DE19624015A1 - Analysensystem mit einer Einheit zur Reduktion von AOX-Schadstoffen in Fluidabfällen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Analysensystem mit einer Einheit zur Reduktion von AOX-Schadstoffen, beinhaltend

• - einen Analysator, in dem Proben mit Reagenzien zur Analyse von Inhaltsstoffen der Proben umgesetzt werden, wobei Fluidabfälle entstehen, die AOX-Schadstoffe enthal­ ten,
• - Mittel zum Überführen der Fluidabfälle in einen Fluidkanal,
• - eine UV-Lampe,
• - ein Rohr aus für UV-Licht durchlässigem Material, das mit dem Fluidkanal verbunden ist und das mit der UV-Lampe bestrahlt wird sowie
• - ein Auffanggefäß oder einen Abfluß für Flüssigkeit, die aus dem Rohr austritt.

Im Stand der Technik sind bisher Analysatoren bekannt, deren Abfallflüssigkeiten direkt in das Abwassernetz eingeleitet werden. Dies ist jedoch problematisch, da Abfallflüssigkeiten aus Analysatoren hohe Schadstoffkonzentrationen, insbesondere an adsorbierbaren orga­ nischen Halogenverbindungen (AOX-Schadstoffe), enthalten. Teilweise werden die Abfall­ flüssigkeiten daher nicht in das Abwassernetz eingeleitet, sondern getrennt entsorgt. Weiterhin wurde bisher der Weg beschritten, die Abfallflüssigkeiten über Aktivkohle zu leiten und so einen Großteil der Schadstoffe zu eliminieren. Letzterer Weg ist jedoch dann wenig praktikabel, wenn Analysatoren mit einem hohen Probendurchsatz eingesetzt werden, da hier große Mengen an Aktivkohle benötigt werden und daher häufig eine Nachbe­ schickung mit Aktivkohle notwendig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Analysensystem zur Verfügung zu stellen, das eine Reduktion der in Flüssigabfall enthaltenen AOX-Schadstoffe ermöglicht und bei dem der Einsatz von Adsorptionsmitteln, wie beispielsweise Aktivkohle, vermieden wird.

Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigabfall eines Analysa­ tors durch eine für UV-Licht durchlässige Röhre geleitet und dort mit UV-Licht bestrahlt wird. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine sehr starke Reduktion der AOX-Kon­ zentration möglich ist, auch ohne daß dem Flüssigabfall Zusatzstoffe, wie beispielsweise Peroxide oder Ozon, zugesetzt werden.

Analysatoren im Sinne der vorliegenden Erfindung sind automatisch oder halbautomatisch arbeitende Geräte, von denen zu untersuchende Proben, wie beispielsweise Blut, Serum, Urin, Wasserproben, Erdproben, Lebensmittelproben oder dergleichen, mit Reagenzien um­ gesetzt werden, die eine Analyse von Inhaltsstoffen der Proben ermöglichen. Die Reagen­ zien enthalten, insbesondere im Bereich der klinischen Diagnostik, AOX-Substanzen, wie beispielsweise chlorierte Phenole in relativ hohen Konzentrationen. Auf Analysatoren sowie die durchgeführten Analyseprozesse wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, da sie dem Fachmann auf diesen einschlägigen Gebieten hinlänglich bekannt sind.

Erfindungsgemäß wird der Entsorgungsbereich für Fluidabfälle eines Analysators mit einer Einheit zur Reduktion von AOX-Schadstoffen gekoppelt. Dies kann erfolgen, indem bei­ spielsweise der Entsorgungsschlauch des Analysators direkt mit der Einheit gekoppelt wird oder indem das Abfallreservoir des Analysators mit der Einheit gekoppelt wird. Die Einheit zur AOX-Reduktion kann entweder innerhalb des Analysatorgehäuses untergebracht wer­ den oder eine separate Zusatzeinheit sein. Letzteres ist insbesondere vorteilhaft, da bereits vorhandene Analysatoren einfach umgerüstet werden können.

Die Kopplung von Analysator und Einheit zur AOX-Reduktion wird in der Regel über eine Schlauchverbindung erfolgen. Weiterhin sind Mittel zur Überführung von Flüssigabfall aus dem Analysator in die Einheit zur AOX-Reduktion notwendig. Beispielsweise kann diese Überführung erfolgen, indem der Analysator oder ein Auffanggefäß für Fluidabfälle höher angeordnet ist als die Einheit zur AOX-Reduktion und der Fluidabfall mittels Schwerkraft befördert wird. Zum Transport des Flüssigabfalls kann auch eine Pumpe, wie zum Beispiel eine Schlauchpumpe oder eine Membranpumpe, eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann der Fluidtransport auch durch eine Pumpe vorgenommen werden, die im Analysator vor­ handen ist und zum Transport verbrauchter Flüssigkeiten in den Entsorgungsbereich dient.

