Legionella e tubazioni: una ricerca sui materiali - Istituto Italiano del ...

TECNOLOGIA
Legionella e tubazioni:
una ricerca sui materiali
La Legionella negli impianti idricosanitari continua ad
essere un problema per i progettisti, i responsabili delle
strutture e, ovviamente, gli utenti fi nali. I risultati di una
recente ricerca che ha investigato l’infl uenza dei diversi tipi
di materiali delle tubazioni sulla proliferazione batterica.
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Tecnico Ricercatore presso IIR
Una migliore conoscenza delle
condizioni ideali per la proliferazione
del batterio della Legionella negli
impianti idricosanitari può aiutare
i tecnici ad affrontare il problema,
minimizzando i danni alla salute
umana e individuando il migliore
approccio per eventuali interventi di
bonifi ca.
A tale scopo, il KIWA Water Research,
un prestigioso istituto di ricerca e
certifi cazione olandese specializzato
in temi ambientali e relativi alle acque,
ha condotto recentemente una
ricerca sul ruolo giocato dai materiali
Attualità
delle tubazioni. L’istituto aveva già condotto uno studio
sul tema nel 2003 e la necessità nuova ricerca (pubblicata
nel luglio 2007) si è originata dal fatto che attualmente gli
impianti soing. Marco Crespi progettazione RTS idronica
no progettati diversamente e che risultava opportuno
investigare meglio il ruolo della temperatura. La ricerca
è stata fi nanziata da tre enti aventi fi nalità ed interessi
differenti UnetoVNI, una federazione di installator olandesi,
Arnomij, rappresentanti delle Plastiche e Copper Benelux
(il corrispondente locale dell’Istituto Italiano del Rame), per
conto dell’European Copper Institute.
La ricerca del 2003
La ricerca KIWA pubblicata nel 2003 ha messo in risalto la
quantità di batteri che si possono trovare nell’impianto in
differenti condizioni: a ricircolo, a circuito aperto, dopo uno
shock termico, con fasi di stagnazione, secondo le modalità
e tempistiche dettate da una norma olandese che stabilisce

