DE102013005103A1

DE102013005103A1 - Einfaches und kostengünstiges Verfahren zur effektiven und nachhaltigen Sanierung mikrobiologisch belasteter, insbesondere mit Legionellen befallener Rohrsysteme

Info

Publication number: DE102013005103A1
Application number: DE201310005103
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Nitsche; Peter Brychta
Original assignee: INNOTEC high engineering GmbH
Current assignee: INNOTEC high engineering GmbH
Priority date: 2013-03-23
Filing date: 2013-03-23
Publication date: 2014-09-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von mikrobiologisch belasteten Rohrsystemen unter Verwendung von Ozon. Hierunter zählen Rohrsysteme, die über die Betriebszeit belastet werden, z. B. durch Legionellen. Zu nennen sind Kalt- und vor allem Warmwasserversorgungsleitungen in Gebäuden. Das Verfahren ist auch auf andere Systeme übertragbar, z. B. Behälter und Tanks, die durch bakterielle Einflüsse belastet sind. Das Verfahren und die erforderlichen Einrichtungen ermöglichen es, ein weit verzweigtes Rohrleitungssystem systematisch über geeignete ausgewählte Sanierungsstrecken, die sich zwischen den Entnahmestellen ergeben, zu ozonisieren. Hierzu ist das Leitungssystem komplett zu entleeren. Die Sanierungsstrecken werden zwischen den Entnahmestellen ausgewählt, wobei eine Entnahmestelle zur Einspeisung des Ozons dient, das an der anderen Entnahmestelle wieder austritt und vernichtet wird. Der Sanierungserfolg wird anhand von Ozonmessungen und Konzentrationsverlauf beurteilt.

