Ako udržať dobrú kvalitu pitnej vody v budove

Keď hovoríme o zdraví a výžive, zvyčajne sa zaujímame o cenné vitamíny a minerálne látky alebo, naopak, o škodlivé tuky a sacharidy. Najdôležitejšou potravinou – potravinou č. 1 – však vždy bola a je pitná voda. V našich zemepisných šírkach máme to šťastie, že s množstvom a kvalitou pitnej vody dosiaľ nie sú závažné problémy, pričom dôraz treba dať práve na slovo dosiaľ.

Konečne sa zvyšuje už aj všeobecné povedomie ľudí a záujem o trvalo udržateľné hospodárenie s pitnou vodou, a to nielen vzhľadom na jej rastúcu cenu. Je tu snaha využívať „nepitnú“ zrážkovú alebo sivú vodu v budovách na prevádzkové účely, čím sa stáva reálnou aj viac ako 50-percentná úspora pitnej vody.

Nestačí však len priviesť kvalitnú pitnú vodu k odberateľovi do budovy. Na čo stále zabúdame, je výber vhodných, hygienicky bezchybných materiálov na „dopravu“ potraviny č. 1 a hlavne dôsledná prevádzka vodovodu v budove na udržanie kvalitnej a bezpečnej pitnej vody.

Základné požiadavky v oblasti zásobovania budov vodou, ako aj v oblasti navrhovania, montáže, prevádzky a údržby vodovodov vnútri budov definuje súbor piatich častí európskej normy STN EN 806 [1].

Čo je pitná voda?

V európskej legislatíve týkajúcej sa zásobovania budov vodou sa často používa termín podľa smernice EÚ 98/83-/-ES [2], ktorý je ekvivalentom pitnej vody. Ide o termín „voda určená na ľudskú spotrebu“, ktorý je definovaný ako:

a) voda v pôvodnom stave alebo po spracovaní určená na pitie, varenie, prípravu potravín alebo na iné domáce účely, bez ohľadu na pôvod a na to, či bola dodaná z distribučnej siete, cisterny alebo vo fľašiach, či nádobách;

b) voda používaná v potravinárskych podnikoch pri výrobe, spracovaní, konzervovaní alebo predaji výrobkov alebo látok určených na ľudskú spotrebu.

Podľa STN EN 806-1 je pitná voda (potable water) definovaná ako „voda, ktorá musí byť vhodná na ľudskú spotrebu a musí spĺňať zodpovedajúce predpisy podľa smerníc EHS“; voda sa môže tiež používať na varenie, umývanie a hygienické účely (pri teplote najviac 95 °C počas poruchy prevádzky). Nepitná voda (non-potable water) je súhrnný názov pre všetky iné druhy vody, ako je pitná voda.

Vplyv materiálov na kvalitu vody

Voda prostredníctvom kontaktu s materiálmi v inštaláciách rozpúšťa rôzne množstvá látok, ktoré môžu ovplyvniť jej kvalitu. Preto je nevyhnutné poznať kvalitu dodávanej pitnej vody do budovy už v štádiu návrhu distribučného systému. Pri výbere vhodných materiálov vodovodu majú prvoradý význam hygienické aspekty.

Pri kovových materiáloch sa musia dodržiavať požiadavky STN EN 12502-1 až STN EN 12502-4 [3]. S cieľom analyzovať vplyv kovových materiálov na postupnú degradáciu kvality vody by sa mali odoberať vzorky na zistenie zvýšených koncentrácií olova, medi a niklu (podľa národných požiadaviek).

Pri výbere kovových aj nekovových materiálov sa odporúča:

• dodržiavať požiadavky týkajúce sa plastového materiálu v kontakte s pitnou vodou,
• predložiť certifikát o vhodnosti použitia potrubia na pitnú vodu,
• zvoliť pri vodovodoch v budovách v súlade s normou STN EN 12502-1 až 4 také materiály, aby neboli potrebné antikorózne opatrenia na úpravu vody.

