Waar water is, is leven. Hieronder vallen koel-, gekoeld-, proces- en drinkwatersystemen die in de faciliteiten dagelijks worden gebruikt. Dit leven komt niet alleen voor in het water zelf, maar nestelt zich ook op de oppervlakken van watergerelateerde apparatuur, zoals warmtewisselaars, leidingen en de wanden van bassins. We noemen dit afzettingsbiofilm.
Wat is biofilm?
Een biofilm is een verzameling micro-organismen die zich aan een oppervlak hechten en die bij elkaar worden gehouden en worden beschermd door een kleverige bacteriële afscheiding. Bacteriën leven bij voorkeur in biofilms, die binnen enkele uren microscopisch klein beginnen, maar in slechts enkele dagenuitgroeien tot zichtbare afzettingen van biovervuiling.
Vuil, bijproducten van corrosie en ander afval hechten zich gemakkelijk aan de biofilm, waardoor de vorming van afzettingen wordt bevorderd. Omstandigheden waarin biofilmvorming gemakkelijk kan plaatsvinden, zijn onder meer:
- Hoge concentraties planktonische (vrij zwevende) bacteriën
- Waterstilstand
- Aanwezigheid van kalkaanslag en/of corrosie
Waarom vormt biofilm een probleem?
De dynamische, complexe structuur van biofilm beschermt de bacteriën tegen de toevoeging van biociden, waardoor zij uiterst geavanceerde gemeenschappen kunnen vormen die zich voortdurend aanpassen om resistent te worden tegen chemische behandelingen en mechanische verwijdering.
Microbiologically influenced corrosion (MIC) in verband met biofilm is de belangrijkste oorzaak van corrosiegerelateerde defecten in watersystemen. Indien dit niet op de juiste wijze wordt aangepakt en behandeld, kan biofilm de belangrijkste oorzaak worden van ernstige en kostbare problemen in drinkwater- en industriële watersystemen, die rechtstreeks van invloed zijn op de betrouwbaarheid, efficiëntie en veiligheid.
Biofilms kunnen op tal van manieren van invloed zijn op de levensduur, de efficiëntie, de energiekosten en de veiligheid van de bedrijfsmiddelen.
- Vier (4) keer beter isolerend dan kalkaanslag, waardoor energiekosten stijgen
- Vermindert de flow en warmteoverdracht
- Verhoogt de stilstandtijd van het proces als gevolg van een lage doorstroming, onvoldoende koeling en storingen aan apparatuur
- Versnelt de corrosiesnelheid tot wel 1.000 keer (NACE-onderzoek, 2016)
- De groei van legionella en andere ziekteverwekkende bacteriën die zich in biofilm ontwikkelen
- Schade aan apparatuur leidt tot hogere reparatie-, vervangings- en exploitatiekosten
Waarom zijn biofilmafzettingen moeilijk te verwijderen en te bestrijden?
Biofilms ontstaan vaak op plaatsen die niet toegankelijk zijn voor behandelingen met biociden en kunnen zich snel uitbreiden tot afzettingen van biovervuiling. Zodra biofilms zich hebben gevormd, zijn ze buitengewoon hardnekkig en moeilijk te bestrijden.
De vorming van biofilm hangt nauw samen met 'dode stukken' (d.w.z. delen met een lage of geen stroming) en niet-gebruikte apparatuur in stand-by-koelmachines, economizers, egalisatieleidingen voor reservoirs, buiten gebruik gestelde filters, afgedekte expansieleidingen en stand-by-pompen, om maar een paar voorbeelden te noemen. Inzicht in het systeemontwerp en de waterstroom en het opsporen van ‘dode stukken’ zijn belangrijk bij de bestrijding van biofilm.
Microbiologische testmethoden
Gangbare methoden voor het testen van biofilm zijn onder meer bacteriële dip-glaasjes, kweekbepalingen op laboratoriumplaten en ATP (adenosinetrifosfaat). Elke methode heeft zijn voor- en nadelen, zoals weergegeven in de onderstaande tabel.
Beheersing van biofilm
Gezien de complexiteit van zowel biofilms als de watersystemen die erdoor worden beïnvloed, vereist de beheersing van biofilms een aanpak op meerdere fronten. Het beheersen van biofilm houdt meer in dan alleen het toevoegen van biociden aan een systeem. Hiervoor zijn reinigingsmiddelen, filtratie, corrosie- en kalkaanslagremmers, een doeltreffende toepassing en monitoring, en expertise ter plaatse nodig.
Our Get Clean, Keep Clean™-programma voorziet in specifieke producten, apparatuur en expertise die nodig zijn om complexe biofilmproblemen op te lossen.
- Biocidebehandelingsproducten: biociden zijn chemicaliën die worden gebruikt om microbiologische groei te beheersen. Er zijn talrijke mogelijkheden, afhankelijk van de aanwezige soorten micro-organismen, de eigenschappen van het water,de verblijftijdindex, milieubeperkingen enz,
- bioeXile® schoonmaakoplossing
- Ons bioeXile reinigingsmiddel breekt de ongevoelige buitenste matrix af die de biofilmafzettingen beschermt. Bacteriën en andere micro-organismen die na de toepassing van bioeXile in het water worden vrijgegeven, zorgen in combinatie met de toevoeging van een biocide voor een effectievere verwijdering.
- 1.250 keer effectievere verwijdering dan bij gebruik van alleen een biocide
- 278 keer effectievere verwijdering dan biociden + oppervlakteactieve stoffen en biodispersanten
Monitoring van biofilm
Tegen de tijd dat microbiologisch onderzoek, visuele inspecties en bedrijfsgegevens wijzen op de aanwezigheid van een biofilmprobleem, kunnen er zich mogelijk al ernstige biovervuilingsproblemen hebben ontwikkeld die de betrouwbaarheid en efficiëntie van het systeem negatief beïnvloeden. Doorlopende online monitoring van biolvervuiling kan essentieel zijn om deze gevolgen voor het systeem te beperken.
Wij hebben de bioDART®Biofouling Monitor ontwikkeld om het risico op biofilmvorming automatisch en in realtime te meten. De bioDART gebruikt geavanceerde optische sensoren om de vorming van biofilm te meten onder standaardomstandigheden die de groeimogelijkheden vergroten. Het levert een gevoelige Biovervuiling Index (BFI)-waarde op die de invloed weergeeft van het aantal bacteriën, de toevoeging van biociden, de nutriëntenbelasting en de bedrijfsomstandigheden. In tegenstelling tot traditionele methoden voor het monitoren van microbiële beheersing biedt de bioDART een continue, voorspellende meting van het kernprobleem, namelijk de bacteriën die zich binnen biofilms ontwikkelen. De bioDART levert waardevolle, praktische gegevens op die kunnen worden gebruikt om de bestrijding van biofilm in watersystemen te monitoren en te verbeteren.
Conclusie
Inzicht in en beheersing van biofilm in watersystemen kan grote invloed hebben op de levensduur, de efficiëntie, de veiligheid en de totale exploitatiekosten van een systeem. Solenis beschikt over de bewezen expertise en technologie om biofilms te identificeren, te beheersen en te monitoren. Neem vandaag nog contact met ons op om de gevolgen van biofilm voor uw watersystemen te beoordelen en een programma op maat te ontwikkelen om uw watersystemen efficiënt te laten draaien.
Aanverwante bronnen
Bekijk onze video: De bioDART® Biofouling Monitor