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

Transcriptie

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

2 Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Onderzoek naar de effectiviteit van het desinfectieregime KWR Maart 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 BB Nieuwegein T F E info@kwrwater.nl I

3

4 Colofon Titel Legionella pneumophila in natte gebouwgebonden koeltorens (vervolgonderzoek) Opdrachtnummer A 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.

5

6 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 ). 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. KWR Maart 2012

7 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 (T max > 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 Maart 2012

8 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 Maart 2012

9 KWR Maart 2012

10 Inhoud Samenvatting 1 Inhoud 5 1 Aanleiding en doel Onderzoek uit 2009/2010 (KWR ) Doel van dit project 7 2 Methoden Onderzoeksmethode Overzicht activiteiten 9 3 Resultaten analytisch onderzoek Preselectie van koelwatersystemen (activiteit 1) Analyseresultaten (activiteit 2) 11 4 Resultaten inspecties koelwatersystemen Selectie van te inspecteren koelwatersystemen (activiteit 3) Bevindingen inspecties (activiteit 4) Analyseresultaten (activiteit 4) 15 5 Literatuur- en expertstudie Aanpak Resultaten literatuurstudie (activiteit 5) Resultaten overleg koeltorenleveranciers (activiteit 6) De rol van waterbehandelingsfirma s 22 6 Discussie 23 7 Conclusies en aanbevelingen Conclusies 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 Maart 2012

11 KWR Maart 2012

12 1 Aanleiding en doel 1.1 Onderzoek uit 2009/2010 (KWR ) 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 De resultaten zijn in januari 2010 aan de opdrachtgever gerapporteerd (KWR ). 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 Maart 2012

13 KWR Maart 2012

14 2 Methoden 2.1 Onderzoeksmethode Als uitgangspunt voor dit onderzoek zijn de resultaten gebruikt van het analytisch onderzoek uit 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 Maart 2012

15 fysisch-chemische parameters temperatuur (op locatie) geleidbaarheid (op locatie) ph (op locatie) conform NEN-ISO vrij chloor conform NEN-EN-ISO NPOC (gehalte organische stof) conform ISO 8245 en NEN-EN 1484 kalkkoolzuurevenwicht (HCO 3- ; CO 2-3 ) 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 Activiteit 5 Activiteit 6 Activiteit 7 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 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). 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? Rapportage De aanpak, uitvoering en resultaten van het onderzoek zijn in dit rapport vastgelegd. KWR Maart 2012

16 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 2: oxiderend biocide (geen ozon) criterium 1: geen Lp aangetroffen criterium 2: oxiderend biocide (geen ozon) locatie a type koeltoren b L.pneumophila (Q-PCR n/l) c locatie a type koeltoren b L.pneumophila (Q-PCR n/l) c DH6-A C E11 C1 < 600 DH6-B C E12 C4 < 210 R2-B C3 980 H1-B C4 < 550 R8-A C R4A C1 < 430 R8-B C U7-A C3 < 310 R4-B C U4 C1 < 630 U7-B C A12 C3 < 290 A10 C 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/ Analyseresultaten (activiteit 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 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 Maart 2012

17 Tabel 2 Analyseresultaten eerste bemonsteringronde 16 koelwatersystemen (periode 1 t/m 16 augustus) analyseresultaten /2010 locatie datum T L. pneumophila ATP L.pneumophila monsterneming in C Q-PCR n/l NEN 6265 ng/l Q-PCR n/l kve/l E ,6 < < < 600 E , < 210 H1-B ,4 < 770 < < 550 R4-A ,6 < 610 < < 430 U7-A ,3 < < < 310 U ,5 < < < 630 A ,1 < < < 290 A13-A ,9 aangetoond * < 710 DH6-A ,3 < 590 < DH6-B < 660 < R2-B ,8 < 850 < R8-A ,5 < 670 < R8-B ,2 752 i < R4-B ,8 < # U7-B , < A , # 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*10 6 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 Maart 2012

18 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 is 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 Maart 2012

19 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 KWR Maart 2012

20 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. 4.3 Analyseresultaten (activiteit 4) 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 Maart 2012

21 Tabel 3 Analyseresultaten inspectieronde 10 koelwatersystemen analyseresultaten koelwatermonsters code datum monsterneming T in C Q-PCR n/l analyseresultaten swabs L. pneumophila positie i L. pneumophila NEN 6265 Q-PCR kve/l n/cm 2 E ,6 < ntb # bassin bassin E , pakket 1) pakket bassin drager H1-B ,9 < < 100 pakket pakket R4-A ,4 < ) bassin bassin < 33 < 24 < 31 < 29 < 30 < 41 <32 < 31 < 22 < 28 NEN 6265 kve/cm 2 U7-A staat uit ) overstort < 29 <17 A , ) pakket < 27 < 17 A13-A staat uit < < 100 drager pakket R8-B ,0 aangetoond * ) U7-B , ) bassin < 28 < 17 A ,5 aangetoond * < # 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. < 26 < 30 < 17 <17 <17 < 17 <17 < 17 < 17 < 17 < 17 <17 < ) KWR Maart 2012

22 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 opmerking 1 dosering mg/l Cu/Ag-ionisatie 0,1 1 voor Cu 2+ uren tot dagen weinig info over toepassing in koelwatersystemen 0,01 0,1 voor Ag + vrij chloor 0,1 10 minuten tot uren bewezen effectief vrij broom 0,1 10 minuten tot uren minder effectief dan chloor chloordioxide 1 10 minuten tot uren effectief, weinig data in koelwater. Door vluchtigheid minder effectief door het hele systeem BCDMH (1-broom-3-chloor-5,5- dimethylhydantoine) 1 10 minuten tot uren equivalent aan combinatie chloor/broom ozon 0,1 1 minuten tot uren effectiever dan chloor, maar KWR Maart 2012

23 biocide isothiazoline(s) (5-chloor-N-isothiazoline; N- methylisothiazoline, benzisothiazoline) guanidinen (PHMB = polyhexamethylene biguanide) gehalogeneerde amides (DBNPA = 2,2 dibroom-3- nitropropionamide) gehalogeneerde glycolen (Bronopol = 2-broom-2nitro-1,3- propaandiol) typische dosering mg/l contacttijd opmerking 1 geen residuaal effect en lage oplosbaarheid uren tot dagen minder effectief dan chloor, glutaaraldehyde of DBNPA uren tot dagen meer effectief dan isothiazoline(s) uren tot dagen meer effectief dan glutaaraldehyde uren tot dagen produceert formaldehyde quaternaire amines uren tot dagen sommige zijn effectief, sommige niet glutaaraldehyde 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 Maart 2012

24 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 T 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 m 3, 16 MW) dat wordt gevoed met drinkwater en wordt gedesinfecteerd met isothiazoline (wekelijkse dosering tot concentratieniveau van 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 10 4, 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; KWR Maart 2012

25 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. 5.3 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: KWR Maart 2012