V súlade s kvalitou vody, použitými materiálmi a špecifikovanými prevádzkovými podmienkami sa vyberú vhodné opatrenia na zabránenie, prípadne zníženie tvorby usadenín. Pri zásobovaní budov pitnou vodou by mali byť pri kontrole kvality pitnej vody splnené požadované limitné hodnoty látok.

Hodnoty ukazovateľov kvality vody podľa vyhlášky MZ SR č. 247/2017 Z. z. [4] sú v súlade so smernicou EÚ 98/83/ES. Vybrané limitné hodnoty niektorých dôležitých parametrov sú uvedené v tab. 1. Medzi základné materiály a ich vplyvy na pitnú vodu možno počítať najmä:

Meď

Má dobrú tepelnú odolnosť a antibakteriálny účinok. V pitnej vode väčšinou pochádza z medených rúr a komponentov, ako sú napríklad fitingy, armatúry a pod. Množstvo medi, ktoré sa rozpúšťa z materiálu potrubia, určujú chemické vlastnosti vody. Medené rúrky sú teda vhodné len pri určitých typoch pitnej vody.

Pri niektorých typoch pitnej vody, väčšinou pri kyslých vodách, možno v niektorých prípadoch pozorovať zvýšenú rozpustnosť medi, čo môže pri súbežnom odstavení (stagnácii) viesť k jej významným koncentráciám vo vode (viac ako 2,0 mg/l) [11].

Zvýšená koncentrácia medi sa všeobecne pozoruje v nových distribučných systémoch pitnej vody, pričom v závislosti od kvality vody môže trvať niekoľko týždňov alebo mesiacov od uvedenia do prevádzky.

Vystavenie koncentrácii medi vyššej ako 2 mg/l počas niekoľkých týždňov alebo mesiacov však môže predstavovať zdravotné riziko pre dojčatá a batoľatá. Zdravé deti a dospelí nie sú ohrození, ale mnohým pitná voda s koncentráciou vyššou ako 3 mg/l medi nebude chutiť. Okrem toho možno očakávať dočasné žalúdočné alebo črevné ťažkosti.

Nikel

Nedostatok niklu spôsobuje nadmerné potenie, poruchy trávenia, chudokrvnosť, poruchy funkcie pečene a obličiek – narušuje vstrebávanie železa. Nadbytok niklu v organizme zase poškodzuje sliznice, spôsobuje alergické reakcie, chromozomálne zmeny, zmeny v kostnej dreni a môže sa zúčastňovať na rozvoji nádorových buniek.

Nadbytok niklu takisto znižuje hladinu horčíka a zinku v parenchymatických orgánoch. Nikel môže mať nepriaznivé účinky na srdce, krv a obličky. Ak sa vdychuje do pľúc (atmosférické znečistenie, cigaretový dym), je karcinogénny, môže spôsobiť rakovinu pľúc a nosnej dutiny.

WHO stanovila pre nikel hodnotu TDI (tolerovateľný denný príjem) na úrovni 5 µg/kg telesnej hmotnosti [5]. Prekročenie tejto hodnoty (tab. 1) sa dá očakávať v inštaláciách s poniklovanými komponentmi alebo chrómovanými koncovými armatúrami, v ktorých niektoré niklové prvky nie sú pokryté chrómovým povlakom.

Alergické osoby citlivé na účinky niklu (približne jedna zo šiestich osôb) však môžu byť zraniteľnejšie [6]. Koncentrácia niklu vo vode na rovnakom odbernom mieste môže pritom v závislosti od stagnácie vody a ďalších faktorov dosahovať aj rádovo vyššie hodnoty (až do 500 μg/l) [7, 8]. Kritériá výberu materiálov vo vzťahu k vlastnostiam vody sú uvedené v tab. 2.

Olovo

Olovo sa hromadí v tele a môže ovplyvniť predovšetkým vývoj nervového systému detí. Z tohto dôvodu sú tehotné ženy, nenarodené deti, dojčatá a batoľatá vystavené osobitnému riziku a musia byť chránené pred príjmom olova.

