Biofouling y Biopelícula en tuberías

¿Qué es la biopelícula?

Biofouling (bioincrustaciones) es el crecimiento descontrolado de materia orgánica en un ambiente técnico. El Biofouling se desarrolla en biopelícula existente y esparce biomasa con la corriente.

La biopelícula se forma en interfaces. En la interfase de agua/aire, que es una superficie abierta, o en nuestro caso el límite de la superficie entre agua y tubería.

La formación de la biopelícula empieza con una pequeña impureza, la cual llega con el agua u otros fluidos en el sistema de tuberías. La impureza pueden ser bacterias, microbios o algas de una torre de enfriamiento. Estas se asientan en un lugar dentro de la tubería donde hay menor flujo y empieza a formarse la biopelícula.

La estructura de la biopelícula es en su mayoría gelatinosa, como el pegamento. Pueden ser células bacterianas u otros organismos microbianos. A veces las bacterias que viven en la biopelícula son patógenas como por ejemplo la legionela, pero en la mayoría de los casos no.

Biopelícula en tuberías

Si la biopelícula se desarrolla sin interrupciones en un sistema, se extenderá en todas las direcciones. Horizontal a lo largo de la tubería y vertical en la altura. Se forman mesetas; si estas alcanzan cierta altura, la corriente comienza a arrancar biomasa y se transportan con el agua en la misma dirección. Las partes desprendidas se asientan en otra parte de la tubería y comienzan a formar una nueva biopelícula.

En este artículo no hablamos de las infecciones de biopelículas causadas por biopelículas bacterianas en catéteres u otros dispositivos médicos. Este es un tema de la medicina,  Merus se concentra sólo en los sistemas de agua. Aunque técnicamente hablando, estas dos cosas están relacionadas. Como ambos son tuberías, un catéter y una línea de agua.

Biopelícula en la tubería de agua

La formación de biopelículas no sólo se encuentra en el agua potable, también en el agua utilizada en la industria o la agricultura. Esto significa en circuitos de refrigeración, torres de refrigeración, intercambiadores de calor, depósitos de agua o líneas de agua para el riego por goteo. Las biopelículas bacterianas incluso se forman en el agua de producción. Tener biopelícula en los alimentos o bebidas, no es aceptable.

Entre mayor sea el requerimiento de la pureza del agua, mayor es el esfuerzo necesario para impedir la biopelícula o al menos controlarla.
Una cosa es tener biopelícula en una torre de enfriamiento. Tenerlo en el equipo de producción de una compañía farmacéutica es un problema muy serio.

Tenemos casos, donde la biopelícula tiene microorganismos que sueltan secreciones muy agresivas. Esto, a su vez, provoca un considerable daño por corrosión al sistema. Este fenómeno se llama MIC – Corrosión Inducida por Microbiología.

Técnicamente puede llegar a ser problemático, si „placas“ enteras de biofilm se aflojan y se presionan a través del tubo. Esto puede resultar en un tapón que puede llevar a obstrucciones en lugares estrechos del sistema. Como un bloqueo de las válvulas o la entrada de un intercambiador de calor. O incluso provocar la formación de biopelícula y biofouling en partes del sistema que no habían sido contaminadas.

Solución contra la formación de biopelícula

tubo tapadoEl modo más común de evitar la biopelícula en la industria es usando biocidas. Los biocidas son productos químicos que combaten todo tipo de organismos vivos en un sistema de agua. Los resultados que se logran con los biocidas, no siempre son totalmente satisfactorios para los clientes. Es lo mismo que con todas las dosis químicas, tienes que llegar a cada rincón del sistema. Esta tarea es muy difícil de resolver construcciones de tuberías grandes y complejas.

Para eliminar la biopelícula existente, el método clásico es el tratamiento térmico o ácido. Sin embargo, esto es muy complejo y por lo tanto costoso. Uno de los principales problemas de la rehabilitación clásica es asegurar que todas las áreas de la red de tuberías se limpien. Como se ha explicado anteriormente, esto es muy difícil o imposible.

Por ejemplo, si tienes que hacer una esterilización por calor en un hospital u hotel, tienes que asegurarte de que ningún huésped use el grifo durante la esterilización. Para garantizar la eliminación de las bacterias de la biopelícula, el agua debe tener un mínimo de 60°C. Si quieres alcanzar los 60°C en el décimo piso de un edificio, el agua debe estar en la caldera del sótano, normalmente a más de 80°C.

Sin embargo, si no se matan todos los microorganismos durante esta esterilización, la formación de biopelícula comenzará de nuevo.

Merus contra el biofouling

Merus ha desarrollado anillos biológicos especiales para el tratamiento de diferentes composiciones de biopelículas. Con estos Bio Anillos podemos lograr muy buenos resultados en sistemas infectados. El modo de acción debe de compararse con el de la legionela. Sin embargo, la eliminación de la biopelícula es aún más exigente. Esto es principalmente por el hecho de que la bacteria u otro microorganismo que vive en ella han desarrollado estrategias de autoprotección.

Esta película viscosa, por ejemplo, ofrece una buena protección contra la reparación térmica. Algunas especies son incluso más resistentes al calor que la propia bacteria. Esto significa que los problemas con la estructura de la biopelícula no pueden resolverse de la noche a la mañana. Con el Anillo de Merus podemos prevenir la biopelícula incluso en los sistemas de aguas residuales. Y detener el biofouling.

Hoy en día, tenemos numerosas aplicaciones en las que la biopelícula se ha minimizado de manera que ya no causa ningún problema. En algunos casos, la biopelícula fue eliminada por completo.

Aunque se haya parado completamente de poner químicos, los resultados obtenidos son muy estables y satisfactorios. Los resultados a largo plazo y las mediciones también hablan por nosotros. Algunos proyectos muestran resultados excelentes y estables durante más de diez años.

Comparación antes y después

En la primera imagen se muestra el corte de una tubería. El Anillo Merus se instaló previamente en la mitad del tubo. La sección izquierda muestra varios puntos blancos de tamaño pequeño y mediano. En medio, donde se instaló el Anillo Merus casi no hay biopelícula. En la sección derecha detrás del Anillo hay todavía menos puntos blancos.

Desafortunadamente el sistema no eliminó por completo la biopelícula después de la instalación. En las secciones que no se trataron, la biopelícula seguirá creciendo sin interrupciones. En sistemas muy grandes el rango del efecto es limitado. Esto quiere decir que para controlar completamente el proceso de incrustación, se deben instalar varios Anillos Bio a lo largo del sistema de tuberías.

Si sólo se instala un Merus Bio Ring en una tubería, la propagación sólo está restringida. También es difícil si el agua de alimentación está contaminada.

Sin embargo, la mayor ventaja es que las oscilaciones de Merus se propagan incluso en agua estancada. Es precisamente en estas secciones de la tubería donde la biopelícula normalmente se asienta sin ser perturbada.

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