🦠 Lebensfähige Eier von Darmparasiten (Ascaris, Trichuris, Toxocara) in Klärschlämmen — Isolierung durch Schütteln, Waschen mit Zentrifugation und Flotation, mikroskopische Untersuchung

Mikrobiologie PN-Z-19005

Übersicht

Die Bestimmung entscheidet darüber, ob ein Klärschlamm landwirtschaftlich verwertet werden darf, und ist deshalb eine der wichtigsten Untersuchungen in der Schlammwirtschaft. Die Verordnung über kommunale Klärschlämme nennt als Referenzverfahren die Isolierung lebensfähiger Eier von Darmparasiten aus einer repräsentativen Schlammprobe durch Schütteln oder Rühren, das Waschen unter Anwendung der Zentrifugation sowie die Flotation und anschließend die Durchführung einer mikroskopischen Untersuchung. Die untersuchte Kenngröße ist die Gesamtzahl lebensfähiger Eier von Ascaris sp., Trichuris sp. und Toxocara sp. in einem Kilogramm Trockenmasse des Schlamms.

Die Grenzwerte sind scharf: für Schlämme, die in der Landwirtschaft und zur Rekultivierung von Böden für landwirtschaftliche Zwecke angewendet werden, beträgt die zulässige Anzahl lebensfähiger Eier null je Kilogramm Trockenmasse. Das bedeutet, dass ein einziges lebensfähiges Ei in der untersuchten Probe die landwirtschaftliche Verwertung der Schlammpartie ausschließt. Die Häufigkeit der Untersuchungen nach den Referenzverfahren hängt von der Belastung der Kläranlage ab, ausgedrückt in Einwohnergleichwerten.

Warum gerade diese drei Gattungen: der menschliche und der Schweinespulwurm (Ascaris lumbricoides, Ascaris suum) sowie der Peitschenwurm (Trichuris trichiura) haben diagnostischen Wert bei der hygienischen Beurteilung von Schlämmen; die Infektion erfolgt auf oralem Weg, und die Askariasis kann bei einem massenhaften Befall zu einem Darmverschluss führen. Die Eier dieser Fadenwürmer sind außerordentlich beständig: die Überlebenszeit im Boden wird mit 240–294 Tagen bis zu mehreren Jahren unter Beibehaltung der Ansteckungsfähigkeit angegeben, und physikalische wie chemische Verfahren vernichten sie mit geringer Wirksamkeit. Festgestellt wurde das Überleben lebensfähiger Eier in Kompostmieten bei einer Temperatur von 50–60 °C und sogar die Fähigkeit von Ascaris-Eiern, sich nach dreißig Tagen der Kompostierung bei einer Temperatur von 60–70 °C in einigen Schichten der Miete weiterzuentwickeln. Das erklärt, warum die Hygienisierung des Schlamms nicht von der Untersuchung befreit.

Die Beschränkung auf drei Gattungen von Fadenwürmern bedeutet nicht, dass andere Parasiten nicht vorkommen — der Mensch kann Wirt von etwa einhundertfünfzig Arten parasitischer Würmer sein; die Kenngröße ist ein vereinbartes, aber bewährtes Maß für den hygienischen Zustand des Schlamms. In der Laborpraxis wurde auch die Methodik des Instytut Medycyny Wsi in Lublin [Institut für Landmedizin] angewendet, wobei angenommen wurde, dass Schlämme mit invasiven Eiern in einer Anzahl von zehn aufwärts je Kilogramm als epidemiologisch gefährlich gelten.

Die neuralgischen Punkte der Bestimmung: die Repräsentativität der Probe (der Schlamm ist ungleichmäßig und das Ergebnis ist ein Ja-Nein-Ergebnis), die Wirksamkeit der Flotation bei hohem Gehalt an organischer Substanz sowie die Unterscheidung lebensfähiger von toten Eiern unter dem Mikroskop — letzteres verlangt Übung und ist die häufigste Stelle von Abweichungen zwischen Laboratorien. Ein Hinweis zum Wortlaut der Vorschrift: die vorstehende Beschreibung entspricht dem Referenzverfahren in seinem Wortlaut von 2015. Der Anhang in dem seit dem 14.01.2026 geltenden Wortlaut ist um drei Ausführungskenngrößen reicher: die Flotation in einer Flotationslösung mit einer Dichte von NICHT WENIGER ALS 1,2 g/cm³, die INKUBATION der isolierten Eier über mindestens 14 Tage bei einer Temperatur von 26–28 °C sowie eine BEURTEILUNG DER LEBENSFÄHIGKEIT DER EIER nach der mikroskopischen Untersuchung. Ein heute arbeitendes Laboratorium wendet den neuen Wortlaut an.

