind in  Point-of-Use Anwendungen (also möglichst endständig an der Entnahmestelle) gemäß dem Stand der Technik etabliert  und werden z.B. in sensiblen Bereichen in Krankenhäusern oftmals eingesetzt.

Eine Keimsperre in der Konzentratleitung verhindert eine Rückverkeimung über die Konzentratableitung (Abwasser).

Umkehrosmose-Anlagen sollten unserer Überzeugung nach nicht ohne Hygiene-Absicherung betrieben werden, wenn das Wasser bis zur Entnahmestelle nicht desinfiziert wird.

AQUAPHOR CRYSTAL Umkehrosmose-Anlage, konfiguriert mit Hygiene-Schutz


Gesamtansicht
AQUAPHOR CRYSTAL
Umkehrosmose-Anlage,
konfiguriert mit Hygiene-Schutz


Detailansicht
AQUAPHOR CRYSTAL
Umkehrosmose-Anlage,
konfiguriert mit Hygiene-Schutz


Neben der Hygiene-Absicherung mit Hohlfasermembranen ist, insbesondere beim Einsatz im Privat-Bereich, der Wechsel der Filterkartuschen von Bedeutung.

Bei dem hier aufgeführten QuickChange-System ist der Wechsel der Filterkartuschen äußerst einfach, schnell und ohne zusätzliches Werkzeug durchführbar. Da der Benutzer nicht mit dem Filtermedium in Berührung kommt, kann es praktisch auch weder zu einer Gefährdung der Anwenders [z.B. durch Berührung eines Biofilms auf der benutzten Kartusche], noch zu einer Kontaminierung der Anlage selbst [z.B. durch Handhabungsfehler] kommen.

Endotoxine


Endotoxine sind Zerfallsprodukte von Bakterien, es handelt sich um biochemische Stoffe, die im Menschen unterschiedliche Reaktionen auslösen können. Endotoxine sind ein Bestandteil der äußeren Zellmembran von Bakterien [gramnegative Bakterien und Cyanobakterien].

Weiterführende Informationen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Endotoxin

Die Mikrobiologische Sicherheit wird durch den Einsatz der endständigen 0,1µm Hohlfasermembran erreicht. Die Rückhaltung ist vom Hersteller mit > 99,9999% angegeben, es handelt sich um die „Kaltsterilisation“ von Wasser.

Die Hersteller von Umkehrosmosemembranen geben eine Rückhaltung von Bakterien und Endotoxinen mit ca. 99% an. Aufgrund unvermeidbarer Fehlstellen, den „pinholes“ ist dieser Abscheidegrad in der Praxis erreichbar.

Da die erste endständige Hohlfasermembrane vor [!!!] der Umkehrosmosembrane eingesetzt wird, gelangen praktisch keine Bakterien in die Umkehrosmosemembran. Somit ist eine „Verschleppung“ in nachfolgende Systeme praktisch ausgeschlossen.

Endotoxine können bei der vorgeschlagenen Konfiguration [Schutzrecht: Deutsches Gebrauchsmuster] nur in sehr geringem Umfang im Permeat enthalten sein.

Eine retrograde Verkeimung wird durch die endständige Hohlfasermembrane nach der Umkehrosmosemembran verhindert.


Tank einer Umkehrosmose-Anlage [Beispiele]

Wird eine RO-Membrane ohne Hygiene-Absicherung betrieben, können Bakterien in den Vorratstank gelangen. Da ein optimaler Freispüleffekt aufgrund der Konstruktion nicht gegeben ist, können sich Biofilme auf den wasserführenden Oberflächen des Vorratstanks etablieren. Eine Restentleerung gelingt nur bedingt vollständig, da sich zwischen der Membrane [auf den folgenden Fotos schwarz] und der Behälteroberfläche ein Restbestand an Wasser befindet. Ein etablierter Biofilm kann so ebenfalls nicht entfernt werden. Biofilme lassen sich auch mit einer Desinfektion bekannter Weise oftmals nur bedingt entfernen. Somit besteht eine Gefahr der Rückverkeimung. Zu beachten ist hier auch die Lange Einsatzdauer, oftmals länger als ein Jahr. Auch der Einsatz von UV-C Strahlung hat bekannter Weise Wirkungslücken, die dem Fachmann bekannt sind.


Beispiel Kunststofftank:


Tank unterhalb der Zusammensetzung aufgeschnitten


Blase wasserführende Seite


Linke Seite Abstrich / Rechte Seite vor Beprobung


                                 Beprobung Oberfläche


Anmerkungen:
Der Vorratstank war ca. 2 Jahre in Gebrauch. Sehr „schleimiger Belag“ [=Biofilm] auf der gesamten wasserführenden Oberfläche.


