8,088 matches
-
cultivată doar pe medii care conțin ca suport mecanic perle din sticlă [85]. 2.3.3.1. Aspecte concretizante ale biocenozei foulingului biologic Sistemul de răcire, concretizat în turnul de răcire, utilajul deservit și circuitele de transport ale apei de răcire, trebuie recunoscut ca un ecosistem, adică un segment de mediu (biotop) populat de o biocenoză, adică de o asociație de organisme care alcătuiesc - obligatoriu - un lanț trofic. Acesta începe cu un producător primar, una sau mai multe specii de organisme
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
asemenea filtrante, cum sunt lamelibranhiatele ș.a.m.d. Dezvoltarea biocenozei conduce în fond la apariția fenomenului de fouling biologic, cu consecințele lui nedorite. Într’un caz concret, anume la SC Terom SA Iași, s’a remarcat prezența în apele de răcire a unui mare număr total de germeni (1-2,4⋅105 germeni/ mL), dintre care foarte puțini fungi (1-8) și bacterii sulfat reducătoare (2); tot acolo s’au identificat flagelate și diatomee din genul Navicula. Speciile identificate atunci aparțin multor categorii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cele reducătoare, caracteristice bacteriilor sulfat reducătoare și sfârșind cu cele oxidante specifice bacteriilor fotosintetizante sau bacteriilor ferooxidante sau sulfooxidante. Fungii preferă rH uri ușor reducătoare. Tot în același caz concret, într’o probă de apă prelevată din bazinul turnului de răcire și păstrată la temperatura camerei și în condiții de iluminare naturală timp de un an, s’a observat dezvoltarea masivă a următoarelor categorii de organisme: alge, bacterii, fungi, protozoare, toate aflate inițial în număr relativ redus, fapt ce nu face
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
de un an, s’a observat dezvoltarea masivă a următoarelor categorii de organisme: alge, bacterii, fungi, protozoare, toate aflate inițial în număr relativ redus, fapt ce nu face altceva decât să confirme realizarea, pe termen lung, în apa sistemului de răcire, a unei biocenoze. Puținele bacterii sulfat reducătoare identificate în cazul citat denotă (v. §2.3.2.2.1.1.1) lipsa substanței organice. Strict anaerobe fiind, ele predomină în zona deservită a instalației, unde produc o coroziune indirectă. Numărul lor
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
cazul citat denotă (v. §2.3.2.2.1.1.1) lipsa substanței organice. Strict anaerobe fiind, ele predomină în zona deservită a instalației, unde produc o coroziune indirectă. Numărul lor mic mai indică și faptul că demarcația turn de răcire (OX)-instalația deservită (RED) nu este, în cazul citat, evidentă. Puținii fungi confirmă (v. §2.3.2.2.1.2) încărcătura organică redusă. Mai toleranți cu deplasarea rH-ului spre oxidant, numărul lor ceva mai mare observat în consecința „îmbătrânirii
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
1.2) încărcătura organică redusă. Mai toleranți cu deplasarea rH-ului spre oxidant, numărul lor ceva mai mare observat în consecința „îmbătrânirii“ sistemului urmărit confirmă non evidența demarcației amintite, mai mult, reverberarea caracterului oxidant al condițiilor oferite de turnul de răcire dinspre instalația de răcire spre instalația răcită, unde asigură condiții propice dezvoltării unei coroziuni electrochimice. Prezența diatomeelor - alge care își construiesc o cochilie silicioasă - sugerează un atac la nivelul betonului, însoțit de solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
redusă. Mai toleranți cu deplasarea rH-ului spre oxidant, numărul lor ceva mai mare observat în consecința „îmbătrânirii“ sistemului urmărit confirmă non evidența demarcației amintite, mai mult, reverberarea caracterului oxidant al condițiilor oferite de turnul de răcire dinspre instalația de răcire spre instalația răcită, unde asigură condiții propice dezvoltării unei coroziuni electrochimice. Prezența diatomeelor - alge care își construiesc o cochilie silicioasă - sugerează un atac la nivelul betonului, însoțit de solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3.2.2.2.2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
propice dezvoltării unei coroziuni electrochimice. Prezența diatomeelor - alge care își construiesc o cochilie silicioasă - sugerează un atac la nivelul betonului, însoțit de solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3.2.2.2.2) orientarea spre oxidant a apei de răcire, fapt observat și din determinări directe de rH (v. §2 3.1.2). În consecință, încărcătura biologică mare a apei de răcire este asigurată de alge. Faptul fundamentează o dată în plus dezvoltarea unei soluții tehnice antifouling pe calea combaterii bazei
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
solubilizarea siliciului. Totodată, ele confirmă (v. §2.3.2.2.2.2) orientarea spre oxidant a apei de răcire, fapt observat și din determinări directe de rH (v. §2 3.1.2). În consecință, încărcătura biologică mare a apei de răcire este asigurată de alge. Faptul fundamentează o dată în plus dezvoltarea unei soluții tehnice antifouling pe calea combaterii bazei trofice a biocenozei foulingului biologic, adică a algelor. 2.3.4. Consecințe ale foulingului biologic 2.3.4.1. Consecințe mecanice Primul