Aj iné inštalačné materiály (ako napr. pozinkovaná oceľ alebo zliatiny medi) však môžu do pitnej vody uvoľniť olovo. K vysokému obsahu olova vo vode môžu prispieť aj malé časti olovených rúr v kombinácii s inými kovovými materiálmi.

Zinková vrstva pozinkovaných oceľových rúr je v horúcom ponore kontaminovaná olovom z výrobného procesu, čo môže kontaminovať pitnú vodu, aj keď samotná inštalácia pitnej vody v budove neobsahuje olovené rúrky.

Železo/oceľ/zinok

V pozinkovaných oceľových rúrach sa farba vody hlavne pri stagnácii mení v dôsledku korózie potrubia na hnedú – hrdzavú. Rozpustné železo dodáva vode okrem zafarbenia aj špecifickú chuť a môže byť živnou pôdou pre mikroorganizmy.

Aj keď pri tom nehrozí bezprostredné zdravotné riziko, zakalenie alebo zmena sfarbenia diskvalifikujú vodu z pitnej kategórie. Korózia zase zvyšuje pravdepodobnosť tvorby biofilmu.

Pozinkované oceľové rúry nie sú vhodné na teplú vodu práve z dôvodu korózie, pri tenkých vrstvách pozinkovania hrozí vyplavenie tejto ochrannej vrstvy. Vo viacerých členských štátoch EÚ sú pozinkované oceľové rúry na pitnú vodu zakázané. Rúry z nehrdzavejúcej ocele sú vhodné pri každej kvalite vody.

Plastové materiály

Certifikované materiály sa testujú podľa smernice na hygienické hodnotenie organických materiálov v kontakte s pitnou vodou [9]. Smernica obsahuje testovacie protokoly a bezpečnostné požiadavky na plasty a silikóny, ktoré prichádzajú do styku s pitnou vodou.

Niektoré členské krajiny EÚ spolupracujú na testovaní týchto materiálov – vznikol tzv. Pozitívny zoznam organických látok, ktorý pozostáva z látok povolených na výrobu organických materiálov používaných vo výrobkoch prichádzajúcich do styku s pitnou vodou.

Kvalita vody a mikrobiológia

Pitná voda nie je sterilná. Obsahuje organizmy, ktoré sa môžu rozmnožovať vo vodovodnom potrubí a v zariadeniach v budovách, aj keď je obsah živín nízky. Patogény môžu byť prítomné v príslušných koncentráciách, ak sa vyskytnú chyby počas návrhu, výstavby, spustenia alebo prevádzky.

Treba pritom rozlišovať medzi samotnou vodou a povrchmi kolonizovanými mikroorganizmami, ktoré sú v kontakte s vodou. Najvyššia koncentrácia mikroorganizmov sa nachádza práve na týchto povrchoch vo forme biofilmu.

Biofilmy môžu zároveň podporovať rast patogénov, ako sú napríklad legionelly, atypické mykobaktérie, pseudomonády a iné heterotrofné baktérie. Legionella pneumophila je známym pôvodcom atypickej pneumónie alebo Pontiackej horúčky (Legionelózy).

Jediný spôsob infekcie, ktorý bol doteraz známy, je inhalácia kontaminovaného aerosólu do pľúc. V súčasnosti sa aj klimatizačné a chladiace systémy s odparovaním, ako napríklad otvorené chladiace veže, fontány, umývačky áut a vírivé vane, považujú za rizikové, pretože sa nimi šíria kontaminované aerosóly.

Pseudomonas aeruginosa môže byť tiež problémom v oblasti studenej pitnej vody, spôsobuje napríklad infekcie rán. Na to, aby sa nadmerne množili, musia mať všetky mikroorganizmy vhodné životné podmienky. Aj dlhá stagnácia pitnej vody vnútri zariadenia podporuje šírenie mikroorganizmov.

