Mikrobiální kritéria pro použití kalů

Transkript

1 Mikrobiální kritéria pro použití kalů Státní zdravotní ústav Šrobárova 48, Praha 10 Aeromonas, Legionella Bacillus Listeria Brucella, Mycobacterium Campylobacter, Proteus, Citrobacter, Pseudomonas, Clostridium, Salmonella, Coxiella, Shigella, Enterobacter, Serratia, Erysipelothrix, Staphylococcus, Escherichia, Streptococcus, Francisella, Yersinia, Klebsiella, Vibrio, Astroviruses, Norwalk viruses, Caliciviruses, Reovirus, Hepatitis virus, Rotavirus, Enterovirus Balantidium, Giardia, Cryptosporidium, Toxoplasma, Entamoeba Ascaris, Taenia, Hymenolepis, Trichuris rhea, Necator, Toxocara Kaly z čistíren odpadních vod Produktem čištění splaškových odpadních vod je stabilizovaný aktivní kal. Jedná se o biologický materiál, obsahující humusotvorné látky a mikroorganismy, který je vhodný ke zlepšení vlastností zemědělských půd. V čerstvém stavu je bez zápachu a hygienicky bezpečný. Toxické prvky a toxické látky (zbytky léčiv, hormony a endokrinní disruptory) Patogenní a podmíněně patogenní organismy málo studií o přenosu patogenů na člověka z půdy většina patogenů z půdy se dostává do vzduchu a do vody staré teorie kaly se na pole dávalo už za našich dávných předků a nemocní nebyli Získání prostředků na dohledání zdroje infekce obvykle dochází pouze tehdy, když se jedná o přenos organismu zvláště ohrožující veřejné zdraví, jako je například E. coli, HIV, antrax, nebo tuberkulóza. Sporadické infekce rozptýlené v obecné populaci zahrnující většinu druhů patogenů, které se nachází v odpadních vodách a kalech, pravděpodobně nikdy nepřilákají takové finance, které by řešily a určily jejich původ a zdroj. Retrospektivní epidemiologická studie (EPA) infekcí mezi pracovníky, kteří nakládají se zpracovanými kaly ukázaly na problémy s střevními patogeny a endotoxiny ze vzduchu i z kalů. Nicméně, v jiné epidemiologické studii, která vyšetřovala zemědělské rodiny v Ohiu, nebylo zjištěno zvýšené riziko infekce, protože kaly neobsahovaly vysoké počty patogenů. Autoři varovali před extrapolací jejich výsledků vzhledem k nízkým dávkám aplikovaných kalů a nízké hadině patogenů. Nicméně, předpokládá se, že pravděpodobně jenom v USA miliony jednotlivců jsou nevědomky vystaveny patogenům v kalech třídy B, celkový počet neregistrovaných případů onemocnění je pravděpodobně vysoký. Dorn,R. a kol. R.Environ., Res 1985, Kaly z čistíren odpadních vod 1

2 Kaly z čistíren odpadních vod V Bostonské studii zjistili, že 25% z 48 jednotlivců žijících v blízkosti místa aplikace kalů si stěžovali na chemické podráždění a prokázali důkazy o závažných onemocněních (infekce Staphylococcus aureus), která souvisela se dvěma úmrtím. Prokázali, že dráždivé chemikálie mohou zvyšovat riziko infekce již nízkou hladinou patogenů v čistírenských kalech, a to zejména s organismy jako jsou stafylokoky, které mají tendenci vstoupit do těla přes podrážděné sliznice a odřeniny na kůži. Během zpracování dochází k porušení buněčných stěn gramnegativních bakterií, které jsou převážnou složkou biomasy kalů a dochází k uvolňování endotoxinů, které mohou dráždit pokožku, sliznice apod., respirační a gastrointestinální trakt, zejména u citlivých skupin obyvatel a násobit tak