Legionella oraz inne bakterie w złożonych strukturach bakteryjnych otoczone hydrożelem. Struktury te są różnie nazywane: membrana biologiczna, błona biologiczna lub biofilm. 

Fotografia wyciętej rury instalacji wodnej pokazuje dewastacje jakie poczynił kamień kotłowy oraz z bliska można zobaczyc jego porowatość gdzie znajdują schronienie bakterie, które organizują się w strukturę otoczoną hydrożelem: BIOFILM.

Metoda usuwania kalcytu za pomocą Generatora ACTIW IMPULS PRO ma istotne znaczenia w profilaktyce zapobiegania kolonizacji Legionelli oraz innych bakteryjnych skażeń chorobotwórczych.  

Kamień kotłowy w rurach wodnych jest przyjazną, porowatą bazą dla rozwoju biofilmu. (fotografie) 

Generator impulsowy ACTIW PRO skutecznie usuwa te osady za pomocą impulsów prostokatnych. Zmniejsza tym sposobem potencjalne możliwości do zaczepienia i rozwoju biofilmu i związanych z tym bakterii i wszelkich zanieczyszczeń biologicznych chowających się w porowatych strukturach kamienia wodnego.

Fotografia pokazuje wyciętą rurę z instalacji wodnej zarośniętej kamieniem kotłowym. Kalcyt, kamień wodny, kotłowy struktura różnie nazywana. Zagrożenie oprócz oczywistej dewastacji rur wodnych aż do całkowitego zablokowania jest zagrożeniem chorobotwórczym. Popularne metody dezynfekcji często hibernują różne bakterie chronione hydrożelem.

Twardość wody	ppm części na million (mg/l)	GPG ziaren na galon (Stany Zjednoczone)	°dH niemiecka twardość	°fH francuska twardość
Bardzo miękka	1-70	1.0 - 4.2	1.0 - 4.0	0.1 - 7.0
Miękka	71-125	4.3 - 7.2	4.1 - 7.9	7.1 - 12.5
Średnio twarda	126-250	7.3 - 22	8.0 - 14	12.6 - 25
Twarda	251-500	23 - 30	15 - 21	25.1 - 50
Bardzo twarda	501 i więcej	31 i więcej	22 i więcej	51 i więcej

Na fotografii wymiennik ciepłej wody użytkowej, który był zabezpieczony generatorem impulsowym seri Impuls 150 Standard. W ramach badań na nasz koszt zainstalowaliśmy u klienta nowy a ten został rozcięty w poszukiwaniu kamienia. Na grzałce w zbiorniku nie było osadów z kamienia! Instalacja była zabezpieczona generatorem impulsowym przez 3 lata.

Zabezpieczenie przed twardą wodą wymienników ciepła chroni wymienniki i końcówki odbioru jak głowice regulacyjne czasowe j/w, prysznice czy perlatory. Pozornie drobne detale są istotnym kosztem gdy na obiekcie jest ich np. 100 szt.

Generator ACTIW IMPULS PRO montowany jest bezinwazyjnie dla infrastruktury dystrybucji wody. Montaż nie przerywa rozbioru wody w obiekcie.

Dlaczego biofilm trudno usunąć z instalacji dystrybucji wody.

Co to jest biofilm. Biofilm inaczej membrana, błona biologiczna, skupisko drobnoustrojów powstające na granicy ciało stałe-ciecz, ciecz-gaz czy ciecz-ciecz. Rzadko występują w postaci pojedynczych komórek tzw. planktonu, wykazują tendencję do łączenia. Najczęściej te skupiska w postaci membrany biologicznej przylegają do powierzchni stałych lub komórek innych organizmów. To wielokomórkowy twór złożony z drobnoustrojów jednego lub wielu gatunków czy rodzajów. Zdloność do tworzenia biofilmu mają różne mikroorganizmy w tym drobnoustroje chorobotwórcze. Obok bakterii - także grzyby, glony czy pierwotniaki wchodzą w skład biofilmu: wielokomórkowej struktury otoczonej warstwą śluzu. Rozwój biofilmu może przynosić korzyści i skutki negatywne. W środowisku bierze udział w wielu procesach mikrobiologicznych w przyrodzie, np.: samooczyszczanie się wód powierzchniowych, podziemnych, oczyszczanie ścieków na złożach biologicznych. Negatywne działanie biofilmu jest też powodem poważnych strat w gospodarce i rozprzestrzeniania się skażeń chorobotwórczych. Zasiedlanie przez biofilm sieci wodociągowej jest zagrożeniem dla konsumentów wody i wzmaga korozję mikrobiologiczną. Mikroorganizmy budujące biofilm są inwazyjne oraz mogą wywołać groźne zakażenia. Okazuje się, że błona biologiczna z mikroorganizmami jest odporna na działanie temperatury oraz środków stosowanych popularnie do dezynfekcji. Ich odporność bierze się z możliwości wewnętrznej komunikacji białkowej oraz związanej z tymi informacjami hibernacji. W przemyśle spożywczym jest to szczególnie groźne.

