Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Stav legislatívy a reálny stav distribučných sietí teplej vody vybraných objektov na Slovensku

Sústavy rozvodov teplej vody v rozsiahlejších budovách majú mnoho spoločných nedostatkov. Medzi nimi má významnú úlohu vek systému, materiálové zloženie, chýbajúca regulácia, zanedbaná údržba.

Úvod

Od polovice júla 2007 bolo 175 ľudí hospitalizovaných kvôli pneumónii v regióne Ural, Rusko. Celkovo u 150 z nich bola diagnostikovaná Legionárska choroba, u 66 aj potvrdená laboratórnymi testami. Príčinou bolo obnovenie zásobovania teplou vodou z centrálneho zdroja zásobovania po dlhšej odstávke kvôli údržbe. Minimálne 4 nakazení zomreli (1).

To bol iba jeden z posledných zaznamenaných prípadov. Sústavy rozvodov teplej vody v rozsiahlejších budovách majú mnoho spoločných nedostatkov. Medzi nimi má významnú úlohu vek systému, materiálové zloženie, chýbajúca regulácia, zanedbaná údržba. V príspevku chceme popísať stav súčasnej legislatívy a reálny stav v rozvodoch vody na Slovensku z hľadiska kontaminácie legionellou.

Legislatívny rámec v SR

Zdravotná bezchybnosť pitnej vody je ustanovená v zákone NR SR 355/2007 Z.z. o ochrane, podpore a rozvoji verejného zdravia a o zmene a doplnení niektorých zákonov, ktorý je platný od augusta 2007. Pod pojmom zdravotná bezchybnosť sa rozumie taká kvalita vody, ktorá pri trvalom požívaní nezmení zdravie prítomnosťou mikroorganizmov, organizmov alebo látok ovplyvňujúcich zdravie akútnym, chronickým alebo neskorým pôsobením a ktorej vlastnosti vnímateľné zmyslami nezabraňujú jej požívaniu alebo používaniu. Zdravotná bezchybnosť sa hodnotí podľa ukazovateľov kvality a ich hygienických limitov. Za kvalitu dodávanej pitnej vody do verejných vodovodov a sanitáciu sú u nás zodpovedné súkromné vodárenské spoločnosti, v prípade obecných studní obce, ktoré majú povinnosť monitorovať a zabezpečiť kvalitu dodávanej pitnej vody vo vodnom zdroji a v distribučnom systéme. Kvalitu vody pre hromadné zásobovanie u spotrebiteľa monitorujú regionálne úrady verejného zdravotníctva v zmysle Nariadenia vlády Slovenskej republiky č. 354/2006 Z. z.. Miesta odberov vzoriek sa vyberajú v priestoroch alebo budovách, kde voda vyteká z výtokov bežne slúžiacich pre ľudskú spotrebu. Najčastejšie sa analyzujú mikrobiologické ukazovatele a býva zisťovaná prítomnosť epidemiologicky významných ukazovateľov ako sú koliformné baktérie, enterokoky a Escherichia coli.

V podmienkach SR stále platí pre teplú vodu norma STN 83 0616 Kvalita teplej vody, podľa ktorej bakteriologické a biologické ukazovatele kvality teplej vody musia zodpovedať kritériám pre pitnú vodu. V teplej vode teda v žiadnom prípade nesmú byť prítomné choroboplodné zárodky.

Dodávateľ vody a prevádzkovateľ budovy má povinnosť zabezpečiť v sústave teplej vody predpísanú kvalitu a teplotu vody v každom odbernom mieste pri dodržaní základných parametrov pitnej (ohriatej) vody.

Projektanti by mali pri návrhu rešpektovať už schválenú STN EN 806 - 2 Vnútorný vodovod pre rozvod pitnej vody, časť 2 - Navrhovanie. V rámci Európskej únie sa finalizuje pripravovaná technická správa, ktorá určuje požiadavky na zabránenie rozmnožovaniu legionel v technických systémoch TC 164 WI 164353 - Recommendations for prevention of Legionella growth for installations inside buildings conveying water for human consumption, ktorá uvedenú normu upresňuje s ohľadom na Legionelly, Tab.1 (5).

