http://www.inovacionifond.rs/portfolio/biotoksinomer-za-zdravu-i-cistu-vodu/
BIOTOKSINOMER – za zdravu i cistu vodu
Biotoksinomer, uređaj za ispitivanje kvaliteta vode, koji su razvili članovi niškog građevinskog klastera „Dunđer“ osvojio je prvo mesto na takmičenju za najbolju tehnološku inovaciju 2010. u kategoriji inovativnih ideja u grupi medicina, zdravlje i ekologija. Na razvoju ovog uređaja je godinu i po dana radio inovacioni tim od četiri saradnika. Uređaj je, za sada, u fazi inovativne ideje i za njegovo uobličavanje u konačni proizvod je potrebno dodatno finansijsko ulaganje, a kako se ne radi o proizvodu široke potrošnje neophodno je uporedo raditi na edukaciji stanovništva.
Biotoksinomer je uređaj za bio-kontrolu kvaliteta vode uz pomoć malih vodenih račića – dafnija, koji pravovremeno upozorava na prisustvo toksikanata u vodi. Inovativnost ovog uređaja se ogleda u sistemu ranog otkrivanja i upozoravanja na neispravnost vode za piće, što se postiže postavljanjem uređaja na ulazu sirove vode u vodovod ili na otvorenim vodotokovima.
Kako Biotoksinomer funkcioniše?
Biotoksinomer funkcioniše uz pomoć jednostavnog hardvera i kompleksnog softvera. Naime, uređaj se sastoji iz bioeseja sa 2 komore. U jednoj se nalazi kontrolna grupa dafnija u stabilnim vodenim uslovima, a kroz drugu komoru stalno protiče sirova voda, pre prečišćavanja u vodu za piće, u kojoj se nalazi ispitivana grupa dafnija.
Upravljanje ovim uređajem se vrši uz pomoć softvera. Softver upravlja web kamerom koja, na svakih 300 – 500 milisekundi, 24 sata dnevno snima dafnije u komorama. Na bazi softverske analize tih fotografija prati se broj, veličina i pokretljivost dafnija. Kada broj živih dafnija u ispitivanoj komori padne ispod 50 % ili više, kako je definisano testom toksiciteta u Evropskim direktivama o vodama, aktivira se alarm. Alarm obaveštava da sirova voda nije ispravna za dalje standardno prečišćavanje u vodu za piće, zbog sadržaja toksičnih supstanci. Tada treba odmah isključiti dovod sirove vode na postrojenje za prečišćavanje jer je u vodu dospeo neki toksin koji je izazvao uginuće dafnija. Mozak uređaja je u svetu jedinstveni softver koji ima sposobnost da uoči uginuće dafnija i u realnom vremenu odmah prenese tu informaciju. Softver automatski šalje podatke na server i grafički prikazuje stanje dafnija u poslednjih 24 sata, kao i tokom cele godine, što se može pratiti on-line preko interneta.
Ovaj uređaj se bazira na upotrebi ekološkog Dafnija testa, a direktive Evropske unije o vodama, u delu za utvrđivanje standarda kvaliteta životne sredine predviđaju Dafniju kao biosenzor sa faktorom sigurnosti 100% za uspostavljanje hemijskih standarda u monitoringu kvaliteta vode. Dafnije su veoma osetljive na prisustvo bilo kakvih toksina u vodi, pa samim tim ako dafnija može da preživi u vodi, onda je takva voda bezbedna za ljude.
Najznačajnija prednost biotoksinomera je u njegovoj preventivnoj ulozi, jer sprečava negativne posledice kašnjenja standardnih metoda ispitivanja kvaliteta vode. Razlog za kašnjenje standardnih metoda je to što se uzorkovanje vode ne vrši kontinuirano 24 sata dnevno. Zatim, ove analize zahtevaju skupu uvoznu opremu, skupe reagense, visokostručno obučene ljude i vreme. Dok rezultati svih ovih analiza stignu, neispravna voda je već dospela do ljudi, životinja itd. Dolazi do trovanja, epidemije ili sličnih incidenata. Biotoksinomer ovaj problem rešava na brz, jeftin i ekološki način.
Ovaj uređaj je namenjen prevenstveno vodovodima, Javnim vodoprivrednim preduzećima, industrijskim preduzećima koja izlivaju otpadne vode, istraživačkim laboratorijama itd. U Srbiji zasad ne postoji ni jedan sličan uređaj. Nakon uvođenja EU direktiva u naše zakone očekuje se trend povećanja zainteresovanosti stanovništva, lokalnih vlasti i vodosnabdevača za ekološku održivost a posebno za kvalitet vode, što bi za rezultat trebalo da ima rast tražnje za biotoksinomerom. Biotoksinomer značajno doprinosi oživljavanju napuštenih industrijskih područija otkrivajući koje zemljište se može bezbedno koristiti za poljoprivredne kulture u zavisnosti od stepena zagađenja i doprinosi nalaženju uzročnika zagađenja reka.
Primena biotoksinomera je takođe značajna i kod ukrštenog dejstva toksina, kada se čini da je voda ispravna za piće jer su sve supstance u njoj u dozvoljenim količinama, međutim ukršteno dejstvo određenih supstanci dovodi do toksičnosti, što se običnim analizama ne može utvrditi, ali Dafnija testom to postaje vidljivo.
