i n f o r m a č n í o b č a s n í k s p o l e č n o s t i U n i t e d C h e m i s t r y, a. s

UC NEWSLETTER

květen 2004

informační

občasník

společnosti

United

C h e m i s t r y,

a.s.

Mikrobiologické aspekty v papírenském průmyslu

M

nožství mikrobiologických problémů spojených s průmyslovými vodními systémy je způsobeno mikroflórou, tj. směsí různých řas, hub a bakterií, avšak pouze výjimečně je za problémy zodpovědný jen

jeden typ mikroorganismu. Pochopení specifických podmínek růstu a charakteristika jednotlivých mikroorganismů pomáhá identifikovat a kontrolovat potenciální problémy. JE VŠEOBECNĚ ZNÁMO, ŽE

Problém nekontrolovaného růstu mikroorganismů v technologických vodách

MIKROORGANISMY OVLIVŇUJÍ

se hlavně projevuje v papírenském průmyslu. Moderní provozní požadavky, tlak

ZISKOVOU MARŽI V PAPÍRENSKÉM

na zlepšování životního prostředí, vysoké energetické náklady, technologické ino-

PRŮMYSLU OD KÁCENÍ DŘEVA

vace, to vše jsou okolnosti, které staví řešení problému mikroorganismů na jedno

V LESE AŽ DO MOMENTU, KDY JE FINÁLNÍ PRODUKT PŘEDÁN SPOTŘEBITELI K POUŽÍVÁNÍ.

z prvních míst při ošetřování průmyslových vodních systémů. Čistá celulóza opouštějící vařáky je, vlivem vysokých teplot a použitých chemikálií podmiňujících výrobu, vesměs sterilní. Ovšem různá množství i druhy mikroorganismů jsou neustále připlavovány technologickou vodou a vzduchem. Tyto mikroorganismy ve vodních okruzích přetrvávají a prezentují svoji přítomnost během celého procesu výroby papíru v závislosti na rozsahu použití biocidních prostředků a mohou způsobovat následující problémy: » ztráty kvality » ztráty výrobních časů » snížení výkonnosti zařízení » ztráty tepla, chemikálií, plniv, vláknin a vody » ztráty finální produkce a zákazníků. Materiály používané při výrobě celulózy a papíru vytvářejí příhodné prostředí pro růst široké palety mikroorganismů produkujících depozita, zvláště pak slizy, které mají pozorovatelný škodící účinek na technologický proces, avšak mohou mít i jiné škodlivé účinky než je pouze tvorba slizů. Některé druhy způsobují korozi na strojním zařízení redukcí sirných složek na sirníky v anaerobním prostředí, jiné bakterie způsobují korozi v opačném smyslu tím, že oxidují sirné složky na kyselinu sírovou v aerobním prostředí. Bakterie a některé druhy kvasinek mohou vytvářet růžové slizy, červené, nebo hnědé slizy jsou produkovány některými „železitými“ bakteriemi, které vytvářejí

Mikrobiologické aspekty v papírenském průmyslu » [01] | Mikrobiologické informace » [02] | Technologické vody » [04] | Povlaky a úsady přímo způsobené mikroorganismy » [05] | Povlaky a usazeniny nepřímo způsobené mikroorganismy » [05] | Kontaminace skladů a aditiv » [06] | Kontrola mikrobiálního růstu » [06] | Použití biocidních a biostatických přípravků » [07] | Faktory ovlivňující výběr mikrobicidů » [07] | Typy biocidních přípravků » [08]

květen 2004

hydroxid železitý, konečně některé plísně tvoří namodralé skvrny. Problémy způsobované mikroorganismy v moderním papírenském průmyslu v posledních letech vykazují zvýšenou četnost a naléhavost. Tento stav je důsledkem následujících skutečností: • jsou instalovány větší, rychlejší a komplexnější papírenské stroje • dochází k vyššímu stupni využití podsítových vod zaokruhováním • používá se více chemických aditiv • ve zvýšené míře se používají druhotné a okrajové zdroje vlákna • vysoce účinné antimikrobiální prostředky často nejsou používány důsledně Na téma mikrobiologie papíru a celulózy a použití mikrobiocidních prostředků již bylo publikováno mnoho článků. Účelem tohoto textu není opakovat to, co již bylo napsáno, ale zdůraznit význam následujících opatření: • stanovení a kontrola výskytu mikroorganismů • stanovení účinnosti protimikrobiálních prostředků • výběr typu protimikrobiálního prostředku a způsobu jeho aplikace

