Herzlich willkommen! Trinkwasserdesinfektion Erfahrungen, Grenzen und Projektbeispiele 1
Ulmer Legionellenfall Januar 2010 5 Todesopfer in Ulm durch Legionellen Ursache: Nasskühlanlage auf einem Dach in der Nähe des Hauptbahnhofs Ca. 60 Patienten mit Legionellose in Kliniken Fazit daraus: - Jede Person kann betroffen sein - Vorkommen auch in kalter Jahreszeit - Jede Stadt, jeder Landstrich kann betroffen sein - Weitflächige Verbreitung ist möglich - Hohe Zahl an Erkrankten bzw. Todesopfern ist möglich - Keine Immunität, keine Impfung - Auch innerhalb von Gebäuden ist die Gefahr vorhanden 2
Verunreinigung durch Mikroorganismen welche? Legionellen Bakterien, frei im Wasser oder in Amöben, Legionärskrankheit, Temperaturoptimum, Verbreitung über Aerosole, Vorkommen im Klinik- und Pflegebereich, Immungeschwächte Personen sind betroffen Pseudomonas aeruginosa Bakterien, Hospitalismuskeim, Antibiotikaresistenz, anspruchslos, widerstandsfähig, verursacht Lokalinfektionen, Vorkommen in Schläuchen, Inkubatoren, Waschlappen, Kosmetika 3
Mikroorganismen auf dem Weg zur Dusche Grundwasser mit ca. 10 4 Organismen pro Liter Keine vollständige Abtötung/Zurückhaltung im Wasserwerk Passage von Organismen möglich Transportweg Wasserwerk Gebäude - Länge, organische Verunreinigungen, Biofilme, Stagnation, Temperaturerhöhungen Übergang Kaltwasser Warmwasserkreislauf - Temperaturerhöhung bedeutet Wachstum Übertragung von Organismen durch Kontakt Wasser Mensch über Aerosole 4
Besonderheiten Hotel und Klinik Duschen Schwimmbad - Whirlpool Öffentlicher Bereich mit viel Publikum Kunden erwarten keimfreies Wasser Wellness wird immer bedeutender Stagnation (saisonal bedingt möglich) Ungleichmäßige oder fehlende Belegung der Zimmer Sanierungsbedürftige Trinkwasser-Installationen Betreiber ist verantwortlich für die Wasserqualität Fernreisende Wirtschaftlicher Schaden, Imageverlust 5
Anzahl der Erkrankungen In Deutschland werden 4% (geschätzt) aller ambulant auftretenden Pneumonien durch Legionellen verursacht 30.000 Legionärskrankheiten pro Jahr Übermittelte Legionellosen an das RKI (Robert-Koch- Institut) 2008 (RKI Meldedatenbank SurvStat): 524 Fälle insgesamt Problem der Untererfassung! Verhältnis Männer (379) : Frauen (145) 2,61 : 1 6
TrinkwV neu Begründung der Novellierung - Klarstellungen - Genauere Anpassung an Vorgaben - Praxisbezug - Regelungslücken schließen - Entbürokratisierung 7
TrinkwV neu 3 Neue Begriffe - Trinkwasser (anstelle Wasser für den menschlichen Gebrauch ) - Trinkwasser-Installation (anstelle von Hausinstallation) - Wasserversorgungsgebiet - Rohwasser - Aufbereitungsstoffe - Technischer Maßnahmewert: ein Wert, bei dessen Erreichen oder Überschreitung eine von der Trinkwasser-Installation ausgehende vermeidbare Gesundheitsgefährdung zu besorgen ist und Maßnahmen zur hygienisch-technischen Überprüfung der Trinkwasser- Installation im Sinne einer Gefährdungsanalyse eingeleitet werden 8
TrinkwV neu 3 Neue Begriffe - Öffentliche Tätigkeit Das Zurverfügungstellen von Trinkwasser an einen unbestimmten, wechselnden und nicht durch persönliche Beziehungen verbundenen Personenkreis 4 Allgemeine Anforderungen - TW muss so beschaffen sein, dass durch seinen Genuss oder Gebrauch eine Schädigung der menschlichen Gesundheit insbesondere durch Krankheitserreger nicht zu besorgen ist. Es muss rein und genusstauglich sein 9
