VI. DESINFECTEREN VAN DRINKWATER
VI.1. DRINKWATERHYGIËNE
VI.1.1. KWALITEITSEISEN VOOR DRINKWATER
De watermaatschappijen verbinden zich ertoe om drinkbaar water tot aan de abonnee-aansluiting te leveren, in casu de waterteller.
Ze voeren dan ook continu tests en laboratoriumanalyses uit om na te gaan of het gehalte aan schadelijke stoffen de diverse grenswaarden niet overschrijdt. De hygiënische kwaliteit van het water in de binneninstallatie in privégebouwen is daarentegen de verantwoordelijkheid van de eigenaar van de installatie.
De grens tussen de verantwoordelijkheid van de watermaatschappij en die van de eigenaar van het gebouw ligt bij de waterteller. Dat betekent in de praktijk dat de eigenaar ertoe verplicht is erop toe te zien dat het leidingwater in zijn gebouw inderdaad van drinkwaterkwaliteit is.
Of dat zo is, valt te controleren met microbiologische tests. In het geval van een besmetting binnen het gebouw, moet de eigenaar de nodige maatregelen treffen (bijvoorbeeld desinfectie) zodat het water weer drinkbaar wordt. Zolang het gebouw in gebruik is, moet het water hygiënisch op een onberispelijk peil blijven.
In sterk vertakte leidingen, zoals bijvoorbeeld ziekenhuizen, bejaardentehuizen, zwembaden enzo- voort, kan de oorspronkelijke kwaliteit van het water aan de teller niet op elk tappunt gegarandeerd worden. De microbiologische besmetting in deze gebouwen wordt in de hand gewerkt door onder meer hoge temperaturen (meer dan 20 °C), grote leidingdiameters met lange leidingsegmenten, stilstaand water en kortsluitingen tussen koud en warm water.
De aldus ontstane belasting van het drinkwater met watergebonden ziektekiemen is niet te onder- schatten. Om de drinkwatergebruikers (badgasten, patiënten, bejaarden…) te beschermen tegen deze ziektekiemen (bv. legionella, pseudomonaden, atypische mycobacteriën, crypotosporen...) moet men de installatie regelmatig onderzoeken en desinfecteren.
VI.1.2. MICROBÏELE BELASTING
Samen met het drinkwater van het waterleidingnet komen er heel wat micro-organismen in de binneninstallatie terecht. De meeste zijn echter ongevaarlijk voor de mens. Voor deze microbiële belasting van het drinkwater bestaan ook grenswaarden.
Door typische eigenschappen van de installatie en stromingstechnische, thermische of andere in- vloeden kunnen er zich echter plaatselijk grotere kolonies van deze micro-organismen in de leidingen gaan vormen. Dit geldt ook voor ziektekiemen die in geringe hoeveelheden in het systeem kunnen komen binnendrijven.
Deze bacteriepopulaties koloniseren de binnenkant van het leidingnet en bouwen in de loop van de tijd een zogenaamde biofi lm op. Uit deze biofi lm komen er constant micro-organismen los, die in het stromende water worden opgenomen en zo via de tappunten tot bij de gebruiker komen.
Om het gezondheidsrisico in bijvoorbeeld douches of fi lters te weten te komen, moeten er op relevante plaatsen stalen genomen worden voor microbiologisch onderzoek.
VI.1.3. DE BIOFILM
In het water levende micro-organismen koloniseren in de eerste plaats oppervlakken in contact met het water. Hoe groter dit oppervlak is en hoe ruwer (door corrosie of kalkafzetting), hoe gemakke- lijker de kolonisatie ontstaat.
De kolonies zitten dan ook stabieler vast op een ruwe ondergrond. Materialen die op hun opper- vlakte biologisch bruikbare stoffen afgeven of die zelf biologisch beschikbaar zijn, begunstigen dat effect enorm. Het gaat hier met name om organische stoffen, zoals een aantal rubber of kunststof- types, plantaardige vezels (hennep e.a.), vet, enz.
Uitstulpingen door kalkafzetting of roestvorming (ijzeroxidehydraten) vormen een ideale ondergrond voor microbiële kolonies.
Stoffen die in het water zitten zoals koolstofdioxide, zuurstof, mineralen, en parameters zoals pH-waarde, geleidbaarheid, biologisch beschikbare stoffen, zuurstofverbruikende stoffen, tempera- tuur, enzovoort hebben eveneens een invloed op de manier, de omvang en de groeisnelheid van dergelijke kolonies.
Biofi lmen zijn schadelijk. In elk drink- watersysteem bestaat het risico op kolonievorming door in het water levende micro-organismen.
Uitstulpingen door kalk of corrosie bieden een ideale ondergrond voor dergelijke microbiële groei.
Een biofi lm bestaat uit homogene of gemende kolonies van micro-organismen die met elkaar ver- bonden zijn en die zich aaneenhechten tot een grondlaag.
De biofi lm heeft geen gelijkmatige oppervlaktestructuur en kan behalve de micro-organismen ook grotere hoeveelheden abiotische (niet-levende) en anorganische bestanddelen bevatten, die worden samengehouden door het slijm dat door de bacteriën wordt geproduceerd.
