Okolo teploty teplé vody a rizik s legionelou
Množící se výskyt „legionářské nemoci“ způsobené kmeny bakterií Legionella pneumophila ukazuje na podcenění rizika nejen na straně výroby teplé vody, ale především při její distribuci vnitřním vodovodem. A s čím veřejnost vůbec nepočítá, i při distribucí studené pitné vody.
Úvod
V současné energeticky napnuté době se mnozí rozhlížejí, kde a jak snížit svoji energetickou potřebu. Jsou i tlaky „shora“, ale ty se zejména týkají vytápění, tedy teplot pro pobyt v prostorách s vytápěním, s doporučením, co tedy mají občané mít na zřeteli. U teplé vody bychom měli mít v uvažování na prvním místě především uživatele, jeho potřebu a komfort a velmi důležitá je mikrobiologie, tedy obávaná legionela, a až pak zvažovat energetickou náročnost. Jak lze sledovat v dalším, tak snížení energetické náročnosti spojené s používáním teplé vody (dále DWH, Domestic Hot Water) je ponecháváno u centrálních dodávek teplé vody (zejména u SVJ, které provozují výrobu a distribuci DWH) vlastně na řešení lidovou tvořivostí. A ta opravdu „funguje“. Proto se na odborníky linou dotazy či slyšíme již jen prostá oznámení: „Vypínáme cirkulační čerpadla, snižujeme teplotu teplé vody, stanovujeme časové kóty na používání teplé vody třeba 3× za den“ a podobně. Prostě snaha o úspory je na prvním místě. Úvahy, či spíše varování, když si někdo vzpomene na bakterii legionela, přicházejí až jako druhé v pořadí. Přitom již od roku 1998 máme velmi odstrašující případ z pražského IKEMu, kde vznikla epidemie legionelózy a tehdy zemřelo sedm osob (nikoliv jen 4, jak bylo mylně uvedeno v MFD 2. listopadu 2022). Uvádění „škodlivých“ nízkých teplot pod 45 °C a „dobrých“ vyšších teplot, to je další úroveň, která také nemá jasný a doložený odborný a nezpochybnitelný základ, založený třeba na odběru mikrobiologických vzorků na výstupu ze zařízení výroby DWH. Dále už pak – jak uvedeme dále – je řada dalších způsobů a možností ovlivnění mikrobiologické kvality vody, která vytéká ze směšovacích baterií umývadel a sprch. Stále je vidět řadu různých názorů, málokdy doložených, prostě formu souhrnu nalezených informací, snad i strašení. A ono je to ve skutečnosti jinak.
1. Přehled a popis situace
Když hovoříme o výrobě a distribuci teplé vody, používáme zkratku DHW zavedenou mezinárodním standardem podle ISO. DHW doslovně znamená Domestic Hot Water. V českém prostředí se často používá zcela nesprávně zkratka TUV, teplá užitková voda, přitom teplá užitková voda není určena pro lidskou pitnou spotřebu! Jinou používanou zkratkou je TV, teplá voda, ale u ní může docházet k nechtěné záměně za zkratku pro televizi.
Pro souhrnnou kvalitu DHW platí Vyhláška MZd č. 252/2004 Sb. v platném znění, ve znění pozdějších předpisů. A pak máme vyhlášku na dodávku DHW z centrálních zdrojů, je to vyhláška MPO č. 194/2007 Sb. v platném znění ve znění pozdějších předpisů. Je vhodné se hlouběji na to, co je tam o dodávce DWH, podívat. V § 4 této vyhlášky, odstavec 1, se uvádí, že DHW je dodávána celoročně tak, aby měla na výtoku u spotřebitele teplotu 45 až 60 °C, s výjimkou možností krátkodobého poklesu v době odběrných špiček spotřeby v zúčtovací jednotce. A v odstavci 2 se uvádí i časové kóty pro dodávku DHW uživatelům, spotřebitelům. Dodávka podle odstavce 1 je uskutečňována denně nejméně v době od 6:00 do 22:00 hod. Takže pro ty, kteří chtějí upravit teploty a časy dodávky DWH je zde určitý, legislativou podložený prostor.