Beispiel Stahltank:


Tank unterhalb der Zusammensetzung aufgeschnitten



Blase wasserführende Seite


Anmerkungen:
Die Oberfläche der Elastomerblase und des Stahltanks sind auf der nicht Wasserführenden Seite [Foto linke Seite] mit einem Fett oder zähflüssigem Öl versehen. Der Stahltank ist auf der wasserführenden Oberfläche mit einem Kunststoff ausgekleidet.
Der Vorratstank war ca. 3 Jahre in Gebrauch. Sehr „schleimiger Belag“ [=Biofilm] auf der gesamten wasserführenden Oberfläche.

Sicherheit kann hier eine endständige Filtration mit z.B. Hohlfasermembranen mit entsprechender Filterfeinheit bieten. Mikrofilterhohlfasermembranen mit einer Filterfeinheit von 0,1 bis 0,2µm entsprechen hier dem Stand der Technik. Hohlfasermembranen mit einer Filterfeinheit von 0,02µm werden dann endständig eingesetzt, wenn auch Viren im Wasser ein Problem darstellen.

Was für die wasserführenden Oberflächen von Vorratstanks gilt, kann auch in Filtergehäusen ein Problem darstellen. Auch hier können sich auf den wasserführenden Oberflächen der Filtergehäuse Biofilme bilden.


Die Vorteile von Filtermedien, die gekapselt sind [Beispiel: Aquaphor Crystal Serie = QuickChange] können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Kompletter Austausch des Filtergehäuses* und somit Entfernung möglicher Risiken einer Rückverkeimung aus etablierten Biofilmen

  • Hygienesicherheit für den Anwender, keine Berührung des Filtermediums beim Wechsel der Filterkartusche

  • Einfacher, schneller Wechsel des Filtermediums, mit deutlich reduzierter Gefahr einer Verkeimung durch Anwendungsfehler


*der Filterkopf wird nicht ausgetauscht.


Hinweiß zur Desinfektion:

Vor [!] der Desinfektion muss eine Reinigung [Bezug Oberflächen] durchgeführt werden. Dort wo eine Reinigung nicht möglich ist, kann eine Desinfektion nach dem Stand der Technik, typischer Weise nur bedingt wirksam sein. Ist eine Reinigung nicht möglich, führt eine Desinfektion zu einer Reduzierung und somit zumindest kurzfristigen Verbesserung der Hygiene-Situation und sollte daher gemäß den Vorgaben der Geräte-Anbieter durchgeführt werden.

Zusammenfassung:

Aus unserer Sicht bietet die Kombination einer endständigen Hohlfasermembrane mit entsprechender Filterfeinheit in Kombination mit einem optimalen Filtersystem [gekapselt] einer dem Stand der Technik entsprechenden Hygiene-Sicherheit.


Nachträgliche Optimierung bestehender Umkehrosmoseanlagen durch endständige 0,15µm MF-Inline-Membrane sowie Kombination mit einem 0,8 µm Aktivkohle Block mit endständiger 0,1µm MF-Membrane Aquaphor QuickChange in Zusammenarbeit mit:


Ehrlich Analytik Entwicklung GmbH
Lutz Ehrlich
Pennigsehler Str. 343
D-31618 Liebenau
Tel.:
+49 173-67-16-58-9
Fax:+049(0)5023 – 900 500
www.lutzehrlich.de


In Zusammenarbeit mit:



H2on GmbH
Konrad Hein Dipl. Ing.
Seekarstr. 1 ½
D-83646 Bad Tölz
Tel-: +49 (0)8041 – 793 817 3,
Fax +49 (0)8041 – 793 817 4
www.h2on.de


QuickChange System:





Schnittbild:



Wechselkartusche QuickChange System
mit 0,8 µm Aktivkohle
und endständiger 0,1 µm MF-Membrane

ISF MikroMax
ISF-MM Gekapselter Inline-Steril-Filter 0,1μm
mit 1/4" Außengewinden

Filteroberfläche: 700 cm²


Bezugsquelle:
www.h2on.de


ISF 5" x 2"

ISF 5x2 AM Gekapselter Inline-Steril-Filter 0,1μm
mit AK-Block 1/4" Steckverbinder

Filteroberfläche: 1600 cm²



Bezugsquelle:
www.h2on.de


ISF 34
ISF34 Inline-Steril-Filter 0,1μm
mit 3/4" Gewinden incl. MF-Membran

Filteroberfläche: 1800 cm²



Bezugsquelle:
www.h2on.de




Detail 0,1 µm MF-Membrane


Weiterführende Informationen zum Thema Hygiene:

 http://www.labtec-services.ch/pdf/K_Purewater_Labtec_Services_Web.pdf

(Mit freundlicher Genehmigung von Phoenix Pure Water GmbH)


Weiterführende Informationen zum Thema Biofilm

http://www.biofilm-hausinstallation.de
 
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