U laat de leidingen ontsmetten, de staalname achteraf is goed, en twee weken later zijn de bacteriën terug. Vaak zelfs in grotere aantallen dan voordien. Het is een van de meest frustrerende situaties in waterbehandeling, en het ligt zelden aan het ontsmettingsmiddel. De oorzaak zit in wat er na de ontsmetting in de leiding achterblijft: de biofilm.
Dat geldt voor sanitaire leidingen in een gebouw net zo goed als voor proceswater in de voedingsindustrie of de drinkwaterleidingen in een stal.
Wat is een biofilm?
Een biofilm is een slijmlaag aan de binnenwand van leidingen, buffertanks en kranen. Bacteriën hechten zich vast aan het oppervlak en maken een beschermende matrix aan van suikers, eiwitten en andere stoffen, de zogenaamde EPS (extracellulaire polymere substanties). Daarin leven ze samen, beschut tegen stroming, temperatuurschommelingen en ontsmettingsmiddelen. Ziekteverwekkers zoals Legionella en Pseudomonas vinden er een ideale schuilplaats.
Wat vaak onderschat wordt, is hoeveel er in die laag zit. Naar schatting leeft ongeveer 95% van alle micro-organismen in een waterleidingnet in de biofilm, en maar een klein deel vrij in het water zelf (Wingender en Flemming, 2004). Een waterstaal toont dus alleen het topje van de ijsberg.
Waarom een ontsmetting de biofilm niet bereikt
Een ontsmettingsmiddel moet eerst door die beschermende matrix heen voor het de bacteriën kan raken. Onderweg reageert het met de organische stoffen in de slijmlaag en wordt het opgebruikt. In de diepere lagen van de biofilm komt daardoor vaak nog maar een fractie van de oorspronkelijke concentratie aan.
Dat verklaart waarom bacteriën in een biofilm zoveel moeilijker te doden zijn dan bacteriën die vrij in het water zweven. In de literatuur worden verschillen gerapporteerd tot 1.500 keer meer weerstand tegen biociden (Sauer et al., 2007). Chloor is hier een typisch voorbeeld van: een sterke maar weinig selectieve oxidant, die reageert met bijna alles wat het tegenkomt en zo al aan de buitenkant van de biofilm verbruikt wordt.
Doden is niet hetzelfde als verwijderen
Dit is de kern van het probleem. Een ontsmetting die de bacteriën aan de oppervlakte doodt, laat de biofilm zelf vaak gewoon zitten. De afgestorven cellen en de matrix blijven aan de leidingwand kleven.
Die achtergebleven biomassa is geen onschuldig restje: ze is voedsel. In laboratoriumonderzoek met drinkwater stelden Nocker et al. (2021) vast dat bacteriën na een thermische of chemische ontsmetting binnen vijf tot zeven dagen terug op hun oorspronkelijke niveau zaten. Na veertien dagen lagen de aantallen zelfs 59 tot 77% hoger dan in water dat helemaal niet ontsmet was. De overlevende bacteriën voeden zich met de afgestorven cellen. De onderzoekers besluiten dat ontsmetten niet alleen over doden gaat, maar evengoed over het verwijderen van die dode biomassa.
Anders gezegd: een ontsmetting die niet reinigt, kan een besmetting op korte termijn zelfs verergeren.
Vijf redenen waarom de besmetting terugkomt
- Achtergebleven biomassa. Dode cellen en matrix blijven zitten en dienen als voedingsbodem voor de overlevers.
- Overlevende bacteriën diep in de biofilm. Wat de ontsmetting niet bereikt, begint meteen opnieuw te groeien.
- Dode leidingen en stilstand. In leidingtakken waar het water weinig of niet stroomt, komt het ontsmettingsmiddel nooit aan, terwijl de biofilm ongestoord verder groeit.
- Een te lage of onderbroken dosering. Een concentratie die bacteriën net niet doodt, selecteert de meest tolerante soorten. Pseudomonas aeruginosa staat bekend om die verhoogde tolerantie in biofilms.
- Loskomende stukjes biofilm. Bij drukschommelingen of een plots hoger debiet komen fragmenten los, die elders in het leidingnet een nieuwe kolonie vormen (Choi en Morgenroth, 2003).
Hoe voorkomt u dat de biofilm terugkomt?
Een blijvend resultaat vraagt twee stappen, in deze volgorde.
Eerst de biofilm verwijderen, niet enkel ontsmetten
Een grondige reiniging of shockdesinfectie moet de biofilm effectief loswerken van de leidingwand, zodat ook de dode biomassa uit het systeem gespoeld wordt. Hier loopt het het vaakst mis: er wordt ontsmet, maar niet gereinigd.
Daarna continu beschermen met een lage dosering
Eens de leidingen schoon zijn, voorkomt een continue, lage dosering dat de biofilm zich opnieuw opbouwt. Het ontsmettingsmiddel moet dan wel werkzaam blijven tot aan het laatste tappunt, niet alleen vlak na het doseerpunt.
Chloordioxide is voor beide stappen bijzonder geschikt. Het is een selectieve oxidant die niet met elke organische stof reageert, en wordt daardoor minder snel verbruikt dan chloor. Omdat het als opgelost gas in het water aanwezig blijft, dringt het door de biofilm heen en weekt het die los. Meer daarover leest u in ons artikel Hoe werkt chloordioxide?
Praktische maatregelen
Daarnaast maken enkele eenvoudige maatregelen een groot verschil:
- Werk dode leidingtakken weg en vermijd stilstand door regelmatig te spoelen.
- Meet de waterkwaliteit aan de tappunten, niet alleen aan de inkomende leiding.
- Volg het residu van het ontsmettingsmiddel op, zodat u weet dat het tot het einde van de leiding werkt.
Bij Konax® werken we altijd in die volgorde: eerst de biofilm verwijderen, daarna de installatie continu beschermen en online opvolgen, zodat een afwijking gemeld wordt voor ze een probleem wordt.
Veelgestelde vragen
Hoe snel komt een biofilm terug na een ontsmetting?
Vaak binnen enkele dagen. In onderzoek zaten bacteriën na een thermische of chemische ontsmetting binnen vijf tot zeven dagen weer op hun oorspronkelijke niveau, wanneer de dode biomassa niet verwijderd werd.
Waarom werkt chloor niet goed tegen biofilm?
Chloor reageert met bijna alle organische stoffen die het tegenkomt en wordt daardoor al aan de buitenkant van de biofilm verbruikt. De bacteriën in de diepere lagen worden nauwelijks bereikt.
Is een goede staalname na een ontsmetting een garantie?
Nee. Een staal meet vooral de bacteriën die vrij in het water zweven, terwijl de overgrote meerderheid in de biofilm aan de leidingwand leeft. Een goed resultaat vlak na een ontsmetting zegt weinig over de situatie twee weken later.
Hoe verwijder ik een biofilm definitief?
Door de biofilm eerst effectief los te weken en uit te spoelen, en de leidingen daarna continu te beschermen met een lage dosering van een middel dat tot aan het tappunt werkzaam blijft. Een eenmalige ontsmetting volstaat zelden.
Helpt spoelen tegen biofilm?
Spoelen voorkomt stilstand en vertraagt de opbouw, maar verwijdert een bestaande biofilm niet. Daarvoor is een reinigende behandeling nodig.
Zie ook gerelateerde blogs
Voor meer informatie, stuur je vraag naar info@konax.com of spreek met onze specialisten op volgend nummer: +32 (0)51 31 43 93
← Terug naar alle artikels