Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Onderzoek naar de effectiviteit van het desinfectieregime

Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Onderzoek naar de effectiviteit van het desinfectieregime KWR 2011.104 Maart 2012

Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Onderzoek naar de effectiviteit van het desinfectieregime KWR 2011.104 Maart 2012

© 2012 KWR Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Postbus 1072 3430 BB Nieuwegein

T 030 606 95 11

F 030 606 11 65

E [email protected] I www.kwrwater.nl

Colofon Titel Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Opdrachtnummer A308714 Projectmanager Harm Veenendaal/ Niels Dammers Opdrachtgever Inspectie Leefomgeving en Transport (voorheen VROM Inspectie) Kwaliteitsborger Paul van der Wielen Auteurs Frank Oesterholt, Harm Veenendaal Verzonden aan Hans de Vries (Inspectie Leefomgeving en Transport) Wike Niessen (Inspectie Leefomgeving en Transport) Wilfred Reinhold (Ministerie Infrastructuur & Milieu) Ans Versteegh (RIVM) Dit rapport is niet openbaar en slechts verstrekt aan de opdrachtgevers van het Contractonderzoekproject/adviesproject. Eventuele verspreiding daarbuiten vindt alleen plaats door de opdrachtgever zelf.

Samenvatting In opdracht van Inspectie Leefomgeving en Transport (destijds VROM Inspectie) zijn door KWR in de nazomer van 2009 (augustus/september) 50 gebouwgebonden koelwatersystemen in zes grote steden onderzocht op aanwezigheid van Legionella pneumophila (KWR-rapport 09.077). Uit het onderzoek bleek dat in gemiddeld 34 % van de gebouwgebonden koelwatersystemen L. pneumophila kan worden aangetroffen. Wellicht de meest opvallende conclusie van dit onderzoek was dat het toepassen van een desinfectie geen garantie geeft voor afwezigheid van L. pneumophila in een gebouwgebonden koelwatersysteem. Doel van dit vervolgonderzoek is om te bepalen waarom desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen groei van L. pneumophila in die systemen niet altijd uitsluit. Uitgaande van een selectie van 16 gebouwgebonden koelwatersystemen uit het onderzoek in 2009/2010 zijn in dit onderzoek, op grond van de resultaten van een extra bemonsteringsronde in augustus 2011, uiteindelijk 10 koelwatersystemen geselecteerd. Vijf koelwatersystemen waarin geen L. pneumophila is aangetroffen en vijf systemen waar dat wel het geval is. Vervolgens zijn deze 10 locaties bezocht waarbij de beheerder van het systeem is geïnterviewd en een inspectie is uitgevoerd van het gebouwgebonden koelwatersysteem. Hierbij zijn temperatuurmetingen verricht en aanvullende monsters genomen voor detectie van Legionella spp. en L. pneumophila (watermonsters en swabs). Parallel aan het praktijkonderzoek is een literatuurstudie uitgevoerd naar de effectiviteit van biociden bij de bestrijding van microbiologie en legionellabacteriën in koelwatersystemen. Daarnaast is, in bijzijn van de opdrachtgever, gesproken met een aantal fabrikanten van koeltorens over de randvoorwaarden voor een effectieve desinfectie. De resultaten van de twee monsternemingen die in het kader van dit onderzoek zijn uitgevoerd leiden tot de vaststelling dat uiteindelijk slechts in drie systemen (R8-B, U7-B en A10) bij alle drie de bemonsteringen (inclusief die uit 2009/2010) L. pneumophila kon worden aangetoond. Omgekeerd is ook slechts bij drie systemen (H1-B, E11 en R4-A) bij geen van de drie bemonsteringen L. pneumophila aangetoond. Op enig moment kon dus in 7 van de 10 geselecteerde gebouwgebonden koelwatersystemen (DNA van) L. pneumophila worden aangetroffen. Overigens zijn bij de eerste bemonsteringsronde in augustus 2011 bij 4 koelwatersystemen en bij de tweede ronde in oktober 2011 bij 6 koelwatersystemen ook via kweek levensvatbare legionellabacteriën aangetroffen. Deze resultaten geven enerzijds aan dat het aantreffen van L. pneumophila in gebouwgebonden koelwatersystemen voor een deel afhankelijk lijkt van de dynamiek van het systeem, maar anderzijds komt L. pneumophila op enig moment in gebouwgebonden koelwatersystemen vrij algemeen voor. De inspecties met focus op het desinfectieregime hebben geen onderscheidende criteria opgeleverd die kunnen verklaren waarom desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen groei van L. pneumophila in die systemen niet altijd uitsluit. De in het kader van dit onderzoek uitgevoerde aanvullende analyses in de 16 geselecteerde koelwatersystemen geven juist aan dat vrijwel elk gebouwgebonden koelwatersysteem gevoelig is voor groei van L. pneumophila. Overige conclusies:  De analyses uitgevoerd als onderdeel van dit onderzoek hebben eens te meer bevestigd dat gebouwgebonden koelwatersystemen in potentie belangrijke bronnen zijn voor de verspreiding van L. pneumophila naar de omgeving.  In veel van de in dit onderzoek bekeken beheersplannen ontbreken duidelijke procedures voor het uitvoeren van beheersmaatregelen waaronder de desinfectie, voor het in- en uit bedrijf nemen, voor het omgaan met calamiteiten, etcetera. Om die reden hebben de huidige beheersplannen nauwelijks praktische waarde en worden ze door de betrokken medewerkers ook niet gebruikt, met als risico dat de beheersmaatregelen niet correct worden uitgevoerd.

Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR -1-

KWR 2011.104 Maart 2012











 





Beheerders van de in dit onderzoek bezochte systemen maken nauwelijks gebruik van de door het jaar wisselende maximale koelwatertemperaturen in hun systemen voor het bijstellen van het desinfectieregime en/of bij het verhogen van de aandacht voor legionellapreventie (Tmax > 25 °C). Het volgen van de trend in de temperatuur door het jaar heen kan leiden tot een betere focus en een meer effectieve bestrijding van Legionella spp. in het algemeen en L. pneumophila in het bijzonder. Vrijwel alle beheerders van de bij dit onderzoek betrokken gebouwgebonden koelwatersystemen maken gebruik van de expertise van waterbehandelingsfirma’s voor de conditionering van het koelwater. In de meeste gevallen is hierbij aandacht voor de gehele behandelingsdriehoek (bestrijden van fouling, scaling, corrosie en microbiologie). Waterbehandelingsfirma’s zijn echter niet onafhankelijk in hun advies en beheerders stellen daar in de praktijk een weinig kritische houding tegenover. Hierdoor is niet altijd gegarandeerd dat ook het meest effectieve beheersregime wordt toegepast. Fabrikanten leveren veelal via installateurs aan hun klanten en zijn zelden betrokken bij de selectie van de waterbehandeling in de door hen geleverde systemen. Slechts in 10 % van de gevallen wordt de waterbehandeling meegeleverd. Hierdoor wordt het vorige punt versterkt. Over het algemeen blijft de aandacht voor de juiste instelling en werking van de koelwaterspui bij de onderzochte systemen beperkt tot de maandelijkse controlemetingen van de waterbehandelingsfirma, terwijl die werking van groot belang is bij het voorkomen van legionellagroei in het koelwatersysteem. Fabrikanten stellen ook dat bij toepassing van niet-oxiderende biociden, met enige regelmaat, maar minimaal twee keer per jaar ook gereinigd moet worden met en oxiderend biocide. Bij voorkeur wordt daarbij een dispergeermiddel gebruikt. Uit dit onderzoek blijkt dat op 6 van de 10 bezochte locaties gebruik wordt gemaakt van niet-oxiderende biociden, waarvoor resistentie kan ontstaan. Op slechts 3 van de 6 locaties wordt om die reden periodiek ook met een oxidatief biocide gedesinfecteerd. In de literatuurstudie is vastgesteld dat de rol die protozoa spelen bij de vermeerdering van legionellabacteriën te weinig wordt meegenomen in de beoordeling van de effectiviteit van biociden. Op basis van eisen die in het buitenland aan koeltorens worden opgelegd en specifieke normstelling bijvoorbeeld aan druppelvangers zijn fabrikanten voortdurend bezig met optimalisatie van hun koeltorens met betrekking tot preventie van groei van Legionella. Koeltorens worden veelal gebouwd en afgestemd op basis van de specificaties van klanten (capaciteit, koelvermogen). Fabrikanten wijzen op het risico dat de gebruiker zelfstandig beslist om te gaan afwijken van de oorspronkelijke specificaties. Een waterbehandelingsfirma bevestigt inderdaad dat de meeste problemen optreden bij koelwatersystemen die verkeerd zijn ontworpen of die buiten de specificaties worden bedreven. Sommige waterbehandelingsfirma’s voeren data en trendanalyses uit van de koelwatersystemen die ze beheren en gebruiken de resultaten voor evaluatie van de effectiviteit van hun behandelingsprogramma’s specifiek (locatiegericht) en in algemene zin (onderzoeksfeer).

Aanbevelingen:  Overweeg in het geval gebruik wordt gemaakt van een niet-oxidatief (organisch) biocide voor de continue desinfectie van koelwater, om het periodiek toepassen van een oxidatief biocide verplicht te stellen.  Overweeg te verplichten, bijvoorbeeld via het Activiteitenbesluit, dat de risicoanalyse en het beheersplan van gebouwgebonden koelwatersystemen worden opgesteld door een daartoe gecertificeerd bureau (bijvoorbeeld via een uitbreiding op BRL 6010).  Verplicht stellen van een alarmering op de geleidbaarheidsmeting in het circulerende koelwater die wijst op onvoldoende of geen spui.  Beheerders van gebouwgebonden koelwatersystemen zouden zoals bij industriële koelwatersystemen gebruikelijk is, meer gebruik moeten maken van eenvoudige bepalingen zoals ATP, geleidbaarheid en temperatuur voor trendanalyse. Dit betekent dat die bepalingen met hoge frequentie worden uitgevoerd. Dit leidt tot meer bewustwording bij het beheer van het systeem en duidelijkheid over de (biologische) dynamiek in het koelwatersysteem.  Vanuit hun verantwoordelijkheid zouden waterbehandelingsfirma’s meer onderzoek moeten (laten) doen naar de effectiviteit van de door hen in de praktijk toegepaste desinfectieregimes. Op dit


KWR 2011.104 Maart 2012





moment wordt vooral het effect op legionellabacteriën gemeten en geëvalueerd, maar dit zou moeten worden uitgebreid met onderzoek naar de effectiviteit van bestaande oxidatieve en niet-oxidatieve biociden (inclusief shockdoseringen) met betrekking tot biofilms en vrij levende protozoa die als gastheer kunnen dienen voor legionellabacteriën. Tevens is meer onderzoek nodig naar het effect van temperatuur, pH, hydrodynamica, organische stof en de bedrijfsvoering op de effectiviteit van deze biociden in een koeltoren. Tegelijkertijd moet door waterbehandelingsfirma’s bij de ontwikkeling van nieuwe biociden (voor koelwatersystemen) rekening worden gehouden met de effectiviteit ten opzichte van de biofilm, protozoa en L. pneumophila. Aanvullend onderzoek naar de dynamiek van voorkomen van Legionella spp. en L.pneumophila in enkele koelwatersystemen over een langere periode, waarbij ook het effect van shockdoseringen wordt meegenomen. Aanvullend onderzoek naar de bron voor aanwezigheid van L.pneumophila in koelwatersystemen door bemonstering van de biofilm (swabs) op moeilijk toegankelijke delen van het systeem bijvoorbeeld bij groot onderhoud of bij ontmanteling van installaties.


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

Inhoud Samenvatting

1

Inhoud

5

1

Aanleiding en doel

7

1.1

Onderzoek uit 2009/2010 (KWR 09.077)

7

1.2

Doel van dit project

7

2

Methoden

9

2.1

Onderzoeksmethode

9

2.2

Overzicht activiteiten

9

3

Resultaten analytisch onderzoek

11

3.1

Preselectie van koelwatersystemen (activiteit 1)

11

3.2

Analyseresultaten (activiteit 2)

11

4

Resultaten inspecties koelwatersystemen

13

4.1

Selectie van te inspecteren koelwatersystemen (activiteit 3)

13

4.2

Bevindingen inspecties (activiteit 4)

13

4.3


15

5

Literatuur- en expertstudie

17

5.1

Aanpak

17

5.2

Resultaten literatuurstudie (activiteit 5)

17

5.3

Resultaten overleg koeltorenleveranciers (activiteit 6)

20

5.4

De rol van waterbehandelingsfirma’s

22

6

Discussie

23

7

Conclusies en aanbevelingen

27

7.1

Conclusies

27

7.2

Aanbevelingen

28

8

Referenties

29

I

Bijeenkomst vertegenwoordigers fabrikanten koeltorens

31

II

Analyseresultaten eerste bemonsteringsronde (activiteit 2)

33

III

Vragenlijst gebruikt tijdens inspectie koelwatersystemen

37

IV

Overzicht bevindingen inspectie 10 koelwatersystemen

39


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

1

Aanleiding en doel

1.1

Onderzoek uit 2009/2010 (KWR 09.077)

In opdracht van Inspectie Leefomgeving en Transport (destijds VROM Inspectie) zijn door KWR in de nazomer van 2009 (augustus/september) 50 gebouwgebonden koelwatersystemen in zes grote steden onderzocht op aanwezigheid van Legionella pneumophila. De koelwatermonsters zijn geanalyseerd op aanwezigheid van L. pneumophila via Q-PCR conform ontwerp-NEN 6254. De resultaten zijn in januari 2010 aan de opdrachtgever gerapporteerd (KWR 09.077). Uit het onderzoek bleek dat zowel op grond van actuele data als op grond van historische gegevens in gemiddeld 34 % van de gebouwgebonden koelwatersystemen L. pneumophila kan worden aangetroffen. Wellicht de meest opvallende conclusie van dit onderzoek was dat het toepassen van desinfectie geen garantie geeft voor afwezigheid van L. pneumophila in een gebouwgebonden koelwatersysteem. Terwijl juist in koelwatersystemen het toepassen van desinfectie beschouwd wordt als een belangrijk instrument voor het legionellabeheer. In het rapport is dan ook de aanbeveling opgenomen om de desinfectieprocedures van gebouwgebonden koelwatersystemen zoals die in de praktijk worden toegepast kritisch onder de loep te nemen. Daarnaast is aanbevolen om de relatie tussen de koelwatertemperatuur en de aanwezigheid van L. pneumophila in gebouwgebonden koelwatersystemen nader te onderzoeken door meting van de hoogst bereikte koelwatertemperaturen in het systeem tussen de warmtewisselaar en de koeltoren.