come simulare il consumo di acqua
potabile per una famiglia comune. La
temperatura di 37 °C per l’acqua fu
scelta perché quella del corpo umano,
quella media dell’acqua di una doccia
e, sfortunatamente, quella ottimale
per la proliferazione della Legionella.
I batteri si sviluppano nel biofi lm, che
fornisce nutrimento e protezione. Il
KIWA Water Research ha misurato
indirettamente la quantità di biofi lm
sviluppata sulle pareti interne delle
tubazioni attraverso il livello di ATP
(l’adenosin-trifosfato), una molecola
presente in tutti gli organismi viventi.
Uno dei dati più signifi cativi per
valutare l’infl uenza del materiale è
la velocità di sviluppo del biofi lm: la
velocità media è stata di 3,4 pg di
ATP per cm2 al giorno nel tubo di
rame, 3,8 nel tubo d’acciaio e 14,8 nel
tubo di PeX (cioè 4,3 volte maggiore
rispetto al rame).
Un altro parametro importantissimo
è la quantità di Legionella all’interno
del biofi lm, che conferma l’infl uenza
del materiale delle tubazioni: tenendo
conto di tutte le misure effettuate, il
massimo valore trovato per il tubo di
rame è di 600 cfu/cm2, contro gli 8.000
cfu/cm2 dell’acciaio e i 20.000 cfu/
cm2 del PeX (cfu è acronimo inglese
di unità formanti colonie, parametro
che indica approssimativamente la
quantità di batteri).
I nuovi parametri
Approfondiamo ora le differenze tr il
2003 e il 2007, ricordando che alcuni
parametri della ricerca (come i valori
della temperatura stessa) sono stati
fi ssati in base alla legislazione e alla
normativa in vigore nei Paesi Bassi.
Nella vecchia ricerca era simulata la
conduzione di un impianto domestico
familiare, tenendo la temperatura
a 37 °C (la temperatura di massima
proliferazione della legionella), intervallati
da shock termici. In realtà, i
37 °C vengono raggiunti solo miscelando
acqua fredda e calda; ma nella
maggior parte del percorso lungo le
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tubazioni l’acqua non scorre a questa temperatura. Per
questo motivo nella nuova ricerca la proliferazione della
Legionella è stata studiata a 25 °C (massima temperatura
che può raggiungere l’acqua fredda), a 55 °C (minima temperatura
dell’acqua calda negli edifi ci) e a 60 °C (minima
temperatura dell’acqua calda nelle installazioni
pubbliche). Nella vecchia ricerca, ogni materiale era
costituito da un proprio impianto, con una coppia di
tubazioni lunga 5,9 metri, con segmenti rimovibili per
permettere le analisi. Nella nuova ricerca il percorso è salito
a 15 metri: la maggiore lunghezza (e quindi una più ampia
superfi cie di contatto acqua-tubo ) permette di avere dati
più affi dabili e aderenti alla realtà. L’impianto ha simulato il
consumo di acqua potabile secondo quanto dettato dalla
norma olandese NEN 5128, cioè uno schema base con
un’utenza doccia. Nel 2003 i materiali delle tubazioni erano
rame, acciaio inox e polietilene reticolato PE-Xa; nel 2007
si è aggiunto un quarto impianto, in PVC-C.
I risultati della ricerca Per far partire l’esperimento è stato
necessario inoculare i batteri di Legionella nel circuito, ma
la loro crescita non è stata facile: per l’impianto in rame, che
ha confermato fi n da subito le sue qualità batteriostatiche,
sono stati necessari 5 inoculazioni extra, contro “solo”
una degli altri materiali. Nel resto dell’esperimento, anche
qui con l’eccezione del rame, sono state rilevate poche
differenze tra i vari materiali: a tutte le temperature il tubo di
rame ha mostrato la più bassa colonizzazione sia nell’acqua
che nel biofi lm. Alla temperatura di 25 °C, mantenuta per
circa 100 giorni, è stato osservato che la Legionella poteva
sopravvivere nell’acqua e nel biofi lm negli impianti in
PeXa, PVC-C e acciaio inox, ma non era rilevabile in quello
con i tubi di rame. Un trend analogo è stato osservato
alle temperature più alte: a 55 °C la Legionella subiva
pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, nell’acqua
dei tubi in PeXa, PVC-C e acciaio, mentre in quelli rame
scompariva completamente.
Bisogna giungere a fi no a 60 °C per osservare la completa
disinfezione anche negli altri materiali. La velocità di
riduzione del numero di legionelle alla temperatura di
55 °C e 60 °C ha permesso di prevedere che i batteri
possono parzialmente “riprendersi” negli intervalli in cui
normalmente non scorre l’acqua calda: infatti durante ogni
giornata l’acqua ha fl uito per 36 minuti complessivi, con
un massimo di 13 minuti consecutivi (caso della doccia)
e una pausa massima di 7 ore (periodo notturno). Sulla
base di questi riscontri, le conclusioni che il KIWA Water
Research ha tratto sono le seguenti. Dal punto di vista della
proliferazione, la scelta del materiale non conta quando
si sta al di sotto dei 25 °C per l’acqua fredda o si tiene
quella calda ad un minimo di 60 °C, dal momento che la
Legionella presente nell’impianto è sottoposta al controllo
termico. Quando invece si è nel range delimitato da queste
due temperature, il rame è il materiale migliore. Anche nel
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caso di acqua fredda è bene tuttavia
tenere nella dovuta considerazione
il problema: una temperatura di 25
°C può essere raggiunta e perfi no
superata non solo in estate, ma anche
per la vicinanza di tubi dell’acqua calda
non suffi cientemente coibentati.
Infatti, contrariamente all’acqua calda,
la cui temperatura può essere in
qualche modo controllata agendo per
esempio sui comandi del boiler, con
l’acqua fredda si deve solo “sperare”
che l’ambiente intorno al tubo non sia
caldo. Non è un caso che alcuni documenti
tecnici, tra cui la EN 806-2,
la norma europea sugli impianti per
lìacqua negli edifi ci in pubblicazione
da parte dell’Uni, raccomandino di
tenere distanti i tubi del riscaldamento
e quelli dell’acqua potabile, e/o di
isolarli con opportune coibentazioni,
per evitare le temperature “a rischio”.
Per quanto riguarda le alte temperature
la differenza di tra 55 °C (nessuna
legionella nei tubi di rame) e 60 °C
(nessuna legionella negli altri materiali)
non è di poco conto: 5 °C in meno
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da fornire nei trattamenti termici anti-legionella possono
signifi care un risparmio energetico non indifferente. Non
solo: se le norme impongono temperature più alte per la
bonifi ca, per il rame non ci sono problemi, dal momento
che l’acqua molto calda e le escursioni termiche non riducono
la sua vita utile contrariamente a quanto avviene con
certi materiali plastici.
Conclusioni
Da questi studi viene confermato come la scelta del tubo di
rame per le tubazioni di acqua potabile fornisca una misura
di prevenzione supplementare contro la Legionella, soprattutto
nei primi anni dopo l’installazione; questo aspetto
deve essere considerato soprattutto nei progetti di strutture
molto grandi e con impianti ramifi cati, dove la proliferazione
è più probabile e le operazioni di bonifi ca e pulizia
risultano più diffi cili: scuole, hotel, carceri, edifi ci pubblici,
centri commerciali e soprattutto strutture ospedaliere. In
quest’ultimo caso, la scelta del tubo di rame in funzione
anti-legionella da parte dei progettisti e delle direzioni tecniche
sanitarie avviene già: a conoscenza di chi scrive, gli
esempi più recenti in ordine di tempo sono il Policlinico
del Campus Biomedico di Roma -Trigoria e il nuovo monoblocco
dell’Ospedale Mellini di Chiari (BS).
Si ringraziano Angela Vessey (CDA-UK) e Paul Bequevort
(Copper Benelux) per la collaborazione.
1 Policlinico del Campus Biomedico di Roma-Trigoria: dettaglio di raccordi a pressare in rame
a “T”, con o-ring interno in materiale adatto per acqua adibita al consumo umano (Istituto Italiano
del Rame).

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2 Policlinico del Campus Biomedico di Roma-Trigoria: dettaglio degli anelli principali del circuito
di distribuzione in rame dell’acqua calda e fredda sanitaria (Istituto Italiano del Rame).
Bibliografi a
KWR 06.110 July 2007 F.I.H.M.
Oesterholt, H. R. Veenendaal and Prof.
Dr. D. van der Kooij: “Infl uence of the
water temperature on the growth of
Legionella in a test piping installation
with different piping materials” KWR
02.090 February 2003 D. van der Kooij,
J. S. Vrouwenvelder, H.R. Veenendaal:
“Invloed van leidingmaterialen op
biofi lmvorming en groei van Legionella-bacteriën in een
proefl eidinginstallatie” (“Infl uence of pipematerial in
biofi lm formation and growth of Legionella bacteria in a test
pipe installation.” EN 806-2 : “Specifi cation for installations
inside buildings conveying water for human consumption
- Part 2: Design” M. Crespi: “Batteriostaticità. Il rame in
ospedale”, Tecnica Ospedaliera, n. 8-2007 M. Crespi:
“Il tubo di rame contro la legionella”, GT-Il Giornale del
Termoidraulico, n. 3-2004
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