Biofilm – den skjulte utfordringen i drikkevannsnettet
Biofilm finnes i alle vannledningsnett. Forskning og driftserfaring viser at materialvalget kan være avgjørende for hvor raskt biofilmen vokser, og hvor vanskelig den er å kontrollere.
– Biofilm kan forklares som et samfunn av mikroorganismer som fester seg til overflater i rørsystemet og produserer en beskyttende slimhinne. Denne gjør bakteriene mer motstandsdyktige mot desinfeksjon og andre stressfaktorer enn frittlevende bakterier i vannet, sier Cynthia Hallé.
Hun er førsteamanuensis ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) og Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) og arbeider med biostabilitet i vannforsyningssystemer.
Hallé er spesialist på hvordan bakterievekst kan begrenses i interne vannfordelingssystemer (premise plumbing), og har bidratt i flere nasjonale og internasjonale prosjekter om vannkvalitet og drikkevannssikkerhet.
Hun peker på at utfordringene er størst i deler av nettet med lav vannhastighet eller stagnasjon, som endeledninger og tanker.
Lars Hem er fagleder for strategi og utviklingsarbeid i Oslo VAV. Han er dr. ing, og har 20 års erfaring med forskning på biofilm og materialvalg i vannledninger.
– Biofilm vil alltid dannes. Spørsmålet er hva som bor i den, og hva som løsner og følger med vannet, sier Hem.
Materialvalg og “matpakker”
Et viktig nøkkelord er AOC/BDOC – lett nedbrytbart organisk karbon i vannet. Jo mer som finnes, desto raskere vokser biofilmen.
– Materialvalget spiller inn fordi plastbaserte rør som PE og PEX, kan lekke små mengder organiske forbindelser til vannet. Disse fungerer som “matpakker” for bakterier og stimulerer biofilmvekst. Metallrør, som støpejern eller stål, tilfører mye mindre organisk karbon, forklarer Hallé.
Biofilm er som et samfunn av mikroorganismer som fester seg til overflater i rørsystemet og produserer en beskyttende slimhinne. Deler av denne løsner og følger vannstrømmen helt ut til abonnent. Bakeriene kan være skadelig for personer med svekket motstandskraft. (AI-generert illustrasjon)
Hem bekrefter erfaringen:
– Nye polyetylenrør kan lekke AOC og BDOC – det er i praksis mat for bakterier. Effekten avtar etter en startperiode på ett til to år, men i begynnelsen ser vi at det gir biofilmvekst.
Forskjellige materialer – forskjellig biofilm
Ulike materialer gir ikke bare ulik mengde biofilm, men også ulik type.
– Syntetiske polymermaterialer som PE, PEX og PVC gir størst risiko for utlekking av næringsstoffer. Metallrør kan ha andre utfordringer, som korrosjon og ru overflater som gir festeplasser, men de tilfører ikke samme mengder “mat” til bakteriene, sier Hallé.
– På plast ser vi slimlag, mens støpejern får rustknoller med helt andre bakteriesamfunn. Plast kan bidra med næring, mens metall mest gir festeplasser, utdyper Hem.
Biofilm i PEX-rør – et kjent tema
Allerede tidlig på 2000-tallet var biofilm i PEX-rør et tema også i Norge. Forskning viste at nye PEX-ledninger kunne avgi organiske forbindelser som ga næringsgrunnlag for bakterier, og internasjonale studier dokumenterte høyere biofilmvekst og forekomst av blant annet Legionella i PEX sammenlignet med metallrør.
– Vi så i prosjekter den gangen at PEX ikke ga mye mer vekst enn glass, men folk opplevde både smak og lukt i nye rør. Det er et tegn på at noe lekker ut, og det betyr mat for bakterier, sier Hem.
Biofilm på innsiden av en vannledning i Oslo, hhv før (t.v.) og etter prøvetaking av belegget. (Foto: Oslo VAV)
Konsekvenser for vannkvaliteten
Biofilm er ikke bare et passivt belegg, men et økosystem som kan påvirke både drift og helse. Spesielt for personer med i en sårbar situasjon kan innholdet i biofilmen ha en uheldig helsemessig effekt som i verste fall gjør folk syke.
– Biofilm kan produsere forbindelser som gir smak- og luktproblemer, og den kan være et reservoar for bakterier som Legionella, Mycobacterium og Pseudomonas. Dessuten kan biofilm periodisk frigjøre bakterier tilbake i vannfasen, slik at man får plutselige økninger i kimtall ved tappesteder, sier Hallé.
Tiltak og råd
Selv om biofilm aldri kan fjernes helt, finnes det effektive måter å holde den under kontroll:
– De mest effektive tiltakene er å redusere AOC/BDOC gjennom god vannbehandling, og å unngå stagnasjon i nettet. Jevn gjennomstrømming, korte oppholdstider og bruk av materialer med lav utlekking er viktige grep, sier Hallé.
Materialvalg spiller en betydelig rolle, og det er viktig å være klar over egenskapene i vannledninger av henholdsvis duktilt støpejern og PE.
– Nye støpejernsrør med sementmørtelforing gir en periode med høy pH. Det kan være en utfordring for vannkvaliteten i starten, men det hemmer også biofilmveksten.
Internasjonal forskning støtter funnene
En fersk litteraturstudie av Świetlik & Magnucka (2024) bekrefter at PE og myk PVC gir høyest biofilmvekst blant plastmaterialer. PE viser ofte større bakteriemangfold enn PVC, og biofilm på plast kan inneholde patogener som Pseudomonas aeruginosa og Legionella pneumophila.
Allerede i 2004 pekte en internasjonal gjennomgang (Percival, Walker & Hunter) på de samme mekanismene: plastmaterialer kan lekke næring, mens metallrør primært gir festeplasser.
Hem understreker at myk PVC i liten grad benyttes i vannledninger, og at den typen PVC som brukes i vannledninger i liten grad lekker næringsstoffer som driver vekst i biofilm.
Råd til prosjekterende
Hallé har også klare råd til konsulenter og rådgivere som prosjekterer nye vannledninger:
– Prosjekter for biologisk stabilitet. Det betyr jevn gjennomstrømming, korte oppholdstider, materialer med lav utlekking og løsninger som legger til rette for vedlikehold og spyling. Tenk kilde, vannverk og nett som ett system.
Hun oppfordrer til også å tenke robuste løsninger.
– Bygg løsninger som er robuste for nordiske forhold og for klimaendringer. Det betyr å planlegge for episoder med høyere organisk stoff, temperaturtopper og ekstremnedbør.
Konklusjon
Biofilm kan ikke unngås – men kan kontrolleres. Forskning og erfaring viser at plastmaterialer som PE gir næringslekkasje som stimulerer biofilmvekst, mens støpejern med foring gir en mer stabil situasjon. Tiltak som riktig materialvalg, god vannbehandling og fornuftig drift er avgjørende for å sikre stabil vannkvalitet, uansett rørmateriale.
