AGXX® bei der Entkeimung von Kühlschmierstoffen (KSS)
AGXX® - der neue bioaktive Kontaktkatalysator
zur Entkeimung wässriger Systeme

Praxisergebnisse - AGXX® bei der Entkeimung von Kühlschmierstoffen (KSS)

AGXX®-Netze mit 200 µm und 50 µm Maschenweite sind mittlerweile in Maschinen und Anlagen mit 200 Liter bis 120.000 Liter KSS im Einsatz. Die Netze werden in Reaktoren, Patronen, Modulen und Filterkästen an strategischen Positionen so eingesetzt, dass ein möglichst enger Kontakt zum KSS erreicht wird. Als erstes Fazit aus über 5 Jahren Praxiseinsatz ergeben sich folgende wichtige Punkte:

  • Langfristige, kontinuierliche Absenkung der Keimraten
  • Mycel-bildende Pilze werden schneller abgetötet als Bakterien
  • Effizient antimikrobielle Wirkung von AGXX®
    auch gegen alle multi-resistenten Keime
  • AGXX® filtert effizient abgestorbene Biomasse
    und Kleinstpartikel aus dem KSS
  • es werden keine nachteiligen Einflüsse auf den KSS beobachtet
  • keine Reduktion der antimikrobiellen Wirkung
    nach 5 Jahren Dauereinsatz

Verlauf der Entkeimung von KSS durch AGXX®

Bestimmt man in regelmäßigen Abständen die KBE-Werte für den KSS nach Einbau von AGXX®, so stellt man fest, dass AGXX®, anders als Biozide, die Keimraten langsam aber kontinuierlich absenkt. Die beiden aufgeführten Grafiken in Abbildung A und B zeigen zwei typische Verläufe der Keimentwicklung über 10 Wochen aus der Praxis.

Typische zeitliche Entwicklung der Gesamtzahl Kolonie-Bildender-Einheiten [KBE gesamt] nach Einbau von AGXX® in einen mikrobiell hoch belasteten KSS (A) und in einen KSS nach Systemreinigung und Erneuerung der Emulsion (B).

Der erste Fall (Abb. A) zeigt den Einsatz von AGXX® in bereits hoch mikrobiell vorbelastetem KSS. In solchen Fällen sollte bei Einbau von AGXX® maximal eine Keimrate von 106 KBE/ml vorliegen. Höhere Keimraten führen meistens bereits zu starken Schädigungen des KSS oder sogar zur Zersetzung des Emulgators.

Es zeigt sich, dass nach Einbau von AGXX® die Keimrate langsam kontinuierlich absinkt. Gewisse Schwankungen in den Keimraten mit gelegentlich auch wieder höheren Keimwerten können auftreten.

Solche Schwankungen können meistens direkt mit Besonderheiten im Betrieb korreliert werden, wie z.B. Ausfall von Pumpen, Stillstand von Produktionsmaschinen, zusätzlicher externer Keimeintrag und andere ähnliche Vorgänge. Da AGXX® als Kontaktkatalysator wirkt, ist ein enger, kontinuierlicher Kontakt mit dem KSS Voraussetzung für die effiziente Wirkung.

Der zweite Fall (Abb. B) zeigt den Einsatz von AGXX® nach Systemreinigung und Erneuerung der Emulsion. Dies sind meistens die besseren Voraussetzungen für nachhaltige Konservierung des KSS und Erhalt einer möglichst langen Standzeit.

Neben dem Absenken der Gesamtkeimrate beobachtet man zusätzlich signifikante Verschiebungen im Keimspektrum, da es Keime gibt, die von AGXX® besonders effizient abgetötet werden. Dies sind vor allem mycelbildende Pilze und sich schnell teilende Bakterien. Daher wird gerade direkt nach Einbau von AGXX® eine schnelle Abtötung solcher spezifischer Keime beobachtet.

Einbau von AGXX®-Modulen und AGXX®-Schwimmrahmen im KSS Tank.

A = Schwimmrahmen (200 µm Netz)
B = Filtermodul (50 und 200 µm Netz)
C = Schwimmrahmen (50 µm Netz)

In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu erkennen, dass die Gesamtkeimrate nur ein sehr eingeschränktes Kriterium für die Belastung des KSS ist. Erstens kann man bis jetzt mit keinem Medium und keiner Methode alle im KSS vorhandenen Keime erfassen und zweitens haben die verschiedenen Keime auch sehr unterschiedliche Wirkung auf die Qualität des KSS. Grob kann man die Wirkung verschiedener Keime auf den KSS in drei Klassen einteilen: negativ-neutral-positiv.

