Legionella – metody dezynfekcji

Legionella – metody dezynfekcji

LEGIONELLA
METODY ELIMINACJI BAKTERII

Znane i powszechnie dostępne są różne metody dezynfekcji wody i instalacji. Z postępem badań niektóre z nich zostały usunięte z list technologii i metod rekomendowanych.  Główne przyczyny cofnięcia rekomendacji to powstawanie niebezpiecznych produktów ubocznych dezynfekcji, niska skuteczność dezynfekcji w dłuższym okresie, wysokie koszty lub problemy z wdrożeniem.

DEZYNFEKCJA TERMICZNA

Jedną z głównych zalet dezynfekcji termicznej jest to, że nie wymaga specjalnego sprzętu. Kolejną zaletą jest to, że jest to najmniej kosztowna metoda wśród różnych szeroko stosowanych rodzajów dezynfekcji.

Głównymi wadami metody dezynfekcji termicznej jest to, że jest czasochłonna i wymaga długotrwałego zaangażowania służb technicznych. Jeśli woda w instalacji jest twarda to metoda ta przyśpiesza powstawanie osadów mineralnych w instalacji.  Istnieje również ryzyko poparzenia użytkowników przy wymaganej do dezynfekcji temperaturze wody powyżej 70° C.
Metoda ta jako niewystarczająco skuteczna nie jest zalecana jako jedyna metoda kontrolowania zanieczyszczenia bakteriami Legionella w szpitalnych sieciach wodnych.

Warto przeczytać publikację na temat skuteczności dezynfekcji termicznej>>>

ZALECANA JAKO PODSTAWOWA

ALE CZY ZAWSZE SKUTECZNA?

Przegrzanie i płukanie instalacji, to najstarsza z dotychczasowych metod stosowana do zwalczania Legionelli w systemach dystrybucji wody. Skuteczna dezynfekcja termiczna, wymaga przepłukania wszystkich rur i odbiorów. Temperatura gorącej wody w odległych miejscach instalacji i czas płukania ma decydujące znaczenie dla wyniku dezynfekcji termicznej. Jeżeli oba parametry nie zostaną utrzymane, procedura dezynfekcji prawdopodobnie się nie powiedzie.

Chociaż dezynfekcja termiczna jest powszechnie zalecana, nie istnieje jednoznaczne wskazanie co do wymaganego czasu trwania płukania. Różne źródła określają jako zalecany czas spłukiwania od 5 minut do 30 minut.  Należy pamiętać, że negatywny wpływ na powodzenie tego rodzaju dezynfekcji mają osady nagromadzone w instalacji (osady mineralne, korozyjne i biologiczne) oraz nieskuteczna izolacja termiczna instalacji.

Dezynfekcja termiczna może być traktowana jako jedynie czasowe zabezpieczenie. Ponowna rekolonizacja Legionelli w systemie wodnym może wystąpić już w ciągu dni, tygodni lub miesięcy.
Utrzymywanie temperatury 60° C po przegrzaniu i płukaniu, skutecznie opóźnia proces rekolonizacji.

Szokowa dezynfekcja termiczna systemów dystrybucji gorącej wody przeprowadzana jest w temperaturze 70–80 ° C, zaczynając od zasobnika ciepłej wody. Wysoka temperatura wody musi być utrzymywana we wszystkich wylotach, kranach i głowicach prysznicowych przez co najmniej 30 minut  (60–65 ° C)  przez trzy kolejne dni.  Badania wykazały, że główną wadą szokowej dezynfekcji termicznej jest tylko przejściowy wpływ na strukturę społeczności bakteryjnej. Biofilm, którego nie usunięto z instalacji, tworzy patogeniczną niszę dla bakterii Legionella.

PEF PULSACYJNE POLE ELEKTRYCZNE

Głównymi zaletami technologii elektromagnetycznych są niskie koszty eksploatacji, brak konieczność obsługi i serwisowania urządzeń oraz brak szkodliwych substancji. Technologia ta usuwa z instalacji biofilm oraz osady mineralne. Ponadto eliminuje inne mikroorganizmy zarówno z wody jak i instalacji dystrybucji wody. Daje to możliwość trwałej kontroli poziomu namnażania bakterii w instalacjach.

Nie stwierdzono.

