Biofilmafzettingen vormen één van de grootste uitdagingen voor uw koelwatersystemen. Ze ontstaan doorgaans op plaatsen die niet bereikbaar zijn voor behandelingen met biociden en kunnen zich snel uitbreiden tot biofouling-afzettingen die kunnen leiden tot corrosieschade, verstoppingen, minder warmteoverdracht en een versnelde groei van legionella-bacteriën. Zodra biofilms zich eenmaal hebben gevormd, zijn ze buitengewoon hardnekkig en moeilijk te verwijderen.
Zelfs systemen met goed georganiseerde biocidenprogramma’s kunnen door biofilmvorming ernstige problemen krijgen. Waarom zijn biofilms dan zo moeilijk onder controle te houden? Wat kan ik er tegen doen?
Biofilms zijn overal
Biofilmafzettingen zijn ‘samenlevingen’ van bacteriën die zich aan oppervlakken hechten en groeien binnen beschermende microbiële afscheidingen. Zowel in aantal als in gewicht zijn biofilms de meest succesvolle levensvorm op aarde. Zij spelen een belangrijke rol in de ecologie en de duurzaamheid van leven en zijn te vinden op zowel levende als levenloze oppervlakken in vrijwel elke denkbare omgeving.
Zonder strenge beheersmaatregelen, zoals die in de farmaceutische industrie worden toegepast, zijn biofilms in watersystemen onvermijdelijk. In koeltorensystemen vormt de beheersing van biofilm een enorme uitdaging, omdat deze systemen tijdens hun normale werking voortdurend worden blootgesteld aan stof, voedingsstoffen, bacteriën en andere verontreinigingen. Het enige praktische doel bij koelwatersystemen is het beheersen van de negatieve invloed van biofilms op corrosie, doorstroming, warmteoverdracht en ziekteoverdracht, en niet het volledig wegnemen ervan.
Biofilms verbeteren de overlevingskansen
Meer dan 90 % van de bacteriepopulatie over de hele wereld bevindt zich in biofilms. Waarom? Bacteriën leven liever in biofilms dan dat ze vrij in water rondzweven, omdat dit hun overlevingskansen vergroot.
Tenzij het om steriel water gaat, bevatten alle watervoorzieningen planktonische (vrij zwevende) bacteriën, waarvan de meeste niet met conventionele kweektests kunnen worden opgespoord. Onder gunstige omstandigheden gaan deze bacteriën binnen enkele minuten nadat zij in contact zijn gekomen met een oppervlak een beschermende, kleverige afscheiding produceren, die EPS (extracellulaire polymeersubstanties) wordt genoemd. Binnen enkele uren kunnen bacteriën zich binnen de biofilm gaan vermenigvuldigen. Binnen enkele dagen kunnen er volgroeide biofouling-afzettingen ontstaan met complexe 'samenlevingen' van bacteriën en andere micro-organismen die schade veroorzaken.
De complexe structuur van biofilms beschermt de groeiende micro-organismen tegen gevaren uit de omgeving, waardoor zich geavanceerde samenlevingen kunnen ontwikkelen die zich voortdurend kunnen aanpassen aan chemische behandelingen en zelfs aan mechanische verwijdering. Wanneer de omstandigheden verslechteren, verspreiden zij zich door bacteriën in het water te verspreiden, zodat deze zich op andere oppervlakken kunnen nestelen. Door hun talrijke overlevingsmechanismen zijn biofilms buitengewoon hardnekkig en moeilijk te beheersen.
Waarom zijn biofilms zo moeilijk onder controle te houden?
Biofilms ontstaan vaak op plaatsen waar biociden niet kunnen komen, zoals onder het slib in waterreservoirs van torens of in dode leidingen (delen van het watersysteem waar weinig of geen doorstroom is). Met hun complexe leidingnetwerk, dubbele apparatuur en de voortdurende toevoer van vuil, voedingsstoffen en bacteriën zijn koeltorensystemen bij uitstek geschikt voor de vorming van biofilm.
Nadat biofilms zich eenmaal hebben gevormd, zijn ze moeilijk te verwijderen. De bacteriële afscheidingen waaruit biofilms bestaan, hechten de afzetting stevig aan de oppervlakken van een systeem en vormen een chemisch bestendige biofilm-matrix, waar biociden en schoonmaakmiddelen bijna niet doorheen kunnen komen.
Restanten van oxiderende biociden worden snel afgebroken door een reactie met de beschermende biofilm-matrix en dringen alleen door tot in de buitenste lagen. Bij voldoende concentratie en contacttijd kunnen niet-oxiderende biociden in biofilms doordringen, maar zij doden slechts bepaalde micro-organismen. Bovendien zijn ze vatbaar voor deactivering. Microbiële populaties kunnen in de loop der tijd ook zodanig veranderen dat micro-organismen, die niet gevoelig zijn voor het gebruikte specifieke niet-oxiderende biocide, de overhand krijgen. Wat vroeger werkte, doet dat in de toekomst misschien niet meer.
Zelfs hoge doses biociden, dispergeer- en schoonmaakmiddelen kunnen vastzittende biofilms mogelijk niet effectief verwijderen. Tenzij zij volledig worden verwijderd, kunnen de achtergebleven bacteriën zich snel vermenigvuldigen en nieuwe, resistentere biofilms vormen, die beter bestand zijn
Voor het beheersen van de groei van biofilm is een totaalaanpak nodig
Effectief biobeheer is een voortdurende strijd, waarvoor veel meer nodig is dan alleen het toevoegen van biociden. Er is een totaalaanpak nodig, met specialistische expertise, onderhoudsprotocollen en technologieën om de specifieke uitdagingen aan te pakken die samenhangen met de sanering en beheersing van biofilm.
Solenis' 360°-aanpak voor biobeheer vormt de basis voor de belangrijkste onderdelen van een effectief programma om de invloed van biofilms op corrosie, doorstroming, warmteoverdracht en ziekte in koelwatersystemen te beheersen. Met onze gepatenteerde schoonmaakoplossing bioeXile® en de bekroonde bioDART® -biofilmmonitor krijgt u de technologische vooruitgang die u nodig hebt om uw systemen schoon te krijgen en te houden.
Aanverwante bronnen
Bekijk onze video Zo ontstaan biofilms