A água é uma das substâncias mais utilizadas nos mais diversos tipos e etapas de processos produtivos e diferentes meios, além de ser o habitat natural dos mais variados organismos e microrganismos, fato que acaba se tornando um problema em determinado momento da utilização da água para o consumo, como matéria-prima ou combustível.

Com os sistemas de resfriamento não ocorre diferente. Utilizadas nas indústrias para a remoção do calor residual de processos produtivos, incluindo refrigeração, controle de temperatura e umidade, a torre de resfriamento é indispensável quando o assunto é a transferência de calor para a atmosfera. Além disso, ainda apresenta como principal preocupação a conservação da água utilizada de modo a mantê-la numa temperatura ideal para que possa ser reciclada e reutilizada no processo.

Sendo assim, com a grande passagem de água pelo equipamento, deve-se levar em conta a preocupação com o crescimento exagerado de organismos, os quais podem ser prejudiciais tanto para o equipamento quanto para saúde e meio ambiente.

No artigo de hoje falaremos mais sobre o crescimento desses organismos e como lidar com isso. Então, continue lendo para saber mais sobre:

– Tipos de microrganismos presentes na água;
– Malefícios do crescimento microbiológico para seu sistema de resfriamento;
– Fatores que influenciam o crescimento microbiológico;
– Controle do desenvolvimento microbiológico em sua torre de resfriamento.

Caso tenha alguma dúvida sobre as etapas de tratamento da água de sua torre de resfriamento ou queira obter mais informações sobre o controle microbiológico, fale conosco! Temos uma equipe especializada que poderá te ajudar na manutenção de seu equipamento prolongando a vida útil e aumentando a eficiência do mesmo.

 

Tipos de microrganismos presentes na água

Como falamos inicialmente, a água é o meio em que diversos seres vivem e se multiplicam. Dentre eles, encontramos especialmente a população microbiológica, a qual, mesmo que minúscula, pode ocasionar grandes danos aos equipamentos quando encontrada em quantidades exageradas.

Levando em conta que, cada classe de microrganismo apresenta particularidades em sua morfologia e fisiologia, podemos citar as bactérias, fungos e algas como os principais organismos que podem ser encontrados na água das torres de resfriamento.

Abaixo, conheça mais sobre algumas das principais características de cada um desses microrganismos, sua classificação e alguns de problemas que podem ocasionar no equipamento:

Bactérias:
Podendo ser aeróbias (utilizam oxigênio para seu metabolismo) ou anaeróbias (não necessitam do oxigênio para o seu desenvolvimento), as bactérias, além de fazerem quimiossíntese, se aproveitam dos mais variados compostos orgânicos e inorgânicos como principal fonte de energia e de nutrientes para a sua reprodução.

São encontradas em diversas classificações e cada uma delas apresenta um problema diferente para a torre de resfriamento. Confira abaixo as principais bactérias o que elas podem ocasionar:

– Bactéria formadora de slime: são responsáveis pela formação de depósitos densos e aderentes, os quais restringem o fluxo de água pela torre de resfriamento, fator que pode prejudicar a troca de calor entre os equipamentos. Esse tipo de bactéria pode ainda ser responsável pelo crescimento de outros organismos;

– Bactéria formadora de esporos: este tipo é de difícil eliminação total devido a sua capacidade de ficar inerte em ambientes hostis e se ativarem novamente quando encontram um ambiente favorável para si;

– Bactérias redutoras de sulfato: como o próprio nome já diz, ela é responsável por reduzir o sulfato dissolvido na água e transformá-los em sulfetos. Este tipo é um grande causador de corrosões localizadas e que podem ser extremamente severas para a torre de resfriamento;

– Bactérias anaeróbicas corrosivas: encontradas embaixo de biofilmes, essa bactéria é responsável por produzir e secretar substâncias corrosivas;

– Bactérias nitrificantes: grandes produtoras de ácido nítrico através da contaminação da água por amônia, ocasionando severa corrosão no equipamento;

– Bactérias depositantes de ferro: além de depositar óxidos insolúveis, essa bactéria é grande causadora da oxidação do ferro.

Fungos:
Tendo os materiais orgânicos presentes na água como fonte de energia e nutrientes para a sua reprodução, podemos classificar dois principais tipos de fungos: as leveduras e os fungos filamentosos.

