Wo Wasser ist, ist Leben. Dazu gehören Kühl-, Kaltwasser-, Prozess- und Trinkwassersysteme, die in den Anlagen täglich zum Einsatz kommen. Dieses Leben existiert nicht nur im Wasser selbst, sondern siedelt sich auch an den Oberflächen wasserführender Anlagen wie Wärmetauschern, Rohrleitungen und Beckenwänden an. Wir nennen diese Ablagerung Biofilm.
Was versteht man unter einem Biofilm?
Ein Biofilm ist eine Ansammlung von an der Oberfläche anhaftenden Mikroorganismen, die zusammengehalten und durch ein klebriges, bakterielles Sekret geschützt werden. Bakterien leben vorzugsweise in Biofilmen, die innerhalb weniger Stunden mikroskopisch groß werden können, aber innerhalb weniger Tagezu sichtbaren Biofouling-Ablagerungen wachsen.
Schmutz, Korrosionsprodukte und andere Verunreinigungen haften leicht am Biofilm an und begünstigen dadurch die Bildung von Ablagerungen. Zu den Bedingungen, welche die Bildung von Biofilmen begünstigen, gehören:
- Hoher Gehalt an planktonischen (frei schwimmenden) Bakterien
- Wasserstau
- Ablagerungen und/oder Korrosion
Warum stellen Biofilme ein Problem dar?
Die dynamische, komplexe Struktur von Biofilmen schützt die Bakterien vor Biozidzusätzen und ermöglicht es ihnen, hochentwickelte Gemeinschaften zu bilden, die sich ständig anpassen, um resistent gegen chemische Behandlungen und mechanische Entfernung zu werden.
Mikrobiologisch beeinflusste Korrosion (MIC) in Verbindung mit Biofilm ist die Hauptursache für Korrosionsversagen in Wassersystemen. Wenn Biofilme nicht angemessen bekämpft und behandelt werden, können diese zur Hauptursache für schwerwiegende und kostspielige Probleme in Trink- und Industrie-Wassersystemen werden, die sich unmittelbar auf die Zuverlässigkeit, Effizienz und Sicherheit auswirken.
Biofilme können die Lebensdauer, Effizienz, Energiekosten und Sicherheit von Anlagen in vielerlei Hinsicht beeinträchtigen.
- Vier (4) Mal isolierender als Kalkablagerungen, was zu höheren Energiekosten führt
- Reduzieren Durchfluss & Wärmeübertragung
- Erhöhte Prozessausfallzeiten aufgrund von niedrigem Durchfluss, unzureichender Kühlung und Anlagenausfällen
- Beschleunigen Korrosion um das bis zu 1.000-fache (NACE-Studie, 2016)
- Legionellen und andere pathogene Bakterien, die im Biofilm gedeihen
- Anlagenschäden erhöhen Reparatur-, Austausch- und Betriebskosten
Warum sind Biofilmablagerungen schwer zu entfernen und zu kontrollieren?
Biofilme beginnen in der Regel in Bereichen, die für Biozidbehandlungen nicht zugänglich sind, und können schnell zu Biofouling-Ablagerungen wachsen. Einmal etabliert, sind Biofilme unglaublich hartnäckig und schwer zu kontrollieren.
Die Bildung von Biofilmen steht in engem Zusammenhang mit Toträumen (d. h. Abschnitten mit geringer oder keiner Strömung) und stillgelegten Anlagen wie Kältemaschinen im Standby-Betrieb, Economizern, Ausgleichsleitungen für Behälter, außer Betrieb genommenen Filtern, verschlossenen Ausdehnungsleitungen und Standby-Pumpen, um nur einige Beispiele zu nennen. Für die Biofilmkontrolle ist es wichtig, die Systemauslegung und den Wasserfluss zu verstehen sowie Toträume zu identifizieren.
