Dove c'è acqua, c'è vita. Ciò include i sistemi di raffreddamento, refrigerazione, acqua di processo e acqua potabile impiegati quotidianamente negli impianti Questa forma di vita non è presente solo nell'acqua in circolazione, ma si insedia anche sulle superfici delle apparecchiature a contatto con l'acqua, come scambiatori di calore, tubazioni e pareti dei bacini. Questo deposito è noto come biofilm.
Che cos'è il biofilm
Il biofilm è un accumulo di microrganismi che aderiscono a una superficie e sono tenuti insieme e protetti da una struttura batterica gelatinosa. I batteri tendono a proliferare nei biofilm e all'inizio, dopo poche ore, hanno dimensioni microscopiche, ma che nel giro di qualche giorno crescono fino a diventare depositi di biofouling visibili.
Lo sporco, i prodotti di corrosione e gli altri residui si depositano facilmente sul biofilm, favorendo la formazione dei depositi. Le condizioni che favoriscono la formazione di biofilm includono:
- Elevati livelli di batteri planctonici (in sospensione nell'acqua)
- Ristagno d'acqua
- Presenza di incrostazioni e/o corrosione
Perché il biofilm è un problema?
La struttura dinamica e complessa del biofilm protegge i batteri dall'azione dei biocidi, consentendo loro di formare comunità altamente organizzate in grado di adattarsi continuamente e di diventare sempre più resistenti ai trattamenti e alla rimozione meccanica.
La corrosione microbiologicamente influenzata (MIC) associata al biofilm è la causa principale dei danni da corrosione nei sistemi di trattamento delle acque. Se non affrontato e gestito in modo adeguato, il biofilm può diventare la causa di gravi e costosi problemi nei sistemi delle acque industriali e potabili, con ripercussioni dirette su affidabilità, efficienza e sicurezza.
I biofilm possono influire in molti modi sulla durata e sulla sicurezza degli impianti, sull'efficienza e sui costi energetici.
- Quattro (4) volte più isolante del calcare, con conseguente aumento dei costi energetici
- Riduce il flusso e il trasferimento di calore
- Aumenta i tempi di inattività del processo a causa di portata insufficiente, raffreddamento inadeguato e guasti delle attrezzature
- Accelera il tasso di corrosione fino a 1.000 volte (studio NACE, 2016)
- La proliferazione della Legionella e di altri batteri patogeni che si sviluppano nel biofilm
- I danni alle attrezzature comportano un aumento dei costi operativi oltre ai costi per le riparazione e le sostituzioni
Perché i depositi di biofilm sono difficili da rimuovere e controllare?
I biofilm tendono a formarsi in aree non raggiungibili dai trattamenti con biocidi e possono espandersi rapidamente fino a formare depositi di biofouling. Una volta formati, i biofilm sono incredibilmente resistenti e difficili da controllare.
La formazione di biofilm è strettamente correlata alla presenza di tratti morti (ovvero sezioni con flusso ridotto o assente) e di apparecchiature inattive ad esempio nei chiller di riserva, negli economizzatori, nelle linee di equalizzazione dei bacini, nei filtri fuori servizio, nelle tubazioni di espansione tappate e nelle pompe di riserva. E' fondamentale per il controllo del biofilm comprendere la configurazione del sistema, del flusso dell'acqua e individuare le zone di ristagno .
Metodi di analisi microbiologica
I metodi più comuni per l'analisi del biofilm comprendono le dip slide, la conta batterica su piastre di coltura e il test dell'ATP (adenosina trifosfato). Ciascun metodo presenta vantaggi e svantaggi, come illustrato nella tabella seguente.
Controllo del biofilm
Data la complessità sia dei biofilm che dei sistemi delle acque interessati, il controllo del biofilm richiede un approccio su più fronti. La gestione del biofilm non si limita alla semplice aggiunta di biocidi nel sistema. Richiede prodotti per la pulizia, sistemi di filtrazione, inibitori di corrosione e di incrostazioni, metodi efficaci di applicazione e monitoraggio e competenza tecnica.
Il nostro programma Get Clean, Keep Clean™ offre prodotti specializzati, attrezzature e competenze necessarie per risolvere i problemi più complessi legati al biofilm.
- Prodotti per il trattamento con biocidi: i biocidi sono sostanze utilizzate per controllare la crescita microbiologica. E' disponibile un'ampia gamma di soluzioni a seconda dei tipi di microrganismi presenti, delle caratteristiche dell'acqua, del tempo di permanenza nel sistema, delle restrizioni ambientali, ecc.
- Soluzione di pulizia bioeXile®
- Il nostro prodotto bioeXile rompe la matrice esterna inerte che protegge i depositi di biofilm. I batteri e gli altri microrganismi rilasciati nell'acqua dopo l'applicazione di bioeXile possono essere eliminati più efficacemente se abbinati all'aggiunta di un biocida.
- Rimozione 1.250 volte più efficace rispetto all'utilizzo dei soli biocidi
- Rimozione 278 volte più efficace rispetto ai biocidi + biodisperdenti tensioattivi
Monitoraggio del biofilm
Quando i test microbiologici, i controlli visivi e i dati operativi indicano la presenza di un problema di biofilm, potrebbero già essersi sviluppati gravi problemi di biofouling con un impatto negativo sull'efficienza e sull'affidabilità del sistema. Il monitoraggio continuo e online del biofouling può essere fondamentale per mitigare questi impatti sul sistema.
Abbiamo sviluppato il sistema di monitoraggio del biofouling bioDART® per misurare automaticamente il potenziale di formazione di biofilm in tempo reale. bioDART utilizza sensori ottici avanzati per misurare la formazione di biofilm in condizioni standard che amplificano il potenziale di crescita. Fornisce una stima accurata dell'indice di biofouling (BFI) che riflette l'impatto della conta batterica, dell'aggiunta di biocidi, del carico di nutrienti e delle condizioni operative. A differenza dei metodi tradizionali per il monitoraggio del controllo microbico, bioDART fornisce una misura continua e predittiva del problema principale, ovvero la crescita dei batteri all'interno dei biofilm. bioDART fornisce dati validi e pratici che possono essere utilizzati per monitorare e migliorare il controllo del biofilm nei sistemi di trattamento dell'acqua.
Conclusione
Comprendere e controllare la formazione del biofilm nei sistemi delle acque può avere un impatto significativo su durata, efficienza, sicurezza e costi operativi complessivi degli impianti. Solenis dispone delle competenze e delle tecnologie necessarie per identificare, controllare e monitorare i biofilm. Contattaci oggi stesso per valutare l'impatto del biofilm sui tuoi impianti di trattamento delle acque e creare un programma su misura per garantirne il funzionamento efficiente.
Risorse correlate
Guarda il nostro video: Il sistema bioDART® per il monitoraggio del biofouling