Spis treści
Walka z bakteriami z rodzaju Legionella w instalacjach wodnych często przypomina walkę z wiatrakami. Mimo stosowania dezynfekcji termicznej lub chlorowania, problem powraca. Przyczyną nie jest sama woda, lecz biofilm – biologiczna warstwa osadzająca się wewnątrz rur. To właśnie w nim ukrywa się i namnaża ponad 90% bakterii bytujących w instalacjach. Bez usunięcia biofilmu, trwała eliminacja Legionelli jest niemożliwa.
Czym jest biofilm i dlaczego jest groźny dla instalacji wodnej?
Biofilm (błona biologiczna) to złożona struktura wielokomórkowa, składająca się z bakterii, grzybów, pierwotniaków i substancji organicznych, które przywierają do wewnętrznych ścian rur. Można go porównać do „bunkra”, który chroni mikroorganizmy przed niekorzystnymi warunkami zewnętrznymi.
Biofilm jako rezerwuar bakterii Legionella
Dla bakterii Legionella pneumophila, biofilm stanowi idealne środowisko do życia:
Ochrona: Śluzowata warstwa chroni bakterie przed działaniem wysokiej temperatury i standardowych środków dezynfekcyjnych (np. chloru).
Pożywienie: Biofilm gromadzi substancje odżywcze, sprzyjając gwałtownemu namnażaniu się patogenów.
Korozja: Obecność biofilmu przyspiesza procesy korozyjne w instalacjach (korozja mikrobiologiczna).
Dlaczego tradycyjna dezynfekcja nie usuwa biofilmu?
Wielu zarządców obiektów polega na okresowym przegrzewaniu wody (dezynfekcja termiczna) lub standardowym chlorowaniu. Metody te działają głównie na bakterie pływające swobodnie w toni wodnej (tzw. plankton), ale są nieskuteczne wobec biofilmu.
Chlor: Słabo penetruje grubą warstwę biofilmu. Giną tylko bakterie na powierzchni, a te w głębi przeżywają i szybko odbudowują kolonię.
Temperatura: Biofilm działa jak izolator termiczny. Nawet przy wysokiej temperaturze wody, bakterie ukryte w głębszych warstwach osadu mogą przetrwać.
Skuteczne metody usuwania biofilmu z rur
Aby trwale zabezpieczyć obiekt przed Legionellą, konieczne jest zastosowanie technologii, które fizycznie lub chemicznie rozbijają strukturę biofilmu i odrywają go od ścian instalacji.
W Legionella Control stosujemy sprawdzone i nowoczesne rozwiązania:
Technologia HydroFLOW: Innowacyjna metoda wykorzystująca sygnał elektryczny, który fizycznie zapobiega osadzaniu się biofilmu i kamienia kotłowego, a także usuwa już istniejące osady. Jest to rozwiązanie ekologiczne i bezobsługowe.
Specjalistyczna dezynfekcja chemiczna (np. Dwutlenek Chloru): W przeciwieństwie do zwykłego chloru, dwutlenek chloru (ClO2) ma zdolność przenikania przez błonę biologiczną i niszczenia bakterii ukrytych w jej wnętrzu.
Usuwanie biofilmu skuteczne przeciwdziała namnażaniu bakterii Legionella ponieważ ponad 95% bakterii Legionella w instalacjach wodnych kolonizuje biofilm.
Dlatego usuwanie biofilmu jest najskuteczniejszą metodą eliminacji legionelli z instalacji i systemów wodnych.
Powszechnie znany jest fakt, że biofilmy są krytyczne dla osadzania się bakterii Legionella w inżynieryjnych systemach wodnych. Kluczową cechą biofilmów jest ich trójwymiarowa struktura, która wspomaga tworzenie interakcji mikrobiologicznych i zapewnia ochronę mikroorganizmom.
Legionella pneumophila to patogen przenoszony drogą wodną, odpowiedzialny za ciężkie i często śmiertelne zapalenie płuc zwane chorobą Legionistów. L. pneumophila to mikroorganizm, który wykazuje wiele mechanizmów adaptacji i przetrwania w środowisku.
Pierwotniaki i biofilmy sprzyjają zasiedlaniu i przetrwaniu legionelli w systemach wodnych. Niektóre badania naukowe opowiadają się za tym, że wzrost legionelli wymaga żywiciela pierwotniaka, inne wskazują, że legionella jest w stanie kolonizować i przetrwać w biofilmach bez replikacji wewnątrzkomórkowej czyli funkcjonując poza organizmem żywiciela.