Eencelligen en kleinere dieren (amoeben, ciliaten, fl agellaten, enz.) vinden voedsel en bescher- ming in de biofi lm. In optimale omstandigheden zullen zich dan ook steeds meer cysten (duurzame vormen) van deze organismen in of op de biofi lm gaan vormen.
De meer resistente soorten zullen zich vooral aan de oppervlakte vestigen.
De slijmvormende soorten zullen daarbij een beschermlaag voor de onderliggende populaties vormen.
In het volgroeide stadium is het totaal van de vegeterende en kolonievormende organismen tot een fi lm samengegroeid die het hele oppervlak bedekt en als het ware een enkel organisme vormt.
BRON: AQUA-EGEDA N.V.- HERENTALS
De organismen in de biofi lm (waaronder ook schadelijke) komen zowel in actieve als in passieve vorm voortdurend in de waterstroom terecht en zijn zo een permanente besmettingshaard en een bedreiging voor de hygiënische kwaliteit van het water.
De biofi lm wordt door tal van factoren beïnvloed wat betreft de groei, vegetatie, resistentie tegenover giftige stoffen, enz.
Met de huidige kennis is het onmogelijk om te voorspellen in welke mate een bestaande installatie reeds gekoloniseerd is, of welk risico er is voor een nieuwe installatie.
Het is evenmin duidelijk welke kans er bestaat op herbesmetting na een eerste desinfectie.
Men moet altijd rekening houden met gezondheidsrisico’s als er zich een biofi lm gevormd heeft.
In de eerste plaats gaat het hier om organismen die zich vanuit de koloniën in de biofi lm in de waterstroom verspreiden.
Hiertoe behoren onder meer Legionella pneumophila (legionairsziekte, Pontiac koorts), Pseudo- monas aeruginosa, Aeromonas hydrophila en atypische mycobacteriën.
Verder zijn er parasitaire ziektekiemen zoals Giardia en Cryptosporidia, die recent geïdentifi ceerd zijn als de oorzaak van gevaarlijke epidemieën door besmet drinkwater.
Plaatselijk of seizoensgebonden kunnen er zich in bepaalde hygiënische of klimatologische omstan- digheden ook virussen of bacteriën in het water bevinden, zoals de virussen van hepatitis A en E, poliomyelitis of de Rota en Norwalk virussen of bacteriën zoals Salmonella, Shigella, Yersinia en de kiemen voor cholera, tyfus of paratyfus.
Om de drinkwaterhygiëne te garanderen moet men voorkomen dat er zich een biofi lm gaat vormen of toch in elk geval de reeds gevormde biofi lm bestrijden.
Bij een nieuwe installatie kan de kans op biofi lm aanzienllijk verkleind worden door een keuze van de materialen en een grote zorg bij het aanleggen van de installatie.
Een desinfectie bij de eerste ingebruikname, eventueel op regelmatige tijdstippen herhaald, doet de kans nog verder zakken.
Ideaal is een constante desinfectie, die elk besmettingsrisico uitsluit. Oudere installaties die al lang in gebruik zijn, zijn dikwijls in hoge mate door biofi lm bedekt. In die gevallen zijn ingrijpende sane- ringsmaatregelen nodig om het gezondheidsrisico te doen dalen.
Wanneer men over microbiële gezondheidsrisico’s in drinkwaterinstallaties in gebouwen spreekt, bedoelt men in vele gevallen het gevaar van besmetting met Legionella. Dit is echter slechts het topje van de ijsberg.
VI.1.4. LEGIONELLA Legionella pneumophila
Legionella pneumophila Beschrijving
Legionella pneumophila, gramnegatief (speciale kleurtest), strikt aëroob (zuurstof- afhankelijk)
Staafvorm 2-20 μm lang, diameter 0,3-0,9 μm, met trilhaartjes voor de voort- beweging, polair of lateraal, niet zuurvast
Levensomstandigheden
Levensvatsbaar bij 6-66 °C (huidige stand van de kennis) pH tussen 5 en 8,5, sterke groei bij 25-48 °C
Optimaal bij 36 °C en pH tussen 6,8 en 7,0 Voedingsbodem
Koolstofbron zijn aminozuren, levensnoodzakelijk is cysteïne, verder ook stoffen zoals calcium, magnesium, ijzer, zink
Verdubbelingstijd
Optimaal (laboratorium) 2,8 - 3,9 uur Spontaan, met algengroei 5 - 13 uur In water in een natuurlijke omgeving 22 - 72 uur
Tot 1976-77 waren de Legionella-bacterie en de gevaren ervan nog volledig onbekend.
Pas na een mysterieuze serie ziektegevallen onder de deelnemers van een oudstrijderscongres in de Verenigde Staten begon de speurtocht naar deze bacterie en de ziekten die ze veroorzaakt, namelijk legionella pneumonie en Pontiac-koorts.