Podľa §5 Zákona č. 656 z 26. októbra 2004 o energetike a o zmene niektorých zákonov "Hospodárnosť prevádzky sústavy tepelných zariadení", sa hospodárnosťou sústavy tepelných zariadení rozumie jej prevádzkovanie, ktoré spĺňa stanovené ukazovatele energetickej účinnosti zariadení na výrobu, distribúciu, a spotrebu tepla. §19 o "Dodávka teplej vody" hovorí, že

  1. Dodávateľ tepla, ktorý dodáva teplo v teplej vode je povinný zabezpečiť meranie množstva spotrebovaného tepla na prípravu teplej vody určeným meradlom v mieste jej prípravy a meranie množstva dodanej teplej vody na odbernom mieste odberateľa tepla určeným meradlom, ak sa dodávateľ tepla s odberateľom tepla nedohodne inak a dodržiavanie požiadavky na zabezpečenie teploty teplej vody na odbernom mieste.
  2. Ak je dodávka teplej vody nehospodárna z dôvodu nízkej spotreby teplej vody na strane odberateľa, dodávateľ tepla navrhne odberateľovi tepla zrušenie dodávky teplej vody; ak odberateľ tepla naďalej požaduje dodávku teplej vody, je povinný znášať zvýšené náklady na jej dodávku ak sa s dodávateľom nedohodnú inak.
  3. Odberateľ tepla, ktorý rozpočítava teplo konečným spotrebiteľom tepla, je povinný
    1. dodržiavať požiadavky na zabezpečenie teploty teplej vody u konečného spotrebiteľa,
    2. zabezpečiť na náklady konečného spotrebiteľa alebo vlastníka nehnuteľnosti, ktorý nie je konečným spotrebiteľom nákup a zapojenie, udržiavanie a overovanie určených meradiel spotreby teplej vody u konečného spotrebiteľa; termín na zapojenie určených meradiel sa stanovuje do dvoch rokov od nadobudnutia účinnosti tohoto zákona,
    3. oznámiť najmenej 15 dní pred uskutočnením odčítania údajov na určenom meradle spotreby teplej vody termín odčítania konečnému spotrebiteľovi.

Tento zákon nadobudol účinnosť 1. júna 2004. Zo strany prevádzkovateľa je povinnosť v sústave teplej vody zabezpečiť predpísanú kvalitu a teplotu vody v každom odbernom mieste, pri dodržaní základných parametrov teplej vody: teplota v mieste prípravy - na zdroji - 60°C, teplota na odbernom mieste - 55°C, dovolený krátkodobý pokles teploty v čase odberovej špičky 45°C . Podľa §2, Z.z. č. 152/2005, musí mať TV na výtoku u konečného spotrebiteľa teplotu najmenej 45 stupňov celzia a najviac 55 stupňov celzia (TV sa dodáva denne od 5,00 hodiny do 23,00 hodiny, prípadne aj v inom čase - ak bol iný čas dohodnutý v zmluve o dodávke tepla a TV). Tento zákon platí od mája 2005.

Ak sústava tepelných zariadení v objekte spotreby nie je hydraulicky vyregulovaná, kvalita dodávky tepla na vykurovanie a kvalita dodávky tepla na prípravu teplej vody na odbernom mieste sa musí zabezpečiť na úrovni parametrov dohodnutých v zmluve o dodávke a odbere tepla.

Týmto zákonom sa zrušuje vyhláška č. 15/1999 Z.z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o spôsobe merania dodávok tepla, spôsob výpočtu škody atď.

