Co to jest biofilm i jak go usunąć z rur wodociągowych? Jakie są powody powrotu, rekolonizacji Legionelli w systemach dystrybucji wody.

Bakterie mają zdolność do tworzenia kolonii przylegających do różnych powierzchni. Te skupiska bakterii trudne do usunięcia to biofilm (nazywany też błoną biologiczną) Występuje m.in. w instalacjach dystrybucji wody i może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia.

Odporność biofilmu na powszechnie stosowane metody dezynfekcji powoduje, że są one nie do końca lub całkowicie nieskuteczne. Czasem próby dezynfekcji powodują jedynie hibernację bakterii w biofilmie. Powody odporności na niektóre dezynfekcje: długi czas zasiedlenia, ujemny ładunek odpychający ujemne cząstki utleniaczy, wewnętrzna komunikacja bakterii w biofilmie pozwalająca hibernować mikroorganizmom w głębszej strukturze biofilmu w razie zagrożenia, błędna procedura dezynfekcji.

Biofilm powoduje też korozje rur.  Kolonizację ułatwia także struktura powierzchni (osady z kamienia kotłowego) oraz wszelkie jej uszkodzenia i chropowatość.

Biofilm tworzą bakterie, oraz inne mikroorganizmy na granicy powierzchni stałych z wodą lub innymi płynami, np. na wewnętrznej powierzchniach rur. Jest strukturą składająca się z wielu mikroorganizmów połączonych hydrożelem. Biofilm to bakterie i inne mikroorganizmy grzybów jak pierwotniaki (ameby) jednego gatunku, jak i wielu gatunków jednocześnie. Bakterie w biofilmie są mniej podatne na czynniki zewnętrzne, typu wysoka temperatura czy środki chemiczne. Struktura biofilmu jest sprzyjającą do rozwoju bakterii i mogą tam występować pojedyncze komórki martwe oraz substancje mineralne. Komórki bakteryjne w tej formie błony biologicznej zachowują się jak prosty organizm wielokomórkowy. Posiada ujemny ładunek i dzięki temu biofilm przytwierdzony do powierzchni stałej (rura wody) przyciąga do siebie z wody substancje odżywcze stanowiące pożywienie dla bakterii w biofilie.

Bakterie będące częścią biofilmu (szczególnie w głębszych warstwach błony) mają zwiększoną odporność na działanie popularnych metod dezynfekcji jak związki chloru. Brak skuteczności wynika z tego, że substancje te posiadają też ujemny ładunek, przez co odpychają cząsteczki substancji utleniającej. Biofilm pełni też funkcję ochronną. Większość bakterii w nim nie ma bezpośredniego kontaktu z otoczeniem i są chronione przed wysoką temperaturą oraz powszechnie stosowanymi substancjami chemicznymi. Bardzo istotną cechą biofilmu jest zdolność do wewnętrznej komunikacji pomiędzy mikroorganizmami. Informacje o niekorzystnych warunkach zewnętrznych są przekazywane w głębi biofilmu bakteriom poprzez wydzielanie odpowiednich białek. Ta zdolność stanowi właśnie o tym, że biofilm określa się jako posiadający właściwości prymitywnego organizmu wielokomórkowego.

Naturalne powierzchnie kamieni, gruntu oraz naturalne i sztuczne zbiorniki wodne to miejsca gdzie ciecz styka się z powierzchnią stałą i tu tworzy się biofilm. Bakterie tworzące biofilm występują również w organizmie ludzkim, w jamie ustnej, na powierzchni zębów. Bakterie w biofilmie są poważnym problemem przede wszystkim na wewnętrznych powierzchniach rur wodociągowych, którymi dystrybuuje się wodę. To środowisko, w którym często rozwijają się transportowane przez wodę, niebezpieczne dla człowieka bakterie Legionella.