Počas stagnácie sa studená pitná voda zvyčajne ohrieva a ohriata pitná voda sa ochladzuje, čo umožňuje baktériám dostať sa do svojho preferovaného teplotného rozsahu. Legionelly patria medzi najdôležitejšie zdroje environmentálnych infekcií vo všetkých budovách, najmä v zariadeniach s centralizovaným systémom ohrevu vody.

Ich preferovaný biotop je stojatá voda (napr. v potrubiach a zásobníkoch), kde sa môžu najlepšie množiť pri teplotách medzi 25 až 50 °C. Maximálnu rýchlosť nárastu (kolonizácie) legionelly v závislosti od teploty vody predstavuje červená čiara na obr. 1.

Z praktických skúseností je tiež známe, že výskyt legionelly je veľmi zriedkavý pri teplotách pitnej vody pod 20 °C. V rozvodoch teplej vody sa preukázalo ako obzvlášť účinné trvalé zvýšenie teploty teplej vody nad 55 °C v celom systéme.

Ďalšie faktory ovplyvňujúce kvalitu pitnej vody

Stagnácia, použitie nevhodných materiálov, nevhodná kombinácia materiálov a nesprávne navrhnutá prevádzka vedú k množeniu mikroorganizmov alebo k zvýšenej koncentrácii látok uvoľnených z inštalovaných materiálov. Stojaca voda vždy podlieha chemickým, fyzikálnym a mikrobiologickým zmenám.

Vzhľadom na to, že spotrebiteľ nemôže tieto zmeny v individuálnom prípade vyhodnotiť, odporúča sa preventívne zabezpečiť, aby sa voda, ktorá v zariadení na dodávku vody stagnovala dlhšie časové obdobie, nikdy nepoužila na prípravu detskej potravy. Pri ohreve vody sa mení aj jej kvalita.

Inkrustácia je spôsobená najmä prítomnosťou vápenatých a horečnatých solí, pričom zvyšujúcou sa teplotou vody rýchlo narastá. Najčastejšie ide o inkrustácie z uhličitanu vápenatého, ktoré spôsobujú problémy výmenníkom tepla – znižuje sa ich účinnosť a sťažuje sa odstraňovanie baktérií (biofilmu), ktoré sa usadzujú a rastú na povrchoch potrubí a zariadení v kontakte s vodou.

V dôsledku série elektrochemických reakcií medzi vodou, rozpusteným kyslíkom a kovovými povrchmi vzniká korózia. Jej proces je spôsobený oxidačno-redukčnými reakciami, pričom vznikajú oxidy kovov. Primárnym zdravotným problémom je možnosť zvýšenej hladiny kovových iónov, napr. železa, olova alebo medi v pitnej vode.

Koncentrácie kovov, olova, medi a niklu vo vzorkách pitnej vody odobratých z odberného miesta spotrebiteľa závisia predovšetkým od nasledujúcich ovplyvňujúcich faktorov, z ktorých najvýznamnejšie sú:

● chemické a fyzikálne vlastnosti pitnej vody,
● materiály vodovodov a zdravotnotechnických zariadení v budovách,
● návrh trasovania a svetlosti potrubia vodovodov, systémové riešenia vnútorných rozvodov,
● prevádzkové podmienky (časy prúdenia a stagnácie pitnej vody, správanie sa spotrebiteľov a pod.),
● vek inštalácie potrubí a zariadení pitnej vody.

Technické opatrenia na udržanie kvality vody v budove

Požiadavky na zvýšenie kvality pitnej vody v budovách sa neustále zvyšujú. Odberateľ právom očakáva teplotu studenej vody (SV) na odbernom mieste 10 až 15 °C a teplotu teplej (TV) vody min. 50 °C, a to nielen z hľadiska komfortu, ale aj z hľadiska hygieny a kvality vody.