  Teplá a studená voda samostatne Zmiešaná teplá a studená voda
  Bez zásobníka So zásobníkom Bez zásobníka So zásobníkom - protiprúdový zmiešavací ventil Bez zásobníka - súprúdový zmiešavací ventil
  Bez cirkulácie S cirkuláciou Bez cirkulácie S cirkuláciou Bez cirkulácie S cirkuláciou Bez cirkulácie S cirkuláciou Bez cirkulácie - zmiešavanie S cirkuláciou - zmiešavanie
Teplota BP ≥ 60 °C Na ohrievačia ≥ 60 °C Termická dezinfekciad Termická dezinfekciad Na ohrievačia ≥ 60 °C Termická dezinfekciad Termická dezinfekciad
Stagnácia BP Max 3 l b BP Max 3 l b BP Max 3 l b BP Max 3 l b BP Max 3 l b
Biofilm NZ NZ NZ NZ NZ NZ NZ NZ NZ NZ
Sediment BP BP Odstrániť c Odstrániť c BP BP Odstrániť c Odstrániť c BP BP
BP - bez požiadaviek
NZ - na zváženie
a ≥ 55 °C po celý deň alebo najmenej 1 hod za týždeň ≥ 60°C
b objem vody v potrubí medzi cirkulačným potrubím a najvzdialenejším uzáverom
c odstránenie sedimentu z ohrievača podľa podmienok raz za rok
d termická dezinfekcia - 20 minút pri teplote 60 °C, 10 minút pri teplote 65 °C, 5 minút pri teplote 70 °C - v každom vypúšťacom bode najmenej raz za týždeň

Tab.1 Typy teplovodných inštalácií a odporúčané opatrenia proti legionelle - spracované podľa (5)

Mikrobiologické znečistenie v rozvodoch vody v SR

Pitná voda nesmie spôsobovať užívateľom žiadne zdravotné problémy. Mikrobiologické znečistenie pitnej vody a zdravotné riziko spôsobené choroboplodnými zárodkami, ktoré osídľujú technické systémy však vážne problémy sporadicky spôsobuje (2). K nim patria napríklad niektoré kauzy epidemických výskytov ochorení, ktoré končili úmrtím postihnutých, a ktoré sa odohrávali v uplynulých 10-ročiach v rôznych miestach sveta (napr. cholera, týfus). Medzi takéto novšie ochorenia patrí aj Legionárska choroba - Legionelóza.

Touto problematikou sme sa začali zaoberať z dôvodov stúpajúcej tendencie ochorení vo svete od roku 1987 - 2007. Legionelóza podlieha ohlasovacej povinnosti vo všetkých členských štátoch Európskej únie. Napriek tomu je odhadované, že je hlásených menej ako 5% všetkých prípadov výskytu tohto ochorenia, aj keď stále dochádza k postupnému získavaniu podrobnejších informácii vedúcich ku zdokonaľovaniu v diagnostike tohoto typu ochorenia (1, 3). Z obrázku 1 je zrejmé, že v niektorých štátoch sú počty hlásených legionelóz až podozrivo nízke. Už vykonané merania ukázali, že legionella je prítomná v systémoch rozvodov vôd pre ľudskú spotrebu i na Slovensku. V rokoch 2001 a 2002 bolo v Bratislave vyšetrených 50 vzoriek vôd na legionelly. V pitných vodách sa zachytilo množstvo legionel od ojedinelých kolónií 20 KTJ/200ml až po masívnu kolonizáciu v množstve 6700 KTJ/200ml vzorky. Pri analýze vzoriek pitných vôd bola zistená v 6 vzorkách prítomnosť legionell. V teplej vode bol zaznamenaný pozitívny nález v 3 vzorkách (Obr. 2). Vyšetrenie vzoriek vôd a aerosólov na prítomnosť legionel vo vode súvisí so sledovaním prítomnosti saprofytických a termotolerantných améb (7). Zatiaľ však v podmienkach SR nebola zaznamenaná epidémia legionelózy, iba ojedinelé prípady tohto ochorenia.


Obr.1 Počet hlásených prípadov legionelóz (1)

Prvý prípad infekcie legionellou z rozvodov pitnej vody bol zaznamenaný v nemocnici u pacienta pri transplantácii obličky. Odvtedy sa legionella začala sledovať vo vodovodných systémoch v rozdielnych typoch budov, vrátane hotelov, domácností, tovární aj lodí. Táto baktéria bola nájdená v celom vodovodnom systéme, od vodného zdroja až po výtokové armatúry (4).