Mikrobiologische Testverfahren
Zu den typischen Methoden zur Untersuchung von Biofilmen zählen Bakterien-Dip-Slides, Keimzahlenbestimmungen in Petrischalen und ATP (Adenosintriphosphat). Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile, wie in der nachstehenden Tabelle dargestellt.
Biofilmkontrolle
Aufgrund der Komplexität sowohl von Biofilmen als auch ihrer betroffenen Wassersysteme erfordert die Biofilmkontrolle einen mehrstufigen Ansatz. Bei der Biofilmbehandlung geht es um mehr als nur die Zugabe von Biozidchemikalien in ein System. Dazu sind Reiniger, Filter, Korrosions- und Kalkhemmer, eine effektive Anwendung und Überwachung sowie Fachwissen vor Ort erforderlich.
Unser Get Clean, Keep Clean™-Programm bietet spezielle Produkte, Geräte und Fachwissen zur Lösung schwieriger Biofilm-Probleme.
- Produkte zur Biozidbehandlung: Biozide sind Chemikalien, die zur Bekämpfung mikrobiologischen Wachstums eingesetzt werden. Je nach Art der vorhandenen Mikroorganismen, den Wassereigenschaften, dem Verweildauerindex, den umweltrechtlichen Auflagen usw. steht eine breite Palette an Optionen zur Verfügung.
- bioeXile® Reinigungslösung
- Unser bioeXile-Reiniger durchbricht die inerte äußere Matrix, welche die Biofilmablagerungen schützt. Bakterien und andere Mikroorganismen, die nach der Anwendung von bioeXile in das Großwasser freigesetzt werden, können durch die zusätzliche Zugabe eines Biozids wirksamer abgetötet werden.
- 1.250 Mal wirksamere Entfernung als Biozid allein
- 278 Mal wirksamere Entfernung als Biozide und oberflächenaktive Biodispersionsmittel
Biofilmüberwachung
Bis mikrobiologische Untersuchungen, Sichtprüfungen und Betriebsdaten auf das Vorliegen eines Biofilmproblems hinweisen, können sich bereits schwerwiegende Biofouling-Probleme entwickelt haben, die sich negativ auf die Zuverlässigkeit und Effizienz des Systems auswirken. Eine kontinuierliche Online-Überwachung von Biofouling kann entscheidend sein, um diese Auswirkungen auf das System zu mindern.
Wir haben den bioDART® Biofouling Monitor entwickelt, um das Potenzial für Biofilmbildung automatisch in Echtzeit zu messen. bioDART verwendet fortschrittliche optische Sensoren, um die Biofilmbildung unter Standardbedingungen zu messen, welche das Wachstumspotenzial verstärken. Es liefert einen aussagekräftigen Biofouling-Index (BFI), der die Auswirkungen der Bakterienzahl, der Zugabe von Bioziden, der Nährstoffbelastung und der Betriebsbedingungen widerspiegelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden zur Überwachung der mikrobiellen Kontrolle bietet bioDART eine kontinuierliche, prädiktive Messung des Kernproblems, nämlich der Bakterien, die in Biofilmen wachsen. bioDART liefert wertvolle, praktische Daten, die zur Überwachung und Verbesserung der Biofilmkontrolle in Wassersystemen verwendet werden können.
Fazit
Das Verständnis und die Kontrolle über Biofilme in Wassersystemen kann sich erheblich auf die Lebensdauer, Effizienz, Sicherheit und Gesamtbetriebskosten des Systems auswirken. Solenis verfügt über die bewährte Fachkompetenz und die Technologie, um Biofilme zu identifizieren, zu kontrollieren und zu überwachen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um die Auswirkungen von Biofilmen auf Ihre Wassersysteme zu bewerten und ein maßgeschneidertes Programm zu entwickeln, um Ihre Wassersysteme effizient zu halten.
Verwandte Ressourcen
Sehen Sie sich unser Video an: Das bioDART® Biofouling-Überwachungssystem