انواع بایوساید

انواع بایوساید

وجود میکروارگانیسم ها بر بسیاری از فرآیندهای صنعتی تاثیر می گذارد. طبیعت و ماهیت میکروارگانیسم مربوطه و نوع فرآیند صنعتی، تعیین کننده مفید بودن یا مخرب بودن آن میکروارگانیسم برای فرآیند مزبور می باشد. بایوساید بعنوان یک ماده شیمیایی بمنظور از بین بردن، جلوگیری و یا کنترل میکروارگانیسم های مضر و مخرب، بوسیله مواد شیمیایی یا بیولوژیکی تعریف می شود.

بایوساید به دو نوع اکسید کننده و غیر اکسید کننده تقسیم بندی می شوند.

  • بایوساید اکسید کننده:

همانطور که از اسم آن مشخص است، موجب اکسید شدن میکروارگانیزم ها و تخریب مواد مغذی مورد نیاز رشد میکروارگانیزم می شوند. نحوه استفاده از بایوساید های اکسید کننده و کنترل آنها نسبتا ساده می باشد. از مهمترین ویژگیهای بایوسایدهای اکسید کننده، خورندگی آنها و  باقیمانده آنها پس از تصفیه در آب میباشد .

از مطرحترین بایوسایدهای اکسید کننده درصنعت می توان به کلر،  برم،  دی اکسید کلر، ازن و آب اکسیژنه نام برد که به ترتیب به شرح آنها می پردازیم.

 کلر:                                                

بوسیله الکترولیز محلول آبداری از کلرید سدیم، کلر تولید می‌شود. این عنصر در طبیعت فقط بصورت ترکیب با سایر عناصر و عمدتا” سدیم به شکل نمک طعام (NaCl) و همچنین در کارنالیت و سیلویت یافت می‌شود.

وقتی کلر به آب اضافه می شود، واکنش شیمیایی اولیه مخلوطی از هیپوکلرواسید و هیدرو کلریک اسید را ایجاد می کند:

 

Cl2+H2O              HCl+HOCl

 

  HOCl یک اکسیدانت واقعی است که به میکروارگانیسم ها حمله می کند. وقتی pH افزایش یابد، HOCl تجزیه شده و هیپو کلریت ایجاد می شود

بسته به pH محلول و نسبت هیپوکلر به آمونیاک واکنش ها ممکن است باعث تولید منو، دی و تری کلرو آمین شوند. این کلروآمین ها به عنوان کلر ترکیبی شناخته می شوند. کلر همچنین می تواند با آهن، منگنز، سولفور و مواد آلی واکنش دهد.

برم

مانند کلر، برم در آب هیدرولیز شده و هیپو برومو اسید تشکیل می شود که قدرت اکسید کنندگی آن مشابه HOCl است. یکی از مزیت های مهم برم نسبت به کلر اثر گذاری آن در pH بالاتر است. از دیگر مزیت های برم واکنش با آمونیاک و دیگر ترکیبات نیتروژنی است که بر خلاف کلرآمین ها بایوساید های موثری هستند. برم نسبت به کلر از خورندگی کمتری برای آلیاژهای مسی برخوردار است.

آب اکسیژنه:

هیدروژن پراکسید یک مایع بی رنگ، شفاف، کمی لزج با بوی خاص ضعیف و آمیختنی با آب به هر نسبت است.. از مزایای هیدروژن پراکسید سازگاری با محیط زیست، اثربخشی در کل محدودهpH  ، پتانسیل بالای اکسیداتیو، و سهولت استفاده (مایع) می باشد.

 ازن:

ازن (O3) مولکول سه اتمی اکسیژن است که به عنوان قوی ترین اکسنده و ضدعفونی کننده در جهان شناخته شده است. این گاز به دلیل ساختار ناپایداری که دارد، پس از انجام ضدعفونی و گذشت مدت زمان کوتاه به اکسیژن تبدیل می شود لذا باقیمانده ای برجای نمی گذارد. این خصوصیت خارق العاده ازن موجب استفاده گسترده آن شده و ازن را در گروه ضدعفونی کننده های ارگانیک قرار داده است.

گاز ازن به فرمول O3 گازی با اکسندگی بسیار بالاست ازن معمولا ناپایدار بوده و در بسیاری از واکنش ها مانند کلر عمل می کند خاصیت اکسیدکنندگی این گاز باعث می شود تا کاربردهای صنعتی زیادی داشته باشد.

تحقیقات نشان می دهد که گند زدائی توسط ازن حاصل اثر مستقیم آن برباکتری ها و تجزیه دیواره سلولی باکتری ها می باشد. با توجه به قدرت بالای گند زدائی ازن در مقایسه با کلر ( 25 برابر ) و سایر گندزداها ، زمان کمتری جهت تکمیل فرایند گند زدائی نیاز می باشد. بررسی ها همچنین بیانگر توانائی بیشتر ازن در از بین بردن ویروس ها و باکتری ها در مقایسه با کلر می باشد.

