Reinigung und Desinfektion von Wasserverteilungsanlagen

Transkript

1 Reinigung und Desinfektion von Wasserverteilungsanlagen Ulf Reinholdt (Geschäftsführer) Michael Reinholdt Rohrleitungszubehör GmbH 1

2 Hygiene Keine Verunreinigung in Anlageteilen Auswahl der Werkstoffe (LMBG, TrinkwV, W 347, W 400, KTW, W 270) Vermeiden von Verunreinigungen während der Fertigung Vermeiden von Verunreinigungen während Lagerung und Transport von Rohrleitungen (W 346) (Verschließen mit Kappen, Verpackung) 2

3 Hygiene Grundanforderungen 3

4 Werkstoffe Auswahl der Werkstoffe entsprechend der Wasserbeschaffenheit Rohrleitungen mit ZM-Auskleidung Auskleidung: DIN 2614, DIN 2880 Zement, Zuschlagstoffe, Zugabewasser und Zusatzstoffe: W 347, KTW, W 270 Metallische Werkstoffe für Bauteile und Komponenten ohne Schutz DIN Teile 1 bis 6 4

5 Werkstoffe Rohrleitungen aus Kunststoffen DVGW-Prüfzeichen W 347, KTW, W 270 Bauteile und Komponenten aus Kunststoff bzw. mit Beschichtungen auf Kunststoffbasis KTW, W 270 Betonzusatzmittel, Betonzusatzstoffe, Trennmittel W 347, KTW, W 270 5

6 Hygiene Sauberkeit bei Bau bzw. Einbau Keine Verunreinigungen beim Einbauen (W 346) (z.b. Schlamm, schmutzige Lappen) Nur geprüfte Hilfsmittel verwenden (W 346, W 347, KTW, W 270) (wasserlösliche Gleitmittel; rückstandsfrei) 6

7 Baustellenseitige Anforderungen Angaben des Betreibers, örtliche Gegebenheiten und Richtlinien des Herstellers beachten Eintrag von Verunreinigungen und Mikroorganismen vermeiden (Hineinkriechen von Kleintieren) Eindringen von Schmutzwasser, Schlamm, Boden vermeiden Arbeitsbedingte Verunreinigungen vermeiden (Arbeitsgeräte, schmutzige Lappen zum Ausreiben von Muffen) 7

8 Baustellenseitige Anforderungen Wasserlösliche Hilfsmittel (z.b. Gleitmittel, Gewindeschneidöle) und Hilfsstoffe, die sich rückstandsfrei entfernen lassen, verwenden Hilfsstoffe für zementgebundene Werkstoffe: W 347 Eignung der Gleitmittel und Gewindeschneidöle durch anerkannte Prüfstelle nachweisen Empfehlung: bei nachträglichen Arbeiten an bestehenden Rohrleitungen Verbindungsbereiche mit Desinfektionsmittel besprühen! 8

9 Hygiene Fachgerechtes Spülen Spülung nach W 291 bzw. W 346 Entfernen unbeabsichtigt eingetragener Fremdstoffe Entfernen von Hilfsmitteln 9

10 Hygiene Desinfektion Abtöten von Mikroorganismen Inaktivierung von Viren Maßnahmen nach W 291 bzw. W 346 Anleitungen der Desinfektionshersteller beachten 10

11 Hygiene Einfahren der Rohrleitung ph-wert-problem bei weichen und mittelharten Wässern Desinfektions-Probleme bei weichen und mittelharten Wässern Maßnahmen nach DIN 2614, DIN 2880, W

12 Hygiene Inbetriebnahme neuer oder sanierter Rohrleitungen und Anlagenteile 12

13 Inbetriebnahme neuer oder sanierter Rohrleitungen Reinigung oder Desinfektion ist immer erforderlich! Kontrolle durch mikrobiologische/chemische Untersuchung! Mikrobiologische Probenahme/Untersuchung ist gemäß DIN EN 805 und DVGW W 291 nicht erforderlich: bei kurzen Leitungslängen (5 Rohrlängen, d.h. ca. 30 m sollten nicht überschritten werden) bei Anschlussleitungen DN 80 und weniger als 100 m Länge 13