De epidemie in Philadelphia
22 tot 24 juli 1976 Bijeenkomst van de veteranenorganisatie US American Legion in Phila delphia (VS): 4.000 deelnemers
27 juli 1976 Eerste onverklaarbare ziekteverschijnselen, in totaal 182 zieken 29 jul 1976 Eerste sterfgeval, enkele dagen later al 29 overlijdens
2 augustus 1976 Verklaard tot epidemie met onbekende oorsprong
18 januari 1977 Ziektekiem ontdekt, de tot dan toe onbekende Legionella pneumophila.
Ondertussen zijn 34 soorten en meer dan 60 serogroepen geïdentifi ceerd.
Legionella wordt hoofdzakelijk opgenomen door het inademen van een aerosol met besmet water (kleiner dan 5 μm (micronmeter) (= 5 duizendste van een mm) en kan dan de Legionella pneumonie, de zogenaamde legionairsziekte veroorzaken.
Een andere variant veroorzaakt de Pontiac-koorts.
De symptomen van de legionairsziekte lijken sterk op die van longontsteking, maar onderscheiden zich door bijkomende aandoeningen zoals hartklachten, zichtstoornissen, bewustzijnsverlies enzo- voort. Vermoedelijk is een hoog maar onbekend aantal van de overlijdens door longontsteking in werkelijkheid door Legionella veroorzaakt.
Het risico op legionairsziekte is afhankelijk van de gezondheidstoestand van betrokken persoon.
Ouderen, personen met een verzwakt immuunstelsel, zoals AIDS-lijders of recent geopereerden zijn bijzonder bedreigd. Andere risicogroepen zijn mensen met een hoog nicotine- en/of alcoholgebruik en topsporters.
Verdeling van legionairsziekte volgens leeftijd
Leeftijd van de patiënten Percentage van de gevallen
Minder dan 1 j. 0.5
1 tot 4 j. 0.2
5 tot 9 j. 0.3
10 tot 14 j. 0.5
15 tot 19 j. 0.7
20 tot 24 j. 1.0
25 tot 29 j. 3.7
30 tot 39 j. 12.3
40 tot 49 j. 15.6
50 tot 59 j. 15.4
Meer dan 59 j. 49.6
Legionella-bacteriën zijn in het water levende aërobe (zuurstofafhankelijke) bacteriën die in kleine aantallen in alle grond- en oppervlaktewater voorkomen.
Er zijn verschillende typen, met talrijke serotypen, waarvan een aantal schadelijk zijn voor de mens.
Gespecialiseerde laboratoria zijn zodoende in staat om op basis van stalen uit het geïnfecteerd weefsel, spuwsel of andere infectiehaarden vast te stellen langs welke weg de ziekte zich verspreid heeft.
Dit kan in het onderzoek naar aansprakelijkheid in verband met schadevergoeding van groot belang zijn.
Enkele soorten en serogroepen van Legionella L. pneumophila * L. jamestoniensis
L. micdadei * L. rubrilucens
L. goramnii * L. erythra
L. bozemanii * L. hackeliae *
L. dumoffi i * L. spiritensis
L. longbeachae * L. parisiensis
L. jordanis * L. cherii
L. oakridgensis * L. santacrusis L. wadswothii * L. steigerwaltii
L. feeleii * L. israelensis *
L. sainthelensis * L. birminghamensis *
L. sanisa * L. cincinnatensis
L. maceachernii * L. brunensis
L. moravica * L. quinlivanii
L. tucsonensis *
* verwekt ziekten bij de mens
Terwijl Legionella in de natuur slechts in zeer kleine concentraties voorkomt, kunnen ze zich in watervoerende installaties, en dan vooral in warmwaterleidingen, sterk vermenigvuldigen.
Voor de gezondheid wordt het gevaarlijk wanneer er verneveling optreedt bij aftapping uit de besmette installatie waardoor dan een legionellahoudende aërosol met een druppelgrootte van minder van 5 μm (micronmeter) gevormd wordt.
Legionella-bacteriën kunnen overleven bij watertemperaturen tot 65 °C en gedijen even goed in installaties in verzinkt staal, koper of kunststof.
De ouderdom van de leidingen speelt hier nauwelijks een rol. Zowel in leidingen van 2-3 jaar als in installaties van meer dan 30 jaar is Legionella aangetroffen in wisselende concentraties.
Het plaatsen van waterverzachters of de meest gangbare fi ltersystemen beïnvloeden de groei van Legionella evenmin, hoewel moet opgemerkt worden dat een verkeerd ontwerp van een water- verzachterinstallatie in verwarmde ruimtes met lange stilstandtijden de groei van legionella wel bevordert.
VI.2. EIGENSCHAPPEN EN VEREISTEN VOOR INSTALLATIES
Hoe complexer de structuur en het gebruik van een gebouw is, hoe complexer meestal het leiding- systeem is.
Daarom is het van kapitaal belang bij het ontwerp en uitvoering de nodige zorg aan de dag te leggen om de kwaliteitsvereisten te halen.