účinky dráždivých chemických sloučenin. Při posuzování rizik v oblasti veřejného zdraví z používání čistírenských kalů v obytných oblastech, by měly být považovány za potenciální riziko interakce chemických kontaminantů s nízkou úrovní patogenů. Zvýšené riziko infekce může nastat při alergické a nealergické reakci na endotoxiny a další chemické látky, které mohou navíc dráždit kůži a sliznice a tím otevřít cestu infekci. Kaly z čistíren odpadních vod španělská studie review dosažitelné literatury během 20 let prokázání vztahu mezi hnojením kaly a onemocněním obyvatel a pracovníků, prokázání cestování patogenů v půdě vir dětské obrny Poliovirus v 50 m, přežíval až 70 dní viry z anaerobně vyhnilého kalu po dobu 7 let, vertikálně i horizontálně rozšířeny Int Microbiol (2003) 6: 5 9 DOI /s Johanna Santamarı a Ć Gary A. Toranzos Enteric pathogens and soil: a short review Kaly z čistíren odpadních vod Během biologických procesů dochází k horizontálnímu přenosu determinantů rezistence již rezistentních kmenů (k předávání patogenity u enterobacteriace) Slovenská studie prokázala přítomnost rezistentních kmenů ve vzorcích stabilizovaného kalu na 3 ČOV. Nejvyšší rezistence byla vůči ampilcilínu a gentamicinu, 50 % všech stanovených koliformních bakterií vykazovalo rezistenci Konference Kay a odpady 2014, Brno,Lucie Birošová, Monitoring přítomnosti multirezistentních koliformovních bakterií v odpadních vodách a kalech na Slovensku To je problém, ty Pokud se nezmění přístup k používání antibiotik, nenakazíš mě, ale já zemře na následky multirezistentních bakterií nakazím tebe v budoucnu víc lidí než na rakovinu, počet úmrtí drasticky stoupá sumit G7, červen 2015, Elisabeth Meyer z Ústavu hygieny a environmentálnej medicíny Charité v Berlíně. CZWA mezi odborné cíle, které se mají urychleně řešit, uvažuje zařadit problematiku rezistentních patogenů (kromě problematiky atb, endokrinních disruptorů, fosforu) 2

3 Rezistence na ATB u kampylobakterů Rezistence na ATB u Salmonella enterica % ATB rezistence u kampylobakterů C. jejun i (n= CIP ciprofloxacin TET tetracyklin RY erytromycin E Mgr. Vladislav Jakubů NRL pro antibioika Kvalita kalu a účinnost úpravy kalů hygienizací Aby se zabránilo přenosu rezistentních patogenů do prostředí, je nezbytné (u kalů) zvolit takové metody zpracování, aby došlo k účinné hygienizaci. Hygienizace fyzikální, chemický nebo biologický proces (nebo jejich kombinace), který zajistí zdravotní nezávadnost výsledných produktů (např. kalů nebo zbytků rozkladu), tj. zajistí inaktivaci patogenních a podmíněně patogenních biologických činitelů, popřípadě zajistí jejich inaktivaci pod hodnotu určenou právním předpisem MZe ČR : TNV Hygienizace kalů v čistírnách odpadních vod Metody s částečnou hygienizací, metody s úplnou hygienizací. upravený kal kal, který byl podroben biologické, chemické nebo tepelné úpravě, dlouhodobému skladování nebo jakémukoliv jinému vhodnému procesu tak, že se významně sníží obsah patogenních organismů v kalech, a tím zdravotní riziko spojené s jeho aplikací na základě ověření účinnosti technologie úpravy kalů v souladu s požadavky stanovenými prováděcím právním předpisem. Zák. o odpadech 185/2001Sb. jako 223/2015 Sb. paragrafy 31, 32 a 33 