MIKROBIOLOGICKÉ V ZÁVISLOSTI NA ZDROJI

INFORMACE

Při procesu rozvlákňování a výroby papíru lze nalézt širokou škálu mikroorganis-

POUŽÍVANÉ TECHNOLOGICKÉ

mů, což je dáno tím, že každý druh buničiny má své typické mikrobiální problémy

VODY JE NUTNO KALKULOVAT

a kromě toho se stále mění jejich životní podmínky v samotné výrobě. V důsledku

S RŮZNÝM VÝSKYTEM

toho mikroorganismy přítomné v zemi, vodě a ve dřevě jsou přítomné i v celulóze

MIKROORGANIZMŮ, KTERÉ MOHOU VELMI RYCHLE KOLONIZOVAT POVRCH CELÉHO TECHNOLOGICKÉHO ZAŘÍZENÍ.

a k nim přistupují mikroorganismy, jejichž výskyt je typický pro prostředí papírenských strojů. Celulóza sama je bohatým zdrojem organických a anorganických živin, potřebných pro růst mikroorganismů, kromě toho se v prostředí papírenského stroje vyskytují cukry, škroby a anorganické živiny ve formě minerálů pocházejících ze dřeva a z vody. Při mletí buničiny se vlivem vyvíjeného tepla sice zničí značná část mikroorganismů a celulóza opouští vařák téměř sterilní, nicméně mikroorganismy jsou obratem dodávány vodou, vzduchem a výrobním zařízením, které je mikroorganismy trvale kolonizováno. Mikroorganismy mohou a jsou do systému zaváděny kontaminovaným výmětem, vlhkou celulózou a především sběrovým papírem. Konečně nesprávně ošetřované nátěrové směsi, škroby a nevláknité materiály mohou být dalším zdrojem mikrobiální kontaminace.


květen 2004

Mikroorganismy způsobující problémy při výrobě papíru jsou: • bakterie – lze je nalézt ve všech možných výklencích a zákoutích, rostou v horkém i studeném prostředí, v širokém rozsahu pH a vytvářejí jak aerobní tak anaerobní systémy. Velmi krátký životní cyklus bakterií a jejich schopnost reprodukce geometrickou řadou jsou rozhodujícím faktorem. Tuny proteinů mohou být vyrobeny populací bakterií v průběhu pouhých 24 hodin. Takový rapidní růst se může objevit i v produkci papíru a vysvětluje náhlé problémy se slizem. Pak je nezbytný okamžitý mikrobiologický průzkum umožňující přímou identifikaci zdroje problémů a následnou intervenci. Snížená výrobní efektivita může být způsobena bud přímou mikrobiologickou interferencí (ucpávky, usazeniny) nebo množstvím nepřímých vlivů (koroze a anaerobní efekty). Mikrobiologické ucpávky a usazeniny mohou být obecně způsobeny jak aktivitou bakterií tak i hub, zatímco koroze a anaerobní efekty jsou typické pouze pro bakterie. • plísně, kvasinky – jsou obecným problémem v papírnách. Tyto organismy způsobují destrukci a rozpad papíru, dřeva i dalších materiálů. V papírenských strojích růst houbových organismů působí nánosy a ucpávání včetně dalších následných problémů. Obecně se vyskytují v systémech s nižší teplotou (méně než 50°C) a hodnotou pH 4-7. Houby nevytvářejí slizy, ale ve svých vláknitých strukturách zachycují jiné materiály např. plniva, jemné usazeniny, vlákninu apod. • řasy – nejsou obecným problémem celého papírenského průmyslu, ale mohou způsobit výrazné potíže. Zvláště se to týká papíren, které získávají čerstvou vodu z potoků, rybníků, jezer, kanálů a řek s nízkým spádem. Rasy jsou schopny ucpávat vodní okruhy, filtry, síta a střičky. Mohou se dostat do celulózové kaše či papíroviny a zabarvovat je. Zároveň jsou výbornou živnou půdou pro jiné mikroorganismy a mohou tak nepřímo způsobit růst jiných mikroorganismů.