Om het risico op infectie te voorkomen, moeten de volgende installatie- en ontwerpfouten absoluut vermeden worden:
– kortsluiting tussen koud- en warmwaterleidingen, bijvoorbeeld door defecte terugslagkleppen;
– slechte doorstroming van ketels (vorming van temperatuurslagen);
– gebrekkige isolatie van warmwaterleidingen;
– koudwaterleiding te dicht bij de warmwaterleidingen leggen met onvoldoende isolatie;
– niet-afgesloten dode stukken van aftakkingen die niet meer in gebruik zijn;
– oude en slecht onderhouden fi lters en waterverzachters;
– overgedimensioneerde leidingen met trage doorstroming;
– slecht werkende circulatiesystemen met uitgeschakelde pompen of kleppen.
Bij het plannen en uitvoeren van sanitaire installaties moet men de gevaren van besmetting door bacteriën zoals Legionella altijd in het achterhoofd houden.
Dat komt het best tot uiting in de dimensionering, de aanleg van de leidingen en de manier van ge- bruiken. Men kan gebouwen in grote lijnen in de volgende categorieën verdelen.
Hotels en tehuizen
Leidingen zijn overwegend als stijgleidingen uitgevoerd, met een groot aantal aftakkingen die telkens meerdere tappunten per etage bedienen. De leidingen vertrekken meestal vanuit collectoren in de kelder naar de diverse verdiepingen en worden teruggeleid via een circulatieleiding.
De complexiteit en het aantal kamers is recht evenredig met de complexiteit van de installatie.
Door ombouw en modernisering kunnen er dode zones ontstaan.
In oudere installaties houdt men meestal een temperatuur van 45 °C aan, als bescherming tegen verbranding.
In sommige minder gebruikte kamers kan het water lang blijven stagneren in leidingen en kraan- werk.
Omdat hotels en bejaardentehuizen in principe 24 uur op 24 in gebruik zijn, is het niet evident om op gezette tijden een chemische of thermische desinfectie door te voeren.
Sport- en vrijetijdscentra
Bij sanitaire installaties van sport- en vrijetijdscentra gaat het normaal gezien om goed overzichte lijke gehelen met dan ook een eenvoudig leidingnet.
Het gaat overwegend om mengwatercirculatie die meerdere was- en doucheruimtes bedient.
De leidingen vertrekken van collectoren in de kelder of op het gelijkvloers naar de sanitaire ruimtes en worden ofwel net voor de sanitaire ruimtes met de circulatieleiding verbonden, ofwel bij het laatste tappunt.
Over het algemeen worden sportcentra niet of nauwelijks gebruikt tussen 22u00 en 7u00.
Zwembaden
Zwembaden zijn uit sanitair- en verwarmingstechnisch oogpunt zeer ingewikkelde installaties met soms een verwarrende veelheid aan leidingen.
Door de typisch hoge binnentemperatuur en dikwijls slecht geïsoleerde koudwaterleidingen zijn de omstandigheden hier gunstig voor bacteriegroei.
Hier moet men zowel in de koud- als de warmwaterleidingen voor infecties beducht zijn.
De warmwaterbevoorrading van de diverse was- en doucheruimtes gebeurt meestal met een meng- watercircuit.
In de meeste installaties ligt de temperatuur van het mengwater onder 45 °C om de gebruikers te beschermen tegen verbranding. De gebruikstijden zijn overwegend tussen 8u00 en 20u00.
Industriële installaties
Typisch voor het sanitair in de industrie zijn mengwatercircuits die verschillende was- en douche- ruimtes bedienen, hoewel aftakkingen niet ongewoon zijn.
De leidingen lopen van een collector in de kelder of op het gelijkvloers naar de sanitaire ruimtes. De verbinding met de circulatieleiding gebeurt ofwel met een aftakking voor het tappunt ofwel aan het laatste tappunt.
Ook hier kan het grote aantal leidingen voor verwarming en proceswater wel eens tot verwarring leiden. De bedrijfstijden zijn afhankelijk van de werktijden van de fabriek.
Bij een ploegenstelsel kent het waterverbruik regelmatig terugkomende sterke pieken, onder meer bij de ploegenwissel.
In de periodes tussen deze pieken liggen deze installaties grotendeels stil.
Ziekenhuizen
Installatietechnisch gesproken zijn ziekenhuizen het meest complex. Ze zijn vergelijkbaar met hotel- installaties omdat er ook een groot aantal kamers van tappunten voorzien moet worden. Verder zijn er zeer gevoelige installaties zoals operatiezalen en therapeutische installaties, waar overal water nodig is.
Het grote aantal tappunten en extra installaties in een medische omgeving leidt tot een veelvoud aan problemen om de hygiënische kwaliteit van het water te garanderen.
Omdat de patiënten dan nog tot een risicogroep behoren, is een bijzondere aandacht voor drink- waterhygiëne absoluut nodig.
Dit omvat onder meer routinecontroles op de waterkwaliteit en dergelijke procedures.
Aangezien ziekenhuizen 24 uur op 24 draaien, is het uiterst moeilijk om met regelmatig terug- kerende desinfectieprocedures te werken.
Vooral periodische chemische desinfectie is moeilijk uit te voeren wegens het risico voor de ge- bruikers.
VI.3. PROCEDURES VAN DE DRINKWATERDESINFECTIE
Om een microbieel besmet drinkwaterinstallatiesysteem te reinigen of te beschermen tegen her- besmetting, moet het complete systeem grondig ontsmet worden. Dit omvat het water zelf en alle installatiedelen en oppervlakken die hiermee in contact komen.