14 Reinigung/Desinfektion alle gebräuchlichen Desinfektionsmittel führen im allgemeinen zu vergleichbaren Desinfektionsergebnissen; die Wirksamkeit der Desinfektion hängt stärker von Intensität der Reinigung ab als vom Desinfektionsmittel; grobe Verunreinigungen sind üblicherweise auch mit wiederholten Desinfektionsmaßnahmen nicht zu entfernen, sondern nur durch eine gleichzeitige intensive Spülung der Leitung; 14

15 Reinigung/Desinfektion 15

16 Reinigung/Desinfektion Folgerungen: Erster Schritt: Intensive Reinigung (Spülung) Zweiter Schritt (bei positiven mikrobiologischen Befunden): Desinfektion Maßnahmen werden in DVGW W 291 beschrieben 16

17 Reinigung/Desinfektion Gründe für Reinigungs- und Desinfektionsmaßnahmen: nicht ausreichende Wasseraufbereitung (Ablagerung von Eisen und Mangan, Trübung, Braunfärbung) Verminderung des Durchflusses durch festhaftende Inkrustationen und Korrosionsprodukte Bildung von Biofilmen als Lebensgrundlage für Mikroorganismen Kontamination des Trinkwasser-Rohrnetzes durch unzulässige Verbindungen mit Nicht-Trinkwasser führenden Rohrleitung 17

18 Reinigung/Desinfektion Netztrennung und Schlauchverbindung zur Desinfektion 18

19 Reinigung/Desinfektion Netztrennung zur Desinfektion 19

20 Reinigung/Desinfektion Reinigung/Desinfektion von Rohrleitungen und Anlagenteilen 20

21 Verfahren Spülverfahren Reinigungsverfahren - Spülen mit Wasser - Spülen mit Wasser-/Luftgemisch Hochdruckreinigung - maschinell -manuell Molchverfahren mit - Schwammgummibällen - Kunststoffmolchen 21

22 Verfahren Desinfektionsverfahren Statisches Verfahren Dynamisches Verfahren 22

23 Spülverfahren Spülen mit Wasser 23

24 Spülen mit Wasser Entlüften von Rohrleitungen 1,60 Strömungsgeschwindigkeit m/s 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, Durchmesser DN 24

25 Spülen mit Wasser Spülwasser-Volumenstrom 350 Volumenstrom m³/h v = 2, m/s v = 1,0... 2,0 m/s Durchmesser DN v = 0,8... 1,2 m/s 25

26 Spülen mit Wasser Folgerungen Mindest-Fließgeschwindigkeiten für Wasserspülung: Wassergeschwindigkeit für Entlüften anzustrebende Fließgeschwindigkeit: m/s Spülgeschwindigkeit begrenzt durch Kapazität des vorgeschalteten Rohrnetzes, der Hydranten, Spülschläuche, Spülwasserentsorgung, etc. Begrenzung auf Rohrleitungen ca. DN 150 (ca. 90 % aller Trinkwasserleitungen) Behälter und sonstige Anlagen: Hochdruck-Reinigung 26

27 Spülverfahren Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch 27

28 Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch 28

29 Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch Anwendung: bei größeren Leitungsquerschnitten bei geringer Kapazität des vorgeschalteten Netzes (geringe Spülwirkung) Entfernung locker anhaftender Sedimente und Ablagerungen Entfernung von Kleinlebewesen hängt von der Art ab; kann u.u. unvollständig sein! 29

30 Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch Verhältnis Spülwasser/Spülluft: 1 : : 3 pulsierende Luftzugabe verbessert Reinigungswirkung saubere ölfreie Luft verwenden! vermeiden des Eintrags von Schmutz und Partikeln in Rohrnetz und Hausinstallation hohe verfahrens- und sicherheitstechnische Anforderungen Reinigung durch Fachunternehmen 30