Kvalita kalu a účinnost úpravy kalů hygienizací je potvrzena mikrobiologickým rozborem. Účinnost úpravy (hygienizace) technologie je potvrzena redukcí počtů v aktuálním výstupu materiálu z technologie na předepsané limitní hodnoty a snížením počtů vnesených indikátorových organismů v kontejnerech na začátku procesu úpravy nebo sledováním redukce vybraných mikroorganismů mezi vstupem a výstupem z technologie. Dostatečná redukce indikátorových organismů se liší dle požadované úpravy a dle právních předpisů jednotlivých států. Všeobecně se předpokládá, že při konvenčních procesech úpravy (sčástečnou hygienizací) musí dojít ke snížení nejméně o dva řády (99%). Dostatečný stupeň hygienizace kalů předpokládá snížení počtů minimálně o 6 řádů, to znamená, že dojde k redukci 99,9999% počtů indikátorového organismu. Zároveň se předpokládá, že jsou splněny předepsané hodnoty pro indikátorové organismy ve výstupním materiálu. Limity se liší stát od státu, předpis od předpisu. 3

4 STÁT INDIKÁTOROVÝ ORGANISMUS OSTATNÍ CITACE TKB EK E.COLI KLOSTRIDI A PARA ZITI Finsko < /25g ( Finsko < 10 3 KTJ < 10 3 KTJ not detected in 25 g SEVERSKÉ STÁTY POLABÍ A RUSKO Švédsko <10 3 /g sušny <10 3 /g 0/25g LUDGE TREATMENTNORDIC WASTE WATER TREATMENT,2008 Enterokoky se stanovují pouze pro třídu A, limity dle The Swedish Environmental Protection Agency., není jasné, zda neplatí pro kompostované kaly Dánsko < 10 2 negat nález SEVERSKÉ STÁTY POLABÍ A RUSKO Dánsko < 10 2 < 10 2 negat nález Dánský předpis pro materiály určené na povrch terénu platný k 2016 STÁT INDIKÁTOROVÝ ORGANISMUS OSTATNÍ CITACE TKB EK E.COLI KLOSTRI DIA PAR AZI TI Německo Estonsko < 10 3 KTJ/ 100 ml 0/50g 0 vaj/l tbundesamt.de Použití neupraveného kalu, průmyslových kalů jako hnojivo je striktně zakázáno Stejně tak je zakázáno využití čistírenských kalů pro: Zeleninové plodiny Trvalé travní porosty a lesy pěstování krmiva pro zvířata Chráněná území, přírodní památky a národní parky Zóna I a II oblasti ochrany vod V případech, kdy mezní hodnoty kalů a půdy nejsou dodrženy dle článku 4. je nutné pracovat v režimu HCCP Povolené metody hygienizace: Kompostování, vápnění a tepelné úpravy, SEVERSKÉ STÁTY POLABÍ A RUSKO 2008 Good practices in sludge management Appendix Litva <10 2 KTJ /g sušinu <10 4 sušinu <10 2 /K g pathogenic enterobacter ia < 1 colony/g 3. kategorie A, B, c podle mikrobiologických ukazatelů, B a C nesmí, stejně jako neupravené kaly na zem. půdu Good practices in sludge management Apendix E.g. sludge class C: Escherichia coli > colonies/g, Clostridium perfringens > colonies/g, helminthes > 100 units/kg, pathogenic enterobacteria > 1 colony/g Polsko < 10 2 /g 0 /100 g 0 KTJ/100g antoniszorpas@yahoo.com Kvalita kalu a účinnost úpravy kalů hygienizací Obecně počet vzorků výstupů z úpravy technologie odpadů závisí na heterogenitě vstupujících surovin, stupni míchání (homogenizace) v průběhu zpracování a přesnosti, kterou požadujeme pro výsledné sledované hodnoty při výpočtu potřebných počtů vzorků, které mají být testovány, je třeba brát v úvahu variabilitu při zpracování v laboratoři a proměnlivost surovin před úpravou odpadu pokud budeme testovat mikrobiologické parametry, např. E.coli, počet vzorků odebraných k analýze