Z uvedených vplyvov na celkovú kvalitu vody môžeme za najdôležitejšie považovať materiál potrubia, teplotu vody, kontakt vody s rôznymi materiálmi, požadovaný prietok v závislosti od dimenzie (priemeru potrubia) a pravidelnú výmenu (preplachovanie) vody v celom distribučnom systéme (obr. 2).

Z technického hľadiska musíme okrem správne navrhnutého materiálu zabezpečiť, aby:

• voda v potrubí neustále prúdila bez dlhšej stagnácie – v celom systéme sa musí voda vymeniť minimálne 1× za týždeň,
• bola teplota studenej vody maximálne 25 °C, teplota teplej vody (TV) minimálne 55 °C,
• bola rýchlosť prúdenia pri danom materiáli (z hľadiska hlučnosti) optimálna a aby sa zbytočne nezväčšoval priemer potrubia obr. 3.

Z hľadiska hygieny pitnej vody by bola ideálna nepretržitá prevádzka budovy a pravidelný odber vody zo všetkých výtokových armatúr. Za týchto podmienok voda vždy zostáva v pohybe, takže nehrozí nebezpečenstvo stagnácie. Takéto ideálne podmienky však väčšinou nenájdeme.

Často sa vyskytujú fázy niekoľkých dní, týždňov, alebo dokonca mesiacov, v ktorých sa budova alebo jej časti nepravidelne alebo veľmi málo používajú (obr. 4). Výsledné hygienické riziká sa dajú znížiť správnym technickým riešením, pravidelnou prevádzkou, dobrou údržbou, investíciami do technológií, alebo dokonca odstránením nepotrebných odberných miest.

To si však vyžaduje dobrú koordináciu medzi investorom, vlastníkom, správcom, prevádzkovateľom, projektantom a inštalatérom (obr. 5), pričom je dôležité kontrolovať konflikty záujmov jednotlivých zúčastnených profesií a ich ciele tak, aby hygiena vody v budove nebola ohrozená.

V rámci vybraných rozdielnych prevádzkových častí v budove podľa obr. 4 môžeme navrhnúť príslušné opatrenia. V zelených oblastiach, kde sú užívatelia každý deň a pravidelne používajú výtokové armatúry, je riziko bakteriálnej kontaminácie v pitnej vode nízke.

Môže sa však zvýšiť počas niekoľkodňovej neprítomnosti (sviatky, dovolenky a pod.). V tomto prípade sa odporúča prepláchnutie všetkých armatúr na studenú aj teplú vodu 1× za týždeň ručne alebo automaticky [11].

V častiach budovy označených žltou farbou sa odberné miesta používajú nepravidelne, preto sa z dôvodu zvýšeného rizika ohrozenia zdravia odporúča:

• prepláchnutie všetkých armatúr na studenú aj teplú vodu 1× za týždeň (ručne alebo automaticky),
• uzavretie domového prívodu vody (v 1. PP) a vyprázdnenie rozvodov studenej aj teplej vody.

V oblastiach označených červenou farbou nie je jasné, čo sa bude používať, kedy a koľko. Pri týchto odberných miestach pitnej vody je veľmi vysoké hygienické riziko, obzvlášť kritická je studená voda. Prehrievanie vody na 25 až 35 °C v letných mesiacoch je bežné a treba sa mu vyhnúť.

Odporúčajú sa preto tieto opatrenia:

• výtokové ventily a armatúry inštalovať len tam, kde je to potrebné, voda sa často môže odoberať aj z priľahlej miestnosti,
• ak to nie je možné, príslušné rozvody uzavrieť a vyprázdniť,
• ak to nie je možné, pravidelne ich preplachovať, a to ručne alebo automaticky.

Neprehliadnite: Hospodárenie s vodou

Záver

V dôsledku silných tlakov investorov na inštaláciu lacnejších potrubí vodovodu sa aj v súčasnosti stretávame s použitím nevhodných materiálov na rozvody pitnej vody v budovách. Ďalším negatívnym aspektom je znižovanie tepelnej energie na ohrev vody, často sa teplota teplej vody znižuje z požadovaných 60 až 70 °C v zásobníkových ohrievačoch na 50 až 45 °C.

