Безпека та гігієна внутрішніх систем водопостачання - основи планування

З кожним роком питання гігієни води в наших водопроводах стає все гостріше. Глобальне зменшення доступності питної води, забруднення грунтових вод, зношення існуючих мереж водопостачання та використання небезпечних матеріалів, що контактують з водою, призводять до зниження якості води. Але поруч з цим, навіть після очищення, ризик погіршення якості води та її гігієнічних властивостей досить високий.Перш за все, це викликано трьома основними експлуатаційними факторами, недотримання яких призводить до бактеріального та хімічного забруднення води:
- застій питної води в мережі трубопроводів,
- підвищення температури холодної води та недостатньо висока температура гарячого водопостачання,
- використання арматури та труб, виготовлених з матеріалів, які є небезпечними для людини та можуть призвести до забруднення води.

Однією з проблем мереж водопостачання є наявність застійних ділянок в системі трубопроводів. Застій виникає під час тривалих періодів не використання води, коли відсутній розбір та циркуляція. Питання уникнення застою води стало ще більш актуальним в світлі пандемії COVID-19, яку зараз переживає весь світ. Карантинні заходи призводять до періодичної зупинки роботи підприємств, готелів, навчальних закладів та офісних будівель. У багатьох випадках, використання будівлі або поведінка користувачів змінювалися протягом певного періоду часу і відповідно, порушується запроектований режим експлуатації систем водопостачання та відбувається бактеріальне забруднення води, внаслідок її застою та підвищення температури в трубопроводах холодного водопостачання.

Найбільш поширеним забрудником води є бактерії Легіонели ( Legionella pneumophila ), які найкраще поширюються при температурі від 25 до 55 °C на ділянках з застоєм води.
У більш холодному середовищі бактерії та мікроби залишаються життєздатними, але не активними, а 60 °C стають смертельними для мікрорганізмів. З цієї причини, наприклад, ємкісні водонагрівачі завжди повинні працювати при температурі ≥ 60 °C. Якщо ж виявлено інфікування легіонелою, потрібно провести термічну дезінфекцію, підвищивши температуру до 70 °C. Тому рекомендується для нагріву гарячої води максимально застосовувати проточні станції, обладнані теплообмінниками з нержавіючої сталі.Використання проточного режиму приготування гарячої води дає змогу уникнути бактеріального забруднення, появи неприємних запахів та зменшити експлуатційні витрати.
Монтажні шахти для трубопроводів холодного водопостачання повинні бути розташовані таким чином, щоб температура холодної води не перевищувала 25°C (рекомендація: не вище 20°C). Труби холодної води повинні бути сплановані та побудовані таким чином, щоб вони були термічно від'єднані від труб гарячого водопостачання. Усі труби водопостачання повинні бути належним чином ізольовані.
Іншою зброєю в боротьбі з бактеріальним забрудненням, окрім високої температури, є забезпечення регулярного протоку (руху води). Вода, що стоїть у трубі протягом тривалого періоду часу, створює застійні зони, які є сприятливим середовищем для утворення колоній бактерій та мікробів. Застій води сприяє утворенню біоплівки на внутрішній поверхні труб, яка в свою чергу захищає легіонелу від високої температури та забезпечує їжею і середовищем для розмноження. Під час застою може також відбуватись підвищення температури холодної води вище 25°C, що теж створює додаткові ризики утворення небезпечних патогенів.

Завжди потрібно враховувати ситуації, коли фази використання чергуються з більш тривалими перервами, наприклад, в готелях чи навчальних закладах. Однак частота використання залежить від споживача, через що її важко передбачити. Тому правильне планування систем водопостачання має вирішальне значення для забезпечення відповідного рівня гігієни. Необхідно уникати кінцевих ( глухих ) ліній та ділянок з не постійним відбором, слід передбачати в проектах кільцеві системи водопостачання, які суттєво покращують ситуацію з регулярним обміном води в трубопроводах. При відкриванні буль якої точки відбору, відбувається рух води по всій ділянці кільцевої лінії.

Температура у всій мережі гарячої води не повинна опускатися нижче 55°C. Оскільки, в періоди відсутності водорозбору, гаряча вода може охолонути, потрібно підтримувати її постійну температуру за допомогою циркуляції в трубопроводах гарячого водопостачання. Гідравлічне балансування системи циркуляції є необхідною умовою коректного функціонування системи постачання гарячої води. Правильно спланована система циркуляції гарантує, що температура гарячої води ніколи не опуститься нижче 55°C в будь-якій точці водопроводу.Об'ємний циркуляційний потік повинен бути здатний транспортувати таку ж кількість тепла, яка втрачається через поверхню трубопроводу. Це означає, що задану температуру води можна підтримувати лише за умови забезпечення рівноважного стану в кожній точці системи циркуляції. Таким чином, гідравлічне балансування системи циркуляції є основною умовою безпечного функціонування системи гарячого водопостачання.
Балансувальні клапани гарантують сталий потік у всіх ділянках трубопроводів та забезпечують необхідну високу температуру в самих віддалених точках відбору води. Балансувальна арматура також оптимізує роботу системи гарячого водопостачання під час проведення термічної дезинфекції трубопроводів.
Розглянемо деякі принципові схеми влаштування системи гарячого водопостачання з використанням балансувальних клапанів Kemper:

В даній схемі передбачається блансування стояків рециркуляції гарячої води. Використовуються мультифункціональні клапани MULTI-THERM, які поєднують в одному корпусі кілька функцій: термічне регулювання точного об'ємного потоку, закривання, злив та контроль температури. MULTI-THERM не тільки працює в діапазоні робочих температур 50 - 65°C, але також автоматично підтримує термічну дезинфекцію при температурі > 70°C. Рішення застосовується при відсутності лінії рециркуляції в окремих санвузлах багатоповерхових будинків чи готелів, або для балансування окремих ванних кімнат приватного будинку.