TrinkwV neu 5 Mikrobiologische Anforderungen (1) Im TW dürfen Krankheitserreger, die durch Wasser übertragen werden können, nicht in Konzentrationen enthalten sein, die eine Schädigung der menschlichen Gesundheit besorgen lassen (4) Konzentrationen von Mikroorganismen, die das Trinkwasser verunreinigen oder seine Beschaffenheit nachteilig beeinflussen können, sollen so niedrig gehalten werden, wie dies nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik mit vertretbarem Aufwand unter Berücksichtigung von Einzelfällen möglich ist. 10
TrinkwV neu 9 Maßnahmen im Falle der Nichteinhaltung - (1) Gesundheitsamt kann entscheiden, ob die Wasserversorgungsanlage oder Teile davon bis auf weiteres weiterbetrieben werden kann - (5) Gesundheitsamt legt fest, bis zu welchem Wert und für welchen Zeitraum die Nichteinhaltung oder Nichterfüllung geduldet wird. - (8) Wird der Technische Maßnahmewert überschritten, muss der Betreiber innerhalb von 30 Tagen eine Ortsbesichtigung durchführen bzw. durchführen lassen und eine Gefährdungsanalyse zu veranlassen. Ortsbesichtigung ist zu dokumentieren. 11
TrinkwV neu Änderungen Anlagen - Anlage 1 (Teil I Allgemeine Anforderungen an TW): Grenzwerte für E. coli (0/100 ml) Enterokokken (0/100 ml) Coliforme verschoben zu Indikatorparameter (Anlage 3, Teil I Allgemeine Indikatorparameter) (0/100 ml) Pseudomonaden? 12
TrinkwV neu Änderungen Anlagen - Anlage 3 (Teil 1 Allgemeine Indikatorparameter): Clostridium perfringens 0/100 ml Coliforme Bakterien 0/100 ml Koloniezahl 22 C ohne anormale Veränderung Koloniezahl 36 C ohne anormale Veränderung Geschmack: Bei Verdacht auf eine mikrobielle Kontamination kann auf eine Geschmacksprobe verzichtet werden Anlage 3 (Teil II Spezielle Anforderungen an Trinkwasser in Anlagen der Trinkwasser-Installation) Technischer Maßnahmewert Legionella spec. 100/100 ml 13
Aufbereitungsstoffe zur Desinfektion von Wasser Teil I c Aufbereitungsstoffe zur Desinfektion Calciumhypochlorit Chlor Chlordioxid Natriumhypochlorit Ozon CAS: EINECS: Chemical Abstracts Service Registry Number European Inventroy of Existing Commercial Chemical Substances 14
Desinfektionsverfahren Teil II Desinfektionsverfahren UV-Bestrahlung Dosierung von Chlorgaslösungen Dosierung von Natrium- und Calciumhypochlorit- Lösung Elektrolytische Herstellung und Dosierung von Chlor vor Ort Dosierung einer vor Ort hergestellten Chlordioxidlösung Erzeugung und Dosierung von Ozon und Ozonlösung vor Ort 15
Erfahrungen bei Projekten Reha Klinik Neubau Mitte der 90er Jahre 300 Betten Elektrolyseanalgen und thermische Desinfektion Keine Trennung Feuerlöschleitung, Gartenbew. + Trinkwasserleitung Kein hydraulischer Abgleich Erhebliche Korrosion (Druckprobe abgebrochen) Vier- bis fünfstellige Legionellenzahlen pro 100 ml Verzinkte Rohrleitungen Aufmerksamer Gesundheitsamt Einsatz endständiger Filter 16
Trinkwasser-Check Temperatur nach dem Warmwasseraufbereiter? Jede Zapfstelle jeden Tag benutzen?! Zirkulation im Warmwasserkreislauf? Temperatur am entferntesten Zapfhahn? Tot-/Stichleitungen vorhanden? Unterbrechungszeiten (Winter-/Sommerbetrieb) Verbindungen TW mit Gartenbew. Oder Feuerlöschl. Rohrleitungsmaterial (Zustand)? Verkalkungen? Enthärtung notwendig? 17
