B e r l i n e r S a n i e r u n g s t a g

Transkript

1 B e r l i n e r S a n i e r u n g s t a g 13. März Rehabilitation von Druckrohrleitungen -hygienische Aspekte bei der Sanierung von Trinkwasserleitungen Dr. Dietmar Petersohn, Berliner Wasserbetriebe

2 Sicherung der Trinkwasserhygiene Bewertung bakteriologischer Parameter 2

3 5 Mikrobiologische Anforderungen Im Im Wasser für für den menschlichen Gebrauch dürfen Krankheitserreger im im Sinne des Infektionsschutzgesetzes nicht in in Konzentrationen enthalten sein, die die eine Schädigung der menschlichen Gesundheit besorgen lassen. Im Im Wasser für für den menschlichen Gebrauch dürfen die die in in Anlage 1 Teil 1 festgesetzten Grenzwerte für für die die mikrobiologischen Parameter nicht überschritten werden. 3

4 TrinkwV 2001; Anlage 1, Teil I: Mikrobiologische Parameter Lfd. Nr. Parameter Grenzwert 1 Ecoli 0 / 100 ml 2 Coliforme Bakterien 0 / 100 ml 3 Enterokokken 0 / 100 ml Anlage 3: Indikatorparameter Lfd. Nr. Parameter Grenzwert 1 Clostridium perfringens 0 / 100 ml 2 Koloniezahl 20 C KBE bei desinfiziertem Wasser 100 / 1ml 20 / 1ml 3 Koloniezahl 36 C 100/ 1ml 4

5 sind gramnegative bewegliche nicht - sporenbildende Stäbchenbakterien, die zur Familie der Enterobacteriaceae gehören Escherichia-coli (E-coli) umgangssprachlich auch Fäkalcoli genannt - definierte Bakterienart, die in hoher Anzahl in Warmblüterfäkalien vorkommt - Bei den Coliformen (dazu gehört auch Ecoli) handelt es sich um viele unterschiedliche Bakterienarten aus den Gattungen Enterobakter, Klebsiella, Citrobakter u.a.m.; heterogene Gruppe, die Bakterien enthält, die sowohl in Faeces als auch in der Umwelt vorkommen und solche, die fast ausschließlich in der Umwelt vorkommen. 5

6 neue Methode nach EN ISO kürzere Zeit bis zum Endergebnis ( max. 3 Tage) auf Grund der geringen Selektivität kann der Standardtest ungeeignet sein für einige Trinkwässer, die nicht desinfiziert werden und ein hohes Hintergrundwachstum zeigen Anwendung des Schnelltestes der Fa. Idexx es muss mit einer Steigerung der Beanstandungsrate gerechnet werden 6

7 Coliforme indizieren ungenügende Aufbereitung, Nachverkeimung oder überhöhte Nährstoffbelastung. Die Eignung der Gruppe Coli / Ecoli als Indikator für fäkale Verunreinigungen ist begrenzt: Beispiel Desinfektion: Indikatorcharakter bei Ecoli kann streng genommen auch nur für Krankheitserreger gelten, die gegenüber Chlor etwa dieselbe Empfindlichkeit besitzen 7

8 Bestimmung von Coliformen Keimen und Escherichia Keimen nach TrinkwV a. F. Trinkw.V 2001 Endergebnis bis 5 Tage Endergebnis nach 2-3 Tagen bei Anwendung von Colilert 18 nach Std. 8

9 Bestimmung von Coliformen Keimen und Escherichia Coli Trinkw.V 2001 Endergebnis nach 2 Tagen Anwendung von Colilert 18 nach Std. Grenzwert : 0 / 100 ml 9

10 Schnelltest Probe wird über einen ß-D- Galactosidase und ß-D- Glucuronidase -Nachweis bestimmt. Coliforme sind in diesem System als ß- Galactosidase - positive Keime definiert, sodass ein entsprechend erweitertes Keimspektrum erfasst wird ISO (TTC) Membranfiltration Laktose -TTC-Agar positive Keime bilden Säure und weisen auf dem Agar eine gelbe Zone auf. Bestätigungstest Zugelassen nach TrinkwV2001 als gleichwertige Methode zur ISO