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
inițial de câteva bucăți de material căzut este rapid completată până la înfundarea completă. Dar, cum foulingul biologic este manifestarea tendinței vieții de a coloniza orice spațiu, noțiunea trebuie tratată într’o tendință generalizatoare, depășind cazul concret, al unei instalații de răcire. Și astfel, pentru alte materiale și oarecum alte întrebuințări, dar și pentru alte structuri biocenotice, mai putem găsi consecințe mecanice. Este cazul pavimentelor sau zidurilor, străpunse de rădăcinile plantelor cormofite, sau a lemnului perforat de molusca Teredo navalis, prin acțiune
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
amintit este majorat mereu prin rezultatul activității metabolice a organismelor componente a foulingului biologic, desfășurate în condițiile unei ape reînnoite în ceea ce privește calciul și magneziul - prin apa de adaos și extracția elementelor în discuție din pereții din beton ai turnului de răcire. Alte consecințe de ordin fizic se referă - din motive tehnologice totuși - în special la transferul termic apă (agent termic, dar și răcitor)-aer și apă (doar agent termic)-instalație deservită, în fond sensul/scopul practic al procesului. Este mai mult
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
biologic. Altfel spus, apa este rău conducătoare de căldură, dacă îi este împiedicată convecția și radiația; or, foulingul biologic ecranează peretele față de radiație și - la nivelul grosimii sale, evident - nu permite convecția. În ceea ce privește transferul termic aer- apă, propriu turnului de răcire, foulingul biologic este chiar folositor, căci mărește suprafața de evaporare a apei, cerința principală a funcționării turnului de răcire; un motiv pentru care - și acum anticipăm - în soluția finală îl vom lăsa „pradă“ foulingului biologic. O implicație aparent stranie pune
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
ecranează peretele față de radiație și - la nivelul grosimii sale, evident - nu permite convecția. În ceea ce privește transferul termic aer- apă, propriu turnului de răcire, foulingul biologic este chiar folositor, căci mărește suprafața de evaporare a apei, cerința principală a funcționării turnului de răcire; un motiv pentru care - și acum anticipăm - în soluția finală îl vom lăsa „pradă“ foulingului biologic. O implicație aparent stranie pune în discuție calitățile apei însăși. Foulingul biologic, prin componenta sa autotrofă, în special fotoautotrofă, extrage din apă, preponderent, anumiți
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
oscilațiile de rH ale biotopului acvatic (linia întreruptă), mai rare iarna, respectiv mai dese primăvara, se distribuie pe o rezultantă sinusoidală (linia plină) ce ține seama de condițiile climatice. într’un ecosistem antropogen ce se poate constitui în instalațiile de răcire, de exemplu, este de presupus că o anumită constanță a condițiilor de mediu, impusă tehnologic, determină existența doar a oscilațiilor primare, în jurul unei rezultante orizontale. Aparent, în cadrul ecosistemului se închide un circuit de substanță ce susține un flux de energie
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
furnizat de figura 71 [119], referitor tot la apa unui ochi de apă eutrofizat. 3. METODE DE CONTROL AL FOULINGULUI BIOLOGIC 3.1. Metode curente 3.1.1. Biocizii [120, 121] în prezent se folosesc biocizi adăugați în apele de răcire. Vom analiza - exemplificativ - comportamentul și efectul ar doi biocizi utilizați curent (ETA-75 și Biostop 121), prin prisma experienței noastre în ceea ce privește substanțele biologic active [122]. Biocidul ETA-75 dezvoltă o dependență a rH-ului indus în apă de tip sigmoidic (fig. 72
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
relativ oxidantă față de cea necesară combaterii foulingului biologic). Totuși, limitele ambilor biocizi, ca eficiență a inhibiției și stabilitate, fac ca utilizarea biocizilor în combaterea foulingului biologic să nu fie o soluție de perspectivă, modularea unui rH reducător în apa de răcire putându-se, de altfel, realiza și pe alte căi, fizice de exemplu [39]. Analizele prezentate pot fi considerate și ca o modalitate de screening a substanțelor biocide propuse și de alegerea celor mai indicate sistemului industrial concret. 3.1.2
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
referă la scopul tehnologic al instalației. O altă rezervă asupra utilizării sulfatului de Cu se referă la faptul că Cu2+ poate precipita ca un carbonat, iar SO42- ca sare de calciu, în contact cu pereții din beton ai turnului de răcire, în sfârșit, prin reacția cu fierul instalației, Cu2+ este scos din sistem. Permanganatul de potasiu se folosește în calitate de algicid în doze de 2-4 mg/L [16]. Mecanismul de acțiune pare a fi inducerea de condiții exagerat de oxidante în mediu