Na domaćem tržištu i tržištima u okolnim zemljama ne postoji proizvodjač uređaja baziranog na primeni Dafnija. Slični uređaji postoje u svetu ali im je cena nekoliko desetina puta veća. Istovetni, prema saznanjima klastera Dunđer, ne postoje. Iako postoji Direktiva EU o vodama, čak i u Zapadnoj Evropi ne postoji sistematsko praćenje kvaliteta voda on-line uređajima, posebno ne bio-senzorima.
“Društveno odgovorno ponašanje podrazumeva brigu jednog društva o ekološkoj održivosti sredine u kojoj živi. Ako se ovi mali vodeni račići, zvani Dafnije, ponašaju u prirodi društveno odgovorno tako što nas upozoravaju da je voda neispravna za piće, onda bi mi još više trebalo da vodimo računa o usklađivanju ekonomskog rasta sa zaštitom životne sredine i ekološkom održivošću” zaključuje Biljana Avramović, vođa inovacionog tima i klaster menadžer građevinskog klastera Dunđer.
BIOTOKSINOMER – for healthy and clean water
Biotoksinomer, a device for testing water quality, developed by members of the construction cluster „Dundjer“ from Niš, won the first place in the Technology innovation competition 2010 in the category of innovative ideas in medicine, health and ecology. An innovative team of four people worked on the development of this device for over a year. The device is, at this moment, in the phase of an innovative idea and for its further development, additional financial investment is needed. Since this isn’t a consumer product, it is necessary to work in parallel on raising awareness of the population on importance of water protection.
Biotoksinomer is a device for bio-monitoring of water quality using small water crustaceans – Daphnia, which promptly warn of the presence of toxicants in water. The Innovation in this device is in the system of early detection and warning of spoilage of drinking water. Problems can be detected by placing this device on the entrance of fresh water into the plumbing system or on the open watercourse.
Biotoksinomer – how does it work?
Biotoksinomer operates with support of simple hardware and complex software. The device consists of two chambers. In one chamber is a control group of Daphnia, in stable water conditions. Through the other chamber raw water is constantly running, before its purification into drinking water, in which the examined group of Daphnia is located.
Management of this device is done through a software solution. The software manages a web camera that, every 300 -500 milliseconds, for 24 hours a day, records the Daphnia in the device’s chambers. Based on software analysis of these pictures, the number, size and mobility of Daphnia is measured. When the number of live Daphnia in the test chamber falls under 50% or more, as defined by the European toxicity test, an alarm is activated. The alarm notifies that the water isn’t appropriate for further treatment into drinking water, because of the content of toxic substances. Then the supply of fresh water to the treatment plant should immediately be turned off. The brain of this device is the unique software, which has the ability to spot the death of Daphnia in real time, and immediately inform the user. It automatically sends data to a server and graphically displays the condition of the Daphnia in the last 24 hours, and throughout the year, which can be tracked online.
This device is based on the use of the Daphnia ecology test, and EU Directives on water which highlight Daphnia as a biosensor with a 100% safety factor to determine chemical standards in water quality monitoring. Daphnia is very sensitive to the presence of any toxins in water, and therefore if Daphnia can survive in the water, then that water is safe for people as well.
The most significant advantage of Biotoksinomer is its preventive role, as it prevents negative consequences of the delay of standard methods of water quality testing. The reason for delay of standard methods is because water sampling is not performed 24 hours a day. Also these analysis demand expensive imported equipment, expensive reagents, highly qualified people and time. While the results of all these analyses are completed, the defective water has already reached people, animals etc. This causes poisoning, epidemics or similar incidents. Biotoksinomer solves this problem in a cheap and ecological manner.
This device is intended primarily for water supply companies, public water management companies, industrial companies which are dumping waste waters, research laboratories etc. In Serbia for now, there is no similar device. After implementing EU directives into our laws, an increased interest of the population, local authorities and water supply companies for ecological sustainability and especially for water quality is expected. This should result in growth in demand for Biotoksinomer. Biotoksinomer significantly contributes to the revival of abandoned industrial areas, by identifying which land is safe to use for agriculture, depending on the level of pollution. It also contributes to resolving the causes of pollution in rivers.
Application of Biotoksinomer is also important when there are cross effects of toxins, when it seems that water is safe for consuming because all substances are in permitted amounts. However cross effects of certain substances lead to toxicity, which can’t be determined through standard analysis, but through Daphnia test, it becomes visible.
On the domestic market and markets of the surrounding countries, there is no manufacturer of a device based on the use of Daphnia. Similar devices exist in the world, but their price is several dozen times higher. An identical product, according to the information of cluster Dundjer, doesn’t exist. Although there is an EU Directive on water, even in Western Europe there is no systematic monitoring of water quality based on on-line devices, especially bio –sensors
“Corporate social responsibility means taking care of environmental sustainability of the environment in which we live. If these small water crustaceans, called Daphnia, behave in a socially responsible way by warning us that the water is unsafe for drinking, then we should be more careful with regards to aligning economic growth with environmental protection and environmental sustainability, “says Biljana Avramović, leader of the innovation team and manager of the construction cluster Dunđer.