CS269504B1 - Biodispergátor na inhibíciu heterotrofných a autotrofných nitrifikačných baktérii v cirkulačných chladiacich okruhoch - Google Patents

Description

cs

Vynález sa týká tekutého diepergačno-detergentného přípravku s biocidnýn účinkemzloženého z tenzidov, neoxidujúcich biocidných látok a áalších funkčných přísad, ur-čeného na kontrolu heterotrofných baktérií a autotrofných nitrifikačných baktériív obidvoch stupňoch, Sálej riae a húb skoro vo vSetkých priemyselných chladiacich vo-dách prevádzkovaných v neutrálněj, ale hlavně alkalickéj oblasti.

Neustály rozvoj chemického a atrojárskeho priemyslu a hlavně energetiky si vyža-duje neustále stúpajúcu spotřebu vody pre chladiace účely.

Požiadavka na šetrenie chladiacej vody si vyžaduje viesť cirkulačně chladiaceokruhy pri vyššom zahuštění čo na druhej straně si vyžaduje zvýgenú chemická úpravuchladiacej vody.

Zabezpečenie kvality cirkulačnej chladiacej vody a tým súvisiaca technológia jejúpravy musí súčastne riešití niekolko problémov: a) koróziu materiálov chladiaceho okruhu a usadzovanie koróznych splodín v chladiacomsystéme b) usadzovanie anorganických a organických nánosov v chladiacom okruhu c) biologické znečistenie chladiacej vody, připadne zanášanie okruhu biologickýmiagromerátmi.

Konečným cieTom úspěšného programu úpravy chladiacej vody je zvýšená životnost'zariadenia a šetřenia vodou.

Okrem použitia účinných inhibítorov korózie, stabilizátorov tvrdosti vody a dis-pergačných činidiel je potřeba účinných biocidov pře zabránenie značistenia eirkulač-ných chladiacich okruhov sposobované hlavně heterotrofnými baktériami. íalej v Speci-fických prípadoch třeba súbežne riešiť stabilizáciu pH a kyselinovú kapacitu chladia-cej vody, ktorá je znižovaná metabolitmi autotrofných nitrifikačných baktérií - dusičňanmi.

Riasy, baktérie a pliesne vstupujú do chladiaceho systému priamo s přídavnou vo-dou, alebo eú vypraté zo vzduchu preohádzajúceho cez chladiace veže.

Takisto hlavný zdroj substrátu pre metabolizmus autotrofných nitrifikačných bak-térií čpavok sa dostává absorpciou z okolitého vzduchu preohádzajúceho cez chladiaceveže do chladiacej vody. Výsledkom biologickej činnosti v okruhu je sliz, ktorý sa tvoří ako bahno a kalvo formě vločky, zahrňujúc v sebe hlavně mikroorganizmy·. Takto vytvořená vločkamikroorganizmov má dostačujúcu přilnavostí a tým, že ašte dochádza k jej tepelnej de-naturácii na výměnných plochách výmeníka, zvýši sa na jej povrchu přilnavostí resp.lepivostí čo jej uTahčuje zlučovanie so zložkami nánosov s koróznymi produktami podktorými umožňuje rozvoj anaerobným baktériam a lokálněj jamkovéj korózii.

Posobením autotrofných nitrifikačných baktérií za přítomnosti čpavku dochádzak biologickej nitrifikácii v obidvoch stupňoch, kde výsledkom metabolizmu je kyselinadusičná. Táto sposobuje deštrukoiu kyselinovej kapacity a návazné zníženie pH chla-diacej vody, kde následná dochádza k zvyšovaniu jej korozivity. Základnou příčinou tíažkostí súvisiacich s posobením heterotrofných baktérií tvo-riacich sliz a autotrofných nitrifikačných baktérií tvoriacich dusičňany je ich mno-ženie vo vodnom chladiacom systéme.