VDI 6023 Hygiene in Trinkwasser- Installationen Trinkwasserhygiene Anforderungen an Planung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung Ab Juli 2006 neue VDI 6023 Inhalt: 1. Geltungsbereich 2. Grundlagen der Hygiene 3. Begriffe, Erläuterungen, allgemeine Anforderungen 4. Planung, Montage und Inbetriebnahme 5. Nutzung und Betriebsweise 6. Instandhaltung 7. Qualifikation und Schulung des Personals im Sinne dieser Richtlinie 18
2. 1 Mikrobiologische Beeinträchtigungen In der VDI 6023 ist klar gefordert, die Biofilm-Bildung einzuschränken! Als Maßnahmen wird folgendes aufgeführt: Vermeidung von Überdimensionierung Vermeidung von Stagnation des Trinkwassers hydraulischer Abgleich des Zirkulationssystems (W 553) Verwendung von Installationswerkstoffen, von denen möglichst wenig verwertbare Nährsubstrate abgegeben werden (DVGW W 270) sachgerechte Inbetriebnahme Vermeidung von Temperaturbereichen, bei denen Bakterienwachstum, insbesondere das von Krankheitserregern, gefördert wird Rückbau von nicht mehr genutzten Leitungen und Anlageteilen 19
F & E Biofilme in Hausinstallationen Fast 50 % der untersuchten Gebäude erreichen 50 C nicht Häufigste Überschreitung in Krankenhäusern Problem: 60 C im Hauptstrang, in Nebensträngen meist 40 C Chlordioxid-Konzentrationen reichen zur Abtötung nicht aus P. aeruginosa verhält sich völlig anders als Legionellen Übergang in den VBNC-Zustand Desinfektion allein reicht nicht aus Spülung ist notwendig 20
F & E Biofilme in Hausinstallationen Desinfektion/Spülung muss in kürzeren Abständen durchgeführt werden H 2 O 2 - gefühlte Reinigung war größer als die tatsächliche Reinigung Biofilm muss raus Weg mit dem Dreck (schwäbisch) Neue Kunststoffmaterialien werden schneller besiedelt als gealterte Materialien Beobachtung von Rissbildung in Kunststoffmaterialien nach Desinfektion Risse 10 bis 30 µm Wiederbelebung von Organismen aus Kupferrohren möglich 21
F & E Biofilme in Hausinstallationen Kupfer bewirkt einen Übergang in den VBNC-Zustand Amöben wirken auf dem Biofilm wie ein Staubsauger und fressen die Bakterien Amöben erhöhen die Virulenz von Legionellen deutlich Amöben entwickeln sich auf Kupfer im Biofilm genau wie auf Kunststoffmaterial Fast alle Amöben-Arten nehmen Legionellen auf Die bedeutsamere Vermehrung von Legionellen ist die Vermehrung in Amöben 22
F & E Biofilme in Hausinstallationen Zusammenfassung Thesenpapier zum downloaden www.biofilm-hausinstallation.de Projekt wird fortgesetzt Genehmigung ist vorhanden 23
Auswahlkriterien Für Desinfektionsmittel und verfahren - Handhabung und Wirksamkeit des Desinfektionsmittels - Art des Mikroorganismus - Gefährdungspotential für Mensch und Umwelt - Wasserqualität und Zehrung - Rohrleitungssystem (Material, Länge, Alter) - Depotwirkung - Bildung von Nebenprodukten - Entsorgung - Investitions- und Betriebskosten - Vorgaben/Wünsche des Betreibers und Gesundheitsamt - Sensibilität des Klinikbereichs 24
TOP-FEHLERLISTE - Risiko Kein Eingangsfilter oder verschmutzt Fehlende oder mangelhafte Zirkulation Kein hydraulischer Abgleich Keine normgerechte Absicherung von Außenzapfstellen Fehlerhafter Betrieb der Anlagen Keine Wasserbehandlung (z. B. Enthärtung) Keine/unregelmäßige Wasserentnahme Zu große Speicher Tot-/Stichleitungen Korrosion 25
