صفحه 1:
به نام صاحب هستی
خوردگی میکروبی
رحمانقلی سلیمانی دوگاهه
دیماه ۱۳۸۹
صفحه 2:
میکروب ها:
زيرك تر» مدبرتر و پر انرژي تر از شیمیست هاء
مهندسان و هر کس دیگرند.
صفحه 3:
#خوردگی
محصول خوردگی استخراج مشک
a فلز
ددای _ از دست دادن گرفتن الکترون معدن
الکترون «حیا)
(اکسیداسیون)
پایدار پایدار
هنر علم خوردگی اين است که بااعمال روشها و تکنیک های مدرن این تمایل به
برگشت فلز به اکسید شدن را کند و به تأخیر اندازد.
صفحه 4:
تعریف خوردگی :
خوردگی عکس متالورژی استخراج است.
از بین رفتن با پوسیدن یک ماده در اثر واکنش
با محیط اطرافش را خوردگی می گویند.
محیط های خورنده:
عملاً تمامی محیطها خورنده هستند و
اختلاف در میزان خوردگی آنهاست.
قسمت اعظم خوردگی در صنایع ناشی
از مایعات میباشد که به خوردگی تر
lye gS sglanditlie Gyyen 3
معدنی خورنده تر از مواد آلی هستند.
4
صفحه 5:
؛انواع خوردگی
خوردگي یکنواخت يا سرتاسري General Corrosion)
vanic or tow Metal Corrosion) خوردگی گالوانيك یا دو فلزی
(Crevice Corrosion) خوردگی شیاری
(Pitting Corrosion) ol خوردگی حفره
خوردگي بين دانه dntergranular Corrosion),¢|
جدایش انتخابي (Selective Corrosion)
خوردگي سایشی (Erosion Corrosion)
خوردگي توام با تتش (Stress Corrosion)
صفحه 6:
صفحه 7:
نمودار خوردگی حفره ای
رصعو
Slime formers and
iron bacteria
or
Gatlionella
2و مر
Highly anodic
ron or steel
FIGURE 2- Schematic diagram of possible processes which may occur during pit-
ting of iron or steel with biological activity. (From S.C. Dexter, Metals Handbook, Vol
13, Corrosion, 91h ed., ASM International, p. 114, 1987. Reprinted by permission, ASM
نمودار ۲ : مکانیزم خوردگی حفره ای International.)
صفحه 8:
خوردگی میکروبی MIC
خوردگی ماکروپیولوژیک (جلبک ها,
خزه ها و جانداران دريايى كه با جشم
غير مسلح قابل مشاهده هستند)
خوردگی بیولوژیکی
باکتریهای هوازى
= خوردگی میکرویولوژیک
باكترى هاى غير
ae خوردگیحاصلاز میکرواوگلنیسم هلیی]
نظیر باکتریها و قارچها که با جشم غير
(.مسلح قابل مشاهده نیستند
اصولاً می توان چنین گفت که در هر سیستمی که با آب سروکار داشته باشد. احتمال بسیار
.زیادی برای وقوع خوردگی میکروبی دارد. اين نوع خوردگی تقریبادر همه جا وجود دارد
صفحه 9:
)- خاگ: در هر جریب خاك (معادل ad POGOO
مکعب) ممکن است تا 9 تن باكتري وجود داشته باشد
بنابراین تاسيساتي مانند لوله هاي انتقال لب.سوخت و گاز که
روي خاك پا درون آن قرار داشته باشند در معرض خطر
بالقوه خوردگي ميكروبي قرار دارند.
2 لب: رسوبات موجود در لب رودخانه ها و دریاها محیط
هاي مناسب براي رشد و تكثير ميكرواركانيزمها مي توانند
در سازه هاي دريايي از قبيل يايه هاي دكل هاي حفاريء بدنه
كشتي ها و قسمت هاي فلز يا غير فلزي که در تماس با آب
هستند ایجاد مشکلات جدي نمایند.
صفحه 10:
:محیط های صنعتی
در اینگونه محيط هاء خطر آلودگي ميكروبي منجر به خوردگي» در واقع از منابع
طبيعي مانند آب و خاك نفوذ مي کند.
