Um biocida é uma substância química ou um microrganismo que é especificamente utilizado para combater ou inibir o crescimento de organismos nocivos, como bactérias, fungos, algas ou vírus. Os biocidas desempenham um papel central no tratamento de águas industriais e de águas residuais, especialmente em sistemas de água de refrigeração, sistemas de membranas (por exemplo, osmose inversa), permutadores de calor e outros circuitos de água em que o crescimento microbiano é indesejável. Os biocidas são utilizados para evitar a formação de biofilmes, corrosão e depósitos, que podem prejudicar a eficiência dos sistemas.
Foto: Biofilme numa superfície de transferência de calor de um circuito de água de arrefecimento
Índice
Tipos de biocidas
Os biocidas podem ser divididos em duas categorias principais:
- Biocidas oxidantes: Estas substâncias actuam destruindo os componentes celulares dos microrganismos através da oxidação, provocando a morte das células. São particularmente eficazes contra um amplo espetro de microrganismos. Os biocidas oxidantes frequentemente utilizados incluem
- Cloro (por exemplo, sob a forma de hipoclorito de sódio, NaClO): O cloro é um dos biocidas mais antigos e mais amplamente utilizados. É frequentemente utilizado em circuitos de refrigeração e sistemas de água potável. O cloro oxida as membranas celulares e destrói a estrutura celular.
- Dióxido de cloro (ClO₂): O dióxido de cloro é um poderoso agente oxidante que é eficiente na desinfeção da água e no combate aos biofilmes. Também é capaz de eliminar esporos bacterianos e organismos resistentes, como a legionela.
- Ozono (O₃): O ozono é outro poderoso agente oxidante que mata eficazmente os microorganismos. Tem a vantagem de se decompor em oxigénio após a utilização e não deixa resíduos, o que o torna uma opção mais amiga do ambiente.
2. Biocidas não-oxidantes: Estes biocidas actuam por outros mecanismos, por exemplo, inibindo a divisão celular, danificando as paredes celulares dos microrganismos ou bloqueando os sistemas enzimáticos. Os biocidas não oxidantes são frequentemente utilizados em sistemas em que os biocidas oxidantes são indesejáveis ou ineficazes, como em sistemas com membranas sensíveis (por exemplo, sistemas de osmose inversa). Exemplos de biocidas não oxidantes são
- Isotiazolinonas: Estes compostos inibem o sistema enzimático dos microrganismos, o que leva à sua morte. São eficazes contra uma vasta gama de bactérias e algas.
- Glutaraldeído: O glutaraldeído é um poderoso desinfetante que desnatura as proteínas nas células dos microrganismos, impedindo-os de crescer e de se multiplicarem. É particularmente eficaz na indústria do petróleo e do gás e em sistemas de água de refrigeração.
- Compostos de amónio quaternário (QAVs): Estes compostos actuam rompendo as membranas celulares de bactérias e fungos. São geralmente activos como biocidas de largo espetro contra bactérias e algas.
Áreas de aplicação dos biocidas
Na prática industrial, os biocidas são utilizados em muitos domínios do tratamento da água e das águas residuais:
Sistemas de água de refrigeração: Em circuitos de refrigeração abertos e fechados, formam-se frequentemente biofilmes que dificultam a transferência de calor e aumentam a taxa de corrosão. Os biocidas são utilizados aqui para controlar o crescimento microbiológico e assim garantir a eficiência dos permutadores de calor e das torres de refrigeração.
Sistemas de membranasNos sistemas de osmose inversa e noutros sistemas de membranas, o biofouling (crescimento microbiológico nas superfícies das membranas) pode reduzir drasticamente o desempenho das membranas. Os biocidas são essenciais para inibir o crescimento de microrganismos e assim prolongar a vida útil das membranas. É preferível a utilização de biocidas não oxidantes, uma vez que os biocidas oxidantes, como o cloro, podem danificar as estruturas sensíveis das membranas.
Sistemas de água de caldeira: Os biocidas são utilizados em caldeiras e sistemas de geração de vapor para impedir o crescimento de bactérias e algas na água de alimentação. Isto protege contra a corrosão induzida por micróbios (MIC) e reduz o risco de depósitos que prejudicam a troca de calor.