Durch die Mittel zur Überführung wird der Fluidabfall in ein Rohr aus für UV-Licht durch­ lässigem Material geleitet. In der Regel wird als Material für das Rohr Quarzglas eingesetzt werden. Zur Bestrahlung des Fluidabfalls mit UV-Licht wird das Rohr in Nähe der UV-Lichtquelle angeordnet. Das Rohr kann beispielsweise in Schleifen neben der UV-Licht­ quelle angeordnet werden. Zur effektiven Ausnutzung des UV-Lichts hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, das Rohr spiralförmig um die UV-Lichtquelle herum anzuordnen. Es wurde gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, das Rohr in die Form von zwei Spiralen zu bringen, die ineinandergestellt sind. Auch andersartige Anordnungen des Rohres sind möglich, wobei jedoch stets eine möglichst effektive Ausnutzung des UV-Lichtes angestrebt wird. Demgemäß ist es auch vorteilhaft, die Anordnung aus Rohr und UV-Lichtquelle in einem Gehäuse unterzubringen, das an seiner Innenseite UV-Licht reflektiert.

Als UV-Lichtquellen können Quecksilberdampflampen verwendet werden, wie sie bei­ spielsweise von der Firma Heraeus vertrieben werden. Dabei haben sich vor allem Nieder­ drucklampen als besonders geeignet erwiesen, da sie nicht gekühlt zu werden brauchen. Für den erfindungsgemäßen Zweck sind UV-Lampen mit einer Leistung im Bereich einiger 10 Watt geeignet. Es werden UV-Lampen mit einer Längsform bevorzugt, da sie bei Ein­ satz der spiralförmigen Anordnung des Rohres um die Längsachse der UV-Lampe zu einer guten Lichtausnutzung führen. Für den Grad, in dem der Fluidabfall dem UV-Licht ausge­ setzt ist, spielen eine Reihe von Faktoren eine Rolle, die aufeinander abgestimmt werden können, wenn eine bestimmte Konzentration an AOX-Schadstoffen unterschritten werden soll. Zu diesen Faktoren zählen die folgenden:

• - die Stärke der Lichtquelle,
• - der Abstand des Rohres von der Lichtquelle,
• - der Durchmesser des Rohres,
• - die Verweilzeit der Flüssigkeit im UV-Licht.

Letzterer Faktor wird seinerseits durch die Länge des Rohres im Einflußbereich des UV-Lichtes sowie durch die Durchflußgeschwindigkeit bestimmt. Es hat sich gezeigt, daß insbe­ sondere Durchflußraten von weniger als 20 ml/min zu einem ausreichend vollständigen AOX-Abbau führen.

Ein erfindungsgemäßes System wird im Folgenden anhand eines Beispieles beschrieben.

Fig. 1 Schematische Darstellung des Systems,

Fig. 2 AOX-Abbau bei Anwendung verschiedener Strahler,

Fig. 3 AOX-Abbau bei Anwendung verschiedener Durchflußanordnungen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems. Der Analy­ sator (A) ist über einen Schlauch mit der Schlauchpumpe (P) verbunden, so daß Abfall­ flüssigkeit aus dem Analysator mit der Pumpe in die Spirale geleitet wird, die den Strahler (S) umgibt. Nachdem der Fluidabfall den Bereich der Spirale verlassen hat wird sie in einen Abfallbehälter (W) geleitet. Als Strahler wurde der Typ NIQ 40/18 der Firma Heareus ver­ wendet. Dieser Niederdruckstrahler arbeitet bei einer Wellenlänge von 254 nm.

Fig. 2 zeigt den AOX-Abbau bei Anwendung verschiedener UV-Strahler. Für jeden der dargestellten Versuche wurde eine Apparatur verwendet, bei der zwei Quarzspiralen kon­ zentrisch um den Strahler herum angeordnet sind. Die innere Spirale besaß 44 Windungen auf einer Länge von 23 cm und einen Spiralquerschnitt von 4 cm. Die äußere Spirale besaß 24 Windungen auf einer Länge von 17 cm und einen Spiralquerschnitt von 7 cm. Das für diese Spiralen verwendete Quarzrohr besaß einen Innendurchmesser von 2 mm. Das Fassungsvermögen beider Spiralen gemeinsam betrug 44 ml.

