Tam, gdzie jest woda, jest życie. Dotyczy to systemów wody chłodzącej, schłodzonej, technologicznej i pitnej, z których obiekty korzystają na co dzień. Życie to istnieje nie tylko w samej wodzie, ale rozwija się również na powierzchniach urządzeń związanych z wodą, takich jak wymienniki ciepła, rurociągi i ściany zbiorników. Osad ten nazywamy biofilmem.
Czym jest biofilm?
Biofilm to skupisko mikroorganizmów przytwierdzonych do powierzchni, które utrzymuje razem i chroni lepka wydzielina bakteryjna. Bakterie preferują bytowanie w biofilmach, które w ciągu zaledwie kilku godzin mogą mieć mikroskopijne rozmiary, a w ciągu kilku dni rozwinąć się w widoczne osady biologiczne.
Zanieczyszczenia, produkty uboczne korozji i inne zanieczyszczenia łatwo przyczepiają się do biofilmu, sprzyjając tworzeniu się osadów. Warunki sprzyjające tworzeniu się biofilmu obejmują:
- Wysokie stężenia bakterii planktonowych (swobodnie pływających)
- Stagnację wody
- Obecność kamienia i/lub korozji
Dlaczego biofilm stanowi problem?
Dynamiczna, złożona struktura biofilmu chroni bakterie przed działaniem środków przeciwdrobnoustrojowych, umożliwiając im tworzenie wysoce złożonych społeczności, które nieustannie się adaptują, zyskując odporność na działanie środków chemicznych oraz usuwanie mechaniczne.
Korozja wywołana czynnikami mikrobiologicznymi (MIC) związana z biofilmem jest główną przyczyną uszkodzeń korozyjnych w instalacjach wodnych. Jeśli nie podejmie się odpowiednich działań i nie podejmie odpowiednich działań może stać się główną przyczyną poważnych i kosztownych problemów w systemach wody pitnej i przemysłowej, które mają bezpośredni wpływ na niezawodność, wydajność i bezpieczeństwo.
Biofilm może na wiele sposobów wpływać na żywotność elementów instalacji, jej wydajność, koszty energii i bezpieczeństwo.
- Ma czterokrotnie (4) silniejsze właściwości izolujące niż osad, co prowadzi do wzrostu kosztów energii
- Ogranicza przepływ i wymianę ciepła
- Wydłuża czas przestojów w procesie produkcyjnym z powodu niskiego przepływu, niewystarczającego chłodzenia i awarii sprzętu
- Przyspieszają tempo korozji nawet 1000-krotnie (badanie NACE, 2016)
- Sprzyjają rozwojowi bakterii Legionella i innych bakterii chorobotwórczych, które rozwijają się w biofilmie
- Powodują uszkodzenia sprzętu, które zwiększają koszty napraw, wymiany i eksploatacji
Dlaczego osady biofilmu są trudne do usunięcia i zwalczania?
Biofilm ma tendencję do powstawania w miejscach niedostępnych dla środków biobójczych i może szybko się rozrastać, tworząc osady biologiczne. Biofilm, po powstaniu, jest niezwykle wytrzymały i trudny do zwalczania.
Powstawanie biofilmu jest ściśle związane z martwymi odcinkami instalacji (tj. odcinkami o małym lub zerowym przepływie) oraz nieużywanym sprzętem, takim jak rezerwowe chłodziarki, ekonomizery, przewody wyrównawcze zbiorników, wyłączone z eksploatacji filtry, zaślepione przewody rozbudowy instalacji oraz pompy rezerwowe, aby wymienić tylko kilka przykładów. Zrozumienie konstrukcji systemu i przepływu wody oraz identyfikacja martwych odgałęzień są ważne z punktu widzenia kontroli biofilmu.
Metody badań mikrobiologicznych
Typowe metody badania biofilmu obejmują preparaty mikroskopowe z bakteriami, zliczanie kolonii na płytkach hodowlanych oraz pomiar ATP (adenozynotrifosforanu). Każda z tych metod ma swoje zalety i wady, co przedstawiono w poniższej tabeli.