Além de serem causadores da degradação de madeira, esses fungos podem se unir a outros microrganismos, como as bactérias e algas, para se potencializarem e contribuírem para a produção do slime, sendo assim considerados grande causadores de obstrução nas tubulações de equipamentos como as torres de resfriamento.

Outro problema que podem ocasionar é o odor na água devido a sua capacidade de decomposição da matéria orgânica presente.

Algas:
Sua reprodução é realizada através do processo de fotossíntese, ou seja, as algas tem o sol como sua fonte de energia e nutrientes e necessitam da exposição solar para seu desenvolvimento.

Podendo ser classificadas como unicelulares ou superiores, ambos os tipos são responsáveis por ocasionar, principalmente, os dois seguintes problemas na água e na torre de resfriamento:

– Obstruem tubulações, bicos e diversas outras partes de equipamentos como a torre de resfriamento;

– Ao morrerem, as algas servem de alimento para os fungos e bactérias, ocasionando assim um mau odor na água.

Ainda falando sobre os tipos de microrganismos que podem se desenvolver na água 

utilizada nas torres de resfriamento, podemos dividi-los em mais dois diferentes tipos, sendo eles:

– Planctônicos: não apresentam tendência de se depositarem ou aderirem a superfícies da torre de resfriamento por ficarem dispersos pela água e por movimentarem-se junto com ela;

– Sésseis: diferente dos Planctônicos, esse tipo de microrganismo se desenvolve especialmente quanto aderidos a superfícies da torre de resfriamento e suas tubulações, formando assim o slime (ou também conhecido como biofilme). Esse tipo de microrganismo é o que ocasiona maiores danos nos sistemas de resfriamento, prejudicando os processos produtivos e a eficiência do equipamento.

 

Malefícios do crescimento microbiológico para a torre de resfriamento

Já citamos acima alguns dos problemas que cada um dos microrganismos podem ocasionar na água e, como as torres de resfriamento são alimentadas com água, caso não seja realizado o correto tratamento e controle microbiológico alguns danos podem ser ocasionados no equipamento.

Confira abaixo os principais e mais comuns problemas que o crescimento microbiológico em excesso pode trazer para sua torre de resfriamento:

– Com a grande presença e formação de depósitos nas superfícies do equipamento a troca térmica pode ser danificada e, assim, alterar as taxas e eficiência da transferência de calor no equipamento;

– O crescimento exagerado em recheios e colméias de sua torre de resfriamento, pode ocasionar a obstrução e até mesmo, em casos mais extremos, causar uma ruptura no equipamento. Ainda, essa obstrução é responsável por diminuir a eficiência no resfriamento da água;

– Outro problema que pode reduzir a eficiência de seu sistema de resfriamento é a obstrução e entupimento de bicos, tubos, válvulas, entre outras partes. Isso ocorre devido, principalmente, a restrição da vazão de água;

– O acúmulo de lodo em diversas parte do equipamento tornam o ambiente propício para o crescimento de inúmeras outras espécies de microrganismos;

– Presença de incrustações causadas através da mistura feita por materiais inorgânicos (como sais e produtos corrosivos) com as substâncias que são secretadas por alguns microrganismos;

– A presença de grande quantidade de material orgânico aumenta as possibilidades de formação de espuma na água;

– Um pouco além da torre de resfriamento, a alta presença microbiológica na água pode provocar um aumento na demanda química e bioquímica de oxigênio na água (DQO e DBO), fator que pode gerar algumas complicações no momento do tratamento de efluentes (quando existente);

– Torres antigas podem apresentar algumas partes de madeira e, como já vimos anteriormente, os fungos podem causar danos a esse material, como a decomposição de suas estruturas;

– As bactérias redutoras de sulfato e as formadoras de ácido causam grave corrosão no equipamento. Além disso, corrosões também podem ser ocasionadas pelo depósito de grandes quantidade de microrganismos em superfícies metálicas;

– A alta taxa de material orgânico presente na água é responsável pela produção de forte odor tanto na água quanto no ambiente em que sua torre de resfriamento se localiza;

– Além de danos no equipamento, a presença de microrganismos ainda poderá acarretar em problemas de saúde para as pessoas que ficam expostas ao equipamento, como por exemplo a doença do legionário, a qual é causada por uma bactéria do gênero Legionella.