Je možno konstatovat k tomu, co se objevuje kolem problému DHW, že je třeba skloubit požadavky obou vyhlášek. Jedné jde víceméně o dodávku jako takovou a druhé pak o její mikrobiologickou a chemickou kvalitu.
Ve veřejnosti jsou stále uložené a dokola se objevující informace o teplotních limitech, třeba o termodezinfekci, o tom, že DHW s teplotou pod 45 °C je z pohledu bakterie legionely nebezpečná atd. Není tomu tak! Můžeme z řady odběrů vzorků na mikrobiologické vyšetření doložit, že vyráběná DHW, tedy vycházející z tepelného zařízení do distribučního potrubí v objektu, je téměř ve všech námi sledovaných tisících odebraných vzorků mikrobiologicky bezpečná. Tedy legionela v této vodě prakticky není.
Musíme však mít na paměti, že tato bakterie se do vnitřního vodovodu, do distribuce DHW, dostává z přiváděné studené pitné vody (dále PWC – zkratka slov Potable Water Cold), protože je odolná k působení vodárenského hygienického zabezpečení. Tedy v této přiváděné vodě je třeba jen jedna bakterie legionela na větší objem, ale v teplejší vodě získá daleko lepší podmínky pro svůj život a množí se logaritmickou řadou (v DHW sledujeme počet těchto bakterií na 100 ml).
Co je příčinou nadlimitního výskytu legionel?
Musíme si tedy položit otázku, proč se dají najít stovky, tisíce i více legionel v objemu 100 ml, čím a proč to je? Podle našeho názoru a zkušeností je zde potřeba zvažovat samotný vnitřní vodovod, který jak DHW, tak PWC rozvádí do uživatelských míst k vodovodním bateriím. Pro DWH jsou vlastně součástí vnitřního vodovodu dvě různá potrubí. To, které rozvádí DHW celou budovou a pak je zde zpětné potrubí cirkulace, kterým se vrací z části ochlazená DHW, kterou označujeme jako DHW-C (C, tj. cold, ochlazená). Působením cirkulačního čerpadla ve výměníkové stanici, v blízkosti zařízení výroby DWH, za chodu čerpadla se tato voda pohybuje od místa výroby k nejvzdálenějšímu bodu a pak zpět, k dohřevu, a to i když není žádný odběr DHW! A samozřejmě jsou na této trase tepelné ztráty, takže DHW-C se vrací s teplotou obvykle o 5 °C nižší a po zavedení do zařízení výroby DHW se opět dostane na distribuční teplotu. A to i v čase neodběru v distribučních místech u uživatelů, pokud je v provozu čerpadlo.
A teď to hlavní, na toto zásobovací potrubí DHW (které vede nejen vodorovně, ale jsou na něj napojeny stoupačky, které se v nejvyšším bodě otočí a stává se z nich potrubí cirkulační, a toto potrubí vede vodu DHW-C zpět k zařízení výroby DHW. Na rozvodné potrubí, zejména na stoupačkách, jsou připojena potrubí, která vedou od tohoto potrubí k distribučním uživatelským místům – vodovodním bateriím. A na těchto přípojkách už není žádná cirkulace! Pokud uživatel neodebere DHW během hodiny, týdne, voda se v přípojce nevymění, stagnuje, vychladne. Proto musíte při otevření vodovodní baterie chvíli čekat, než začne vytékat DHW o teplotě, jakou potřebujete. A třeba i s domícháním PWC pro dosažení teploty pod 40 °C pro mytí, sprchování atd.