Zwalczanie biofilmu
Ze względu na złożoność zarówno samych biofilmów, jak i systemów wodnych, na które mają one wpływ, zwalczanie biofilmu wymaga podejścia wieloaspektowego. Zwalczanie biofilmu to coś więcej niż tylko dodawanie środków bakteriobójczych do systemu. Wymaga środków czyszczących, filtracji, inhibitorów korozji i osadzania się kamienia, skutecznego stosowania i monitorowania oraz wiedzy specjalistycznej na miejscu.
Nasz program Get Clean, Keep Clean™ zapewnia specjalistyczne produkty, sprzęt i wiedzę niezbędną do rozwiązywania trudnych problemów związanych z biofilmem.
- Produkty do uzdatniania biocydami: biocydy to substancje chemiczne stosowane do kontroli rozwoju mikroorganizmów. Dostępna jest szeroka gama opcji w zależności od rodzajów obecnych mikroorganizmów, właściwości wody, wskaźnika czasu występowania, ograniczeń środowiskowych itp.
- Roztwór czyszczący bioeXile®
- Nasz środek czyszczący bioeXile niszczy obojętną matrycę zewnętrzną chroniącą osady biofilmu. Bakterie i inne mikroorganizmy uwolnione do wody po zastosowaniu bioeXile umożliwiają skuteczniejsze zabijanie mikroorganizmów w połączeniu z dodatkiem biocydu.
- 1250 razy skuteczniejsze usuwanie niż w przypadku samego środka antybakteryjnego
- 278 razy skuteczniejsze usuwanie niż przy użyciu środków antybakteryjnych i biodyspergatorów powierzchniowo czynnych
Monitorowanie biofilmu
Zanim badania mikrobiologiczne, kontrole wzrokowe i dane eksploatacyjne wskażą na występowanie problemu związanego z biofilmem, mogą pojawić się poważne problemy związane z zanieczyszczeniami biologicznymi, które negatywnie wpływają na niezawodność i wydajność systemu. Ciągłe monitorowanie zanieczyszczenia biologicznego w trybie online może mieć kluczowe znaczenie dla ograniczenia tych negatywnych skutków dla systemu.
Opracowaliśmy urządzenie, monitor zanieczyszczeń biologicznych bioDART® Biofouling Monitor, które automatycznie mierzy ryzyko tworzenia się biofilmu w czasie rzeczywistym. Urządzenie bioDART wykorzystuje zaawansowane czujniki optyczne do pomiaru tworzenia się biofilmu w standardowych warunkach, które sprzyjają jego rozwojowi. Urządzenie generuje czuły odczyt wskaźnika zanieczyszczeń biologicznych (BFI), który odzwierciedla wpływ liczby bakterii, dodawanych środków przeciwbakteryjnych, obciążenia odżywkami oraz warunków pracy. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod monitorowania kontroli mikrobiologicznej, bioDART zapewnia ciągłą, prognozowaną ocenę głównego problemu, jakim jest rozwój bakterii w biofilmach. bioDART dostarcza cennych, praktycznych danych, które można wykorzystać do monitorowania i poprawy kontroli biofilmu w systemach wodnych.
Wniosek
Zrozumienie i kontrola biofilmu w systemach wodnych może mieć znaczący wpływ na żywotność systemu, jego wydajność, bezpieczeństwo oraz całkowite koszty eksploatacji. Firma Solenis dysponuje sprawdzoną wiedzą specjalistyczną i technologią, które pomagają w identyfikacji, kontroli i monitorowaniu biofilmu. Skontaktuj się z nami już dziś, aby ocenić wpływ biofilmu na systemy wodne Twojej działalności i opracować indywidualny program zapewniający ich wydajne działanie.
Powiązane zasoby
Zobacz nasz film: Monitor zanieczyszczeń biologicznych bioDART®