I depositi di biofilm sono una delle sfide più difficili che i sistemi di raffreddamento dell'acqua devono affrontare. Tendono a svilupparsi in aree non accessibili ai trattamenti con biocidi e possono crescere rapidamente fino a formare depositi di biofouling che possono causare danni da corrosione, intasamenti, riduzione del trasferimento di calore e amplificare la crescita dei batteri della Legionella. Una volta formati, i biofilm sono incredibilmente tenaci e difficili da rimuovere.
Anche i sistemi dotati di programmi di trattamento con biocidi ben regolamentati possono incorrere in gravi problemi a causa dei depositi di biofilm. Perché i biofilm sono così difficili da controllare? Cosa posso fare per controllarli?
I biofilm sono ovunque
I depositi di biofilm sono comunità batteriche che aderiscono alle superfici e crescono all'interno di secrezioni microbiche protettive. In termini numerici e di peso, i biofilm rappresentano la forma di vita di maggior successo sulla Terra. Svolgono un ruolo importante nell'ecologia e nella sostenibilità della vita e si trovano su superfici viventi e inanimate praticamente in ogni ambiente immaginabile.
Senza misure di controllo estreme, come quelle adottate nell'industria farmaceutica, la formazione di biofilm è inevitabile nei sistemi delle acque. Negli impianti con torri di raffreddamento, il controllo del biofilm rappresenta una sfida particolarmente ardua, poiché durante il normale funzionamento questi impianti vengono continuamente esposti a polvere, nutrienti, batteri e altri contaminanti. L'unico obiettivo pratico nei sistemi di raffreddamento delle acque è quello di gestire l'impatto negativo dei biofilm sulla corrosione, sul flusso, sul trasferimento di calore e sulle malattie, non di eliminarli completamente.
I biofilm migliorano la sopravvivenza
Oltre il 90% della popolazione mondiale di batteri si trova nei biofilm. Perché? I batteri preferiscono vivere nei biofilm piuttosto che galleggiare liberamente nell'acqua perché migliorano la loro sopravvivenza.
A meno che non siano sterili, tutte le acque contengono batteri planctonici (in sospensione libera), la maggior parte dei quali non può essere rilevata mediante i tradizionali test di coltura. Se le condizioni sono favorevoli, questi batteri inizieranno a produrre una secrezione appiccicosa protettiva chiamata EPS (sostanze polimeriche extracellulari) entro pochi minuti dal contatto con una superficie. Entro poche ore, i batteri possono iniziare a riprodursi all'interno del biofilm. Nel giro di pochi giorni possono formarsi depositi maturi di biofouling che ospitano comunità complesse di batteri e altri microrganismi in grado di causare numerosi problemi agli impianti.
La struttura complessa dei biofilm protegge i microrganismi in crescita dai pericoli ambientali, consentendo lo sviluppo di comunità sofisticate capaci di adattarsi costantemente ai vari trattamenti e persino alla rimozione meccanica. Quando le condizioni diventano sfavorevoli, si propagano rilasciando batteri nell'acqua circostante per insediarsi su altre superfici. I molteplici meccanismi di sopravvivenza rendono i biofilm incredibilmente tenaci e difficili da controllare.
Perché i biofilm sono così difficili da controllare?
I biofilm tendono a formarsi in punti non raggiungibili dai biocidi, come ad esempio sotto il "fango" nella vasca della torre o all’interno dei rami morti, ovvero quelle aree dei sistemi delle acque n cui il flusso è scarso o assente. Con le loro complesse reti di tubazioni, le attrezzature ridondanti e il continuo afflusso di sporco, nutrienti e batteri, gli impianti delle torri di raffreddamento offrono le condizioni ideali per la formazione di depositi di biofilm.
Una volta che si sono formati, i biofilm sono difficili da rimuovere. Le secrezioni batteriche che formano i biofilm legano saldamente il deposito alle superfici del sistema e creano una matrice chimicamente resistente che è estremamente difficile da penetrare per i biocidi e i prodotti per la pulizia.
I residui di biocidi ossidanti vengono rapidamente consumati a seguito della reazione con la matrice protettiva del biofilm e riescono a penetrare solo negli strati esterni. Se la concentrazione e il tempo di contatto sono sufficientemente elevati, i biocidi non ossidanti possono diffondersi nei biofilm, ma uccidono solo determinati microrganismi e sono soggetti a disattivazione. Le popolazioni microbiche possono inoltre modificarsi nel tempo, favorendo microrganismi non sensibili allo specifico biocida non ossidante impiegato nel trattamento. Ciò che ha funzionato in passato potrebbe non funzionare in futuro.
Anche dosi elevate di biocidi, disperdenti e detergenti potrebbero non essere in grado di rimuovere efficacemente i biofilm già formati. Se non vengono eliminati completamente, i batteri sopravvissuti possono moltiplicarsi rapidamente fino a formare nuovi biofilm, più resistenti e impermeabili.
La gestione della crescita del biofilm richiede un approccio completo
Un'efficace gestione del controllo microbiologico è una battaglia continua che richiede molto di più della semplice aggiunta di biocidi. Richiede un approccio completo con esperienza specifica, protocolli di manutenzione e tecnologie per affrontare le sfide uniche associate alla bonifica e al controllo del biofilm.
L'approccio a 360° di Solenis alla gestione microbiologica definisce i componenti chiave di un programma efficace per gestire l'impatto dei biofilm sulla corrosione, sul flusso, sul trasferimento di calore e sulle malattie nei sistemi di raffreddamento delle acque. La nostra soluzione di pulizia brevettata bioeXile® e il premiato sistema di monitoraggio dei biofilm bioDART® offrono le innovazioni tecnologiche necessarie per aiutarti a pulire i sistemi e a mantenere puliti nel tempo.
Risorse correlate
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