1.2

Doel van dit project

Doel van dit vervolgonderzoek is te bepalen waarom desinfectie van koelwater in gebouwgebonden koelwatersystemen groei van L. pneumophila niet altijd uitsluit. Impliciet moet daarbij antwoord worden gegeven op de vraag wanneer desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen effectief is en wanneer niet én welke aspecten daarbij een rol spelen (bijvoorbeeld type koeltoren, ontwerp, type biocide, dosering, positie dosering, bedrijfscondities). Samengevat: wat zijn de randvoorwaarden voor een effectief desinfectieregime?


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

2

Methoden

2.1

Onderzoeksmethode

Als uitgangspunt voor dit onderzoek zijn de resultaten gebruikt van het analytisch onderzoek uit 2009. Om op voorhand het aantal variabelen te beperken is gefocust op koeltorens die een oxiderend biocide toepassen (voornamelijk vrij chloor). Op basis van dat uitgangspunt en de resultaten van het onderzoek uit 2009 zijn in eerste instantie 8 systemen geselecteerd waarin destijds L. pneumophila werd aangetroffen en 8 systemen waarbij dat niet het geval was. Deze locaties zijn bezocht waarbij door een monsternemer (analoog aan het onderzoek in 2009) monsters zijn genomen. De monsters zijn geanalyseerd op L. pneumophila via Q-PCR conform ontwerp-NEN 6254 en Legionella sp. via NEN 6265 en een aantal fysischchemische parameters. Verder is met behulp van een flowcytometer een celtelling uitgevoerd waarbij ook de levensvatbaarheid van de cellen is onderzocht. Op basis van de resultaten zijn vervolgens 5 systemen geselecteerd waarbij L. pneumophila is aangetroffen en 5 systemen waarbij dit niet het geval is. Deze 10 locaties zijn vervolgens bezocht, waarbij de beheerder van het systeem is geïnterviewd en een inspectie is uitgevoerd van het gebouwgebonden koelwatersysteem. Hierbij zijn temperatuurmetingen verricht en aanvullende monsters genomen. Aanvullend op deze praktische werkzaamheden is door literatuuronderzoek informatie verzameld over de effectiviteit van toepassing van (oxiderende) biociden in gebouwgebonden koelwatersystemen, zodat ook andere praktijkervaringen en randvoorwaarden voor effectief gebruik bij het onderzoek zijn betrokken. Tevens is overleg gevoerd met een aantal fabrikanten van koelwatersystemen voor het inventariseren van hun visie over een effectieve desinfectie van hun systemen.

2.2

Overzicht activiteiten

Dit leidt tot het volgende overzicht van activiteiten: Activiteit 1

Selectie van in totaal 16 koelwatersystemen die zijn bemonsterd in het onderzoek uit 2009 en waarin met chloor wordt gedesinfecteerd (8 systemen waarin wel en 8 systemen waarin L. pneumophila niet is aangetroffen). Bij de selectie is gelet op variatie in type koelwatersysteem en desinfectieregime (voor zover bekend).

Activiteit 2

Bemonstering van 16 koelwatersystemen door een monsternemer van KWR gevolgd door analyse op het volgende analysepakket: microbiologische parameters  L. pneumophila met behulp van Q-PCR (conform ontwerp NEN 6254)  Legionella spp. (met behulp van kweekmethode conform NEN 6265:2007 met MWY-medium en frequente tellingen)  ATP  totaal aantal cellen (met behulp van flowcytometer waarbij onderscheid is gemaakt tussen dode en levende cellen)


KWR 2011.104 Maart 2012

fysisch-chemische parameters  temperatuur (op locatie)  geleidbaarheid (op locatie)  pH (op locatie) conform NEN-ISO 10523  vrij chloor conform NEN-EN-ISO 7393-1  NPOC (gehalte organische stof) conform ISO 8245 en NEN-EN 1484  kalkkoolzuurevenwicht (HCO3-; CO32-) conform eigen gestandaardiseerde methode In overleg met het bevoegd gezag is een afspraak gemaakt met de beheerders van de geselecteerde koelwatersystemen voor het uitvoeren van de monsterneming. Activiteit 3

Evaluatie analysegegevens en selectie van 10 systemen (5 +/5-). De selectie is in eerste instantie gebaseerd op de resultaten uit activiteit 2. Met voorkeur zijn systemen geselecteerd waarbij de resultaten van dit onderzoek een bevestiging vormen van de resultaten uit 2009 (respectievelijk beide keren positief, beide keren negatief).

Activiteit 4

Bezoek van de 10 locaties en inspectie koelwatersystemen In overleg met het bevoegd gezag is een afspraak gemaakt met de beheerders van de geselecteerde koelwatersystemen voor een gesprek en inspectie van de installatie. Tijdens het bezoek is geprobeerd de volgende vragen te beantwoorden:  Hoe en door wie wordt het beheer van de koeltoren uitgevoerd?  Wat is de frequentie voor monitoring en onderhoud?  Welk biocide wordt gebruikt voor desinfectie?  Op welke positie, wanneer en hoe wordt het gedoseerd?  Hoe wordt gecontroleerd op aanwezigheid van voldoende biocide in het recirculerend koelwater?  Waar is de temperatuur van het circulerende koelwater het hoogst? Is op die positie (nog) voldoende biocide aanwezig? Voor zover de inspectie daar aanleiding toe geeft, zijn swabs genomen van aanwezige biofilm of is water bemonsterd en onderzocht op aanwezigheid van L. pneumophila via Q-PCR en Legionella spp. volgens NEN 6265.

Activiteit 5

Literatuurstudie effectiviteit biociden Via literatuuronderzoek is informatie verzameld over de effectiviteit van toepassing van (oxiderende) biociden in gebouwgebonden koelwatersystemen (case studies, randvoorwaarden voor effectief gebruik).

Activiteit 6

Gesprekken met leveranciers van koelwatersystemen in Nederland. De vier leveranciers van koelwatersystemen waarmee de opdrachtgever op 10 november 2010 een gesprek heeft gehad, zijn uitgenodigd voor een overleg bij KWR in Nieuwegein. Ze zijn geïnformeerd over het onderzoek uit 2009 en de opzet van dit onderzoek. Daarnaast zijn de volgende onderwerpen ter sprake gekomen: - Wat zijn volgens de leveranciers zelf de randvoorwaarden voor het uitvoeren van een effectieve desinfectie van hun koelwatersystemen? - Welke meetgegevens betreffende koelwatersystemen hebben de leveranciers beschikbaar en welke lessen kunnen daaruit worden getrokken?

Activiteit 7

Rapportage De aanpak, uitvoering en resultaten van het onderzoek zijn in dit rapport vastgelegd.

Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 10 -

KWR 2011.104 Maart 2012

3

Resultaten analytisch onderzoek

3.1

Preselectie van koelwatersystemen (activiteit 1)

De preselectie van systemen uit de lijst in 2009 is als volgt uitgevoerd:  selectie van 8 systemen waar L. pneumophila via Q-PCR is aangetroffen (categorie I) en 8 systemen waar L. pneumophila niet is aangetroffen (categorie II);  daarbij handhaven van een zo groot mogelijke variatie in type koeltorens (C1, C3 en C4);  daarbij geen selectie van systemen op eenzelfde locatie binnen eenzelfde categorie. Op basis van de onderzoeksresultaten uit 2010 is in overleg met de begeleidingscommissie een selectie gemaakt van koelwatersystemen. Bij het maken van de afspraken en/of tijdens het bezoek bleek dat in een aantal gevallen de koelwatersystemen niet meer in bedrijf waren of tijdelijk uit bedrijf waren genomen, zodat noodzakelijkerwijs moest worden teruggevallen op alternatieve locaties. Consequentie hiervan was dat in twee gevallen gekozen moest worden voor twee koeltorens op eenzelfde locatie. Uiteindelijk zijn de volgende koelwatersystemen bezocht en bemonsterd als onderdeel van activiteit 2. Tabel 1 Overzicht van de 16 koelwatersystemen die tijdens activiteit 2 zijn bemonsterd Categorie I Categorie II criterium 1: Lp aangetroffen criterium 1: geen Lp aangetroffen criterium 2: oxiderend biocide (geen ozon) criterium 2: oxiderend biocide (geen ozon) L.pneumophila L.pneumophila locatiea locatiea type type (Q-PCR n/l)c (Q-PCR n/l)c koeltorenb koeltorenb DH6-A C4 54.300 E11 C1 < 600 DH6-B C4 39.600 E12 C4 < 210 R2-B C3 980 H1-B C4 < 550 R8-A C1 1.030 R4A C1 < 430 R8-B U7-A C1 5.220 C3 < 310 R4-B C1 3.800 U4 C1 < 630 U7-B C3 7.300 A12 C3 < 290 A10 C4 12.700 A13-A C3 < 710 a A = A’dam, DH = Den Haag, R = Rotterdam, U = Utrecht, E = Enschede, H = Hengelo b C1 = verdampingscondensor; C3 = tegenstroomkoeler; C4 = kruisstroomkoeler c Resultaten uit onderzoek 2009/2010 3.2


In tabel 2 is een overzicht gegeven van de analyseresultaten van de bemonstering uitgevoerd in de periode van 1 tot en met 16 augustus 2011. Voor een volledig overzicht wordt verwezen naar bijlage II. Een aantal monsters hebben een relatief hoge bepalingsgrens voor de Q-PCR analyse. Dat is veroorzaakt doordat een kleiner volume filtreerbaar was of doordat de recovery van de DNA-isolatie lager was. Uit tabel 2 blijkt dat de koelwatersystemen op de locaties E12 en A13-A, die negatief waren in eerder onderzoek, nu positief zijn met Q-PCR en kweek, terwijl de koelwatersystemen op de locaties DH6-A, DH6-B, R2-B en R8-A positief waren in eerder onderzoek maar nu negatief. In het koelwatersysteem op locatie R4-B is geen L.pneumophila aangetoond via Q-PCR maar zijn met de kweekmethode wel relatief hoge aantal L. non-pneumophila aangetroffen. Deze resultaten geven aan dat de selectie van koeltorens met of zonder L. pneumophila niet volledig beantwoordt aan de verwachtingen.


KWR 2011.104 Maart 2012

Tabel 2 Analyseresultaten eerste bemonsteringronde 16 koelwatersystemen (periode 1 t/m 16 augustus) analyseresultaten 2011 2009/2010 L. pneumophila L.pneumophila locatie datum T ATP monsterneming in °C ng/l Q-PCR NEN Q-PCR n/l 6265 n/l kve/l E11 1-8-2011 18,6 < 9.200 < 100 710 < 600 E12 1-8-2011 20,6 4.380 143 31 < 210 H1-B 1-8-2011 14,4 < 770 < 100 120 < 550 R4-A 9-8-2011 14,6 < 610 < 100 28 < 430 U7-A 15-8-2011 20,3 < 1.400 < 100 170 < 310 U4 15-8-2011 13,5 < 1.750 < 100 1000 < 630 A12 16-8-2011 25,1 < 1.720 < 100 59 < 290 A13-A 16-8-2011 21,9 aangetoond* 2.900 180 < 710 DH6-A 54.300 2-8-2011 40,3 < 590 < 100 73 DH6-B 39.600 2-8-2011 42 < 660 < 100 50 R2-B 9-8-2011 16,8 < 850 < 100 180 980 R8-A 1.030 8-8-2011 23,5 < 670 < 100 57 R8-B 752i < 100 27 5.220 8-8-2011 21,2 R4-B 6.000# 47 3.800 9-8-2011 15,8 < 530 U7-B 21.455 < 100 150 7.300 15-8-2011 18,5 A10 5.945 100 98 12.700 16-8-2011 22,3 # volgens typering geen L. pneumophila * L. pneumophila aangetoond, het rendement van de interne controle is beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse i de aantallen L. pneumophila zijn indicatief, de waarde ligt beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse Verder kan uit de resultaten worden opgemaakt dat er geen relatie lijkt te zijn tussen de temperatuur of het ATP-gehalte van het koelwater enerzijds en aanwezigheid van L. pneumophila anderzijds. Hoge ATPwaarden of hoge temperaturen wijzen niet direct op de aanwezigheid van L. pneumophila. De temperatuur van het koelwater is door de monsternemer gemeten op de positie waar ook het koelwatermonster is genomen, dat wil zeggen onder het koelpakket in de koeltoren, in het koelwaterbassin onder de koeltoren of bij een monsterkraan in het circulerende koelwatercircuit. Dit betekent dat de temperatuur in tabel 2 niet de hoogste temperatuur in het koelwatercircuit is. De positieve kweek in de koelwatersystemen E12, A13-A en A10 wijst op de aanwezigheid van levensvatbare L. pneumophila bacteriën. In deze drie systemen, maar ook in de koelwatersystemen R8-en U7-B, is via Q-PCR eveneens de aanwezigheid van DNA afkomstig van L. pneumophila bacteriën aangetoond. Aangezien de aantallen levensvatbare bacteriën lager zijn dan de aantallen aangetroffen DNA-fragmenten is hiermee de werking van het desinfectieprogramma weliswaar aangetoond, maar tegelijkertijd betekent dit dat er ergens in het systeem toch groei kan plaatsvinden. De legionellabacteriën die bij die groei worden gevormd en terecht komen in het koelwater worden blijkbaar (deels) geïnactiveerd door het biocide maar het DNA blijft wel detecteerbaar. De resultaten van de flowcytometer (zie bijlage II) tonen aan dat de onderzochte koelwatermonsters relatief veel micro-organismen bevatten (5,7*106 n/ml) waarbij gemiddeld gezien 63 % van de microorganismen levend is, dat wil zeggen een intact membraan hebben. Deze resultaten laten zien, dat ondanks het desinfectieregime dat wordt toegepast, toch veel organismen een intact membraan hebben, wat erop duidt dat deze cellen niet zijn afgedood door het desinfectiemiddel.