Наступна схема передбачає гідравлічне блансування стояків рециркуляції гарячої води та термічно-гідравлічне балансування кожного санвузла. Магістральні вітки обладнуються балансувальними циркуляційними клапанами KEMPER MULTI-FIX-PLUS, які дозволяють здійснювати ручне налаштування точних об'ємних потоків на основі розрахункових значень. Далі, в кожній ванній кімнаті встановлюється поквартирний балансувальний клапан ETA- THERM, який забезпечує сталий об’ємний потік та перекриває його при досягненні заданої температури. Таким чином, гарантується необхідна температура у всіх ванних кімнатах та санвузлах. Використання такого рішення забезпечує підвищені вимоги гігієни та комфорту і дає змогу отримати гарячу воду відразу після відкриття крану.
Ще одним ефективним рішенням, що допоможе усунути проблеми застою води та її неефективної зміни, є використання розподільників потоку KHS Venturi, що забезпечують постійний протік, передбачуваний об’ємний потік у всій водопровідній мережі та відсутність будь яких застійних зон. Динамічний роздільник потоку KHS Venturi може використовуватися в системах холодного та гарячого водопостачання, а також лініях рециркуляції гарячої води.

Щоб забезпечити гарантований протік в системі та захистити воду від забруднення слід використовувати установки санітарно-гігієнічного зливу. Перш за все, це стосується об’єктів з непостійним чи змінним режимом роботи, як наприклад - навчальні заклади, готелі, а такожлікарні, клініки чи будинки престарілих, де підвищені вимоги до безпеки системи водопостачання. Використання санітарних зливів доцільне і для заміських будинків, особливо для резиденцій з декількома ванними кімнатами. Періодична промивка у лікарнях, готелях, навчальних закладах та приватних будинках з значною кількістю санвузлів повинна проводитись регулярно, незалежно від того використовуються ці приміщення чи ні.
Гігієнічні змиви KHS та HS2 від Kemper допомагають відновити заплановану роботу системи водопостачання за допомогою контрольованого зливу. Зміна води проводиться відповідно до заданих параметрів часу, температури та об’єму.

Установки санітарного зливу можна використовувати як незалежні пристрої для промивання, або поєднувати в каскадні рішення з підключенням до BMS ( системи управління будівлею ) або з використанням контролера KHS Mini System Control MASTER 2.0, для побудови великоформатних систем. Таким чином, установки KHS та HS2 однаково ефективні як для приватних об’єктів, так і великих проектів, як лікарні, готелі чи пансіонати.
Одним з ключових факторів успішної побудови якісної системи водопостачання є використання арматури та труб, які виготовляються з матеріалів безпечних для людини, які не призводять до забруднення води чи отруєння. Нажаль, в нашій країні цьому майже не приділяють увагу, продовжуючи і надалі використовувати матеріали, які дуже часто просто небезпечні для нашого здоров’я, такі як - сталеві трубопроводи, що кородують; латунну арматуру та фітинги, які мають в своєму складі високий вміст свинцю і в яких відбувається вилуговування цинку; полімерні трубопроводи, які не мають гігієнічного допуску для використання в системах водопостачання і т.п. Використання безпечних матеріалів є надзвичайно важливим при будівництві систем водопостачання, які відповідають стандартам гігієни та безпеки здоров’я. Саме тому ми використовуємо в наших проектах матеріали та обладнання, що відповідають вимогам європейського стандарту EN 1717:2000 Захист від забруднення питної води в установках водопостачання і загальні вимоги до пристроїв для запобігання забрудненню зворотним потоком:
- запірну та балансувальну арматуру Kemper, яка виготовляється з бронзи, що має високу корозійну стійкість та не містить небезпечних домішок. Конструкція вентилів Kemper не містить «мертвих» зон, де могло б відбуватись бактеріальне забруднення. А ущільнення всіх клапанів виконано з EPDM, що відповідає гігієнічним вимогам всіх європейських та національних стандартів.

- трубопроводи з зшитого поліетилену, компанії Fränkische відповідають всім вимогам, що пред’являються до безпечного водопостачання. Для з’єднання використовуються фітинги з PPSU та спеціальної латуні, марки CW742R, яка не містить свинцю та стійка до корозії.

- ще один тип трубопроводів, що застосовується для питного водопостачання - труби з нержавіючої сталі, компанії Geberit. Система Geberit Mapress з хромомолібдентитанової нержавіючої сталі стійка до корозії та безпечна в експлуатації в системах питного водопостачання,
- всі підключення до мережі водопостачання, як наприклад, підживлення системи опалення чи підключення мийки високого тиску, здійснюються через пристрої, що запобігають забрудненню водопровідної води внаслідок зворотнього потоку,

- зовнішні незамерзаючі крани, виготовлені з бронзи, які повністю спорожнюються після використання і таким чином запобігають утворенню застійних зон.
Таким чином, питання проектування мереж водопостачання є запорукою правильного влаштування системи холодного та гарячого водопостачання. Чіткі проектні рішення та вірно підібрані матеріли гарантують експлуатаційну та гігієнічну безпеку вашого водопроводу. Приділяйте першочергову увагу питанню правильного та якісного проектування.