Preto opatrenie proti sllzu znamená prevenciu proti heterotrofným baktériam azníženie, alebo úplná inhibícia metabolizmu autotrofných nitrifikačných baktériísmeruje k dezinfekčným, alebo inhibičným prostriedkom. 2 CS 269504 B1 N&jčastejšie používané dezinfekčně prostriedky na heterotrofné baktérie sú chlóra jeho deriváty, novSie brómové propionéty. Tieto tvoria skupinu oxidačných biocidov,ktoré nevratné oxidujú proteinové skupiny, výsledkom čoho je strata normálněj enzymo-vé j činnosti.

Druhu skupinu tvoria neoxidujúce typy biocidov. Sem patria chlórované fenolovéčinidlá, kvartéme amonné soli, aminy, organocinové a organosirne zlúčeniny.

Mechanizmus posobenia týchto látok je poškodzovanie buňky zníženim jej permea-bility, alebo inhibícia enzýmovo-substrátovéj reakcie.

Nedostatkem uvedených látok je ich poměrně nízká účinnost? pri doterajšom sp^sobeaplikácie a to hlavně z híadiska biocídneho pře ich úzké spektrum antibakteriálnejúčinnosti a taktiež z hl'adiska slabšieho zamedzenia přilnavosti vločiek na teplovýmen-ných plochách. Z toho dSvodu je ťažko úplné zabréniť výskytu slizu pomocou samotných dezin-fekčných prostriedkov.

Uvedené nedostatky rieši biodispergátor na báze organosírnych zlúčenin obsahu-júcich vazbu N - C - S, v kombinácii s dispergačným činidlom, ktoré podporuje efek-tívnu koncentráciu biocidu a jeho rozpustností pri preréžaní rias a bakteriálneho sli-zu, doplněný rozpustidlom pře áalšie zefektivnenie biocidu. S výhodou boli vybraté sírne zlúčeniny pozostávajúce z monoalkylovej a dialkylo-vej skupiny, kde posledně uvedená skupina vykazuje vyšší toxický účinok v obidvochprípadoch t.j. na heterotrofné baktérie a autotrofné nitrifikačné baktérie. Toxič-nost? je vyššia u tých zlúčenin, ktoré majú kratšiu alkylovú reťaz.

Biodispergátor podlá vynálezu p8sobí detergenčne na teplovýmenné plochy so širo-kým biocidným spektrom na heterotrofné baktérie a autotrofné nitrifikačné baktériev cirkulačných chladiacich vodách, ktorý pozostáva: 1) z 10 až 50 % hmot. dvojzložkovej dispergačnej látky, obsahujúcej 70 až 90 % hmot.polyetoxylováného propylénglykoléteru, podl'a všeobecného vzorca H / C2H4° Zm Z C3H6° Zn Z C2H4° Zp 0H / I / kde m * p = 4 až 10, pričom symboly m, p sú rovnaké, alebo rožne celé číslan je 4 až 12 a z 10 až 30 % hmot. alkylpolyglykolesterfosfátu všeobecného vzorca0

rx - / oc2h4 /χ - 0 - P - 0-Z OMe / II / kde Me je alkalický kov alebo amin s počtom atomov uhlíka1 až 6 s výhodou trietanolaminu Z je buá zhodné s Me alebo představuje radikál - /CjH^O / - R2

Rp sú buá. zhodné, alebo rožne a predstavujú alkyl, alkylfenol so 6 až 20 atomamiuhlíku s výhodou - CgH^g x,y sú ouá zhodné, alebo rožne celé čisla v rozoedzí 1 až 8 2) z 30 až 80 % hmot. dimetylditiokarbamátu sodného 3) z 5 až 15 % hmot. izopropylalkoholu, alebo etylalkoholu.

Calšou výhodou přípravku je jeho dobrá chemická stabilita a hlavně to, že jehofunkčně pocobenie Je najlepšie v alkalickéJ oblasti. CS 269504 B1 3

Kombinácia v složení tohto typu přípravku poskytuje synergické vylepSenie izlepšenie stability a biocídnej účinnosti predstavujác předpokládaná aktivitu kto-rejkopvek individuálněj zložky. Příklad 1

Biodispergátor na inhibíciu heterotrofných baktérií a autotrofných baktérií nitri-fikačných baktérií o zložení 30 % hmot. dvojsložkovéj diepergačnej směsi polyetoxy-lovaného propylénglykoláteru podl'a všeobecného vzorca I s alkylglykolesterfosfátompodl’a všeobecného vzorca II v pomere 90 % látky I a 10 % látky II, a z 70 % hmot.dimetylditiokarbamátu sodného. Příklad 2