دی اکسید کلر

دی اکسید کلر (ClO2) اکسید کننده ای بسیار قوی است که در آب محلول است اما تا زمانیکه با یک میکروارگانیسم واکنش دهد، در حالت گازی می ماند. قدرت اکسیدکنندگی ClO2 بیش از دو برابر کلر است و pH سیستم اثری بر آن ندارد. با ترکیبات نیتروژنی و ارگانیک ها، واکنش نمی دهدو در نتیجه مواد جانبی محتمل سرطان زا تولید نخواهند شد. دی اکسید کلر یک بایوساید اکسید کننده گران است اما مزایا و اثربخشی آن نسبت به کلر و برم ممکن است در بعضی از سیستم ها مقرون به صرفه باشد.

  • بایوسایدهای غیر اکسید کننده:

این نوع بایوسایدها همانطور که مشخص است از مکانیزم غیر اکسیداسیون جهت  از بین بردن میکروارگانیزمها بهره می برد. این نوع بایوسایدها از طریق اختلال در متابولیسم سلولی میکروارگانیزم موجب از بین رفتن آن می شود. از مهمترین بایوسایدهای غیر اکسید کننده در صنعت آب میتوان به ایزوتیازولین، آمونیوم چهارگانه و DBNPA اشاره نمود.

ایزوتیازولین:

ایزوتیازولین مکانیسم دو مرحل ای دارد:

  • بازدارندگی سریع از رشد و متابولیسم
  • آسیب برگشت ناپذیر به سلول، که منجر به کاهش عمر سلول می شود

معمولاً ‌اين ‌محصول ‌از ‌طريق ‌انجام ‌واكنش ‌با ‌‌ آنزيم ها ‌و ‌تخريب ‌پروتئینهای ‌مرتبط ‌با ‌تنفس ‌(سلولي) ‌و‌ ساخت‌ آدنوزينتری ‌فسفات عمل ‌مي كند‌. روند ‌بازدارندگي ‌به‌سرعت، ‌برگشت‌ناپذير ‌مي شود ‌و غالبا‌ اين‌ امر‌ منجر ‌به‌ مرگ ‌سلول ‌مي‌شود‌. ايزوتیازولینون ‌در‌ غلظت های ‌مورد ‌استفاده ‌با ‌كلر‌ و اغلب ‌مواد ‌شیمیايي ‌تصفیه‌كننده‌آنیوني‌،كاتیوني ‌و‌غیر‌ یونی ‌سازگار‌است‌. هرچند‌ كه ‌محصول ‌نام‌برده ‌با ‌سديم ‌بي سولفیت های ‌اكسیژن زدا ‌واكنش‌ مي نمايد‌.

محدوديت ‌اصلي ‌ايزوتیازولینون‌ سرعت ‌نابودكنندگي ‌نسبتا‌ كند ‌آن ‌مي باشد.‌ ايزوتیازولینون ‌دارای‌حساسیت‌ پوستي ‌شناخته ‌شده است.

DBNPA:

باكتریها ‌ظاهرا ‌توسط ‌فرايندی ‌كه ‌شامل ‌واكنش DBNPA با ‌ ‌پروتئینهای ‌غشاء ‌سلولي ‌و ‌غیر ‌فعالسازی‌ آنزيمي‌ مي‌شود ، به ‌سرعت‌كشته ‌مي شوند‌. مزيت‌ اصلي ‌اين‌محصول ‌سرعت ‌كشتار ‌سريع ‌باكتری در‌ ‌ غلظت های‌ بسیار‌ اندك‌ مي‌باشد.‌

عیب اصلی این ماده، عدم ‌سازگاری‌ آن ‌با‌ عوامل‌ احیاء ‌كننده ‌نظیر ‌‌ بي‌سولفیتهای ‌اكسیژن‌ زدا ‌است‌. معمولا ‌حضور‌گونه های ‌نام‌برده ‌میزان ‌بايوسايد ‌مورد ‌نیاز ‌سیستم ‌را ‌افزايش ‌مي‌دهد‌.

DBNPA علاوه ‌بر ‌دارا ‌بودن ‌قابلیت ‌تجزيه ‌سريع ‌بیولوژيكي، ‌غالبا ‌به ‌سهولت ‌توسط ‌بي‌ سولفیت های‌ اكسیژن ‌زدا ‌تجزيه ‌مي‌شود‌ و ‌در ‌نتیجه ‌تخلیه ‌سیالات ‌تصفیه ‌شده ‌با ‌توجه ‌به‌حساسیتهای ‌زيست‌ محیطي‌ قابل ‌قبول‌ است‌. گاهي ‌اوقات ‌بسته ‌به ‌شرايط ‌سیستم‌ ،تجزيه DBNPA طي‌نیم ‌ساعت‌ يا‌ كمتر‌ انجام‌ مي‌پذيرد‌. اين ‌محصول ‌به ‌دما ‌حساس ‌است ‌و ‌در ‌دماهای ‌بالاتر‌ طي ‌يک ‌واكنش‌ گرمازا ‌تجزيه ‌مي گردد‌.

آمونیوم چهارگانه:

قديمي ترين ‌و‌ ‌ پرمصرف ترين ‌بايوسايد، آمین های‌ تشكیل ‌دهنده‌ فیلم ‌است. اين‌ رده ‌از ‌بايوسايدها‌، ‌ نمکهای ‌دی آمین ‌چرب ‌را‌ شامل‌ مي گردند‌.