Obr.2 Výsledky stanovenia legionel a améb v teplej vode (7)

Rozvoj legionel a ostatných mikroorganizmov v rozvodoch vody podporuje celý komplex faktorov. Vzhľadom na zdravotnú významnosť týchto organizmov je treba problematike venovať pozornosť najmä z hľadiska návrhu a realizácie preventívnych zdravotno-technických opatrení. Zo strany dodávateľa vody a prevádzkovateľa budovy je povinnosť v sústave teplej vody zabezpečiť predpísanú kvalitu a teplotu vody v každom odbernom mieste, pri dodržaní základných parametrov teplej vody.

Teoretické a experimentálne riešenie rozvodov teplej vody v Košiciach

Vzhľadom na to, že výskyt ochorení v podmienkach SR vyvolaných legionelami nebol zaznamenaný, nebol dôvod na plošné stanovenie týchto mikroorganizmov vo vodách. Preto sa tieto mikroorganizmy stanovujú vo vodách cielene (najmä v rozvodoch teplej vody).

Náš výskum bol zameraný na možný výskyt baktérií v oblastiach s bytovými domami, športové stavby, školy a zdravotnícke zariadenia. Bytové domy sme rozčlenili na oblasti s obyvateľstvom prevažne v dôchodkovom veku, v strednom veku a mladé rodiny. Predpokladali sme, že v oblastiach so zníženou spotrebou teplej vody a s veľkoobjemovými zásobníkmi je kontaminácia vody možná. Odbery sme vykonali v čase, keď bol predpoklad nižšej spotreby - v strede letného obdobia (6). Tiež sme vykonali časovú analýzu rizika infekcie formou dotazníkov.

Určenie rizikových časov

Na určenie najpravdepodobnejšieho časového intervalu rizika infekcie legionellou bola zvolená forma subjektívneho hodnotenia - pomocou dotazníkov. Bola oslovená reprezentatívna vzorka, ktorá pozostávala zo 60-tich posudzovateľov z čoho 50% boli muži. Priemerný vek posudzovateľov bol 39 rokov. Pred hodnotením boli osoby poučené ako dotazník správne vyplniť. Hodnotenie prebiehalo počas mesiacov september, október, november 2007. Určil sa reprezentatívny pracovný týždeň, na základe ktorého boli formulované dielčie závery.

V suchom prostredí nie sú tieto baktérie životaschopné, potrebná je prítomnosť vodného aerosólu alebo hmly. Vhodné podmienky pre baktérie sa vytvárajú a riziko infekcie sa zvyšuje pri sprchovaní alebo kúpaní ľudí. Na základe výskumov je známe, že sa baktéria dostáva do pľúc, čím sa obmedzuje nebezpečná zdravotná oblasť na oblasť vdychovania (4).

Posudzovatelia mali za úlohu určiť počas pracovného týždňa dobu využívania sprchy alebo vane na osobnú hygienu. V sledovanom období 90 % posudzovateľov uprednostnilo sprchu pred vaňou. Ženy uprednostňujú vaňu cez víkendy. Ako najčastejšie časy určilo 80 % posudzovateľov dobu od 6.00-7.00 ráno a od 20.00 - 22.00 večer. Bez ohľadu na dĺžku pobytu v sprche boli tieto časy určené za najrizikovejšie. Z dôvodu možného rizika infekcie je dôležité, aby bola voda hygienicky vyhovujúca a zabezpečená proti legionelle a ďalším baktériám. Aby sa znížilo riziko infekcie na najnižšiu možnú úroveň, je možné využiť rôzne spôsoby zabezpečenia rozvodov vody. Tým sa zabezpečí aj eliminácia rizika pre užívateľa teplej (a v niektorých prípadoch i studenej) vody.