SKUTECZNA NIEINWAZYJNA

Zalecane do dezynfekcji wody i instalacji. Chronią całą instalację dystrybucji wody poczynając od punktu zasilania – Point of Entry (POE). Wykorzystują fizyczną technologię uzdatniania / dezynfekcji wody znaną pod nazwą Hydropath. W technologii tej indukowany jest w cieczy, sygnał pola elektrycznego. Działanie tego sygnału w miejscu montażu uzdatniacza wody dezaktywuje zawieszone w postaci planktonu w wodzie mikroorganizmy. Sygnał elektryczny o zmiennej amplitudzie i częstotliwości dociera z pośrednictwem wody do wszystkich miejsc połączonej instalacji wodnej. Jego działanie pozwala usunąć z instalacji biofilm, skolonizowany przez bakterie oraz osady mineralne ze ścian instalacji. Urządzenia nie wymagają obsługi serwisowej i technicznej. Technologia jest aktualnie najskuteczniejszym i relatywnie tanim rozwiązaniem, pozwalającym na zapewnienie bezpieczeństwa higienicznego wody i instalacji.
Zmienne, pulsacyjne pole elektryczne a dokładniej elektromagnetyczne, stosowane jest od ponad 25 lat w różnych procesach związanych z uzdatnianiem wody. W znakomitej większości przypadków, pozwala na całkowite wyeliminowanie innych metod dezynfekcji. Główną jego zaletą jest jednak eliminowanie osadów z instalacji. Dotyczy to zarówno osadów mineralnych jak i biologicznych.

Przykładem jest technologia zmiennego pola elektrycznego Hydropath.

Linki do badań na dole strony.

FILTRY POU

Bardzo wysoka skuteczność na poziomie eliminacji patogenów >Log 7.

Wadą jest konieczność okresowego serwisowania poprzez wymianę wkładu filtracyjnego lub filtra co 30, 60 lub 90 dni w zależności od zaleceń producenta. Należy brać pod uwagę przy wyborze tej metody wysoki koszt filtrów. również

ZALECANA JAKO LOKALNA

W przypadku instalacji, które są eksploatowane lub wykonane niezgodnie z wytycznymi, optymalnym rozwiązaniem stają się filtry 0,1 µm, eliminujące bakterie Pseudomonas aeruginosa i Legionella pneumophila. Do zabezpieczania poszczególnych punktów odbioru zalecamy stosowanie filtrów lokalnych, zabudowywanych na każdym z odbiorów Point of Use (POU). Filtry te wymagają okresowej wymiany.

Filtry zabudowana na każdym z odbiorów pozwalają na uzyskanie wysokiego bezpieczeństwa higienicznego wody w całym zakresie.

PROMIENIOWANIE UV

Zaletami dezynfekcji UV jest łatwa instalacja, brak niebezpieczeństwa przedawkowania, brak toksycznych lub mutagennych / rakotwórczych produktów ubocznych, brak zmiany smaku i zapachu, brak negatywnego wpływu na instalację wodną

Wadą jest brak pozostałości elementu/środka dezynfekującego w uzdatnionej wodzie, co oznacza, że ​​wymagane są dodatkowe procedury uzdatniania wody, co powoduje dodatkowe wydatki.

SKUTECZNA TYLKO LOKALNIE

Promieniowanie UV działa poprzez wytwarzanie dimerów tyminy w DNA, co utrudnia replikację.
W przeciwieństwie do procesów dezynfekcji utleniającej chemikaliami na skuteczność dezynfekcji UV nie mają wpływu warunki takie jak temperatura, pH i reaktywna materia organiczna.  Skuteczność dezynfekcji UV może być zmniejszona przez wpływ różnych materiałów (biofilmu, osadów, zmętnienia itp.) na przepuszczalność światła UV.
Badania wpływu na Legionellę wykazały, że samo UV jest niewystarczające, aby kontrolować Legionellę, i inne działania, takie jak okresowe przechlorowanie, przegrzanie i spłukiwanie lub obróbka nadtlenkiem wodoru musiałyby zostać zastosowane wraz z promieniowaniem UV.

Lampy UV są instalowane w bezpośrednim pobliżu miejsca użytkowania, takich jak prysznice i krany. Ta metoda może nie być odpowiednia do dezynfekcji całego budynku, ponieważ bakterie kolonizują biofilm w całej instalacji, również tam gdzie nie docierają promienie UV.

