PosterPDF Available

Abstract

Von HU und Fa. newtec wurde das System zur elektrolytischen Wasserdesinfektion in Gewächshäusern (SeWiG) entwickelt. Das bereits im kleinen Versuchsmaßstab getestete Desinfektionssystem wird nun unter Praxisbedingungen auf große Gewächshäuser mit entsprechenden Wasservolumina hoch skaliert und optimiert. In der gärtnerischen Praxis besteht vor allem bei geschlossenen Bewässerungssystemen durch Wiederverwendung von Drainwasser ein erhöhtes Verbreitungsrisiko von Krankheitserregern im Pflanzenbestand. Das zum Einsatz kommende Desinfektionsmittel (KClO) wird vor Ort während eines elektrochemischen Prozesses durch Anlegen eines Gleichstroms aus Wasser und Salz hergestellt. Die eigentliche Wasserbehandlung erfolgt anschließend durch eine sensor­gesteuerte Stoßdesinfektion. Bei der Einbindung der SeWiG-Technologie mit diskontinuierlicher Desinfektionsstrategie in die Bewässerung eines 2 ha Tomatengewächshauses lag der Fokus neben der Regelqualität der sensorgestützten Desinfektion auch bei der Ermittlung der Gesamtkeimzahl (Bakterien, Pilze, Hefen) im Drainwasser. Hierzu wurden zwischen den Desinfektionsintervallen mehrere Wasserproben aus dem 50 m³ fassenden Draintank auf Nährmedien ausplattiert und die koloniebildenen Einheiten (KbE) ermittelt.
Kontakt:
schuchin@hu-berlin.de
www.ingo-schuch.eu
Projektförderung:
Die Förderung des Verbundprojektes SeWiG erfolgt im Rahmen der Deutschen Innovationspartnerschaft Agrar (DIP) aus Mitteln des Zweckvermögens
des Bundes bei der Landwirtschaftlichen Rentenbank (LR). Die Projektträgerschaft obliegt der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE).
Praxiseinführung und Optimierung des Systems zur elektrolytischen
Wasserdesinfektion in Gewächshäusern (SeWiG)
I. SCHUCH1, M. BANDTE2, C. Büttner2, Y. GAO3, U. SCHMIDT1
1Humboldt-Universität zu Berlin, FG Biosystemtechnik
2Humboldt-Universität zu Berlin, FG Phytomedizin
3newtec Umwelttechnik GmbH
EINLEITUNG
MATERIAL & METHODEN
ERGEBNISSE
Abb. 1: Grundprinzip der Salzelektrolyse
FAZIT & AUSBLICK
Von HU und Fa. newtec wurde das System zur elektrolytischen Wasserdesinfektion inGewächshäusern (SeWiG)
entwickelt. Das bereits im kleinen Versuchsmaßstab getestete Desinfektionssystem wird nun unter Praxisbedingungen
auf große Gewächshäuser mit entsprechenden Wasservolumina hoch skaliert und optimiert. In der gärtnerischen Praxis
besteht vor allem bei geschlossenen Bewässerungssystemen durch Wiederverwendung von Drainwasser ein erhöhtes
Verbreitungsrisiko von Krankheitserregern im Pflanzenbestand. Das zum Einsatz kommende Desinfektionsmittel (KClO)
wird vor Ort während eines elektrochemischen Prozesses (Abb. 1) durch Anlegen eines Gleichstroms aus Wasser und
Salz hergestellt. Die eigentliche Wasserbehandlung erfolgt anschließend durch eine sensorgesteuerte Stoßdesinfektion.
Bei der Einbindung der SeWiG-Technologie mit diskontinuierlicher Desinfektions-
strategie (Abb. 2) in die Bewässerung eines 2 ha Tomatengewächshauses lag der Fokus
neben der Regelqualität der sensorgestützten Desinfektion auch bei der Ermittlung der
Gesamtkeimzahl (Bakterien, Pilze, Hefen) im Drainwasser. Hierzu wurden zwischen den
Desinfektionsintervallen mehrere Wasserproben aus dem 50 fassenden Draintank
auf Nährmedien ausplattiert und die koloniebildenen Einheiten (KbE) ermittelt.
Verwendete Nährmedien:
PDA (Potato Dextrose Agar, Roth CP74) - Inkubation bei 20 °C für 4 Tage
TSBA (Trypticase Soy Broth Agar, BBL) - Inkubation bei 25 °C für 2 Tage
Salz
H2O
Desinfektions-
lösung
DC
Abb. 2: Draintank mit Desinfektionsstrategie (Do ab 2 Uhr für 24 h mit 0,5 mg Cl2/L)
und Entnahme von Wasserproben (Fr, Mo, Mi) zur KbE-Bestimmung
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Sollwert freies Chlor [mg/L]
KbE-Bestimmung
x
Abb. 4: Entwicklung der rel. Mikroorganismenanzahl (KbE)
im Draintank zwischen den Desinfektionsintervallen
Während der 24 h andauernden Desinfektion kam
es trotz konstanter Sollwertvorgabe (0,5 mg Cl2/L) zum
zeitweisen Abfall der Konzentration des freien Chlors im
Draintank (Abb. 3), welcher auf eine Verdünnung durch
hineinfließendes Drainwasser zurückzuführen ist.
Durch die einmal wöchentlich für 24 h stattfindende
Desinfektion sank die Keimzahl im Draintank zunächst
deutlich (-95 % gegenüber der Ausgangskonzentration
am Vortag der Desinfektion), stieg dann jedoch bis zur
nächsten Desinfektion rasch wieder (Abb. 4).
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Freies Chlor [mg/L]
Abb. 3: Verlauf des freien Chlors im Draintank bei einem
Sollwert von 0,5 mg Cl2/L ab 2 Uhr für 24 h
Um die Keimbelastung im untersuchten Drainwassertank fortlaufend auf einem Niveau unterhalb der
Infektionsgrenze zu halten, empfiehlt sich eine Anpassung der Desinfektionsstrategie. Statt den Draintank
einmal wöchentlich für 24 h zu desinfizieren, sollte dieser zweimal wöchentlich (montags und donnerstags)
für jeweils 12 h während der Nachtstunden (18 Uhr bis 6 Uhr) behandelt werden. Der Sollwert des freien
Chlors im Drainwasser (0,5 mg Cl2/L) kann dabei unverändert bleiben. Hierzu zeigen erste Messungen (vgl.
Abb. 5 mit Abb. 3), dass sich nachts im Draintank ein für die Regelqualität der sensorgestützten Desinfektion
vorteilhafter stationärer Volumenzustand einstellt, da gewöhnlich kein Wasser hinein- oder herausfließt.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Freies Chlor [mg/L]
Abb. 5: Verlauf des freien Chlors im Draintank bei einem
Sollwert von 0,5 mg Cl2/L ab 18 Uhr für 12 h
5%
44%
100%
0%
18%
31%
72%
Do
(Desinfektion)
Fr Sa So Mo Di Mi
gemessen
interpoliert
86 Tsd. KbE/ml
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
ResearchGate has not been able to resolve any references for this publication.