KWR 2011.104 Maart 2012

4

Resultaten inspecties koelwatersystemen

4.1

Selectie van te inspecteren koelwatersystemen (activiteit 3)

Op basis van de analyseresultaten zoals weergegeven in tabel 2 is een selectie gemaakt van 10 koelwatersystemen die zijn benaderd voor een uitgebreidere inspectie. De geselecteerde systemen zijn door middel van een kleur in de eerste kolom van tabel 2 nader aangeduid. Met voorkeur zijn systemen geselecteerd waarbij de resultaten van dit onderzoek een bevestiging vormen van de resultaten uit 2009 (respectievelijk beide keren positief, beide keren negatief). Voor de systemen waarin geen L. pneumophila is aangetroffen (groene kleur) is dat wel gelukt. Voor de systemen waarin de bacterie wel is aangetroffen (oranje kleur), was dat op grond van de resultaten niet mogelijk. Systeem R4-B is niet geselecteerd in deze categorie omdat uit de nadere typering van de tijdens de kweek aangetroffen kolonies blijkt dat het een Legionella non-pneumophila soort betreft. Het systeem U4 is op voorhand ook geselecteerd geweest (in plaats van U7-A) maar tijdens het maken van de afspraak met de beheerder bleek dat de koeltoren hier op een zodanige manier wordt gebruikt dat verder onderzoek aan het systeem niet zinvol is1. 4.2

Bevindingen inspecties (activiteit 4)

In de periode van 27 september tot en met 19 oktober 2011 zijn inspecties uitgevoerd van de 10 geselecteerde koelwatersystemen en is aansluitend gesproken met de beheerders van de systemen. Voor het gesprek is gebruik gemaakt van een vaste vragenlijst (zie bijlage III). De vragen richten zich vooral op de waterbehandeling in algemene zin, het gehanteerde desinfectieregime in het bijzonder en het regime van beheer en inspectie.

Figuur 1 Overzichtelijke centrale opslag van beheersplannen en logboeken technische installaties (locatie A12)

1 De koeltoren wordt op deze locatie ingezet als onderdeel van de koude-warmte-opslag. In principe is er sprake van een koude overschot. Daarbij is het probleem dat in de winter het water uit de warme bron te koud is om de warmtepomp efficiënt te laten draaien. Om die reden wordt in de zomer via de koeltoren warmte opgenomen uit de buitenlucht en naar de warme bron getransporteerd. Het temperatuurtraject van de koeltoren ligt daarmee lager dan die van de buitenlucht en komt vrijwel nooit boven de 25 °C. De koeltoren wordt hier zogezegd “omgekeerd” bedreven, dat wil zeggen het water neemt warmte op in plaats van warmte af te staan naar de omgeving.


KWR 2011.104 Maart 2012

Figuur 2 Voorbeelden van opslag van chemicaliën voor koelwaterconditionering De belangrijkste bevindingen, waarvan een uitgebreid overzicht is opgenomen in de tabel in bijlage IV, kunnen als volgt worden samengevat:  Anders dan werd verwacht op basis van de opgave in de vragenlijst van het onderzoek uit 2009/2010 (toepassing van voornamelijk vrij chloor), maken de meeste systemen gebruik van organische biociden. Over de hele linie beschouwd zijn de desinfectieprogramma’s opvallend eensluidend. Bij 5 van de 10 bezochte koelwatersystemen wordt een mengsel van twee isothiazool verbindingen (niet oxidatief) gebruikt, in 1 systeem wordt een cyaanacetamide (niet oxidatief) gebruikt, in 3 systemen wordt een organische broom-chloor verbinding gebruikt die in water onderchlorig zuur en broom vormt en in 1 systeem wordt een vrijchloorproduct toegepast. Na koppeling met de resultaten in tabel 2 blijkt overigens dat in koelwatersystemen met zowel oxidatieve als niet-oxidatieve biociden L. pneumophila is aangetoond.  Slechts in twee systemen (R4-A en A12) wordt een aanvullend desinfectieregime toegepast met oxidatieve middelen (respectievelijk waterstofperoxide/perazijnzuur en een broom-chloor verbinding). In beide systemen is bij de monsternemingen in 2009/2010 en 2011 geen L. pneumophila aangetroffen.  Er is verder op basis van de tabel in bijlage IV geen ander onderscheidend criterium aan te wijzen dat kan verklaren waarom in systemen, ondanks toepassing van desinfectie, soms wel en soms geen L. pneumophila wordt aangetroffen. Daarnaast zijn er nog een aantal algemene observaties gemaakt tijdens het uitvoeren van de inspecties:  Op alle locaties wordt gebruik gemaakt van de expertise van een externe waterbehandelingsfirma. Gekoppeld aan het contract is een regelmatig terugkerende controle van de koelwaterkwaliteit, de doseerapparatuur en de doseerinstellingen. In een aantal situaties is ook de specifieke controle op aanwezigheid van Legionella in het contract opgenomen. De waterbehandelingsfirma besteedt deze Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 14 -

KWR 2011.104 Maart 2012







4.3

analyse vaak uit aan een gecertificeerd laboratorium. In de overige gevallen is een aparte afspraak gemaakt met een extern laboratorium voor monsterneming en analyse. Opvallend zijn de verschillen in kennis tussen beheerders. Over het algemeen is een gebrek aan basiskennis vastgesteld bij de beheerders zelf. Veel taken zijn uitbesteed aan externe partijen en men is zelf slecht op de hoogte van het koelwaterbehandelingsprogramma. De consequentie hiervan is dat volledig wordt vertrouwd op externe partijen waardoor de verantwoordelijkheidsvraag vertroebeld kan raken. Dat dit niet het geval hoeft te zijn, bewijst de aanpak op een locatie (A12) waarbij het beheer is uitbesteed aan een externe technische dienstverlener, die permanent in het gebouw aanwezig is, zich proactief opstelt, veel kennis heeft over risico’s en de consequenties van eigen handelen en volledig mandaat heeft gekregen van de beheerder als het gaat om aanpak van vastgestelde legionellarisico’s in het koelwatersysteem. De algemene indruk is dat (nog steeds) het meest essentiële onderdeel in legionellabeheersplannen ontbreekt. Dat zijn duidelijke en heldere procedures over het uitvoeren van beheersmaatregelen, over hoe te handelen bij overschrijdingen, over het buiten bedrijf en weer in bedrijf nemen van koelwatersystemen, over het (jaarlijks) reinigen van koelwatersystemen, etcetera. Beheersmaatregelen zijn direct gekoppeld aan de bevindingen van de risicoanalyse maar komen niet terug in heldere procedures. Wat verder opvalt bij de gesprekken is dat bij het beheer nauwelijks rekening wordt gehouden met de (maximale) temperatuur in het koelwatersysteem. In veel gevallen wordt de temperatuur wel gemeten en is deze beschikbaar bijvoorbeeld via het gebouwbeheersysteem, maar wordt daar geen gebruik van gemaakt. De hoogste temperatuur in het koelwatersysteem heeft een belangrijke attentiewaarde waarbij het overschrijden van de grens van 25 °C extra aandacht van het systeem rechtvaardigt, bijvoorbeeld met betrekking tot het beheer maar ook met betrekking het toe te passen desinfectieregime. Slechts op één locatie (U7 systemen A en B) wordt het desinfectieregime in de zomer bewust geïntensiveerd, hoewel dit niet direct gekoppeld is aan de gemeten temperatuur (en bovendien ook niet heeft geleid tot afwezigheid van L. pneumophila conform Q-PCR). In de periode waarin de koelwatersystemen zijn bezocht (eind september tot half oktober) is in de meeste systemen de maximale temperatuur in het koelwatersysteem al gedaald tot onder de 25 °C.


In tabel 3 is een overzicht gegeven van de analyseresultaten van de bemonsteringen uitgevoerd tijdens de inspecties. Op een aantal locaties was de koeltoren ten tijde van de inspectie buiten bedrijf. In die situatie heeft meting van de temperatuur van het koelwater geen zin. Wel is het koelwater zelf bemonsterd. Op een aantal locaties is de biofilm van kleine oppervlakken verwijderd met behulp van een wattenstaaf (swab). Deze swabs zijn ter analyse aangeboden aan het microbiologisch laboratorium. Het swabben is uitgevoerd afhankelijk van de toegankelijkheid van het koelwatersysteem en de eigen veiligheid, waarbij in alle situaties geldt dat de warmste posities in het koelwatersysteem (bij de warmtewisselaar) onbereikbaar zijn.


KWR 2011.104 Maart 2012

Tabel 3 Analyseresultaten inspectieronde 10 koelwatersystemen analyseresultaten koelwatermonsters L. pneumophila code datum T monsterneming in °C Q-PCR NEN 6265 n/l kve/l E11

30-9-2011

19,6

< 1.800

ntb#

E12

30-9-2011

21,0

27.000

2001)

H1-B

30-9-2011

20,9

< 1.000

< 100

R4-A

27-9-2011

17,4

< 700

2001)

U7-A A12 A13-A

19-10-2011 14-10-2011 14-10-2011

staat uit

6.400 2.730 < 2.300

2102) 2.7003) < 100

26,2 staat uit

analyseresultaten swabs positiei

bassin bassin pakket pakket bassin drager pakket pakket bassin bassin overstort

L. pneumophila Q-PCR NEN 6265 2 n/cm kve/cm2 < 33 < 24 < 31 < 29 < 30 < 41 <32 < 31 < 22 < 28 < 29

< 17 <17 <17 < 17 <17 < 17 < 17 < 17 < 17 <17 <17

pakket

< 27

< 17

drager pakket

< 26 < 30

< 17 342) -

R8-B aangetoond* 70001) 27-9-2011 23,0 3) bassin < 28 < 17 U7-B 122.000 150 19-10-2011 20,5 * A10 aangetoond < 100 14-10-2011 20,5 # geen resultaat vast te stellen in verband met teveel bijgroei op de agarplaat * L. pneumophila aangetoond, het rendement van de interne controle is beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse i bassin = swab van wand koelwaterbassin; pakket = swab van koeltorenpakking; drager = swab van stalen constructiebalk in de koeltoren; overstort = swab van drijvende PVC overstort in bassin 1): niet nader getypeerd 2): Geen L. pneumophila 3): L. pneumophila

Uit de resultaten van tabel 3 valt in de eerste plaats op dat ten opzichte van de resultaten tabel 2 niet alleen meer koelwatersystemen positief zijn, maar ook dat de aantallen DNA-fragmenten (Q-PCR) en levensvatbare cellen (via kweek) hoger liggen. Dit is mogelijk veroorzaakt door de (ten opzichte van de zomerperiode) relatief warme periode in het najaar waarin de inspecties zijn uitgevoerd. Wat wederom opvalt, is dat de resultaten niet volledig beantwoorden aan de vooraf gemaakte selectie. Opnieuw zijn koelwatersystemen die bij de monsterneming in de zomer (activiteit 2) positief waren, bij deze bemonstering negatief (A13-A) en omgekeerd (U7-A, A12 en mogelijk R4-A). De swabs (van eenvoudig toegankelijke delen van de koelwatersystemen) hebben niet geleid tot een identificatie van posities waar L.pneumophila kan groeien. Slechts op één positie zijn legionellabacteriën aangetroffen, maar hier betrof het geen L. pneumophila.