Dále uvedené bakteriální druhy nejčastěji způsobují kontaminaci celulózy: • Achromobacter, Aerobacter, Alcaligenes, Bacillus, Beggiatoa, Crenothrix, Desulphovibrio, Flavobacterium, Gallionellla, Leptothrix, Pseudomonas, Sphearotilus, Thiobacillus. • Druhy Alcaligenes, Bacillus a Flavobacterium a druhy kvasinek Monilia tvoří růžové slizy. • Červené a hnědé slizy tvoří bakterie, které vytvářejí hydroxid železitý, jmenovitě to jsou druhy Crenothrix, Gallionella, Leptothrix. • Druhy Thiobacillus a Beggiatoa jsou bakterie způsobující korozi, protože mají schopnost oxidovat sulfidy na kyselinu sírovou.


květen 2004

• Druhy Desulfovibrio rovněž způsobují korozi, ovšem v opačném smyslu. Tyto mikroorganismy redukují sírany na kyselý sirník, který reaguje s kovy a způsobuje tak korozi. Sirníky kovů mají černé zabarvení, což je další nežádoucí efekt metabolismu sulfát redukujících bakterií.

Následující druhy plísní se při výrobě papíru vyskytují nejčastěji: • Aspergillus, Basidiomyces, Cephalosporium, Cladosporium, Endomyces, Endomyopsys, Mucor, Penicillium, Trichoderma. • Modré až světlehnědé skvrny na dřevě způsobuje Cladosporium a Cephalosporium. • V celulóze mohou být také nalezeny následující druhy kvasinek: Monilia, Pollularia, Rhodotorula, Saccharomyces.

TECHNOLOGICKÉ BIOLOGICKÝ MATERIÁL A

VODY

Čerstvá voda používaná v papírnách je rozhodujícím zdrojem mikroorganismů.

RŮZNÉ USAZENINY VYTVÁŘEJÍ

Kvalita vody se mění v závislosti na zdroji a ostatních faktorech, např. ročním

SLIZ, KTERÝ V PAPÍRENSKÝCH

období. Nekontaminovaná studniční voda může obsahovat max. několik stovek

TECHNOLOGIÍCH ZPŮSOBUJE

organismů na mililitr. Voda z hluboké studny, následně chlorovaná, obsahuje

VĚTŠÍ NÁCHYLNOST VYROBENÉHO

pouze 5-10 organismů na ml, povrchová voda obsahuje mnohem větší populace:

PAPÍRU K TRHÁNÍ S ODPOVÍDAJÍCÍ

horská bystřina může obsahovat 400-800 organismů/ml. Typická řeka zásobující

ZTRÁTOU PRODUKCE.

TENTO

FENOMÉN LZE OMEZIT POUZE POUŽITÍM VHODNÝCH BIOCIDNÍCH PŘÍPRAVKŮ.

vodou papírny obsahuje několik tisíc organismů/ml. Jarní tání a přívalové deště toto množství ještě výrazně zvýšuje. Voda ve venkovském potoce může mít během jarního tání více než 10.000 organismů/ml a mnoho z nich jsou slizotvorné organismy z půdy. Pro představu, v jednom kubickém metru vody obsahující 1000 mikroorganismů na mililitr, vstupuje do technologického systému zhruba 1x109 mikroorganismů. Úprava vstupní vody chlorací může množství obsažených mikroorganizmů výrazně redukovat. Ovšem, přestože má chlor vynikající efekt u patogenních mikroorganismů, často příliš nepůsobí na slizotvorné bakterie, které způsobují v papírnách největší potíže. Ačkoliv uvedené miliony mokroorganismů vstupují do systému, existuje určitá přirozená selekce, mnoho z nich nepřežije v novém prostředí, např. v důsledku změny pH, další zůstávají rozptýleny v cirkulačních vodách. Ovšem pro mnohé se stává prostředí papírenského stroje ideální pro jejich spontánní růst. Právě bujné množení těchto bakterií u povrchu různých částí technologického zařízení způsobuje problémy se slizem a jejich nejdůležitější charakteristikou je tendence shlukovat se na povrchu. Slizové úsady vznikají právě z těchto organismů, které pokrývají většinou méně exponované části povrchu technologických zařízení a bujně se množí. Pokud se podaří všechny tyto organismy udržet na nízké úrovni


květen 2004

tak, aby nedocházelo k vytváření souvislých struktur, problémy se slizem jsou nižší.