‌آمین های ‌چهار تايي ‌(كواتها)‌ حاوی ‌نیتروژن ‌متصل ‌به‌ چهار ‌گروه ‌شیمیايي ‌به‌جای‌ سه‌گروه ‌معمولي ‌(مثلا‌آمونیاك) ‌مي باشند. بنابر اين كواتها ‌دارای ‌بار يوني ‌هستند. ‌يک ‌يا ‌دو ‌تا ‌از ‌گرو‌ه های ‌شیمیايي ‌اتصالي ‌معمولا‌ گرو‌ه های‌كوكو ‌يا ‌سويا ‌(شاخه‌دار‌) هستند‌. ساير گروه‌ها‌ معمولا ‌گرو‌ه های ‌متیل ‌و يا ‌بنزيل‌‌ مي باشند‌. هر‌چندكواتهای ‌جديد ‌دارای ‌انواع‌ و ‌مشخصه های ‌شیمیايي ‌بیشتر ‌در ‌قیاس ‌با‌ تركیبات‌ قديميتر هستند..

تمايل‌ به ‌ايجاد ‌كف ‌كواتها ‌بر ‌حسب ‌ساختار ‌مولكولي‌آنها‌ به ‌میزان ‌قابل ‌ملاحظه‌ای‌ تغییر ‌مي كند‌. معمولا ‌وجود ‌شوری‌ بالا‌ ‌ قابلیت های ‌بايوسايدی‌ كواتها ‌را ‌كاهش ‌مي دهد.

مزایای کلی استفاده از بایوسایدهای غیر اکسیدکننده شامل:

-کاربرد آن ها در غلظت های بالای آلودگی، بسیار مناسب است.

-آلاینده هایی مانند آمونیاک، مواد آلی، یا نیتریتها باعث مصرف کلر میشوند، ولی در کاربرد بایوسایدهای غیر اکسید کننده تأثیری ندارد.

-در سطوح پایین بسیار فعالند بنابراین در محیط زیست قابل تجزیه بوده و مشکلات تخلیه آنها به حداقل میرسد.

– به بازدارنده های آلی رسوب حمله نمی کنند و در مقادیر نرمال خاصیت خورندگی آنها کمتر از کلر میباشد

 (بایودیسپرسانت ها)

 بایودیسپرسانت ها موادی هستند که عملکرد آنها بدین صورت است که  موجب سستی رسوبات میکروبی می شوند بطوریکه میتوان انها را پراکنده کرد. بایودیسپرسانت ها یک اقدام پیشگیرانه مؤثر می باشد، زیرا چسبیدن میکروارگانیسم ها به تجهیزات یا سطوح لوله ها و تشکیل رسوب، مشکل ساز می باشد. بایودیسپرسانت ها میتوانند تا حد زیادی عملکرد بایوساید به ویژه بایوسایدهای اکسیدان را بالا ببرد. بایودیسپرسانت ها شامل آکریلاتها، لیگون سولفونات، متا آکریلات، اسید پلی کربوکسیلیک و غیره میباشند.

انتخاب بایوساید:

در انتخاب بایوسایدها عوامل متعددی دخیل می باشند. یک بایوساید ضمن اینکه می بایستی  فعالیت میکروبی را کنترل کند، مصرف عملی آن بایستی مقرون به صرفه و اقتصادی باشد. موفقیت یک بایوساید وابسته به کنترل دقیق دفعات و مقدار مصرف آنها می باشد. عواملی که بر کارایی بایوسایدها روی میکروارگانسیم ها تاثیر می گذارند شامل ویژگی های شیمیایی بایوساید، اندازه و خصوصیت ارگانیسم، غلظت بایوساید، فرآیند تصفیه، زمان تماس، و کیفیت آب (مانند مقدار نمک، pH، دما، مقدار اکسیژن) هستند.

 

شرکت پارسیان فراب با توجه به اهمیت استفاده از بایوساید در صنعت بویژه سیستم های برج خنک کننده و سیستم آب شیرین کن (R.O)، محصولات بایوساید غیر اکسید کننده متنوع و موثری تولید و عرضه می کند که می توانید جهت دریافت اطلاعات فنی بیشتر و نحوه مصرف با کارشناسان این مجموعه تماس حاصل فرمایید.

 

  کد محصول شرح محصول محل مصرف
1 Hypotreat 1000 بایوساید / بایودیسپرسانت برپایه آمونیوم چارگانه برج خنک کننده
2 Hypotreat 2000 بایوساید / بایودیسپرسانت برپایه آمونیوم چارگانه برج خنک کننده
3 Hypotreat 4000 بایوساید برپایه ایزوتیازولین برج خنک کننده
4 Hypotreat 5000 بایوساید برپایه DBNPA آب شیرین کن اسمز معکوس
5 Hypotreat 6000 بایوساید برپایه ایزوتیازولین برج خنک کننده
6 Hypotreat 7000 بایوساید برپایه DBNPA آب شیرین کن اسمز معکوس