本發(fā)明涉及一種用于收集廢水樣本的方法、一種用于提高廢水分析系統(tǒng)靈敏度的方法以及一種廢水分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在分析測量技術(shù)中，尤其是在水管理、環(huán)境分析領(lǐng)域中，在工業(yè)中，例如在食品技術(shù)、生物技術(shù)和藥物中，以及對于大多數(shù)變化的實驗室應(yīng)用，測量的變量，諸如ph、電導(dǎo)率或甚至分析物的濃度，諸如在氣體或液體測量介質(zhì)中的離子或溶解氣體，是非常重要的。這些測量的變量可以例如借助電化學(xué)傳感器來獲取和/或監(jiān)測，諸如光學(xué)傳感器、電位傳感器、電流傳感器、伏安傳感器或電量傳感器，或者還可以通過電導(dǎo)率傳感器。所謂的分析器用于定期并且全自動地監(jiān)控過程介質(zhì)。

2、本發(fā)明意義上的“分析器”是指過程自動化技術(shù)中的測量裝置，其借助濕化學(xué)方法測量某些物質(zhì)含量，諸如例如待分析的介質(zhì)中的離子濃度。為此目的，從待分析的介質(zhì)中取出樣本。通常，樣本的獲取由分析器本身借助例如泵、軟管、閥等以全自動方式執(zhí)行。為了確定某些種類的物質(zhì)含量，將專門針對相應(yīng)物質(zhì)含量開發(fā)的試劑以及在分析儀的殼體中可用的試劑與待測量的樣本混合。由此引起的混合物的顏色反應(yīng)隨后通過適當(dāng)?shù)臏y量設(shè)備諸如例如光度計測量。因此，測量值由接收器基于光吸收和存儲的校準(zhǔn)模型來確定。

3、通常對由分析器和采樣器組成的測量系統(tǒng)進行操作，使得采樣器以高頻率從廢水系統(tǒng)收集樣本，并在限定的時間段（例如，1h或24小時）內(nèi)將混合的樣本裝入瓶子托盤中，從而借助冷卻以穩(wěn)定的方式混合和存儲它們。將廢水樣本濃縮用于生物分子廢水分析，然后消除雜質(zhì)或通過純化進行進一步濃縮。

4、然后優(yōu)選在實驗室中借助pcr技術(shù)檢查通過濃縮和純化獲得的提取物是否存在靶生物體的核酸?？商娲?，可以對樣本進行其他分析方法。

5、然而，這里的問題是實驗室中的分析是非常耗時和成本密集/材料消耗的（由于昂貴的試劑、消耗品、一次性工具），因此不能以與分析器采樣相同的頻率執(zhí)行。為此，如上所提及，從介質(zhì)中取出的樣本被混合，由此例如24小時的樣本周期被24個混合樣本映射。然而，在介質(zhì)中的低分析物濃度的情況下，可能發(fā)生的是，本分析物濃度低于檢測微生物分析（pcr）或分析系統(tǒng)的可行極限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明的目的是提出一種方法，該方法即使在低分析物濃度下以簡單和有效的方式允許可靠、節(jié)約時間和成本有效地檢測分析物。

2、根據(jù)本發(fā)明，通過提高廢水分析系統(tǒng)對具有初級分析物和次級分析物的廢水的總樣本中的初級分析物的靈敏度的方法來實現(xiàn)該目的。

3、根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括以下步驟：

4、-提供廢水分析系統(tǒng)，包括：

5、·適于確定初級分析物的初級分析物濃度的檢測設(shè)備，其中，初級分析物濃度與排泄物濃度和/或銨濃度完全或部分相關(guān)；

6、·適于確定次級分析物的次級分析物濃度的傳感器；

7、·適于從廢水中取出多個子樣本并存儲子樣本的采樣器；

8、·計算單元；

9、-由采樣器在預(yù)定時間段內(nèi)在預(yù)定時間從廢水中順序收集多個子樣本；

10、-存儲子樣本；

11、-由傳感器確定相應(yīng)子樣本的次級分析物濃度；

12、-由計算單元存儲相應(yīng)子樣本的所確定的次級分析物濃度；

13、-由計算單元對所確定的次級分析物濃度進行評估，其中，確定預(yù)定區(qū)域內(nèi)的次級分析物濃度；

14、-選擇在預(yù)定區(qū)域中具有次級分析物濃度的存儲的子樣本以形成總樣本；

15、-通過檢測設(shè)備確定總樣本的初級分析物濃度。

16、根據(jù)本發(fā)明的方法允許即使在介質(zhì)中存在低分析物濃度的情況下也能夠可靠地檢測分析物。由于僅必須分析一個樣本，所以節(jié)省了努力和成本。該方法進一步最小化采樣努力和物流，從而節(jié)約成本。因此，該方法改進了工作流的整個系統(tǒng)的檢測極限。

