Sensore di biofilm in linea | BioSense

Preventivo

Introduzione

Al seguito di anni di sviluppo il sistema per la misura in linea del biofilm è finalmente disponibile sul mercato italiano. Il sistema BioSense è stato sviluppato per fornire un'indicazione in linea ed in tempo reale dell'attività del biofilm all'interno di torri di raffreddamento, sistemi idrici ospedalieri, piscine e terme ed in generale, in qualsiasi processo, edificio o situazione dove vi sia il rischio di crescita del biofilm.

Il sensore per la detezione del biofilm è progettato in maniera tale che i microrganismi presenti nel sistema si depositino in maniera preferenziale sulla superfice del sensore prima di depositarsi sulle altre superfici (pareti dei serbatoi, interno delle tubazioni).

Ciò fornisce un allarme precoce sulla presenza di attività biologica potenzialmente pericolosa all'interno del processo. Seguendo da vicino l'attività del biofilm sulla sonda, il sistema può intraprendere azioni correttive per il trattamento del biofilm come l'aumento del dosaggio di un biocida o di un disperdente.

L'analizzatore di biofilm può anche essere utilizzato per valutare l'efficacia di un trattamento o per pianificare le attività di manutenzione. Monitorando l'attività del biofilm sulla superfice è possibile evitare un eccessivo sovradosaggio ed ottimizzare il trattamento chimico.

Principio di funzionamento

Il sistema BioSense funziona attraverso l'applicazione di un potenziale tra gli elettrodi della sonda che incoraggia i microrganismi a depositarsi, aderire e/o crescere sulla superficie della sonda prima di depositarsi sulle superfici del sistema (un tubo, una torre di raffreddamento, una cisterna, un tank e così discorrendo).

L'attività biologica del biofilm crea un segnale che poi il sistema raccoglie e monitora di continuo. Una tendenza crescente nel segnale indica l'inizio dell'attività del biofilm sulla sonda.

L'analizzatore può quindi eseguire automaticamente l'azione correttiva, ad esempio, aumentando o diminuendo i livelli di biocida.

La flessibilità della linea BioSense, unita alla conoscenza dei processi di trattamento ed all'esperienza maturata dai tecnici della Leafy Technologies, permettono di configurare l'analizzatore in modo tale da rispondere ai bisogni specifici di ogni impianto.

La natura modulare del sistema BioSense (sensore + analizzatore) permette di acquistare soltanto le opzioni richieste, senza perdere la capacità di integrare funzionalità aggiuntive qualora fossero necessarie in futuro. Se il progetto richiede un sistema semplice, conviene orientarsi verso l'analizzatore multiparametrico di base CRONOS^®, altrimenti, se vi è la necessità di monitorare vari parametri (fino a 16), gestire vari segnali provenienti da strumenti diversi ed effettuare la telegestione via internet del sistema, si consiglia di orientarsi verso l'analizzatore multiparametrico avanzato CRIUS^®.

Entrambi gli analizzatori possono essere interfacciati con vari sensori (pH, redox, conducibilità etc.), eliminando la necessità di acquistare uno strumento per ogni parametro.

Per maggiori informazioni contattarci ai seguenti recapiti: Tel: +39 371 438 8849, E-mail: info@leafytechnologies.com.

Di seguito un'animazione che mostra il funzionamento del sistema:

Applicazioni

Gestione del rischio legionella e pseudomonas attraverso il trattamento dell'acqua

Torri di raffreddamento, sistemi di raffreddamento e riscaldamento negli ospedali, negli aeroporti, negli edifici governativi, negli hotel e negli uffici di grosse dimensioni sono ottimi esempi di aree a rischio legionella e pseudomonas.

Questi due batteri crescono spesso nei biofilm che aderiscono alle pareti di una tubazione o di una cisterna. Il sensore per il controllo del biofilm consente di monitorare lo sviluppo di questo accumulo di biofilm e di dosare la sostanza chimica appropriata per ridurre e disperdere il biofilm prima di arrivare ad un livello pericoloso di legionella.

Controllo automatico del biocida

Un'altra area di interesse è il controllo automatico del biocida ed il trattamento del biofilm in acque reflue. Misurare il biocida residuo all'interno di un sistema di trattamento dell'acqua non è, di per sé, la soluzione completa e definitiva: quello che questa misura ci dice è che vi è poca o nessuna attività biologica nella generalità dell'acqua che si misura.

