Biofilmit kiinteistöjen vesijohtoverkostoissa aiheuttavat likaantumista ja korroosiota sekä voivat vaarantaa veden käyttäjien terveyden. Nanokuplia hyödyntävä teknologia tarjoaa lupaavan ratkaisun biofilmien hallintaan ja mikrobikasvun ehkäisemiseen. 16 kuukautta kestäneessä pilottitutkimuksessa nanokuplat vähensivät biofilmien määrää erityisesti PEX-putkissa, mikä voi tulevaisuudessa vähentää energian ja kemikaalien käyttöä vesijärjestelmien kunnossapidossa.
Puhdas vesi on ihmiskunnan kannalta tärkeimpiä resursseja. Puhtaan ja mikrobiologisesti turvallisen veden tuottaminen ei kuitenkaan ole itsestäänselvyys. Jopa Suomessa, missä puhdas vesi on luonnonvara ja veden käsittely tasokasta, törmätään ongelmiin, jotka aiheutuvat biofilmien kasvusta mm. kiinteistöjen vesijohtoverkostoissa. Biofilmit edistävät materiaalien likaantumista ja korroosiota. Lisäksi ne voivat toimia haitallisten mikrobien elinympäristönä, jotka sopivissa olosuhteissa voivat altistaa veden käyttäjät sairastumiselle. Biofilmien hallintaan tarvitaankin uusia teknologioita kiireellisesti.
Tutkimus toteutettiin pilot-verkostolla
Vesijärjestelmän biofilmien hallinta hydrodynaamiseen kavitaatioon perustuvalla teknologialla -hankkeessa tutkittiin ja kehitettiin nanokuplia tuottavaa laitetta vesijärjestelmien biofilmien hallintaan. Nanokuplilla on tavallisiin kaasukupliin verrattuna monia poikkeuksellisia ominaisuuksia ja niiden on kirjallisuudessa todettu voivan hillitä mikrobikasvua ja vähentää biofilmin määrää. Hankkeessa tutkittiin nanokuplien vaikutusta biofilmien määrään sekä laatuun. Tutkimus toteutettiin pilot-verkostolla, joka käsitti kuusi putkilinjaa. Käytössä oli kolme eri putkimateriaalia, jotka olivat kupari, teräs ja PEX. Kustakin materiaalista oli käytössä kaksi linjaa, joista toinen toimi kontrollina ja toiseen kiinnitettiin nanokuplia tuottava laite. Koe pilot-verkostolla kesti 16 kuukautta, jonka aikana otettiin useita näytteitä. Lisäksi nanokuplien vaikutuksia tutkittiin käytännön kokeessa Satakunnan ammattikorkeakoulun Porin kampuksen vesijohtoverkossa.
Lupaavia tuloksia
Pilot-verkostosta saatujen tutkimustulosten perusteella nanokuplat vähensivät biofilmin kasvua kokeen loppuvaiheessa verrattuna kontrollilinjoihin. Erityisesti eroja havaittiin PEX-putkissa, joissa biofilmin kasvu oli paljon voimakkaampaa kuin metallimateriaaleista valmistetuissa putkissa. Nanokuplien käyttö voisi tulevaisuudessa vähentää käyttöveden lämmittämiseen tarvittavaa energiaa sekä desinfiointikemikaalien käytön tarvetta, joten se olisi taloudellinen ja ekologinen ratkaisu biofilmien hallintaan. Laitteisto vaatii kuitenkin vielä jatkokehitystyötä, ja lisäksi tarvitaan tutkimusta sen käytön pitempiaikaisista vaikutuksista.
Lisätiedot:
Meija Kivisaari
meija.kivisaari@samk.fi