Circuitos de água na indústria alimentar: Na indústria alimentar e de bebidas, o controlo microbiológico é de grande importância para cumprir as normas de higiene e qualidade. Os biocidas são utilizados em sistemas de limpeza, água de processo e circuitos de refrigeração para minimizar a contaminação microbiológica.
Contexto técnico e modo de funcionamento
O efeito dos biocidas depende muito das propriedades da água e do tipo de sistema em que são utilizados. Os factores mais importantes incluem
Concentração: A eficácia de um biocida depende da sua concentração. Regra geral, a dosagem do biocida é selecionada de modo a manter uma concentração suficiente durante um período de tempo definido para combater os microrganismos sem danificar o sistema.
Tempo de contacto: Os biocidas requerem um tempo de contacto suficiente com os microrganismos para desenvolverem o seu efeito. Os biocidas oxidantes actuam geralmente mais rapidamente, enquanto os biocidas não oxidantes requerem um tempo de contacto mais longo.
Valor do pH: O valor do pH da água influencia a eficácia de muitos biocidas. Por exemplo, o poder desinfetante do cloro é severamente limitado em condições alcalinas, enquanto é muito eficaz em condições neutras a ligeiramente ácidas.
Temperatura: As temperaturas mais elevadas podem aumentar a reatividade dos biocidas, mas também podem levar a uma degradação mais rápida da substância. Por conseguinte, as condições de funcionamento do sistema devem ser tidas em conta ao selecionar o biocida.
Biofilmes: Os biofilmes são particularmente resistentes aos biocidas, uma vez que as comunidades microbianas estão incorporadas numa substância polimérica extracelular protetora (EPS), que enfraquece o efeito dos biocidas. Nestes casos, são necessárias concentrações mais elevadas de biocidas ou a utilização de dispersantes para dissolver os biofilmes e matar efetivamente os microrganismos.
Biocidas e bioinibidores ALMAWATECH para circuitos de água de arrefecimento: Água de arrefecimento ALMA AQUA
A ALMAWATECH oferece com a ALMA AQUA água de arrefecimento-A gama de produtos ALMA AQUA oferece biocidas e bioinibidores especializados que foram especificamente desenvolvidos para utilização em circuitos industriais de água de arrefecimento. Estes produtos foram concebidos para controlar o crescimento de microrganismos, tais como bactérias, algas e fungos, evitando a formação de biofilmes e a corrosão induzida por micróbios (MIC). A gama de água de arrefecimento ALMA AQUA inclui biocidas oxidantes e não oxidantes para garantir um controlo microbiológico abrangente, dependendo dos requisitos específicos do sistema.
Os nossos bioinibidores também actuam impedindo o crescimento de microorganismos e mantendo assim a eficiência da transferência de calor no circuito de refrigeração. A utilização regular dos produtos ALMA AQUA minimiza os depósitos e as incrustações, prolongando a vida útil do sistema e reduzindo a manutenção. Estes produtos são formulados para serem amigos do ambiente e cumprem requisitos legais rigorosos para garantir que o funcionamento não é apenas eficiente, mas também sustentável.
Foto: Visão geral dos nossos biocidas e bioinibidores para aplicações em água de arrefecimento (saiba mais sobre os nossos produtos: ALMA AQUA Cooling Water)
Aspectos ambientais e segurança
A utilização de biocidas está sujeita a regulamentos rigorosos, uma vez que muitas destas substâncias podem ser potencialmente nocivas para o ambiente. Os biocidas devem ser selecionados e doseados de forma a controlarem a contaminação microbiana, mas sem representarem um risco para o ambiente. Alguns biocidas, especialmente os compostos à base de cloro, podem formar subprodutos tóxicos ou mutagénicos, como os trihalometanos (THM). Muitas fábricas estão, portanto, a mudar para biocidas mais amigos do ambiente, que se decompõem mais rapidamente e deixam menos resíduos nocivos.
Conclusão
Os biocidas desempenham um papel central no tratamento de águas industriais para controlar o crescimento microbiano e a formação de biofilmes nos sistemas de água. A seleção e a dosagem corretas dos biocidas, com base nos requisitos específicos do sistema de água, são cruciais para que o equipamento funcione de forma eficiente e cumpra os regulamentos ambientais. Estratégias inovadoras de biocidas, como a combinação de biocidas oxidantes e não oxidantes e a utilização de dispersantes, ajudam a garantir o funcionamento a longo prazo das estações de tratamento de água.
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