KWR 2011.104 Maart 2012

5

Literatuur- en expertstudie

5.1

Aanpak

Via Scopus (ScienceDirect) is een literatuuronderzoek uitgevoerd met de volgende trefwoorden in verschillende samenstellingen: “cooling water; air conditioning systems; disinfection; effectiveness; Legionella”. Vier koeltorenleveranciers in Nederland zijn als onderdeel van het project uitgenodigd bij KWR in Nieuwegein. Met hen is gediscussieerd over desinfectieregimes in koelwatersystemen en factoren die bepalend zijn voor de effectiviteit van desinfectieregimes. Daarnaast is gekeken naar informatie die de leveranciers op hun websites geven met betrekking tot de problematiek. 5.2

Resultaten literatuurstudie (activiteit 5)

Al korte tijd na de ‘ontdekking’ van de legionellabacterie in 1976 wordt onderkend dat desinfectie van koelwatersystemen niet altijd garantie geeft voor afwezigheid van L. pneumophila in die systemen [England et al., 1981] [ Kurtz et al., 1983]. England et al. (1981) beschrijft dat “het gebruik van een desinfectant in gebouwgebonden koelwatersystemen het resultaat van de legionellakweek niet kan voorspellen”. Zelfs niet als het biocide aantoonbaar effectief is tegen legionellabacteriën en de aanbevelingen worden gevolgd van de koeltorenbouwer. Biociden die in het onderzoek zijn getest zijn quaternaire ammoniumverbindingen, tributyltin, chloor en pentachloorfenol. Hij beveelt dan ook aan biociden in het veld onder praktijkomstandigheden te testen. Kurtz et al. (1983) beschrijft de eigenschappen waaraan het ideale biocide moet voldoen: goedkoop, snel, effectief in een breed pH en temperatuurgebied, milieuvriendelijk, bruikbaar met andere koelwaterconditioneringsmiddelen, geen schuim veroorzaken en geen geur afgeven. Bij onderzoek naar aanwezigheid van L. pneumophila in 14 gebouwgebonden koeltorens in Londen toont ook hij aan dat desinfectie niet altijd effectief is en vaak slechts van korte duur. Hij vindt een significante relatie tussen de aanwezigheid van Legionella en de concentratie TDS (total dissolved solids), chloride en een verhoogde pH. Deze drie parameters wijzen op onvoldoende spui en verversing van het koelwater. Door Kim et al. (2002) is een uitgebreide literatuurstudie uitgevoerd naar de effectiviteit van verschillende biociden tegen Legionella in watersystemen waaronder koelwatersystemen. In tabel 4 is een samenvatting gegeven van de biociden die in koelwatersystemen worden toegepast bij de bestrijding van Legionella. Tabel 4 Overzicht van veelgebruikte biociden in koelwatersystemen biocide typische contacttijd dosering mg/l Cu/Ag-ionisatie 0,1 – 1 voor uren tot dagen Cu2+ 0,01 – 0,1 voor Ag+ vrij chloor 0,1 – 10 minuten tot uren vrij broom 0,1 – 10 minuten tot uren chloordioxide 1 – 10 minuten tot uren

BCDMH (1-broom-3-chloor-5,5dimethylhydantoine) ozon

1 – 10

minuten tot uren

0,1 – 1

minuten tot uren


opmerking1

weinig info over toepassing in koelwatersystemen

bewezen effectief minder effectief dan chloor effectief, weinig data in koelwater. Door vluchtigheid minder effectief door het hele systeem equivalent aan combinatie chloor/broom effectiever dan chloor, maar

KWR 2011.104 Maart 2012

biocide

isothiazoline(s) (5-chloor-N-isothiazoline; Nmethylisothiazoline, benzisothiazoline) guanidinen (PHMB = polyhexamethylene biguanide) gehalogeneerde amides (DBNPA = 2,2 dibroom-3nitropropionamide) gehalogeneerde glycolen (Bronopol = 2-broom-2nitro-1,3propaandiol) quaternaire amines

typische dosering mg/l

contacttijd

opmerking1

geen residuaal effect en lage oplosbaarheid minder effectief dan chloor, glutaaraldehyde of DBNPA.

1 – 100

uren tot dagen

1 – 100

uren tot dagen

meer effectief dan isothiazoline(s)

1 – 100

uren tot dagen

meer effectief dan glutaaraldehyde

10 – 500

uren tot dagen

produceert formaldehyde

10 – 500

uren tot dagen

sommige zijn effectief, sommige niet glutaaraldehyde 10 – 500 uren tot dagen meer effectief dan isothiazoline, maar minder effectief dan DBNPA organische tin verbindingen mogelijk effectief 1 De opmerkingen over effectiviteit van bepaalde biociden zijn kwalitatief van aard, en zijn rechtstreeks overgenomen uit het betreffende artikel. In het artikel zelf is geen nader criterium genoemd voor de effectiviteit. Andere conclusies van deze literatuurstudie met betrekking tot de toepassing van vrij chloor zijn:  vrij chloor is effectiever tegen Legionella bij hogere temperaturen (25 °C versus 43 °C), hoewel chloor wel sneller vervalt bij hoge temperaturen.  Aanzienlijk meer vrij chloor is nodig voor de inactivatie van legionellabacteriën geassocieerd met protozoa. Meer dan 4 mg/l in het geval van Hartmanella vermiformis (amoebe) en meer dan 50 mg/l bij cysten van Acanthamoeba polyfaag.  Toepassen van chloor in koelwatersystemen kan Legionella onderdrukken maar zelden uitbannen. Dit kan worden verklaard door de beschermende rol van een biofilm en van protozoa in die biofilm. Critchley et al. (2009) heeft zich volledig gericht op de effectiviteit van biociden bij het beheer van (vrij zwemmende) protozoa in koelwatersystemen via een in vitro studie. Hij beroept zich op het bewijs dat de aanwezigheid van protozoa bijdraagt aan de overleving van Legionella in koelwatersystemen. Op basis daarvan is zijn stelling dat meer begrip van de werking van chemische desinfectie ten opzichte van protozoa een extra stap kan betekenen in het risicomanagement van koeltorens. Zijn conclusie is dat de meest gebruikelijke biociden in koelwatersystemen, zoals vrij chloor, vrij broom en isothiazolines effectief zijn in het bestrijden van de veel aangetroffen vrij levende amoeben (Hartmanellidae en Acanthamoebidae). Effectiviteit bleek echter wel afhankelijk van de concentratie (minimaal 1 mg/l vrij chloor bij trophozoiten tot minimaal 5 mg/l vrij chloor bij oocysten) en de contacttijd ( 2 uur). Verder blijkt het effect afhankelijk te zijn van de temperatuur. In koelwatersystemen met een hoge temperatuur (> 30 °C) zijn extra lange contacttijden nodig voor effectieve bestrijding van protozoa. Daarnaast blijkt uit de studie dat andere koelwateradditieven de effectiviteit van een biocide negatief kunnen beïnvloeden. Dit geldt in het bijzonder voor fosfaat en molybdaat ten opzichte van broom en isothiazoline. Dat negatieve effect wordt versterkt bij stijging van de temperatuur. Al eerder is aangetoond dat sommige protozoa een essentiële rol spelen bij de vermenigvuldiging van legionellabacteriën in biofilms. In de literatuur wordt ook melding gemaakt van een ongewenst mechanisme dat kan optreden als gevolg van deze rol. Bij toepassing van shockdoseringen in bijvoorbeeld


KWR 2011.104 Maart 2012

koelwatersystemen kunnen de voor de vermenigvuldiging van Legionella verantwoordelijke amoeben, cysten vormen die de amoebe en de legionellabacteriën waarmee ze zijn geïnfecteerd afschermen tegen de biociden. Een snelle herkolonisatie van de biofilm met legionellabacteriën en amoeben is het gevolg. Alleen shockdoseringen zijn dus niet effectief en kunnen zelfs een averechts effect hebben. Bovendien verklaart dit mechanisme waarom het in de praktijk vrijwel niet lukt om koelwatersystemen volledig legionellavrij te krijgen. Bij de beoordeling van de effectiviteit van biociden zou dus de rol van protozoa meegenomen moeten worden, bij voorkeur in situ [Pagnier et al.; 2009] Ook in de industrie is de ineffectiviteit van een behandelingsprogramma met biociden een punt van aandacht. Grote koelwatersystemen van energiecentrales aan de kust hebben vaak last van aangroei van mosselen in de aanvoerleidingen. Om de larven af te doden wordt veelal vrij chloor gedoseerd aan het binnenkomende water. Een uitgebreid onderzoek naar het bestaande onvoldoende effectieve desinfectieregime van een grote energiecentrale in India toont twee dingen aan [Sriyutha Murthy, 2011]:  een slechte verdeling van het biocide over de totale waterstroom geeft lokaal in het systeem te lage restconcentraties vrij chloor;  kortstondige onderbrekingen in de chloordosering (bijvoorbeeld door storingen) zijn funest omdat zelfs een korte periode voldoende is voor larven om zich te hechten in grote groepen. Een soortgelijke ervaring met een complex industrieel koelwatersysteem dat bestaat uit diverse koeltorens is beschreven door Carducci et al. (2009). Monitoring gedurende een periode van twee jaar toonde aan dat de routinebehandeling met 0,11 ppm vrij chloor niet in staat was om kolonisatie van het systeem met Legionella en groei van Legionella te voorkomen. Een overgang naar een regime met een shockdosering van 30 ppm bood pas uitkomst toen de dosering op verschillende doseerpunten in het systeem werd uitgevoerd in plaats van op één punt. De selectie van die doseerpunten werd gemaakt op basis van de hydrodynamica van het systeem. Wéry et al. (2008) hebben de dynamiek van Legionella spp. en dominante bacteriën in een koelwatersysteem gedurende 9 maanden gevolgd. Legionella spp. en L. pneumophila zijn daarbij gekwantificeerd via Q-PCR, conform de XP T90-471 AFNOR standaard. De diversiteit van Legionella spp. is gevolgd met behulp van PCR-SSCP (single-strand conformation polymorphism; fingerprint). Het betreft een groot koelwatersysteem (250 m3, 16 MW) dat wordt gevoed met drinkwater en wordt gedesinfecteerd met isothiazoline (wekelijkse dosering tot concentratieniveau van 100 – 250 ppm). Vrijwel binnen een week na de opstart van het systeem in de maand mei konden Legionella spp. worden aangetroffen. Het doseren van een biocide had geen effect op de gemeten gehalten. In de zomermaanden (juli en augustus) wijzigt de legionellapopulatie en wordt L. pneumophila in steeds hogere gehalten aangetroffen tot maximaal waarden van 104,5-105 n/l terwijl andere Legionella spp. significant in aantallen afnemen (antagonistische relatie). Op grond van de hoog opgelopen gehalten L. pneumophila is besloten het isothiazoline toe te passen in combinatie met een dispergeermiddel. Dit bleek op de korte bijzonder effectief en resulteerde in sterk dalende gehalten voor zowel Legionella spp., L. pneumophila als ATP. Dat laatste wijst op een effectieve verwijdering van de biofilm door de toepassing van een biocide in combinatie met een dispergeermiddel. Dit effect was echter van voorbijgaande aard. Binnen enkele dagen waren de concentratieniveaus hersteld. Bovendien bleek de populatiesamenstelling van de Legionella spp. gelijk aan die van voor de behandeling. Wéry et al.verklaren deze effecten door de rol die amoeben en de biofilm spelen bij de bescherming van L. pneumophila tegen het omringende milieu. Dit verklaart onder andere waarom L. pneumophila behandelingen met biociden kan overleven en weer opleeft nadat die zijn uitgewerkt. De onderzoekers concluderen dat het beheer van het legionellarisico van koelwatersystemen exacte kennis vereist van de bestanddelen van de microbiologische populatie die een rol spelen in bij de groei van Legionella spp. Bovendien is kennis vereist over het belang van deze micro-organismen in vergelijking met abiotische factoren zoals temperatuur, de minerale samenstelling van het koelwater en de structuur van het gehele koelwatersysteem. Op basis van deze korte literatuurstudie en bestaande expertise kan worden geconcludeerd dat de volgende factoren een rol spelen bij een effectieve desinfectie van koelwater:  type biocide (oxidatieve en niet-oxidatieve biociden);  temperatuur: speelt een rol bij de effectiviteit van biociden en speelt een rol bij de dynamiek binnen de populatie micro-organismen waaronder de legionellapopulatie; Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 19 -

KWR 2011.104 Maart 2012



 







5.3

pH: vooral voor de effectiviteit van vrij chloor is de pH-waarde van groot belang. Bij een pH < 7,6 is het vrij chloor vooral beschikbaar als waterstofhypochloriet (HOCl), dat veel effectiever is dan het hypochloriet-ion (OCl-); hydrodynamica: zorg voor een goede, effectieve menging van het biocide in het systeem zodat het biocide goed mengt met het te behandelen water en alle delen van het systeem bereikt; regime: voorkom onderbrekingen in de desinfectie aangezien die kunnen leiden tot kolonisatie van delen van het systeem met een biofilm of verdere uitgroei van bestaande biofilm waardoor bestrijding van legionellabacteriën verder wordt bemoeilijkt; protozoa: probeer de desinfectie af te stemmen op protozoa aangezien die een belangrijke rol spelen bij de vermenigvuldiging van L.pneumophila. L. pneumophila gebruikt bepaalde protozoa als gastheren en vindt dan bescherming binnen de celwand van het organisme, in een aantal gevallen zijn protozoa in staat om cysten te vormen waardoor L. pneumophila nog lastiger te bestrijden is; biofilm: de rol van protozoa hangt rechtstreeks samen met de aanwezigheid van biofilms in koelwatersystemen. Een effectieve bestrijding van de biofilm is daarom van belang en leidt tevens tot een effectieve bestrijding van L. pneumophila. Dispergeermiddelen kunnen aanvullend op de biocide worden toegepast om de afgedode biofilm op te ruimen; TOC: het gehalte aan organische stof speelt vooral een rol bij toepassing van oxidatieve biocide omdat een deel van de effectiviteit van deze biociden door de reactie met organische verbindingen verloren kan gaan.

