IMPIANTI IDRICI A RISCHIO DI LEGIONELLA E MISURE DI PREVENZIONE E DI CONTROLLO DELLA CONTAMINAZIONE

IMPIANTI IDRICI A RISCHIO DI LEGIONELLA E MISURE DI PREVENZIONE E DI CONTROLLO DELLA CONTAMINAZIONE ENRICO VESCHETTI ISTITUTO SUPERIORE DI SANITÀ

Legionella: di che cosa si tratta? Batterio aerobio Gram-negativo Deve il suo nome all epidemia di polmonite che si verificò nell estate del 1976 nel Bellevue Stratford di Philadelphia tra i partecipanti ad una riunione dell American Legion ( Legionnaires ) Tra i 4.000 veterani del Vietnam presenti 221 si ammalarono e 34 morirono Il batterio era presente nell impianto di condizionamento dell hotel

Legionella: di che cosa si tratta? Attualmente si conoscono 61 specie/sottospecie di Legionella, a loro volta suddivise in 70 sierogruppi Solo 20 di queste sono in grado di dare malattia nell uomo Legionella pneumophila è la specie più frequentemente rilevata nei casi diagnosticati Costituita da 16 sierogruppi di cui il Sg 1 è causa del 95% delle infezioni in Europa e dell 85% nel mondo

Legionella: effetti avversi alla salute umana «Legionellosi» o «Malattia dei Legionari» è la definizione di tutte le forme morbose causate da batteri del genere Legionella Si può manifestare sia in forma di polmonite (tasso di mortalità: 10-15%) sia in forma febbrile extrapolmonare (Febbre di Pontiac) o in forma subclinica I casi di polmonite da Legionella di origine comunitaria si manifestano prevalentemente nei mesi estivo-autunnali, mentre quelli di origine nosocomiale non presentano una particolare stagionalità Fattori predisponenti la malattia: età avanzata, fumo di sigaretta, malattie croniche, immunodeficienza Rischio correlato alla suscettibilità individuale e all intensità dell esposizione (virulenza, carica infettante, tempo di esposizione)

Legionella: presenza Presente negli ambienti acquatici naturali: acque sorgive, fiumi, laghi, fanghi, ecc. Da questi raggiungono gli impianti idrici artificiali che possono agire come amplificatori/disseminatori del batterio

Legionella: condizioni che favoriscono la sua proliferazione negli ambienti artificiali < 20 C stato di quiescenza 20-45 C proliferazione > 45-60 C inattivazione lenta > 60 C inattivazione rapida Ambiente aerobico Sedimenti, fanghi, scorie e materiali organici (fattori nutritivi) Biofilm

Impianti idrici a rischio di Legionella

Altre potenziali fonti di infezione Aspirapolvere con filtro ad acqua Tergicristalli Macchine per il lavaggio delle strade Macchinari agricoli

Reti idriche: elementi critici Ristagno ed ostruzione Usura e corrosione delle reti Incrostazioni e depositi calcarei CRITICITÀ Serbatoi di accumulo e sistemi di ricircolo Riscaldamenti centralizzati, condutture estese con giunzioni e rami morti

Criticità impiantistiche: rami morti e terminali ciechi Terminali ciechi Terminali ciechi murati Connessione a un vecchio lavandino inutilizzato

Criticità impiantistiche: soffioni sporchi

Criticità impiantistiche: corrosione e biofilm

Criticità impiantistiche: errori nell installazione di valvole termostatiche Acqua calda Acqua tiepida Acqua fredda Rubinetto dell acqua fredda ridondante: l alimentazione rappresenta un ramo morto

Reti idriche a rischio: strategie di prevenzione Corretta progettazione degli impianti Completa separazione tubazioni acqua caldafredda; Doppia regolazione della temperatura al boiler Ispezionabilità degli impianti Verifiche Assenza del di tratti sistema ciechi / ristagni d acqua Periodiche visite ispettive Ricerca di zone stagnanti / intersezioni tra reti idriche Controllo della temperatura in punti rappresentativi Interventi sul sistema Regolari interventi di manutenzione dell impianto Pulizia periodica della rete (rimozione di biofilm, trattamenti anti-corrosivi)

Reti idriche a rischio: strategie di controllo Meccaniche Disincrostazione e rimozione del biofilm Prevenzione della corrosione Rimozione di rami morti e terminali ciechi Fisiche Filtrazione Autoflussaggio Trattamenti termici Irraggiamento UV Chimiche Clorazione Disinfezione con ClO 2 Ionizzazione

Metodi fisici: filtrazione al punto d uso Membrana con pori da 0,2 µm

Metodi fisici: autoflussaggio Valvola di flussaggio e timer

Distribuzione verticale Distribuzione orizzontale ai piani Mandata acqua calda Ricircolo acqua calda Le zone stagnanti (terminali ciechi, rami morti, utenze non utilizzate) non vengono trattate Risaaldamento dell acqua e sua disinfezione Centrale termica