Obecność biofilmu w przewodach instalacji wodnych stanowi poważny problem i jest ryzykiem dla zdrowia odbiorców wody. Zanieczyszczenia biologiczne mogą występować zarówno w zewnętrznych sieciach wodociągowych (przez dystrybucję wody ze stacji uzdatniania do budynków), jak i w wewnętrznej infrastrukturze wodociągowej. Szczególnie niebezpieczny jest biofilm w instalacjach wewnątrz budynków z rozwijającą się w nim Legionellą powodującą choroby układu górnych dróg oddechowych. Legionella atakuje płuca człowieka np. podczas korzystania z prysznica przedostając się do nich z aerozolem skażonej wody. Biofilm z bakteriami Legionella rozwija się głównie w instalacjach ciepłej wody użytkowej CWU. Może występować również w instalacjach wody zimnej w sprzyjających warunkach jak temperatura, w nieużywanych nitkach instalacji, w miejscach słabego rozbioru wody. Jeżeli w instalacji występują zastoiny np. w rzadko używanych rurach, biofilm z bakteriami Legionella potrafi się namnożyć w ciągu kilku tygodni. Po takim czasie bardzo trudno go usunąć. Kluczowe jest by nie doprowadzić do jego powstania. Obecność biofilmu bakteryjnego może też powodować korozję przewodów. Niektóre mikroorganizmy znajdujące się w tej strukturze wykorzystuje beztlenowe metody oddychania. Biofilm posiada ujemny ładunek i to również wzmaga procesy korozyjne. Korozja wywołana obecnością biofilmu występuje głównie w przewodach metalowych (np. ze stali ocynkowanej) i także w przewodach z tworzyw sztucznych. Korozja biologiczna jest przyczyną niszczenia instalacji oraz niekontrolowanego zwiększonego stężenia metali rozpuszczonych w wodzie, co jest bezpośrednim zagrożeniem dla osób pijących wodę. Bardzo wysoka odporność na działanie czynników zewnętrznych, takich jak wysoka temperatura lub działanie środków chemicznych jest przyczyną dużych trudności z usunięciem biofilmu.

Istnieją metody przynoszące krótkotrwałe i długotrwałe pozytywne rezultaty. Wspomniana odporność biofilmu sprawia, że większość metod dezynfekcji instalacji wody jest nieskuteczna. Przegrzew bardzo powszechnie stosowana metoda polega na podniesieniu temperatury wody powyżej 63°C i przepłukanie całej instalacji wody. W momencie kiedy na powrocie temperatura jest niższa (często tak się dzieje) procedura jest nieskuteczna. Działanie dokładnie wg. procedury zabija bakterie Legionellii, jednak nie gwarantuje usunięcia biofilmu z całej instalacji. Dlatego dezynfekcja termiczna wody zalicza się do metod pozwalających na zmniejszenie zagrożenia bez całkowitego zwalczenia skażenia.

Kolejną metodą usuwania zanieczyszczeń biologicznych z wody jest szokowa dezynfekcja chemiczna. Dozuje się do wody wysokie stężenia substancji chemicznych, które usuwają bakterie wewnątrz instalacji wodnej. Używa się najczęściej chemii: dwutlenek chloru, podchloryn sodu. Po wprowadzeniu chemii po ok. 2 h dokładnie płucze się instalację aż do całkowitego usunięcia środków chemicznych z sieci transportu wody. W trakcie dezynfekcji chemicznej użytkownicy nie powinni mieć dostępu do poboru wody.

Popularną metodą usuwania biofilmu z instalacji jest zastosowanie stałej dawki chemicznej. Stężenia muszą być monitorowane, nie mogą zagrażać zdrowiu użytkowników. Często zdarza się, że po badaniach z wynikiem pozytywnym na Legionellę podkręca się dawkę stężenia chemii powodując korodowanie rur wody. Objawia się to po niedługim czasie brązowawą wodą. Często stosuje się te dwie metody tzw. przegrzew oraz zwiększone dawki chemiczne. Obie metody wpływają bardzo dewastacyjne na instalacje wodne nie osiągając celu lub na krótki czas zmniejszając skażenie chorobotwórcze.

Jak w takim wypadku skutecznie usunąć z instalacji zagrożenie chorobotwórcze, nie niszcząc instalacji wodnej przez częste jej przegrzewanie oraz wysokie stężenia chemii podchlorynu sodu i ditlenku chloru?

Czy jest sposób na skuteczne usunięcie biofilmu, Legionelli? Jest rozwiązanie szybkie i niezwykle skuteczne. Bazą preparatu dezynfekującego jest HOCl. Substancja 

hocl_kwas_podchlorawy_naturalny_srodek_do_dezynfekcji_wody 4.jpg

naturalna i bezpieczna. Znana od dawna. Niestosowana powszechnie z powodu braku stabilizacji w produkcji co zostało już rozwiązane i stosowane w Polsce i na świecie.

Dlaczego metody dezynfekcji ACTIW WATER na bazie HOCl oraz impulsami elektromagnetycznymi ACTIW IMPULS PRO poniżej przedstawione są skuteczne w przeciwieństwie do popularnie stosowanych? Działają w trzech skutecznych krokach oraz nie mają słabych stron w wymienionych często stosowanych sposobach dezynfekcji.