31 Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch 31

32 Spülen mit Luft/Wasser-Gemisch 32

33 Spülverfahren Spülen mit Wasser und Molchen 33

34 Molchen Anwendung: Entfernung locker anhaftender Sedimente und Ablagerungen (z.b. Eisenausfällungen) Mechanische Reinigung neuverlegter Leitungen Entfernung festanhaftender Ablagerungen 34

35 Molchen Verfahren: Entfernung locker anhaftender Sedimente und Ablagerungen mit Schwammgummibällen Entfernung fester anhaftender Ablagerungen mit Molchen Entfernung fester Inkrustationen mit Kratzern 35

36 Molchen 36

37 Molchen 37

38 Molchen spezielle Vorbereitung des Leitungsabschnitts für das Molchen (z.b. Abtrennung vom übrigen Rohrnetz) bei Leitungen mit großem Querschnitt Molchschleusen vorsehen Inkrustationen werden mit Kratzern gelöst und mit Gummischeiben oder Molchen entfernt Anfall stark belasteter Spülwässer Leitungen sind metallisch blank und müssen vor Korrosion geschützt werden (z.b. ZM-Auskleidung) 38

39 Molchen Type Flex- B3 Type Flex-C3 Typen von Molchen 39

40 Molchen Typen von Kratzern 40

41 Spülverfahren Spülen mit Wasser und Molchen Schwammgummibälle 41

42 Molchen Schwammgummibälle weiche, fein- bis mittelporige Schwammgummibälle (Dichte: ca. 0,16 g/m³) Durchmesser muss auf Leitungsdurchmesser abgestimmt sein (Gefahr des Steckenbleibens bei deutlich zu geringem Durchmesser) 42

43 Molchen Entfernung locker anhaftender Sedimente und Ablagerungen mit Schwammgummibällen 43

44 Molchen Schwammgummibälle Einbringen in neu verlegte Leitungen durch Schleusenformstücke (bei häufig zu reinigenden Roh- und Betriebswasserleitungen Verwendung üblicher Hydranten möglich Kombination mit Druckprüfung (Freistromhydranten, Hydranten mit Kugelhahn-, Steckscheiben- oder Schieberabschluss) 44

45 Molchen Freistromhydrant 45

46 Molchen Gute Reinigungsleistung durch Reibung der Balles mit der Rohrinnenwand Hohe Strömungsgeschwindigkeit im Ringspalt Verwirbelung an schwer zugänglichen Hohlräumen (Muffenverbindungen, Überschieber, Schieberdom) Reinigung auch bei Leitungen mit Abzweigungen (separater Molchvorgang) Reinigung von Leitungen bis DN 150 möglich 46

47 Molchen Beispiel: Einführarmatur: Austragsarmatur: Freistromhydrant, der nach der Reinigung entfernt werden kann herkömmlicher Endhydrant Ball bleibt vor der Absperrarmatur hängen, kann ausgespült werden Bälle mit 150 mm können problemlos in Leitung DN 80 eingeführt und ausgespült werden 47

48 Molchen 48

49 Molchen 49

50 Spülverfahren Hochdruckreinigung 50

51 Hochdruckreinigung Anwendung Vorwiegend zur Reinigung von Wasserbehältern Reinigung von begehbaren Rohrleitungen 51

52 Hochdruckreinigung Rohrleitungen und Anlagen vom Netz abtrennen Verfahren kann unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit angewendet werden Druck der Reinigungsdüse und Abstand von der Wand sind auf die Art der Oberfläche abzustimmen (Beschädigung der Oberfläche) Verbesserung der Reinigungsergebnisse durch Verwendung von warmem Wasser Rohrleitungen < DN 300 können mit Reinigungslanzen mit rückwärts gerichtetem Strahl gereinigt werden (freier Ausfluss des Reinigungswassers) 52

