Drinkwaterhygiëne
Drinkwater: ons belangrijkste levensmiddel
Net als andere levensmiddelen heeft ook drinkwater een beperkte houdbaarheid. Als het te lang in de leiding blijft staan, kan het bederven. Voor 'stilstaand water' wordt de term stagnatie gebruikt. Bij stagnatie neemt het drinkwater bestanddeeltjes van de toegepaste installatiematerialen en de temperatuur van de omgeving op. Deze beide factoren kunnen een risicovolle verandering van de drinkwaterkwaliteit voor de gezondheid van de mens tot gevolg hebben. Vooral een temperatuurstijging naar meer dan 25°C geeft risico´s, omdat boven deze kritische temperatuur micro-organismen zoals bijvoorbeeld legionella zich explosief kunnen vermeerderen. In tal van internationale normen en richtlijnen wordt alleen een temperatuur van < 20°C beschouwd als veilige temperatuur in koudwaterleidingen.
Daarom zijn vooral beheerders van openbare gebouwen de zorgplicht, ten allen tijde voor veilig en schoon drinkwater in het complete leidingsysteem te zorgen. Om de drinkwaterhygiëne te waarborgen is het noodzakelijk dat de vier belangrijkste risicofactoren worden uitgesloten bij het ontwerpen, beheren en installeren van de leidinginstallatie.
De vier succesfactoren voor een perfecte drinkwaterhygiëne
Uitdagingen bij de engineering en installatie van de drinkwaterhygiëne
1. Doorstroming
De leidingen moeten zodanig zijn ontworpen dat bij doelmatig gebruik1 meerdere malen per dag stroomsnelheden optreden die aanzienlijke turbulentie op de leidingwanden veroorzaken.
Constructief ontwerp beïnvloedt de hygiëne in het leidingsysteem
De constructie van een drinkwaterinstallatie heeft een aanzienlijke invloed op de elementen die de hygiëne in het leidingsysteem bepalen. Om stagnatie of een lage doorstroomsnelheden in de deelringleidingen te voorkomen, moet het leidingsysteem zodanig worden ontworpen dat zo kort mogelijke leidingen naar de tappunten gerealiseerd worden.
Doel: korte leidinglengtes en kleine leidinginhoud
Korte leidingen naar de tappunten leiden in de berekening van een leidingsysteem tot een groot drukverschil. Daardoor zijn kleine leidingdiameters mogelijk. Dit resulteert tijdens het gebruik van de drinkwaterinstallatie in hogere stroomsnelheden in alle delen van de hoofdleiding en daarmee ook in hogere wrijvingskrachten aan de leidingwanden. Een kleinere leidinginhoud bij gelijkblijvende gebruiksfrequentie van de tappunten leidt bovendien tot kortere verblijftijden van het drinkwater in het leidingsysteem. Daardoor wordt de waterverversing geïntensiveerd en daarmee ook het gemiddelde temperatuurniveau aanzienlijk verlaagd. Vergelijkbare berekeningen tonen aan dat de waterinhoud van een leidingsysteem tot 30 % kan variëren, afhankelijk van het gekozen leidingverloop!
Verschillende distributieconcepten
In principe zijn er voor de levering van drinkwater in een gebouw twee distributieconcepten:
Horizontale distributie
Bij een horizontaal georiënteerde distributie wordt het drinkwater via een centraal geplaatste stijgleiding naar de verdiepingen geleid. Van deze stijgleiding vertakken op elke verdieping verdeelleidingen, waarop de verdiepings- of afzonderlijke toevoerleidingen voor de levering aan de tappunten in de natte cellen worden aangesloten. Grotendeels horizontaal uitgelijnde verdeelsystemen vindt men vaak in complexe gebouwen, zoals bijv. in ziekenhuizen en hotels.
Verticale distributie
In woongebouwen daarentegen wordt het drinkwater bijna zonder uitzondering verticaal via stijgleidingen aangevoerd. Zoals ook hier uit vergelijkende berekeningen blijkt, heeft de keuze van het horizontale of verticale distributieconcept eveneens een grote invloed op de elementen die de hygiëne in het leidingsysteem bepalen en niet in de laatste plaats op de bouwkosten. Bij dezelfde gebouwgeometrie bijvoorbeeld is de waterinhoud en het binnenoppervlak van het leidingsysteem bij een verticale distributie meer dan 20 procent kleiner ten opzichte van een vergelijkbaar horizontaal distributiesysteem! Bovendien zijn de stand-by verliezen van het circulatiesysteem ca. 13 procent kleiner. Hoe uitgebreider het leidingsysteem van een drinkwatersysteem, hoe groter de beschreven verschillen.
2. Temperatuur
Bij warmwatercirculatieleidingen moet de temperatuur op elk moment hoger dan 60 °C zijn. De waterinhoud in een warmwaterinstallatie die niet op de juiste temperatuur kan worden gehouden, moet tot een minimum worden beperkt. De temperatuur van koud water dient lager dan 25°C te zijn en, in het ideale geval, zelfs lager dan 20°C. Als deze temperaturen niet behaalt worden kan dat risicovolle verandering van de drinkwaterkwaliteit voor de gezondheid van de mens tot gevolg hebben. Vooral een temperatuurstijging tot meer dan 25 C is risicovol, omdat bacteriën, zoals legionella, zich boven deze kritische temperatuur explosief kunnen vermeerderen. Daarom zijn vooral beheerders van openbare gebouwen verplicht, te allen tijde voor veilig en schoon drinkwater in het complete leidingsysteem te zorgen.