Biofilm
Biofilmy to złożone trójwymiarowe heterogeniczne struktury mikroorganizmów zamknięte w samoistnie wytwarzanych pozakomórkowych substancjach polimerycznych (EPS). Inżynieryjne systemy wodne to złożone sieci dystrybucji wody, w których różne temperatury, materiały powierzchniowe, specyfika hydrodynamiki i składniki odżywcze, mogą sprzyjać tworzeniu się biofilmu. Wiadomo, że niektóre warunki wpływają na charakterystykę biofilmu, w tym jego przestrzenną strukturę oraz sposób w jaki legionella kolonizuje takie biofilmy. Biofilm pojawia się w instalacjach wodnych już po około 7 dniach od uruchomienia instalacji. Jeśli warunki do jego wzrostu są sprzyjające drastycznie rośnie i następnie odrywa się przemieszczając wraz z przepływającą wodą do innych obszarów instalacji. W ten sposób może skolonizować w krótkim czasie całą instalację wodną.
Ryzyko skażenia wody Legionellą
Umiejscowienie bakterii Legionella w strukturze biofilmu wpływa na ryzyko skażenia. Jeśli legionella znajduje się w zewnętrznych regionach biofilmu, gdzie jest bardziej podatna na uwalnianie do wody, ryzyko wzrasta. Jeśli znajduje się bliżej dolnych regionów biofilmu, gdzie Legionella jest bardziej chroniona przed procedurami dezynfekcji, ryzyko potencjalnie maleje. Odrywanie się biofilmu może uwalniać znaczne ilości bakterii Legionella do wody. Poprzez wytwarzane aerozole (w prysznicach lub chłodniach kominowych) mogą dotrzeć do ludzkich płuc i wywołać chorobę Legionistów.
Przy pobieraniu do badania próbek wody, jeśli oderwany fragment biofilmu dostanie się do próbki, może spowodować, że wynik badania ulegnie drastycznej zmianie. Dlatego istotne jest ustabilizowanie przepływu wody przed pobraniem próbki.
Ile czasu potrzebuje L. pneumophila , aby dotrzeć do dna biofilmu?
Badania naukowe wskazują, że po interakcji L. pneumophila z górną warstwą biofilmu, bakteria bardzo szybko (w ciągu 2–4 godzin) dociera do dna biofilmu. Legionella wewnątrz biofilmu jest chroniona. Przed środkami chemicznymi służącymi do dezynfekcji instalacji i oddziaływaniem podwyższonej temperatury wody (powyżej 70 stopni Celcjusza) służącej do dezynfekcji termicznej instalacji wodnej.
Jak wyeliminować biofilm z instalacji?
Istnieją metody chemiczne i fizyczne związane z kontrolą tworzenia i eliminacją biofilmu z instalacji wodnych.
Metody chemiczne są znane od lat i korzystają z biocydów utleniających i nie utleniających.
Metody niechemiczne są znane ale mniej powszechne. Korzystają one z sygnału elektromagnetycznego rozprowadzanego w inżynieryjnych systemach wodnych. Przykładem są układy przygotowania i dystrybucji ciepłej wody użytkowej oraz otwarte instalacje chłodzenia z wieżami chłodniczymi.
W metodzie nie chemicznej wykorzystuje się wpływu sygnału fali elektromagnetycznej na mikroorganizmy tworzące biofilm i na polimerową substancję spajającą przestrzenne struktury biofilm. Zarówno prace badawcze jaki liczne wdrożenia wskazują na wysoką skuteczność eliminacji biofilm a tym samym skuteczną kontrolę namnażania bakterii Legionella.
Technologia Hydropath
i urządzenia HydroFLOW Industrial oraz Custom pozwolą Ci na skuteczną eliminację biofilmów z instalacji wodnych a tym samym na obniżenie ryzyka skażenia wody przez bakterie Legionella.
Specjaliści z firmy Hydropath posiadają narzędzia, wiedzę i doświadczenie. Zapewnią trwałe zabezpieczenie instalacji wodnych przed namnażaniem bakterii Legionella zarówno w obiektach domowych jak i komercyj
Skontaktuj się z nami, aby dobrać najskuteczniejszą metodę dla Twojego obiektu.
W artykule wykorzystano pracę naukową opublikowaną pod tytułem:
Legionella colonization and 3D spatial location within a Pseudomonas biofilm
Ana Rosa Silva, Luis F. Melo, C. William Keevil & Ana Pereira
Scientific Reports volume 14, Article number: 16781 (2024)