Resultaten overleg koeltorenleveranciers (activiteit 6)

Op 18 oktober 2011 is bij KWR in Nieuwegein met vertegenwoordigers van drie koeltorenfabrikanten (GEA Polacel Cooling Towers BV, B.A.C. vertegenwoordigd door Thermica BV en Evapco vertegenwoordigd door Hamapo). De Begeleidingscommissie van het onderzoek was hierbij aanwezig. In bijlage I is een overzicht opgenomen van de vragen die tijdens de bijeenkomst aan de fabrikanten is voorgelegd. Daarnaast is in de bijlage een overzicht opgenomen van de fabrikanten die bij het overleg aanwezig waren. Aandachtpunten bij het ontwerp en bouw van koeltorens Fabrikanten besteden veel aandacht aan de continue verbetering van hun systemen onder andere gericht op het verkleinen van de kans op groei van L. pneumophila. Vooral de eisen die gesteld worden aan de toepassing van koeltorens in het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk hebben geleid tot een evolutie op dat gebied. Standaardvoorzieningen zijn tegenwoordig druppelvangers, goede bereikbaarheid en reinigbaarheid van de onderdelen, hoge corrosiebestendige onderdelen, waterbakken die zwart worden uitgevoerd, louvres die zo zijn uitgevoerd dat ze de lichtinval verder beperken. Aanvullende opties zijn bijvoorbeeld bladvangers aan de luchtinvoer en nozzlevoorzieningen in de koelwaterbak die in staat zijn om de bak schoon te houden doordat ze het vuil afvoeren naar een separate afvoer en side stream circulatie met filter. Andere ontwikkelingen richten zich op het aanbrengen van een aflopende bodem in het koelwaterbassin zodat het bassin bij een stop volledig kan leeglopen. Bijkomend effect is dat vuil onder invloed van de zwaartekracht en stromingen naar het laagste punt wordt afgevoerd. In 2010 zijn door Eurovent druppelvangers getest op basis van een norm die is opgesteld door het Cooling Technology Institute (CTI) in de Verenigde Staten. Hierbij zijn druppelvangers getest op hun verwijderingsrendement bij normale snelheden, maar daarnaast is ook per systeem de doorbraaksnelheid bepaald. Dat is de snelheid waarbij het rendement van de druppelvangers plotseling inzakt. Fabrikanten besteden steeds meer aandacht aan de keuze van materialen. Er wordt onderzoek gedaan naar materialen die minder gevoelig zijn voor biofilmvorming en minder gevoelig voor corrosie. De corrosiebestendigheid maakt een intensieve reiniging van het systeem met chemicaliën mogelijk. Maar er zijn grenzen en fabrikanten geven die duidelijk aan in de handleiding bij hun producten. Andere aandachtspunten zijn: Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 20 -

KWR 2011.104 Maart 2012

-

de koeltoren maakt onderdeel uit van een groter geheel, besteed dus ook aandacht aan de koelmachine en de eisen die daaraan worden gesteld; zorg er voor dat naast het koelwaterbassin onder de koeltoren het gehele koelwatersysteem kan worden geleegd.

De rol van de fabrikant bij het beheer op locatie Een fabrikant blijft op afstand betrokken bij projecten. De levering van een koeltoren gaat veelal via een installateur. Dat is ook de reden dat fabrikanten slechts sporadisch meetgegevens ontvangen van hun geplaatste systemen. Ze doen dan ook niet aan databeheer van meetgegevens. De koeltorenfabrikant is ook grotendeels onafhankelijk van de waterbehandelingsfirma die het beheer van een koeltoren uitvoert. Slechts bij 10 % van de leveringen wordt de waterbehandeling meegeleverd. Hoewel fabrikanten soms wel afspraken hebben met een waterbehandelingsfirma of servicefirma, is het uiteindelijk de klant die beslist of soms al heeft beslist voor een andere firma. Eén fabrikant merkt expliciet op afspraken met een waterbehandelingsfirma te hebben gemaakt om de afnemers van zijn koeltorens te beschermen tegen firma’s die de markt betreden met één oplossing voor alle problemen in een koelwatersysteem (ozon, cavitatie, ultrasoon). Dergelijke firma’s negeren de behandelingsdriehoek voor koelwater (zie AI-blad 32) en dat leidt volgens deze fabrikant tot veel problemen. De fabrikanten delen de opvatting dat de koeltoren onderdeel uitmaakt van een heel koelwatersysteem met warmtewisselaar en koelmachine die medebepalend zijn voor het waterbehandelingsprogramma. Bovendien wordt de waterbehandeling voor een deel bepaald door de lokale waterkwaliteit. Dit betekent dat de fabrikant in de praktijk voornamelijk basisinstructies meegeeft voor de klant en de waterbehandeling overlaat aan een (lokale) waterbehandelingsfirma. Toch is men zich bewust van de essentiële rol die waterbehandelingsfirma’s spelen, ze worden gezien als een zwakke schakel als het gaat om het imago van de branche. Randvoorwaarden voor een efficiënte reiniging en desinfectie Indien het waterbehandelingsprogramma bestaat uit de geautomatiseerde dosering van een nietoxiderend biocide dan moet met enige regelmaat, maar minimaal twee keer per jaar, gereinigd worden met een oxiderend biocide zoals vrij chloor. Essentiële randvoorwaarde bij een dergelijke reiniging is dat alle onderdelen van het systeem worden bereikt en dat de gehele biofilm wordt afgedood en geëlimineerd. Dit betekent in de eerste plaats dat alle onderdelen bereikbaar moeten zijn en dus dode leidingstukken en niet doorstroomde delen van de installatie moeten worden geëlimineerd. Daarnaast moeten alle circuits op circulatie worden gezet en de spuiklep tijdelijk worden gesloten. Bij voorkeur wordt ook een dispergeermiddel toegepast. Bovendien is essentieel dat – vanaf het moment dat alle delen zijn doorstroomd – voldoende tijd wordt genomen voor de inwerking van de chemicaliën. De koeltoren is in ieder geval zo ontworpen dat de nozzlesystemen zorgen voor een gelijkmatige verdeling van de chemicaliën over het pakket. Bij de positionering van nozzles langs de wand van de koeltoren is rekening gehouden met het feit dat de sproeicirkel alle posities boven op het pakket bereikt. Consequentie is dat de sproeicirkel virtueel ook voor een deel buiten de wand valt. Dit betekent bovendien dat alle posities in het koelwaterbassin (ook de hoeken) doorstroomd zullen worden. Weliswaar met verschillende snelheden. Om de doorstroming te verbeteren wordt in grotere bassins ook met meerdere uitlaten gewerkt en in uiterste gevallen kan gebruik worden gemaakt van nozzlesystemen die het water (en vuil) over de bodem van het bassin voortstuwen. De keuze van het aantal en type sproeiers wordt door fabrikanten afgestemd op de specificaties van de klant. Belangrijk risico is dat de klant op termijn de koeltorens anders gaat bedrijven, bijvoorbeeld bij afnemende koelvraag. Soms wordt dan de circulerende waterhoeveelheid verminderd waardoor het sproeipatroon verstoord wordt en in het extreme geval delen van de koeltoren droog vallen. Dat leidt tot problemen zoals verkalking en vuilafzetting op plekken die niet meer volledig worden bevochtigd. Vandaar dat fabrikanten adviseren om te sturen met de luchthoeveelheid en niet met de waterhoeveelheid. Dat staat overigens in alle handleidingen. Ook op nozzlegebied zijn er veel ontwikkelingen geweest waaronder een betere resistentie tegen vervuiling en verstopping van de nozzle. .


KWR 2011.104 Maart 2012

Meetgegevens van koeltorens bij de fabrikanten De fabrikanten krijgen zelf nauwelijks terugkoppeling van meetgegevens van de door hun geplaatste systemen. Uitzondering vormen meetgegevens die wijzen op problemen waarbij de klant vraagt om trouble-shooting door de leverancier. Als onderdeel van het veiligheidspakket dat bij de koeltoren hoort, levert een fabrikant bij de koeltoren een geleidbaarheidsmeter, pH meter en dipslides (snelle kiemgetalbepaling). Toekomstige ontwikkelingen op koeltorengebied Een fabrikant bericht over een ontwikkeling van koeltorenpakketten die minder gevoelig zijn voor biofilmvorming. In de huidige generatie van deze pakketten blijkt dat effect echter na verloop van jaren te verdwijnen. De onderdelen van een koeltoren zoals louvres, druppelvangers en nozzlesystemen zijn producten die constant worden geïnnoveerd. In R&D wordt veel geld en tijd geïnvesteerd. De onderdelen van een koeltoren zijn ook op elkaar afgestemd. Zorgpunten voor fabrikanten zijn de toepassing van niet-originele producten in een koeltoren, het zonder overleg wijzigen van het regime van de koeltoren door een klant en de verhuur van tweedehands koeltorens die telkens anders worden bedreven en niet adequaat worden onderhouden.

5.4

De rol van waterbehandelingsfirma’s

Uit het onderzoek is naar voren gekomen dat waterbehandelingsfirma’s een centrale rol spelen bij het beheer van gebouwgebonden koelwatersystemen. Op vrijwel alle locaties wordt gebruik gemaakt van de diensten van een waterbehandelingsfirma. Voor de onderzochte locaties zijn dat Nalco, Lubron, Novochem, Aquatreat en GE. Deze waterbehandelingsfirma’s hebben jarenlange ervaring met conditionering van industriële en gebouwgebonden koelwatersystemen. Ze hebben daarbij standaard aandacht voor de hele behandelingsdriehoek, dat wil zeggen bestrijding van scaling, bestrijding van afzettingen, bestrijding van corrosie en - centraal in de driehoek - bestrijding van (micro)biologische groei. Hun productenpakket en behandelingsprogramma’s zijn daar ook op afgestemd. Uit kort telefonisch contact met een tweetal firma’s blijkt dat bij gebouwgebonden koelwatersystemen gebruik wordt gemaakt van standaard behandelingsprogramma’s waarbij de keuze van het programma afhangt van onder andere het type systeem, de koelcapaciteit (omvang) en de kwaliteit van het suppletiewater. Een van de firma’s past bijvoorbeeld een isothiazoline (een niet oxidatief biocide) toe als standaard biocide voor gebouwgebonden koelwatersystemen. In situaties waarbij dit onvoldoende blijkt wordt een oxidatief biocide (op basis van waterstofperoxide en perazijnzuur) achter de hand gehouden. Het is gebruikelijk voor waterbehandelingsfirma’s om data van koelwatersystemen (microbiologisch: koloniegetal, legionellakweek) op te slaan en om te zetten in trendanalyses. Deze worden gebruikt zowel voor het evalueren van het functioneren van de afzonderlijke systemen als voor het vergelijken en evalueren van behandelingsprogramma’s. Bij een van de firma’s kan de klant ook zelf de gegevens toetsen en beheren. Zo nodig wordt bijgestuurd door het behandelingsprogramma aan te passen. Een van de firma’s stelt vast dat de meeste problemen met het beheer van koelwatersystemen voortkomen uit een verkeerd ontwerp of een verkeerde bedrijfsvoering van de systemen (buiten specificaties). In het bijzonder koelwatersystemen die seizoensmatig worden bedreven vormen een risico. Het begin en het eind van een seizoen zijn vooral kritisch omdat dan veel geschakeld wordt en ook veel stilstand optreedt. De waterbehandelingsfirma’s hebben vaak contact met een vaste leverancier van biociden of ontwikkelen die zelf. Dat betekent dat ze ook zelf onderzoek doen naar effectiviteit van biociden. Dat gebeurt veelal op laboratoriumschaal. In praktijksituaties zijn bijvoorbeeld wel alternatieve desinfectietechnieken zoals hydrodynamische cavitatie, ozon, koper/zilver-ionisatie en chloordioxide getest. Overigens met wisselend succes.