11 Quelle: Microbial indicators of water qualit- an NHMRC dicussion paper September 2001, public consultation draft, Stevens 2001 Vor 1994: (entspr. TrinkwV ) Abbau von Laktose in: Gas und Säure innerhalb von Std. bei 36 ± 2 C, thermotolerante oder fäkale coliforme Bakterien bei 44,5 ±0,2 C ab1994: (entspr.referenzverf.trinkwv2001) Abbau von Laktose in: Säure Definition von Coliformen wurde geändert 2001: (entspr. Colilert) Bakterien, die das ß - Galactosidase - Gen enthalten, werden zur Gruppe der Coliformen Bakterien ezählt Escherichia Klebsiella Enterobacter Citrobacter Escherichia Klebsiella Enterobacter Citrobacter Yersinia Serratia Hafnia Pantoea Kluyvera Escherichia Klebsiella Enterobacter Citrobacter Yersinia Serratia Hafnia Pantoea Kluyvera Cedercea Ewingella Moellerella Leclercia, Rahnella, Yokenella 11

12 Coliforme Keime auf TTC 12

13 Schnelltest Colilert 18 13

14 14

15 nach Anlage 4 TrinkwV periodische Untersuchung, ISO Verfahren vermehren sich nicht im Wasser im Vergleich zu Coli/Ecoli widerstandsfähiger gegenüber Umwelteinflüssen, zum Teil auch gegen Chlor, resistent gegen Austrocknung höhere Persistenz in der Umwelt, längere Überlebensdauer als E. coli = Hinweis auf länger zurückliegende Kontamination, im Vergleich zu Coli/E. coli widerstandsfähiger gegenüber Umwelteinflüssen, chemische Desinfektionsmittel, resistent gegen Austrocknung; Enterokokken sind grampositive Bakterien (Kokken), die einzeln, paarweise oder kurzkettig vorliegen umfassen mind. 12 verschiedene Spezies Vorkommen : Darm von Mensch und Tier Pflanzen ( nicht fäkale Enterokokken) Bedeutsam im Bereich der Krankenhaushygiene; Entzündungen der Herzinnenhaut häufig nach schweren OP und bei allgemeiner Abwehrschwäche 15

16 Enterokokken Ergebnis liegt nach 2 Tagen vor / Grenzwert : 0/100ml 16

17 Nach Anlage 3 der TrinkwV2001 nur zu untersuchen, wenn Oberflächenwasser oder davon beeinflusstes Wasser ; im o.g. Fall routinemäßige Untersuchung; kein genormtes ISO Verfahren in der TrinkwV2001 Begriff: Clostridium perfr. (sulfitreduzierende sporenbildende Anaerobier) sind grampositive Stäbchen, die nur unter anaeroben Bedingungen existieren können. Sie unterscheiden sich von den übrigen Indikatorbakterien durch ihre Fähigkeit zur Bildung von Endosporen (widerstandsfähige Dauerformen) Vorkommen: Die Sporen finden sich überall in unserer Umwelt, u.a. Oberflächengewässern, in Abwässern, Erde, Staub und Gewässersedimenten, Intestinaltrakt von Mensch und Tier (Insekten), Faeces Bedeutung: Geeignet als Indikatororganismus für verunreinigtes Wasser und Parasiten (z.b.giardien, Cryptosporidien) hohe Resistenz gegenüber Hitze, Kälte und Desinfektionsmitteln zahlreichen Gärungs und Fäulniserregern Produzent einer Vielzahl von Toxinen Vermehrung in der Umwelt eher unwahrscheinlich Erkrankungen: Cl. perfringens ist hauptsächlich bekannt als Erreger des Gasbrandes, einer gewebezerstörenden Wundinfektion, die ohne Therapie tödlich verläuft; Gastroenteritis, Lebensmittelvergiftungen, Sepsis u.a. Vermeidung: Intakte Aufbereitung (eingefahrene Filter) bei Verwendung von Oberflächenwasser; Vermeidung von Verunreinigungen / höchstmögliche Sauberkeit bei Arbeiten am Verteilungsnetz (NL) Widerstandsfähigkeit gegen Desinfektion hoch (durch Sporenbildung), aber schrittweise durch Chlor und Chlordioxid möglich 17

18 Clostridium perfringens / Grenzwert 0/ 100 ml 18

19 Koloniezahl (KBE): Begriff, Vorkommen, Bedeutung Begriff: sind sichtbare Kolonien, die bei 6 8 facher Lupenvergrößerung ausgezählt werden und sich aus 1 ml Wasserprobe innerhalb eines festgelegten Zeitraumes ( 48 Std.) entwickeln. Vorkommen: überall in der Umwelt in einer Wasserprobe können Bakterien einzeln, aber auch in Verbänden oder an Partikel gebunden vorkommen Vielzahl von Mikroorganismen unterschiedlicher Herkunft Bedeutung: als arbeitstechnisch einfaches Verfahren zur Erfassung der Mikroorganismen in Wasserproben; bedeutsam seit Robert Koch Auskunft über verschiedene Zustände im Trinkwassernetz und bei Aufbereitung hohe KBE mesophiler Bakterien kann evt. als das Vorhandensein pathogener Bakterien betrachtet werden Erkrankungen: hierbei handelt es sich nicht um Krankheitserreger, insofern geringe gesundheitliche Relevanz Vermeidung: Vermeidung von Verunreinigungen allgemein Desinfektion gut wirksam 19