POVLAKY GANISMY UZAVÍRÁNÍM VODNÍCH SYSTÉMŮ NASTÁVAJÍ DALŠÍ

A ÚSADY PŘÍMO ZPŮSOBENÉ MIKROOR-

Základem mikrobiologických povlaků a úsad jsou hlavně dvě složky, sekrece slizu a sítové uspořádání. Mnoho bakterií vylučuje viskózní substanci, která vytváří

VÁŽNÉ PROBLÉMY SPOJENÉ SE

povrchový povlak či obal kolem buňky jehož struktura je vrstevnatá, podobná

ZNAČNÝM SNÍŽENÍM OBSAHU

pouzdru. Pouzdro poskytuje buňce ochranu proti škodlivým podmínkám (pH,

KYSLÍKU, ZVÝŠENÝM RŮSTEM

teplotní šoky, změny osmotického tlaku) a slouží jako rezervoár živin. Pouzdro

MIKROORGANISMŮ A ZVÝŠENÍM KOROZE.

tvoří materiál vylučovaný buňkou, které je díky své viskozitě téměř nepropustné a poskytuje proto ochranu buněčné stěně. Většina těchto pouzder je primárně tvořena polysacharidy. Spíše než produkcí slizu působí plísně a houby problémy svou vláknitou strukturou zachycující různé materiály obsažené v technologických vodách. Vláknité bakterie působí problémy stejným způsobem, kdy pružné a pevné sítě vláken zachycují plniva, vlákna a další usazeniny. Jakmile taková sítová struktura vznikne, nashromážděné materiály vytvoří na povrchu papírenského stroje anaerobní podmínky, tedy nový zdroj kontaminace. Povlaky postupně narůstají na objemu, náhle se uvolní, spadnou na již vytvořený pás papíru nebo na válce a způsobují skvrny nebo díry v papíru vedoucí ve svém důsledku k přetrhům, ztrátám energie, produkce a materiálu.

POVLAKY

A USAZENINY NEPŘÍMO ZPŮSOBENÉ MIKROORGANISMY Některé speciální bakterie jsou schopny metabolizovat železo nebo síru a způsobovat povlaky nebo korozi právě tímto způsobem. Tyto bakterie působí velmi agresivně na kov a způsobují uvolňování hydrátu kysličníků železa. Tento druh bakterie je charakterizován vláknitou strukturou buněk spojenou s pouzdrem, pouzdro je tvořeno organickým materiálem impregnovaným oxidy železa nebo manganu. Bakterie redukující sulfáty (SRB - redukují sulfáty na sulfidy) jsou malé tyčinkovité nebo spirálovitě bičíkaté organismy a jsou zodpovědné za většinu anaerobních korozí železa. Ačkoliv jsou anaerobní, jsou schopny vegetovat v úzké symbióze s aerobními mikroorganismy, které jim poskytují příznivé anaerobní prostředí konzumací kyslíku v mase slizu.


květen 2004

KONTAMINACE

SKLADŮ A ADITIV

Mikroorganismy mohou způsobit v papírnách řadu dalších problémů, např.: • když je kašovina skladována déle než 8 hodin, růst bakterií může vyvolat zápach, který ovlivní kvalitu finálního produktu. V případě potřeby delšího skladování , např. při vyšší zásobě kašoviny, je nezbytné surovinu konzervovat pomocí vhodných biocidů. I v případě zastavení stroje nebo když je zásoba delší dobu skladována je vhodné aby byl přidán konzervační biocidní prostředek • biocidy jsou téměř vždy potřebné i do škrobových systémů. Škrob poskytuje ideální prostředí pro růst bakterií a kvasinek, nekontrolovaný růst snižuje jeho viskozitu a pH • kašovina, nátěry a plniva také podporují enormní růst mikroorganismů, zápach a vysoká populace potom kontaminuje celý papírenský stroj • i jiné materiály např. pomocné prostředky, barvy, plniva, čerstvá voda atd. mohou vyvolávat potřebu biocidního ošetření

KONTROLA PRAVIDELNÝ MIKROBIOLOGICKÝ MONITORING A SHROMAŽĎOVÁNÍ ÚDAJŮ O STAVU VODNÍCH SYSTÉMŮ UMOŽŇUJE STANOVIT

MIKROBIÁLNÍHO RŮSTU

Vzhledem k tomu, že přítomnost mikroorganismů je při výrobě celulózy a papíru objektivním faktem, musí být podniknuty nezbytné kroky ke kontrole jejich růstu. Náležitá kontrola mikrobiálního růstu vyžaduje řádnou identifikaci vzniklých problémů a hledání skutečného zdroje kontaminace, přičemž pravidelná mikrobi-