Diese Befunde verdeutlichen, dass die real gemessenen Keimraten nur eines von vielen Kriterien für die aktuelle Güte eines KSS sein kann. Wichtig ist daher eine gründliche und systematische Analyse der Gesamtsituation. Auf diese Weise haben wir mittlerweile umfangreiches neues Wissen zu zusätzlichen Kriterien sowie weiteren positiven Wirkungen von AGXX® auf den KSS gewonnen.

Kritische Stellen für Keimeintrag und Keimvermehrung

Unser Einsatz von AGXX® geht immer mit einer gründlichen Systemanalyse einher. Die systematische Bewertung der Keimsituation in allen Bereichen verschiedener KSS Anlagen identifizierte dabei vier besonders kritische Stellen für den Keimeintrag und Keimvermehrung:

  • Siebkästen mit Metallabrieb und Biomasse
  • Toträume mit Ablagerungen
  • Vlies vom Bandfilter
  • Filtermatten zur Abtrennung von Ölrückständen

Mischungen aus Metallabrieb und abgestorbener Biomasse bilden besten Nährboden für schnellen Keimeintrag und Keimvermehrung. Eine effiziente Entfernung solcher Belastungen aus dem System ist daher wichtige Grundvoraussetzung für eine substantielle Absenkung der Keimrate.

Überraschend hohe mikrobielle Belastungen wurden auch auf Filtervlies und Filtermatten gefunden. Nach unseren Analysen ist selbst das neue Vlies auf den Rollen der Bandfilteranlagen in den meisten Fällen schon stark mikrobiell belastet. Eine neue Vliesrolle bleibt bis zu 12 Monate auf der Anlage und akkumuliert dabei durch KSS-Spritzer und anderen Eintrag aus der Arbeitsumgebung ständig neue Keime, die sich dort gut vermehren und dann während des Filterprozesses über das kontaminierte Vlies wieder in den durchfließenden KSS abgegeben werden.

Siebkästen, Toträume, Vlies und Filtermatten können durch den Einsatz von AGXX®-Netzen effizient geschützt werden. Damit sind nach unseren Erfahrungen dann auch die wichtigsten Ursachen für zusätzliche hohe Keimbelastungen des KSS identifiziert und abgedeckt.

Effiziente Filterwirkung von AGXX®-Netzen

Die Kontrolle der AGXX®-Netze in den KSS zeigte je nach Vorbelastung des KSS, Alter der Maschinen, Wartungszustand usw. substantielle Ablagerungen von Biomasse, Produktionsrückständen und anderen Kleinstpartikeln innerhalb von 1 bis 6 Monaten. Die mikroskopische Analyse der AGXX®-Netzmaschen zeigt eine schnelle Adsorption von Mikroorganismen und Kleinstpartikeln in wässriger Lösung.

Die effiziente Filterwirkung der Netze führt bei regelmäßiger Reinigung der Netzoberflächen mit einer speziellen Reinigungslösung zu einer kontinuierlichen Reduktion von Belägen und Ablagerungen auf Metalloberflächen, an Tankanlagen und in Rohrleitungen.

Dieser zusätzliche positive Effekt wird durch weitere konstruktive Anpassungen an Form, Positionierung und Einbringung der AGXX®-Netze optimiert. Bei korrekter Auswahl und Anwendung passender AGXX®-Module wird damit eine nachhaltige und langfristige Systemreinigung und mikrobielle Dekontamination erreicht.

Beständigkeit von AGXX® gegenüber aktiven Schwefelverbindungen und Komplexbildnern

Weitere Analysen der Netzoberflächen nach 12 Monaten Dauereinsatz in KSS Tankanlagen zeigten eine hohe Beständigkeit gegen alle chemischen oder physikalischen Belastungen. Bei Versuchen zur Konservierung von KSS mit Produkten der klassischen Silbertechnologie ergab sich sehr schnell, dass Inhaltsstoffe der KSS wie aktive Schwefelverbindungen, organische Moleküle sowie Belastungen durch Biomasse die antimikrobielle Aktivität des Silbers stark verminderten bis hin zu dessen schnellen, völligen Inaktivierung.