Poznámka ke studené pitné vodě PWC
PWC je na tom, až na zcela minoritně využívané, ale hygienicky lépe řešené zokruhované vnitřní vodovody, ve většině případů hůře. Pohybuje se jako vláček celým potrubím od přívodu do objektu z veřejného vodovodního řadu až k jednotlivým výtokům a zde je stagnace opravdu problémem. I proto ČSN EN 755409 vyžaduje nejméně jednou za 7 dnů, aby byla PWC „vyměněna“ alespoň v části a propláchnuty koncové vodovodní baterie. Pokud by stav neodběru trval déle, je nutná redezinfekce celého potrubí PWC včetně vodovodních baterií! Ovšem toto obecně platí i na DHW.
Zpět k DHW
Vraťme se však k DHW. U ní musíme uvažovat, že na vnitřní ploše veškerého jejího potrubí jsou jak minerální úsady (dané jejich “vypadáváním“ za ohřevu vody), tak úsady mikrobiální, a to nejen legionely, ale je zde přehršel různých bakterií. Výskyt bakterií se obecně posuzuje jako počet „KTJ při 36 °C“. Zkratka KTJ znamená Kolonie Tvořící Jednotky. Specifický rozdíl je v tom, že počet KTJ legionel se posuzuje k objemu vody 100 mililitrů, zatímco počet KTJ jiných bakterií se vztahuje k objemu vody 100krát menšímu, tedy k 1 mililitru. Důrazně proto upozorňujeme, že ve 100násobně větším objemu vody při posuzování výskytu legionely tedy bude i 100násobně větší množství KTJ, pokud by jejich výskyt byl vztažen k 1 mililitru! Zjištění přítomnosti KTJ při 36 °C v odebraném vzorku vody je důkazem, že vnitřní plocha potrubí, zásobníků atp. je mikrobiologicky osídlena.
Pozor! Jak legionely, tak i další bakterie však sledujeme či hledáme nikoliv na stěně uvnitř potrubí nebo uvnitř uživatelské vodovodní baterie, nýbrž je nacházíme v odebraném vzorku vody. Najdeme proto jen ty, které ve vodě plavou! A proto se při změnách tlaku, zastavení přívodu vody a opětovném otevření atd. dá ve vzorcích poté odebraných zjistit přítomnost daleko většího počtu bakterií, protože se daným zásahem z kolonizovaného povrchu „utrhnou“ pak plavou, a přidají se k těm volně plovoucím! U DHW stačí takhle málo, aby se při trochu jiném způsobu provozu ukázalo, že tento systém výroby a distribuce DHW je mikrobiologicky kolonizován. V některých zahraničních pramenech se uvádí, že jen zhruba 0,5 % bakterií je unášeno vodou, zatímco zbytek je usazen na površích, v kalech atp. Podobně je to s PWC, ale až po stagnaci delší než několik dnů.
Příklad bytového domu
Obr. 1 Perlátor po 1 roce, ale dva měsíce zde nebyl žádný odběr vody (koupelna) – viz tabulka č. 1
Obr. 2 – Nečištěná sprchová růžice po 3 měsících
Pokud budeme mít příkladně bytový objekt se 100 byty, tak zde bude (tedy dále jen o DHW) zařízení na výrobu a distribuční potrubí se zpětnou cirkulací a v těchto bytech bývají obvykle 3 vodovodní baterie, tedy v kuchyni, v koupelně umývadlo a vana nebo sprchový kout. Každý si jistě uvědomí, že tyto tři uživatelské body nejsou stejně používány. Každá z těchto tří vodovodních baterií má „koncové zařízení“ pro zlepšení obslužnosti, tedy u vodovodního výtoku je to perlátor a u sprchy obvykle hadice se sprchovou růžicí. A málokdo, rozhodně ne všichni vědí a chápou, že vedle občasného odpouštění, tedy proplachu dané vodovodní baterie se musí také starat o čistotou těchto koncových zařízení. Perlátory je třeba čistit, zachytává se v nich vše, co voda přinese s sebou z místa její výroby (obr. 1).
Perlátor je svojí konstrukcí vlastně prvkem pro úsporu. Protékající vodu provzdušňuje, a tedy pro použití na mytí je jí méně, než kdyby nebyl instalován. Podobně je to u sprchové růžice (obr. 2), ale je třeba si také všimnout samotné sprchové hadice, ve které zůstává při jejím obvyklém smyčkovém zavěšení dlouhodobě voda a samotný vnitřní povrch této hadice bude také mikrobiologicky kolonizován.
