Биологическое обрастание и методы борьбы с ним

Одной из наиболее серьезных проблем при эксплуатации оборотных систем охлаждения является развитие в них биосообществ. Как следствие, развитие биоотложений приводит к возникновению потенциальной опасности в создании очага болезнетворных бактерий[9], так как условия эксплуатации оборотных систем охлаждения практически идеальны для развития биоценозов: температура в них круглогодично составляет от 20 до 40 ° C. В системах есть контакт с воздухом, что дает возможность развиваться аэробным организмам, а наличие сетчатых фильтров на входе в систему не дает возможности крупным поглотителям планктона попасть в систему.

Дополнительной проблемой, связанной с наличием биоорганизмов внутри подобных систем, является развитие болезнетворных бактерий, которые в результате капельного уноса могут попадать в организм человека через легкие и слизистые оболочки. На рисунке 1.3 изображена карта Вестфалии и северного Рейна в Германии с приведенными на ней областями, показывающими процент зараженных болезнью Легионеров: имеется корреляция между числом заболевших вирусом Легионеров и расположением крупных тепловых станций.

Рис. 1.3. Число зараженных Легионеллами в 2005 году в ВСР (в процентах от числа заболевших в Вестфалии на северном Рейне) и места расположения больших тепловых станций в высоко-промышленном Рурском регионе.

В нашей стране для борьбы с биоотложениями традиционно используют шариковую очистку и дозирование сильных окислителей, таких как хлор и его производные или медьсодержащие соли. Однако оба эти способа имеют свои недостатки. В случае использования шариковой очистки биопленка удаляется только с поверхности конденсаторных трубок, причем удаляется она не полностью; остаются очаги дальнейшего роста, т.е. уже через небольшое время биопленка восстанавливается, что приводит к снижению эффективности теплообмена, увеличению гидравлического сопротивления системы, а самое главное, не снижает риск заболеваемости вирусами, обитающими внутри системы. При дозировании сильных окислителей нельзя превышать определенные, весьма низкие концентрации этих реагентов. В противном случае продувочные воды систем охлаждения нельзя сбрасывать из-за превышения концентрации окислителя выше предельно допустимой концентрации (ПДК) [10,11].  Кроме того, окислитель убивает лишь поверхностный слой бактерий, не разрушая биоотложения полностью и не проникая в их толщу. Таким образом, не удается достигнуть эффекта отмывки биоотложений “на ходу” и эффективной борьбы с вирусами.

В настоящее время появились эффективные средства борьбы с биоотложениями: это биоциды и биодиспергаторы. Как правило, эффективная программа биоингибирования предполагает использование комбинации двух данных типов реагентов.

Действие биоцидов заключается в эффективном разрушении биоорганизмов, при этом концентрация биоцида находится в пределах ПДК. Биодиспергаторы применяются для эффективного разрушения биопленки, что позволяет биоцидам проникать на всю ее толщину и таким образом увеличивать эффективность их действия. Кроме того, диспергаторы позволяют проводить смыв биоотложений “на ходу”.