1. Metoda szybkiej dezynfekcji tzw. wypalenia. Udostępniamy procedurę i narzędzia. Również do samodzielnego wykonania dezynfekcji. Mobilny miernik ACTIW SD 60 w połączeniu z ACTIW WATER/LEGIONELLA pozwala na monitoring procedury i potwierdzenie usunięcia zagrożenia już w trakcie dezynfekcji. Skuteczne i szybkie (kilka godzin w zależności od wielkości instalacji wodnej oraz wartości skażenia) bezinwazyjne dla instalacji. Bez ADR, bezpieczne dla ludzi i zwierząt.

Acitw Water Naturalny Biodegradowalny Środek do Dezynfekcji Wody Pitnej (8,1 MB)

2. Metoda usuwania kalcytu za pomocą generatora ACTIW IMPULS PRO. Kamień kotłowy w rurach wodnych jest przyjazną, porowatą bazą dla rozwoju biofilmu. Generator impulsowy ACTIW PRO skutecznie usuwa kalcyt. Profilaktycznie zabezpiecz

Impuls_pro_mi_do_odkamieniania_twardej_wody 2.jpg

a tym sposobem możliwości do zaczepienia i rozwoju biofilmu i związanych z tym zanieczyszczeń biologicznych. Zakłada się bezinwazyjnie poprzez nawinięcie cewki na zew. stronę rury dystrybuujacej wodę. Generator chroni urządzenia w środowisku wodnym typu wymienniki ciepła, armatura inne urządzenia itp. Odpadają spore. koszty czyszczenia lub zakupu nowych urządzeń.

Generator impulsowy serii IMPULS ACTIW PRO (3,5 MB)

3. Metoda dozowania ACTIW WATER 2000 ppm za pomocą pompy z lancami: ssącą oraz dozującą tzw. dawkami utrzymującymi.

Sposób ten po usunięciu porowatych osadów z twardej wody z wewnętrznej powierzchni rur jest postawieniem kropki nad „i” w skutecznej dezynfekcji systemu dystrybucji wody.

Ciągłe działanie generatora ACTIW IMPULS PRO (niskie koszty prądu ok.50-300 zł rocznie w zależności od średnicy rury) rozpuszcza zastany kamień wodny a następnie po oczyszczeniu rur wodnych utrzymuje skutecznie instalacje wolną od osadów wodorowęglanu wapnia. Brak osadów z porowatego kalcytu zapobiega zaczepieniu bakterii do wew. pow. rur i profilaktycznie broni instalacje od kolonizacji biofilmu i zawartych w nim różnych struktur bakteryjnych. 

Ponieważ biofilm i struktury mikroorganizmów w nim zawartych oddycha beztlenowo powoduje korozję bakteryjną nie tylko na instalacjach z metalu ale i z tworzyw sztucznych. Czas kolonizacji i bytowania w instalacji biofilmu powoduje jego coraz większ odporność oraz trudności z usunięciem.

Brak zabezpieczenia przed osadem z kamienia generuje kilka problemów. Mamy tu kilka aspektów dewastacyjnych dla infrastruktury wodnej i szkodliwych zdrowotnie. Zarastanie rur wodnych tworzy warstwę izolującą termicznie i generuje koszty energii. Zmniejsza średnice przepływu wody niezgodną z projektem. Powoduje to zmiany ciśnienia i zmiany funkcjonalności układu hydraulicznego niezgodnego z wstępnym planem inżynierskim.

Porowaty kamień w rurze jest przyjazną bazą dla zaczepienia się bakterii i tworzenia struktur złożonych w postaci biofilmu.

Przegrzewy instalacji wody często robione z błędami powodują tylko dewastacje rur oraz spore koszty energetyczne bez wyeliminowania zagrożenia chorobotwórczego. Chemiczne usuwanie biofilmu za pomocą podchlorynu sodu i dwutlenku chloru zmniejsza kolonie np. Legionelli ale nie usuwa jej całkowicie. W obu przypadkach rekolonizacja następuje dość szybko po kilku tygodniach.

ACTIW WATER ze stabilizowanym czystym HOCl z neutralny ładunkiem jest bardzo skuteczny. W przeciwieństwie do ujemnego odpychającego ładunku chloru ACTIW WATER 2000 ppm wnika w biofilm zabijając szybko i skutecznie. Jest jak „koń trojański”. Dezynfekcję można monitorować mobilnym podręcznym miernikiem ORP. (Udostępniamy procedury do samodzielnej dezynfekcji)

W razie jakichkolwiek pytań, prosimy o kontakt: grzegorz@actiw.pl tel. +48 71 321 86 91