by neměl být menší než pět interval spolehlivosti výsledků by se měl uvádět pouze v případě, že splňuje regulační meze laboratoře pro danou analýzu. interval spolehlivosti by měl respektovat příslušný správní a nebo kontrolní orgán a při posuzování odpadu k němu přihlížet (Labkin a kol. 2006). na variabilitě výsledků i nejistotách měření se podílí mnoho faktorů. Aby byly tyto faktory eliminovány na co nejnižší míru, přistoupila většina států ve svých předpisech pro dodržení limitů pro 5 jednorázových vzorků. Způsob odběru 5 vzorků lze akceptovat, protože ve studii Labkin a kol. (2006), (při použití pro statistické vyhodnocení pravidla 0,5 log) bylo zjištěno, že současný požadavek testovat pět vzorků pro určení počtů E. coli ± 0,5 log 10 je dostatečný (s pravděpodobností 95%). 4

5 STÁT INDIKÁTOROVÝ ORGANISMUS OSTATNÍ CITACE TKB EK E.COLI KLOSTRIDI A PARA ZITI Amending proposal of 2003 to EU Directive 86/278/EE C v upravené m kalu < 5x10 5 Citace z National Plan for the Management of Sewage Sludge from municipal Wastewater Treatment Plants in Bulharka (2013) Doporučen á koncentrac e EU Sewage Sludge Directive. in Water & Sewerage Journal v upravené m kalu <10 3 <3x10 3 spor/g 0 KTJ/50g Palfrey (2010): Progress on Revision of the EU Sewage Sludge Directive. in Water & Sewerage Journal accessible at pdf Citace z National Plan for the Management of Sewage Sludge from municipal Wastewater Treatment Plants in Bulharka (2013) Bulharsko <1/g titer <1/g titer 1 v 1kg 0 / 20 g Citace z National Plan for the Management of Sewage Sludge from municipal Wastewater Treatment Plants in Bulharka (2013 ) STÁT INDIKÁTOROVÝ ORGANISMUS OSTATNÍ CITACE TKB EK E.COLI KLOSTRIDI A PAR AZITI Rakousko aplikuje HCPP a dlouhodobá rizika pro životní prostředí při použití kalů na zem.půdu jsou minimalizována v případě použití kalů ze zdroje s nízkým organickými a anorganickými polutanty a minimalizace je účinná a pokud je aplikuje správná praxe s využitím US EPA pokyny a Rakouské pokyny, atd. limity v ÖWAVRB 17: Landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm (placený odkaz Řecko Nemá limity Nizozemsk o Norsko kaly se nepoužívají na zemědělskou půdu 0/10g aplikace kalu na zemědělskou půdu max 1x za 10 let Portugalsk o limity neuvedeny Velká Británie < /25g PAS 100 Irsko <10 3 MPN/g Francie <3MPN /4g na sušinu 8 MPN/10g (limity dle EPA) Rok nezjištěn Enterovirus: 3 MPCN/10g antoniszorpas@yahoo.com, STÁT INDIKÁTOROVÝ ORGANISMUS OSTATNÍ CITACE TKB EK E.COLI KLOSTRIDI A PAR AZITI Itálie < 10 3 MPN/g suši ny antoniszorpas@yahoo.com, Luxembou rg < 10 2 /g 0/100g 0 pro Enterobakterie ve 100 g antoniszorpas@yahoo.com, Maďarsko > 90% redukc e > 90% redukc e Prokázání > 90% redukce pro TKB a enterokoky antoniszorpas@yahoo.com, 5