 

Fatores que influenciam o crescimento microbiológico

O desenvolvimento microbiológico pode se dar por inúmeros fatores, tanto físicos como químicos, os quais contribuem para que sejam formadas condições propícias para o seu crescimento.

Levando em consideração de que alguns organismos possuem a capacidade de sobreviver e se desenvolver nos mais extremos ambientes, com condições nem sempre positivas para isso (como em temperaturas altas, pH ácido, altos níveis de sais, etc), as condições oferecidas nas águas dos sistemas de resfriamento são ideias para que esse desenvolvimento seja ainda maior, devido às suas condições amenas e ambiente ainda mais propício.

Dentre os fatores que mais colaboram para o desenvolvimento dos microrganismos em torres de resfriamento, podemos citar os seguintes:

Grande presença de nutrientes
Todo ser vivo necessita de nutrientes para que se desenvolva e se multiplique, com os microrganismos não é diferente.

Quanto maior a concentração de nutrientes, sejam orgânicos ou inorgânicos, como gorduras, açúcares, sulfatos, sódio, entre outros, maior é a presença e crescimento microbiológico.

Sendo assim, durante o processo de controle microbiológico, deve atentar-se a eliminação de toda e qualquer possível fonte de nutriente.

Níveis de pH
Grande parte das espécies de bactérias se desenvolvem em meios neutros ou ligeiramente alcalinos. Já os fungos preferem os ligeiramente ácidos.

Sendo assim, se levarmos em consideração que o pH da água de um sistema de resfriamento é mantido entre 6,5 e 8,5, sua torre de resfriamento é, consequentemente, um ambiente propício para o desenvolvimento desses dois seres.

Sobrevivência nas mais diversas temperaturas
Cada ser vivo que conhecemos cresce e se desenvolve em determinados níveis de temperatura, sendo que podemos considerar que a grande maioria consegue sobreviver entre níveis de 10 e 45ºC.

As bactérias, apesar de preferirem temperaturas que fiquem entre 35 e 40ºC, elas podem sobreviver até mesmo em ambientes de grandes extremos, ou seja, mesmo abaixo de 0ºC ou acima de 100ºC.

Nestes casos extremos, o que ocorre, as bactérias entram em um estado latente, ou seja, param de se desenvolver e esperam até que haja alguma alteração na temperatura que torne o ambiente favorável para elas.

Com isso, levando em consideração de que uma torre de resfriamento passa por diversas alterações de temperatura durante todo o momento devido a sua grande troca de calor e com diferenças de temperatura em cada uma das parte do circuito do equipamento, pode-se encontrar o crescimento de várias espécies de microrganismos de forma localizada.

Presença de luz solar
As algas, sejam unicelulares ou pluricelulares, são organismos clorofilados, ou seja, se desenvolvem através do processo de fotossíntese, por isso necessitam da presença do Sol para existirem e sobreviverem.

Qualquer existência de luz solar, de forma direta ou indireta, contribuirá para que haja o desenvolvimento desses organismos.

Presença de matéria em suspensão
Além de causar a turbidez na água da torre de resfriamento, este item é responsável pelo crescimento de organismos unicelulares, os quais se desenvolvem na superfície da água.

Outro fator que a matéria em suspensão pode ocasionar é o surgimento de bactérias anaeróbias.

Quantidade de Oxigênio dissolvido
Como vimos anteriormente, os microrganismos aeróbios necessitam de oxigênio para que possam se desenvolver e manter a sua existência.

A água das torres de resfriamento é frequentemente caracterizada com um nível razoável de concentração de Oxigênio dissolvido, fator que faz com que esses microrganismos consigam se manter.

Vale lembrar que, apesar da quantidade de Oxigênio dissolvido, organismos anaeróbios (que não sobrevivem ao Oxigênio) também conseguem se desenvolver desde que eles encontrem locais na torre de resfriamento em que haja pouca circulação de água, fazendo com que não exista a presença de Oxigênio.

Baixa velocidade de escoamento
Quando a torre de resfriamento apresenta uma boa velocidade de escoamento de água, ela por si só consegue movimentar a água suficientemente para que haja a remoção de microrganismos.

Mas, vale ressaltar que, em algumas partes do sistema a força deste escoamento não alcança a velocidade necessária para que isso ocorra, fazendo assim com que surja a produção de biofilme (slime).