20 Der empirische Richtwert (heute Grenzwert nach TrinkwV2001) für die Koloniezahl von 100/ml geht auf Robert Koch zurück. Dieser schreibt 1883: "Wenn ein Filterwerk in jeder Beziehung zufriedenstellend arbeitet, dann finden sich erfahrungsgemäß in filtriertem Wasser weniger als 100 entwicklungsfähige Keime auf 1 cm 3 ". Diese Feststellung hatte Robert Koch anlässlich der Choleraepidemie in Hamburg im Vergleich mit anderen Typhus- und Choleraepidemien gemacht. Er stellte fest: Immer wenn die Koloniezahlen unter 100/ml waren, dann kam es nicht zu einer Epidemie 20

21 21

22 Koloniezahl: 20 C und 36 C Grenzwert : 100 / ml für desinf. Wasser bei 20 C = 20/ml BWB interner Richtwert : 30 / ml 22

23 Die Trinkwasserverordnung 2001 Mikrobiologische Indikatorparameter - Anlage 3 Koloniezahlen bei 22 C und 36 C Die beiden Methoden der TrinkwV1990 und der TrinkwV 2001 (ISO 6222) lassen sich nicht miteinander vergleichen, da unterschiedliche Bakterienpopulationen erfasst werden. Nach augenblicklichem Kenntnisstand kann die alte Methode fortgeführt werden. Ehemalige Richtwerte gelten jetzt als Grenzwerte! Bei Anwendung der ISO 6222 gilt die Anforderung keine anormale Veränderung, d.h. mindestens 1 Jahr Paralleluntersuchungen mit der alten Methode. 23

24 Koloniezahl Auskunft und Hinweise: Grad der Verunreinigung Wirksamkeit der Wasseraufbereitung bzw. einz. Schritte davon Fremdwassereinbrüche im Versorgungssystem mikrobiologische Risiken bei Rohrbrüchen und Arbeiten am Netz zeitabhängige Einflüsse (z. B. Stagnation) Zustand nach Behälterreinigung Zustand nach Neuanschlüssen mikrobieller Bewuchs in Rohrleitungen (BIOFILM, Material) 24

25 Pseudomonas aeruginosa ist ein fakultativ human-pathogenes gramnegatives aerobes Bakterium, dessen Vorkommen im Wasser seit langem bekannt ist. Pseudomonas aeruginosa wird durch Ecoli, Coli bzw. Enterkokken nicht indiziert. Pseudomonas aeruginosa ist ein anspruchsloses Bakterium, das sehr geringe Nährstoffansprüche hat. bei Temperaturen zwischen 0 C und 43 C ist Vermehrung möglich 25

26 wichtigster Erreger krankenhausbedingter Infektionen; Pflegeheime u.ä. ( immungeschwächte Menschen) Krankheiten : Erreger des blaugrünen Eiters Erkrankungen der Haut, des Auges, des Gehörganges, Hirnhaut- und Wundinfektionen, Harnwegserkrankungen, Durchfall u.a. Er ist ein weitverbreiteter Nasskeim, vorhanden in: - Böden, (o.a. Pfützenkeim ), - Resten von stagnierendem Wasser - Oberflächen- und Abwasser, - Schmutzanzeiger, kommt im Darm von Mensch und Tier vor 26

27 bildet ausgeprägte Biofilme, in denen er weitgehend vor Desinfektion geschützt ist; In der Trinkwasserinstallation kann er rückwirkend z. B. von einer Auslaufarmatur ausgehend die gesamte Installation kontaminieren laut TrinkwV 2001: darf Pseudomonas aer. in 100 ml Trinkwasser nicht nachweisbar sein 27

28 blaugrünes Pigment = Pseudomonas aeruginosa 28

29 Kolonienwachstum ohne Fluoreszenz 29

30 fluoreszierende Kolonien auszählen (Verdacht auf Ps.aer.) und durch weitere Schritte bestätigen -häufigste Variante - 30