Pak je tady ještě jedno místo, které dokáže mikrobiologicky bezproblémovou DHW perfektně změnit, poškodit, kolonizovat. Jsou to u vodovodních umyvadlových baterií přípojná místa pro hadice k připojení samotné vodovodní baterie. Jsou zde armatury „roháčky“ (obr. 3) a v řadě těchto armatur je instalován malý filtr.
Obr. 3 Ventily – roháčky pod umývadlem
Obr. 4 – Filtry z roháčků z připojení jedné baterie
Tab. č. 1 – mikrobiologické výsledky sedmi odebraných vzorků s porovnáním stavu s a bez perlátoru nebo růžice (Pozn: V tabulce je uvedeno dříve používané označení PWH, nyní by správně mělo být DHW)
Co se na tomto malém filtru může zachytit je na obr. 4. Takže můžete mít DHW z místa výroby zcela OK a na posledním půlmetru vodovodu voda dostane z tohoto záchytu mikrobiologickou dávku plovoucích bakterií. Ze srovnání na obr. 4 je vidět, že v daleko horším stavu musela být dokonce PWC.
Stává se třeba v nemocnici, že zde hygienická služba odebere vzorek na mikrobiologické vyšetření, ten je nevyhovující a začne tlak na provedení „komplexního řešení“ v celé nemocnici. Tady musíme poznamenat docela důrazně, že by se mělo v odběrovém protokolu v tomto případě objevit, že vzorek byl odebrán například z umývadlové baterie. A pro jednoznačnost odebrat v dané vodovodní baterii vzorek jak s perlátorem, tak i bez perlátoru. A podobně by se to mělo provést u sprchy – vzorek s celou sprchou, bez růžice a pak i bez sprchové hadice.
Jak to v těchto případech vypadá a dopadá, je v tabulce č. 1. Je tady doloženo, že i připojovací potrubí k dané baterii „není v pořádku“ – koupelna č. 2, sprcha. Je doložen rozdíl oproti koupelně č. 1, kde po demontáži sprchové růžice byl nulový výskyt legionely. U sprchy z koupelny č. 2 je rozdíl v počtu bakterií KTJ při 36 °C i legionel po demontáži sprchové růžice, ale je nedostatečný. Co pak uvést k umyvadlové baterii, kde byl vzorek odebrán v kompletním stavu, tedy s perlátorem!
Následně je třeba vzít do úvahy i to, že výsledky mikrobiologického vyšetření dostanete až po cca 14 dnech. A pokud situace při odběru vzorku nebyla přesně popsána, pak přemýšlíte, vzpomínáte kdy, kde, kdo… Proto se musí při odběru vzorku zaznamenat vše, co jsme zjistili. Například že daný pokoj v nemocnici nebyl cca měsíc obsazen a v jeho příslušenství nebyla odebírána žádná voda. Že umyvadlová baterie byla připojena roháčky, které jsme nemohli prohlédnout. No a i to, že samotný perlátor se podařilo hned po odběru vzorku prohlédnout a doložit jeho stav – je na obr. č. 1.
2. Shrnutí a možnosti
Chceme ukázat a doložit, že značná část mikrobiologické kolonizace a její doložení vzniká až v koncových uživatelských bodech. Teplota – pokud je stabilizovaná – nemá jasně doložitelný dopad na výskyt bakteriální kolonizace. Pokud je systém výroby a distribuce DHW udržován na teplotě 50 °C na výstupu z místa její výroby bez teplotních výkyvů do potrubí distribuce, tak nebude mikrobiálně kolonizován.
Záleží na řadě dalších faktorů. Jde o stáří potrubí, údržbu vodorovných potrubí vnitřního vodovodu (je vhodné častější pravidelné odkalování a kompletní proplach nejméně po dvou letech). Důležitá je funkční hydraulika cirkulace, aby i v čase neodběru byla veškerá DHW v pohybu.