Description

Stand der Technik
In zunehmendem Maße stellen die Belastungen durch Legionellen und andere Keime in Wasserversorgungssystemen, wie in Krankenhäusern oder Mietshäusern, eine immer größere Bedrohung dar. Der Grund kann z. B. sein, dass die Systeme zu alt sind und mangelhaft gepflegt wurden, so dass die Belastung über die Zeit unbemerkt anwächst. Eine unvollständige oder fehlende Dokumentation älterer Systeme erschwert eine Problembehebung oder macht sie unmöglich.
Die Trinkwasserverordnung vom 1. Nov. 2011 schreibt strengere Kontrollen des Trinkwassers in Mehrfamilienhäusern usw. vor, wobei erstmals eine Messung auf Legionellen explizit gefordert wird. Das weist auf die Zunahme der Problematik hin.
Es ist bekannt, dass der Legionellenbelastung in Wasserversorgungssystemen dadurch begegnet wird, dass Wasser auf hohe Temperaturen größer als 70° Grad erhitzt wird. Eine thermische Sanierung hat den Nachteil, dass das Sanierungsergebnis unsicher ist und das Verfahren mit hohen Energiekosten und langer Sanierungszeit verbunden ist. Für eine nachhaltige Sanierungswirkung werden auch teure Filtrationsanlagen vorgeschlagen, die aber einer intensiven Pflege und Wartung bedürfen.
Es ist auch bekannt, dass Rohrsysteme mit chemischen Substanzen gespült werden, mit den Nachteilen z. B. eines hohen Installationsaufwands und der Entsorgung der Substanzen. Diese Verfahren sind in der Durchführung insgesamt sehr aufwendig und mit erheblichen Kosten und auch mit regelmäßiger Wartung verbunden.
In extremen Fällen, in denen eine Sanierung nicht möglich ist, muss das gesamte Versorgungssystem erneuert werden.
Ferner ist bekannt, dass die bakteriellen Belastungen immer schwieriger zu bekämpfen sind, da sich Resistenzen entwickeln und daher eine Sanierung nicht immer vollständig und sicher abgeschlossen werden kann. Eine erneute Wiederholung in kurzen Zeitabständen ist erforderlich.
Andererseits ist bekannt, dass Ozon ein Desinfektionsmittel ist, das höchst zuverlässig bei mikrobiologischen Verunreinigungen wirkt und eine vollständige Abtötung sichert. Im Vergleich zu anderen Stoffen hat Ozon die höchste Entkeimungsgeschwindigkeit. Ozon trägt keine Fremdstoffe ins Wasser ein und hinterlässt keine schädlichen Rückstände. Ferner zerfällt Ozon in kurzer Zeit selbstständig in ungiftigen Sauerstoff, so dass nach der Sanierung keine Entsorgungsmaßnahmen notwendig werden.
Aufgabenstellung und Beschreibung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Rohrsystemen – auch stark verzweigten – mit Einspeisestelle/n und den vorhandenen Entnahmestellen eine Sanierung vorzunehmen. Die Patentansprüche stellen eine Problemlösung dar, die ein sicheres, nachhaltiges und einfach durchzuführendes Verfahren beschreibt, welches mit mobil einsetzbaren, kompakten Geräten durchzuführen ist. An der zentralen Einspeisestelle mit Hauptabsperrhahn sollte direkt hinter dem Absperrhahn eine Entnahmestelle vorhanden sein; ansonsten ist diese herzustellen. Dies ist in der Regel die einzige Umbaumaßnahme, die am Rohrsystem erforderlich ist.
Das Konzept und die Vorgehensweise einer solchen Sanierung werden nachfolgend erläutert und ist in den Abbildungen 1 bis 5 veranschaulicht:
1 Verzweigtes Rohrleitungssystem (Ausschnitt) mit Sanierungsabschnitt und Anlagenkomponenten
2 Ausführungsbeispiel einer Entnahmestelle
3 Zentrale Einspeisestelle mit UV-Strecke und Absperrhahn
4 Ausführungsbeispiel eines kompakten Ozonvernichters mit Granulatfüllung
5 Ausführungsbeispiel einer zweigeteilten Kapselung einer Entnahmestelle mit Füllöffnungen für die Granulatbefüllung
Vor der Sanierung mit Ozon muss das Rohrleitungssystem entleert werden. Dazu wird das verzweigte Rohrleitungssystem (1) in 1 drucklos gemacht. Dies erfolgt dadurch, dass der Absperrhahn (10) der zentralen Einspeisestelle des Zuleitungssystem (4) verschlossen wird und alle Entnahmestellen (in 1: 2 geöffnet, 3 geschlossen) abgesperrt werden. Dadurch, dass unmittelbar hinter dem Absperrhahn eine Entnahmestelle vorhanden ist, die zuerst zu öffnen ist, gelingt es durch das Hintereinander-Öffnen aller Entnahmestellen, das Rohrleitungssystem zu entleeren. Sollte keine vollständige Entleerung möglich sein, ist die Entleerung mit Druckluft zu unterstützen.
Die geöffneten Entnahmestellen (2) werden bei der folgenden Sanierung entweder als Eingang oder als Ausgang/Ausgänge für die ozonhaltige Luft genutzt. Sind die Entnahmestellen handelsübliche Wasserhähne, 2, werden die für die Sanierung benötigten Geräte wie Ozongenerator (5) und Ozonmessgerät (9) bzw. Ozonvernichter (8) über Teflonleitungen und Adapter unmittelbar an die Verschraubungen des Wasseraustrittssiebs angeschlossen. Ansonsten sind andere Adapter zu wählen, so dass wenig Umbau an den Entnahmestellen erforderlich ist.
An der/den geöffnete/n Entnahmestelle/n (2) zur Luftausleitung (14) werden Ozonvernichter (8) angebracht, vorzugsweise mit Granulat gefüllte Patronen (Länge > 15 cm, Breite > 3 cm), 4. Je nach Strategie der Sanierung wird/werden nun eine oder mehrere verbleibende Entnahmestelle/n, sinnvollerweise beginnend mit der ersten Entnahmestelle hinter dem Absperrhahn, zur Einspeisung von Ozon genutzt und jeweils dort eine Ozonvorrichtung angeschlossen, bestehend aus einem Ozongenerator (5), der mit getrockneter Umgebungsluft oder Sauerstoff (Lufttrockner bzw. Sauerstoffgenerator 6) betrieben wird, die/der unter einem geringen Überdruck (Drucklufterzeuger 7) steht. Der Lufteintritt (13) erfolgt also am Drucklufterzeuger (7). Ozon wird im gasförmigen Zustand bei angepasster Dosierung, Konzentration und Durchflussgeschwindigkeit mit leichtem Überdruck durch den Sanierungsabschnitt gedrückt und immer über einen Ozonvernichter (8) ausgeleitet (14). Auf diese Weise wird das Rohrleitungssystem zwischen der Ozoneinspeisestelle und der/den geöffneten Entnahmestelle/n saniert.