Invloed van interne warmtelast
Warmtebronnen zoals leidingen van sanitaire en verwarmingsinstallaties, componenten van elektrische apparaten van ventilatiesystemen kunnen de drinkwaterleiding in schachten en technische ruimten, bij stagnatie van het drinkwater, binnen twee uur opwarmen tot boven de kritische grens van 25 °C. Ook wanneer de drinkwaterleidingen volgens de norm geïsoleerd zijn.
Invloed van externe warmtelast
Hoge omgevingsluchttemperaturen
Hoge buitenluchttemperaturen in de zomer kunnen in gebouwen, zonder airconditioning, ervoor zorgen dat de omgevingstemperaturen in het gebouw boven de 25 °C uitkomen. In geval van stagnatie van drinkwater in de installatie is het onmogelijk om de drinkwatertemperatuur onder de 25 °C te krijgen.
Wateraanvoertemperaturen
Wanneer drinkwater dicht bij de oppervlakte wordt gewonnen, wordt in de zomermaanden het drinkwater met een hogere temperatuur (> 20 °C) aangeboden. Door deze hogere aanvoertemperatuur wordt de maximaal toelaatbare stagnatietijd van het drinkwater in de installatie aanzienlijk verkort.
3. Waterverversing
Door het ontwerp van een drinkwaterinstallatie dient een regelmatige waterverversing in alle deeltrajecten gewaarborgd te zijn, in het bijzonder in de verdiepings- en de afzonderlijke toevoerleidingen.
Bacteriegroei door stagnatie
Specialisten stellen steeds weer een ontoereikende drinkwaterhygiëne in drinkwaterinstallaties vast. De problemen treden zowel in het drinkwater als in het warmtapwater op. Volgens experts is de stagnatie van het drinkwater de hoofdoorzaak van de bacteriegroei respectievelijk de verandering van drinkwater in niet-drinkwater. De oorzaak van stagnatie kunnen oude, dode-leidingen of tijdelijk niet doelmatig gebruikte leidingtrajecten zijn. Deze leidingen vormen daarmee een potentiële risicofactor in de drinkwaterinstallatie.
De verantwoordelijkheid van de beheerders
De verantwoordelijkheid voor een regelmatige waterverversing berust uitsluitend bij de beheerder. Aanbevolen wordt om dode-leidingen uit de drinkwaterinstallatie te verwijderen of alle leidingtrajecten doelmatig te gebruiken. Doelmatig betekent in dit geval dat regelmatig drinkwater moet worden afgetapt respectievelijk een voldoende hoge gebruiksfrequentie gerealiseerd moet worden.
Gewijzigd gebruiksgedrag
In talrijke gevallen wijzigt het gebruik van een gebouw of het gedrag van de gebruikers na verloop van tijd. Als het doelmatige gebruik van bepaalde leidingtrajecten niet meer plaatsvindt, kan het gebruik van de complete drinkwaterinstallatie door ziekteverwekkers worden stilgelegd. Het oorspronkelijk geplande, doelmatige gebruik kan dan alleen nog in stand worden gehouden door middel van spoelmaatregelen.
Handmatige spoelmaatregelen
Handmatig uitgevoerde spoelingen door het openen en sluiten van alle betreffende tappunten betekenen hogere kosten tijdens het gebruik van het gebouw. De hierdoor extra ontstane bedrijfs- en personeelskosten worden op het tijdstip van de planning maar zelden onderkend en dienovereenkomstig opgenomen. Zowel de consequente inachtneming van deze spoelmaatregelen als het na te streven doel om een uitwisseling van de complete waterinhoud te bereiken mag worden betwijfeld. Als de zuivere maatregelen volgens het spoelschema al onevenredig hoge kosten veroorzaken, kunnen de kosten exploderen als de handmatig uitgevoerde spoelingen niet duurzaam zorgvuldig worden uitgevoerd en als tijdens de controle van het drinkwater hygiënische gebreken worden geconstateerd.
4. Aanbod voedingsstoffen
Het vrijkomen van voedingsstoffen uit mineralen moet, voor zover dat technisch mogelijk is, tot een minimum worden beperkt. Dit dient indirect ook ter voorkoming van bacteriegroei, zowel aan het oppervlak van het materiaal als in het drinkwater.
Migratie van materiaalbestanddelen bevordert ontstaan van biofilm
Langdurig contact van drinkwater met de materialen (bijv. materiaal van leidingen en appendages) kan een concentratieverhoging van voedingsstoffen door migratie van materiaalbestanddelen in het drinkwater tot gevolg hebben. Een combinatie van slechte materiaalkwaliteit, stagnatie en ongunstige waterkwaliteit bevorderen het snel ontstaan van een biofilm, waarin ook eventuele ziekteverwekkers zich kunnen vermeerderen.
Vermindering van vrijkomende voedingsstoffen uit materialen
Complexe onderdelen zoals appendages vormen hierbij bijzondere problemen. Het microbioom regelt in stagnatiefasen een hele reeks groeibevorderende factoren. Bovendien ontbreekt in deze fasen de afvoer en daarmee een verdunning van de in het water terechtgekomen, tot het plankton behorende micro-organismen. Het vrijkomen van voedingsstoffen uit materialen die in contact komen met het drinkwater, moet dus – voor zover dat technisch mogelijk is – worden verminderd. Alle materialen moeten op hun geschiktheid voor drinkwater worden gecontroleerd.
Hygiënesysteem KHS
Het KEMPER hygiënesysteem KHS voorkomt stagnatie en de daaruit resulterende, negatieve invloed op de drinkwaterkwaliteit. Het systeem zorgt er op een kostenbesparende en duurzame manier voor dat op elk tappunt altijd vers, hygiënisch drinkwater ter beschikking is. Dit biedt alle betrokkenen partijen in de keten, van ontwerper, installateur, beheerder tot de consument, maximale veiligheid bij het dagelijkse gebruik van drinkwater.