U vícepatrových budov, zejména bytových, také dochází k zavzdušnění stoupačky cirkulace (v místě, kde se potrubí DWH otáčí dolů a stává se cirkulačním), a to také může být příčinou mikrobiální kolonizace. Máme více než 50krát doloženo, že při stabilizaci teploty DHW ve výrobním zařízení s teplotou 48 °C je po krátkém čase systém DHW bez mikrobiální kolonizace. Nepochybně, bakterie stejně jako ostatní živí tvorové, nemají rády stabilní teplotu a teplota 48 °C je již u většiny z nich nad hranicí, při které se množí.
Je logické a potřebné snížit energetickou náročnost dodávky DHW do místa spotřeby. Zvažte a změřte si, že nemůžete na žádnou činnost, která má co dělat s pokožkou, použít DHW s teplotou nad 42 °C. Tedy tady vidíme trvalou spodní teplotní hranici dodávky DHW, aby byla trvale zajistitelná se stabilní teplotou.
Ano, mnoho vodovodních potrubních systému je zanesených usazeninami, hydraulicky nedokonalých (máme doloženo, že poruchy proudění vznikají zejména nedokonalým svařováním plastového potrubí), a tak nelze než doporučit hygienické zabezpečení vyráběné DHW biocidním prostředkem. Pak můžete dodávat DWH s nižší teplotou než požadovaných 55 °C (jak vyžaduje uváděná vyhláška Ministerstva zdravotnictví). Protože takto ošetřená voda bude hygienicky zabezpečena, což si pravidelně ověříte odběrem vzorků na mikrobiologická vyšetření.
Také je žádoucí pravidelně kontrolovat a udržovat celý vnitřní vodovod a zařízení na výrobu DHW. Lze doporučit místa a způsob odběru vzorků. Jak bylo výše uvedeno – vzorek DHW na výstupu z ohřevu do systému, z cirkulace ke zpětnému ohřevu. Je potřeba, aby na potrubí v místě výroby DHW a na cirkulaci byly vzorkovací ventily instalované „do boku“, aby se v nich neusazoval kal a aby se pod ně dala umístit vzorkovnice. Pokud jde o počty vzorků, v systémech do 150 vodovodních baterií, mimo zmiňovaných dvou v místě výroby DHW, je vhodné odebírat dalších 5 vzorků v místech vzdálených od zdroje – vodovodní umývadlová baterie s perlátorem a bez perlátoru s uvedením o jakou vodovodní baterii jde (zda je to umývadlová a má tedy roháčky), pak sprchová baterie vzorek s růžicí, pak bez růžice a také bez samotné hadice. Pak budete vědět, že máte v objektu DHW v pořádku, ale vždy bude platit, že je třeba se starat o ta koncová distribuční zařízení. Takže jde o celek, aby byl v plně odpovídajícím stavu, podle požadavků uváděné vyhlášky Ministerstva zdravotnictví.
Pokud je vodovodních baterií více, je jen na Vás, o kolik dalších vzorků počet zvýšíte. Vždy je třeba odebírat vzorky dle monitorovacího plánu opakovaně, aby výsledky byly použitelné pro případné technické zásahy a byla možnost výsledky porovnávat. Tady se nahodilost nedá využít, není to „sběr hub v lese“. A také platí, že pozvané laboratoři k odběru vzorků byste měli právě svůj plán předložit. Jinak samozřejmě s vlastní pílí samotná laboratoř odebere klidně vzorků dvacet a třeba po roce z jiných vodovodních baterií a pak se obtížně porovnává.