Thermische Trinkwasserbehandlung Funktionsprinzip Erwärmung des Trinkwassers auf eine Temperatur von 70 C Jede Entnahmestelle ist bei geöffnetem Auslass für mindestens 3 Minuten zu beaufschlagen Trinkwasserhygiene Während der Aufheizphase müssen alle Entnahmestellen geschlossen sein Zirkulationspumpe muss im Dauerlauf betrieben werden während der Aufheizphase Erst dann werden die Entnahmestellen bei geöffnetem Auslauf thermisch desinfiziert Für einen Verbrühungsschutz ist zu sorgen 26
Thermische Trinkwasserbehandlung - 1 Vorteile Wirksames Verfahren zur Abtötung aller frei im Wasser vorhandenen Legionellen als Sofortmaßnahme Nachteile Keine Abtötung von Legionellen, die sich in Schutzorganismen, z. B. Amöben befinden Bedingt bzw. nicht durchführbar in Bereichen mit RUNDN- UM-DIE-UHR-BETRIEB Hoher Energie- und Personalbedarf notwendig Korrosionsangriff bei Rohrleitungen (bei verzinktem Stahl) 27
Thermische Trinkwasserbehandlung - 2 Nachteile Bei hartem Wasser verstärkt Kalkausfällung und Rohrleitungsschäden Kalkausfällungen bilden idealen Nährboden sowie Schutzräume für eine Vermehrung Hoher schaltungstechnischer Aufwand zur Absicherung und Durchführung des Verfahrens Stich-/Totleitungen werden mit der Temperatur nicht erreicht - Gefahr der Legionellenvermehrung Betroffene Netzteile müssen während der Durchführung abgesperrt sein, um einen Verbrühungsschutz zu gewährleisten Meist nur kurze Wirkungsdauer von ca. 4 bis 6 Wochen 28
Elektrolytische Desinfektion Funktionsprinzip Installation einer Elektrolysezelle in einem Bypass zur WW- Vorlaufleitung Erzeugung von unterchloriger Säure (freies Chlor) aus dem im Wasser vorhandenen Chlorid sowie weiterer desinfizierend wirkender Stoffe durch Gleichstromelektrolyse Verteilung des erzeugten Chlors (unterchlorige Säure, Chlordioxid u. a.) über die Zirkulation ins Warmwasser Legionellenabtötung Überwachung und Steuerung des Chlorgehaltes durch Vergleich Soll-/Ist-Wert am Eingang Elektrolysezelle /Zirkulationsrücklauf 29
Elektrolytische Desinfektion - 1 Vorteile Anlage kann in Neu- und Altanlagen (-gebäuden) integriert werden Geringer Energieaufwand Senkung der Warmwassertemperaturen möglich Nachteile Hoher Wartungs-/Bedienaufwand, da kontinuierliche Überwachung der Parameter notwendig ist, häufiges Reinigen der Elektroden, Austausch der Elektroden Bei unzureichendem Chloridanteil im Wasser (< 20 mg/l) zusätzliche Zugabe von NaCl notwendig Chlorerzeugung abhängig vom ph-wert und der Wassertemperatur 30
Elektrolytische Desinfektion - 2 Nachteile Gefahr der Nitritbildung (GW TrinkwV: 0,5 mg/l) Bei Oberflächenwässern Gefahr der THM-Bildung durch Verbindung mit organischen Inhaltsstoffen (Krebsverdacht, GW TrinkwV: 0,05 mg/l) Bei Verwendung von huminsäurehaltigen Grundwässern Gefahr der Haloformbildung Bei Jodid im Rohwasser Oxidation zu Jodat Keine Abtötung von Legionellen in Wirtsorganismen!!! 31
Elektrolyseanlagen und Nebenprodukte Projektbeispiel Bonner Schulen (Generalanzeiger Bonn, 20. 9. 2010) Inline-Elektrolyseanlage Nachweis von THM (Trihalogenmethane) - 0,11 und 0,16 mg/l (Bonn) - 0,66 mg/l (Bad Godesberg) Grenzwert bei 0,05 mg/l Kosten pro Anlage ca. 16.000,-- ù Gutachten durch Prof. Exner: die Wirkungsweise ist wissenschaftlich nicht belegt 32
