À medida que mais sistemas de água de resfriamento utilizam fontes de água de reposição com altos níveis de contaminação orgânica e de processo, biocidas mais robustos são necessários.
Os programas padrão de tratamento de água para sistemas de resfriamento utilizam biocidas oxidantes tradicionais, como hipoclorito de sódio, hipoclorito de cálcio ou tricloro, ou ainda cloro gasoso e dióxido de cloro.
A quantidade de biocida oxidante consumido nas reações com esses materiais oxidáveis é denominada coletivamente como demanda. Essa demanda deve ser atendida antes que o agente oxidante tradicional possa reagir com matéria biológica e apresentar resíduo livre. Em sistemas com alta demanda pontual ou contínua, associado às condições de pH elevado ou escassez de água, os programas de biocidas oxidantes tradicionais podem se tornar caros ou mesmo ineficazes. Oxamine® – tecnologia Buckman, é um oxidante capaz de reduzir os impactos negativos causados pelo crescimento microbiológico em águas de alta demanda e não é suscetível a níveis de pH elevados ou contaminações orgânicas, como os oxidantes tradicionais. Este artigo explora a aplicação de Oxamine® em situações de alto estresse para controle microbiológico como uma alternativa econômica aos biocidas oxidantes convencionais.
Química do cloro
O cloro tem afinidade com todos os materiais oxidáveis, como microrganismos, íons ferrosos, manganês, carbono orgânico, sulfitos, sulfetos, detritos e compostos de nitrogênio, o que define a demanda de oxidante e é denominada coletivamente como demanda de cloro.
O ácido hipocloroso, formado quando o cloro é adicionado à água, é o principal contribuinte para o controle microbiológico, mas se dissocia. A dissociação é determinada pelo pH e, às vezes, compostos adicionais, como o bromo, são adicionados para mudar o equilíbrio ou alterar a química de modo que não seja impactado pelo pH.
O gráfico abaixo mostra esta curva de dissociação.
O Oxamine® é um oxidante que não se dissocia conforme estas curvas, pois não precisará se dissociar e formar ácido hipocloroso para atuar como microbicida, possuindo alta especificidade para microrganismos e biofilme.
Case
Em um sistema de resfriamento que atende a área de fermentação e destilaria de uma usina de açúcar e álcool no Brasil, a água proveniente da torre de resfriamento vai diretamente para os trocadores de calor de placas das dornas e depois para os condensadores da destilaria por gravidade, passando pelo tanque de distribuição.
Utilizava-se um tratamento microbiológico convencional baseado em dois biocidas não oxidantes e um biocida oxidante à base de bromo. Após dificuldades com este programa, a fábrica decidiu mudar para o dióxido de cloro. Este programa também foi problemático devido ao aumento da frequência de limpeza nos trocadores de placas e aumento dos níveis de cloreto na água de recirculação, aumentando a corrosão e o alto custo devido ao alto consumo de dióxido necessário para manter o cloro residual na água.
Na safra seguinte, o tratamento com Oxamine® foi usado e aplicado sob um regime de dosagem intermitente e implementado como uma solução definitiva.
Benefícios do Oxamine
1- Oxamine® é produzido com equipamento de dosagem que permite a geração precisa de oxidante in loco.
2- Oxamine® não é sensível à alta demanda orgânica do sistema, não é necessário overdose do produto e gerar custos elevados, como é o caso do dióxido de cloro.
3- Oxamine® não aumenta os níveis de cloreto nem apresenta riscos de corrosão para equipamentos de aço inoxidável.
As fotografias abaixo comparam a torre de resfriamento com o uso de dióxido de cloro e com o uso de Oxamine®.
Além da comparação direta referente a formação de biofilme no recheio da torre, também foram feitos estudos comparativos de eficiência em antibiograma.
Os resultados do antibiograma para comparar a eficiência do Oxamine® com os biocidas não oxidantes comumente utilizados, são mostrados na Tabela 1. Este antibiograma foi realizado utilizando como inóculo amostras de água da própria torre de resfriamento, sem tratamento microbiológico.
Tabela 1 – Comparação de eficiência do antibiograma
Conclusão
Com o uso de OXAMINE® os seguintes benefícios foram observados:
- Redução no consumo de água de reposição de até 87 000 m3 na safra
- A eliminação da necessidade de limpeza dos trocadores de calor
- A eliminação do processo de limpeza dos condensadores da destilaria
- Redução no consumo de energia de até 15.000 kWh na safra
- Redução do custo do programa de tratamento de corrosão
Créditos do trabalho
C. Krenz
S. Duarte Aranha
A empresa Buckman é patrocinadora do Webmeeting Fermentec Reunião Anual 2021