53 Hochdruckreinigung begehbare Leitungen DN > 600 manuelle Reinigung in kurzen Leitungsabschnitten gezielte Reinigung von Stellen mit besonders starken Verunreinigungen ( Verschmutzungsherden ) Sicherheitsvorschriften besonders beachten ( Arbeiten in abgeschlossenen Räumen ) sparsamer und gezielter Einsatz von Desinfektionsmitteln Maßnahmen zur Entsorgung desinfektionsmittelhaltiger Spülwässer (u.u. Aufbereitung der Spülwässer vor der Ableitung) 53

54 Hochdruckreinigung Spüllanzen 54

55 Hochdruckreinigung Spüllanzen 55

56 Hochdruckreinigung begehbare Rohrleitung 56

57 Reinigung/Desinfektion Desinfektion 57

58 Desinfektion Definition: Desinfektion ist das Versetzen eines Systems in einen Zustand (Milieu), in dem Mikroorganismen abgetötet oder derart geschädigt werden, das ein Wachstum oder eine Vermehrung nicht zu erwarten sind. Dieser Zustand ist im allgemeinen zeitlich begrenzt! 58

59 Desinfektion Milieu wird durch das Redoxpotential (Redoxspannung) E H beschrieben. Desinfektion bzw. Inaktivierung: E H 850 mv 59

60 Desinfektion Chlor Redoxpotential EH mv Entkeimungszeit 1 Minute Chlordioxid 600 Chloramin ph-wert 60

61 Desinfektion Desinfektionsmittel Chlor-Gas Cl 2 Natriumhypochlorit NaClO Chlordioxid ClO 2 Calciumhypochlorit Ca(ClO) 2 Kaliumpermanganat KMnO 4 Wasserstoffperoxid H 2 O 2 Ozon O 3 Handelsform verflüssigt in Druckgasflaschen wässrige Lösung > 12 % Cl 2 hergestellt aus Natriumchlorit Granulat / Tabletten ca. 65 % Cl 2 violettes, feinkristallines Salz wässrige Lösung 30 %, 35 %, 50 % Gas, hergestellt aus Anwendung für Anwendungsform Desinfektion von/bei wässrige Lösung, TW RL ca. 2 % Cl 2 wässrige Lösung, ca. 2 % Cl 2 wässrige Lösung, ca. 0,2% ClO 2 TW AB RL IR TW RL Handelsform AB RL IR wässrige Lösung, ca. 1 % KMnO 4 RL wässrige Lösung, ca. 5 % H 2 O 2 TW AB RL IR wässrige Lösung TW Luft, Sauerstoff Erläuterungen: TW: Trinkwasser AB: Anlagen, Behälter, Formstücke RL: Rohrleitungen, Formstücke, Armaturen IR: Instandsetzung, Reparaturen 61

62 Desinfektionsmittel Bezeichnung Handelsform Lagerung Chlorbleichlauge Natriumhypochlorit NaOCl alkalisch, ätzend, giftig, Schutzausrüstung erforderlich Wasserstoffperoxid H 2 O 2 Chlordioxid ClO 2 wässrige Lösungen mit maximal 150 g/l Chlor wässrige Lösungen 5 %, 15 %, 30 %, 35 % Zwei Komponenten (Natriumchlorit, Natriumperoxodisulfat) lichtgeschützt und kühl, verschlossen in Auffangwanne WGK 2 1) lichtgeschützt, kühl, Verschmutzungen unbedingt vermeiden (Zersetzungsgefahr) 1) 5) WGK 1 lichtgeschütz, kühl, verschlossen Natriumchlorit: WGK 2 1) Natriumperoxodisulfat: WGK 1 1) bei Lösungen > 5 % Schutzausrüstung erforderlich wirkt oxidierend; Chlordioxidgas nicht einatmen; Schutzausrüstung erforderlich Anwendungskonzentration 2 Sicherheitshinweise Rohrleitung 50 mg/l Chlor 150 mg/l H 2 O 2 6 mg/l ClO 2 Behälter und Anlagenteile 4) 5 g/l Chlor max. 15 g/l H 2 O 2 0,5 g/l ClO 2 1) Wasser-Gefährdungs-Klasse (WGK) gemäß Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe VwVwS (1999) WGK 1 = schwach wassergefährdend WGK 2 = wassergefährdend WGK 3 = stark wassergefährdend 2) vorgeschlagener Wert 3) aus ästhetischen Gründen nicht zu empfehlen 4) Konzentration der Sprühlösung 5) bei Lösungen > 20 % gilt TRGS 515 6) Umweltbundesamt, Auskunfts- und Dokumentationsstelle wassergefährdender Stoffe, Berlin 62

