Verwijdering van biofilm van oppervlakten. Resultaten van vrije ruimte project DWB

Bacteriële adhesie treedt op in waterbehandelingsprocessen (biofouling van membranen, biologisch actieve zand- en koolfiltratie) en in distributie systemen (biofouling van leidingen). Deze bacteriële adhesie is van groot belang bij de functie van biologisch actieve zand- en koolfiltratie, maar resulteert ook in ongewenste effecten in andere processen, zoals een verminderde efficiëntie van waterbehandelingsprocessen, bijvoorbeeld membraanfiltratie, en een verslechtering van de waterkwaliteit in het leidingnet. De verwijdering van biofilm door intensieve langsspoeling met water is over het algemeen weinig effectief. Zelfs bij zeer hoge afschuifkrachten wordt beperkte verwijdering van biofilm waargenomen (Sharma et al., 2005). Een alternatieve aanpak is het gebruik van lucht-water spoeling voor de verwijdering van biofilm van oppervlakken. De mate van verwijdering hangt af van (i) de bij het oppervlak gerealiseerde schuifspanning (‘shear’) door de (lucht-water) spoeling, (ii) de aard van de aangehechte bacteriën en (iii) de eigenschappen van het oppervlak (Sharma et al., 2005; Gomez- Suarez, 2001). Ondanks bemoedigende resultaten bij periodieke toepassing van lucht-water spoeling in spiraalgewonden membraanelementen voor de beheersing van biofouling is de verwijdering van biofilm beperkt (Cornelissen et al., 2007). Het kwantificeren van de ‘shear’ bij lucht-water spoeling is niet goed mogelijk. De invloed van hoge ‘shear’ kan wel onderzocht worden door de waterspoeling onder extreme condities uit te voeren zoals beschreven in dit onderzoek.
Het doel van het onderzoek is de verwijdering van biofilm vaststellen bij zeer hoge langstroomsnelheden die optreden bij lucht-water spoeling. De bijbehorende afschuifkrachten voor de maximaal mogelijke verwijdering zijn een belangrijk gegeven voor de krachten die kunnen optreden tijdens biofilm verwijdering met water zonder lucht. Door de biofilmverwijdering bij deze afschuifkrachten te meten wordt duidelijk wat de grenzen zijn bij lucht-water spoeling voor het effectief verwijderen van biofilms. Door verbeterde inzichten over biofilm verwijdering kan meer zicht komen op de toepasbaarheid van lucht-water spoeling.