Anforderungen an Kühltürme 9.13 [Kompatibilitätsmodus]

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
Legionärskrankheit wurde nach
der “Convention der American
Legion” in Philadelphia 1976
beschrieben
Sehr wahrscheinlich wurde
dieser Ausbruch durch den
Kühlturm eines Hotels
verursacht
AGES - IMED Wien
September 2013
2
Beispiele für Ausbrüche von
Legionella-Infektionen durch
Kühltürme
London 1988: ca. 120 Fälle, 21 Tote; Kühlturm auf den BBCGebäude; 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 2003 - 2004: 86 Fälle, 18 Tote; Kühlturm einer
petrochemichen Anlage; Personen erkrankten, die in ca. 6 km
Entfernung wohnten
AGES - IMED Wien
September 2013
3
Ausbrüche durch Kühltürme in Europa
(2002 – 2008)
Jährliche Meldungen durch die EWGLI (European Working
Group for Legionella Infections) Kooperationspartner
Länder
Bulgarien
Frankreich
Großbritannien
Italien
Niederlande
Norwegen
Österreich
Portugal
Schweden
Spanien
gesamt 10
Zahl der Ausbrüche
1
10
10
1
3
2
2
2
1
19
51
Zahl der Fälle
2
286
204
15
50
5
16
24
15
470
1.087
AGES - IMED Wien
September 2013
4
Saisonale Verteilung der 1996-2012 in Österreich
registrierten Fälle von Legionärskrankheit nach
Kategorie der Infektionsquelle (N=1065)
5
Saisonale Verteilung der 2007 in Wien
gemeldeten Fälle von Legionärskrankheit nach
Kategorie der Infektionsquelle, (N=47)
20
18
reiseassoziiert
2
nosokomial
14
ambulant
12
10
8
14
6
4
1
4
2
2
1
0
0
3
3
Au
gu
st
Se
pt
em
be
r
O
kt
ob
er
N
ov
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be
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D
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em
be
r
1
1
5
0
Ju
li
ai
1
Ju
ni
2
M
2
1
0
Ap
ri l
0
är
z
0
1
1
M
2
Fe
br
ua
r
Anzahl der Fälle
16
Monat
AGES - IMED Wien
September 2013
6
Zwei Ausbrüche von Kühlturm assoziiert
Fällen von Legionärskrankheit in Wien im
3. Bezirk und im 9. + 20. Bezirk
Fall_Ausbruch Bezirk 3
Anzahl der Fälle
Fall_Ausbruch Bezirk 9+20
5
4
3
2
1
29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
August 07
September 07
AGES - IMED Wien
September 2013
7
Fälle von Legionärskrankheit in Wien,
August bis Mitte September 2007
Patienten 7, 11, 14 sind gestorben
AGES - IMED Wien
September 2013
8
Untersuchung von Wasserproben von
den Kühltürmen vom Krankenhaus X am
21.8.07 und 28.8.07
Auf Veranlassung der Nationalen Referenzzentrale für Legionella-Infektionen
wurden auch die 3 „nassen Kühltürme“ auf dem Dach des Hauses untersucht:
Datum:
21.3.07
28.3.07
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
800 KBE/100ml
140 KBE/100ml L. pn. SG 1 MAb-Typ Philadelphia
Kühlturm 3 :
Kontrollen der Kühltürme im April und May 2007 waren negativ.
Nach Sanierung wurden am 30.8.07 und 5.9. 07 keine Legionellen in den
Kühltürmen nachgewiesen.