Odber vzoriek z rozvodov teplej vody v Košiciach

Vzorky boli odoberané v spolupráci s Tepelným hospodárstvom mesta Košice, s.r.o. a Regionálnym ústavom verejného zdravotníctva - Národným referenčným centrom pre pitnú vodu v priebehu 4 mesiacov (júl, august, september, október 2006). Spolu bolo v Košiciach vyšetrených 46 vzoriek vôd na prítomnosť legionelly.

V potrubiach teplej vody (za zásobníkom) bol zaznamenaný pozitívny nález v 8 prípadoch, čo predstavuje 17,39 % z celkového počtu odoberaných vzoriek (Obr. 3). Zachytilo sa množstvo legionel od ojedinelých kolónií 0-200 KTJ/100 ml až po masívnu kolonizáciu 14 600 KTJ/100 ml vzorky


Obr.3 Graf počtu pozitívnych odberov

Číslo odberu Dátum odberu Druh vzorky Miesto odberu Počet zásobník. TV (°C) Poznámka Počet KTJ v 100 ml
1 IX/2006 teplá voda Košice 1 52 izolácia v poriadku 2 866
2 IX/2006 teplá voda Košice 3 50 izolácia čiastočne porušená 200
3 IX/2006 teplá voda Košice 3 51 izolácia čiastočne porušená - hnedý zákal 3 733
4 IX/2006 teplá voda Košice 2 48 izolácia neporušená, hnedý zákal, zápach 400
5 IX/2006 teplá voda Košice doskový výmenník 52 odber z rozdeľovača 2 866
6 IX/2006 teplá voda Košice doskový výmenník 41 odber z rozdeľovača 4 200
7 IX/2006 teplá voda Košice 1 54 izolácia neporušená 14 600
8 IX/2006 teplá voda Košice 1 51 izolácia neporušená 300

Tab. 2 Odbery za september 2006 - pozitívne vzorky

Po tomto zistení dodávateľ tepla a teplej vody realizoval na naše odporúčanie termickú dezinfekciu. Po prehriatí systému sa urobili nové odbery vzoriek a výsledky boli uspokojivé, teda počet jednotiek tvoriacich kolónie klesol skoro na nulové hodnoty.

Po 12 dňoch prevádzky sa urobil opakovaný odber, ktorý potvrdil narastajúcu tendenciu kolónií z nulových hodnôt opäť na pôvodné (Tab. 2 a Tab. 3), čo potvrdilo, že termodezinfekcia nie je systémovým riešením.

Číslo odberu Dátum odberu Druh vzorky Miesto odberu Počet zásobník. TV (°C) Poznámka Počet KTJ v 100 ml
1 X/2006 teplá voda Košice 1 52 izolácia v poriadku 450
2 X/2006 teplá voda Košice 3 50 izolácia čiastočne porušená 500
3 X/2006 teplá voda Košice 3 51 izolácia čiastočne porušená -hnedý zákal 450
4 X/2006 teplá voda Košice 2 48 izolácia neporušená, hnedý zákal, zápach 100
5 X/2006 teplá voda Košice doskový výmenník 52 odber z rozdeľovača 100
6 X/2006 teplá voda Košice doskový výmenník 41 odber z rozdeľovača 3 350
7 X/2006 teplá voda Košice 1 54 izolácia neporušená 100
8 X/2006 teplá voda Košice 1 51 izolácia neporušená 200

Tab.3 Opakovaný odber po prehriatí systému v dňoch 19 až 20. 10. 2006

Výsledky a diskusia

Na odstránenie mikrobiologického znečistenia teplej vody v rozvodoch v Košiciach bola navrhnutá termická dezinfekcia systému. Jej podstatou je periodické zvyšovanie teploty na určitý čas (5 až 15 minút podľa teploty) v celej sieti teplej vody (vrátane výtokových miest) s následným preplachovaním pri teplote nad 60 °C. Termodezinfekcia redukuje popri legionelách i veľký počet ostatných baktérií a plesní. Jej efekt sa však výrazne znižuje pri teplotách nižších ako 50 °C. Legionely v systémoch prežijú 50 mg/l chlóru alebo teploty v rozsahu 50 až 60 °C, preto je tepelná/chemická dezinfekcia menej účinná.