Powstawanie biofilmu jest procesem uwarunkowanym właściwościami tworzących go mikroorganizmów oraz właściwościami kolonizownych materiałów. Kolonizację ułatwia struktura powierzchni, jej uszkodzenia i chropowatość, np. Porowaty kamień kotłowy będący osadem z twardej wody. Przed zasiedleniem powierzchni chroni ciśnienie wody oraz częsty jej rozbiór w infrastrukturze dystrybucji wody. Gdy nie ma tych elementów
gdy komórki zbliżają się do powierzchni na odległość mniejszą niż 1,5nm dochodzi do nieodwracalnego wytworzenia specyficznych wiązań między zasiedlaną powierzchnią i występującymi na powierzchni komórek adhezynami typu flagelle, fimbrie, pile oraz polimery polisacharydowe. Podstawową rolę w tym procesie odgrywają polimery zewnątrzkomórkowe (ESP) tworzące glikokaliks, dzięki któremu możliwa jest adhezja komórek mikroorganizmów do różnych powierzchni z tworzyw sztucznych czy metali. Ta adhezja nieodwracalna umożliwia tworzenie mikrokolonii i dojrzewanie biofilmu. Drobnoustroje namnażają się i różnicują. We wnętrzu biofilmu jest ograniczony dostępu tlenu i zmienia się ich metabolizm - wzrasta aktywność beztlenowych szlaków metabolicznych (desulfurikacji, denitryfikacji i fermentacji), zahamowaniu ulega też synteza niektórych enzymów (np. proteaz, fosfolipazy C) oraz toksyn. Przez te zjawiska komórki bakterii biofilmu wykazują inne cechy od komórek wolno żyjących. Dochodzi do zmian genetycznych przekazywanych następnie komórkom sąsiadom lub potomnym. Dojrzała forma biofilmu otoczona jest grubą warstwą glikokaliksu, do którego wchłaniane są minerały, związki organiczne i inne drobnoustroje.  Ostatni etap rozwoju biofilmu osiąga krytyczną grubość i przestaje utrzymywać istniejącą formę. Następuje migracja komórek z peryferyjnych części tego dojrzałego biofilmu do otoczenia. Prawdopodobnie dochodzi do degradacji polimerowej matrycy, aktywacji aparatów ruchowych i zmian fizjologicznych w komórkach umożliwiających ich egzystencję poza macierzystym biofilmem. W ten sposób biofilm przystosowuje się do zmian środowiskowych i oderwane komórki rozpoczynają proces kolonizacji nowych powierzchni.   

Mechanizmy odporności biofilmu. Komórki mikroorganizmów zgromadzone w biofilmie są bardziej odporne na działanie czynników zewnętrznych od tych w postaci planktonu. Odporność ta wynika ze specyficznej struktury biofilmu. Komórki biofilmu są otoczone lepkim polimerem (EPS), który ogranicza dyfuzję groźnych dla struktury substancji oraz wysychaniem. W miarę dojrzewania biofilmu, następuje większy udział składników polisacharydowych w otoczce, zwiększając liczbę wolnych grup funkcyjnych co wiąże się ze wzrostem odporności mikroorganizmów. Odporność wynika z warunków życia wewnątrz biofilmu. Mniejsza zawartość tlenu, a w głębszych warstwach biofilmu nawet warunki beztlenowe. Część komórek przechodzi w stan anabiozy i metabolizm i namnażanie wewnątrz struktury biofilmu są zwolnione. Niektóre środki przeciwbakteryjne działają wyłącznie na komórki aktywne metabolicznie, przejście w fazę stacjonarną komórek w wewnętrznej strefie biofilmu jest związane ze zmniejszeniem ich wrażliwości na te substancje dezynfekujące. W dojrzałym biofilmie uruchamiane są także geny odpowiedzialne za syntezę enzymów rozkładających wolno dyfundujące substancje przeciwbakteryjne. Zagrożenia chorobowe spowodowane bakteriami, to znane wszystkim Legionelloza. Korozja biologiczna natomiast jest przyczyną niszczenia instalacji oraz niekontrolowanego zwiększonego stężenia metali rozpuszczonych w wodzie, co jest bezpośrednim zagrożeniem dla osób pijących wodę.