تعدادي از مثال هاي صنعتی که در معرض خوردگي ميكروبي قرار دارند عبارتند از:
۰ صنایع نفت و گاز پتروشيمي
۰ نيروگاههاي (فسيلي » اتمي)
» صنایع چوب و کاغذ سازي
۰ صنایع هواپیما سازي
» صنایع دريايي و كشتي سازي
* سازه هاي دريايي
۰ صنایع غذايي
٠ ابنيه و آثار تاريخي
صفحه 11:
میکروارگانیزمهااز نظر متابولیسم انرژی
موجودات هوازي که در آنها انرژي مورد نیاز در اثر اکسید
اسیون مواد آلي بدست میاید و پذیرنده نهايي الکترون حاصل
از تجزیه مواد آلي» اکسیژن است.
2 موجودات بي هوازي که براي ادامه حیات به اکسیژن نیاز
ندارند و حتي تعدادي از آنها نمي توانند اکسیژن را تحمل
کنند» موجودات بيهوازي منحصراً از میکروارگانیزمها هستند
و در طبیعت در محيطهاي فاقد اکسیژن و یا داراي اکسیژن
بسیار کم را اشغال میکنند.
صفحه 12:
انواع میکروار گانیزمها:
باکتریهای احیا کننده سولفات(5188)
باکتریهای اکسیدکننده آهن dron Oxidizing Bacteria)
باکتریهای شورهگذار (016712ظ صمتاه)قنتانآ۵
باکتریهای شوره بردار (6718ا0ظ وطننگتتانجوط
باکتری های تولید کننده لجن (678ا1326 وصنصد۴ مصنلق)
باکتری های گوگردی «016718ظ 5111111 )
باکتری های تولید کننده اسیدهای آلی
باکتری های تولید کننده متان
باکتریهای لژیونلانوموفیلا (قلنطحمصعصهاامصمنوع)
Fungi قارج
Algeaykst>
صفحه 13:
صفحه 14:
انواع مختلف باکتریها
=
2 ee
ge و
5
Vibrio--Rod (comma) shaped
bacteria with single curve (X 15,000
mag.).
Coccus--Sphere shaped
organisms. Magnification not
.given
صفحه 15:
(composed primarily
of peptidoglycan)
Ribosomes
Conjugating pilus
as
صفحه 16:
مکانیسم خوردگی الکتروشیمیابی
Dissolved O2— water __ Dissolved O;
ی Cooling wat 2 2
H20 Reaction at the anode Reaction at the cathode
Fett + 20H — Fe(OH)2 12 Oo +26 +02
4 Fe(OH) 2+ 2H20 +202 92 ب 0و 2014-
+ 4 Fe(OH)
۲ rer
| Stee! walt Forrte or Fe anode Cathode [ Water component
Inclusion
| impurity
نمودار تشکیل هیدروکسید فرووهیدروکسید فریک (زنگ آهن) حاصل از فرآیند خوردگی
نشان میدهد.
16
صفحه 17:
۰
۰
خوردگي بيولوژيکي» از بین رفتن یا انهدام یک فلز بوسیله
فرايندهاي خوردگي است که بطور مستقیم یا غير مستقيم
نتیجه فعالیت موجودات جاندار مي باشد.
اين موجودات شامل موجودات ميکروسکوپي مثل clan BSL
قارچها و انواع ماکروسكوپي مثل جانوران دريايي است.
فعالیت بيولوژيکي در محيط هايي مانند خاک لب دریا
, بر خوردگي تاثیر مي گذارند. اين تاثیر به طرق زیر
۳ تواند باشد:
تاثير مستقيم بر واكنش هاي آندي و GAS
بوجود آوردن محيط هاي خورنده (توليد اسيد موضعي)
توليد رسوبات
صفحه 18:
دو فرایند اصلي در ارتباط به خوردگي ميكروبي
فلزات قابل تصور است:
تماس میکروارگانیسم با سطح فلز واکنش هاي
خوردگي را شروع یا تسهیل مي کند.
محصولات متالوليکي ترشح شده ممکن است از
لحاظ شيميايي فعال بوده و باعث خوردگي شوند.
در فرایند تماس میکروارگانیسم با سطح فلزء
مکانیسم اصلي خوردگي آهن توسط باكتريهاي احیا
كننده سولفات ديولاريزاسيون كاتدي است.