Testung zum Einfluss aktiver Schwefelverbindungen auf die antimikrobielle Effizienz von Ag und AGXX.

Die verschiedenen Proben wurden unterschiedlich lange in 1%-iger K2S Lösung inkubiert. Anschließend wurde ihr antimikrobielles Potential auf Nähragar mit E. coli Bakterien getestet.

K: unbehandelte AGXX® Kontrolle,
Ag: Silberprobe für 5 min. in K2S,
P1: AGXX® für 5 min. in K2S,
P2: AGXX® für 10 min. in K2S,
P3: AGXX® für 30 min. in K2S,
P4: AGXX® für 1h in K2S,
P5: AGXX® für 2h in K2S

Nachtestungen von AGXX® aus Langzeitanwendungen in KSS Tankanlagen ergab dagegen, dass AGXX® seine volle antimikrobielle Aktivität auch über lange Zeiträume behält.

Zur systematischen Überprüfung der Langzeitbeständigkeit von AGXX® gegenüber solchen Belastungen wurde ein Qualitätstest mit Kaliumsulfidlösung etabliert. Dabei wurde auch nach langen Inkubationszeiten in 1% K2S-Lösung keine Reduktion der antimikrobiellen Wirkung von AGXX® gefunden.

Hingegen zeigen alle bekannten klassischen Silberprodukte, neuartige Silberoberflächen, Nanosilber oder Silbertextilien schon nach nur sehr kurzfristigen Belastungen mit aktiven Schwefelverbindungen einen vollständigen Verlust ihrer antimikrobiellen Wirkung.

In der Praxis der KSS gibt es vielfältige Belastungen durch aktive Schwefelverbindungen und organische Moleküle, sowie Biomasse und Metallabrieb. Weiterhin produzieren viele Mikroorganismen aktive Schwefelverbindungen wie z.B. Schwefelwasserstoff, die alle besonders reaktiv gegenüber freien Silberoberflächen sind.

In Zellwänden und Membranen von Mikroorganismen finden sich auch Proteine und Lipidmoleküle mit reaktiven Schwefelgruppen, die Silberionen zusätzlich binden, komplexieren und inaktivieren. Daher ist die Beständigkeit silberbasierter Entkeimungssysteme gegenüber solchen Belastungen eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für den Praxiseinsatz.

Nach unseren Testungen hat nur AGXX® eine ausreichende Beständigkeit gegenüber diesen Belastungen.

Strategiewechsel für die antimikrobielle Konservierung durch AGXX®

Die Erfahrungen aus den laufenden Praxisanwendungen zeigen, dass AGXX® eine neue Systemlösung für die nachhaltige Konservierung von KSS bietet. Unsere Systemanalysen in den verschiedensten Anlagen haben mittlerweile die kritischsten Punkte für Keimeintrag und Keimvermehrung identifiziert.

Die neue Strategie besteht in der Besetzung besonders kritischer Stellen im Betrieb mit AGXX®-Schutzsystemen. Verschiedene industrielle Standardformen von AGXX® wie Module, Patronen, Netzrahmen oder Filterkästen erlauben eine flexible und individuell angepasste Problemlösung vor Ort.

Dadurch wird dann langfristig eine effiziente Filterung und Keimreduktion erreicht. Dabei zeigt es sich, dass die Entfernung von Biomasse, Abrieb und anderen Rückständen aus dem Gesamtsystem direkt korreliert mit einer langfristigen mikrobiellen Konservierung des KSS. Bei entsprechender korrekter und konsequenter Anwendung von AGXX® wird so eine kontinuierliche Reinigung des gesamten Systems von Biomasse, Trübstoffen und Kleinstpartikeln erreicht.

Nach den Erfahrungen aus unseren Praxistestungen hat jeder Anwender für die Erfolgsbewertung der Wirksamkeit von AGXX® seine eigenen Voraussetzungen und Kriterien. Die wichtigsten Kriterien für die nachhaltige Wirkung von AGXX® tauchen aber immer wieder auf und sind:

  • Reduktion von Biomasse und Trübstoffen im System
  • Erhalt der Produktionsqualität bei der Metallbearbeitung
  • Verlängerung der Standzeit des KSS
  • Verminderung der Keimzahl und Keimbesiedelung
  • Verminderung/Absetzung von Bioziden
  • Vermeidung/Verringerung problematischer Abfälle und ihrer Entsorgung.
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