KWR 2011.104 Maart 2012

6

Discussie

Hoofddoel van dit vervolgonderzoek was te bepalen waarom desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen groei van L. pneumophila in die systemen niet altijd uitsluit. Daartoe zijn 10 koelwatersystemen geselecteerd en bezocht, vijf systemen waarin L. pneumophila kon worden aangetroffen in de zomerperiode en vijf systemen waar dat niet het geval was. Om te beginnen heeft dit onderzoek aanvullende analysedata opgeleverd ten opzicht van het onderzoek uit 2009/2010 (zie tabel 5). Opvallend is dat uiteindelijk slechts in drie systemen (R8-B, U7-B en A10) bij alle drie de bemonsteringen (inclusief die uit 2009/2010) L. pneumophila kon worden aangetoond. Omgekeerd werd ook slechts bij drie systemen (H1-B, E11 en R4-A) L. pneumophila niet aangetoond bij de drie bemonsteringen. Op enig moment kon dus in 7 van de 10 geselecteerde gebouwgebonden koelwatersystemen (DNA van) L. pneumophila worden aangetroffen. Deze resultaten geven enerzijds aan dat het aantreffen van L. pneumophila in gebouwgebonden koelwatersystemen voor een deel afhankelijk is van de dynamiek van het systeem, maar anderzijds komt L. pneumophila op enig moment in gebouwgebonden koelwatersystemen vrij algemeen voor. Hiermee is nogmaals bevestigd dat gebouwgebonden koelwatersystemen in potentie belangrijke bronnen zijn voor de verspreiding van L. pneumophila naar de omgeving. Omdat in dit onderzoek tevens is vastgesteld dat in alle koelwatersystemen een of andere vorm van desinfectie wordt toegepast, betekent dit dat die desinfectie niet onder alle omstandigheden leidt tot legionellavrije koelwatersystemen. Hierbij moet overigens worden opgemerkt dat niet is onderzocht (door analyse of inspectie) in hoeverre het door de waterbehandelingsfirma ingestelde desinfectieregime ook functioneert zoals bedoeld. Anderzijds zijn er tijdens de bezoeken ook geen aanwijzingen gevonden dat dit niet het geval is. Tabel 5 Overzicht Q-PCR resultaten L.pneumophila voor alle monsternemingen L.pneumophila via Q-PCR in n/l locatie bemonstering 2009/2010 bemonstering zomer 2011 E11 < 600 < 9.200 E12 < 210 4.380 H1-B < 550 < 770 R4-A < 430 < 610 U7-A < 310 < 1.400 U4 < 630 < 1.750 A12 < 290 < 1.720 A13-A < 710 aangetoond* DH6-A 54.300 < 590 DH6-B 39.600 < 660 R2-B 980 < 850 R8-A 1.030 < 670 R8-B 5.220 752i R4-B 3.800 < 530 U7-B 7.300 21.455 A10 12.700 5.945

bemonstering najaar 2011 < 1.800 27.000 < 1.000 < 700 6.400 n.b. 2.730 < 2.300 n.b. n.b. n.b. n.b. aangetoond* n.b. 122.000 aangetoond*

L. pneumophila aangetoond, het rendement van de interne controle is beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse i de aantallen L. pneumophila zijn indicatief, de waarde ligt beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse n.b. = niet bemonsterd en geanalyseerd *

Verder valt op dat bij de monsternemingen tijdens de inspecties eind september, begin oktober in relatief veel koelwatersystemen (6 van de 10 systemen) L. pneumophila is aangetroffen. Mogelijk kan dit worden verklaard omdat het een warme nazomerperiode betrof met 10 aaneengesloten warme dagen (Tmax> 20 °C) waarvan 3 zomerse dagen (Tmax> 25 °C) eind september en begin oktober, terwijl de bemonsteringen in augustus juist na een periode met koele weersomstandigheden zijn uitgevoerd. Verder valt op aan de Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 23 -

KWR 2011.104 Maart 2012

resultaten uit september/oktober dat in 6 van de 10 koelwatersystemen met de kweekmethode (levensvatbare) legionellabacteriën zijn aangetroffen. In de meeste gevallen gaat het daarbij om lage concentratieniveaus, maar de corresponderende Q-PCR resultaten geven aan dat op bepaalde momenten of op bepaalde posities in het systeem de concentraties aanzienlijk hoger kunnen zijn (geweest). Bij de vergelijking van de resultaten uit 2009/2010 met de resultaten uit 2011 valt overigens op dat de bepalingsgrens van de Q-PCR bij die laatste resultaten gemiddeld gezien hoger ligt. De bepalingsgrens wordt bepaald door de filtreerbaarheid van het watermonster en de opbrengst van de Q-PCR die door bepaalde stoffen kan worden geremd. In beide gevallen heeft de koelwatermatrix dus invloed op de bepalingsgrens van de Q-PCR. De verschillen kunnen dus worden verklaard doordat een deel van de koelwatermonsters in 2011 of meer remmende stoffen of lastiger filtreerbaar was in de monstervoorbehandeling. Tijdens de inspectierondes zijn bij de meeste koelwatersystemen een aantal goed toegankelijke oppervlakken geswabd. De swab zijn geanalyseerd op aanwezigheid van legionellabacteriën via kweek (NEN 6265) en op aanwezigheid van L. pneumophila via Q-PCR (ontwerp NEN 6254). In de meeste gevallen zijn swabs genomen van de wand van het koelwaterbassin en de buitenzijde van het koelwaterpakket. Op één systeem na (A13-A, Legionella non-pneumophila) is bij geen van de koelwatersystemen op die manier Legionella aangetoond, ook niet in de systemen waar in de waterfase wel legionellabacteriën zijn aangetroffen. Hieruit kan worden afgeleid dat Legionella niet homogeen verdeeld is over de biofilm van de betreffende systemen en dat de bron voor de aanwezigheid van L. pneumophila in het koelwater niet is gevonden. . Mede door deze wisselende analyseresultaten heeft de inspectie van de 10 geselecteerde koelwatersystemen geen onderscheidende criteria opgeleverd die antwoord geven op de onderzoeksvraag. Uit de tabel in bijlage IV blijkt dat er weliswaar verschillen zijn tussen de bezochte locaties in het desinfectie- en beheersregime, maar die vormen geen directe verklaring voor de verschillen in analyseresultaten. Opvallend zijn eerder de overeenkomsten, namelijk dat op iedere locatie een externe waterbehandelingsfirma de koelwaterbehandeling verzorgt, waarbij gebruik wordt gemaakt van een compleet programma gericht op het voorkomen van corrosie, afzettingen en groei van micro-organismen. Op alle locaties is daarbij gekozen voor een doseerpunt dat een goede menging van de chemicaliën met de waterstroom lijkt te garanderen (perszijde of zuigzijde van de circulatiepomp en bijvoorbeeld niet in het koelwaterbassin). Aansluitend is gekeken naar de systemen die in dit onderzoek en het onderzoek uit 2009/2010 óf altijd negatieve resultaten hebben gegeven óf altijd positieve resultaten. Het enige aspect dat herkenbaar onderscheidend was, is dat in het koelwatersysteem U7-B (3 maal positief) gebruik wordt gemaakt van een side-stream filter (zandfilter) voor de verwijdering van zwevende stof uit het circulerende koelwater. Hierbij moet tegelijkertijd worden opgemerkt dat het een omvangrijk systeem is dat veel hinder ondervindt van inwaai van bijvoorbeeld bladeren en zand vanuit de directe omgeving. Daartoe zijn bijvoorbeeld ook netten geplaatst bij de luchtinlaten van het systeem. Aan het koelwater worden organische chloorbroomverbindingen gedoseerd, die een vergelijkbare reactie geven als de combinatie van vrij chloor en vrij broom. Die dosering vindt plaats na het filter in het water dat retour gaat naar de koeltoren. Het zandbed in het filter en de organische toplaag in het bijzonder veroorzaken een hoog verbruik van het oxidatieve biocide. Dit kan leiden tot biofilmvorming en legionellagroei in het filterbed op die plekken waar onvoldoende of geen biocide meer aanwezig is. Deze hypothese betreffende de rol van side-stream filtratie bij de groei van legionellabacteriën is slechts gebaseerd op een enkele waarneming en moet worden bevestigd door vergelijkend onderzoek op meerdere locaties. De inspecties hebben aangetoond dat bij de desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen in alle gevallen gebruik wordt gemaakt van de expertise van een externe waterbehandelingsfirma. Dit leidt in meer dan 50 % van de onderzochte gevallen tot het gebruik van organische niet-oxiderende biociden. Uit de literatuurstudie blijkt dat niet-oxidatieve biociden over het algemeen minder effectief zijn tegen Legionella dan vrij chloor. Bovendien kan resistentie optreden tegen het gebruik van dit type biociden. Om die reden lijkt het verstandig om een procedure achter de hand te hebben waarbij met enige regelmaat een tweede oxidatieve biocide wordt toegepast. De fabrikanten van koeltorens hebben dat ook bevestigd (zie Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 24 -

KWR 2011.104 Maart 2012

paragraaf 5.3). Van de 6 koelwatersystemen waar gebruik wordt gemaakt van een niet-oxidatieve biocide is daarvan slechts op 3 locaties sprake (R4A, R8-B enA12). Overigens tonen de resultaten aan dat dit geen garantie biedt op de afwezigheid van L. pneumophila. De fabrikanten hebben in hun overleg ook gewezen op het belang van een goede procedure bij de reiniging van koelwatersystemen met een oxidatieve biocide (vrij chloor). De inspecties hebben aangetoond dat procedures (nog steeds) de achilleshiel vormen van de beheersplannen. Hoewel de inspecties niet waren bedoeld om beheersplannen te beoordelen, kon kwalitatief worden vastgesteld dat in de meeste beheersplannen duidelijke procedures ontbreken. Procedures geven antwoord op de vragen “wie, wat, waar, wanneer en hoe vaak”. De kern van de meeste beheersplannen bestaat veelal uit een tabel met de resultaten van de risicoanalyse waarbij in de laatste kolom de beheersmaatregelen zijn opgesomd. Uitwerking van die beheersmaatregelen in procedures ontbreekt vervolgens. In dit opzicht zou een verbeteringslag kunnen worden bereikt door in analogie met de Drinkwaterwet (Regeling Legionellapreventie) verplicht te stellen dat een risicoanalyse wordt uitgevoerd door een daartoe gecertificeerd bureau (uitbreiding van BRL 6010). De analyseresultaten zoals weergegeven in tabel 5 geven aan dat de in de praktijk toegepaste desinfectieprogramma’s niet altijd afdoende beschermen tegen groei van Legionella spp. Ook uit de literatuurstudie is naar voren gekomen dat desinfectie van het water in koelwatersystemen inderdaad niet in alle situaties de garantie geeft voor afwezigheid van legionellabacteriën. Op grond daarvan kan zelfs de vraag worden gesteld of bepaalde desinfectieregimes niet juist een averechts effect hebben en de groei van Legionella bevorderen. De afdoding van legionellabacteriën bij shockdoseringen bijvoorbeeld is vaak maar van tijdelijke aard en binnen kort tijd wordt de biofilm opnieuw gekoloniseerd. De protozoa die als gastheer dienen voor legionellabacteriën en de biofilm zelf spelen hierbij een belangrijke rol, doordat zij de legionellabacteriën afschermen van de biociden. Onderzoekers concluderen om die reden dat de bestrijding van Legionella zich veel specifieker zou moeten richten op de biofilm en de protozoa die als gastheer kunnen dienen. Onderzoekers vinden ook een significante relatie tussen aanwezigheid van Legionella en de concentratie TDS, chloride en de pH. Dit laatste wijst op het belang van een goed ingestelde en goed functionerende spui. Op vrijwel alle in dit onderzoek bezochte locaties wordt de spui geregeld op basis van een continue meting van de geleidbaarheid in het circulerende koelwater. Gezien het belang van de spui voor de verversing van water en de daaraan gekoppelde (proportionele) dosering van de waterbehandelingschemicaliën wordt het beheer en de controle van de spui meestal overgelaten aan de waterbehandelingsfirma. Omdat de bezoekfrequentie van deze firma maximaal eens per maand bedraagt, is de controle op de spuicondities beperkt. Slechts op een drietal locaties behoort meting van de geleidbaarheid van het koelwater tot de wekelijkse routine van de beheerder. Indien de waarde afwijkt van de sensor en/of een bepaald niveau overschrijdt, wordt dat teruggekoppeld met de waterbehandelingsfirma die vervolgens actie onderneemt. Op één locatie (U7) wordt gebruik gemaakt van een door de waterbehandelingsfirma geplaatst systeem dat continu de kwaliteit van het koelwater bewaakt en dat op afstand kan worden uitgelezen (remote control). Maar ook hier tonen de resultaten aan dat dit geen garantie biedt voor afwezigheid van L. pneumophila. De centrale rol van waterbehandelingsfirma’s is van groot belang bij het beheer van koelwatersystemen. Maar die rol heeft ook een keerzijde. Waterbehandelingsfirma’s zijn niet onafhankelijk en hebben belang bij de verkoop van hun conditioneringsproducten. Beheerders hebben vooral belang bij een zo effectief mogelijke bestrijding van Legionella in hun koelwatersystemen. Beide zaken sluiten niet altijd naadloos aan. Op één locatie (A12) wordt naast een niet-oxidatief biocide dat aan de zuigzijde van de circulatiepomp wordt gedoseerd, aanvullend in het koelwaterbassin een oxidatieve chloor-broom verbinding toegepast en daarnaast staat een product op basis van waterstofperoxide en perazijnzuur paraat voor opstart van het systeem en voor eventuele calamiteiten. Hoewel de beheerder vaststelt niet zonder deze opties te kunnen, lijkt hier sprake van een “overdimensionering”, die getuige de laatste bemonstering in dit onderzoek ook niet altijd effectief is. Een kritischere opstelling van beheerders ten aanzien van het advies van waterbehandelingsfirma’s zou passend zijn. Opvallend is bijvoorbeeld dat slechts één van de tien beheerders van de bezochte koelwatersystemen rekening houdt met de verschillende seizoenen bij de toepassing van biociden. De meeste koelwatersystemen zitten met betrekking tot de kans op groei van Legionella maar een deel van het jaar in de “gevarenzone”: maximale T van het koelwater in het systeem boven 25 °C. Dit betekent overigens niet dat in de rest van het jaar de Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens © KWR - 25 -

KWR 2011.104 Maart 2012

bestrijding van biologie in het koelwatersysteem geen aandacht nodig heeft, maar onderzoek naar beperking van de inzet van biociden in die periode lijkt wel gerechtvaardigd, al was het maar omdat de literatuurstudie uitwijst dat de werking van biociden bij lagere temperaturen over het algemeen beter is. Wat hier voor nodig is, zijn een aantal temperatuursensoren in het warmste deel van het koelwatercircuit die worden gekoppeld aan het gebouwbeheersysteem en een signaal geven als de temperatuur boven 25 °C komt. Meting van de temperatuur in het vallende koelwater in de koeltoren geeft hiervoor een onvoldoende nauwkeurige indicatie.