صفحه 19:
یونیزه شدن آب (فعل و انفعالات آندیک) ۰ 8001 + 811۳ حس ۵ بالق
یزه شدن آهن (خوردگی) AFC + Be > مله
تشكيل هيدر وزن (فعل و انفعالات کاتدیک) واه دس SITY + 8» a> BH
برداشت هیدروژن (الکترونها) توسط مباله + حس هه + يتمع
باکتریها که منجر به تشدید خوردگی
آهن میگردد. (دپولاریزاسیون کاتدی)
یل محصولات خوردگی کم FOF 4 St med
تشکیل محصولات خوردگی (OH): 3۰ حست تززز6)0 بلاق
بنابراین واکنش کلی بهقرار زیر پیشبینی شد:
2010 + 3۳0/011 + کع حس 0 4۳ + ,502 + 4۲
صفحه 20:
مایسه خوردگی میکرویی با خوردگیاکتروشیبای
و رس اس ند وا ی ی ناه دساف ال وی کب وه ور گرد رک خر ری مر ار
فر يدنه لوخي ادر سيط سين وود نا باد ميدن عل حر طرف كاد جنع شد »ار باز میا و ورد ردو یه زین فا رهق ول توق فاد رای سي ند سوفات عسل از سجن وس
20
صفحه 21:
محصول خوردگی به طریق الکتروشیمی هیدرات آهن است ولی در
مورد باکتری احیا کننده سولفات (5۳۹8) مجموعی از یک قسمت
لفور آهن و سه قسمت هیدروکسید فرو میباشد که بصورت
خوردگیهای نقطه ای یا حفره ای ظاهر میگردد.
باکتری دیسولفوویبریو فقط در محیط عاری از اکسیژن رشد و فعالیت
مینماید. لذا خوردگی میکروبی با مکانیزم متفاوتی روی سطح فلز رخ
صفحه 22:
میکروار گانیسم های موثر در 1۷110
باكتريهاي بي هوازي احبا کننده سولفات: ایجاد خوردگي موضعي یا وطذاتازظ
باكتريهاي اکسید کننده گوگرد و سولفید: تولید کننده اسید سولفوریک بيش از 5
درصد وزتي
باكتريهاي اکسید کننده آهن و منگنز: خوردگي موضعي. گرفتگي لوله ها
باكتريهاي تولید کننده لجن: ایجاد فولینگ و تشدید خوردگي
باكتريهاي تولید کننده متان: انجام دپولاریزاسیون كاتدي با مصرف هیدروژن
باكتريهاي تولید كننده اسيدهاي آلي: ايجاد خوردكي در لوله انتقال >
قارج هاي توليد كننده اسيد: ايجاد خوردكي در استيل و آلومينيوم با توليد
Jl اسيدهاي
باكتريهاي شوره گذار: ایجاد خوردگي در آهن و فلزات با تولید اسید نیتریک
صفحه 23:
باکتریهای احیاء کننده سولفات (51*2)
مهمترین باکتری موثر در خوردگی بوده و مسئول بیش از نیمی از خوردگی های
میکروبی است. لین باکتریها بیش از ۲ میلیارد سال است که در کره زمین زندگی
می کنند.98 مانند باکتریهای تثبیت کننده ازت دارای اهمیت فراوان در
چرخه گوگردی می باشند.لین باکتریها با احیاء سولفات و مصرف هیدروژن کاتدی
باعث خوردگی فلزات می شود.
صفحه 24:
باکتریهای |
be
ء کننده سولفات
(SRB)
صفحه 25:
باکتریهای احیا کننده سولفات
سطح کربن استیل (مبدل حرارتی) با استفاده از میکروسکوپ
.. الكترونى
صفحه 26:
شرایط مناسب جهت رشد باکتریهای احياکننده سولفات
صفحه 27:
نقش باکتری های احیاء کننده سولفات در طبیعت
* تجزیه مواد آلي و تبدیل آنها به مواد معدني مورد نيان تولید
کنندهها OILS
* چرخه عناصر گوگرد که بدون حضور این باکتری میسر
نیست..
٠ سولفید تشکیل شده توسط باکتریهای 811 یکی از مواد خام برای
تهیه اسید سولفوریک است.
