ES2225210T3 - Procedimiento para reducir organismos nocivos en corrientes de agua. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la reducción de organismos nocivos de la serie de las algas, moluscos y formadores de mucosidad en corrientes de agua que fluyen de forma continua o periódica, especialmente corrientes de agua de refrigeración, que comprende la adición de un agente acuoso de tratamiento, que contiene al menos un ácido peroxicarboxílico de 1 a 6 átomos de C, en una cantidad que corresponde al menos a 1 ppm de ácido peroxicarboxílico, caracterizado porque al agua fluyente se le añade el agente de tratamiento cada 5 a 100 horas durante un período de 3 a 60 minutos.

Description

Procedimiento para reducir organismos nocivos en corrientes de agua.

La invención se refiere a un procedimiento para la reducción de organismos nocivos de la serie de las algas, moluscos y formadores de mucosidad en corrientes de agua que fluyen de forma continua o periódica, especialmente corrientes de agua de refrigeración, que comprende la adición de un agente acuoso de tratamiento, que contiene al menos un ácido peroxicarboxílico de 1 a 6 átomos de C. La invención se refiere, en particular, a usar de forma rentable el agente de tratamiento y evitar de forma segura los fallos de funcionamiento, tales como los que pueden surgir debido al crecimiento de moluscos en los tubos y equipos por los que circula el agua.

En la industria y en las centrales eléctricas se usa, con fines de refrigeración, agua como agente refrigerante, circulando el agua a través de las instalaciones de refrigeración correspondientes. La estructura y el tamaño de las instalaciones de refrigeración, los procedimientos necesarios para el tratamiento del agua de refrigeración y las posibilidades determinadas por la instalación, pueden variar mucho de un caso a otro. Se intenta con ello, con las posibilidades de las que se dispone, mantener un funcionamiento de la refrigeración, en la medida de lo posible, libre de fallos y económico.

Los sistemas de refrigeración se diferencian, entre otras cosas, en si el agua de refrigeración se emplea sólo una vez en el recorrido (refrigeración de paso único), o varias veces en recirculación (refrigeración por recirculación) precisándose, en el último caso, una refrigeración de retorno del agua que se ha calentado.

En el caso de la refrigeración por recirculación, la refrigeración de retorno puede efectuarse en refrigeradores de retorno abiertos, poniéndose el agua a enfriar en contacto con aire en contracorriente, corriente perpendicular o corriente cruzada. De forma alternativa, la refrigeración de retorno del agua de refrigeración por recirculación puede efectuarse en intercambiadores de calor de superficie, pudiendo trabajarse en la parte de refrigeración del intercambiador de calor mediante refrigeración de paso único o de circuito abierto.

En el caso de la refrigeración de paso único se requiere un cuidado especial en la selección del agente de tratamiento, debido a la fuerte variación en las composiciones de los diversos tipos de aguas, como agua de acuífero, de río, de lago, de mar o agua salobre.

El empleo de la refrigeración de paso único presenta a menudo la ventaja de que la media anual de las temperaturas del agua es más baja que en la refrigeración por recirculación, y que se pueden ahorrar los costes de instalación para el funcionamiento de una torre de refrigeración y un tratamiento especial del agua. No obstante, el agua usada para la refrigeración de paso único debe satisfacer una serie de premisas esenciales, entre ellas una corrosividad baja y una escasa tendencia a formar depósitos de base mineral (incrustación inorgánica), de base orgánica (incrustación orgánica), o por crecimiento de microorganismos (incrustación biológica).

El crecimiento biológico en circuitos de refrigeración abiertos, así como cerrados, conduce a daños por corrosión, disminución de la transferencia de calor y disminución de la eficiencia de los intercambiadores de calor. Los sitios en los que se hace notar el crecimiento microbiológico de forma perturbadora y dañina en un sistema de refrigeración son muy diferentes. A menudo es una clase concreta de microorganismos la que conduce a averías en sitios determinados de la instalación. Por eso, en la mayoría de los casos, es necesario tratar la corriente total de agua de refrigeración contra organismos nocivos ya en la entrada en el sistema. Junto a materia inorgánica, como arena y barro, que se separan mediante un filtro, el agua a usar con fines de refrigeración contiene en la mayoría de los casos microorganismos vivos o muertos, tales como moluscos y nematodos (filarias), y otras sustancias orgánicas de diferentes clases.

