Imerzní excitační sonda „zviditelňuje“ a měří znečišťující složky vody téměř v reálném čase. Uplatnění by mohla nalézt především v exponovaných čistírnách odpadních vod.
2D fluorescenční sonda je ústředním stavebním blokem pro inline monitorování vody a odpadních vod © Fraunhofer ILT
Při sledování procesů úpravy vody v čistírnách odpadních vod se dosud spoléhalo na 24hodinové kompozitní vzorky. Ty jsou sbírány průběžně po celý den a následně analyzovány v laboratoři na parametry, jako jsou celková množství obsaženého organického uhlíku (TOC — total organic carbon), rozpuštěného organického uhlíku (DOC — dissolved organic carbon) nebo množství kyslíku, které spotřebuje kompletní aerobní rozklad biologických složek (BOD — biological oxygen demand či BSK — biologická spotřeba kyslíku). Vzhledem k rostoucí hustotě obyvatelstva v městských oblastech a měnícímu se složení odpadních vod má ale tato 24hodinová diagnostika své limity a roste potřeba častějších kontrol a jejich vyhodnocení. Důležité je i mít možnost sledovat, jak se mění naměřené hodnoty celkových parametrů během probíhajícího procesu zpracování.
Technologický základ takového systému připravují ve Fraunhoferově institutu pro laserové technologie (Fraunhofer IVT — Fraunhofer-Institut für Lasertechnik). Jeho základem je nový typ laserové ponorné sondy přenášející analýzu vody z laboratoře takřka přímo do čiřicí nádrže. Využívá přitom fenoménu, že složky relevantní pro kvalitu vody fluoreskují, pokud jsou stimulovány specifickými vlnovými délkami světla. Imerzní sonda excituje [excitace (vybuzení) je fyzikální proces, při kterém dochází k přechodu základního energetického stavu atomu, molekuly či iontu do stavu s vyšší energetickou hladinou — pozn. red.] tyto fluorofory s různými vlnovými délkami mezi UV a viditelným spektrálním rozsahem a detekuje emitované fluorescenční signály.
Vznikají tak 2D mapy, které zaznamenávají vlnové délky excitace včetně odpovídající emise světla. Tyto excitační emisní matrice vizualizují detekované fluorescenční signály a přesně průběžně informují operátory o stavu nečistot v odpadní vodě v každé fázi procesu čištění.