Dieser Vorgang ist zu wiederholen, bis alle Rohrleitungen und die Entnahmestellen mit Ozon behandelt worden sind. Dadurch ist sichergestellt, dass das gesamte Rohrleitungssystem von der zentralen Einspeisestelle bis zu jeder Entnahmestelle einmal ozonisiert wurde. Ist ein Leitungsabschnitt sehr lang, so dass Ozon an den Wandungen merklich abgebaut wird und so die Wirksamkeit nachlässt, sind auf dieser Strecke weitere Entnahmestellen zu installieren. Dies kann festgestellt werden durch Messung (Ozonmessgerät 9) des zu hohen Konzentrationsunterschiedes an Ozon zwischen der Einspeisestelle und der Entnahmestelle.
Ein feuchtes Rohrsystem begünstigt den Sanierungseffekt. Gegebenenfalls ist das Ozongas nach Austritt aus dem Ozongenerator und vor Eintritt in das Rohrleitungssystem anzufeuchten, um diesen Effekt zu verstärken. In diesem Fall sollten die Sanierungsabschnitte und der Ozoneintrag von der höchstgelegenen Einspeisestelle zur tiefsten Stelle gewählt werden.
Weil sich Ozon als Gas auch in freie Räume ausbreitet, können auf diese Weise auch Sacklöcher im Rohrleitungssystem saniert werden. Die Dauer der Ozonisierung der einzelnen Sanierungsabschnitte richtet sich nach dem Verschmutzungs- und Belastungsgrad und der Leitungslänge und sollte mehr als 10 min betragen. Bei ausgeprägtem Biofilm im System ist die Ozonisierungszeit entsprechend zu verlängern.
Um zu beurteilen, ob das Ozon in den Sanierungsabschnitten gut wirken kann, ist eine Ozonmessung (9) an der jeweiligen Austrittsstelle durchzuführen. Eine stetige Zunahme der Ozonkonzentration nach einer bestimmten Einwirkzeit gibt den Hinweis dafür, dass die Sanierung noch nicht abgeschlossen ist. Ein Vergleich mit der Ozonkonzentration am Einspeisepunkt lässt Rückschlüsse über den Sanierungserfolg zu.
Wurde das verzweigte Rohrleitungssystem über alle Entnahmestellen saniert, wird der Ozongenerator ausgeschaltet, alle Entnahmestellen werden verschlossen und das System ruht zum Abbau des Ozons. Die Ozonapparatur wird abgebaut. Nach einer Zeit, in der das Ozon sich selbst vernichtet hat, werden eventuell angefallene Rückstände zunächst durch Entsperren der Entnahmestellen und dann des Absperrhahns herausgespült. Das Abwasserrohrsystem wird dabei durch keine schädlichen Substanzen belastet.
Erst anschließend werden die Ozonvernichter an den Entnahmestellen abgebaut. Es treten im Gegensatz zu anderen Verfahren keine schadhaften Reaktionsprodukte und Rückstände auf, die entsorgt werden müssen. Aufgrund der in der vorteilhaften Weise durchgeführten Reihenfolge der Sanierung und Spülung ist eine Rückwirkung ins Zuleitungssystem (4) ausgeschlossen.
Um einen nachhaltigen Sanierungszustand aufrechtzuerhalten, ist es zweckmäßig, die Prozedur in längerfristigen Zeitintervallen zu wiederholen. Um die Gefahr einer Neuverkeimung zu reduzieren, ist es angebracht, unmittelbar hinter dem Absperrhahn (10) eine UV-Desinfektion (11), 3, dauerhaft ins Leitungssystem zu integrieren.
Die Abbildungen in 5a bis 5c zeigen Ausführungsbeispiele einer zweigeteilten sicheren Kapselung einer Entnahmestelle.
Dies ist einerseits bei gasundichten Entnahmestellen notwendig. Wie 5a zeigt, wird die Entnahmestelle mit einem zweigeteilten Kunststoffkorpus (12) umgeben, der sich von beiden Seiten um die Entnahmestelle zusammenfügen lässt. Die Ein- und Austrittsöffnungen sowie die Teilungsfuge sind ozonfest abzudichten. Anschließend ist das Granulat durch die Einfüllöffnungen (15) einzubringen. Die Entfernung zwischen Einfüllöffnungen und oberstem Spalt der Entnahmestelle muss entsprechend der anfallenden Ozonmenge einen Mindestabstand einhalten, um Ozon sicher abzubauen. Über die Einfüllöffnungen entweicht nur der ozonbefreite Luftanteil ([14]), der aus den undichten Stellen der Entnahmestelle stammt. Die Ausleitung des ozonhaltigen Hauptluftstroms (14) erfolgt hier über einen Ozonvernichter (8). Andererseits kann eine Verkapselung mit Eintritts- und ohne Austrittsöffnung, wie in 5b (Seitenansicht) und 5c (Frontansicht) dargestellt, zusätzlich den Ozonvernichter (8) ersetzen, wenn die Dimensionen und die Granulatmenge so bemessen sind, dass das gesamte anfallende Ozon vor Austritt aus den Einfüllöffnungen (15) sicher zerstört wird. Der gesamte Luftaustritt (14) erfolgt hier also über die Einfüllöffnungen der Verkapselung.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren mit Einrichtungen, bei dem in den meisten Fällen höchstens einmalig eine bauliche Anpassung mit geringem Installationsaufwand notwendig ist. Es besteht keine Gefahr einer unerwünschten Rückwirkung über den zentralen Einspeisepunkt (4) in die Versorgungsleitung zurück.
Eine Belastung des Abwassersystems durch schädliche oder aggressive Substanzen findet aufgrund des vorteilhaften Verfahrens nicht statt.