6 Hodnocení aktuálních počtů Mikrobiologické limity Návrh do 2020 Příloha č. 4 k vyhlášce č.382/2001 Sb., kategorie II Návrh od 2020 kategorie I, Příloha č. 4 k vyhlášce č.382/2001 Sb., Nařízení 1069/2009 platí bez časového omezení Indikátorový Jednotky Počet Limitní mikroorganis zkoušených hodnota mus vzorků při (nález/ KTJ*) každé kontrole výstupu Salmonella nález v 50g 5 negativní spp. Escherichia KTJ* v < 10 3 coli nebo gramu 1 < Enterokoky Návrh do 2020 kategorie I Příloha č. 4 k vyhlášce č.382/2001 Sb., Indikátorový Jednotky Počet Limitní mikroorganismus zkoušených hodnota vzorků při (nález/ každé KTJ*) kontrole výstupu Salmonella spp. nález v 1 g 5 negativní TKB KTJ* v 1 5 < 10 3 gramu suš. Indikátorový Jednotky Počet Limitní mikroorganis zkoušených hodnota mus vzorků při (nález/ KTJ*) každé kontrole výstupu Termotolerant KTJ* v ní koliformní gramu bakterie Enterokoky KTJ* v gramu Příloha č. 4 k vyhlášce č.382/2001 Sb., do Kategorie Přípustné množství mikroorganizmů(ktj*)v kalu 1g aplikovaných kalů termotoleran enteroko Salmonella sp. tní ky koliformní bakterie I < 10 3 < 10 3 negativní nález II nestanovuje se Enterokoky KTJ* v 1 gramu suš. 5 < 10 3 Mikrobiologické limity Změny zákona 33 doplňují písmena h) a i technické požadavky na úpravu kalů a požadavky na ověření účinnosti technologie úpravy kalů, Požadavky na ověření účinnosti technologie úpravy kalů (1) Ověření účinnosti technologie úpravy kalů se provádí a) na základě odebrání 10 vzorků na vstupu a 10 vzorků na výstupu během 30 dnů. Rozdíl mezi kontaminací kalu před úpravou a kontaminací kalu po úpravě musí být minimálně 10 5 KTJ na gram kalu pro E. coli nebo enterokoky a parametry pro výstup musí být v souladu se stanovenými limitními hodnotami indikátorových mikroorganismů uvedenými v příloze č. 4 pro kal kategorie I, minimální doba mezi jednotlivými odběry vzorků na vstupu je 48 hodin a minimální doba mezi jednotlivými odběry vzorků na výstupu činí 48 hodin. b) za předpokladu, že kal bude obsahovat na základě analýzy vzorku odebraného před úpravou méně než 10 5 KTJ na gram kalu pro E. coli nebo enterokoky, musí odpovídající vzorek po úpravě vykazovat negativní nálezy pro E. coli a enterokoky. (2) Ověření účinnosti technologie úpravy kalů musí být provedeno též po každé změně zařízení, která může mít vliv na účinnost technologie úpravy kalů, a po každé havárii zařízení nebo změně technologie. Mikrobiologické limity (1) Provozovatel čistírny odpadních vod a zařízení na úpravu kalů, které byly uvedeny do provozu přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky, provede ověření účinnosti technologie úpravy kalů podle 9 do 31. prosince (2) Technologie úpravy kalů včistírnách odpadních vod a zařízeních na úpravu kalů, které v posledních 24 měsících přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky produkovaly pouze upravené kaly kategorie I podle vyhlášky č. 382/2001 Sb. ve znění účinném přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky, se považují ke dni nabytí účinnosti této vyhlášky za ověřené. (3) Technologie úpravy kalů včistírnách odpadních vod a zařízeních na úpravu kalů, které byly uvedeny do provozu přede dnem nabytí účinnosti této vyhlášky a které produkují upravené kaly a splňují Ještě limitní hodnoty indikátorových můžem Ale jen do mikroorganismů uvedených v příloze č. 4 včetnosti podle přílohy č. 5 k této vyhlášce, se do 31. prosince 2019 považují za ověřené. na pole roku

