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Jun 27, 2023

高度な冷却水処理コンセプト (パート 5)

編集者注: これは、Buecker & Associates, LLC の社長である Brad Buecker による複数部構成のシリーズの 5 回目です。 パート 1 はこちらからお読みください。 パート 2 はこちらからお読みください。 パート 3 はこちらからお読みください。 パート 4 はこちらからお読みください。 の

編集者注: これは、Buecker & Associates, LLC の社長である Brad Buecker による複数部構成のシリーズの 5 回目です。

パート 1 はこちらからお読みください。

パート 2 はこちらからお読みください。

パート 3 はこちらからお読みください。

パート 4 はこちらからお読みください。

このシリーズの前の部分では、冷却水の微生物制御に長年使用されてきた酸化性殺生物剤の概要を説明しました。 ただし、微生物の増殖を制御したり、酸化剤に抵抗する固着コロニーを攻撃したりするために、追加の化学処理が必要な状況が存在する場合があります。 このような状況では、非酸化性殺生物剤が非常に価値がある可能性があります。 非酸化剤は、ゼブラ貝などのマクロ汚損生物を攻撃するために必要な場合もあります。 この回では、この化学の基本的な詳細を説明します。

第 3 部で述べたように、細菌が固着コロニーを形成する場合、微生物は化学物質を消費する保護バイオフィルムを生成することにより、酸化剤に対する実質的な免疫を獲得する可能性があります。 非酸化性殺生物剤を定期的に、たとえば週に 1 回または 2 回、比較的短期間で使用すると、微生物の増殖を制御するのに役立ちます。 酸化性殺生物剤は通常、細胞壁に損傷を与え、生物内部の漏出（溶解）によって死を引き起こすのに対し、非酸化剤の多くはスライムに浸透し、その後細胞壁に浸透して、生命に必要な細胞化合物と反応します。 (1)

化合物の有効性の程度はさまざまであり、一部の微生物を他の微生物よりも標的にする可能性があります。 有効性と残留化学分解は通常、pH や温度などの水の条件によって影響されます。 最も一般的な非酸化剤のいくつかを調べてみましょう。

2,2-ジブロモ-3-ニトリロプロピオンアミド (DBNPA)

DBNPA はハロゲン化アミドであり、水処理や紙パルプ用途で広く使用されており、油田では破砕流体の補給水の処理に使用されます。 この化合物は細胞内部の硫黄含有アミノ酸と不可逆的に反応し、死を引き起こします。

DBNPA は非常に迅速に行動します。 また、残留濃度は急速に加水分解されて毒性の低い副生成物になります。 急速な分解は、排出物が貯留池を通過する場合、不活性化化学薬品が必要ない可能性があるため、環境的に有利である。 DBNPA の効果を最大化するための最適な pH 範囲は 4 ～ 8 です。 加水分解速度は pH の上昇とともに増加し、化合物は pH 8 を超えると急速に効力を失います。加水分解は温度の上昇とともに増加します。 DBNPA は、硫化物および重亜硫酸塩または亜硫酸塩還元剤によって失活します。 DBNPA はアンモニアとも反応し、紫外線に対して安定ではありません。

DBNPA は他のアプリケーションにも有効です。 たとえば、数年前、著者は経験豊富な化学サプライヤーと相談して、発電所の高純度補給水処理用の逆浸透（RO）装置内の微生物汚れを軽減するために DBNPA を選択しました。 ほとんどの RO 膜は、塩素と不可逆的に反応する窒素を含むポリアミド基材を使用しています。 このメイクアップ システムには、RO ユニットの前に塩素を除去するための活性炭フィルターが装備されていました。

しかし、通常、一部の微生物は塩素処理を経ても生き残り、化学物質が除去されると開花します。 (また、活性炭ベッドは上部の数インチの酸化剤を除去し、ベッドの残りの部分を生き残った微生物の培養に最適な場所として残します。) このシステムで発生した深刻な膜の汚れが生じる可能性があります。 DBNPA を週に 2 回、1 時間与えることで問題は解決されました。

2-ブロモ-2-ニトロプロパン-1,3-ジオール (ブロノポール)

ブロノポールは水処理用途で広く使用されており、DBNPA と同様に油田でもいくつかの用途が確認されています。 ブロノポールはシュードモナス属細菌に対して特に効果的です。 この化合物は、条件が好気性か嫌気性かに応じて異なるメカニズムによって機能すると考えられます。 ブロノポールは即効性の殺生物剤ではありません。 この化合物は分解時にホルムアルデヒドを放出する可能性がありますが、ホルムアルデヒドは殺生物性の原因ではありません。