Hydropath: Kontrola biofilmu w instalacjach

Zastosowanie technologii wykorzystujących zmienne pulsacyjne pole elekromagnetyczne do kontroli biofilmu w instalacjach

Kontrola czystości mikrobiologicznej instalacji przemysłowych związana jest ze stałą eliminacją czynników sprzyjających procesowi powstawania biofilmu. Biofilm to struktura przestrzenna powstająca w wilgotnych obszarach instalacji. W tej strukturze namnażają się mikroorganizmy patogenne typu bakterie, grzyby oraz glony to właśnie biofilm tworzy źródło skażeń.

Skuteczność działania powszechnie stosowanych środków dezynfekujących na biofilm jak wykazują badania nie jest wystarczająca co wymaga wprowadzenia równoległych metod stałej kontroli powstawania bifilmu i jego eliminacji. To wyzwanie dla użytkowników instalacji dystrybucji wody spowodowało dążenie do rozwijania i stosowania nowocześniejszych i mniej inwazyjnych, sposobów zapobiegania rozwojowi biofilmu i skażenia.

Biofilm
Tam, gdzie występują mikroorganizmy, dochodzi do rozwoju biofilmu – heterogenicznej warstwy tworzącej się na powierzchniach wykonanych z różnych materiałów w tym metalowych, tworzywach sztucznych i elementach gumowych. Biofilm złożony jest z mikroorganizmów oraz produkowanej przez nie zewnątrzkomórkowej warstwy polimerów organicznych występujących pod nazwą egzopolisacharydy (EPS . ang. extracellular polymeric substances). Ta struktura stanowi warstwę łączącą, ochronną przed czynnikami zewnętrznym (w tym środkami dezynfekcyjnymi) oraz ułatwia komunikację wewnętrzną przy udziale sygnałów chemicznych i fizycznych. W warstwie biofilmu, bogatej w składniki odżywcze, namnażanie się kolonii bakterii jest wiele tysięcy razy szybsze niż pojedynczych komórek mikroorganizmów zawieszonych w wodzie. Odporność na środki dezynfekujące również jest bardzo wysoka, ze względu na to, że zewnętrzne, obumarłe warstwy biofilmu tworzą barierę ochronną.

Powstawanie biofilmu obejmuje kilka etapów, zależnych od czynników środowiskowych, hydrodynamiki przepływów i struktury podłoża.

Mikroorganizmy zawieszone w wodzie tworzą biofilm - biologiczną strukturę wewnątrz instalacji.

Fazy tworzenia się biofilmu
Faza pierwsza obejmuje osadzanie się pojedynczych mikroorganizmów na podłożu. Chropowatość podłoża oraz małe szybkości przepływu cieczy, umożliwiają tworzenie za pomocą wypustek, grawitacji oraz sił van der Waalsa, połączeń mikroorganizmów z podłożem. W wielu miejscach instalacji jest to proces odwracalny, dzięki zastosowaniu środków chemicznych oraz sił mechanicznych wywołanych zwiększoną prędkością turbulentnego przepływu cieczy.

Następny etap związany jest z rozbudowaną adhezją. Ma to miejsce kiedy czas kontaktu mikroorganizmów z podłożem wydłuża się . W tym etapie komórki wytwarzają spajającą substancję polisacharydową (EPS).

W trzecim etapie następuje strukturalne namnażanie mikroorganizmów. W dolnej warstwie biofilmu namnażają się bakterie beztlenowe oraz formy przetrwalnikowe bakterii tlenowych. W środkowej warstwie rozwijają się różnorodne bakterie tlenowe. Zupełnie zewnętrzna warstwa mikroorganizmów połączona EPS stanowi warstwę ochronną i większości przypadków tylko ona narażona jest na działanie substancji chemicznych- biocydów.

Czwarty etap rozwoju warstwy biologicznej związany jest z odrywaniem się elementów bifilmu i ich migracją za pomocą przepływającej cieczy. Oderwane struktury biofilmu osadzają się na kolejnych płaszczyznach, powiększając skolonizowane powierzchni instalacji.

Wpływ pulsacyjnego pola elektromagnetycznego na osadzanie się i rozwój biofilmu

Mikroorganizmy tworzące biofilm z czasem uodporniają się na stosowane biocydy i skuteczność stosowanych biocydów maleje. Wtedy konieczne jest wprowadzenie innych silniejszych biocydów lub dodatkowej bardziej skutecznej technologii dezynfekcji.

Badania i wdrożenia przemysłowe technologii pulsacyjnego pola elektromagnetycznego (PEM/PEMF) do kontroli biofilmu, udowodniły wysoką skuteczność odpowiednio przygotowanego pola elektromagnetycznego wprowadzonego do cieczy i co istotne rozchodzącego się po całej instalacji. Mającym już tysiące wdrożeń przykładem, jest zastosowanie technologii Hydropath® i urządzeń HydroFLOW®.

Technologia Hydropath
Niechemiczna technologia uzdatniania wody.

W przypadku technologii Hydropath, zmienne pole elektromagnetyczne w zakresie około 120 – 150 kHz, poprzez szeroki zakres oddziaływania wpływa na komórki mikroorganizmów zawieszonych w wodzie w postaci planktonu, mikroorganizmy budujące struktury biofilmu na ścianach instalacji oraz ma wpływ na spoistość polimeru spajającego (EPS) biofilm.

Zastosowanie technologii Hydropath pozwala nie tylko na zapobieganie powstawaniu osadów biologicznych, ale również na usuwanie już istniejących osadów biofilmu w trakcie normalnej pracy instalacji. Istotną korzyścią dla użytkownika jest to, że ta technologia w znakomitej większości przypadków nie wymaga dodatkowego stosowania środków chemicznych do dezynfekcji instalacji i eliminacji skażenia biologicznego.

Ograniczenie lub wyeliminowanie stosowania środków chemicznych typu biocydy w wyniku wdrożenia elektronicznych uzdatniaczy wody HydroFLOW z technologią Hydropath, przynosi wymierne korzyści finansowe. Koszty eksploatacji urządzeń HydroFLOW są pomijalnie małe a same urządzenia nie wymagają serwisowania i obsługi. Proces montażu jest nieskomplikowany i może być przeprowadzony w trakcie normalnej pracy instalacji.

Dodatkowo urządzenia HydroFLOW usuwają z instalacji wodnych osady mineralne popularnie nazywane kamieniem, zapobiegają powstawaniu osadów mineralnych oraz ograniczają korozyjność instalacji wodnych.

Więcej informacji na temat technologii Hydropath i zastosowania jej do dezynfekcji wody i kontroli biofilmu w instalacjach znajduje się na stronie www.hydropath.(link https://hydropath.pl/dez