نقش باکتری هاى احيا كننده سولفات (SRB) در صنعت
* خوردگی خطوط لوله, دستگاهها. وسایل و ماشین آلات مسدود
شدن چاههاي تزریق, ترش شدن نفت و گاز
* فلزاتي چون آهن. فولاد. چدن. روي. آلومينيهم و مس میتوانند
* بوسیله این باکتریها مورد حمله قرار گيرند.
صفحه 28:
مشکلات ناشی از 58 در صنعت :
۴یجاد حفره (۳(09) بر روی سطوح فلزی
*هیدروژن سولفوره سمی و خورنده
“ترش شدن نفت در میادین نفتی و پالایشگاهها بدلیل مصرف
ترکیبات سولفوره موجود در نفت
*تجزيه مواد افزودنى
*مصرف اسیدسولفوریک و اختلال در تنظیم ۳۲۱ سیستمهای خنک
کننده
*مسدود شدن منافذ و کاهش نفوذپذیری مخازن بوسیله FES
حاصل از فعالیت این باکتریها
*خوردگی درمخازن
28
صفحه 29:
محلهایی که احتمال وجود باکتریهای احیاء کننده سولفات در
آنها بیشتر میباشد:
* در ثقاطی از مسیر لوله که سیال حالت سکون داشته باشد.
* در زیر رسوبات انباشته شده در مسیر لولههاء مخازن نفت.
خروجی آن.
* در زیرلجن و گل و لای موجود در عمق حفرهها.
* در فيلتر مخصوصاً انواع شنی.
* در فصل مشترک آب و مواد نفتی در دستگاههای مبدل حرارتى؛ تصفيه
کنندهها ومخازن نفت
* در قسمت بیرونی لولههای دفن شده در زیر زمین.
مخاژن: آب و تقاط
29
صفحه 30:
مقابله با فعاليت باكتريهاي احيا کننده سولفات (SRB)
در صنعت
۰ الف- پيشگيري
۰ ب- مقابله فيزيكي با باکتریها
0 استفاده از هو
©.تميز كريدن فيزيكي
©.حذف نقاط مرده و ساكن از سيستم
٠ ج- استفاده از مواد شيميايي شامل:
4 اسید زنی چاههای تزریقی
0.استفاده از میکروب کش ها
© حفاظت سطح فلز با استفاده از پوششهاء حفاظت کاتدی وبازدارنده
صفحه 31:
باکتریهای اکسید کننده آهن(00۲6۲13ظ 02۵02۱9 ۲۵۲0
باکتریهای اکسیدکننده آهن معمولاً در آبهای شیرین یافت میشوند.
این باکتریها هوازی بوده ولی ممکن است در محیطهای حاوی کمتر
از ۰/۵ میلیگرم در لیتر اکسیژن رشد کنند و تولید لجن زیادی
نمايند. اين با کتریها در استخرهای روباز چاههای تغذیه. فیلترهاء
لولدها و ابزارآلات يافت مىشوند. اين باكترىها آهن دوظرفيتى را به
آهن سه ظرفيتى اكسيد و به صورت يوشش يا فيلمى در اطراف
«ديوارههاى سلولى خود را سبب مىكنند
4۳900 + 0+ 6۲30- 4۳0, + 460,
صفحه 32:
* اين باكتريها در فرآیند شیمیایی خود آهن دو ظرفیتی را بصورت
هیدروکسید فرو یا فریک در اطراف دیواره سلولی خود راسب می
کند:
* اين باكتريها غالباً باعث ایجاد تاول هایی روی سطح فولاد شده
که منجر به خوردگی شیاری می شوند. _
* یکی از گونه های باکتربهای اکسید کننده آهن بنام گالیونلا با
ایجاد رسوبات حجیم باعث گرفتگی خطوط لوله می شوند.
* با تشکیل پیل های غلظتی ایجاد خوردگی می کنند.
