Anforderungen an die mikrobiologische Wasserqualität in Verdunstungsrückkühlanlagen. G. Wewalka

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1 Anforderungen an die mikrobiologische Wasserqualität in Verdunstungsrückkühlanlagen neue ÖNORM B 5020 G. Wewalka Institut für medizinische Mikrobiologie und Hygiene Wien Nationale Referenzzentrale für Legionella-Infektionen September 2013

2 Legionärskrankheit wurde nach der Convention der American Legion in Philadelphia 1976 beschrieben Sehr wahrscheinlich wurde dieser Ausbruch durch den Kühlturm eines Hotels verursacht September

3 Beispiele für Ausbrüche von Legionella-Infektionen durch Kühltürme London 1988: ca. 120 Fälle, 21 Tote; Kühlturm auf den BBC- Gebäude; Personen erkrankten, die nicht näher als 500 m an das Gebäude heran kamen Melbourne 2000: 125 Fälle, 2 Tote nach Besuch eines neu gebauten Aquariums; Infektionsquelle: schlecht gewartetes Kühlaggregat Spanien, Murcia 2001: ca. 650 Fälle, 2 Tote; Kühlturm in der Innenstadt (auf dem Dach des Krankenhauses) Frankreich, Lance : 86 Fälle, 18 Tote; Kühlturm einer petrochemichen Anlage; Personen erkrankten, die in ca. 6 km Entfernung wohnten September

4 Ausbrüche durch Kühltürme in Europa ( ) Jährliche Meldungen durch die EWGLI (European Working Group for Legionella Infections) Kooperationspartner Länder Zahl der Ausbrüche Zahl der Fälle Bulgarien 1 2 Frankreich Großbritannien Italien 1 15 Niederlande 3 50 Norwegen 2 5 Österreich 2 16 Portugal 2 24 Schweden 1 15 Spanien gesamt September

5 Saisonale Verteilung der in Österreich registrierten Fälle von Legionärskrankheit nach Kategorie der Infektionsquelle (N=1065) 5

6 Saisonale Verteilung der 2007 in Wien gemeldeten Fälle von Legionärskrankheit nach Kategorie der Infektionsquelle, (N=47) 20 Anzahl der Fälle reiseassoziiert nosokomial ambulant Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Monat September

7 Zwei Ausbrüche von Kühlturm assoziiert Fällen von Legionärskrankheit in Wien im 3. Bezirk und im Bezirk Fall_Ausbruch Bezirk 3 Anzahl der Fälle Fall_Ausbruch Bezirk August 07 September 07 September

8 Fälle von Legionärskrankheit in Wien, August bis Mitte September 2007 Patienten 7, 11, 14 sind gestorben September

9 Untersuchung von Wasserproben von den Kühltürmen vom Krankenhaus X am und Auf Veranlassung der Nationalen Referenzzentrale für Legionella-Infektionen wurden auch die 3 nassen Kühltürme auf dem Dach des Hauses untersucht: Datum: Kühlturm 1: 42 KBE/100ml 450 KBE/100ml L. pn. SG 1 MAb-Typ Philadelphia Kühlturm 2: 1000 KBE/100ml 9700 KBE/100ml L. pn. SG 1 MAb-Typ Philadelphia Kühlturm 3 : 800 KBE/100ml 140 KBE/100ml L. pn. SG 1 MAb-Typ Philadelphia Kontrollen der Kühltürme im April und May 2007 waren negativ. Nach Sanierung wurden am und keine Legionellen in den Kühltürmen nachgewiesen. September

10 Sequence-based Typisierung von humanen Isolaten und Wasser-Isolaten im Zusammenhang mit Krankenhaus X Patient/Probe flaa pile asd mip momps proa Pat TWE-KH Kühlturm Pat Pat Pat Beprobung von TWE Sanierung Fall ohne Isolat Beprobung von Kühlturm Fall mit Isolat September

11 Cluster von Legionella-Infektionen in Wien 20. und 9. Bezirk 8 Fälle im Zeitraum vom bis Fälle (6,10,11,13) zeigen übereinstimmende Bandenmuster in der AFLP Fall 12: regelmäßige Spaziergänge im 20. Bezirk Fall 8: Obdachloser, hielt sich im 20. Bezirk auf Fall 11 und 13 sind verstorben Fall mit Isolat Fall ohne Isolat verdächtiger Kühlturm 13 September

12 Probleme bei der Suche nach der Quelle der Legionella-Infektionen im 20. und 9. Bezirk Es existierte kein Register für nasse Kühltürme Es gab keine Informationen, wo nasse Kühltürme in dem Areal der aufgetretenen Infektionen stehen könnten Keinen Magistratsabteilung fühlte sich zuständig Der 5 (1) des Epidemiegesetzes gab der Gesundheitsbehörde keine Handhabe zu Probenahmen von Kühltürmen; (Kranke, Krankheitsverdächtige und Ansteckungsverdächtige haben sich der Entnahme von Untersuchungsmaterial zu unterziehen) September

13 Legionella-Infektionen durch nasse Kühltürme Anlagen mit höheren Wassertemperaturen (20-35 C) Legionellen und Pseudomonaden können sich vermehren Bis zu 2 % des Kühlwassers wird als Aerosol freigesetzt. Aerosole können mehrere 100 m, in Ausnahmefällen mehrere Kilometer vertragen und eingeatmet werden September