17、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，初級分析物是sars-cov-2病毒、諾羅病毒、流感病毒、抗生素抗性細(xì)菌、藥物代謝物、激素或生物顆粒和/或經(jīng)由糞便和/或尿液排泄的生物體或其片段。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，預(yù)定時間段是一天。

19、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，評估步驟包括次級分析物濃度的積分，其中，在選擇步驟期間進行最大子積分的選擇，并且進行與最大子積分相對應(yīng)的子樣本作為總樣本的選擇。

20、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，預(yù)定區(qū)域包括下述次級分析物濃度：該次級分析物濃度偏離最大次級分析物濃度小于10％，優(yōu)選地小于5％，并且順序地接近最大次級分析物濃度或順序地接近選擇的次級分析物濃度。

21、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過存儲在計算單元的存儲器中的人工智能和/或算法來選擇預(yù)定區(qū)域。

22、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，預(yù)定區(qū)域包括大于預(yù)定閾值的次級分析物濃度。

23、前述目的也通過廢水分析系統(tǒng)實現(xiàn)。

24、根據(jù)本發(fā)明的廢水分析系統(tǒng)包括：

25、-適于確定初級分析物的初級分析物濃度的檢測設(shè)備；

26、-適于確定次級分析物的次級分析物濃度的傳感器；

27、-適于從廢水中取出多個子樣本、存儲子樣本和混合特定子樣本以形成總樣本的采樣器；以及

28、-用于存儲和評估檢測設(shè)備和傳感器的測量數(shù)據(jù)的計算單元。

29、根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，計算單元具有適于連接到基于web的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)字通信單元。

30、前述目的還通過用于對具有初級分析物和次級分析物的廢水進行采樣的方法實現(xiàn)。

31、根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括以下步驟：

32、-順序收集廢水子樣本；

33、-確定相應(yīng)子樣本的次級分析物濃度；

34、-評估所確定的次級分析物濃度，其中，確定預(yù)定區(qū)域內(nèi)的次級分析物濃度；

35、-選擇在預(yù)定區(qū)域中具有次級分析物濃度的子樣本以形成總樣本；

36、-確定總樣本的初級分析物濃度。

技術(shù)特征：

1.一種用于提高廢水分析系統(tǒng)（1）對具有初級分析物（a1）和次級分析物（a2）的廢水（a）的總樣本（31）中的初級分析物（a1）的靈敏度的方法，其中，所述方法至少包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述初級分析物（a1）是sars-cov-2病毒、諾羅病毒、流感病毒、抗生素抗性細(xì)菌、藥物代謝物、激素或生物顆粒和/或經(jīng)由糞便和/或尿液排泄的生物體或其片段。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述預(yù)定時間段（t）是一天。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述評估步驟包括所述次級分析物濃度（ak2）的積分，其中，所述選擇步驟進行最大子積分的選擇，并且進行與所述最大子積分的所述子樣本（32）作為總樣本（31）的選擇。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述預(yù)定區(qū)域（b）包括下述次級分析物濃度（ak2）：該次級分析物濃度（ak2）偏離最大次級分析物濃度（akmax）小于10％，優(yōu)選地小于5％，并且順序地接近所述最大次級分析物濃度（akmax）或順序地接近所選擇的次級分析物濃度（ak2）。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述預(yù)定區(qū)域（b）由存儲在所述計算單元（40）的所述存儲器中的人工智能和/或算法選擇。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述預(yù)定區(qū)域（b）包括大于預(yù)定閾值（s）的次級分析物濃度（ak2）。

8.一種廢水分析系統(tǒng)（1），包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢水分析系統(tǒng)（1），其中，所述計算單元（40）具有適于連接到基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（50）的數(shù)字通信單元。

10.一種用于采樣廢水（a）的方法，所述廢水（a）具有初級分析物（a1）和次級分析物（a2），其中，所述方法至少包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及廢水分析系統(tǒng)、提高廢水分析系統(tǒng)的靈敏度的方法、提高廢水的靈敏度的方法。一種用于提高廢水分析系統(tǒng)對具有初級分析物和次級分析物的廢水的總樣本中的初級分析物的靈敏度的方法，至少包括以下步驟：提供廢水分析系統(tǒng)，包括：檢測裝置，其適于確定初級分析物的初級分析物濃度，其中初級分析物濃度與排泄物濃度和/或銨濃度完全或部分相關(guān)；適合于確定次級分析物的次級分析物濃度的傳感器；適合從廢水中取出多個子樣本并存儲子樣本的采樣器；計算單元；通過采樣器在預(yù)定時間段內(nèi)在預(yù)定時間從廢水順序收集多個子樣本。

技術(shù)研發(fā)人員：詹妮弗·富爾,拉爾斯·邦德齊奧,羅伯特·莫勒,阿希姆·加爾,延斯·肖斯
受保護的技術(shù)使用者：恩德斯豪斯分析儀表兩合公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2