I depositi di biofilm rappresentano la sfida più difficile che i sistemi di raffreddamento devono affrontare. Questi tendono a depositarsi in punti difficilmente raggiungibili dai biocidi e pertanto possono svilupparsi rapidamente e formare il biofouling che può causare corrosione, intasamenti, riduzione dello scambio termico e accrescere lo sviluppo dei batteri della Legionella. Una volta che il biofilm si è formato diventa molto resistente e di conseguenza difficile da rimuovere.


Microscope ImageAnche i sistemi che utilizzano dei biocidi possono avere dei problemi seri associati ai depositi del biofilm. Perché il biofilm è così difficile da controllare? Cosa posso fare per controllarlo?

Il biofilm è ovunque

Il biofilm è costituito da un insieme di batteri attaccati alla superficie che crescono all’interno di una secrezione microbica. Per numero e per incidenza, il biofilm rappresenta la forma di vita sulla terra con maggiore successo. Il biofilm svolge un ruolo importante nell’ecologia e nella sostenibilità della vita e si può trovare sulle superfici vive ed inanimate in qualsiasi tipo di ambiente.

Senza delle misure di controllo estreme, come quelle adottate nelle industrie farmaceutiche, la formazione del biofilm nei sistemi delle acque è inevitabile. Nelle torri di raffreddamento il controllo del biofilm è una sfida ancor più difficoltosa per via del continuo accumulo di polvere, nutrienti, batteri e altri contaminanti durante il normale funzionamento. L’unico obiettivo nei sistemi delle acque di raffreddamento è gestire l’impatto negativo del biofilm su corrosione, flusso, scambio termico e guasti, ma non la sua completa eliminazione.

Il biofilm incrementa la sopravvivenza

Oltre il 90% dei batteri si trovano nel biofilm. Perché? I batteri preferiscono vivere nel biofilm piuttosto che fluttuare liberamente nell’acqua in quanto sopravvivono più a lungo.

A meno che non sia disinfettata, la fornitura di acqua contiene dei batterioplancton che fluttuano liberamente e che per la maggior parte non vengono rilevati dai normali test. Se le condizioni sono favorevoli questi batteri inizieranno a produrre una secrezione protettiva e adesiva chiamata EPS (sostanze polimeriche extracellulari) entro pochi minuti dal contatto con la superficie. Dopo poche ore i batteri iniziano a riprodursi all’interno del biofilm e dopo qualche giorno iniziano a formare i depositi di biofouling contenenti un insieme complesso di batteri e microrganismi che possono causare diversi problemi.

La struttura complessa del biofilm protegge i microrganismi dai rischi nell’ambiente, permettendone pertanto lo sviluppo e l’adattamento costante ai trattamenti chimici e anche alla rimozione meccanica. Quando le condizioni diventano sfavorevoli il biofilm si propaga rilasciando i batteri nell’acqua che andranno a stabilirsi su altre superfici. I molteplici meccanismi di sopravvivenza del biofilm lo rendono incredibilmente resistente e difficile da controllare.

Perché il biofilm è così difficile da controllare?

Il biofilm tende a formarsi nei punti difficilmente raggiungibili dai biocidi, come ad esempio il fango presente sul fondo della torre o all’interno dei “rami morti”, aree del sistema con un flusso basso o assente. Le torri di raffreddamento, con il loro sistema complesso di tubature, attrezzature e con l’ingresso continuo di polvere, nutrienti e batteri, forniscono le condizioni ideali per i depositi del biofilm.

Una volta che il biofilm si forma diventa difficile da rimuovere. Le secrezioni microbiche che formano il biofilm legano saldamente i depositi alle superfici del sistema costituendo una matrice resistente che rende difficoltoso l’ingresso dei biocidi e degli altri prodotti per la pulizia.

I residui dei biocidi ossidanti a base di cloro o di bromo (generalmente utilizzati come biocidi primari) vengono consumati rapidamente dalla reazione con la matrice protettiva del biofilm e possono soltanto penetrare negli strati esterni. Se la concentrazione e il tempo di contatto sono adeguati, i biocidi non ossidanti (generalmente utilizzati come biocidi secondari) possono diffondersi all’interno del biofilm e rimuovere solo alcuni tipi di microrganismi in quanto tendono a disattivarsi. Le popolazioni microbiche possono inoltre spostarsi a favore di altri microrganismi che non sono sensibili ai biocidi non ossidanti utilizzati.

Quello che funzionava in passato potrebbe non funzionare nel futuro. Anche dosaggi elevati di biocidi, disperdenti e prodotti per la pulizia potrebbero non essere in grado di rimuovere in modo efficace il biofilm. Fino a quando il biofilm non viene completamente rimosso, i batteri che sopravvivono possono rapidamente moltiplicarsi e formare nuovi e più resistenti biofilm.

La gestione della crescita del biofilm richiede un approccio completo

La gestione efficace del biofilm è una battaglia continua che richiede un’attenzione in più rispetto alla sola aggiunta di biocidi. Richiede infatti un approccio completo con tecnici specializzati, protocolli per la manutenzione e tecnologie in grado di controllare e rimediare ai problemi associati al biofilm.

Chem-Aqua ha un approccio a 360° per la gestione del biofilm che definisce gli elementi chiave di un programma efficace per la gestione dell’impatto del biofilm su corrosione, flusso, scambio termico e guasti nei sistemi delle acque di raffreddamento. bioeXile®, la nostra soluzione brevettata per la pulizia e bioDART®, il nostro sistema vincente per il controllo del biofilm, forniscono tecnologie avanzate per mantenere il sistema pulito e libero dal biofilm.  

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