31 Wachstumsvermeidung: Allgemein Stagnation vermeiden kurze Leitungswege keine Totleitungen regelmäßiger Durchfluß keine Nahrung bieten Sauberkeit Temperaturbereiche: kalt < 25 C warm C Resistent gegen bestimmte Desinfektionswirkstoffe 31

32 Zur Vermeidung von Risiken der Kontamination sollten bei Bauarbeiten : die Leitungsrohre sauber und verschlossen gelagert werden keine Feuerwehrschläuche zum Spülen verwendet werden die Baugrube weitestgehend sauber und trocken gehalten werden 32

33 Zur Beseitigung des Pseudomonas aer.- Befalls gibt es nach aktuellem Wissenstand leider keine gesicherten Erkenntnisse und Anleitungen. Aus unserer Erfahrung wurden die besten Erfolge mit intensivem Spülen erzielt, was allerdings eine gewisse Zeit in Anspruch nehmen kann. Auf jeden Fall sollte man in der Spülphase jegliche Stagnation durch zeitliche Unterbrechung der Spülung vermeiden, da gerade diese Keime unter Stagnationsbedingungen sofort wieder wachsen. Eine Desinfektion führt oft nicht zum Erfolg. Im schlimmsten Fall könnte sich das nächste Ergebnis sogar noch mal verschlechtern. 33

34 . Möglichkeiten der Desinfektion: Chlordioxid: auf Konzentration achten, hoch einstellen, ( so hoch als möglich) lange einwirken lassen und gut und ausdauernd nachspülen. (evt Stoßdesinfektion) Beispiel: 1. Biofilmuntersuchungen im RB Lichterfelde 2. Veröffentl. v. Robert Koch Institut - Oberschwaben 34

35 Verteilung im Trinkwassernetz 35

36 Fehlermöglichkeiten 1 95% 4,9% 0,1% 0 Probenahme Analyse Auswertung 36

37 Sicherung der Trinkwasserhygiene Bewertung chemischer Parameter 37

38 Die Trinkwasserverordnung 2001 Neue Parameter mit neuen Grenzwerten Chemische Parameter Grenzwert Benzol 0,001 mg/l Benzo(a)pyren 0,00001 mg/l Bromat 0,01 mg/l 1,2-Dichlorethan 0,003 mg/l Acrylamid 0,0001 mg/l Epichlorhydrin 0,0001 mg/l Vinylchlorid 0,0005 mg/l (einzuhalten durch Produktspezifikation) 38

39 Bis Anfang der 70-er Jahre wurden in der Bundesrepublik u. a. auch Rohrleitungen zum Transport von Trinkwasser verlegt, die teergetaucht waren. Diese Außen- und Innenbeschichtung diente dem Korrosionsschutz. In den neuen Bundesländern wurden keine teergetauchten Rohre verlegt, da man auf Steinkohleteer als Rohprodukt nicht zurückgreifen konnte. Es ist bekannt, dass sich in Einzelfällen aus solchen Beschichtungen polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) herauslösen können. Einige dieser Verbindungen, insbesondere Benzo-(a)- pyren, gelten als krebserregend. 39

40 Teergetauchtes Trinkwasserrohr 40

41 Allein die Tatsache, dass teerinnenausgekleidete Rohre in einem Versorgungsnetz vorhanden sind, bedeutet nicht, dass PAK im Trinkwasser vorliegen. Beispielsweise verhindert eine Belagsbildung durch Kalk, Eisenoxide bzw. ein Biofilm die Freisetzung von PAK. Im Gegensatz zu teerinnenausgekleideten Rohren sind innenbituminierte Rohre von der oben angesprochenen Problematik nicht betroffen. 41

42 Mechanische Reinigung von Rohrleitungen Mechanische Entfernung der Inkrustationen Gefahr Erfahrung, dass ein PAK haltiger Anstrich mit dem einige Rohrhersteller vor Jahrzehnten die Rohrinnenwände versahen, freigelegt wurde und so bei Inbetriebnahme in das Trinkwasser gelangen konnte. Die zuvor vorhandene Inkrustation schützte das Wasser vor einer Verschmutzung mit PAK. 42

43 Mechanische Reinigung von Rohrleitungen Mechanische Entfernung der Inkrustationen Einzuhaltende kritische Werte Grenzwerte gemäß Trinkwasserverordnung 2001: Benzo-(a)-pyren 0,00001 mg/l Summe PAK (Benzo-(b)-fluoranthen, Benzo-(k)-fluoranthen, Benzo-(ghi)-perylen und Indeno-(1,2,3-cd)-pyren) 0,0001 mg/l 43

44 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 44