Studená pitná voda sa v dôsledku prehrievania stáva „vlažnou“, často s teplotou nad 25 °C, čo z hygienického hľadiska zvyšuje riziko.

Problematické sú rozvody pitnej a ohriatej vody, ktoré sa nepravidelne preplachujú, resp. stagnujú, ako napríklad v budovách škôl počas prázdnin, v hoteloch, penziónoch, nemocniciach a v budovách sezónneho cestovného ruchu.

Pravidelná údržba rozvodov pitnej vody však dosiaľ, žiaľ, nie je ukotvená vo vedomí užívateľov objektov. Aj na základné úkony, ako sú napríklad údržba a prečistenie filtra, sa bežne zabúda aj desaťročia.

Zvyšovanie povedomia prevádzkovateľov budov a dialóg so všetkými zainteresovanými stranami, ako aj analýza potrieb a správania sa užívateľov tak predstavujú prvé kroky k dosiahnutiu požadovanej dobrej kvality pitnej vody v budove.

Literatúra

1. STN EN 806: Technické podmienky na zhotovovanie vodovodných potrubí na pitnú vodu vnútri budov. Časť 1. Všeobecne, Časť 2. Navrhovanie, Časť 3. Dimenzovanie potrubia – zjednodušená metóda, Časť 4. Montáž, Časť 5. Prevádzka a údržba.
2. Smernica Rady 98/83/ES z 3. novembra 1998 o kvalite vody určenej na ľudskú spotrebu v znení nariadenia Európskeho parlamentu a Rady (ES).
3. STN EN 12502: Ochrana kovových materiálov pred koróziou. Návod na hodnotenie pravdepodobnosti korózie v rozvodoch a zásobníkoch vody. Časť 1. Všeobecne, Časť 2. Vplyv faktorov na meď a zliatiny medi, Časť 3. Vplyv faktorov na žiarové pozinkovanie železných materiálov, Časť 4. Vplyv faktorov na nehrdzavejúce ocele, Časť 5. Vplyv faktorov na liatinu, nelegované a nízkolegované ocele.
4. Vyhláška MZ SR č. 247/2017 Z. z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o kvalite pitnej vody, kontrole kvality pitnej vody, programe monitorovania a manažmente rizík pri zásobovaní pitnou vodou.
5. Ilavský, J. – Barloková, D. – Molnár, T.: Nikel v pitnej vode a možnosti jeho odstraňovania. In: Voda Zlín 2013, XVII. mezinárodní vodohospodářská konference, Zlín, ČR,14. – 15. 3. 2013, Olomouc: Moravská vodárenská, 2014, s. 107 – 112.
6. Höll, K: Wasser. Walter de Gruyter, Berlin, 2002.
7. Schauer C. et al.: Planung und Betrieb 4.0. Gebäudetechnik als Strukturgeber für Bau- und Betriebsprozesse, Springer Verlag Berlin, 2018, s. 167 – 275.
8. Schulte, W.: Planungspraxis für Trinkwassergüte in Gebäuden. In: C. Kistemann, Schulte W., Rudat K., Hentschel W., Häußermann D. (Hrsg.): Gebäudetechnik für Trinkwasser, Springer Verlag Berlin, 2012, s. 167 – 275.
9. Guideline for Hygienic Assessment of Organic Materials in Contact with Drinking Water (KTW Guideline), marec 2016.
10. Exner, M.: Hygiene in Trinkwasser-Installationen. Erfahrungen aus Deutschland. Legionellen – Fachgespräch, 2009.
11. Leitlinie FWH-001: Planung, Errichtung, Inbetriebnahme und Betrieb von Trinkwasser – Installationen in Gebäuden. FORUM Wasserhygiene. 2018.
12. Kistemann, T. et al.: Gebäudetechnik für Trinkwasser, Springer Verlag Berlin, 2012.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 3/2019.