In principe wordt onderscheid gemaakt tussen regelmatig terugkerende desinfectie-maatregelen en technologieën voor permanente desinfectie.
Naargelang het type installatie en het gewenste veiligheidsniveau zijn ook combinaties van proce- dures mogelijk.
Voorbeeld hiervan is een thermische desinfectie in combinatie met een permanent werkende UV- techniek.
Doel van alle desinfectieprocedures is uiteindelijk de reductie van ziektekiemen met een reductie- factor 5, d.w.z. een duurzame inhibering, respectievelijk vernietiging van de micro-organismen tot een factor van 1/100.000.
Voor drinkwater en drinkwaterinstallaties moet een desinfectieprocédé bacteriën duurzaam ver- nietigen, evenals mycobacteriën, schimmels en -sporen, of virussen, met een reductiefactor 5, dus 1/105.
Een ideaal desinfectieprocédé veroorzaakt een snelle inactivering/vernietiging van ziektekiemen, zonder zelf een gevaar voor de mensen en hun gezondheid te vormen.
De reuk of smaak van het water mag geen enkele invloed ondervinden.
Bij chemische procedures is een ongevaarlijke behandeling vereist, in combinatie met een per- manente controle van de concentratie van de chemicaliën door veilige, snelle en simpele meet- instrumenten (handfotometer/staafjestest) en een betrouwbare en gecontroleerde dosering van het desinfectiemiddel.
De ontsmettingsmiddelen moeten in het water een hoge bestendigheid hebben zodat ze voldoende lang kunnen inwerken in de vereiste concentraties, zonder zelf te ontbinden.
VI.3.1. THERMISCHE DESINFECTIE
De optimale voortplantingsvoorwaarde van Legionella ligt in temperaturen tussen 30 °C tot 45 °C.
Terwijl bij deze temperaturen de verdubbelingstijden slechts enkele uren bedragen, leiden hogere temperaturen tot een vertraagde voortplanting van deze ziekteverwekkers.
Ze kunnen zelfs vernietigd worden, mits de temperatuur hoog genoeg is.
Over vernietigingstemperaturen bestaan talrijke onderzoekingen, waarvan de resultaten ruwweg overeenstemmen.
De laagste vernietigingstemperatuur ligt bij 50 °C – de reductietijd bedraagt daarbij echter vele uren.
In een temperatuurbereik van 60 °C tot 70 °C wordt de vernietigingstijd gereduceerd van ca. 2 uur tot enkele minuten.
Temperaturen boven 70 °C zijn voor legionella absoluut dodelijk, zelfs wanneer ze in hoge concen- traties aanwezig zijn.
Hierop zijn de procedures voor de thermische desinfectie gebaseerd.
Hierbij moet men wel opmerken dat de resultaten qua hittebestendigheid van de bacterie werden gebaseerd op testen op planktonachtige Legionella-vormen of uit schijf- of soortgelijke culturen.
Kolonies die in biofi lms leven of in amoeben ingekapseld zijn, kunnen een thermogedrag vertonen dat aanzienlijk van de eerder genoemde soorten verschilt.
Als de warmwaterbereider zèlf wel een temperatuur van 70 °C bereikt, maar deze temperatuur tijdens de thermische desinfectie niet op iedere plaats of aan elk tappunt wordt gehaald, dan moet een ander procédé worden gekozen. Een thermische desinfectie met geringe temperaturen is zo goed als zinloos, omdat de vereiste duur van de behandeling voor de vernietiging van Legionella veel te lang is.
Afsterven van Legionella in functie van de temperatuur
Temp. (min) Kolonievormende eenheden KVE (1/ml)
Temp. (min)
KVE (1/ml)
BRON: AQUA-EGEDA N.V. - HERENTALS
VI.3.1.1. Aanbevelingen van de DVGW (werkblad 552) (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches)
De thermische desinfectie moet het gehele systeem omvatten inclusief alle tappunten.
Warmwatertoestellen moeten tot een temperatuur van minsten 70 °C worden opgewarmd.
Ieder tappunt moet minimaal 3 minuten aan minstens 70 °C worden geopend.
Temperatuur en duur moeten absoluut worden aangehouden. De uitlooptemperatuur moet op ieder tappunt worden gecontroleerd.
70 °C 60 °C
Omdat bij circulatiesystemen het gehele systeem (warmwater- en circulatieleiding) moet worden ontsmet, moeten alle tappunten gesloten zijn gedurende de opwarmfase van de warmwaterbe- reider. De circulator moet voortdurend draaien. Deze toestand moet zo lang worden aangehouden tot een temperatuur van 70 °C in de circulatieleiding aan de ingang van de waterverwarmer wordt bereikt.
Pas daarna worden de tappunten gedesinfecteerd door ze één na één te openen.
Voor zover mogelijk moeten de temperaturen aan de buisoppervlakken worden gecontroleerd door snel reagerende contactvoelers.
Op de buisoppervlakken en op ieder tappunt dient een temperatuur van 70 °C te worden bereikt, voor een succesvolle thermische desinfectie.