Ciò, tuttavia, non significa necessariamente che il biofilm non si accumuli sulle pareti di tubazioni e cisterne con la possibilità di sviluppare vere e proprie colonie batteriche. Il BioSense consente di monitorare l'accumulo di quel biofilm e, a sua volta, intraprendere automaticamente l'azione appropriata per riportare il sistema in condizioni igieniche ottimali.

Queste azioni potrebbero essere semplici come attivare un allarme per un intervento manuale o complesse come aumentare i livelli di biocida o effettuare un dosaggio shock, il tutto controllato dall'analizzatore.

Il sistema per il monitoraggio del biofilm permette di:

controllare l'attività biologica superficiale del sistema;
monitorare l'efficacia del trattamento;
ottimizzare il programma di dosaggio del biocida;
indicare quando il sistema è in uno stato "ottimale".

Biofilm e torri di raffreddamento

L'ultima applicazione descritta è il trattamento dell'acqua nelle torri di raffreddamento per diminuire il rischio associato al biofilm.

Notizie sulle infezioni da legionella (originariamente nota come “la malattia dei legionari”) sono sempre più comuni sia nella stampa nazionale che internazionale. Questo sottopone i proprietari e gli operatori delle torri di raffreddamento, insieme ai loro appaltatori specializzati nel trattamento delle acque, ad un livello crescente di scrutinio.

Questa pressione, inoltre, è duplice: da una parte vi è la necessità di trattare l'acqua delle torri di raffreddamento con biocidi e bio-disperdenti, dall'altra vi è anche la necessità di dimostrare che ci sono conteggi di batteri a livelli minimi in tempo reale nell'acqua e che le condizioni nella torre di raffreddamento non consentano la formazione del biofilm.

La formazione del biofilm è spesso il precursore di una colonia di legionella che, nel tempo, potrebbe portare allo scoppio di una epidemia. Questo sistema all'avanguardia supporta i proprietari di torri di raffreddamento grazie all'analizzatore di biofilm che, installato all'interno della torre, permette di monitorare la crescita del biofilm, fornendo allarmi precoci e la capacità di controllo in caso vi sia crescita di biofilm.

Se il biofilm inizia a crescere, il sensore fornisce un segnale all'analizzatore che può essere configurato per intraprendere l'azione appropriata come, ad esempio, aumentare la dose di biocida, attivare un allarme, inviare un'e-mail/SMS agli operatori o all'azienda di trattamento dell'acqua, etc.

Il sensore di biofilm connesso all'analizzatore multiparametrico CRIUS^® può anche essere dotato di un sensore di disinfettante residuo (ozono, cloro, biossido di cloro ed altri), ed eseguire tutti i controlli di dosaggio chimico sulla torre di raffreddamento.

Opzioni

L'analizzatore multiparametrico avanzato (CRIUS^®) concepito e prodotto dalla Process Instruments (Pi) può essere dotato di un sistema di telecontrollo e telegestione tramite modem LAN o GPRS. In questa pagina si descrive come questo sistema si differenzi dalle altre soluzioni presenti sul mercato ed inoltre, si danno alcuni esempi delle operazioni che l'utente può effettuare.
Infine, si fornisce accesso ad una pagina dimostrativa attraverso la quale è possibile gestire uno strumento reale da remoto.

La funzionalità di accesso remoto è unica nel suo genere in quanto:

supporta comunicazione bidirezionale la quale consente non solo di scaricare i dati, ma anche di modificare impostazioni, valori obiettivo, controlli PID e così discorrendo;
usa un sistema di comunicazione peer-to-peer quindi, l’analizzatore si connette direttamente al Portale Cloud della Pi eliminando la necessità di iscrizioni mensili o annuali da pagare ad un terzo intermediario;
fornisce notifiche di allarme via e-mail/SMS ed anche report giornalieri inviati automaticamente via e-mail ad un numero illimitato di indirizzi e-mail con i dati delle ultime 24 ore.

Visitando la pagina dell'accesso remoto, è possibile accedere ad una versione di prova del sistema.

