Chemische und Mikrobiologische Untersuchung von mittels EVA -Wasserfiltersystem aufbereitetem Leitungswasser

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1 REPORT Chemische und Mikrobiologische Untersuchung von mittels EVA -Wasserfiltersystem aufbereitetem Leitungswasser DI Otmar Plank Verteiler: 1-3 Fa. Aquadec GmbH, Bremen 4 Otmar Plank 5 HET Berichtsnummer: AIT--HET-0188

2 1 Prüfgegenstand - Allgemeines Am 18. Februar 2013 wurde die AIT Austrian Institute of Technology GmbH (kurz AIT) von Herrn Herbert Decker (Fa. Aquadec GmbH, Hamburgerstraße 92, D Bremen) beauftragt, Analysen von Wässern durchzuführen, die mit dem EVA -Wasserfiltersystem aufbereitet wurden. Das vom Wasserversorger in Tulln zur Verfügung gestellte Trinkwasser wurde ausgewählt, weil es eine Gesamthärte > 21,3 dh besitzt und daher nach den Vorgaben der Trinkwasserverordnung als sehr hart zu bezeichnen ist. Das EVA -Wasserfiltersystem besteht aus einem Keramikfilter und einer Filterkartusche, zusätzlich kann in den Auffangbehälter eine Mineralienschale eingesetzt werden. Die Einzelteile des Filtersystems vor dem Zusammenbau sind in Abb. 1 dargestellt. Abb. 1: Die Komponenten des EVA -Wasserfiltersystems Das Filtergerät wurde am per Post zugestellt, Reinigung und Zusammenbau erfolgten am , die Erste Probenahme (mit Filterkartusche 1) wurde in KW 09/2013, die Zweite (mit Filterkartusche 2) in KW 13/2013 durchgeführt. Gewechselt wurde nur die Filterkartusche, alle anderen Bauteile blieben bei beiden Versuchsdurchläufen gleich. 2 Versuchsdurchführung 2.1 Versuch 1 Am wurden die Einzelkomponenten des EVA -Wasserfiltersystems nach den Vorgaben des Herstellers gereinigt. Der Keramik-Filter, die Filterkartusche und die Mineralienschale wurden zunächst mit demineralisiertem und dann unter fließendem Wasser (Trinkwasser) abgespült. Danach wurde die Filterkartusche in einen Behälter mit Trinkwasser getaucht, bis alle Luftbläschen verschwunden waren und abermals gespült. Für die Spülvorgänge wurde demineralisiertes Wasser mit einer elektrischen Leitfähigkeit von 16 µs/cm verwendet. Nach dem Zusammenbau lt. Montageanleitung wurde der obere Tank mit ca. 6 Liter Leitungswasser gefüllt, dieses wurde gefiltert und weggeleert. AIT--HET

3 Dieser Vorgang wurde am wiederholt, das gefilterte Wasser des 1. Durchlaufs dieses Tages wurde wiederum weggeleert und danach die Mineralienschale entfernt. Anschließend erfolgte die Befüllung des oberen Wassertanks mit ca. 6 Liter Leitungswasser. Der Trinkwasser-Entnahmehahn wurde dafür nicht abgeflämmt, um eventuell vorhandene Keime nicht abzutöten. Nach dem Befüllen wurde direkt aus dem oberen Wassertank - und nicht vom Entnahmehahn - zunächst die Rohwasserprobe entnommen (Probe 1 - Chemie und Mikrobiologie), um sicherzustellen, dass die Qualität und chemische Beschaffenheit des Rohwassers identisch mit derer ist, die für den 1. Filterversuch (ohne Mineralienkorb) verwendet wurde. Nach diesem Durchlauf wurde Probe 2 (Chemie und Mikrobiologie) gezogen, danach das verbliebene Wasser entleert, der Mineralienkorb eingesetzt und der obere Behälter wiederum befüllt. Nach einem neuerlichen Durchlauf wurde Probe 3 (Chemie) gezogen. Abb. 2 zeigt das fertig installierte EVA -Wasserfiltersystem mit dem zur Bestimmung von ph-wert und elektrischer Leitfähigkeit verwendeten Multi 340i-Messgerät der Firma WTW. Abb. 2: Fertig installiertes EVA -Wasserfiltersystem für Probe 3 (mit Mineralienkorb) 2.2 Versuch 2 Die zweite Filterkartusche wurde in KW 11/2013 geliefert. In der Woche davor wurden ca. 20 Durchläufe nur mit dem Keramikfilter (ohne Filterkartusche und ohne Mineralienkorb) gefahren. Am wurden zwei Durchläufe mit der neuen Filterkartusche gefahren und das gefilterte Wasser weggeleert. Am erfolgte analog zu Versuch 1 die Entnahme der Rohwasserprobe, der gefilterten Probe und der remineralisierten Probe. Das verwendete Tullner Leitungswasser wurde für Versuch 2 mit einer geringen Menge an Brunnenwasser gemischt (0,25 Liter Brunnenwasser auf 6 Liter Leitungswasser), bei dem schon zuvor eine mikrobiologische Belastung nachgewiesen worden war. Dadurch wurde die chemische Charakteristik des Rohwassers nahezu nicht verändert, aber eine mikrobiologische Kontamination geschaffen um die Wirksamkeit des Keramikfilters zu testen. AIT--HET