63 Desinfektionsmittel Bezeichnung Handelsform Lagerung Kaliumpermanganat KMnO 4 Calciumhypochlorit Ca(OCl) 2 dunkelviolette bis graue, nadelförmige Kristalle Granulat oder Tabletten mit ca. 70 % Ca(OCl) 2 in gut verschlossenen Metallbehältern fast unbegrenzt haltbar WGK 2 1) kühl, trocken, verschlossen 1) 6) WGK 2 wirkt oxidierend; konzentrierte Lösungen erfordern Hautschutz Lösung reagiert alkalisch, ätzend, giftig, Schutzausrüstung erforderlich Anwendungskonzentration 2) Sicherheitshinweise Rohrleitung 15 mg/l KMnO 4 50 mg/l Chlor Behälter und Anlagenteile 4) 3) 5 g/l Chlor 1) Wasser-Gefährdungs-Klasse (WGK) gemäß Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe VwVwS (1999) WGK 1 = schwach wassergefährdend WGK 2 = wassergefährdend WGK 3 = stark wassergefährdend 2) vorgeschlagener Wert 3) aus ästhetischen Gründen nicht zu empfehlen 4) Konzentration der Sprühlösung 5) bei Lösungen > 20 % gilt TRGS 515 6) Umweltbundesamt, Auskunfts- und Dokumentationsstelle wassergefährdender Stoffe, Berlin 63

64 Desinfektionsmittel 64

65 Desinfektionsverfahren Einfluß auf / Anwendung bei Stand- Verfahren Durchlauf- Verfahren Kreislauf- Verfahren Wasserverbrauch gering hoch gering Vorcarbonatisierung gering bei harten Wässern bei harten Wässern Rohrleitungsvolumen - klein (< DN 300) - groß (> DN 300) Entsorgung möglich möglich einfach; kleine Desinfektionsmit telfracht möglich schwierig aufwendig; große Desinfektionsmit telfracht möglich aufwendig einfach; kleine Desinfektionsmit telfracht 65

66 Desinfektion ZM-Auskleidungen Wassertyp W KS I W KS II W KS III K S4,3 in mmol/l Desinfektionsmittel Chlor; chlorhaltige Produkte Wasserstoffperoxid Wasserstoffperoxid/ Silber Chlordioxid < 0,5 0,5 bis 2 > 2 schlecht; E h < 800 mv bei ph > 8,5 schlecht; hohe c(h 2 O 2 ); lange t R gut keine ph- Abhängigkeit gut; keine ph- Abhängigkeit ausreichend; hohe c(cl 2 ); lange t R ausreichend; hohe c(h 2 O 2 ); lange t R gut keine ph- Abhängigkeit gut; keine ph- Abhängigkeit gut gut gut gut Kaliumpermanganat schlecht; E h < 800 mv bei ph > 8,5 schlecht; hohe c(kmno 4 ); lange t R gut Erläuterungen: c(...): Konzentration t R : Reaktionszeit 66