Las algas representan un amplio grupo de microorganismos que aparecen en corrientes de agua de refrigeración, que pueden crecer en prácticamente todos los circuitos de refrigeración abiertos en sitios a los que llega la luz. Capas espesas de algas en las superficies de los materiales disminuyen la eficacia de los sistemas de refrigeración y sirven, a menudo, de fuente de nutrientes para bacterias, hongos, protozoos y gusanos, que se encuentran en la mayoría de los sistemas de refrigeración abiertos. Porciones desprendidas del recubrimiento de algas pueden conducir a la obstrucción de tubos, tamices y turbinas.

Un gran número de especies de bacterias forman mucosidad en sistemas de refrigeración de agua, que conducen a revestimientos u obstrucciones de rápido crecimiento y perturbadores, y conducen al desarrollo de bacterias corrosivas reductoras de sulfato.

Otro grupo perturbador de organismos nocivos es el constituido por diversas especies de moluscos, que acceden a los sistemas de refrigeración ya en la etapa de larvas y que pueden conducir a enormes averías en circuitos de refrigeración de la industria pesada y en centrales eléctricas. Además de obstrucciones en las superficies de intercambiadores de calor, tamices y turbinas, este crecimiento de moluscos conduce a estrechamientos del diámetro de tuberías y, en consecuencia, a aumentos de presión y pérdidas de energía. Además, las tuberías se deben limpiar manualmente a intervalos regulares de forma costosa, lo que conduce a interrupciones del funcionamiento y a medidas muy caras. Puesto que el llamado "salto de moluscos", la liberación de millones de larvas de tamaño microscópico, se produce ya a temperaturas en torno a/inferiores a 8ºC y se acelera a temperaturas más altas, es necesario un tratamiento del agua de refrigeración.

En grandes plantas industriales predomina el cloro como biocida, cuyo efecto es conocido. Puesto que el cloro es muy reactivo, participa también en reacciones químicas con otros componentes del agua que son en la mayoría de los casos indeseados, y tienen como consecuencia un consumo significativamente más elevado de cloro. Además, muchos de los microorganismos formadores de mucosidad y ciertas diatomeas y algas verdes son relativamente resistentes al cloro. Además, con el aumento en la dosificación de cloro aumenta también el peligro de corrosión.

Aunque el ozono y el dióxido de cloro han sido propuestos para el tratamiento de corrientes de agua de refrigeración, la utilización de estos agentes requiere un gran despliegue de medios técnicos.

Son agentes eficaces en el tratamiento de aguas estancadas y corrientes para combatir microorganismos, tales como bacterias formadoras de mucosidad y algas, y organismos nocivos superiores, tales como nematodos y moluscos, las soluciones acuosas que contienen peróxido de hidrógeno y un ácido peroxicarboxílico orgánico de cadena corta (información de producto Degaclean® de la compañía Degussa-Hüls AG (10/99)).

La patente de EE.UU. 5.393.781 enseña un procedimiento para el control del mejillón cebra en sistemas acuosos, como en instalaciones de tratamiento de aguas en la industria y en centrales eléctricas. En ellas el agua es tratada con una cantidad de ácido peroxiacético con acción biocida. La cantidad a emplear asciende al menos a 0,1 ppm, pero generalmente se requieren 10 mg/l y más para obtener un índice de mortalidad aceptable de los moluscos en un tiempo suficiente. Como agente de tratamiento se usa una solución de ácido peroxiacético de al menos el 1% en peso, convenientemente un llamado ácido peracético de equilibrio, que contiene también peróxido de hidrógeno y ácido acético aparte de ácido peroxiacético.