Claims

Verfahren zur Sanierung von bakteriell belasteten Rohrleitungssystemen, insbesondere Trinkwasserrohrleitungssystemen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem verzweigten Rohrleitungssystem (1), bei dem die Zuleitung durch einen ozondichten Absperrhahn (10) verschlossen wurde und bei dem an sinnvollen Stellen neue Entnahmestellen (2, 3) insbesondere unmittelbar hinter der zentralen Einspeisestelle mit Absperrhahn (4) angebracht wurden, die Flüssigkeit, im Normalfall Wasser, vollständig abgelassen wird, anschließend über Drucklufterzeuger (7), Lufttrockner oder Sauerstofferzeuger (6) und Ozongenerator (5) Ozon an einer Einspeisestelle in das Rohrsystem oder ein Rohrsystemabschnitt eingeleitet wird und an anderer Stelle hinter der/den geöffneten Entnahmestelle/n über Ozonvernichter (8) wieder ausgeführt wird, das Rohrsystem zwischen den Entnahmestellen mit Ozon durchspült wird und nach und nach unter Nutzung anderer Entnahmestellen dieser Vorgang wiederholt wird und entsprechend einer systematischen Sanierungsstrategie alle Entnahmestellen mit Ozon behandelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den vorhandenen Entnahmestellen (2, 3) dichte und ozonfeste, leicht anzubringende und zu lösende Verbindungen für die Schnellmontage von Ozongenerator (5) und Ozonmessgerät (9) bzw. Ozonvernichter (8) möglich sind, ohne die Entnahmestellen zu verändern.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Behandlung mit Ozon über eine gewisse Zeit zum Abbau des Ozons alle Einspeisepunkte versperrt werden (2).
Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmestellen alle noch mit Ozonvernichter (8) ausgerüstet bleiben und das Rohrsystem durch Öffnen der Entnahmestelle (2, 3) direkt hinter dem Absperrhahn und erst dann durch Öffnen des Absperrhahns (10) und anschließend durch Öffnen weiterer Entnahmestellen (2, 3) entlang des Rohrleitungsnetzes vollständig gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen des Rohrleitungssystems während der Sanierungszeit vorteilhaft feucht bleiben und gegebenenfalls das eingeleitete Ozon unmittelbar durch Wassernebel angefeuchtet wird und die Sanierung dann von der höchsten Stelle zu tiefer gelegenen Stellen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch Messung der Ozonkonzentrationen mit dem Ozonmessgerät (9) und den Vergleich der Konzentration am Ozoneinspeisepunkt mit den Werten an den Entnahmestellen Rückschlüsse über den Sanierungsverlauf und den Sanierungserfolg gezogen werden können.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung einer Wiederverkeimung unmittelbar hinter dem Absperrhahn (10) in das Rohrsystem dauerhaft eine UV-Strecke (11) zur Abtötung von immer in geringem Maße mitgeführten Keimen integriert wird, die von Flüssigkeit umspült wird und deren Reaktionsstrecke einfach auszutauschen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ozonundichte Entnahmestellen mit Ozonvernichtergranulat ummantelt werden (12), wobei die Umhüllung zwei Öffnungen für die Entnahmestelle und eine Einfüllöffnung für die Granulatbefüllung aufweist und so zweigeteilt ist, dass die beiden Hälften mittig mit den Öffnungen für die Entnahmestelle zusammenstoßen.