MONOCHLORAMINA I NADTLENEK WODORU

Zaletą jest najwyższa skuteczność wśród metod chemicznych.

Wadą monochloraminy jest zintensyfikowany proces korozyjny instalacji.

NAJSKUTECZNIEJSZA WŚRÓD CHEMICZNYCH

Monochloramina jest określana jako najskuteczniejsza w walce z bakteriami Legionella, podczas gdy nadtlenek wodoru może być obiecującą alternatywą dla środków dezynfekujących na bazie chloru ze względu na jego zdolność do selekcji innych, mniej zjadliwych lub niepatogennych gatunków.

Zastosowanie nadtlenku wodoru H 2O 2 jako środka biobójczego jest szeroko rozpowszechnione i jest coraz częściej stosowane jako ogólny środek dezynfekujący powierzchnię w medycynie, przemyśle spożywczym i przemysłowym, a także do uzdatniania wody. Wadą stosowania H 2 O 2 jest to, że na jego działanie wpływa kilka czynników: pH, temperatura lub obecność substancji, które hamują jego reaktywność.  Badania przeprowadzone w 2019 roku (art. Postępy w zwalczaniu bakterii Legionella dzięki nowej formule nadtlenku wodoru i soli srebra w szpitalnej sieci ciepłej wody  https://doi.org/10.3390/pathogens8040209 ), wskazują na możliwość kontrolowania rozwoju bakterii Legionella w instalacjach wodnych. Brakuje jeszcze wyników długoterminowych badań.

JONY METALI CIĘŻKICH MIEDŹ, SREBRO

Zalety jonizacji miedzi / srebra obejmują stosunkowo łatwą instalację i konserwację.

Wadą jest wysoki koszt instalacji i serwisowania. Elektrody gromadzą kamień i powinny być regularnie czyszczone, aby zapewnić maksymalną wydajność. Ponadto poziom jonów miedzi i srebra może się zmieniać. Nadmierny poziom jonów może powodować odbarwienie wody i powierzchni. Monitorowanie poziomów jonów należy wykonywać rutynowo. Badania wykazały że długotrwałe traktowanie jonami miedzi i srebra prowadzi do rozwoju odporności na te jony. Podobnie jak inne konwencjonalne metody dezynfekcji, jonizacja za pomocą  miedzi / srebra nie jest w stanie całkowicie wyeliminować bakterie Legionella z systemu dystrybucji wody, ponieważ  nie jest skuteczna w przypadku rozwiniętych osadów biofilmu skolonizowanych przez bakterie.

OGRANICZENA WYNIKAJĄCE Z PRZEPISÓW

Metale ciężkie, takie jak jony miedzi i srebra, są środkami bakteriobójczymi, które tworzą wiązania elektrostatyczne z ujemnie naładowanymi miejscami na ścianie komórkowej organizmu. Wiązania te powodują naprężenia prowadzące do zmiany przepuszczalności ściany komórkowej. Działanie to w połączeniu z denaturacją białka prowadzi do lizy i śmierci komórek.
Jony metali można dodawać do wody elektrolitycznie lub jako sole metali. Dla ułatwienia operacji jony są często wprowadzane elektrolitycznie, dlatego elektrody jednostki jonizacyjnej muszą być okresowo czyszczone z nagromadzonego osadu mineralnego.
Większość badań opiera się na łącznym zastosowaniu dwóch jonów metali. Stwierdzono, że połączenie obu jonów jest synergistyczne, podobnie jak sporadyczne stosowanie jonów miedzi i srebra również okazało się skuteczne.
Utrzymanie wysokich temperatur w układzie wodnym może poprawić skuteczność jonizacji miedzi / srebra, podczas gdy skuteczność przy wysokich poziomach pH jest wątpliwa.
Chociaż w kilku badaniach jonizacja miedzi / srebra nie zmniejszyła kolonizacji przez Legionellę, w większości przypadków odnotowano dobrą skuteczność w zwalczaniu Legionelli w ciągu jednego roku po aktywacji jednostki jonizacji. Przypadki niepowodzeń można prawdopodobnie wyjaśnić niskimi stężeniami jonów. Innym powodem może być wysokie pH wody, które może być ważnym czynnikiem skuteczności miedzi i srebra w zwalczaniu Legionelli.