7 Postupy analýzy kalů a půdy a metody odběru vzorků 6 Postupy analýzy kalů a půdy a metody odběru vzorků (4) Pro monitoring kalů platí dále tyto požadavky: odběry vzorků kalů se provádí podle ČSN EN ISO Jakost vod Odběr vzorků Část 13: Návod pro odběr vzorků kalů při stanovení mikrobiologických kritérií pro jednu analýzu musí být odebráno vždy 5 vzorků během jednoho dne tak, aby byl monitorován celý profil posuzovaného množství kalu, množství jednoho odebraného vzorku kalu musí být minimálně 0,5 kg; vzorky kalů pro mikrobiologická stanovení musí být odebrány, uchovávány a přepravovány tak, aby nedošlo k sekundární kontaminaci a pomnožení mikroorganismů, vzorkovnice se plní nejvýše do 80 % jejich kapacit a v případě biologicky aktivního kalu nejvýše do 50 % jejich kapacit, vzorkovnice se uzavírá volně, během přepravy se vzorky uchovávají při teplotě 1 C až 8 C, analýza vzorku se provádí do 72 hodin od jeho odběru a v případě biologicky aktivního kalu do 24 hodin od jeho odběru, Postupy analýzy kalů a půdy a metody odběru vzorků analytické rozbory a mikrobiologická stanovení kalů lze provádět pouze v laboratořích a dalších odborných pracovištích, akreditovaných podle technické normy ČSN EN ISO/IEC 17025; způsobilost odborných pracovišť se vztahuje pouze na metody jmenovitě uvedené v příloze osvědčení o akreditaci pracoviště, odběr vzorků kalů může provádět pouze 1. odborně způsobilá fyzická osoba s personálním certifikátem pro vzorkování odpadu, 2. akreditovaná laboratoř nebo akreditované odborné pracoviště, jejichž způsobilost je garantována odborně způsobilou fyzickou osobou, nebo 3. osoba, která je usazena v jiném členském státě Evropské unie, a která je oprávněna ke vzorkování odpadů v jiném členském státu Evropské unie, a která na území České republiky vzorkuje kaly pouze dočasně nebo ojediněle, a její způsobilost je garantována odborně způsobilou fyzickou osobou, 1 ukončené vysokoškolské vzdělání technického nebo přírodovědného směru a nejméně 2 roky praxe v oboru odpadového hospodářství v posledních 10 letech, nebo ukončené středoškolské vzdělání technického nebo přírodovědného směru s maturitní zkouškou a nejméně 3 roky praxe v oboru odpadového hospodářství v posledních 10 letech, a 2. absolvování příslušného vzdělávacího programu pro provádění a řízení vzorkování odpadu, nebo fyzická osoba, jejíž odborná způsobilost podle bodu 1 může být uznána podle jiného právního předpisu). Postupy analýzy kalů a půdy a metody odběru vzorků certifikace odborně způsobilé fyzické osoby se prokazuje certifikátem vydaným certifikačním orgánem pro certifikaci osob akreditovaným v souladu s jiným právním předpisem [1]) ; laboratoře a odborná pracoviště jsou pro vzorkování odpadů akreditovány akreditačním orgánem podle jiného právního předpisu, vzorky odebírá odborně způsobilá osoba nebo fyzická osoba, kterou odborně způsobilá osoba, která zpracovala plán odběru vzorků, před odběrem v konkrétním místě prokazatelně proškolila; prokazatelné proškolení zúčastněných fyzických osob musí být nejméně jednou v kalendářním roce; v případě, že vzorky odpadu odebírá fyzická osoba, na základě tohoto odstavce, odpovídá za správnost odběru vzorku osoba podle písmene h), dokumentace vzorkování se vede v souladu s technickou normou ČSN EN Charakterizace odpadů Vzorkování odpadů Zásady přípravy programu vzorkování a jeho použití. 7

8 Díky ukládání nekontrolovaných kalúm na pole se nám podařilo vypěstovat tuhle odpadářskou bakterii Děkuji za pozornost 8