Fig. 2 zeigt auf der Ordinate die AOX-Konzentration in Milligramm/Liter und auf der Ab­ zisse sind die Ergebnisse für verschiedene Strahler dargestellt. Die AOX-Ausgangskonzen­ tration lag bei diesen Versuchen etwas unterhalb 11 mg/l und konnte bei zweimaligem Durchlauf mit jedem der Strahler auf eine Konzentration unterhalb 2 mg/l reduziert werden.

Die Strahler in Fig. 2 sind durch ihre Leistung sowie dadurch gekennzeichnet, ob sie beim Betrieb ozonfrei arbeiten (abgekürzt mit Ozonf.) oder Ozon bilden (abgekürzt mit Ozonb.). Fig. 2 zeigt weiterhin den Unterschied in der AOX-Konzentration bei einmaligem Durch­ lauf der Abfallflüssigkeit durch die Anordnung sowie auch bei zweimaligem Durchlauf.

Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der AOX-Reduktion für verschiedene Versuchsanordnungen. Der Ausgangswert bei diesen Versuchen betrug 19 mg/l. Mit einer einfachen Spirale mit 44 Windungen, die um einen 18 Watt Strahler, der ozonfrei arbeitet, angeordnet sind, konnte der Wert bereits auf unter 1 mg/l abgesenkt werden. Fig. 3 zeigt weiterhin die Er­ gebnisse für eine Doppelspirale mit 44 inneren und 24 äußeren Windungen sowie für zwei hintereinander geschaltete Spiralen mit jeweils 44 und 24 Windungen sowie zwei Licht­ quellen.

Claims (10)

1. Analysensystem mit einer Einheit zur Reduktion von AOX-Schadstoffen in Fluidab­ fällen, beinhaltend

• - einen Analysator, in dem Proben mit Reagenzien zur Analyse von Inhaltsstoffen der Proben umgesetzt werden, wobei Fluidabfälle entstehen, die AOX-Schadstoffe enthalten,
• - Mittel zum Überführen der Fluidabfälle in einen Fluidkanal,
• - eine UV-Lampe,
• - ein Rohr aus für UV-Licht durchlässigem Material, das mit dem Fluidkanal ver­ bunden ist und das mit der UV-Lampe bestrahlt wird sowie
• - ein Auffanggefäß oder einen Abfluß für Flüssigkeit, die aus dem Rohr austritt.

2. Analysensystem gemäß Anspruch 1, bei dem das Rohr spiralförmig um die UV-Lampe herum angeordnet ist.

3. Analysensystem gemäß Anspruch 1, bei dem ein Teil des Rohres in einer ersten Spirale um die UV-Lampe herum angeordnet ist und ein weiterer Teil des Rohres zu einer zweiten Spirale angeordnet ist, die die erste Spirale umgibt.

4. Analysensystem gemäß Anspruch 1, bei dem das Mittel zum Überführen der Fluidab­ fälle eine Schlauchpumpe ist.

5. Analysensystem gemäß Anspruch 4, bei dem die Schlauchpumpe eine Förderrate von weniger als 20 ml/min besitzt.

6. Analysensystem gemäß Anspruch 1, bei dem sich die Anordnung aus UV-Licht durchlässigem Rohr und UV-Lampe in einem Gehäuse befindet, dessen Innenseite UV-Licht reflektiert.

7. Verfahren zur Reduktion von AOX-Schadstoffen in Fluidabfällen aus Analysatoren, mit den Schritten

• - Analyse von Proben unter Zugabe von Reagenzien, wobei Fluidabfälle entstehen,
• - Leitung der Fluidabfälle in ein Rohr aus UV-durchlässigem Material
• - Bestrahlung der Fluidabfälle in dem Rohr mit UV-Strahlung,
• - Entsorgung der aus dem Rohr austretenden Flüssigkeit.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fluidabfall vor Ein­ leitung in das Rohr aus UV-durchlässigem Material keine weiteren Stoffe zugesetzt werden.

9. Verwendung eines Verfahrens mit den Schritten

• - Leiten eines Fluidabfalles in ein UV-durchlässiges Rohr,
• - Bestrahlen des Fluidabfalles, der sich in dem Rohr befindet mit UV-Strahlung,
• - Entsorgung der aus dem Rohr austretenden Flüssigkeit

zur Reduktion der AOX-Konzentration von Fluidabfällen aus Analysatoren.