Uiteraard moet men er tijdens de desinfectie voor zorgen dat niemand zich aan het oververhitte water kan verbranden.
Na afl oop van de thermische desinfectie moet de installatie in de oorspronkelijke afstellingen worden teruggezet.
VI.3.1.2. AUTOMATISCHE BESTURING
De frequentie waarmee een leidingsysteem thermisch ontsmet wordt, moet op basis van praktijk- gegevens worden onderzocht, mede uit veiligheidsredenen.
Hierbij gaat het erom een optimum aan hygiëne te verkrijgen en tegelijk het verbruik van water en energie zoveel mogelijk te beperken.
Verder worden de leidingsystemen gedurende de thermische desinfectie in niet onbelangrijke mate belast door de hoge temperaturen, bijvoorbeeld door een hogere kalkafzetting.
Om periodieke thermische desinfectie zo effi ciënt mogelijk uit te kunnen voeren, zijn automatische besturingssystemen uitermate geschikt. Dit is zeer goed mogelijk in installaties met elektronische mengstations in combinatie met elektronisch kraanwerk, bijvoorbeeld met een tijdschakeling. Dank- zij een aansluiting op het elektronisch mengventiel kan men het in een gebouwenbeheersysteem integreren. Op die manier spaart men personeelskosten, omdat de kranen niet meer handmatig een na een moeten worden opengedraaid.
De procedure
Het warmwaterreservoir wordt op een minimumtemperatuur van 70 °C gebracht.
Als compensatie voor eventuele leidingverliezen wordt een boilertemperatuur van 80 °C aanbe- volen.
Het water wordt aan de uitgang van de waterverwarmer door middel van een temperatuurvoeler gecontroleerd.
Zodra 70 °C is overschreden, wordt via een aangesloten besturingseenheid de thermische desinfectie in werking gezet. Hiervoor wordt ten eerste de mengklep van het elektronisch geregeld thermostaat- ventiel in zijn uiterste stand gezet om 70 °C in de circulatieleiding te bekomen.
Deze temperatuur wordt aan de uitgang van de mengklep en in de retourleiding gecontroleerd en teruggekoppeld naar de stuureenheid.
Is het hele systeem op temperatuur, dan wordt elke groep kranen automatisch minstens 3 minuten geopend. Als controle wordt aan het thermisch en stromingstechnisch meest ongunstig gelegen tappunt dan nog de uitlooptemperatuur gemeten. Voor een geslaagde desinfectie moet de tempera- tuur ook daar 3 minuten lang minstens 70 °C bedragen.
T: Temperatuurvoeler CL: Circulatieleiding SWW: Sanitair warmwater SKW: Sanitair koudwater
Warmwater- productie
Filter
SKW
CL
SWW
SWW CL SKW CL
Schakelschema van een thermische desinfectie
BRON: AQUA-EGEDA N.V. - HERENTALS
Sturing
Na beëindiging van de thermische desinfectie wordt de installatie weer omgeschakeld naar normaal bedrijf. De armaturen blijven geopend en in het systeem wordt zolang koud water toegevoerd, tot het automatisch mengventiel zich weer heeft ingesteld op een normale bedrijfstemperatuur van pakweg 42 °C.
Om een verbrandingsrisico van gebruikers uit te sluiten, moeten in ieder geval de volgende veilig- heidsmaatregelen worden genomen:
– thermische desinfecties moeten buiten de gebruikstijden, bijvoorbeeld ’s nachts of gedurende de vakantie plaatsvinden;
– alle toegangen naar de sanitaire installaties moeten afgesloten zijn;
– eventueel kan men waarschuwingslichten of bewegingsmelders aan het besturingssysteem kop- pelen.
VI.3.2. UV-DESINFECTIE VI.3.2.1. Het werkingsprincipe
Ultraviolet licht met een golfl engte λ = 254 nm (hoofdband van de emissie van kwikzilver-lagedruk- stralen) veroorzaakt fotochemische reacties bij absorptie door het DNA, dat het erfelijk materiaal van de micro-organismen bevat.
Dat leidt tot een kortstondige onderbreking van het voortplantingsvermogen van de micro-orga nismen en kan tot een ontregeling van levensnoodzakelijke stofwisselingsprocessen leiden. Door bestraling met de juiste UV-dosis sterven de micro-organismen af.
λ nm
100 200 254 280 320 400 780
Röntgen- stralen
Geen UV UV-C
Bacteriëndodend UV-B Bronzerend
UV-A Zichtbaar licht Infrarood
Het spectrum van het licht
UV-licht vernietigt schadelijke micro-organismen
BRON: AQUA-EGEDA N.V. - HERENTALS
Een sensor regelt de UV-straling
Vrij in het water bewegende (planktonvormige) micro-organismen en duurzame vormen (cysten) hebben een gevoeligheid voor de 254 nm-UV-straling, die van soort tot soort verschilt. Dat wil zeggen dat een zekere minimumdosering van de UV-straling in het water nodig is, om zeker te zijn dat de ziektekiemen vernietigd worden.