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
discuție tratamentele cu săruri de mercur amintite de [16]. Ca o remarcă generală, suntem obligați să arătăm că un spațiu steril nu se poate crea și menține, sub presiunea biosului, decât în spații închise. Dar, cazul concret al instalației de răcire industrială nu îndeplinește această condiție, de unde concluzia, tot generală, că trebuie căutate alte metode, mai precis alte concepte, care să opereze nu cu distrugerea foulingului biologic - o încercare sortită eșecului, căci Viața nu poate fi ucisă, ea fiind ultima și
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
este mai intens. 3.2. Metode preconizate Rezolvarea cea mai rațională a problemei în discuție constă în combaterea cauzei, iar nu a efectelor ei și, în această viziune, condițiile de viață ale producătorului primar al biocenozei adăpostite de sistemul de răcire trebuie modificate spre defavorabil. Este evident că nu orice parametru care caracterizează biotopul poate fi modificat fără a impieta asupra cerințelor tehnologiei care pune problema în discuție; de exemplu, se poate combate foulingul biologic prin modificarea temperaturii, însă aceasta este
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
caracterizează biotopul poate fi modificat fără a impieta asupra cerințelor tehnologiei care pune problema în discuție; de exemplu, se poate combate foulingul biologic prin modificarea temperaturii, însă aceasta este impusă de tehnologia deservită. Modificarea altor parametri, precum compoziția apei de răcire sau a pH ului, generează alte probleme, privind stabilitatea materialelor de construcție sau ecologice. Alte metode, cum ar fi iradierea, sunt atât prohibitive energetic cât și riscante biologic. Ca urmare, se poate opta pentru modificarea caracterului redox al apei de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
sau a pH ului, generează alte probleme, privind stabilitatea materialelor de construcție sau ecologice. Alte metode, cum ar fi iradierea, sunt atât prohibitive energetic cât și riscante biologic. Ca urmare, se poate opta pentru modificarea caracterului redox al apei de răcire. Din acest punct de vedere, pentru crearea de condiții de viață improprii pentru producătorul primar, caracterul redox al apei de răcire trebuie să fie reducător, caz în care se asigură, parțial desigur, și condiția termodinamică de stabilitate a principalului material
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
atât prohibitive energetic cât și riscante biologic. Ca urmare, se poate opta pentru modificarea caracterului redox al apei de răcire. Din acest punct de vedere, pentru crearea de condiții de viață improprii pentru producătorul primar, caracterul redox al apei de răcire trebuie să fie reducător, caz în care se asigură, parțial desigur, și condiția termodinamică de stabilitate a principalului material de construcție a instalației, metalul. Alte categorii de organisme din cadrul biocenozei, în speță consumatorii și descompunătorii, care sunt stimulate de condițiile
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
substrat nutritiv prin inhibiția la nivelul producătorului primar pe de o parte, iar pe de alta sunt ei înșiși inhibați în cazul unor condiții de mediu extrem reducătoare [125]. Cu alte cuvinte, aria posibilităților de modulare redox a apei de răcire se îngustează/concretizează mai mult: este vorba de condiții extrem reducătoare, adică de rH-uri inferioare limitei cunoscute ca optime pentru aceste organisme (rH < 10). Realizarea acestui deziderat înseamnă reducerea sistemului în discuție, care este în mod obișnuit caracterizat de
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
chimică în soluția adoptată în prezent în instalația industrială ce pune în operă biocizii (în fond, și ei sunt substanțe reducătoare, nu însă extrem reducătoare). Sunt preferabile însă alte metode de modulare a unor rH-uri reducătoare în apa de răcire, plecând pe de o parte de la premisa că o astfel de apă va micșora coroziunea prin îndeplinirea condiției de stabilitate a metalelor (aflate în stare redusă), iar pe de alta, că orice adaos de substanță reducătoare într’un mediu oxidat
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]
-
aport energetic poate fi realizat prin energie chimică, concretizată în substanțe reducătoare sau prin energie electrică, de exemplu, care oricum este mai ieftină. Unele dintre soluțiile analizate implică tot o formă de energie chimică pentru coborârea rH-ului apei de răcire, cum ar fi cazul dezaerării (v. §3.2.1) și parțial al aplicării vopselelor biocide (v. §3.2.2), însă „regenerativă“ ori ieftină. 3.2.1. Dezoxigenarea apei de răcire [127] O metodă este tratarea apei cu șpan de fier
Coroziunea biologică : o abordare ecologică by Cristinel Zănoagă, Ştefan Ivăşcan () [Corola-publishinghouse/Science/745_a_1374]