Prinzip der Methode

Aus einer repräsentativen Schlammprobe werden die lebensfähigen Eier von Darmparasiten in drei aufeinanderfolgenden Schritten isoliert: Schütteln oder Rühren, das die Eier aus der festen Phase des Schlamms freisetzt, Waschen unter Anwendung der Zentrifugation, das sie von feinen Teilchen und organischer Substanz trennt, sowie Flotation in einer Lösung geeigneter Dichte, in der die Eier in die Oberflächenphase übergehen und die schwereren Teilchen absinken. Das gewonnene Material wird unter dem Mikroskop betrachtet, wobei die Eier von Ascaris sp., Trichuris sp. und Toxocara sp. gezählt und unterschieden und ihre Lebensfähigkeit beurteilt wird. Das Ergebnis wird als Gesamtzahl lebensfähiger Eier in einem Kilogramm Trockenmasse des Schlamms angegeben, deshalb wird parallel die Trockenmasse bestimmt (PN-EN 15934 oder PN-EN 12880) und das Ergebnis darauf umgerechnet. Für Schlämme, die für die Anwendung in der Landwirtschaft und zur Rekultivierung von Böden für landwirtschaftliche Zwecke bestimmt sind, beträgt der zulässige Wert null lebensfähige Eier je Kilogramm Trockenmasse. Ein Hinweis zum Wortlaut der Vorschrift: die vorstehende Beschreibung entspricht dem Referenzverfahren in seinem Wortlaut von 2015. Der Anhang in dem seit dem 14.01.2026 geltenden Wortlaut ist um drei Ausführungskenngrößen reicher: die Flotation in einer Flotationslösung mit einer Dichte von NICHT WENIGER ALS 1,2 g/cm³, die INKUBATION der isolierten Eier über mindestens 14 Tage bei einer Temperatur von 26–28 °C sowie eine BEURTEILUNG DER LEBENSFÄHIGKEIT DER EIER nach der mikroskopischen Untersuchung. Ein heute arbeitendes Laboratorium wendet den neuen Wortlaut an.

Anwendungen

• Klärschlämme vor der Übergabe zur landwirtschaftlichen Verwertung — die Untersuchung, die über die Zulassung der Partie entscheidet
• Schlämme zur Rekultivierung von Böden für landwirtschaftliche Zwecke — dieselbe Schwelle von null lebensfähigen Eiern je Kilogramm Trockenmasse
• Kontrolle der Wirksamkeit der Hygienisierung des Schlamms (Kalkung, Kompostierung, thermophile Faulung)
• Hygienische Beurteilung der Böden, auf denen die Schlämme angewendet werden sollen
• Hygienisches Monitoring der Kläranlage — die Häufigkeit abhängig vom Einwohnergleichwert

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-Z-19005:2018-10

Titel (PL)

Jakość gleby — Oznaczanie liczby żywych jaj pasożytów jelitowych Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. w komunalnych osadach ściekowych

Title (EN)

Soil quality — Determination of the number of viable eggs of intestinal parasites Ascaris sp., Trichuris sp., Toxocara sp. in municipal sewage sludge

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Entnahme einer repräsentativen Probe

   Eine für die ganze Schlammpartie repräsentative Probe entnehmen — bei einem Ja-Nein-Ergebnis ist eine nicht repräsentative Probe das größte Risiko. Parallel Material für die Bestimmung der Trockenmasse entnehmen.

2. Freisetzung der Eier

   Die Probe schütteln oder rühren, um die an die feste Phase des Schlamms gebundenen Eier freizusetzen.

3. Waschen mit Zentrifugation

   Das Material unter Anwendung der Zentrifugation waschen und dabei die Eier von feinen mineralischen Teilchen und von organischer Substanz trennen. Nach dem Verfahren so lange wiederholen, bis ein auswertbares Sediment erhalten wird.

4. Flotation

   Die Flotation in einer Lösung geeigneter Dichte durchführen — die Eier gehen in die Oberflächenphase über, die schwereren Verunreinigungen sinken ab. Die Oberflächenphase für die mikroskopische Untersuchung abnehmen. Nach dem Wortlaut des Anhangs seit dem 14.01.2026 soll die Flotationslösung eine Dichte von nicht weniger als 1,2 g/cm³ haben, und die isolierten Eier werden vor der mikroskopischen Untersuchung über mindestens 14 Tage bei einer Temperatur von 26–28 °C inkubiert.

5. Mikroskopische Untersuchung

   Das Präparat unter dem Mikroskop betrachten und dabei die Eier von Ascaris sp., Trichuris sp. und Toxocara sp. unterscheiden sowie ihre Lebensfähigkeit beurteilen. Die lebensfähigen Eier zählen.

6. Umrechnung auf die Trockenmasse

   Das Ergebnis auf die Gesamtzahl lebensfähiger Eier in einem Kilogramm Trockenmasse des Schlamms umrechnen, unter Verwendung der parallel bestimmten Trockenmasse.

7. Beurteilung und Prüfbericht

   Das Ergebnis mit dem zulässigen Wert vergleichen: für Schlämme, die in der Landwirtschaft und zur Rekultivierung von Böden für landwirtschaftliche Zwecke angewendet werden, beträgt er null lebensfähige Eier je Kilogramm Trockenmasse. Im Prüfbericht die Anzahl und die Gattung der nachgewiesenen Eier sowie die Trockenmasse angeben, auf die das Ergebnis umgerechnet wurde.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Klärschlamm und die Eier von Parasiten sind infektiöses Material — Arbeit mit Handschuhen und Kittel, ohne Kontakt der Hände mit dem Gesicht, mit Desinfektion des Arbeitsplatzes nach jeder Serie.
• Die Eier von Ascaris sind außerordentlich widerstandsfähig — gewöhnliche Desinfektionsmittel und die Temperatur der Kompostierung gewährleisten ihre Vernichtung nicht; Glasgeräte und Ausstattung nach dem Verfahren sterilisieren.
• Die Untersuchung darf nicht an einem Arbeitsplatz ausgeführt werden, an dem Nährböden zubereitet oder andere Reinheitsuntersuchungen durchgeführt werden.
• Die Abfälle nach der Flotation wie infektiöses Material behandeln — nicht ohne Desinfektion in die Kanalisation gießen.
• Beim Pipettieren der Oberflächenphase die Bildung eines Aerosols vermeiden.

Häufige Fragen