project

Snelle online detectie van enterococcen en de totale microbiële activiteit in water

Expert(s):
dr.ir. Nikki van Bel

  • Startdatum
    02 jan 2017
  • Einddatum
    31 dec 2019
  • samenwerkingspartner(s)
    Brabant Water, Evides, Grundfos, Het WaterLaboratorium, Hoogheemraadschap van Delfland, KWR, microLAN, Pidpa, Uniper Benelux BV, Vitens

Huidige microbiologische analyses om de kwaliteit van water te monitoren nemen veel tijd in beslag. Er is voor de monstername en de analyse van het water vrijwel altijd een werknemer nodig, waardoor continue monitoring van de microbiologische kwaliteit van verschillende typen water niet mogelijk is. Bij een groot aantal chemische en fysische parameters daarentegen, kan de analyse snel, online en continu plaatsvinden.

Technologie

Bepaalde micro-organismen in drinkwater, oppervlaktewater en koeltorenwater (bijvoorbeeld fecale pathogenen, Legionella pneumophila) kunnen een bedreiging vormen voor de volksgezondheid. Daarom wordt de microbiologische drink-, oppervlakte- en zwemwaterkwaliteit gemonitord door onder andere de analyse van het aantal aanwezige Escherichia coli en enterococcen bacteriën als indicatoren voor fecale verontreiniging. Drinkwater en koelwater worden voornamelijk gemonitord door analyse van de totaal aantal bacteriën als indicator voor mate van groei in het systeem.

De conventionele microbiologische kweekmethoden duren echter relatief lang: één (E. coli), twee (enterococcen) of drie dagen (totale aantal bacteriën). Het nadeel van al deze methoden is dat de tussenkomst van een monsternemer, analist of werknemer nog steeds noodzakelijk is. Vanwege de lange duur en het feit dat de metingen niet volledig automatisch en online uitgevoerd kunnen worden, is er al lange tijd de wens bij de drinkwaterbedrijven, waterschappen en industriële gebruikers van water om snelle methoden te hebben waarmee de microbiologische kwaliteit van het water wordt bepaald zonder tussenkomst van een werknemer. De verwachting is dat met dergelijke methoden microbiologische waterkwaliteitsproblemen sneller worden gedetecteerd en na ingrepen sneller kan worden bepaald of het water weer veilig is. Hierdoor zal de waterkwaliteit verbeteren en worden kosten bespaard.

Momenteel worden snelle methoden voor de detectie van E. coli beperkt ingezet, omdat de kweek van enterococcen nu de snelheidsbepalende stap is. In een vorig TKI-project is een snelle detectiemethode ontwikkeld voor enterococcen. De eerste resultaten laten zien dat het meetprincipe werkt, maar verdere ontwikkeling is nog nodig.

De huidige monitoring (kweekmethode) van het totaal aantal bacteriën in water heeft als nadeel dat (1) slechts ~1-10% van de aanwezige bacteriën worden gedetecteerd, (2) het één tot drie dagen duurt voordat de resultaten beschikbaar zijn en (3) het een momentopname is. Nieuwe, snelle, online methoden om de totale bacteriën te bepalen zijn de BACTcontrol en Grundfos BACMON. De methoden zijn mogelijk geschikt om eventuele microbiologische verstoringen in drink- en koelwater online te monitoren en/of het effect van beheersmaatregelen op de waterkwaliteit te monitoren. Voordat deze methoden betrouwbaar kunnen worden ingezet is aanvullend experimenteel onderzoek nodig.

Uitdaging

In dit project wordt beoogd om voor meerdere typen water een snelle methode voor detectie van enterococcen (drinkwater en oppervlaktewater) of de totale microbiële activiteit (drinkwater, grondwater, oppervlaktewater en koeltorenwater) op te zetten. De enterococcenbepaling en de totale microbiële activiteit worden uitgevoerd met het BACTcontrol systeem, de Grundfos BACMON wordt alleen gebruikt om de totale microbiële activiteit te bepalen. Deze systemen worden vergeleken met de huidige methodes en vervolgens gevalideerd. Deze early warning systemen kunnen dan in de praktijk voortijdig waarschuwen bij besmettingen en of bacteriële groei in het water.

Oplossing

Aan het einde van het project is de enterococcenbepaling verder ontwikkeld en geoptimaliseerd, zodat deze in de praktijk kan worden gebruikt. De twee online methoden om de totale microbiële populatie te bepalen zijn in verschillende watertypen vergeleken met andere biomassaparameters, waardoor er een betrouwbare onderbouwing is van de prestatiekenmerken van beide methoden.

Het online meetsysteem de BACTcontrol (microLAN) analyseert rivierwater voor de microbiologische kwaliteit.

 

Het online monitoringssysteem de Grundfos BACMON meet het aantal bacteriën in drinkwater.