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A conductivity-based, batch-optimized system for analyzing the total of carbon parameter in water
(2023)
In cooperation with the company Purification Membranes Analytics GmbH (PMA), a prototype has been developed that analyzes the total organic carbon (TOC) content of water samples based on a complex conductivity measurement. In the process, a batchoptimized system was developed that delivers qualitative results even in highly polluted waters. This method requires small sample volumes and was assembled using an ultrapure water system, a sample mixing system, various electronic control units and a miniTOC system that uses a UV light source to decompose organic carbons and outputs differential values using two conductivity sensors. During the project, a fully automated prototype was developed and is ready for use. In the future, this method could support common methods and lead to more accurate statements on water quality in a cost-effective manner.
New technologies leading to better and more efficient light emitting diodes. The emitted radiation reaches higher energy levels and lower wavelengths especially in the UV-C spectrum. UV-C light has a cancer inducing effect on human cells. Therefore it is necessary to work in a safe way with those devices.
This work is focused on an open-source solution for rapid 3D printing of an safe UV-C radiation measuring device. Especially for research groups or universities which can not afford big safety labs.
After modeling and printing the prototype, a series of tests has shown the functionality of that UV-C Diode test system. By using black printing filaments and infill rates over 50 %, the transmission of light could be prevented and the system worked well.
Für die effektive Haltung von Mikroorganismen, kleinen Pflanzen oder Algen in Bioreaktoren ist die Aufrechterhaltung optimaler Kultivierungsbedingungen, wie beispielsweise pH-Wert, Temperatur oder Nährstoffgehalt, notwendig. Diese Parameter können sich während der Kultivierung ändern, weshalb sie regelmäßig kontrolliert und gegebenenfalls angepasst werden müssen. Wir präsentieren hier den technischen Aufbau und die Softwarerealisierung eines Automatisierungssystems zur autonomen Regulierung des pH-Wertes in Bioreaktoren, in denen die grüne Mikroalge Scenedesmus rubescens kultiviert wird. Dazu wurde ein System mit pH-Sensoren, Signalwandlern und Magnetventilen zur kontrollierten CO2-Begasung aufgebaut. Für die Steuerung und die Datenaufzeichnung diente ein Single-Board-Computer (Raspberry Pi) mit Webeserver. Die Anlage war voll funktionsfähig und konnte über mehrere Tage fehlerlos den pH-Wert auf einen vorgegebenen Wert regeln. Das System ist leicht auch auf Großanlagen und für andere Parameter erweiterbar. Durch die Nutzung eines Single-Board-Computers erfordert die Anlage nur minimalen Platz- und Energiebedarf und ist mit geringen Anschaffungskosten verbunden.