صفحه 33:
انواع باکتریهای اکسید کننده آهن:
Mae ا هد
ا م ا ا بت ری یط و مدید
wee carne ghee Masbate
o هیک بای له شم مدنگ ای لآ را هعرج نوت دود لتر روه مماید ی سحيو جر رگن وی رنب ردری ی
el .لاخو أمى Melati ولك :9 aga, uo ی ی
33
صفحه 34:
ه- تیوباسیلوس فرواکسیدان: این باکتریها میتوانند انرژی مورد نیاز
خود را علاوه براکسیدکردن آهن فرو به فریک از گوگرد و ترکیبات
گوگردی احیاءشده به دست آورند .[۱۰] دمای مناسب جهت رشد این
باکتریها(۳۰-۳۵) درجه سانتیگراد است.
صفحه 35:
انواع باکتریهای اکسیدکننده آهن
35
صفحه 36:
foro هایی که باکتریهای اکسید کننده آهن فعال
#میباشند و ایجاد مشکل مینمابند
الف- استخرهای روباز
ب- فیلتر
د- لولهها
ج- آب های آشامیدنی
صفحه 37:
(Nitrification Bacteria) باكترعهاىشويمكنار
باکتری های شوره گذار در اغلب محیطهای هوازی وجود دارند. به طور
گستردهای در خاک, آب. آب لب شور آب دریا و سیستمهای فاضلاب
یافت میشوند. نیتروزموناس
الف- تبدیل آمونیاک به نیتریت NE > NQ
HNO2
ب- تبدیل نیتریت به نیترات Ni تیتروباکتر
nq —- N@
اولین مرحله از فرایند اکسیداسیون» تبذیل آمونیاک به اسید ضعیف
2 اسید نیترو, است. این اکسایش نیتروفیکاسیون نامیده میشود که
توسط ۱۱۲050700۳085 صورت م ىكيرد.
صفحه 38:
38
5
5
باكتريها
ای اکسید كننده نيتر
3
صفحه 39:
39
9
یتروزموناس
(
2
3
2
5
1
1
صفحه 40:
مشکلات ناشی از وجود باکتری های نیتریفیکاسیون
ia «iS
.١ خوردگی آهن و دیگر آلیاژها
۲ تخریب بازدارنده (پایه نیتریت به نیترات)
۴ رشد جلبک و باکتری(تثبیت ازت)
۴ خوردگی بتن(تولید اسید نیتریک)
صفحه 41:
اک نویه سردوز سل
آن اکسیدهای نیتروژن (نیترات و نیتریت) را به اکسید ازت و
گاز ازت احیا می نماید.
NO; shetty راب را
117 0 بو ندلط مونک_ٍ 2
صفحه 42:
مشکلات ناشی از وجود باکتری های دنیتریفیکاسیون
در صنعت
تخریب بازدارنده پایه نیترات و نیتریت و تبدیل آن به آمونیاک يا نیتروژن
* تولید مواد غذایی برای دیگر باکتریها بوسیله احیاء نیترات به نیتروژن
* ایجاد بایو فیلم بوسیله رشد باکتریها در سیستم های خنک كن
42
صفحه 43:
باکتریهایتولید (53616۲13 ۴۵۲۳۱۱۴9 5۱۱۴۱6)
كننده لجن
* فراهم سازى شرايط مناسب جهت رشد باکتری های 588و دیگر
میکروارگانیسم ها
مشکلات ناشي از وجود باكتري هاي لجن ساز در صنعت
۰ انسداد تدريجي فیلترها
* تشكيل ييلهاي غلظة
* تشدید خوردگی میکروبی
٠ تخريب زیست کش ها
صفحه 44:
(Sulfur Bacteria) (50,595 باکتری های
الف- باکتریهای هوازی اکسید کننده گوگرد تیوباسیلوس تیو اکسیدان قادرند
گوگرد يا نرکیبات گوگردی را به اسید سولفوریک و یون سولفات. اکسید نمایند.
2H2S04 0 + 302 + 25
بهترین محیط برای زندگی آنها محیطهایی با 01۱ کم میباشدو میتوانند بطور
موضعی أسید سولفوریک :با غلتلت:7۵ تولید نمایند.
اين باكترىها در ميادین نفتی. سیستم لولدكشى فاضلاب حاوى مواد كوكردى
باعث خوردگی سریع لولههای سیمانی میشوند.