Vidíme jako důležité, aby byla orientace ve výsledcích a tedy požadavcích mikrobiologického vyšetření. Zatímco u bytových objektů je dle uváděné vyhlášky MZd hodnota 100 KTJ bakterie legionela jako „doporučená“, aby se o ni usilovalo, tak v lůžkových zařízeních, v hotelech, domovech seniorů a běžných nemocničních pokojích je hodnota nad 100 KTJ bakterie legionela nevyhovující a je třeba provádět ošetření vyráběné a distribuované DHW. Nejběžněji dávkováním biocidu a také pečovat o koncová distribuční zařízení. A pak zde jsou vybrané prostory nemocnic, jako je např. ARO a podobné, kde je striktně vyžadována hodnota bakterie legionela NULA! Je jasné a logické, že tam musí být u odběrových vodovodních baterií velká péče o jejich provozní stav.
Ještě je třeba poznamenat, kdo je zodpovědný za souhrnnou kvalitu vyráběné a dodávané DWH – je to provozovatel zařízení výroby DHW, jak je uvedeno v Zákoně 258/2000 Sb. v platném znění.
Prevence je násobně levnější
Za vším jsou peníze. I ty vzorky něco stojí. Zvažte, že třeba při denní spotřebě DHW v objektu v objemu 5 000 litrů jsou zde denní náklady cca 2 000 Kč, kubík DHW v současnosti stojí (voda + energie včetně ztrát) cca 400 Kč, tedy v objektu za měsíc 60 tis. Kč a za rok 720 tis. Kč. A protože vnitřní vodovod má dle požadavků norem, českých i evropských, vydržet v provozu 50 let, tak za tu dobu jím projde voda v dnešních cenách za 36 milionů Kč. To je silný a dostatečný důvod k tomu, aby se při realizaci nebo rekonstrukci vodovod provedl z co nejlepších materiálů s dlouhodobou životností (potrubí, armatury) a také kvalitně a s garancí. Pokud se např. dělá rekonstrukce v bytovce s 205 byty, tak ještě loni celá rekonstrukce vnitřního vodovodu měla samozřejmě rozdílné náklady. Z plastového potrubí (poměrové porovnání) za 100 %, z vícevrstvého plastu za 135 % a z nerezu za 190 %. Samozřejmě v tom z hlediska nákladů hraje roli i pracnost instalačních prací – svařování plastového potrubí nebo lisování vícevrstvého plastu či nerezu. Tak je třeba se zamyslet, zda stojí za to ušetřit teď a za 15-20 let provádět rekonstrukci nebo vůbec na nějaká potrubí v dalších minimálně 50 letech vlastně zapomenout. To co funguje a nevíte o tom, je rozhodně nejlepší.
Péče byla zmíněna. Na vnitřní vodovod je nutné nazírat jako na celek – je to stroj. Stroj, který sice nevyžaduje mazání, ale něco jiného, a to bylo zmíněno!
Myslíme si, že je vše jasné, logické, bylo vysvětleno a doloženo. Čím více zainteresovaných osob se na problematiku hygieny teplé vody DHW a legionel bude dívat s ohledem na uvedené poznatky, tím energeticky, investičně a následně i provozně úsporněji bude možné se chovat bez zvyšování rizika onemocnění. Chceme-li maximálně šetřit energii a snížit teplotu DHW, musíme i v podmínkách bytového objektu přikročit k hygienickému zabezpečení dávkováním biocidu. Při 5 000 litrech DHW denně snížením její teploty o 8 °C (na teplotu z místa výroby 47 °C) bude denní potřeba energie nižší o cca 55 kWh (i nižší ztráty cirkulací), a to představuje snížení spotřeby zemního plynu o cca 5,2 m3. Ale musíme započíst finance na dávkování biocidu.
Použité podklady – literatura
- Vlastní práce autorů
- ČSN EN 755409
- Vyhláška MZd č. 252/2004 Sb. v platném znění
- Vyhláška MPO č. 194/2007 Sb. v platném znění
- Zákon 258/2000 o veřejném zdraví v platném znění
The increasing incidence of “legionnaire's disease” caused by strains of Legionella pneumophila bacteria indicates an underestimation of the risk not only on the side of hot water production, but above all in its distribution through internal water supply. And what the public does not expect at all, even when distributing cold drinking water.