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Xavier Legros :

Après ce tour d'horizon réglementaire, je vais vous parler plus spécifiquement de la gestion du "risque légionelle" en ce qui concerne les patinoires, à savoir les risques inhérents aux réseaux d'eau chaude sanitaire et aux tours aéroréfrigérantes.
I – Introduction : Legionella / Portrait
La légionelle est une bactérie environnementale d'origine hydrique. On la trouve dans les milieux aquatiques superficiels : rivières, lacs, étangs, sources... Dans son milieu naturel, sa concentration reste en principe faible et n'engendre pas de risques significatifs pour l'homme.

Les légionelles présentes dans les ressources naturelles utilisées pour l'eau potable sont généralement éliminées par les traitements de potabilisation. Généralement, elles restent non détectables dans les réseaux publics de distribution d'eau (moins de 50 unités par litre), mais il suffit que quelques bactéries trouvent un terrain favorable à leur prolifération, et le danger apparaît...
Etant donné l'omniprésence de la bactérie dans l'environnement, il est impossible de garantir l'absence totale d'intrusion de cette bactérie dans les équipements hydrauliques. Cependant, certains équipements hydrauliques vont présenter plus que d'autres des températures et des conditions de vie favorables à la prolifération des légionelles.
Le facteur favorable principal est la température.

(insérer schéma thermomètre)

Les autres facteurs aggravant les risques de prolifération des légionelles sont :

  • la stagnation de l'eau dans les canalisations et les réservoirs,

  • La nature des matériaux constitutifs des canalisations,

  • Les phénomènes de corrosion (fer, zinc...),

  • La présence de boue, tartre, matières en suspension,

  • La présence de biofilm...


Ces conditions sont réunies dans certains équipements, qualifiés alors d'équipements à risque.
II – Les équipements à risques
Parmi ces équipements à risque figurent deux équipements que l'on retrouve dans toutes les patinoires :

  • les réseaux d'ECS (eau chaude sanitaire),

  • les tours de refroidissement.


A – Les réseaux de distribution d'eau chaude sanitaire
Tout d'abord, précisons que les réseaux d'eau froide entraînent des risques de prolifération beaucoup moins importants que les réseaux d'eau chaude, mais il convient de les considérer comme des réseaux à risque quand ils comportent :

  • des zones de réchauffement (locaux surchauffés, chaufferie, locaux techniques, vide sanitaire) ou passent les canalisations d'eau froide non calorifugées

  • des zones de stagnation dues à la conception ou au dimensionnement des installations (bras morts, bâche de stockage, réseau incendie ou arrosage sans protection antipollution en amont...).

Il existe des risques si la température de l'eau froide sanitaire dépasse 20°C.
Quelques chiffres : en Angleterre, où on stocke l'eau froide plus qu'ailleurs, la fréquence d'isolement de légionelles dans les réservoirs d'eau froide est de 11% !! (rapport datant de 1989)
Un réseau ECS peut être décomposé en trois parties :

Production

Distribution

Utilisation – points de puisage.

Aussi, la conception, les contraintes d'exploitation du réseau et l'état des installations (donc, par corollaire, leur entretien) peuvent constituer des facteurs de risques.
1 – La production d'ECS
Il existe 3 types de systèmes de production :

  • par accumulation (à éviter),

  • semi-instantanée,

  • instantanée.




  1. La production par accumulation


Inconvénients :

  • stratification de l'eau à l'intérieur du ballon,

  • températures trop faibles au fond et donc favorables au développement des légionelles,

  • temps de séjour trop important,

  • dégradation de la qualité bactériologique et physico-chimique de l'eau.


L'absence d'entretien (nettoyage et désinfection annuelle des ballons de stockage), et de purges régulières (minimum hebdomadaires) permettant d'évacuer les boues et les matières décantées sont des facteurs aggravants.
Néanmoins, les défauts des accumulations d'eau chaude peuvent être au moins partiellement corrigés :

Il est possible de créer une recirculation propre au ballon de stockage en conservant la possibilité d'effectuer des chasses périodiques pour évacuer les matières en suspension accumulées.

Cette recirculation assure un brassage permanent du ballon qui va homogénéiser les températures sur l'ensemble du stockage et se placer dans des conditions défavorables aux légionelles.

La consigne de température de production par accumulation doit dans la mesure du possible être maintenue au-dessus de 60°C.

(insérer dessin)


  1. La production instantanée


Avantages :

  • pas de stockage d'eau,

  • pas de stagnation,

  • montée en température rapide,

  • très peu favorable au développement des légionelles.