OPTIMÁLNÍ PODMÍNKY PRO

ologická kontrola je základní nástroj tohoto procesu. Kontaminace papírenského

ZPŮSOB MIKROBIÁLNÍCH

stroje nemůže být nikdy vyloučena, neboť potenciál pro vznik mikroorganického

OŠETŘOVÁNÍ.

slizu je stále přítomen. Pro snížení rizika nekontrolovaného růstu mikroorganizmů jsou důležité pravidelné a řádné čistící procedury, riziko kontaminace snižují stejně jako chemické ošetřování pomocných vhodných biocidních prostředků, kde nejvyšší důležitost má používání efektivních širokospektrálních biocidů. Výběr vhodného biocidního prostředeku, rozsah jeho dávkování a dávkovací Místo by mělo být stanoveno na základě velmi pečlivé mikrobiologické kontroly systému. Dnes používané biocidní prostředky k potlačení mikrobiálního růstu musí být registrovány pro použití v souladu s platnými předpisy a kromě toho musí splňovat řadu zákonných požadavků zvláště pak pro použití při výrobě papíru a lepenky určených pro přímý kontakt s potravinami. Na tomto místě je nutno zdůraznit, že přítomnost kontrolovaného počtu mikroorganismů při výrobě papíru je nevyhnutelná, navíc by bylo nereálné snažit se je redukovat na nulovou úroveň. Cílem musí být kontrola jejich počtu, množení


květen 2004

a jejich metabolické aktivity stejně tak jako vliv na životní prostředí a ekonomii výrobního procesu.

POUŽITÍ

BIOCIDNÍCH A BIOSTATICKÝCH PŘÍPRAVKŮ

Chemické přípravky používané v současnosti ke kontrole růstu mikroorganismů lze klasifikovat podle jejich účinku jako biocidní nebo biostatické. Biocidy hubí mikroorganismy, biostatické přípravky omezují jejich růst nebo reprodukci. Zda a kdy použít biocidní resp. biostatické přípravek záleží na tom, ve které fázi růstového cyklu se mikroflóra nachází. Ideální je takový mikrobiologický kontrolní program, který udržuje populační úroveň v klidové fázi tj. na počtech výrazně pod kritickou populační úrovní. Toto je možné v případě, když prostředí obsahuje jeden nebo více nepříznivých faktorů, které limitují růst a reprodukci mikroorganismů. Nepříznivý faktor musí být stabilizován v konzistentním stavu, aby populace nemohla přejít do stavu růstové fáze. Ke splnění tohoto cíle jsou obyčejně používány širokospektrální biocidní přípravky a na rozdíl od přípravků s biostatickým účinkem může být působení biocidů přerušováno a jejich koncentrace nemusí být udržována na stejně vysoké úrovni. Dávkování biocidu do ošetřovaného prostředí je obyčejně časováno tak, aby populace nikdy nedosáhla reprodukční úrovně vyšší než je úroveň zániku, tj. aby obě úrovně byly vybalancovány. Po odpovídající dobu je nezbytné zachovávat dostatečnou koncentraci biocidu v systému, aby nejživotaschopnější segment mikroflóry byl likvidován a nedošlo při tom k vychýlení biologické rovnováhy. Zachování stavu klidové fáze při použití biocidů může být dosaženo povětšinou tehdy, když podmínky prostředí systému jsou relativně stabilní a nepodléhají významným změnám (např. teplota, pH).

FAKTORY APLIKACE BIOCIDŮ DO VÝROBNÍHO PROCESU MUSÍ BRÁT V ÚVAHU I VSTUP OSTATNÍCH CHEMIKÁLIÍ, HLAVNÍ OTÁZKOU ZŮSTÁVÁ JEJICH

OVLIVŇUJÍCÍ VÝBĚR MIKROBICIDŮ.

Výběr vlastní účinné substance biocidu nebo kombinace několika typů závisí na množství faktorů z nichž rozhodující jsou: • předpokládaný typ resp. typy přítomných mikroorganismů • předchozí stav ošetřovaného vodního systému • typ průmyslového vodního systému

ODBOURATELNOST CELKOVÝ

• používané technologické chemikálie

VLIV NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ.

