Die
biogene Schwefelsäure-Korrosion sind in
Abwasseranlagen seit Jahrzehnten bekannt. Da durch den stark rückläufigen
Wasserverbrauch und dem damit verbundenen
Schmutzwasserabfluss wird dieses Thema immer brisanter. Aber auch in
Heizung-,
Solar-,
Kühl- und
Trinkwasseranlagen ist die
Biokorosion schon
immer ein Problem gewesen, nur wurde sie vernachlässigt bzw. nicht beachtet und wurde als "gottgegeben" bzw. normal hingenommen. Hier spricht man auch von "
Biofouling".
Bei der
Rohrmaterialentscheidung in
Abwassersystemen sind die Kenntnisse und Erfahrungen über Fließ- und Transportvorgänge und über Wechselwirkungen von Abfluss und Rohrmaterial von Bedeutung. Hier hilft nur eine regelmäßige
Wartung der Kanäle und das Beseitigen von Ablagerungen, die
biologische und
biochemische Prozesse einleiten, durch Hochdruckreinigungen.
Die biogene Schwefelsäure-
Korrosion greift
zementgebundene Werkstoffe und solche mit
Zementauskleidungen an. Notwendige Voraussetzung für die biogene Schwefelsäurekorrosion ist die
Sulfidentwicklung. Einen entscheidenden Einfluss haben
organische Verschmutzungen des
Abwassers. Unterstützt wird die
Sulfidentwicklung durch die
Abwassertemperatur, die Abflussverhältnisse und durch Ablagerungen im Kanalnetz.
Bakterien sind durchaus auch in der Lage, in
Heizungs-,
Trinkwasser-,
Solar- und
Kühlsystemen zu existieren, denn in jedem
Wasser ist Leben. Alles Biologische in einer Anlage wird als Bakterium bezeichnet, auch wenn es Pilze oder Algen sein können.
Bakterien benötigen eine Energiequelle. Das kann
Wärme oder (was von ihnen bevorzugt wird) eine bestimmte chemische Reaktion sein. Sie nisten sich in Unebenheiten oder Poren ein, um dort Kolonien zu bilden. Sie bevorzugen vor allem ölige Oberflächen, Kunststoffe und Härtebeläge. Bakterien benötigen eine gewisse Konstanz der Lebensbedingungen, vor allem zu Beginn der Ansiedlung.
Sulfatreduzierende Bakterien Das früher häufig zur Sauerstoffbindung im Heizungs- und Kühlwasser eingesetzte Natriumsulfit verbindet sich mit Sauerstoff zu Natriumsulfat. Da ständig mit einem gewissen Eintrag an Sauerstoff zu rechnen ist, muss das Sauerstoffbindemittel ständig zugesetzt werden. Das hat drei Folgen
• Die elektrische Leitfähigkeit des Heizungswassers steigt, was den Fluss des Korrosionsstroms begünstigt
• Die Sulfatkonzentration steigt, was zur Bildung von Gipskristallen führen kann, wenn Härte im Wasser vorhanden ist
• Unter Umständen kann das Wasser umkippen. Darunter versteht
man in diesem Zusammenhang die Bildung von Schwefelwasserstoff. Das
Wasser versäuert, stinkt und ist giftig
Die Verursacher sind sulfatreduzierende Bakterien, die Sulfat zu Sulfid umwandeln. Dabei entsteht Sauerstoff, der zur Oxidation von Metallen führt. Temperatur und Druck spielen für die Bakterien fast keine Rolle. Aus diesem Grunde verwendet man heute nur noch dann Sulfit als Sauerstoffbindemittel, wenn es unter ständiger Beobachtung ist.
Eine Bakterienansiedlung (Schichtenbildung) ist in der Lage, ihr chemisches Milieu weitgehend selbst zu bestimmen. Auch wenn der pH-Wert des Wassers z. B. 9 ist, kann an der Oberfläche des Metalls oder Kunststoffs ein pH-Wert von 4,5 (Essigsäure) vorliegen. Die In diesen gallertartigen Schichten entstehen biologischen Prozesse, die so vielfältig sein können, dass sie praktisch nicht zu beherrschen sind. Auch eine Behandlung mit giftigen Chemikalien und anderen Bioziden ist in den meisten Fällen nicht erfolgreich, weil sie nur an der Oberfläche wirken. Die in der darunter liegenden Bakterien bilden Resistenzen und können die durch die Mittel entstehenden Produkte aufnehmen und verarbeiten.
Die Legionellen und Kolibakterien (Colibakterien) sind nur in Trinkwasserinstallationen relevant.
Das
Colibakterium ( Escherichia coli - E. coli ) hat eine säurebildende Eigenschaft und kommt im menschlichen und tierischen Darm vor und hat eine wichtige Funktionen im Immunsystem. Es gibt aber auch
schädliche Colibakterien die Toxine produzieren und beim Vorliegen einer Immunschwäche Infektionen hervorrufen können. Solche Darminfektionen sind unter dem Namen
EHEC-Colitis bekannt.