KWR 2011.104 Maart 2012

7

Conclusies en aanbevelingen

7.1

Conclusies

De eindconclusie luidt dat in dit onderzoek geen onderscheidende criteria zijn gevonden die kunnen verklaren waarom desinfectie van gebouwgebonden koelwatersystemen groei van L. pneumophila in die systemen niet altijd uitsluit. De in het kader van dit onderzoek uitgevoerde aanvullende analyses in de 16 geselecteerde koelwatersystemen geven juist aan dat vrijwel elk gebouwgebonden koelwatersysteem gevoelig is voor groei van L. pneumophila. Zelfs in het koelwatersysteem op locatie A12 waar het beheer uitstekend is georganiseerd (tot en met de centraal beheerde beheersplannen en logboeken voor alle technische installaties achter de portier) en een vergaande desinfectie wordt toegepast met zowel een oxidatief als een niet-oxidatief biocide, moet op basis van de resultaten van de inspectieronde in oktober worden vastgesteld dat ook daar L. pneumophila in het koelwater is aangetroffen. De verschillende desinfectieregimes bij natte gebouwgebonden koelwatersystemen, zoals waargenomen in deze studie, voorkomen dus niet onder alle omstandigheden de groei van L. pneumophila in de systemen. Dit onderzoek heeft daarom vooral ook een signaalfunctie. Door de toepassing van een desinfectieregime via een externe waterbehandelingsfirma zullen veel beheerders van gebouwgebonden koelwatersystemen in de veronderstelling verkeren dat hun systeem voldoende wordt beheerd. Het koelwatersysteem is echter zo dynamisch en complex dat voortdurende aandacht nodig blijft. Een desinfectie kan mogelijk helpen om de situatie beter te controleren, maar het biedt geen garantie voor een legionellavrij systeem. Overige conclusies:  De analyses uitgevoerd als onderdeel van dit onderzoek hebben eens te meer bevestigd dat gebouwgebonden koelwatersystemen in potentie belangrijke bronnen zijn voor de verspreiding van L. pneumophila naar de omgeving.  In veel van de in dit onderzoek bekeken beheersplannen ontbreken duidelijke procedures voor het uitvoeren van beheersmaatregelen waaronder de desinfectie, voor het in- en uit bedrijf nemen, voor het omgaan met calamiteiten, etcetera. Om die reden hebben de huidige beheersplannen nauwelijks praktische waarde en worden ze door de betrokken medewerkers ook niet gebruikt, met als risico dat de beheersmaatregelen niet correct worden uitgevoerd.  Beheerders van de in dit onderzoek bezochte systemen maken nauwelijks gebruik van de door het jaar wisselende maximale koelwatertemperaturen in hun systemen voor het bijstellen van het desinfectieregime en/of bij het verhogen van de aandacht voor legionellapreventie (Tmax > 25 °C). Het volgen van de trend in de temperatuur door het jaar heen kan leiden tot een betere focus en een meer effectieve bestrijding van Legionella spp. in het algemeen en L. pneumophila in het bijzonder.  Vrijwel alle beheerders van de bij dit onderzoek betrokken gebouwgebonden koelwatersystemen maken gebruik van de expertise van waterbehandelingsfirma’s voor de conditionering van het koelwater. In de meeste gevallen is hierbij aandacht voor de gehele behandelingsdriehoek (bestrijden van fouling, scaling, corrosie en microbiologie). Waterbehandelingsfirma’s zijn echter niet onafhankelijk in hun advies en beheerders stellen daar in de praktijk een weinig kritische houding tegenover. Hierdoor is niet altijd gegarandeerd dat ook het meest effectieve beheersregime wordt toegepast.  Fabrikanten leveren veelal via installateurs aan hun klanten en zijn zelden betrokken bij de selectie van de waterbehandeling in de door hen geleverde systemen. Slechts in 10 % van de gevallen wordt de waterbehandeling meegeleverd. Hierdoor wordt het vorige punt versterkt.  Over het algemeen blijft de aandacht voor de juiste instelling en werking van de koelwaterspui bij de onderzochte systemen beperkt tot de maandelijkse controlemetingen van de waterbehandelingsfirma, terwijl die werking van groot belang is bij het voorkomen van legionellagroei in het koelwatersysteem.  Fabrikanten stellen ook dat bij toepassing van niet-oxiderende biociden, met enige regelmaat, maar minimaal twee keer per jaar ook gereinigd moet worden met en oxiderend biocide. Bij voorkeur wordt daarbij een dispergeermiddel gebruikt. Uit dit onderzoek blijkt dat op 6 van de 10 bezochte


KWR 2011.104 Maart 2012

 





7.2 



 







locaties gebruik wordt gemaakt van niet-oxiderende biociden, waarvoor resistentie kan ontstaan. Op slechts 3 van de 6 locaties wordt om die reden periodiek ook met een oxidatief biocide gedesinfecteerd. In de literatuurstudie is vastgesteld dat de rol die protozoa spelen bij de vermeerdering van legionellabacteriën te weinig wordt meegenomen in de beoordeling van de effectiviteit van biociden. Op basis van eisen die in het buitenland aan koeltorens worden opgelegd en specifieke normstelling bijvoorbeeld aan druppelvangers zijn fabrikanten voortdurend bezig met optimalisatie van hun koeltorens met betrekking tot preventie van groei van Legionella. Koeltorens worden veelal gebouwd en afgestemd op basis van de specificaties van klanten (capaciteit, koelvermogen). Fabrikanten wijzen op het risico dat de gebruiker zelfstandig beslist om te gaan afwijken van de oorspronkelijke specificaties. Een waterbehandelingsfirma bevestigt inderdaad dat de meeste problemen optreden bij koelwatersystemen die verkeerd zijn ontworpen of die buiten de specificaties worden bedreven. Sommige waterbehandelingsfirma’s voeren data en trendanalyses uit van de koelwatersystemen die ze beheren en gebruiken de resultaten voor evaluatie van de effectiviteit van hun behandelingsprogramma’s specifiek (locatiegericht) en in algemene zin (onderzoeksfeer).

Aanbevelingen Overweeg in het geval gebruik wordt gemaakt van een niet-oxidatief (organisch) biocide voor de continue desinfectie van koelwater, om het periodiek toepassen van een oxidatief biocide verplicht te stellen. Overweeg te verplichten, bijvoorbeeld via het Activiteitenbesluit, dat de risicoanalyse en het beheersplan van gebouwgebonden koelwatersystemen worden opgesteld door een daartoe gecertificeerd bureau (bijvoorbeeld via een uitbreiding op BRL 6010). Verplicht stellen van een alarmering op de geleidbaarheidsmeting in het circulerende koelwater die wijst op onvoldoende of geen spui. Beheerders van gebouwgebonden koelwatersystemen zouden, zoals bij industriële koelwatersystemen gebruikelijk is, meer gebruik moeten maken van eenvoudige bepalingen zoals ATP, geleidbaarheid en temperatuur voor trendanalyse. Dit betekent dat die bepalingen met hoge frequentie worden uitgevoerd. Dit leidt tot meer bewustwording bij het beheer van het systeem en duidelijkheid over de (biologische) dynamiek in het koelwatersysteem. Vanuit hun verantwoordelijkheid zouden waterbehandelingsfirma’s meer onderzoek moeten (laten) doen naar de effectiviteit van de door hen in de praktijk toegepaste desinfectieregimes. Op dit moment wordt vooral het effect op legionellabacteriën gemeten en geëvalueerd, maar dit zou moeten worden uitgebreid met onderzoek naar de effectiviteit van bestaande oxidatieve en niet-oxidatieve biociden (inclusief shockdoseringen) met betrekking tot biofilms en vrij levende protozoa die als gastheer kunnen dienen voor legionellabacteriën. Tevens is meer onderzoek nodig naar het effect van temperatuur, pH, hydrodynamica, organische stof en de bedrijfsvoering op de effectiviteit van deze biociden in een koeltoren. Tegelijkertijd moet door waterbehandelingsfirma’s bij de ontwikkeling van nieuwe biociden (voor koelwatersystemen) rekening worden gehouden met de effectiviteit ten opzichte van de biofilm, protozoa en L. pneumophila. Aanvullend onderzoek naar de dynamiek van voorkomen van Legionella spp. en L.pneumophila in enkele koelwatersystemen over een langere periode, waarbij ook het effect van shockdoseringen wordt meegenomen. Aanvullend onderzoek naar de bron voor aanwezigheid van L.pneumophila in koelwatersystemen door bemonstering van de biofilm (swabs) op moeilijk toegankelijke delen van het systeem bijvoorbeeld bij groot onderhoud of bij ontmanteling van installaties.


KWR 2011.104 Maart 2012

8

Referenties

Carducci, A., M. Verani en R. Battistini (2009). Legionella in industrial cooling towers: monitoring and control strategies. Letters in Applied Microbiology 50, pp. 24 – 29. Critchley, M. en R. Bentham (2009) The efficacy of biocides and other chemical additives in cooling water systems in the control of amoebae. Journal of Applied Microbiology 106(2009), pp. 784 - 789 England III, A.C., D.W. Fraser, G.F. Mallison, D.C. Mackel, P. Skaliy and G.W. Gorman (1981). Failure of Legionella pneumophila sensitivities to predict culture results from disinfectant-treated air-conditioning cooling towers. Apllied and Environmental Microbiology 43(1), pp. 240 – 244. Kim, B.R., J.E. Anderson, S.A.Mueller, W.A. Gaines en A.M. Kendall (2002). Literature review – efficacy of various disinfectants against Legionella in water systems. Water Research. 36, pp. 4433 – 4444. Kurtz, J.B., C.L.R. Bartlett, U.A. Newton, R.A.White en N.L. Jones (1983). Legionella pneumophila in cooling water systems. Report of a survey of cooling towers in London and a pilot trial of selected biocides. Joural of Hygiene Cambridge. 88, pp 369 – 381. Pagnier, I. M. Merchat en B. La Scola. (2009) Potentially pathogenic amoebe-associated microorganisms in cooling towers and their control. Future Microbiology 4(5), 615 – 629. Sriyutha Murthy, P., P. Veeramani, M.I. Mohamed Ershath en V.P. Venugopalan (2011) Biofouling evaluation in the seawater Cooling Circuit of an operating coastal power plant. PowerPlant Chemistry 13(6), pp. 314-319. KWR (2010). Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens. Analytisch onderzoek in een selectie van koelwatersystemen in Nederland. KWR 09.077. Januari 2010. Wery, N. V. Bru-Adan, C. Minervini, J-P Delgénes, L. Garrelly and J-J Godon (2008). Dynamics of Legionella and Bacterial Populations during proliferation of L. pneumophila in a Cooling Tower Facility. Appl.Environ. Microbiol. 74(10), pp. 3030-3037.


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

I Bijeenkomst vertegenwoordigers fabrikanten koeltorens Betreft: afspraak met leveranciers van koelwatersystemen in Nederland op 18 oktober 2012 Aanwezig:  Tijs Mekel GEA Polacel Cooling Towers BV  

Rob Vandenboer Evapco Europe BV Koen Duiven Hamapo (vertegenwoordigd Evapco in Nederland)



Robert van der Lande Thermica, vertegenwoordig Baltimore Aircoils (B.A.C.) in Nederland

(afmelding van vertegenwoordiger Wacon Europe BV) Relevante vragen voorgelegd aan de leveranciers (de vragenlijst is vooraf toegezonden aan de leveranciers met de agenda van de bespreking):  Welke aandachtspunten hanteren de koeltorenleveranciers bij het ontwerpen en bouwen van koeltorens met betrekking tot de legionellaveiligheid?  Welke instructies worden aan de (toekomstige) gebruiker van een opgeleverd systeem meegegeven?  Geven koeltorenleveranciers gericht advies over desinfectie/reiniging van hun systemen aan de afnemende partij? Zo ja, wat is de strekking daarvan?  Wat zijn volgens de leveranciers de belangrijkste randvoorwaarden voor het uitvoeren van een goede desinfectie?  Welke aandacht besteden koeltorenontwerpers en –bouwers aan de optimale menging van chemicaliën (biociden) in het systeem?  Wordt bij het ontwerp nagedacht over de optimale positie van een doseerpunt voor chemicaliën/biociden?  Doen koeltorenleveranciers ook zelf praktijkonderzoek gericht op optimalisatie van desinfectieregimes (keuze middel, doseerpositie) of optimalisatie van reinigingregimes?  Welke meetgegevens betreffende koelwatersystemen hebben de leveranciers zelf beschikbaar, welke analysemethode is daarbij gebruikt en welke lessen kunnen daaruit worden getrokken?  Welke ontwikkelingen zijn er te verwachten op het gebied van koeltorenontwerp die in de toekomst het schoonhouden van systemen vereenvoudigt?