Aunque una dosificación continua del agente de tratamiento en el agua corriente es eficaz, conlleva un consumo elevado y, por tanto, costes elevados. La patente de EE.UU. se refiere al tratamiento discontinuo de agua, pero no indica cómo se deben tratar de forma económica corrientes de agua continuas o que circulan al menos periódicamente, tales como corrientes de agua de refrigeración.

Es misión de la invención, en consecuencia, indicar un procedimiento con el que el tratamiento de corrientes de agua, tales como corrientes de agua de refrigeración, que contienen moluscos y/o larvas de moluscos, es posible de forma más rentable en instalaciones de paso único.

Se encontró un procedimiento para la reducción de organismos nocivos de la serie de las algas, moluscos y formadores de mucosidad en corrientes de agua que fluyen de forma continua o periódica, especialmente corrientes de agua de refrigeración, que comprende la adición de un agente acuoso de tratamiento que contiene al menos un ácido peroxicarboxílico con 1 a 6 átomos de C, caracterizado porque al agua fluyente se le añade el agente de tratamiento cada 5 a 100 horas durante un período de 3 a 60 minutos en una cantidad que corresponde al menos a 1 ppm de ácido peroxicarboxílico.

Las reivindicaciones subordinadas se refieren a formas de realización preferidas.

El agente de tratamiento consiste, preferentemente, en una solución acuosa que contiene, además de al menos un ácido peroxicarboxílico, el ácido carboxílico en el que se basa y peróxido de hidrógeno. Los componentes se encuentran preferentemente en equilibrio, y se trata entonces de los llamados ácidos peroxicarboxílicos de equilibrio.

Los agentes contienen preferentemente uno o varios ácidos peroxicarboxílicos de la serie ácido peroxifórmico, ácido peroxiacético, ácido peroxipropiónico, ácido mono- o diperoxisuccínico, ácido peroxiglutárico y ácido peroxiadípico. Los agentes pueden contener también adicionalmente ácidos peroxicarboxílicos de cadena más larga, ya que se conocen interacciones sinérgicas.

De forma especialmente preferida, el agente contiene ácido peroxiacético y/o ácido peroxifórmico. Los agentes que contienen ácido peroxifórmico se obtienen fácilmente por adición de ácido fórmico a una solución usual en el comercio de ácido peroxiacético o a una solución acuosa de peróxido de hidrógeno.

El contenido en ácido(s) peroxicarboxílico(s) en el agente a usar se encuentra usualmente en el intervalo de 1 a 35% en peso, especialmente en el intervalo de 5 a 15% en peso.

Al agua fluyente a tratar se le añade periódicamente al menos 1 ppm, preferentemente 2 a 5 ppm y especialmente 5 a 20 ppm, de ácido peroxicarboxílico.

El buen efecto antimicrobiano del agente que contiene ácido peroxicarboxílico se debe a su capacidad de difusión a través de la membrana celular. Debido al alto potencial de oxidación del ácido peroxicarboxílico se llega a continuación a una perturbación irreversible del sistema enzimático y, con ello, a la muerte del microorganismo. El contacto con larvas de moluscos y moluscos en estadio temprano de desarrollo conduce a un daño del organismo entero, de manera que se impide la formación de moluscos.

La duración de la adición del agente y el intervalo de tiempo entre los períodos son función de la temperatura del agua y del tipo de organismos nocivos. A una temperatura del agua en torno a/por debajo de 8ºC conviene hacer un tratamiento de, por ejemplo, dos veces por semana durante 5 a 60 minutos, especialmente 15 a 30 minutos.

En los meses de verano con una temperatura del agua en torno a/por encima de 12ºC, es recomendable un tratamiento diario durante 3 a 60 minutos, especialmente 5 a 30 minutos.