67 Desinfektionsverfahren Zementmörtelauskleidungen Desinfektionslösung Konzentration in g/m³ bei Wassertyp Reaktionsz eit W KS I W KS II W KS III In Stunden Chlor, Natriumhypochlorit > > 24 Wasserstoffperoxid > > 24 Wasserstoffperoxid / Silber > 12 Chlordioxid > 12 Kaliumpermanganat > 100 > 50 > 50 > 48 Kaliumpermanganat / Natriumhypochlorit (1+1) >50 > 50 > 50 > 24 Chlor, Natriumhypochlorit > > 24 Wasserstoffperoxid > 24 Wasserstoffperoxid / Silber > 8 Chlordioxid > 8 Kaliumpermanganat / Natriumhypochlorit (1+1) >50 > 50 > 50 > 24 Kaliumpermanganat / Natriumhypochlorit (1+1) >50 > 50 > 50 > 24 Maßnahmen keine Zementmörtel- Vorbehandlung und/oder Wasserbehandlung 67

68 Desinfektionsverfahren Injektor (1) Injektor (2) Saugleitung mit Drosselventil und ggf. Schwebekörpermessgerät (3) Manometer (4) Wasserzähler (5) Vorlagebehälter (6) Standrohr mit Zapfstelle (Probenahme) (7) Sicherungsarmatur 68

69 Desinfektionsverfahren Injektor 69

70 Desinfektionsverfahren Dosierpumpe 70

71 Desinfektionsverfahren Dosieranlage 71

72 Desinfektionsverfahren Dosierpumpe 72

73 Desinfektionsverfahren Dosierpumpe medienangetriebene Dosierpumpe 73

74 Desinfektionsverfahren Dosierpumpe Desinfektion einer in Betrieb befindlichen Trinkwasserleitung 74

75 Desinfektion im Durchfluss Trinkwasserdurchfluß DN 80 DN 100 DN 150 DN Mindestabstand [m] m 3 /h m 3 /h m 3 /h m 3 /h Mindestabstand zwischen der Dosierstelle und der vermuteten Kontaminationsstelle (Hydrant) in Abhängigkeit vom Durchfluß und der Nennweite des Rohrstranges 75

76 Desinfektion im Durchfluss Ermittlung der Dosier-Konzentration freies Chlor mg/l 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 q = 20 m³/h q = 5 m³/h Abstand m 76

77 Desinfektionsmittel Lagerung und Handhabung Desinfektionsmittel Natriumhypochlorit Calciumhypochlorit Wasserstoffperoxid Chlordioxid Kaliumpermanganat Lagerung lichtgeschützt; kühl; verschlossen; Auffangwanne kühl; trocken; verschlossen lichtgeschützt; kühl; Verunreinigungen vermeiden lichtgeschützt; kühl; verschlossen; bei > 8 % (v/v) Explosionsgefahr stark oxidierend; kühl; verschlossen in Metallbehältern; Sicherheitshinweise alkalisch; ätzend; giftig; Schutzausrüstung Lösung alkalisch; ätzend; giftig; Schutzausrüstung ätzend; Schutzausrüstung reagiert sauer oder alkalisch; ätzend; giftig; Schutzausrüstung Hautschutz bei konzentrierten Lösungen Wassergefährdungsklasse WGK 2 WGK 2 WGK 0 WGK 2 WGK 2 Erläuterungen: WGK 0: im allgemeinen nicht wassergefährdend WGK 1: schwach wassergefährdend WGK 2: wassergefährdend WGK 3: stark wassergefährdend 77

78 Desinfektion Entfernen des Desinfektionsmittel- Überschusses Verdünnen Reaktion mit Natriumthiosulfat Filtration durch Aktivkohle-Filter 78

79 Desinfektionsmittel Abbinden vor Einleitung Desinfektionsmittel Formel spezifischer Bedarf g Na 2 S 2 O 3 5 H 2 O /g Desinfektionsmittel Chlor Cl 2 2 Natriumhypochlorit Cl 2 2 Chlordioxid ClO 2 4 Wasserstoffperoxid H 2 O

80 Desinfektion Aktivkohlefilter 80

81 Probenahme 81

82 Bakteriologische Untersuchung 82

83 Chemische Untersuchung 83

84 Ergebnis Die Anlage ist für die Trinkwasserversorgung freigegeben! 84

85 ENDE Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit! 85