4 Die gezogenen Proben wurden an folgende Labors zur Analyse übergeben (Probenserie 1 am , Probenserie 2 am ): Chemische Analytik Seibersdorf Labor GmbH, Seibersdorf Mikrobiologie Geschäftsfeld HBR, AIT, Tulln 3 Messergebnisse Die Ergebnisse der chemischen und mikrobiologischen Untersuchungen der ersten Probenserie wurden von den Labors in KW 10 bzw. 11/2013 übermittelt und sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst. Tab. 1: Ergebnisse der ersten Probenserie (Versuch 1) PARAMETER Rohwasser gefiltertes Wasser mineralisiertes Wasser Probe 1 Probe 2 Probe 3 Geruch geruchlos geruchlos geruchlos Färbung/Aussehen farblos, klar farblos, klar farblos, klar ph 7,34 8,1 8,05 elektrische Leitfähigkeit (bei 25 C) 893 µs/cm 800 µs/cm 830 µs/cm Gesamthärte 25,3 dh 20,7 dh 22,2 dh KATIONEN: Calcium (Ca) 127,1 mg/l 92,5 mg/l 103,5 mg/l Magnesium (Mg) 32,8 mg/l 33,8 mg/l 33,4 mg/l Kalium (K) 3,3 mg/l 15,0 mg/l 11,2 mg/l Natrium (Na) 17,8 mg/l 18,2 mg/l 18,2 mg/l ANIONEN: Chlorid (Cl) 52,0 mg/l 49,9 mg/l 50,5 mg/l Nitrat (NO 3 ) 7,3 mg/l 0,6 mg/l 0,9 mg/l Sulfat (SO 4 ) 93,2 mg/l 89,6 mg/l 89,3 mg/l Fluorid (F) < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l Phosphat (PO4) < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l Hydrogencarbonat (HCO 3 ) 550,8 mg/l 450,5 mg/l 482,0 mg/l SCHWERMETALLE UND SPU- RENELEMENTE: Aluminium (Al) 0,02 mg/l 0,02 mg/l 0,02 mg/l Eisen (Fe) < 0,01 mg/l < 0,01 mg/l < 0,01 mg/l Mangan (Mn) < 0,001 mg/l 0,003 mg/l 0,004 mg/l Kupfer (Cu) 0,034 mg/l 0,013 mg/l 0,01 mg/l Zink (Zn) < 0,05 mg/l < 0,05 mg/l < 0,05 mg/l Blei (Pb) 0,002 mg/l < 0,002 mg/l < 0,002 mg/l Lithium (Li) 0,006 mg/l 0,007 mg/l 0,007 mg/l Molybdän (Mo) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l Cadmium (Cd) < 0,001 mg/l < 0,001 mg/l < 0,001 mg/l Chrom (Cr) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l Nickel (Ni) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l MIKROBIOLOGIE KBE 22 C (Keimzahlen bei 22 C) KBE 37 C(Keimzahlen bei 37 C) 20 0 nicht bestimmt 0 0 nicht bestimmt AIT--HET

5 Die Ergebnisse der chemischen und mikrobiologischen Untersuchungen der zweiten Probenserie wurden von den Labors in KW 14 bzw. 15/2013 übermittelt und sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefasst. Tab. 2: Ergebnisse der zweiten Probenserie (Versuch 2) PARAMETER Rohwasser gefiltertes Wasser mineralisiertes Wasser Probe 1 Probe 2 Probe 3 Geruch geruchlos geruchlos geruchlos Färbung/Aussehen farblos, klar farblos, klar farblos, klar ph 7,36 8,11 8,06 elektrische Leitfähigkeit (bei 25 C) 912 µs/cm 780 µs/cm 827 µs/cm Gesamthärte 25,8 dh 20 dh 21,8 dh KATIONEN: Calcium (Ca) 128 mg/l 86,3 mg/l 97,9 mg/l Magnesium (Mg) 34,2 mg/l 34,5 mg/l 35,4 mg/l Kalium (K) 3,4 mg/l 13,3 mg/l 7,8 mg/l Natrium (Na) 18,7 mg/l 21 mg/l 18,9 mg/l ANIONEN: Chlorid (Cl) 58,3 mg/l 51 mg/l 54,1 mg/l Nitrat (NO 3 ) 6,6 mg/l 0,4 mg/l 0,6 mg/l Sulfat (SO 4 ) 101 mg/l 91,1 mg/l 93,6 mg/l Fluorid (F) < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l Phosphat (PO4) < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l < 0,5 mg/l Hydrogencarbonat (HCO 3 ) 560,6 mg/l 435,2 mg/l 475 mg/l SCHWERMETALLE UND SPU- RENELEMENTE: Aluminium (Al) < 0,02 mg/l < 0,02 mg/l < 0,02 mg/l Eisen (Fe) < 0,01 mg/l < 0,01 mg/l < 0,01 mg/l Mangan (Mn) < 0,001 mg/l 0,01 mg/l 0,004 mg/l Kupfer (Cu) 0,073 mg/l < 0,01 mg/l < 0,01 mg/l Zink (Zn) 0,1 mg/l < 0,05 mg/l < 0,05 mg/l Blei (Pb) 0,002 mg/l < 0,002 mg/l < 0,002 mg/l Lithium (Li) 0,006 mg/l 0,009 mg/l 0,007 mg/l Molybdän (Mo) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l Cadmium (Cd) < 0,001 mg/l < 0,001 mg/l < 0,001 mg/l Chrom (Cr) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l Nickel (Ni) < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l < 0,005 mg/l MIKROBIOLOGIE KBE 22 C (Keimzahlen bei 22 C) nicht bestimmt KBE 37 C(Keimzahlen bei 37 C) nicht bestimmt Escherichia coli 0 0 nicht bestimmt coliforme Bakterien 67 0 nicht bestimmt Enterokokken 0 0 nicht bestimmt Pseudomonas aeruginosa 10 0 nicht bestimmt AIT--HET