Stałe monitorowanie stężeń jonów metali jest konieczne w przypadku wody pitnej. Stężenia tych metali powinny być poniżej maksymalnego dopuszczalnego poziomu. Należy zauważyć, że w niektórych krajach lokalne przepisy nie zezwalają na stosowanie miedzi w zakresie jej skuteczności, co wyklucza odpowiednie stosowanie jonizacji miedzi / srebra.

Na podstawie badań i całościowego opracowania, opublikowanego w 2014 roku przez Centre for Research into Environment and Health, „Silver: water disinfection and toxicity” Dr Lorna Fewtrell. potwierdzono:

  • Srebro nie jest skuteczne w przypadku dezynfekcji wody spożywczej.
  • Srebro jest toksyczne nawet przy niewielkich zawartościach w wodzie pitnej.

CHLOROWANIE

Główną zaletą chlorowania jest to, że zapewnia ono resztkowe stężenie środka dezynfekującego w całym systemie dystrybucji wody, dzięki czemu można zminimalizować kolonizację Legionelli w odległych miejscach.

Główne wady związane z chlorowaniem to krótkotrwała skuteczność, korozja, produkty uboczne chloru i toksyczność chloru.  Produkty uboczne dezynfekcji, powstałe w wyniku reakcji chloru z prekursorami, takimi jak naturalna materia organiczna (głównie kwasy humusowe i fulwowe) oraz produkty pozakomórkowe z mikroorganizmów, takie jak komórki glonów, obejmują trihalometany, kwasy halooctowe i haloacetonitryle. Niektóre produkty uboczne dezynfekcji to podejrzane mutageny / czynniki rakotwórcze lub teratogeny. Istnieje również związek chlorowania wody ze zwiększonym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych.

OGRANICZENA WYNIKAJĄCE Z PRZEPISÓW

Chlor, podobnie jak niektóre inne utleniacze (dwutlenek chloru, chloraminy, ozon i nadtlenek wodoru), jest powszechnie stosowany do dezynfekcji wody pitnej. Chlorowanie jest często stosowaną metodą uzdatniania wody, zapewniając zarówno pierwotną, jak i resztkową dezynfekcję. Ze względu na występowanie szkodliwych produktów ubocznych dezynfekcji, coraz częściej zalecane są inne metody dezynfekcji.
Chlor zmniejsza i kontroluje populacje Legionelli, o ile utrzymywane są stężenia resztkowe. Aby jednak stale kontrolować Legionellę, potrzebne są znacznie wyższe stężenia chloru niż zwykle spotykane w wodzie spożywczej. Stosowane jest chlorowanie szokowe, a następnie po 1–2 godzinach płukanie instalacji. Świeża wodą powinna mieć stały poziom stężenia chloru w wodzie około 1 mg /l.

Stałe monitorowanie stężeń jonów metali jest konieczne w przypadku wody pitnej. Stężenia tych metali powinny być poniżej maksymalnego dopuszczalnego poziomu. Należy zauważyć, że w niektórych krajach lokalne przepisy nie zezwalają na stosowanie miedzi w zakresie jej skuteczności, co wyklucza odpowiednie stosowanie jonizacji miedzi / srebra.

Na podstawie badań i całościowego opracowania, opublikowanego w 2014 roku przez Centre for Research into Environment and Health, „Silver: water disinfection and toxicity” Dr Lorna Fewtrell. potwierdzono:

  • Srebro nie jest skuteczne w przypadku dezynfekcji wody spożywczej.
  • Srebro jest toksyczne nawet przy niewielkich zawartościach w wodzie pitnej.

DWUTLENEK CHLORU

Głównymi zaletami dwutlenku chloru są stosunkowo niskie koszty i mniej szkodliwe produkty uboczne dezynfekcji w stosunku do innych metod chemicznych.

Niepewność co do skuteczności dwutlenku chloru w walce z Legionellą jest znaczną wadą.