FAQ

Cos'è il biofilm?: Un biofilm è una matrice su superfici naturali o artificiali composta da un gruppo di microrganismi. Questi microrganismi sono spesso incorporati all'interno di una matrice di sostanze polimeriche extracellulari autoprodotte (EPS) o all'interno di una melma.
Le cellule che crescono all'interno di un biofilm sono diverse dalle cellule della stessa specie nell'acqua, che sono spesso planctoniche o libere.
Perché vi è la formazione dei biofilm?: Le cellule all'interno di una specie che costituisce un biofilm subiscono uno spostamento fenotipico in cui ampie parti dei geni sono regolate in modo differente. In parole semplici, il comportamento delle cellule cambia quando si trovano in un biofilm rispetto a quando sono in uno stato planctonico.
Formare un biofilm può dare alle cellule un vantaggio rispetto alla propria esistenza planctonica in quanto possono alterare l'ambiente (ad esempio il pH, la composizione chimica dell'acqua) e possono essere protette dall'azione dei biocidi grazie ad una "melma".
La formazione del biofilm può essere innescata da varie cause, ma spesso si forma quando i microorganismi si trovano in un ambiente difficile ossia in un ambiente in cui sono sotto attacco o dove le sostanze nutritive e altre risorse sono scarse.
Che dati fornisce il sensore di biofilm?: L'analizzatore di biofilm misura la corrente generata dal biofilm che cresce sulla superficie del sensore, superficie che rappresenta un ambiente preferenziale per la crescita dello stesso. In pratica, il sensore offre un "punto di atterraggio" per le cellule aderenti ed un ambiente elettricamente stimolante per fornire al biofilm le migliori possibilità di sopravvivenza.
Questo significa che, se vi è la possibilità di sviluppo di biofilm all'interno del sistema, allora questo crescerà in primo luogo sul sensore. Ovviamente si potrebbe argomentare che il sensore stimoli o agevoli la crescita del biofilm, ma questo non è il caso: il BioSense indica quando le condizioni nel sistema stanno cambiando in maniera tale da poter supportare la crescita del biofilm.
Questo cambiamento può essere il passaggio da un sistema senza crescita di biofilm ad un sistema che supporta la crescita di alcuni biofilm (situazione tipica all'interno dell'impianto idrico di un ospedale) o può essere il passaggio dalla crescita sporadica di biofilm ad una “esplosione” della crescita di biofilm (situazione possibile all'interno di una torre di raffreddamento).
Che dati non può fornire il BioSense?: Non esiste alcuna correlazione tra i conteggi planctonici e le letture dell'analizzatore di biofilm BioSense.
Non vi è alcuna correlazione tra lo spessore del biofilm ed il BioSense. Il BioSense misura l'attività elettrica biologica del biofilm, non il suo spessore. Il sensore di biofilm, BioSense, non può differenziare tra le varie specie.
È possibile testare il BioSense in laboratorio?: Generalmente è estremamente complicato testare il sensore in laboratorio. Un biofilm tende a formarsi in condizioni di scarsità quando un biofilm conferisce un vantaggio alla sopravvivenza dei batteri. In un laboratorio, i biofilm tendono a non essere gli stessi presenti nelle applicazioni reali in quanto sono monoculturali, sono indotti e, in genere, ricevono qualche forma di nutrimento. I biofilm di laboratorio sono normalmente non rappresentativi del biofilm presente in una applicazione reale, quindi, il BioSense, quando testato in laboratorio, non dà risultati positivi. Il miglior test è quello che si può effettuare in una applicazione reale.
Che informazioni dà il BioSense sulla legionella?: La legionella è causata dall'incubazione dei batteri della legionella che spesso crescono all'interno biofilm, dove sono protetti dai disinfettanti. Il sistema di monitoraggio del biofilm , BioSense, può dire se vi è rischio di crescita del biofilm nel proprio impianto idrico ed è un ottimo strumento nella lotta della legionella.

Documentazione

Approfondimenti

La sezione "Approfondimenti" include una serie di brevi articoli distribuiti via e-mail che forniscono informazioni tecniche relative alla strumentazione ed alla misurazione in acque potabili, di scarico, di processo e di piscina.

Analizzatori multiparametrici

Lista analizzatori

CRONOS^®

Analizzatore multiparametrico a due parametri con funzionalità avanzate di controllo (PID) e di comunicazione (Modbus, Profibus); registro dati opzionale.

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CRIUS^®

Analizzatore multiparametrico: supporta fino a 16 parametri, con funzionalità avanzate di controllo e comunicazione (accesso remoto via Cloud), IoT, MQTT.

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I sensori

Lista sensori

OxySense

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