Mikroplastik Probenahme Gerät 'Rocket'

#Mikroplastik-Probenahme #Filtration #Gewässer Beprobung
Seitenansicht der 'Rocket'. In einer Aluminium Box befindet sich die Pumpe, um Wasser über die Filter anzusaugen. Die vier Kerzenfilter befinden sich jeweils in einem Edelstahl Gehäuse und sind senkrecht auf der Box angebracht. Sie sind über Schläuche mit der Pumpe und dem Einlassschlauch verbunden.
Seitenansicht der 'Rocket'. In einer Aluminium Box befindet sich die Pumpe, um Wasser über die Filter anzusaugen. Die vier Kerzenfilter befinden sich jeweils in einem Edelstahl Gehäuse und sind senkrecht auf der Box angebracht. Sie sind über Schläuche mit der Pumpe und dem Einlassschlauch verbunden.

Die 'Rocket' bietet ein geschlossenes, mobiles, plastikfreies Feldeinsatz-System speziell zur Beprobung der treibenden Mikroplastikfracht bis in den unteren Mikrometerbereich für eine nachfolgende quantitative Partikel-basierte Analyse.

An das Design der 'Rocket' wurden folgende technische Ansprüche gestellt:

  • geschlossenes System, minimierter Kontakt der Probe zur Umgebung
  • Mikroplastik-Evakuierung im aufgebauten, geschlossenen Zustand möglich
  • keine kontaminierenden Polymere in Kontakt mit der Probe
  • konstruktive Maßnahmen gegen Verfangen, Zerkleinerung oder sonstige Beeinflussung der Mikroplastikpartikel
  • mobil einsetzbar

Die 'Rocket' folgt dem Prinzip der Saugfiltration für Schwebstoffe oberhalb einer bestimmten Partikelgröße. Im Prototyp erfolgt dies über die Zuleitung von Wasser von einer Probennahmestelle über Edelstahl-Filterkerzen (10 µm Porengröße). Das Wasser wird von einer hinter den Filtern sitzenden Pumpe angesaugt. Den Einsatz einer leistungsstarken Jet-Kreiselpumpe ermöglicht Ansaughöhen bis zu 8 m. Den unbeeinträchtigten Partikel-Transport gewährleisten die Innen-Auskleidung des Systems mit Edelstahl oder PTFE. Letzteres stellt zwar einen Kunststoff („Teflon“) dar, der jedoch in der Umwelt in vernachlässigbar kleinen Mengen im Vergleich zu den Massenkunstoffen PE oder PP vorkommt.

Das erreichbare Filtrat-Volumen hängt von der Schwebstoffmenge im Wasser, der eingesetzten Filterfläche und Porengröße ab. Erfahrungswerte im bisher verwendeten Aufbau (einstufige Filtration auf 4 x 244 cm² bei 10 µm Porengröße) liegen zwischen 200 bis 2000 L je Probe. Die inneren Filterkerzen werden dann als Probenträger in geeignete dichte Gefäße überführt und zur Weiterbearbeitung ins Labor transportiert, wo die Partikel rückgewonnen und für die Analyse aufgereinigt werden. Der Aufbau wurde so gestaltet, dass mit geringem Umbauaufwand beispielsweise eine fraktionierte Kaskaden Beprobung verschiedener Porengrößen realisiert werden kann. Das für den Feldeinsatz konzipierte System basiert auf einer luftbereiften Aluminiumkiste (96 x 40 x 45.5 cm), die gleichzeitig Transportbox, Instrumentenzugang und Arbeitsfläche darstellt. Das System ist im PKW transportabel.

Die Beprobung und Probenentnahme dauert ca. 30 min bis 1 h.

Wasser­ressource: Oberflächenwasser, Regenwasser, Salzwasser, Trinkwasser
Produkttyp:
  • Technologien & Verfahren
TRL: 6
    TRL (Technology Readiness Level)
  • TRL 1 - Grundprinzipien beobachtet
  • TRL 2 - Technologiekonzept formuliert
  • TRL 3 - Experimenteller Nachweis des Konzepts
  • TRL 4 - Technologie im Labor überprüft
  • TRL 5 - Technologie in relevanter Umgebung überprüft (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 6 - Technologie in relevanter Umgebung getestet (bei Schlüsseltechnologien im industrieorientierten Umfeld)
  • TRL 7 - Test eines System-Prototyps im realen Einsatz
  • TRL 8 - System ist komplett und qualifiziert
  • TRL 9 - System funktioniert in operationeller Umgebung (bei Schlüsseltechnologien oder Raumfahrt wettbewerbsfähige Fertigung)
Anwendungs­sektor: Naturraum Wasser, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: Plastik in der Umwelt
Projekt: MicroCatch

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  • Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde,
  • Seestraße 15,
  • 18119 Rostock
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