BRON: AQUA-EGEDA N.V. - HERENTALS
Noodzakelijke UV-stralingsdoses voor de desinfectie van water
Micro-organisme Veroorzaakte ziekte J/m2, resp. Ws/m2 Legionella pneumophila Legionellose, Pontiac-koorts 160
Pseudomonas aeruginosa Wondinfecties, ontstekingen 105
Escherichia coli Darmziekten, wondinfecties 66
Clostridium tetani Tetanus 220
Dysentery facili Darmziekte, diarree 42
Salmonella Voedselvergiftiging 100
Mycobacterium tubercul. Tuberculose 100
Infl uenca Infl uenza, griep 66
Micro-organismen beschikken over reparatiemechanismen, waarmee ze de door straling veroor- zaakte schades repareren en daardoor de straling kunnen overleven.
Dat betekent dat de schade door de straling in eerste instantie het voortplantingsvermogen van het organisme onderbreekt.
Het micro-organisme zelf leeft nog verder en kan eventueel de schade herstellen.
De beschadiging moet intensief genoeg zijn om herstelling van het micro-organisme onmogelijk te maken.
Daarmee wordt ook het gevaar van een herbesmetting geminimaliseerd en valt de noodzaak voor een aanvullende desinfecteer-maatregel weg.
In de praktijk betekent dit dat elk watervolume een redelijke overdosis UV-straling moet krijgen, om voldoende garanties qua desinfectie te bekomen.
De voordelen van de UV-desinfectie
De UV-desinfectie gebruikt UV-licht met een golfl engte van λ = 254 nm, opgewekt door spe- ciale lichtbronnen in lichtdichte reactorkamers voor de veilige en controleerbare vernietiging van in water levende micro-organismen zoals bacteriën, schimmels, virussen en protozoa alsmede hun spoorvormen.
De kiemen worden gedood terwijl het water door de reactorkamer stroomt, zonder welke vorm van toevoeging van chemicaliën dan ook. Het beïnvloedt de kwaliteit van het behandelde water (reuk, smaak, kleur, enz.) niet.
De desinfecterende werking van het UV-licht begint ogenblikkelijk bij de bestraling van het water en met hoge effi ciëntie.
Het plaatsen van UV-installaties volgens de bestaande strenge test- en certifi ceringsvoor- schriften garandeert de vereiste hygiënische veiligheid in de praktijk.
De UV-straling die men kan opwekken met 1 kWh is voldoende om minstens 20 kubieke meter water betrouwbaar te desinfecteren, naargelang de transmissie.
Met een bestraling van 400 J/m2 wordt de desinfectie als voldoende beschouwd.
VI.3.2.2. Planningaanwijzingen
De optimale inzet van UV-desinfectie is sterk afhankelijk van het type en de structuur van het ge- bouw. De vermeerdering van de micro-organismen in de reeds gekoloniseerde oppervlakken van de installatie laat zich niet door UV-bestraling elimineren.
Dit kan echter wel op lange termijn worden vermeden in een grondig gedesinfecteerde installatie.
Mochten de resultaten van microbiologisch onderzoek wijzen op besmetting in een installatie die reeds met UV-desinfectie is uitgerust, dan moet deze installatie aanvullend met regelmatige tussen- pozen gereinigd, gespoeld, thermisch of chemisch worden gedesinfecteerd, naargelang de besmet- ting.
Een juist geplaatste UV-desinfectie ontsmet wel het binnenkomende water maar geeft echter geen bescherming voor herbesmetting naderhand. Daarom is de plaats van inbouw bijzonder belangrijk.
Ook het type gebouw is van groot belang bij de planning van UV-desinfectietechniek.
Deze techniek is bijzonder aangewezen voor gebouwen met centraal geplaatste sanitaire ruimtes, waarbij de desinfectoren direct stroomopwaarts van de gebruiksruimtes kunnen worden geïnstal- leerd.
Bij gebouwen met decentrale sanitaire installaties kan het leidingsysteem zo complex zijn, dat een plaatsing van de UV-toestellen vlakbij de tappunten niet mogelijk is.
In deze gevallen moet de waterkwaliteit regelmatig onderzocht worden en eventueel op vaste tijd- stippen een extra behandeling worden voorzien, zoals thermische desinfectie of een chemische basisdesinfectie.
Tot de openbare en industriële gebouwen met centrale sanitaire ruimtes rekent men campings, utiliteiten, handels- en industriële bedrijven, levensmiddelenverwerkende bedrijven, zwembaden, zowel overdekt als in de open lucht, sporthallen, etc.
Als gebouwen met decentrale sanitaire installaties beschouwt men rust- en verzorgingsinstellingen, hotels, ziekenhuizen, kuuroorden en dergelijke.
Installatieschema van een UV-desinfectie-installatie
1. Netvoeding 2. Stoormelding
3. Straleraansluitleidingen 4. UV-sensor
Optioneel:
5. Debietbegrenzing
6. Sturing voor magneetventiel 7. Magneetventiel
8. Stopkraan
9. Ventiel voor leegloop, staalname, reiniging
(*) SKW: Sanitair koudwater
SKW (*)
UV-installatie voor een centraal geplaatste sanitaire ruimte
Aqua
BRON: AQUA-EGEDA N.V. - HERENTALS
CL: Circulatieleiding SWW: Sanitair warmwater SKW: Sanitair koudwater
CL
CL SWW SKW
SKW SKW Filter
Warmwater- productie
VI.3.3. ELEKTROLYTISCHE DESINFECTIE Het werkingsprincipe
De elektrolytische desinfectie berust op het produceren van desinfecterend werkende stoffen uit het water zelf en uit de stoffen die van nature in het water voorkomen.
