FR2911867A1

FR2911867A1 - Device for absolute protection of sanitary hot water distribution against Legionella contamination, comprises boiler for filtering the water, waterproof central reservoir, a pump, four-way valve, a burner, and a thermal regulation device

Info

Publication number: FR2911867A1
Application number: FR0700728A
Authority: FR
Inventors: Jean Fernand Herve Roulet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-01

Abstract

The device for absolute protection of a network of sanitary hot water distribution against Legionellacontamination, comprises a boiler (b) for filtering the water to be distributed, a waterproof central reservoir (d) for storing decontaminated sanitary water, a pump (f) for distributing sanitary water, a four-way valve (h), a burner (q), and a device (j) for thermally regulating the temperature of the water. The decontaminated sanitary water is stored in the waterproof central reservoir for distribution and then insulated under nitrogen pressure or any other inert gas. The device for absolute protection of a network of sanitary hot water distribution against Legionellacontamination, comprises a boiler (b) for filtering the water to be distributed, a waterproof central reservoir (d) for storing decontaminated sanitary water, a pump (f) for distributing sanitary water, a four-way valve (h), a burner (q), and a device (j) for thermally regulating the temperature of the water. The decontaminated sanitary water is stored in the waterproof central reservoir for distribution and then insulated under nitrogen pressure or any other inert gas to prevent any risk of penetration of external matters. The sanitary water is distributed under pressure in a closed loop. Inner walls of distribution pipes are periodically decarbonized by injecting nitrogen under pressure in the distribution loop so as to uproot and destroy bacteria present in mineral deposits of sanitary water. The water or nitrogen mixture is decompressed in a settling basin. The boiler is maintained at constant temperature of 70 or 73[deg] C. A part of the burner is controlled by a thermometer set in a temperature of 70 or 73[deg] C and another part is controlled by a timer set for more than 15 minutes when the temperature reaches 70[deg] C. The pump supplies water from the boiler to a storage tank with a pressure of 2.5 bars and the pressure varies to less than 1 bar, when the water remains at 70 or 73[deg] C for 15 minutes. The distribution network is made of a bundle of closed loops, each drawing the water through the four-way valve. The return pipe constitutes a bundle of loops parallel to the loops of distribution network. An inline independent of the temperature control device is arranged for adjusting the temperature of the distribution network outflow thus maintaining the flow within the fixed range with respect to the distribution of the sanitary water.

Description

- DESCRIPTION L'invention concerne la protection d'une distribution d'eau- DESCRIPTION The invention relates to the protection of a water supply

