I batteri sessili sono in grado d’aderire alla superficie degli impianti: essi cominciano a secernere una sostanza attaccaticcia, composta da polisaccaridi extracellulari, nella quale poi si insediano e proliferano, insieme ad altri microrganismi come funghi, muffe, protozoi ed alghe. Questo ammasso di microrganismi è definito biofilm.
Il biofilm accrescendosi in zone a maggiore turbolenza si distacca e va a colonizzare altre parti dell’impianto. I batteri del biofilm alterano i propri geni e modificano le pareti cellulari, che diventando idrofobiche, rendendo molto più difficile l’azione dei biocidi che sono idrosolubili.
La formazione di un biofilm in un impianto può avere varie conseguenze come la riduzione della sezione di passaggio e degli scambi termici, la corrosione e la diffusione di malattie causate da batteri patogeni che vi si annidano come ad esempio la legionella pneumophila.
Un biofilm spesso 40 micron può causare una diminuzione di ca. il 30% dell’efficienza termica: esso è ca. 4 volte più isolante dei depositi di carbonato di calcio e nello stesso tempo può contribuire all’aumento dei depositi inorganici.
Le principali famiglie di batteri che interessano la corrosione degli acciai al carbonio e degli acciai inossidabili sono principalmente tre: solfatoriduttori, solfossidanti e ferrobatteri. Tali batteri, oltre ad aiutarsi a vicenda, sono in grado di produrre acido solfidrico ed acido solforico e quindi dar luogo a corrosioni molto spinte.
Il biofilm garantisce protezione a tutti i microrganismi che ingloba rendendo pressoché inefficaci tutti i normali sistemi di disinfezione e di lotta allo sviluppo biologico. Il 95% del biofilm è costituito da polisaccaridi idratati che sono in grado di consumare totalmente ogni biocida negli strati superficiali, impedendogli di penetrare in profondità, ove i microrganismi proliferano al sicuro.
Dal punto di vista chimico, il biofilm può essere aggredito con biocidi non ossidanti ed ossidanti, mentre un discorso a parte meritano i biodisperdenti: essi hanno il compito di disgregare il biofilm e la barriera composta da polisaccaridi che protegge i batteri, incrementando così l’efficacia dei biocidi che vanno a contatto direttamente coi microrganismi uccidendoli. Con l’uso dei biodisperdenti, il biofilm raggiunge un equilibrio formazione-rimozione, mentre i biocidi diventano molto più efficaci potendo agire direttamente sui batteri.
Tutti gli impianti sono colonizzati da biofilm, in particolare le torri evaporative che hanno acqua alla temperatura ideale e carica di nutrienti per la proliferazione batterica: esse spargono nell’ambiente circostante gocce ricche di microrganismi, anche patogeni come quello della legionella pneumophila.