Биопленки и биообрастания

Одной из основных проблем современных предприятий является образование биологической плёнки в системах трубопроводов. Биологические обрастания не только являются основной причиной загрязнения воды, но и оказывают отрицательное воздействие на технические характеристики труб, приводят к поломке и износу оборудования, что выливается в длительный и дорогостоящий ремонт. Кроме того, биоплёнка понижает теплопроводность труб, что приводит к снижению эффективности теплообмена.

БИОПЛЁНКА СТАНОВИТСЯ ПРИЧИНОЙ СЛЕДУЮЩИХ ПРОБЛЕМ:

ДОРОГОСТОЯЩИЙ РЕМОНТ

Биоплёнка приводит к снижению качества очистки питьевой воды, ухудшает теплопередачу, становится причиной коррозии трубопровода. ЭНЕРГОЗАТРАТЫ

Разрастаясь, колония микроорганизмов может занимать практически весь объем трубы и снижать теплопроводность трубопровода, что становится причиной потери тепла на поверхности труб.
КОРРОЗИЯ

Биоплёнка населена различными микроорганизмами, одними из которых являются анаэробные бактерии. В процессе жизнедеятельности они выделяют кислоты, приводящие к коррозии труб. В результате может понадобиться как ремонт трубопровода, так и полная его замена. ТРЕНИЕ В ТРУБОПРОВОДЕ

Разрастаясь, биообрастание занимает все больший объём трубопровода, уменьшая его диаметр. Это приводит к повышению трения и сопротивления, необходимости увеличения мощности перекачки воды.
БИОПЛЁНКА В ТРУБОПРОВОДАХ

Скорость размножения микроорганизмов, находящихся в воде, весьма высока за счёт большого количества питательных веществ, содержащихся в жидкости. Для того чтобы выжить в потоке воды в трубопроводе, бактериям приходится искать поверхность, к которой можно прикрепиться, после чего выстраивать на ней колонию. Последующее разрастание популяции происходит достаточно быстро, занимаемая колонией площадь растет латерально по всей доступной поверхности. В итоге образуется «матрица колонии», в которой растут другие организмы. Биоплёнка представляет собой вышеупомянутую «матрицу колонии».

Первоначально поток воды играет роль труднопреодолимого препятствия для колонии бактерий, после переходя в разряд основного поставщика питательных веществ для микроорганизмов, поставляя неорганические и органические вещества, продукты коррозии и различные осадки. Наличие питательных веществ, оптимальный температурный режим представляют собой идеальные условия для быстрого роста и развития колонии. Биоплёнка в основном состоит из аэробных и анаэробных бактерий, вызывающих коррозию трубопровода, приводящую к быстрому износу оборудования.

Биоплёнка растет на протяжении длительного периода времени. В большинстве случаев стандартные дезинфицирующие средства не способны справиться с биологической плёнкой. Бактерицидные средства также не оказывают должного воздействия, поскольку в процессе жизнедеятельности бактерии выделяют в большом количестве полисахариды, благодаря которым биоплёнка не распадается. Образованный слой полисахаридов не позволяет проникать содержащимся в воде веществам к колонии. По этой причине биоплёнка продолжает разрастаться при содержании в воде большого количества хлора.

ДИОКСИД ХЛОРА ДОКАЗАНО ЭФФЕКТИВЕН В УДАЛЕНИИ БИОПЛЁНКИ

Диоксид хлора благодаря особенностям своего строения и механизма воздействия способен проникать внутрь колоний микроорганизмов без взаимодействия с полисахаридами, разрушая клетки бактерий.

Биоплёнка полностью удаляется в течение периода от 7 до 21 дня.

Срок удаления может меняться в зависимости от толщины образования, времени нарастания, состава и качества воды и некоторых других факторов — к примеру, обслуживания сети трубопроводов, температуры, размера, объёма и возраста. Применение дезинфицирующих средств на основе хлора в системах водоподачи с металлическими трубопроводами может стать причиной коррозии труб и появления так называемых «косточек» на внутренних поверхностях, становящихся опорными островками для бактерий. Биоплёнка в системе такого типа потребует более длительного процесса удаления, однако диоксид хлора легко справится и с ней.

Биоплёнка состоит в основном из патогенных микроорганизмов, отличающихся высокой устойчивостью к различным антибактериальным и моющим средствам. Биологическая плёнка и населяющие её микроорганизмы используют уже погибших собратьев в качестве пищи. Помимо этого, после использования моющих и дезинфицирующих средств многие бактерии приобретают иммунитет к их воздействию. Биоплёнка может разрастаться не только за счёт увеличения численности колонии, но и за счёт прикрепляющихся к ней микроорганизмов, находящихся в «свободном плавании» в потоке воды в трубопроводе. С течением времени биообрастание увеличивается в размерах, занимая все больший диаметр трубы и приводя к уменьшению проходимости и засорам. Кроме того, биоплёнка также является причиной неприятного запаха.

Высчитать точный период времени, за который будет удалена колония микроорганизмов, не всегда возможно, поскольку на процесс оказывает воздействие большое количество переменных факторов. Однако, исследования доказали, что биоплёнка полностью удаляется при помощи диоксида хлора вне зависимости от воздействия различных факторов, а также не образовывается вновь при постоянной обработке систем диоксидом хлора.