Biodispergátor o zložení 25 % hmot. dvojzložkovej zmesi polyetoxylovaného propylén-glykoléteru podl'a všeobecného vzorca I a alkylpolyesterfosfátu podťa všeobecnéhovzorca II v pomere 90 % látky I a 10 % látky II, a z 70 % hmot. dimetylditiokarba-mátu sodného a z 5 % hmot. izopropanolu. U produktov získaných podl’a receptur v příkladech 1 - 2 sa získá číra, svetlo-žltá kvapalina ako stabilný prípravok s výraznou čistiacou a zmáčacou schopnosťou.Hlavnou jeho přednostou je vysoký biocidný účinok so širokým spektrom na heterotrof-né mikroorganizmy vyskytujúce sa v běžných cirkulačných chladiacich vodách a Speci-fický inhibuje činnosť autotrofných nitrifikačných baktérií v obidvoch stupňoch.

Hodnotenie inhibície heterotrofných baktérií je uvedené v tabulkách 6. 1 a č. 2.

Inhibíciu autotrofných nitrifikačných baktérií možno monitorovat na prípustnúhladinu dusičňanov a návazné na požadovaná hodnotu kyselinovej kapacity, včetnes heterotrofnými baktériemi a to v šokovitých dávkách v množstve od 20 až 100 gna 1 m^ chladiacej vody.

TabuPka č. 1 Množstvo mikroorganizmov v 1000 ml

Biocid konc. biocidu /mg.l"1/ Baktérie inhib. účinok / % / psychrofilné počet kol. inhib. účinok/ % / mezofilnépočet kol. 1. Kontrola 40 000 40 000 2. Polycrin A 50 100 99,75 200 99,50 3. Dubicid-14 50 200 99,50 100 99,75 4. Vzorka 1 50 700 98,25 1 000 97,50 5. Vzorka 2 50 320 99,20 640 98,40 Tabul'ka i. 2 Množstvo mikroorganizmov v 1000 ml Biocid konc. Huby Riasy biocidu (mg.I-1/ počet kolonií inh. počet kol. účin. / % / inhib. účinnost / % / 1. Kontrola 4 000 10 2. Polycrin A 50 700 •82,50 0 100 3. Dubicid-14 50 40 99,00 0 100 4. V zorka 1 50 900 77,50 0 100 5. Vzorka 2 50 680 83,00 0 100

Claims (1)

1. 4 CS 269504 B1 P R E D Μ E T V ϊ N í L E Z U Biodispergátor sposobujúci inhibíciu heterotrefných a Specifický autotrofných nitri-fikačných baktérií v cirkulačnýeh chladiacich vodách sa vyznačuje tým, že pozostéva z 10 až 50 % hmot. dvojzložkovej zmeai, ktorej zloženie je dané z 70 až 90 % hmot. po-lyetoxylovaného propyletylénglykoléteru podlá všeobecného vzorca H / C2H4O / C3H6O /n / C2H40 Zp OHkde m + p = 4 až 10, pričom symboly m a p sú rovnaké, alebo rožne celé číslan je 4 až 12 a z 10 až 30 % hmot. alkylpolyglykolesterfosfétu všeobecného vzorce0 R. - / 0CoH. /-O-P-O-Zi <; 4 x i OMe kde Me je alkalický kov, alebo amin s počtom atomov uhlika 1 až 6 s výhodoutrietanolaminu Z je bu3 zhodné s Me, alebo představuje radikál" Z C2H4° Zy " R2 Rj, , R2 sú bu3 zhodné, alebo rožne a predetavujú alkyl, alebo alkylfenol so 6 až 20 atomami uhlika s výhodou - CgH^g x, y sú bu3 zhodné, alebo rožne celé čísla v rozmedzí 1 až 8, z 30 až 80 % hmot. dimetylditiokarbamátu sodného z 5 až 15 % hmot. izopropylalkoholu, alebo etylalkoholu.