De voornaamste actieve stoffen zijn hypochlorische zuren, zuurstof, evenals kleine hoeveelheden van waterstofperoxide en ozon.
De effi ciëntie van de elektrolytische desinfectie berust niet alleen op het effect van elke desinfecte- rende stof apart. Er doet zich een wisselwerking tussen de diverse stoffen voor, die het uiteindelijke effect versterkt.
Met behulp van elektrolytische desinfectie kan men niet alleen op een betrouwbare manier de aan- tallen planktonvormige ziektekiemen (Legionella, Pseudomonaden, atypische mycobacteriën...) ver- minderen met een reductiefactor van 5 (RF 5 = reductie van het aantal tot op 1/105), op middellange termijn verwijdert het ook een eventuele biofi lm.
In nieuwe installaties verhindert de desinfectie praktisch geproken de vorming van een biofi lm.
In oudere installaties waar er een biofi lm aanwezig is, werken de elektrolytisch opgewekte desin- fectiestoffen permanent in op de micro-organismen in de biofi lm, zodat de biofi lm zelf uiteindelijk verdwijnt.
Opbouw van een elektrolysecel
1. Reactorhuis 2. Elektrodenpakket 3. Stroomaansluiting 4. Ontluchtingsventiel 5. Watertoevoer 6. Waterafvoer
7. Aansluitingen voor terugspoelleiding 7
5
4 3
1
6
2
7
BRON: AQUA-EGEDA N.V.- HERENTALS
Een specifi ek kenmerk van elektrochemische desinfectie is het werkingsprincipe. Het werkt namelijk zonder toevoeging van stoffen of chemicaliën en zonder de samenstelling van het drinkwater of de organoleptische eigenschappen wezenlijk te veranderen.
Er treden noch kleur-, noch smaak- en geurveranderingen op. Wat het energieverbruik betreft, zijn elektrolyse-installaties met een minimum aan kosten uit te baten. Voor de prijs van 100 W elek- trische energie kan minstens 1 kubieke meter drinkwater worden gedesinfecteerd.
Om een veilige werking van een elektrolyse-installatie te kunnen waarborgen, moet er een sturing en regeling worden voorzien.
De werking moet aan de specifi eke eigenschappen van het gebouw en de installatie kunnen worden aangepast.
Het gaat er tenslotte om de goede werking van het toestel te garanderen en niet in het minst ervoor te zorgen dat het gehalte aan vrije chloor de grenswaarden van 0,1 - 0,3 mg/l niet overschrijdt.
De elektrolyse-installatie
Meest belangrijk van alle desinfecterend werkende stoffen is de elektrolytisch opgewekte chloor, voornamelijk in de vorm van hypochlorische zuren. De desinfecterende werking is evenredig met de concentratie aan chloor/hypochlorische zuren en moet dus constant gecontroleerd worden.
De belangrijkste beïnvloedingsparameters op het totale systeem zijn:
– de spanning (U) resp. stroomsterkte (I) aan de speciale elektroden van de elektrolysecel, – het chloridegehalte van het te behandelen water,
– de warmwatertemperatuur,
– hoe lang het water in de elektrodenruimte blijft, d.w.z. het debiet door het systeem.
Door middel van sensoren en een systeem voor registratie en analyse van de meetgegevens is het mogelijk, de installatie zo te sturen, dat ze onder alle normale werkingsomstandigheden een opti male desinfecteerprestatie levert.
Een dergelijk systeem heeft moderne meet- en regeltechniek nodig, die data registreert, analyseert, de nodige processen opstart enzoverder. Voor beheer en controle moet dit systeem via een modem met een gebouwenbeheerssysteem verbonden zijn.
Het gehalte aan «vrije chloor» in de waterstroom is de belangrijkste parameter voor de sturing van de elektrolysecel. Door de stroomsterkte te wijzigen of door het toestel aan of uit te schakelen, wordt vrij chloor geproduceerd binnen de grenswaarden (0,1 - 0,25 mg/l). Als er aan de installatie speciale eisen worden gesteld, kan men de grenswaarden desgewenst wijzigen.
Het desinfecterend effect steunt op de elektrolytisch geproduceerde hypochlorische zuren. Deze productie wordt bepaald door de concentratie aan chloride-ionen in het water.
Voor een effi ciënte werking is er een chloridenconcentratie van > 20 mg/l nodig.
Naargelang de streek of het seizoen kan het voorkomen dat het te behandelen water dit minimum- gehalte aan chloride-ionen niet bevat.
Een extra toevoer van natriumchloride (keukenzout) is dan aangewezen in de bypass naar de elektrolysecel. Desgewenst kan het elektrolysesysteem uitgerust worden met een doseerunit voor keukenzout.