UV-Behandlung Funktionsprinzip Legionellenabtötung durch Bestrahlung des Wassers mit hochenerge-tischem UV-Licht bei einer Wellenlänge von 254 nm im Durchfluß-verfahren Anlage in der Regel eingebaut in WW-Vorlaufleitung nach dem WW- Speicher im Vollstrom Vermehrung der Legionellenbakterien wird durch die Zerstörung der DNA/RNA verhindert 33
UV-Behandlung Vorteile Anlage kann in Neu- und Altgebäuden integriert werden Sofortige Abtötung der Legionellen nach der Behandlung Keine Veränderung der Wasserqualität Betriebsweise auch bei niedrigeren Warmwassertemperaturen möglich Abtötung der frei vorkommenden Legionellen Nachteile Keine Abtötung von Legionellen in Amöben Keine Depotwirkung 34
Trinkwasserhygiene Steuerung GENO-UV Check2 mit integriertem Vorschaltgerät Typenschild mit DVGW-Symbol GENO UV 120 S (DVGW) GENO UV 60 S (DVGW) 35
Chlordioxid-Dosierung Auswahl der Herstellungsmethode (Konform der Liste 11 TrinkwV) 1. Natriumchlorit (NaClO2) + Chlor (Cl2) 2. Natriumchlorit (NaClO2) + Natriumperoxodisulfat (Na2S2O8) 3. Natriumchlorit (NaClO2) + Salzsäure (HCl) 4. Kombination aus Methode 1 und 3 Reaktionsgleichung Säureverfahren 5 NaClO2 + 4 HCl 4 ClO2(g) + 2 H2O + 5 NaCl Natriumchlorit + Salzsäure Chlordioxid + Wasser + Natriumchlorid 36
Chlordioxid-Dosierung mit GENO -Baktox Es werden 2 Chemikalien gemischt: GENO -Baktox B (Natriumchloritlösung) + GENO -Baktox A (hoch verdünnte Salzsäurelösung) = GENO -Baktox Es entsteht im Wasser gelöstes Chlordioxidgas und eine minimale, unproblematische Menge an gelöstem Natriumchlorid (Kochsalz) 37
Chlordioxid-Dosierung Vorteile Kurzfristiger Einsatz zur Sofort-Desinfektion Trinkwasserhygiene Keine Geruchsbildung, keine Bildung von THM`s, Bromaten, Ammoniumverbindungen Tötet Bakterien und Algen in Trink-, Betriebs- und Abwasser einsetzbar auch bei höherem ph-wert einsetzbar Bei Hochdosierung Oxidation von Eisen und Mangan und Ausfällung Chlordioxid in Liste Desinfektionsmittel nach 11 TrinkwV aufgeführt Nachteile Wärme, Licht, Staub, hohe Metall- und DOC- Konzentrationen beschleunigen den Abbau von Chlordioxid 38
Dosieranlage GENODOS mit GENO - Baktox Trinkwasserhygiene 39
Trinkwasserhygiene Wie ist die Anlage aufgebaut? ent t a P m u Z ldet e m e g n a tiert n e t a p. bzw Erzeugungseinheit ChlordioxidonlineMessung Mischmodul Abdosierpumpe VerdünnungswasserFiltration Automatische SensorReinigung Chemikalienwannen 40
Membrantechnik zur Legionellen- Entfernung Funktionsprinzip Trinkwasserhygiene Mit Hilfe einer Membran werden Lösungen, Ionen, Moleküle und Partikel getrennt. Bei der Nanofiltration passieren einwertige Ionen die Membran, größere Moleküle und Partikel werden zurückgehalten. Das Rohwasser (feed) wird getrennt in Filtrat und Konzentrat Das Filtrat ist keimfrei (auch keine Pilze und Viren), das Konzentrat wird entsorgt 41
Membrantechnik zur Legionellen- Entfernung Trinkwasserhygiene Vorteile Komplette Entfernung aller Organismen Einsatz im Kaltwasserbereich, d. h. im Zulauf Auch Amöben mit Legionellen werden entfernt Einsatz auch im Ein- und Mehrfamilienhausbereich Nachteile Wassermengenverlust durch Abgabe des Konzentrats 42
Trinkwasserhygiene Membrantechnik - GENO -Ultrafil DIN 2001 - konforme UF Anlage! 43
FAZIT - SCHLUSSFOLGERUNGEN BESSER IST AUFKLÄRUNG STATT PANIKMACHE LEGIONELLENPROBLEMATIK ERNST NEHMEN ALLE NOTWENDIGEN UND BETEILIGTEN PERSONEN UND INSTITUTIONEN DAZUNEHMEN DANKE FÜR IHR INTERESSE 44
Wasser ist unsere Leidenschaft! 45