6 3.1 Erkenntnisse aus den Filterversuchen Aus den chemischen und mikrobiologischen Analysen der beiden Versuchsreihen lassen sich folgende Aussagen ableiten: 1. Die Wirksamkeit des Keramikfilters bezüglich der Undurchlässigkeit gegenüber Keimen und Bakterien konnte, vor Allem durch die Kontamination in der 2. Versuchsserie, eindeutig nachgewiesen werden. Die im Rohwasser vorhandenen Keime, coliforme Bakterien und Preudomonaden wurden zu 100% entfernt bzw. sind im gefilterten Wasser nicht mehr nachweisbar. 2. Das im Tullner Leitungswasser vorhandene Nitrat wurde durch die Filterkartusche nahezu vollkommen entfernt. Dazu muss jedoch angemerkt werden, dass die Nitratkonzentration im Trinkwasser weit unter dem lt. Trinkwasserverordnung maximal zulässigen Konzentrationswert von 50 mg/l liegt. 3. Durch den Einsatz der Filterkartusche verringert sich die Gesamthärte vom Härtebereich 4 (sehr hart) auf den Härtebereich 3 (hart). Dies geschieht durch die Reduktion der Kalziumkonzentration. Der zweite wichtige Härtebildner (Magnesium) bleibt durch den Einsatz der Filterkartusche unberührt. 4. Hydrogencarbonat wird durch die Filterkartusche um ca. 20% verringert, durch die Verwendung des Mineralienkorbes kommt es jedoch wieder zu einer Konzentrationserhöhung. 5. Schwermetalle sind im Tullner Trinkwasser nicht, oder nur in geringen Mengen, vorhanden und mit Standardmethoden meist nicht nachweisbar. Die Konzentrationen für Kupfer (1. und 2. Messreihe) und Zink (2. Messreihe) im Rohwasser entstammen den Leitungen, die vor der Wasserentnahme nicht gespült wurden. Dies wurde, in der Hoffnung, im stagnierenden Leitungswasser Rückstände aus Rohrleitungen oder Armaturen nachweisen zu können, bewusst so gehandhabt. Das Wasser entspricht dennoch den Anforderungen der Trinkwasserverordnung 1. Leider konnten keine höheren Konzentrationen erreicht werden, die Wirksamkeit des Filters bezüglich Schwermetallbindung ist aber positiv zu bewerten. Die Messwerte beider Parameter liegen nach der Filterung um oder unter der Nachweisgrenze. 1 der Grenzwert lt. Trinkwasserverordnung für Kupfer liegt bei 2 mg/l. Für Zink ist derzeit kein Grenzwert definiert, früher lag dieser bei 3 mg/l und kann als Anhaltspunkt dienen. Eine Aussage über die medizinische und gesundheitliche Relevanz kann von der AIT Austrian Institute of Technology GmbH nicht getroffen werden, da wir die Beurteilung nur chemisch/physikalisch und bakteriologisch/mikrobiologisch vornehmen. Zu den durchgeführten Versuchen kann zusammenfassend jedoch gesagt werden, dass der EVA -Filter eine hervorragende mikrobiologische Leistung erbringt, Schwermetalle bindet, Nitrate um 90% reduziert, die Wasserhärte vermindert und das Trinkwasser in einen basischen Bereich bringt. Projektleiter Tulln, (DI Otmar Plank) AIT--HET

7 Kontakt AIT Austrian Institute of Technology GmbH Konrad-Lorenz-Straße Tulln DI Otmar Plank Projektleiter +43 (0) Alexandra Krissalis Sekretariat +43 (0) AIT--HET

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