chaude sanitaire contre une contamination par légionellose. La légionellose est une maladie très rare et très grave (15% de cas mortels des malades recensés) causée par la bactérie légionella qui est normalement présente dans beaucoup d'eaux, mais qui ne devient active qu'entre des températures comprises entre 30 et 50 (optimum 25 /45 ). Elle n'est pas contagieuse par simple contact, mais se transmet par inhalation de gouttelettes d'eau chaude. On la trouve principalement dans les conduites de distribution d'eau sanitaire chaude, dans les conduites d'air conditionné et dans les tours d'aéroréfrigération. Elle est détruite par une exposition prolongée à une température de 60 . Les techniques de protection se limitent actuellement à des moyens de désinfection tels que chocs thermiques périodiques à 70 C pendant 30 minutes, à des expositions aux rayons ultraviolets des points d'usage, ou à une ionisation de l'eau par cuivre-argent . Ces techniques sont insuffisantes et peuvent même générer, dans certains cas, une auto-résistance des bactéries et même une aggravation des risques. On pense généralement que ce phénomène peut être dû à une activation des bactéries contenues dans le bio-film qui couvre l'intérieur des canalisations et qui n'ont pas été entièrement détruits par les traitements. En dehors du nettoyage périodique des canalisations, il existe des traitements en continu désinfectant les points sensibles par des moyens chimiques. L'invention se propose de détruire systématiquement toute bactérie légionella contenue dans l'eau, en portant celle-ci à une température excédent celle de leur survie (60 C), pendant un temps suffisant pour obtenir une efficacité totale. en supprimant tout risque contamination provenant de fuites laissant pénétrer de l'eau contaminée, par une mise systématique du réseau sous pression et un bouclage du circuit ? en décalaminant les parois intérieures par un jet d'eau chaude pulvérisée par un jet d'azote de façon à arracher les particules minérales du bio-film qui pourraient abriter des bactéries en état de latence. L'équipement de distribution d'eau chaude sanitaire comprend donc essentiellement : - une chaudière portant l'eau froide à 70 C ( les bactéries de légionellose ne survivent pas à une température de 60 C ) -2- un réservoir sous pression d'azote alimenté depuis la chaudière par une pompe. La pression maximale, qui arrête la pompe, est de 2,5 bars et la pression minimale, qui fait fonctionner la pompe est de 1 bar . un réseau de distribution de l'eau chaude en circuit fermé, muni d'une pompe de circulation maintenant la pression à 1 bar un point de puisage avec régulation de température à la valeur normale d'usage un système d'injection d'azote dans la boucle fonctionnant en circuit fermé sous pression, qui comporte , avant le retour au réservoir, une chambre de décompression et de décantation où sont faits les prélèvements de contrôle Cette invention est particulièrement destinée aux équipements collectifs ou recevant du public, tels qu'hôpitaux, établissements scolaires, établissements thermaux, hôtels, navires et bateaux de croisière etc... Un mode particulier de réalisation décompose le réseau en zones munies de leur réservoir et de leur boucle et alimenté par une chaudière unique. Un mode exceptionnel, d'efficacité moindre, consiste à supprimer le retour de la boucle et à procéder à des purges totales avant soutirage et à des décalaminages systématiques fréquents. Ce système est déconseillé dans les cas où l'eau chaude stagne longtemps. L'invention concerne un dispositif assurant une protection absolue contre une contamination de légionellose par un réseau de distribution d'eau chaude sanitaire, consistant : domestic hot water against contamination by legionellosis. Legionellosis is a very rare and very serious disease (15% of fatal cases of identified patients) caused by the Legionella bacteria which is normally present in many waters, but which only becomes active between temperatures between 30 and 50 (optimum 25/45). It is not contagious by casual contact, but is spread by inhaling hot water droplets. It is mainly found in hot sanitary water distribution pipes, in air conditioning pipes and in air-cooling towers. It is destroyed by prolonged exposure to a temperature of 60. Protection techniques are currently limited to disinfection means such as periodic thermal shocks at 70 ° C. for 30 minutes, exposure to ultraviolet rays at points of use, or ionization of water by copper-silver. These techniques are insufficient and can even generate, in certain cases, a self-resistance of the bacteria and even an aggravation of the risks. It is generally believed that this phenomenon may be due to an activation of the bacteria contained in the biofilm which covers the inside of the pipes and which have not been entirely destroyed by the treatments. Apart from the periodic cleaning of pipes, there are continuous treatments disinfecting sensitive points by chemical means. The invention proposes to systematically destroy any Legionella bacteria contained in the water, by bringing the latter to a temperature in excess of that of their survival (60 ° C.), for a time sufficient to obtain total effectiveness. by eliminating any risk of contamination from leaks allowing contaminated water to enter, by systematically putting the network under pressure and looping the circuit? by descaling the interior walls with a jet of hot water sprayed with a nitrogen jet so as to tear off mineral particles from the biofilm which could harbor bacteria in a latent state. The domestic hot water distribution equipment therefore essentially comprises: - a boiler bringing cold water to 70 C (legionella bacteria do not survive at a temperature of 60 C) -2 - a nitrogen pressurized tank fed from the boiler by a pump. The maximum pressure, which stops the pump, is 2.5 bar and the minimum pressure, which operates the pump is 1 bar. a closed-circuit hot water distribution network, fitted with a circulation pump maintaining the pressure at 1 bar a draw-off point with temperature regulation to the normal value of use a system for injecting nitrogen into the the loop operating in a closed circuit under pressure, which comprises, before returning to the reservoir, a decompression and settling chamber where the control samples are taken. This invention is particularly intended for collective or public facilities, such as hospitals, schools, thermal baths, hotels, ships and cruise ships, etc. A particular embodiment breaks down the network into zones provided with their reservoir and their loop and supplied by a single boiler. An exceptional mode, of less efficiency, consists of eliminating the return from the loop and carrying out total purges before withdrawal and frequent systematic descaling. This system is not recommended in cases where hot water is stagnant for a long time. The invention relates to a device providing absolute protection against contamination of legionellosis by a domestic hot water distribution network, consisting of:

- 1 - à détruire les bactéries de légionellose par une exposition de l'eau à distribuer, préalablement filtrée (a) dans une chaudière (b) à une température de 70 C pendant 15 minutes ( conditions excédant les conditions de survie des bactéries ) - 2 - à pulser (c) cette eau sanitaire décontaminée vers un réservoir de stockage étanche et calorifugé (d) sous pression d'azote (e) ou tout autre gaz inerte afin d'écarter tout risque de pénétration de produits extérieurs - 3 - à distribuer, sous pression par une pompe (f), l'eau sanitaire par des boucles fermées (partant du réservoir (gl) et y revenant (g2) d'où est prélevée l'eau à utiliser (i), soutirée par une vannes à 4 voies (h) - 4 - à réguler la température de l'eau d'utilisation, par des dispositifs thermiques du commerce (j) de manière à respecter les normes en vigueur 5 - à décalaminer périodiquement les parois intérieures des conduites de distribution par le biais d'injections d'azote sous pression ( pompe k) dans la -3- boucle de distribution (1) (de façon à arracher et détruire les bactéries éventuellement incluses dans les dépôts minéraux de l'eau sanitaire). Les boucles sont alors fermées par les vannes (h) et le mélange eau/azote est décomprimé dans un bassin de décantation (m). - 1 - to destroy the legionellosis bacteria by exposure of the water to be distributed, previously filtered (a) in a boiler (b) at a temperature of 70 C for 15 minutes (conditions exceeding the conditions for survival of the bacteria) - 2 - to pulsate (c) this decontaminated sanitary water towards a sealed and heat-insulated storage tank (d) under nitrogen pressure (e) or any other inert gas in order to avoid any risk of penetration of external products - 3 - to distribute, under pressure by a pump (f), sanitary water through closed loops (starting from the reservoir (gl) and returning to it (g2) from which the water to be used (i) is taken, drawn off by a valve 4-way (h) - 4 - to regulate the temperature of the water used, by commercial thermal devices (j) so as to comply with the standards in force 5 - to periodically descale the inner walls of the distribution pipes through pressurized nitrogen injections (pump k) in the -3- loop d e distribution (1) (so as to extract and destroy any bacteria that may be included in the mineral deposits of the sanitary water). The loops are then closed by the valves (h) and the water / nitrogen mixture is decompressed in a settling basin (m).

Selon les modes particuliers de réalisation : According to the particular embodiments:

Une chaudière (b) est maintenue à température constante (70/73 ). Le brûleur est contrôlé d'une part par un thermomètre calé sur la fourchette de températures 70/73 et d'autre part sur un minuteur calé à plus de 15 minutes, à partir du moment où la température a atteint 70 . La pompe de mise sous pression (a) de 2,5 bars envoie le volume d'eau de la chaudière (b) dans un réservoir de stockage (d), lorsque sa pression est inférieure à 1 bar et si l'eau est restée à 70/73 pendant 15 minutes Le réservoir de stockage (d) est calorifugé et sous pression de 1 à 2,5 bars sous l'effet d'une calotte d'azote (t) (ou d'un autre gaz inerte). Son volume est calculé de manière à assurer le débit de puisage simultané maximum des robinets d'utilisation pendant la durée moyenne des opérations de puisage, et compte tenu du débit d'alimentation venant de la chaudière (d). C'est le contrôle de pression qui, à 1 bar, déclenche la mise en marche de la pompe précitée (c). Le réseau de distribution est en faisceau de boucles fermées, chacune desservant un point de puisage par une vanne à 4 voies (h). Les conduites de retour constituent un faisceau parallèle à celui de l'alimentation. Le tronc commun se déverse en partie haute du réservoir de stockage (d). Les conduites de puisage sont de courte longueur entre la vanne à 4 voies et le robinet (ou à la douche). L'utilisateur règle la vanne à 4 voies selon ses besoins d'eau chaude. Un dispositif de régulation de température (j) en ligne, indépendant, ajuste la température de sortie du réseau de distribution de façon à -4- rester dans la fourchette fixée par le responsable de la distribution afin de respecter les normes sanitaires. Le décapage du bio-film s'effectue en interne par une conduite d'azote comprimé qui injecte le gaz dans un diffuseur situé au centre de la canalisation de distribution d'eau chaude et aussi près que possible de son origine. Ces injections sont opérées manuellement, à périodes et pour des durées fixées par le responsable de la distribution, en fonction des résultats d'analyses d'eau prélevée sur le plus éloigné des robinets de sortie. Une chambre de détente située avant la rentrée de l'eau chaude dans le réservoir, évacue l'excédent d'azote jusqu'à l'obtention de la pression de service du réservoir, et fait tomber les déchets. Selon un mode particulier de réalisation, le stockage d'eau chaude sous pression peut être réparti entre plusieurs réservoirs, pour adapter au mieux l'équipement aux besoins de chaque zone, et pour réduire le coût en substituant une conduite d'alimentation commune aux boucles à deux conduites. Selon un autre mode particulier de réalisation, on peut supprimer le faisceau de conduites de retour, à la condition de procéder de manière systématique et préalablement à tout puisage au décalaminage du bio-film selon le processus exposé ci-dessus. Bien entendu, il en résulte une surconsommation d'eau chaude. Toutefois ce mode particulier est à proscrire dans tout réseau de distribution qui peut rester stagnant un certain temps. -5- A boiler (b) is kept at constant temperature (70/73). The burner is controlled on the one hand by a thermometer set to the 70/73 temperature range and on the other hand by a timer set to more than 15 minutes, from the moment the temperature has reached 70. The 2.5 bar pressurization pump (a) sends the volume of water from the boiler (b) to a storage tank (d), when its pressure is less than 1 bar and if the water has remained at 70/73 for 15 minutes The storage tank (d) is insulated and under pressure from 1 to 2.5 bars under the effect of a nitrogen cap (t) (or another inert gas). Its volume is calculated in such a way as to ensure the maximum simultaneous draw-off rate of the user taps during the average duration of the draw-off operations, and taking into account the feed rate coming from the boiler (d). It is the pressure control which, at 1 bar, starts the aforementioned pump (c). The distribution network is in a bundle of closed loops, each serving a draw-off point via a 4-way valve (h). The return lines are in a bundle parallel to that of the supply. The common trunk empties into the upper part of the storage tank (d). The draw-off lines are short between the 4-way valve and the tap (or to the shower). The user adjusts the 4-way valve according to their hot water needs. An independent in-line temperature control device (j) adjusts the outlet temperature of the distribution network so as to remain within the range set by the distribution manager in order to comply with sanitary standards. The stripping of the biofilm is carried out internally by a compressed nitrogen line which injects the gas into a diffuser located in the center of the hot water distribution pipe and as close as possible to its origin. These injections are carried out manually, at periods and for durations fixed by the person in charge of the distribution, according to the results of analyzes of water taken from the most distant of the outlet taps. An expansion chamber located before the hot water enters the tank, evacuates the excess nitrogen until the tank's operating pressure is obtained, and releases the waste. According to a particular embodiment, the storage of pressurized hot water can be distributed among several tanks, to best adapt the equipment to the needs of each zone, and to reduce the cost by substituting a common supply line for the loops. two-pipe. According to another particular embodiment, it is possible to eliminate the bundle of return pipes, on the condition of proceeding systematically and prior to any drawing by descaling the biofilm according to the process described above. Of course, this results in overconsumption of hot water. However, this particular mode should be avoided in any distribution network which may remain stagnant for a certain time. -5-

Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente le dispositif de l'invention dans lequel ; The accompanying drawings illustrate the invention. FIG. 1 represents the device of the invention in which;

a = filtrationa = filtration

b = chaudière chauffage à 70 Cb = boiler heating at 70 C

c = clapet anti-retourc = non-return valve

d = réservoir calorifugé eau chaude sous pression 2,5 bars d = insulated hot water tank under pressure 2.5 bars

g-= pompeg- = pump

k = injectionk = injection

i = eau chaude usagée h = vanne 4 voies i = used hot water h = 4-way valve

j = régulation température m = décantation j = temperature regulation m = settling

g2 = bouclage retourg2 = return loop

p = arrivée eau froidep = cold water inlet

q = brûleurq = burner

r= sortie eauà70 Cr = water outlet at 70 C

s = pompe injections = injection pump

t = azote ou gaz inertet = nitrogen or inert gas

u = bouteille azote La figure 2 représente le mode opératoire de stockage décentralisé, c'est à dire comportant une unes de réseaux de distribution La figure 3 représente un mode opératoire particulier sans boucle retour La figure 4 représente un modèle d'injection ; u = nitrogen bottle FIG. 2 represents the operating mode of decentralized storage, ie comprising one of the distribution networks. FIG. 3 represents a particular operating mode without return loop. FIG. 4 represents an injection model;

v = arrivée eau chaudev = hot water inlet

w = arrivée azotew = nitrogen inlet

x = palier sur roulement à billesx = bearing on ball bearings

Claims

1. Device providing __absolute protection against contamination of legionellosis by a domestic hot water distribution network characterized in that it consists: - 1 - in destroying the legionella bacteria by exposure of the water to be distributed, beforehand filtered (a) in a boiler (b) at a temperature of 70 C for 15 minutes (conditions exceeding the conditions for survival of bacteria). -

2 - to store this decontaminated sanitary water in a sealed and heat-insulated central distribution tank (d) under nitrogen pressure (e) or any other inert gas in order to avoid any risk of penetration of external products -

3 - to distribute, under pressure by a pump (f), the sanitary water by closed loops (starting from the reservoir (gl) and returning to it (g2) from which is taken the water to be used (i) withdrawn by a 4-way valve (h). -

4 - to regulate the temperature of the water used, by thermal devices (j) so as to respect the standards in force -

5 - periodically descaling the interior walls of the distribution pipes by injecting pressurized nitrogen (pump k) into the distribution loop (1) (so as to tear out and destroy any bacteria that may be included in the mineral deposits sanitary water). The loops are then closed by the valves (h) and the water / nitrogen mixture is decompressed in a settling basin (m) 2 / Device according to claim n I characterized (in that the boiler (b) is kept at constant temperature (70/73) 4 the. Burner being controlled, on the one hand by a thermometer set to the temperature range 70/73 and on the other hand by a timer set to more than 15 minutes, from the moment the temperature. has reached 70 .C-7- 3 / Device according to claim n I characterized in that the pressurizing pump (s) of 2.5 bars sends the volume of water from the boiler lb) dans_un storage tank (d ), when its pressure is less than 1 bar and if the water has remained at 70/73 making 15 minutes 4 / Device according to claim n I characterized in that the storage tank (d) insulated and under pressure from 1 to 2.5 bars under the effect of a nitrogen cap (or another inert gas) (t), its volume being calculated so as to Ensure the _simultaneous_ maximum draw-off flow rate of the user taps during the entire duration of the draw-off operations, and, taking into account the feed flow rate coming from the boiler_ (d), the pressure control at 1 bar, triggers the pump running (c). 5 / Device according to claim n I characterized in that the distribution network is in bundle _de closed loops, ___ each serving a draw-off point. by a 4-way valve (h), the return pipes constitute a bundle parallel to that of the supply and the common trunk flowing into the upper part of the storage tank (d) 6 / Device according to claim n I characterized in that are the draw-off lines short between the 4-way valve (h) and the tap (or shower)? the user adjusting the 4-way valve (h) according to his hot water needs. A temperature regulation device (j) in the moon, independent. adjusts the outlet temperature of the distribution network so as to remain within the range set by the person in charge. distribution in order to comply with health standards.