OGRANICZENA WYNIKAJĄCE Z PRZEPISÓW

Dwutlenek chloru jest zielono-żółtym gazem, który musi być wytwarzany z chlorynu sodu i silnego kwasu w miejscu stosowania. Inaktywuje patogeny bakteryjne, rozbijając błonę zewnętrzną bakterii lub zakłócając syntezę białek.
Stosowanie dwutlenku chloru w uzdatnianiu wody jest powszechne, ponieważ tworzy znacznie mniej trihalometanów i kwasów halooctowych niż wolny chlor i nie reaguje z amoniakiem, tworząc chloraminy.
Istnieją różne opinie na temat skuteczności obróbki dwutlenkiem chloru, w związku z występowaniem innych czynników. Kilka badań wykazało znaczący spadek kolonizacji Legionelli po dezynfekcji dwutlenkiem chloru, podczas gdy inne nie wykazały znaczącego efektu i zalecają dodatkowe działanie. Podobnie wpływ dwutlenku chloru na biofilm jest niejasny. Chociaż w większości przypadków odnotowano lepszą inaktywację bakterii biofilmu niż w przypadku chlorowania, nie zaobserwowano całkowitego wyeliminowania bakterii Legionella z systemu wodnego.
Dwutlenek chloru jest redukowany w wodzie, tworząc dwa nieorganiczne produkty uboczne dezynfekcji – chloryn i chloran. Chloryn ma większy wpływ na zdrowie niż chloran. Zarówno chloryt, jak i chloran mogą łączyć się z hemoglobiną, powodując methemoglobinemię.

Dwutlenek chloru jest zielono-żółtym gazem, który musi być wytwarzany z chlorynu sodu i silnego kwasu w miejscu stosowania. Inaktywuje patogeny bakteryjne, rozbijając błonę zewnętrzną bakterii lub zakłócając syntezę białek.
Stosowanie dwutlenku chloru w uzdatnianiu wody jest powszechne, ponieważ tworzy znacznie mniej trihalometanów i kwasów halooctowych niż wolny chlor i nie reaguje z amoniakiem, tworząc chloraminy.
Istnieją różne opinie na temat skuteczności obróbki dwutlenkiem chloru, w związku z występowaniem innych czynników. Kilka badań wykazało znaczący spadek kolonizacji Legionelli po dezynfekcji dwutlenkiem chloru, podczas gdy inne nie wykazały znaczącego efektu i zalecają dodatkowe działanie. Podobnie wpływ dwutlenku chloru na biofilm jest niejasny. Chociaż w większości przypadków odnotowano lepszą inaktywację bakterii biofilmu niż w przypadku chlorowania, nie zaobserwowano całkowitego wyeliminowania bakterii Legionella z systemu wodnego.
Dwutlenek chloru jest redukowany w wodzie, tworząc dwa nieorganiczne produkty uboczne dezynfekcji – chloryn i chloran. Chloryn ma większy wpływ na zdrowie niż chloran. Zarówno chloryt, jak i chloran mogą łączyć się z hemoglobiną, powodując methemoglobinemię.

Informacje źródłowe:

  1. Xiao, Yang & Seo, Youngwoo & Lin, Yufei & Li, Lei & Muhammad, Tahir & Ma, Changjian & Li, Yunkai. (2020). Electromagnetic fields for biofouling mitigation in reclaimed water distribution systems. Water Research. 173. 115562. 10.1016/j.watres.2020.115562.  https://www.researchgate.net/publication/338929061_Electromagnetic_fields_for_biofouling_mitigation_in_reclaimed_water_distribution_systems
  2. Control of Legionella Contamination and Risk of Corrosion in Hospital Water Networks following Various Disinfection Procedures, Isabella Marchesi, Greta Ferranti, Antonella Mansi, Anna M. Marcelloni, Anna R. Proietto, Navneet Saini, Paola Borella, Annalisa Bargellinia. 2016.
  3. Duda S, Kandiah S, Stout JE, Baron JL, Yassin M, Fabrizio M, Ferrelli J, Hariri R, Wagener MM, Goepfert J, Bond J, Hannigan J, Rogers D. 2014. Evaluation of a new monochloramine generation system for controlling Legionella in building hot water systems. 2014
  4. Low Efficacy of Periodical Thermal Shock for Long-Term Control of Legionella spp. in Hot Water System of Hotels. JJ Molina, M Bennassar, E Palacio, S Crespi – Pathogens, 2022