Porovnanie odberov pred termodezinfekciou a po termodezinfekcii v sledovanom období je znázornené na Obr. 4. Predpokladáme, že ak by boli vykonané ďalšie odbery po takom istom časovom intervale bez periodickej termodezinfekcie by kolónie tvoriace jednotky na 100 ml by presiahli pôvodné hodnoty. Ak by sa nevykonávali žiadne opatrenia na zníženie kolonizácie, koncentrácia týchto baktérii by mala exponencionálny charakter, teda sa neustále zvyšovala.

Na základe pozitívneho nálezu legionel je prvá časť našej analýzy ukončená, v ďalšej časti sa zameriame na možnosti jej eliminácie z rozvodov na základe multidisciplinárneho prístupu a na návrh vhodných technických prostriedkov na zabránenie výskytu legionelly (3).


Obr.4 Graf porovnania odberov pred a po termodezinfekcii

Záver

Výskyt legionel vo vodovodných systémoch, predovšetkým v rozvodoch teplej vody, predstavuje z hľadiska ochrany zdravia obyvateľstva mimoriadne závažný problém, ktorý nemožno prehliadať. Sústavy rozvodov teplej vody majú v našich rozsiahlejších budovách mnoho spoločných nedostatkov. Významne sa na tom podieľajú: vek systému, materiálové zloženie, chýbajúca regulácia alebo zanedbaná údržba. Časová analýza rizika po vyhodnotení ukázala, že ranné a večerné hodiny sú pre človeka najrizikovejšie.

Merania dokázali, že termálna dezinfekcia nie je systémovým riešením. Nárazové dezinfekcie nie sú schopné spoľahlivo zaistiť súčasné požiadavky, preto sa stratégie prikláňajú k trvalým dezinfekciám. Náklady na odstraňovanie legionel zo systémov rozvodu vody sú vysoké a výsledky často nepostačujúce. Preto sa v nasledujúcom výskume zameriame na návrh vhodných technických a dezinfekčných prostriedkov na zabránenie výskytu legionelly.

Článok vznikol pri riešení projektu NATO ESP.NUKR.CLG 982978, NATO/TUKE/08 a VEGA 1/342/06.

Obrázková príloha


Obr.č.1: VS 1902 - odber vzorky
 
Obr.č.2: Kotolňa P1 - porušená tepelná izolácia


Obr.č.3: Kotolňa P3 - odber vzorky
 
Obr.č.4: Kotolňa P2 - pohľad na zásobníky


Obr.č.5: Pohľad na odovzdávané vzorky z 8. septembra 2006, 7 je pozitívnych
 
Obr.č.6: Pohľad na vzorky z opakovaného odberu 31.10.2006, 7 bolo pri prvom odbere pozitívnych. Farebnosť vzoriek vody je už prijateľnejšia

Literatúra

1. Internet: http://www.ewgli.org
2. MAPRESS A KEMPER: Projektový servis: Cirkulační systémy v instalacích pitné vody, 2005 Praha, Mapress
3. OČIPOVÁ, D.: Možné mikrobiologické riziko v rozvodoch teplej vody, Zborník z 9. Odbornej konference doktorského studia, 2007,Brno, Juniorstav
4. POSPÍCHAL, Z.: Ochrana vnitřního vodovodu z pohledu mikrobiologie. Kapitola 4, Sešit Projektanta - Pracovní Podklady, 2005 Bratislava, Společnost pro techniku prostředí - STP
5. Technická správa TC 164 WI 164353: Recommendations for prevention of Legionella growth for installations inside buildings conveying water for human consumption
6. VRANAYOVÁ, Z., KOŠIČANOVÁ, D.: Legionella infection risk from hot water systems, Selected Scientific Paper, Journal of Civil Engineering, , Vol. 1, 2006, p. 57-68
7. Zborník odborných prác z konferencie s medzinárodnou účasťou Významné mikroorganizmy v životnom prostredí pri zabezpečovaní ochrany zdravia obyvateľstva, 14. - 15. november 2002