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

II Analyseresultaten eerste bemonsteringsronde (activiteit 2)


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

voorstel selectie 10 systemen voor inspectie

Locatiegegevens code

locatie

E11 E12 H1-B DH6-B DH6-A R8-B R8-A R2-B R4-B

E11 E12 H1-B DH6-B DH6-A R8-B R8-A R2-B R4-B

R4-A U7-A U7-B U4 A10 A12 A13-A

R4-A U7-A U7-B U4 A10 A12 A13-A

Microbiologische parameters datum

monsternummer

T EC NEN 6265 ATP (˚C) µS/cm kve/l ng/l 1-8-2011 M-112689 18,6 1305 < 100 710 1-8-2011 M-112690 20,6 1995 143 31 1-8-2011 M-112691 14,4 1310 < 100 120 2-8-2011 M-112692 42 517 < 100 50 2-8-2011 M-112693 40,3 517 < 100 73 8-8-2011 M-112746 21,2 1715 < 100 27 8-8-2011 M-112747 23,5 1761 < 100 57 9-8-2011 M-112748 16,8 1046 < 100 180 9-8-2011 M-112749 direct 15,8 612 6000 47 9-8-2011 M-112749 filtratie 1400 9-8-2011 M-112750 14,6 548 < 100 28 15-8-2011 M-112784 20,3 1147 < 100 170 15-8-2011 M-112785 18,5 740 < 100 150 15-8-2011 M-112786 13,5 402 < 100 1000 16-8-2011 M-112801 22,3 1778 100 98 16-8-2011 M-112802 25,1 2081 < 100 59 16-8-2011 M-112803 direct 21,9 1925 2900 180 16-8-2011 M-112803 filtratie 11000

sd 50 4 10 0 0 2 0 10 3 0 10 0 200 1 1 0

Flowcytometrie Klassiek chemische parameters Concentratie in monster PCR Totaal Levend Dood pH T bij pH HCO3 CO3 NPOC vrij Cl2 n/l cellen/ml cellen/ml cellen/ml (˚C) mg/l mg/l mg/l mg/l <9150 1,43E+07 1,28E+07 1,52E+06 8,8 20,5 440 33 17 < 0,03 4380 7,80E+05 6,36E+05 1,43E+05 8,9 20,2 380 24 11 < 0,03 <765 8,04E+05 6,05E+05 1,98E+05 8,9 20,2 405 21 4,7 < 0,03 <656 2,94E+05 2,56E+05 3,86E+04 8,7 18,5 140 < 6,0 2,4 < 0,03 <588 4,68E+05 3,88E+05 7,99E+04 8,7 18,7 135 7 2,4 < 0,03 752 (indicatief) 2,31E+06 1,71E+06 5,95E+05 8,9 20,1 395 42 20 < 0,03 <665 2,11E+06 1,71E+06 3,93E+05 9 20,2 405 40 21 < 0,03 <850 1,93E+06 1,48E+06 4,46E+05 8,8 18,3 260 18 34 < 0,03 <529 7,48E+05 4,05E+05 3,43E+05 8,4 19,7 155 < 6,0 2 < 0,03 <608 <1390 21455 <1730 5944 <1720 aangetoond*

3,89E+05 1,02E+07 6,70E+06 3,90E+07 1,44E+06 5,80E+06 3,75E+06

7,21E+04 1,80E+06 4,83E+05 2,50E+07 1,21E+06 9,50E+05 3,48E+06

3,17E+05 8,44E+06 6,22E+06 1,40E+07 2,35E+05 4,85E+06 2,79E+05

8,1 8,9 8,0 8,0 8,9 9,0 8,9

19,7 21,4 21,4 21,4 17,5 17,9 18,3

125 385 110 135 390 495 455

< 6,0 35 < 6,1 < 6,1 38 58 28

2,6 11 0,47 5,4 12 16 12

< 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 < 0,03 0,06 < 0,03

Dit is de T-meting bij uitvoering van de pH bepaling kleur duidt op resultaten uit 2009 oranje = met Q-PCR Lp aangetroffen groen = geen Lp aangetroffen

typering: geen Lp !

kleur geeft aan voorstel geselecteerde systemen voor vervolgonderzoek oranje = systeem waarin Lp is aangetroffen (met Q-PCR en/of kweek) groen = systeem waarin geen Lp is aangetroffen


Opvallend: de pH ligt overal boven de 8. Bij die pH is voornamelijk het hypochlorietion aanwezig en is de desinfectie met chloor minder effectief. Indicatief = Legionellla pneumophila concentratie indicatief; beneden de grens waarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse *Legionella pneumophila aangetoond, het rendement van de interne controle is beneden de grenswaarde voor een betrouwbare kwantitatieve analyse

KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

III Vragenlijst gebruikt tijdens inspectie koelwatersystemen Betreft: afspraak met de beheerders van 10 geselecteerde koelwatersystemen voor een gesprek en een inspectie van de installatie (onderbegeleiding van het bevoegd gezag) Vragenlijst gesprek:  Hoe en door wie wordt het beheer van de koeltoren uitgevoerd? (verantwoordelijkheid)  Hoe ziet de volledige waterbehandeling er uit (bestrijding van corrosie, (bio)fouling en afzettingen)?  Welk biocide(n) word(t)en gebruikt voor desinfectie? Wordt het biocide toegepast in combinatie met een dispergeermidddel?  Op welke positie, wanneer en hoe wordt het biocide gedoseerd? Gaat het om continue of discontinue dosering? Gaat de dosering handmatig of automatisch? Worden meerdere desinfectieregimes toegepast (shockdosering)? Zo ja, wat zijn de criteria voor het toepassen van de desinfectieregimes?  Wordt er gecontroleerd op aanwezigheid van voldoende biocide in het recirculerend koelwater? En zo ja, hoe wordt die controle uitgevoerd?  Waar is de temperatuur van het circulerende koelwater het hoogst? Is op die positie (nog) voldoende biocide aanwezig?  Wat is de frequentie voor monitoring van de microbiologische parameters en concentratie biocide? Welke parameters worden gemeten?  Wat is de frequentie van de inspectie van de doseervoorzieningen (juiste werking doseerpompen, niveau voorraadvaten, leidingwerk op lekkages, status doseerpunt)?  Wat is de frequentie van visuele inspectie van de koeltoren?  Is er een procedure voor het uit bedrijf nemen van een koeltoren m.b.t. biocidedosering? Inspectie: Voor zover daar aanleiding voor is en de koeltoren nog in bedrijf is, zijn swabs genomen van aanwezige biofilm of is water bemonsterd en onderzocht op aanwezigheid van L. pneumophila via Q-PCR. Indien L. pneumophila is aangetroffen in de watermonsters wordt voorgesteld om ook een kweek in te zetten met serotypering.


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

IV Overzicht bevindingen inspectie 10 koelwatersystemen


KWR 2011.104 Maart 2012


KWR 2011.104 Maart 2012

datum wie doet beheer? type koeltoren

type biocide

E11 30-9-2011 uitbesteed aan WBH open recirculerend kruisstroom Lubron T1 isothiazool Ctgb 12608

omschrijving waterbehandeli ng toepassing dispergeermidd el?

O, C, H + D Lubron 710-2

E12 30-9-2011 eigen beheer; onderhoud extern open recirculerend kruisstroom Spectrus NX1 1164 isothiazool Ctgb 10716

H1-B 30-9-2011 uitbesteed aan ETD

R4-A 27-9-2011 uitbesteed aan ETD

U7-A 19-10-2011 eigen beheer

A12 14-10-2011 uitbesteed aan ETD (heeft vol mandaat) open recirculerend tegenstroom Lubron T1 isothiazool Ctgb 12608

A13-A 14-1—2011 eigen beheer

R8-B 27-9-2011 uitbesteed aan ETD

U7-B 19-10-2011 eigen beheer

A10 14-10-2011 uitbesteed aan ETD

open recirculerend kruisstroom Nalco 4360TAB6 imidazolidinedionen Ctgb 11698

open recirculerend tegenstroom Lubron T1 isothiazool; Ctgb 12608

open recirculerend tegenstroom Nalco 4360TAB6 imidazolidinedionen Ctgb 11698

open recirculerend tegenstroom Nalco 25105 cyaanacetamide Ctgb 11678

verdampingscondensor Starcide Ultra 1.51 isothiazool; Ctgb 13262

open recirculerend tegenstroom Nalco 4360TAB6 imidazolidinedionen Ctgb 11698

open recirculerend kruisstroom Novocide 50 vrij chloor

O, C, H + D Nalco 3DT265 Nalsperse 7348 ja

C, H + D Lubron 710-2

C, H Nalco 3DT 265

C, H + D Aquatreat 202

C, H + D NovoCor 250

ja

ja, 3*/wk spoelen met Nalco 77393 biodetergent via vulleiding koeltoren op perszijde pomp

ja

O, C, H + D Nalco 3DT265 Nalsperse 7348 ja

aparte leiding met circulatiepomp naar koelcircuit automatisch zomer: redoxgestuurd winter: klokgestuurd + redoxmeting + alarm neen

zuigzijde pomp

automatisch proportioneel3


automatisch klokgestuurd

ja, continu BCD in bassin4 ja, Lubron LG2 bij start en bij overschrijding

neen

neen

in uitgaande leiding filter = retour koelwater automatisch zomer: redoxgestuurd winter: klokgestuurd + redoxmeting + alarm neen

O, C Nalco WT 265

O

ja

C, H + D Continuum AEC 3159 ja

nee

nee

doseerpunt

perszijde pomp

perszijde pomp

perszijde pomp

zuigzijde pomp

dosering biocide

automatisch klokgestuurd 1 - ? keer/dag

automatisch klokgestuurd 1 keer/dag


automatisch klokgestuurd 2 keer/wk

andere reguliere desinfectieregimes

neen

onbekend

neen

ja, Lubron LG2 wekelijks 0,5 l

hoogste T in systeem gemeten T controle doseringen/ instellingen

onbekend

GBS

onbekend

tot 30 °C (GBS)

tot 29 °C

tot 37 °C

tot 22 °C

onbekend

tot 28 °C

tot 27 °C

19,6 °C 1*/2 mnd WBH

21,0 °C 1*/2 mnd WBH

20,9 °C ?

17,4 °C 1*/jaar bij start seizoen WBH

stilstand KT 1*/6 wkn WBH

26,2 °C 1*/mnd WBH

stilstand KT 1*/2mnd WBH

23 °C 8*/jaar WBH

20,5 °C 1*/6 wkn WBH

20,5 °C 1*/mnd WBH


KWR 2011.104 Maart 2012

perszijde pomp

nee

In een separaat voorraadvat voor koelwater automatisch klokgestuurd 2 keer/dag

ja, circulatie via UV

datum monitoringsfrequentie microbiologisch e parameters frequentie inspectie doseervoorzieni ngen en spui frequentie visuele inspectie koeltoren reiniging

overige

E11 30-9-2011 1*/2 mnd WBH

E12 30-9-2011 1*/kwrtl LAB

H1-B 30-9-2011 3*/jaar LAB

R4-A 27-9-2011 2*/jaar LAB

U7-A 19-10-2011 1*/mnd eigen LAB 1*/6 wk WBH

A12 14-10-2011 1*/mnd WBH

A13-A 14-1—2011 1*/ 2mnd WBH

R8-B 27-9-2011 4*/jaar WBH (LAB)

U7-B 19-10-2011 1*/mnd eigen LAB 1*/6 wk WBH

A10 14-10-2011 1*/mnd LAB

wekelijks

dagelijks

wekelijks

wekelijks + meting EC en dipslides

wekelijks

wekelijks + dipslides

wekelijks + meting EC, pH, T en dipslides

tweewekelijk + meting EC en kiemgetal

wekelijks

wekelijks

onbekend

wekelijks

wekelijks

af en toe

af en toe

wekelijks

1* /2mnd WBH

2*/jaar door KTL

af en toe

onbekend

1*/jaar mechanisch

pakketten 2*/jaar gereinigd water helder systeem schoon

bij einde seizoen (geen details) hoog waterverbruik; water helder; schoon systeem

bij einde seizoen (geen details) water helder; zand op bodem bak

bij einde seizoen.

bij start seizoen (staat in BHP) O bewust verwijderd uit systeem. water helder; systeem schoon.

2*/jaar bassin door KTL met Lubron LG2 water troebel;veel zoutafzettingen

Jaarlijks in nov. fysieke reiniging groot systeem met veel inwaai bladeren. sidestream filter in circuit opgenomen

geen

zoutaangroei op pakket water licht troebel

bij einde seizoen door WBH BHP is niet actueel (andere chemicaliën)

water troebel drijflaag in bak

mengsel van 5-chloor-2-methyl-2H-isothiazool-3-on en 2-methyl-2H-isothiazool-3-on combinatie van waterstofperoxide (290 g/l) en perazijnzuur (19 g/l) 3 proportioneel = gekoppeld aan de toevoer van suppletiewater 4 BCD = 1-broom-3-chloor-5,5-dimethylhydantoine, broom-chloor verbinding in tabletvorm die met drijvers wordt aangebracht in het koelwaterbassin en langzaam oplost. 5 2,2-dibroom-2-cyaanacetamide = 2,2 dibroom-3-nitropropionamide = DBNPA 6 Tablet met 3 componenten: 1,3-dichloor-5,5-dimethylhydantoine; 1-broom-3-chloor-5,5-dimethylimidazolidine-2,4-dion; 1,3-dichloor-5-ethyl-5-methylimidazolidine-2,4-dion 1 2

toelichting: WBH = waterbehandelingsfirma; LAB = extern laboratorium; ETD = (externe) technische dienstverlener; KTL = koeltorenleverancier C = corrosie-inhibitor; H = hardheidsstabilisator; D = dispergeermiddel; O = ontharding van het suppletiewater; R = reinigingsmiddel Ctgb {nummer} = toelatingsnummer College Toelating Gewasbeschermingsmiddelen en Biociden BHP = beheersplan GBS = gebouwbeheersysteem


KWR 2011.104 Maart 2012

nieuwe koeltoren. Dood leidingstuk in systeem.

Postbus 1072 3430 BB Nieuwegein

T 030 606 95 11

F 030 606 11 65

E [email protected]

I www.kwrwater.nl

Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Onderzoek naar de effectiviteit van het desinfectieregime

Recommend Documents