Inconvénients :

  • nécessité d'apport de fluide primaire (circuit chauffage),

  • pouvoir épurateur inférieur à celui d'un ballon.


(insérer schéma)

  1. La production semi-instantanée


Avantages :

  • fonctionne avec tous les types d'énergie,

  • couple une production instantanée avec un ballon de stockage tampon,

  • peu favorable au développement des légionelles.


Inconvénient :

Développement de légionelles possible sur le réservoir tampon (si température trop faible, absence de purges...).

(insérer schéma)

Les installations de production d'ECS doivent en outre comporter :

  • des vannes de purge sur tout le réservoir,

  • des dégazeurs en partie haute,

  • des tubes témoins au départ ECS et sur le retour ECS,

  • des thermomètres indiquant les températures de production ECS, de départ ECS mitigé, de retour de bouclage ECS...

  • des robinets de prélèvement d'eau au départ et au retour des circuits,

  • des clapets antiretour de type EA contrôlable (amont du traitement d'eau, amont du préparateur ECS...)

  • ...


2 – La distribution d'ECS
Les risques de prolifération de légionelles dans le réseau de distribution d'ECS sont causés par :

  • des températures trop faibles (T<50°C), notamment dans des équipements où, pour des raisons de sécurité ou de confort (établissements psychiatriques, vestiaires de sport), on ne veut pas sortir une eau chaude brûlante,

  • la stagnation de l'eau, causée par des tuyauteries en bras morts (canalisations ou équipements dans lesquels l'eau stagne de façon permanente ou prolongée) ou des portions de réseaux avec eau stagnante,

  • la corrosion et l'entartrage du réseau.


On peut réduire ces risques par un choix judicieux des matériaux et une bonne conception du réseau de distribution.


  1. Quels matériaux pour la distribution d'ECS ?


Les matériaux métalliques utilisables :


  • Le cuivre (NF A 51 120) présente un frein à la formation du biofilm. Utilisé à une température de distribution supérieure à 50°C et sans entartrage, cela suffit généralement à empêcher la colonisation des réseaux par les légionelles.

  • L'inox (316 L), même s'il ne présente pas les mêmes propriétés bactériostatiques de contact que le cuivre et reste encore très coûteux. Sa manipulation nécessite du personnel qualifié (risques de corrosion prématurée si défaut de passivation des soudures).


En revanche, l'acier galvanisé est à proscrire sur l'ECS : le fer et le zinc favorisent le développement des légionelles (même à basse concentration). Il présente de très nombreuses contraintes : corrosion, incompatibilité avec le cuivre, nécessité d'un traitement filmogène, très mauvaise tenue au chlore et aux élévations de température...

S'il reste valable pour la distribution d'eau froide, l'acier galvanisé ne doit donc plus être utilisé sur l'eau chaude sanitaire.

Les matériaux plastiques utilisables :
Les principaux matériaux plastiques comme le PVCC et le PER présentent des avantages et des inconvénients.

Avantages : s'ils sont prévus pour, ils résistent aux produits chimiques (chlore, peroxyde, acides), aux élévations de température (chocs thermiques) et sont peu favorables à l'accroche du tartre.

Inconvénient : ils sont plutôt favorables à la formation du biofilm et par conséquent à celui des légionelles.

Ce défaut de comportement peut être effacé s'ils sont utilisés dans les conditions suivantes :

  • ECS à température de l'ordre de 55/60°C ("cuisson du film" : formation du biofilm très limitée),

  • ECS avec injection préventive et continue de chlore aux environs de 0,5 à 1 mg/l (limitation des problèmes de corrosion), ce qui n'est jamais souhaitable.


Notons que les caractéristiques propres à chacun de ces matériaux peuvent s'estomper avec le temps (effet du contact bactéricide du cuivre annulé en présence excessive de tarte...).

Si l'installation présente des conditions favorables à la formation du biofilm, il n'existe ensuite plus de réelles différences entre les matériaux plastiques et métalliques.


  1. la conception du réseau de distribution d'ECS


Les circuits ECS doivent :

  • être réalisés avec des matériaux adaptés aux conditions d'exploitation de l'installation (quelle température de consigne ? quelle qualité d'eau ? désinfection continue par chloration ou non ? maintien de température élevées en distribution ?),

  • éviter les faibles températures d'eau dans la plage favorable au développement des légionelles (il est conseillé de maintenir des températures comprises entre 50 et 60°C sur le réseau),

  • favoriser la circulation continue (les réseaux bouclés sont conseillés, les réseaux maillés sont à éviter, les réseaux en croix sont réservés aux petites distributions),

  • ne pas comporter de bras morts et de tuyaux borgnes, qui sont des "zones refuges" pour les bactéries.