Para que ocorra essa limpeza realizada automática e mecanicamente pelo próprio circuito da torre de resfriamento, a água deverá atingir uma velocidade igual ou superior a 0,5 m/s, sendo que quanto maior for a velocidade maiores são as chances da remoção de microrganismos presentes. 

 

Como realizar o controle de desenvolvimento microbiológico em sua torre de resfriamento

Quando o assunto é o tratamento e controle do desenvolvimento de microrganismos em torres de resfriamento, primeiramente, devemos ressaltar a importância da qualidade da água que entra no equipamento. O desejável é que a água que alimenta a torre de resfriamento seja clarificada, filtrada e clorada, fazendo com que as possibilidades de entrada dos microrganismos já se tornem menores. Mas, sabemos que nem sempre a água que entra no equipamento possui esses cuidados prévios e é aí que entra o tratamento através do uso de biocidas para que os microrganismos sejam eliminados.

Os biocidas são produtos químicos de amplo espectro de ação (responsável pela eliminação de diversos tipos de microrganismos) ou específicos para cada uma das classes (bactérias, algas e fungos). Lembrando que pode ser realizada a combinação de dois ou mais tipos para que haja a potencialização do biocida e chances menores de que o microrganismo construa uma resistência ao produto.

Além disso, os biocidas podem ter duas classificações distintas: biocidas oxidantes e biocidas não-oxidantes.

Confira abaixo características de cada uma das classificações e alguns dos produtos que fazem parte dos mesmos:

Biocidas oxidantes
Como o próprio nome já nos diz, eles são responsáveis pela oxidação da matéria orgânica dos microrganismos, ou seja, realizam a decomposição de suas estruturas fazendo com que morram.

Alguns dos principais produtos químicos que podem ser classificados como oxidantes são:

– Cloro: comumente conhecido para o tratamento de água potável e do dia a dia, esse produto é muito utilizado no tratamento da água da torre de resfriamento. Sua aplicação é simples e um custo um pouco menor;

– Compostos de Bromo: oferece a mesma função do cloro, mas com algumas vantagens, como a maior eficiência em pH mais altos, maior estabilidade química, atuação mais rápida, entre outros;

– Ozônio: possui um odor característico, além de alta instabilidade e baixa solubilidade. Mas, ao mesmo tempo oferece uma baixa possibilidade de agressão ao metal da torre de resfriamento, além de ser eficiente para a eliminação de grande variedade de bactérias;

– Peróxido de Hidrogênio: ideal para a eliminação de bactérias e vírus, este oxidante é extremamente versátil, dando a possibilidade de realizar diferentes formulações.

Biocidas não-oxidantes
Cada um dos produtos representados nessa classe de biocidas oferecem um resultado e ação específico de acordo com cada microrganismos, sendo que a escolha do produto deverá ser realizada de acordo com prévia análise do sistema de resfriamento que o receberá, o material que o mesmo é feito e as condições operacionais.

Confira abaixo alguns dos principais biocidas não-oxidantes que podem ser utilizados para o controle microbiológico em torres de resfriamento:

– Quaternários de Amônio e Aminas Complexas;
– Carbamatos;
– Organo Tiocianatos;
– Compostos Organo-Estanosos;
– Clorofenatos e Bromofenatos;
– Glutaraldeído;
– Isotiazolonas;
– Poliquaternários
– Terbutilazina;
– Biguanidas;
– THPS – Sulfato de Tetrakis-Hidroximetil-Fosfônio;
– Biodispersantes.

Aqui na Multiagua, desenvolvemos uma linha de produtos químicos formada por biocidas específicos para a utilização de tratamento de águas industriais. Nossa linha MULTIBIO pode oferecer um efeito de choque ou para dosagem contínua, a qual é controlada pelo nosso rigoroso Biolaminotest. Com isso somado a nossa equipe altamente qualificada e capacitada, conseguimos oferecer o melhor controle microbiológico para a sua torre de resfriamento, fazendo com que sua indústria alcance diversos benefícios, como:

– Economia de água e energia;
– Diminuição do descarte desnecessário;
– Aumento de eficiência nos processos;
– Segurança nos processos;
– Garantia de qualidade;
– Redução da necessidade de paradas para manutenção;
– Redução da corrosão e incrustação;
– Entre outros.

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