Metodi fisici: trattamenti termici Morte istantanea 90% inattivazione in 2 min 120 90% inattivazione in 2 hr Time (min) 90 60 30 90% killing 100% killing Crescita di Legionella Stato di quiescienza 0 40 50 60 70 80 Temperature ( C)

Metodi fisici: trattamenti termici Shock termico o surriscaldamento periodico: Incremento della temperatura del boiler a 70-80 C per 3 gg Ciascun rubinetto viene aperto in sequenza per 5 min La temperatura dell acqua nei punti distali deve essere 60 C Disinfezione termica (notturna) a 55-60 C : Viene interdetta la miscelazione con acqua fredda all uscita del boiler La temperatura dell acqua circolante sale da 42-44 C a 60 C per 30 min durante la notte. Ciascun rubinetto deve raggiungere la temperatura di 50-55 C entro 1 min dalla sua apertura.

Metodi fisici: irraggiamento UV Enzyme, e.g. photolyase Ultra Violet DIMER DNA string DNA string Enzyme Dimerizzazione della timina nel DNA (inibizione della replicazione)

Metodi fisici: pro e contro Metodo Pro Contro Filtrazione al punto d uso Autoflussaggio Trattamenti termici Irraggiamento UV Montaggio rapido Assenza di reagenti Manutenzione limitata Consumi idrici controllati Applicazione rapida Assenza di reagenti Assenza di reagenti Assenza di effetti avversi in caso di sovradosaggio Locale Retrocontaminazione Breve durata Costo elevato Locale Rischio scottature Causa incrostazioni/ corrosioni Locale Efficacia ridotta dalla torbidità

Metodi chimici: clorazione Iperclorazione shock: Aggiunta singola di cloro all acqua fredda di reintegro in modo da ottenere 20-50 mg/l di cloro residuo libero nei punti distali Al termine del tempo di contatto (rispettivamente 2-1 hrs) l acqua viene drenata L impianto viene lavato con acqua fresca fino ad ottenere una concentrazione di cloro residuo pari a 0,5-1,0 mg/l Clorazione continua: Aggiunta continua di cloro fino ad ottenere la concentrazione di 1-2 mg/l di cloro libero nei punti distali

Metodi chimici: clorazione Meccanismo di inattivazione di Legionella: HClO penetra attraverso la membrana cellulare HClO reagisce con il sistema enzimatico (inibisce l ossidazione del glucosio)

Metodi chimici: trattamento con biossido di cloro Principio: L acqua viene disinfettata con ClO 2 aggiungendo in continuo all acqua calda il reagente prodotto da un generatore installato in sito E necessaria una concentrazione residua di 0,5-0,8 mg/l di ClO 2 per controllare Legionella Meccanismo di inattivazione di Legionella: Interferisce con l apporto di maltosio Ossida le molecole biologiche La sua azione è indipendente dal ph

Metodi chimici: ionizzazione rame-argento Principio: L acqua viene disinfettata con Cu +, Cu 2+ e Ag + rilasciati in continuo per elettrolisi da elettrodi immersi nell acqua corrente Dosaggio consigliato: 200-400 µg/l Cu, 20-40 µg/l Ag Meccanismo di inattivazione di Legionella: Gli ioni rame e argento sono agenti battericidi ben noti. Agiscono sulla parete cellulare alterandone la sua permeabilità Denaturano le proteine e si legano al DNA Interferiscono con il trasporto di elettroni

Metodi chimici: altri reagenti Monoclorammina < 3 mg/l richiede un maggior tempo di contatto ma è molto persistente può essere più efficace del cloro, soprattutto a ph più elevati richiede ulteriori verifiche Perossido di idrogeno 10 mg/l e ioni argento 10 µg/l al momento scarse conferme sperimentali Legionella ancora rivelabile a > 100 mg/l Ozonizzazione a 1-2 mg/l lavora bene anche a temperature basse e ph elevati ha un tempo di emivita molto breve (nessun effetto residuo) può danneggiare le tubazioni è pericoloso per la salute umana

Metodi chimici: pro e contro Metodo Pro Contro Cl 2 ClO 2 Cu 2+ /Ag + Effetto residuo Costo contenuto Effetto residuo Efficacia indipendente dal ph Non produce TOX e Cl 2 comb. Effetto residuo Costo contenuto Causa incrostazioni/ corrosioni Efficacia ridotta a ph > 7,5 Si decompone a > 60 C Produce DBP Necessita di un generatore Causa incrostazioni/ corrosioni Decomposto da UV Produce DBP La durezza interferisce Corrode acciaio zincato Induce resistenza

Metodi chimici: sottoprodotti della disinfezione Disinfettante DBPs cloro gas ipoclorito biossido di cloro ozono monoclorammina trialometani e alorganici trialometani e alorganici bromati clorati clorito clorato epossidi organici bromati nitrito e alorganici

Conclusione Formazione Misure di controllo a barriere multiple Regolare manutenzione degli impianti Corretta progettazione degli impianti e dei successivi interventi di ampliamento

Grazie per l attenzione