Le réseau tracé simple :

(insérer figure page 15)


Cette configuration reste acceptable pour les petits réseaux.

Si le temps de puisage nécessaire à l'obtention d'eau chaude devient trop important (plus d'1 minute); cela signifie que ce mode de distribution n'est plus adapté !
Le maillage :

(insérer figure page 16)

Cette configuration, fréquente sur les rampes de douche, est déconseillée car elle favorise la stagnation sur certaines parties et la circulation de l'eau à double sens.
Le traçage avec cordon chauffant :

(insérer figure page 16)

Le cordon chauffant maintient l'eau stagnante pendant les périodes d'absence de tirage à une température d'attente aux environs de 40°C : ces équipements sont déconseillés en matière de lutte contre la prolifération des légionelles.
Le bouclage, ou recyclage :
Ces équipements sont fortement conseillés, car :

  • elles favorisent le maintien en température du réseau d'ECS par recirculation de l'eau chaude vers le poste de production pour remise en température.

  • C'est la solution la plus courante pour maintenir l'ECS à température avec un temps de puisage confortable,

  • Le recyclage de l'ECS permet donc le maintien d'une température élevée (50-60°C) dans le réseau de distribution pour éviter la place de prolifération des légionelles, et l'absence de stagnation dans une grande partie du réseau.

(insérer figure p. 17)

(insérer figure page 18)

Les installations de distribution d'ECS doivent en outre comporter :

  • des vannes de purge en partie basse des colonnes,

  • des dégazeurs en partie haute ECS (+ anti-béliers),

  • des vannes d'isolement,

  • des vannes de régulation des recirculations de boucles complexes,

  • des clapets antiretour de type EA contrôlable,

  • ...


3 – L'utilisation d'ECS et les points de puisage
Les formes complexes et les cavités intérieures des robinetteries (robinets, mélangeurs, mitigeurs, mousseurs, aérateurs, flexible set pomme de douche...) peuvent constituer des sites d'accroche et d'accueil favorables au biofilm et au développement des légionelles.

Il est ainsi préférable de choisir des robinetteries simples et de bonne qualité en prévision des mesures d'entretien ultérieures (échange standard, nettoyage, détartrage et désinfection seront simplifiés). L'entartrage et l'absence d'entretien des pommes de douche sont favorables aux légionelles.

Les mousseurs et autres aérateurs placés en bout de robinetteries sont à l'origine d'entartrage et d'encrassement supplémentaires.

Les brise-jet en étoile (photo) sont fortement conseillés : ils favorisent une diminution de l'entartrage et de l'aérosolisation, et permettent l'évacuation immédiate des matières solides en bout de robinetterie.

(insérer photo agrandie)

B – Les tours aéroréfrigérantes
1 – Les divers types de tours aéroréfrigérantes

(insérer figures page 21)

2 – Les risques
Une tour constitue par définition un site privilégié pour les légionelles en raison des supports nutritifs (tartre, boues, corrosion, salissures...) et de la température favorable (15 à 40°C) qui y règnent, sans possibilité de modifier ces paramètres.

En cas de contamination de l'eau, les micro-gouttelettes entraînées dans le panache peuvent véhiculer des légionelles et contaminer des individus (notamment pour les habitations proches en hauteur...).
La légionelle colonise les tours en cas de :

  • défaut d'entretien,

  • absence de traitement d'eau,

  • présence de boues et salissures,

  • taux de concentration élevé,

  • présence de bras morts dans le circuit de refroidissement


Des mesures effectuées ont révélé des concentrations supérieures à 1 million de bactéries par litre !
Problèmes rencontrés :

  • entartrage,

  • corrosion,

  • accumulation de boues, dépôts, salissures...

  • et par conséquent, prolifération microbiologique : bactéries, algues, virus, champignons...


3 – Les solutions
Contrairement à l'eau chaude sanitaire, il existe de nombreuses solutions de traitement d'eau à mettre en œuvre pour lutter contre la prolifération bactérienne sur les circuits de refroidissement, car l'eau qu'ils contiennent n'est pas destinée à entrer en contact direct avec les personnes.
a) Lutte contre l'entartrage

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