14 Einfluss von Wetterfaktoren auf das Risiko von Legionella- Infektionen durch nasse Kühltürme Warmes Wetter führt zu höheren Wasser-Temperaturen in Kühltürmen Hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt die Emission von Aerosolen Leichter Wind und Tiefdruckwetter fördert die Ausbreitung des Aerosols September

15 ÖNORM B 5020 wurde seit 2010 erarbeitet Anforderungen an die mikrobiologische Wasserbeschaffenheit in Verdunstungsrückkühlanlagen Ziel: Vorschlag wird im September 2013 verabschiedet VDI in Deutschland in Erarbeitung Hygiene bei Rückkühlwerken September

16 Arten von Rückkühlanlagen Trockenkühler Verdunstungsrückkühlanlagen Naturzugkühltürme (z. B. bei Kernkraftwerken) Zwangsbelüftete Nasskühltürme o Nasse Kühltürme mit offenem Kreislauf o Nasse Kühltürme mit geschlossenem Kreislauf o Hybridkühltürme o Adiabate Kühler September

17 Trockenkühler Kühlung mit Luft Kein Wasser zur Kühlung Keine Quelle für Legionella-Infektionen September

18 Große Kühltürme z.b. von Kernkraftwerken mit natürlicher Aufdrift der warmen Luft; keine Legionella-Infektionen wurden mit solchen Kühltürmen in Verbindung gebracht September

19 Nasser Kühlturm mit offenem Kühlwasser- Kreislauf September

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23 September

24 September

25 Nasser Kühlturm mit geschlossenem Kühlsystem September

26 Schema von Hybridkühlturm Kühlelement Kühlkeislauf Benetzungskreislauf Wanne für Benetzugswasser September

27 Hybridekühlturm September

28 Schema von adiabatem Kühler 1: Frischwasser 2: Restwasser in Kanal 3: Wabensystem 4: Luft wird gekühlt 5: Trockener Kühler September

29 Adiabater Kühler September

30 Probenahme von Wasser bei Verdunstungsrückkühlanlagen Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 Probe aus Kreislaufwasser zwischen Pumpe und Versprühung; geeigneter Pebenahmehahn soll vorhanden sein Probenahme unter normalen Betriebsbedingungen, nicht kurz nach Biozid-Dosierung Untersuchung von Nachspeisewasser, wenn dieses nicht aus der öffentlichen Wasserleitung stammt Probenflaschen: sterile Flaschen, mit Natriumthiosulfat-Vorlage für die Untersuchung von Chlor hältigen Wässern Probenmenge abhängig von der Fragestellung: mindestens 500 ml Probentransport bis 12 Stunden bei Zimmertemperatur, bei längerem Transport oder Lagerung kühlen; Bearbeitung innerhalb von 2 Tagen September

31 Untersuchung von Wasser von Verdunstungsrückkühlwerken Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 Mikrobiologische Parameter aerobe Koloniezahlen bei 37 C (KBE 37 C/48 h) gemäß ÖNORM EN ISO 6222 Legionellen gemäß ÖNORM EN ISO oder ÖNORM EN ISO Pseudomonas aeruginosa gemäß ÖNORM EN ISO Weitere analytische Paramerter Calcium, Magnesium, Säurekapazität, Chlorid, Sulfat, Oxidierbarkeit oder TOC (Gesamter organischer Kohlenstoff) September

32 Probenahmeplan für Verdunstungsrückkühlanlagen mit Stillstandsphasen Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 Gilt für: Neuanlagen Systemänderungen Wiederinbetriebnahme nach einer Stillstandphase (z. B. im Winter) Erste Probenahme nach Systemfüllung und Betrieb der Umwälzpumpe, aber vor Kühlbetrieb September

33 Probenahmeplan für Verdunstungsrückkühlanlagen mit Stillstandsphasen Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 z.b. Mitte April Anfang Mai Anfang Juni Mitte Juli Anfang Oktober September

34 Probenahmeplan für Verdunstungsrückkühlanlagen ohne Stillstandsphasen (betriebsbereit auch im Winter) Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 September

35 Maßnahmenwerte bezogen auf mikrobiologische Untersuchungsergebnisse Vorschlag ÖNORM B 5020:2013 September

36 Mikrobiologische Wasserbeschaffenheit von Zusatzwasser/Füllwasser Kein Nachweis in 100 ml der Probe von: Escherichia coli Enterokokken Pseudomonas aeruginosa Legionellen Aerobe Koloniezahlen pro ml: bei 22 C <100 KBE bei 37 C <20 KBE September

37 Weitere ÖNORM M 7744 in Bearbeitung Planung, Ausführung, Betrieb, Wartung und Überwachung von Verdunstungsrückkühlanlagen September

38 Was sollte bezüglich nasser Kühltürme und andere Aerosol produzierende Anlagen geschehen? Bundesweite gesetzliche Meldepflicht für nasse Kühltürme Register für nasse Kühltürme bei lokalen Behörden Verpflichtung zu periodischen Inspektionen Verpflichtung zu periodischer mikrobiologischer Überwachung Strafen bei Nicht-Meldung Normen und Richtlinien für Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von nassen Kühltürmen September