• chemické a fyzikální vlastnosti vody v systému • ekologické limity a omezení


květen 2004

TYPY

BIOCIDNÍCH PŘÍPRAVKŮ.

Biocidní přípravky používané ke kontrole růstu mikroorganismů v průmyslových vodách se obecně dělí na algicidy, fungicidy, baktericidy a enzymy hydrolyzující slizy, biocidy široce používané k úpravě technologických vod se zpravidla dělí do dvou skupin na oxidační a neoxidační.

OXIDAČNÍ

BIOCIDY

IMPLEMENTACE MONITOROVÁNÍ

CHLOROVÉ A CHLOR UVOLŇUJÍCÍ PROSTŘEDKY

A AUTOMATICKÉHO DÁVKOVÁNÍ

Existuje množství základních typů ošetřování vodních systémů chlorem, které

BIOCIDŮ MŮŽE VÝZNAMNĚ SNÍŽIT SPOTŘEBU CHEMIKÁLIÍ PRO

se liší metodou a druhem aplikace. Chlor jako oxidační mikrobiocid má výhodu v nízké ceně, širokém spektru působení a bohaté historii úspěšných výsledků po-

ÚPRAVU TECHNOLOGICKÉ VODY

užití. Nevýhodou jsou zejména nízký efekt při vyšších hodnotách pH nad pH=6,5,

A V DŮSLEDKU TOHO I ZATÍŽENÍ

deaktivace působená vyšší teplotou a působením UV záření, silný korozní vliv na

ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ.

kovy i dřevní hmotu a především pouze biostatický efekt na celou řadu mikroorganismů.

CHLOROISOKYANURÁTY Tyto organické sloučeniny obsahující aktivní chlor jsou zvýšenou měrou akceptovány v menších systémech, které preferují oxidační biocidy. Chloroisokyanuráty byly zprvu používány v plaveckých bazénech, protože kyselina isokyanurová funguje jako stabilizátor a snižuje deaktivaci chloru ultrafialovým zářením. Stabilizace spojená s faktem, že práškové materiály se ve vodě rozpouštějí pomaleji, zvýhodňuje použití chloroisokyanurátů v menších uzavřených chladících průmyslových systémech.

HYDANTOINY Pevné sloučeniny hydantoinu obsahující aktivní chlor a brom byly vyvinuty pro použití v průmyslových chladících vodních systémech. V mnoha směrech tyto materiály mohou odstranit potíže plynných nebo kapalných oxidačních mikrobiocidů. Obecně nejsou silnými oxidačními činidly, ale uvolňují aktivní chlor resp. brom postupně a relativně velmi pomalu. Z toho důvodu deaktivace kontaminovanými organickými látkami podstatně méně omezují jejich efektivitu. Větší rozšíření těchto materiálů limituje pouze vysoká cena, technologický způsob aplikace a nutnost kontroly rozpouštění pevných látek.

BROMOVÉ A BROM UVOLŇUJÍCÍ PROSTŘEDKY (BIOCIDE BS) Existuje několik základních typů bromových biocidů, které se liší především typem


květen 2004

sloučeniny obsahující brom. Brom jako oxidační mikrobiocid má oproti chloru výhodu jak v širokém spektru biocidního působení na celou řadu mikroorganismů i při vyšších hodnotách pH nad pH=7, tak mírným korozním vlivem na kovy i dřevní hmotu. S výjimkou dibromhydantoinu aplikace bromových oxidačních biocidů reprezentuje ekonomickou variantu biocidního ošetřování vodních medií.

NEOXIDAČNÍ

BIOCIDY

Ekologické limity použití chloru i ostatních oxidačních mikrobicidů, stejně jako zvýšené používání alkalických materiálů a antikorozní programy, jsou často důvodem pro stále se rozšiřujícího zajišťování ochrany průmyslových vod proti mikroorganismům pomocí neoxidačních mikrobicidů.

KVARTÉRNÍ AMONNÉ SOLE (BIOCIDE Q) Kvartérní amonné sole reprezentují širokou skupinu neoxidačních sloučenin používaných obecně zejména ke kontrole růstu řas a bakterií v rozmezí neutrálního až alkalického pH. Jejich nevýhodou je však nutnost udržování relativně vysokých koncentrací účinných látek zpravidla zvyšujících pěnivost.