AGES - IMED Wien
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9
Patient/Probe
Pat. 2
TWE-KH
Kühlturm 1
Pat. 6
Pat. 7
Pat. 9
Beprobung von TWE
Beprobung von Kühlturm
Sanierung
pilE
4
4
4
4
4
4
asd
1
3
1
1
1
1
mip
1
1
1
1
1
1
mompS
14
1
14
14
14
14
9
12.09.07
11.09.07
10.09.07
09.09.07
08.09.07
07.09.07
06.09.07
05.09.07
04.09.07
03.09.07
02.09.07
01.09.07
31.08.07
30.08.07
29.08.07
28.08.07
8
27.08.07
26.08.07
25.08.07
20.08.07
flaA
3
1
3
3
3
3
7
24.08.07
19.08.07
6
23.08.07
5
22.08.07
4
21.08.07
3
18.08.07
17.08.07
16.08.07
15.08.07
14.08.07
13.08.07
10.08.07
12.08.07
2
11.08.07
1
09.08.07
Sequence-based Typisierung von humanen
Isolaten und Wasser-Isolaten im Zusammenhang
mit Krankenhaus X
proA
9
1
9
9
9
9
Fall ohne Isolat
Fall mit Isolat
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10
Cluster von Legionella-Infektionen in
Wien 20. und 9. Bezirk
8 Fälle im Zeitraum vom
20.08.07 bis 13.09.07
3 Fälle (6,10,11,13) zeigen
übereinstimmende
Bandenmuster in der AFLP
6
11
10
Fall 12: regelmäßige
Spaziergänge im 20. Bezirk
8
Fall 8: Obdachloser, hielt sich
im 20. Bezirk auf
16
Fall 11 und 13 sind
verstorben
12
Fall mit Isolat
Fall ohne Isolat
13
verdächtiger Kühlturm
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11
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)
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12
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
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13
Einfluss von Wetterfaktoren auf
das Risiko von LegionellaInfektionen 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
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14
ÖNORM B 5020 wurde seit 2010 erarbeitet
„Anforderungen an die mikrobiologische
Wasserbeschaffenheit in Verdunstungsrückkühlanlagen“
Ziel: Vorschlag wird im September 2013 verabschiedet
VDI 2047-02 in Deutschland in Erarbeitung
„Hygiene bei Rückkühlwerken“
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15
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
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16
Trockenkühler
• Kühlung mit Luft
• Kein Wasser zur Kühlung
• Keine Quelle für
Legionella-Infektionen
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17
Große Kühltürme z.B. von
Kernkraftwerken mit natürlicher
Aufdrift der warmen Luft;
keine Legionella-Infektionen wurden mit solchen
Kühltürmen in Verbindung gebracht
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18
Nasser Kühlturm
mit offenem
KühlwasserKreislauf
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19
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23
AGES - IMED Wien
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24
Nasser Kühlturm mit
geschlossenem Kühlsystem
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25
Schema von Hybridkühlturm
Kühlelement
Kühlkeislauf
Benetzungskreislauf
Wanne für
Benetzugswasser
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26
Hybridekühlturm
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27
Schema von adiabatem Kühler
1: Frischwasser
2: Restwasser in
Kanal
3: Wabensystem
4: Luft wird
gekühlt
5: Trockener
Kühler
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28
Adiabater Kühler
AGES - IMED Wien
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29
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
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30
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 11731 oder ÖNORM EN ISO 11731-2
• Pseudomonas aeruginosa
gemäß ÖNORM EN ISO 16266
Weitere analytische Paramerter
• Calcium, Magnesium, Säurekapazität, Chlorid, Sulfat,
Oxidierbarkeit oder TOC (Gesamter organischer Kohlenstoff)
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31
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
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32
Probenahmeplan für
Verdunstungsrückkühlanlagen
mit Stillstandsphasen
Vorschlag ÖNORM B 5020:2013
z.B.
Mitte April
Anfang Mai
Anfang Juni
Mitte Juli
Anfang Oktober
AGES - IMED Wien
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33
Probenahmeplan für
Verdunstungsrückkühlanlagen
ohne Stillstandsphasen
(betriebsbereit auch im Winter)
Vorschlag ÖNORM B 5020:2013
AGES - IMED Wien
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34
Maßnahmenwerte bezogen auf
mikrobiologische Untersuchungsergebnisse
Vorschlag ÖNORM B 5020:2013
AGES - IMED Wien
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35
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
AGES - IMED Wien
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Weitere ÖNORM M 7744
in Bearbeitung
„Planung, Ausführung, Betrieb, Wartung
und Überwachung von
Verdunstungsrückkühlanlagen“
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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
AGES - IMED Wien
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