Estos intervalos de dosificación garantizan que el cuerpo de los moluscos, que durante las primeras 24 horas después del salto de molusco reacciona todavía de forma sensible a las sustancias activas microbiocidas, es alcanzado por el producto antes de la formación de la concha protectora. 3 días después de aparecer la larva, la formación de la concha está ya lo suficientemente avanzada como para que el molusco se pueda proteger a sí mismo contra sustancias nocivas contenidas en el agua. Una dosificación de choque de microbiocidas en este estado de desarrollo se muestra prácticamente sin efecto. La dosificación durante la temporada de invierno tiene, aparte de un carácter profiláctico, también la función de evitar incluso el más mínimo crecimiento con antelación. El tipo de dosificación según la invención, es decir una dosificación periódica, es junto a la alta eficacia del agente, también la más rentable.

No era previsible que una dosificación periódica fuese suficiente para proteger las instalaciones de tratamiento de agua de forma eficaz contra el ataque de organismos nocivos con los consecuentes fallos de funcionamiento.

El siguiente ejemplo explica la invención.

Ejemplo

Se realizó un ensayo de funcionamiento en una planta química de gran tamaño, donde en dos equipos de ensayo (monitor de moluscos y de algas), se trató durante un período de 6 semanas el agua de refrigeración. El agua de refrigeración consistía en una mezcla de agua de río/agua de mar. El agua de refrigeración, que se mantuvo a temperatura constante en la instalación de ensayo, atravesaba primero un filtro fino para evitar que moluscos que tuvieran ya unos días de edad pudieran entrar en el sistema. Del mismo modo, se filtraron en esta operación componentes de algas. A continuación, el agua atravesó una tubería, dotada de una nasa de malla fina, así como varias chapas perforadas. A estos montajes se pueden fijar tanto moluscos como algas y disponen, de esta forma, de condiciones de crecimiento óptimas debido a la uniformidad de la temperatura, velocidad de flujo, oscuridad y oferta de nutrientes.

El agua de refrigeración que fluía a través del equipo de ensayo se trató con ácido peracético de equilibrio al 15% en peso de ácido peroxiacético con el fin de reducir los organismos nocivos. La cantidad añadida consistió cada vez en 40 ppm, es decir 6 ppm de ácido peroxiacético. La dosificación se efectuó una vez diaria a la misma hora durante un período de 15 minutos. Durante el tiempo de dosificación según la invención (26 días), no se acumularon organismos nocivos en el monitor de moluscos y de algas.

Se determinó además el factor de incrustaciones orgánicas, que da información sobre el crecimiento (mucosidad y algas). En el caso de una dosificación según la invención durante 26 días, el factor de anti-incrustación orgánica estaba comprendido en el intervalo de 0 hasta menos del 5%. Después de la dosificación del día 26, se interrumpió la dosificación hasta el día 34, mientras que el factor de anti-incrustación orgánica subió al 50%. Después de reanudar la dosificación diaria según la invención, el factor de anti-incrustación orgánica volvió a disminuir y llegó en el día 42 al 0%.

Claims (5)

1. Procedimiento para la reducción de organismos nocivos de la serie de las algas, moluscos y formadores de mucosidad en corrientes de agua que fluyen de forma continua o periódica, especialmente corrientes de agua de refrigeración, que comprende la adición de un agente acuoso de tratamiento, que contiene al menos un ácido peroxicarboxílico de 1 a 6 átomos de C, en una cantidad que corresponde al menos a 1 ppm de ácido peroxicarboxílico, caracterizado porque al agua fluyente se le añade el agente de tratamiento cada 5 a 100 horas durante un período de 3 a 60 minutos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque al agua fluyente se le añade el agente de tratamiento una vez al día durante 5 a 30 minutos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como agente de tratamiento se usa una solución acuosa, especialmente una solución de equilibrio, que contiene un peróxido de hidrógeno y un ácido peroxiacético y/o ácido peroxifórmico.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque se usa un ácido peroxiacético de equilibrio con un contenido del 5 al 15% en peso de ácido peroxiacético.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el agua fluyente es agua de refrigeración.