ORGANOSIRNÉ SLOUČENINY Tato skupina zahrnuje několik typů chemikálií, které se aplikují samotné nebo v kombinaci s jinými mikrobiocidy. Prominentním členem této skupiny je methylen bisthiokyanát (MBT), používaný jako rychle účinkující mikrobiocid, hlavně v uzavřených, ale i průtokových systémech. Je aplikován jako fungicid a baktericid, při hodnotách pH nad 8 rychle hydrolyzuje, což je z hlediska životního prostředí vítáno, ale limituje to biocidní efekt. Pro vysokou toxicitu substance MBT je tento biocidní přípravek ekologicky nepříznivý.

VODNÉ ROZTOKY GLUTARALDEHYDU (BIOCIDE IG) Biocidy na bázi glutaraldehydu jsou široce používány tam, kde je nutno ošetřovat vody proti obtížným bakteriím. Tyto přípravky jsou efektivní proti aerobním i anaerobním bakteriím v otevřených cirkulačních i uzavřených systémech. Efektivita vůči řasám a houbám je limitována, používají se proto v kombinaci s algicidy a fungicidy. V průtokových systémech, vzhledem k relativně krátké době kontaktu, je potřeba často používat vyšší koncentrace.

ISOTHIAZOLONY (BIOCIDE IT, BIOCIDE IG, BIOCIDE IN, BIOCIDE DBI) Biocidy obvykle používané jako směs dvou nebo více isothiazolonových derivátů,


květen 2004

bývají aplikovány jako širokospektrální prostředky v cirkulačních nebo uzavřených chladících systémech. Jsou efektivní v nízkých koncentracích v širokém rozsahu pH. Isothiazolony efektivně fungují proti většině aerobních i anaerobních bakterií, jsou aktivní proti řasám a houbám v kyselém až slabě alkalickém prostředí. Komerční formy jsou neionogenní a povrchově neaktivní, tudíž kompatibilní s většinou tradičních dispergátorů a antikorozních inhibitorů a dalšími pomocnými chemikáliemi.

ORGANOBROMIDY (BIOCIDE DB, BIOCIDE DBI ) Hlavním představitelem této skupiny je 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamid (DBNPA), širokospektrální mikrobiocid s mimořádnou efektivitou při kontrole růstu bakterií, může být aplikován v systémech s relativně vysokou úrovní biomasy a ostatních organických kontaminací. DBNPA rychle hydrolyzuje při pH=8 a výše, musí být proto aplikován jako rychle reagující substance v neutrálním až slabě alkalickém prostředí. Je efektivní již při nízkých koncentracích, ve srovnání s jinými materiály je proto upřednostňován nižší nákladovostí.

ORGANICKÉ THIOKYANOAZOLOVÉ SLOUČENINY Obecně speciální typy mikrobicidů, používané v případech, kde tradiční prostředky nejsou schopné vyřešit kontrolu mikroflóry nebo k odstranění skutečně vážných mikrobiologických potíží. Typickým představitelem je 2-(thiokyanometylthio)benzothiazol (TCMTB), je aplikován hlavně jako fungicid k zabránění růstu dřevokazných hub. Často je užíván k omezení vážných problémů s usazeninami a povlaky způsobených vláknitými houbami a řasami. Je také efektivní při omezování mikrobiologicky vyvolané koroze. Je aplikován převážně v nízkých koncentracích avšak v alkalické oblasti pH snadno hydrolyzuje. Jako nebezpečná chemikálie je ekologicky velmi rizikový.

BENZIMIDAZOLYLCARBAMÁTY (BIOCIDE CTN) Speciální typy biocidů na bázi carbendazimu vykazující vysokou fungicidní účinnost a ve srovnání s klasickými fungicidními prostředky na bázi TCMBT představujících nesrovnatelně nižší zátěž na životní prostředí.

Jak vyplývá z výše uvedeného přehledu, biocidy používané pro ošetřování průmyslových technologických vod často obsahují dva nebo více různých typů aktivních substancí. Je to dáno tím, že jedna substance je efektivní pouze při kontrole určitého segmentu mikroflóry, kombinací více druhů aktivních substancí dochází k synergickému efektu. Výsledná mikrobiologická kontrola průmyslových technologických vod je pak efektivní věcně, nákladově i ekologicky.


i n f o r m a č n í o b č a s n í k s p o l e č n o s t i U n i t e d C h e m i s t r y, a. s

Recommend Documents