Wspomniana odporność biofilmu sprawia, że większość metod dezynfekcji instalacji wody jest nieskuteczna. Czasem zmniejsza zagrożenie, częściej usypia nie tylko bakterie ale i dział techniczny placówki. Do następnych badań wody.

1. 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. Takie działanie (dokładnie wg. procedury) zabija bakterie np. 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.

2. Dezynfekcja chemiczna. Kolejna powszechna metoda usuwania zanieczyszczeń biologicznych z wody. 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.

3. Kolejną popularną metodą usuwania biofilmu z instalacji jest zastosowanie stałej dawki chemicznej: dwutlenku chloru lub podchlorynu sodu. 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 instalacji objawiające się po niedługim czasie brązową 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.

4. Jony metali ciężkich, srebro, miedź można dodawać do wody elektrolitycznie albo jako sole metali. Przy dozowaniu elektrolitycznym, elektrody jednostki jonizacyjnej powinny być czyszczone z osadu mineralnego. Większość badań opiera się na łącznym zastosowaniu dwóch jonów metali. Utrzymanie wysokich temperatur w instalacji wody poprawia działanie jonizacji srebra/miedzi, ale przy wysokich poziomach pH skuteczność jest słaba. Niektóre badania jonizacji srebra/miedzi nie zmniejszyło kolonizacji Legionelli, to w przypadku aktywacji po ok. roku zauważono pewną skuteczność w zwalczaniu Legionelli. Niepowodzenia można wyjaśnić niskimi stężeniami jonów lub wysokim pH wody, które jest czynnikiem niskiej skuteczności jonów metali ciężkich w walce z Legionellą. Podwyższenie znowu stężenia jonów wiąże się z przekroczeniem dopuszczalnych norm. Stały monitoring stężeń jonów metali jest obowiązkowe w przypadku wody pitnej. Stężenia metali powinny być poniżej dopuszczalnego poziomu. Niektóre kraje nie zezwalają na stosowanie miedzi wykluczając odpowiednie stosowanie jonizacji miedzi/srebra. Srebro jest toksyczne nawet przy niewielkich wartościach w wodzie spożywczej.  Wadą jest też spoty koszt instalacji oraz serwisowania. Elektrody powinny być regularnie czyszczone z kamienia dla właściwej wydajności. Poziom jonów tych metali może ulegać zmianom. Nadmierny ich poziom może odbarwiać wodę i powierzchnie. Monitoring poziomów jonów jest konieczny. Badania wykazały że długotrwałe jonizowanie miedzią i srebrem wytwarza odporność na te jony.

Jonizacja tymi metalami nie jest w stanie całkowicie wyeliminować bakterii Legionelli z infrastruktury wody, ponieważ nie jest skuteczna w przypadku często występującego biofilmu skolonizowanego przez różne bakterie. (patrz wyżej odporność biofilmu/membrany biologicznej)

JAK w takim wypadku SKUTECZNIE usunąć z instalacji zagrożenie chorobotwórcze, nie niszcząc instalacji wodnej przez częste przegrzewy oraz wysokie stężenia chemii podchlorynu sodu i ditlenku chloru?

DWA SKUTECZNE SPOSOBY NA DWA PROBLEMY W INSTALACJI WODNEJ. Metody usuwania kamienia kotłowego oraz bakterii.

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.

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.

2. Metoda usuwania kalcytu za pomocą generatora ACTIW IMPULS PRO (ACTIVE IMPULS PRO).  Kamień kotłowy w rurach wodnych jest przyjazną, porowatą bazą dla rozwoju biofilmu. Generator impulsowy ACTIW PRO skutecznie usuwa kalcyt. Profilaktycznie zabezpiecza tym sposobem możliwości do zaczepienia i rozwoju biofilmu i związanych z tym zanieczyszczeń biologicznych. 

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 korozje bakteryjną nie tylko na instalacjach z metalu ale i z tworzyw sztucznych. Czas kolonizacji i bytowania w instalacji biofilmu powoduje jego coraz większą 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 bez ujemnego ładunku jest zabójczy dla biofilmu. W przeciwieństwie do ujemnego odpychającego ładunku chloru ACTIW WATER 2000 ppm wnika w membranę biologiczną zabijając szybko i skutecznie. Jest jak „koń trojański”. Całą procedurę usuwania biofilmu można monitorować mobilnym podręcznym miernikiem ORP. 

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