صفحه 45:
اين باكتريها همراه با باكتريهاي احیاءکننده سولفات ميتوانند با
تغییر شرایط خاك به طور دورهاي عمل نمایند» بدین معنا که در
فصل بارندگي و بيهوازي شدن» خاك باكتريهاي احیاء کننده
سولفات و در فصل خشك و هوادهي» خاك باكتريهاي اکسیدکننده
گوگرد» رشد سریع دارند. این تغییرات دوره اي باعث وارد آمدن
خسارات وسيعي به خطوط لولههاي زيرزميني ميگرند.[6]
ب- باكتريهاي بيهوازي گوگردي (ارغواني و سبز): در طبیعت
در آبهاي راكد حاوي 5۳/2 زیست ميکنند. اين باكتريها موجب
خوردگي در سيستمهاي خنك کننده ميگردند. [9]
OVI RET 5
6B 1 7, ۲
ل
صفحه 46:
انواع باکتری های گوگردی
صفحه 47:
قارچ ها (۳۱01)
*قارچها فاقد کلروفیل بوده و حدود ۸۰ هزار گونه قارج
وجود دارد.
*با تخمير مواد آلى در حضور اکسیژن اسیدهای آلی تولید
مشکلات ناشی از وجود قارچها:
*تخریب و فساد چوب ۱
*خوردگی تأسیسات صنعتی(تولید اسیدهای آلی)
*ایجاد محلهای بی هوازی و کمک به رشد 510
صفحه 48:
انواع مختلف قارچ ها
۳
10
“ar
صفحه 49:
Algae) («Sis
ple فتوسنتز
6CO, + 6H,O- “5 C.H,,Q, + 60,
صفحه 50:
مشکلای ناشی if وجود جلیک ها و مقایلهیا آنها
۰ گرفتگی و انسداد (منافذ چوب هاء صافی ها و لوله های آب
خنک کننده)
* تولید مواد غذایی و ایجاد شرایط مناسب برای رشد دیگر
میکروارگانیسم ها
* تولید بو و رنگ نا مطلوب (در آب و هوا)
* با تولید اکسیژن واکنش دپلاریزاسیون را تسریع می کند.
٠ حذف هواء آب و نور خورشيد مانع از رشد آنها می شود.
صفحه 51:
مشکلات ناشی از حضور باکتریهای مولد خوردگی در صنعت
۶ ایجاد حفره در اثر رسوبات (588)
* تولید هیدروژن سولفوره که خورنده و سمي است (588)
۶ مصرف اسید سولفوریک اضافه شده بمنظور تنظیم !۲ در سیستم هاي خنک
کنندم(588)
* ایجاد آلودگي ميكروبي در مخازن فراورده هاي نفتي (سوخت هوايي» نفت سفید»
گازوبیل) (588)
* تولید لجن زرد- نارنجي (باكتري آهن)
۰ گرفتگي فیلتر (باكتري cal باكتري تولید کننده لجن)
۰ تولید رسوب اکسید آهن در سطوح داخلي لوله ها و دستگاه ها(باكتري آهن)
* تولید بوي نامطبوع و رنگ قرمز در آبهاي آشاميدني و آبهاي صنعتي( باكتري آهن)
۰ تولید اسید نیتریک که سبب تشدید خوردگي مي شود (باكتري شوره گذار)
+ تخریب بازدارنده خوردگي با یت (باكتري شوره گذار)
* تثبیت ازت در آب برج خنک کننده و رشد جلبک و باكتري (باكتري شوره (NS
۰ خوردگي بتن در اثر تولید اسید نیتریک (باكتري شوره گذار)
صفحه 52:
مراحل رشد و تکثیر میکروار گانیسم ها
فاز واماندگی(86ظظ 1:26 )
(Exponential Phase) ¢ 5b رشد توانى
(Stationary Phase) فاز ثابت
ecline Phase),¢ Sl, مرگ
منحنى رشد باكتريها
صفحه 53:
*بررسی های انجام شده در سیستم های باز نشان می دهد
در یک فاصله زماني مساوي تغلیظ رسوبات معدني ©
الي 0 برابر است. در حالیکه تغلیظ میکروارگانیسم ها
© الي © ميليون برابر است. بنابراين ميزان افزايش
جمعيت ميكروبي يك ميليون برابر بيشتر از تغليظ املاح
معدني در زمان مساوي تحت شرايط يكسان مي باشد (در
اين حالت ميكرواركانيسم ها در فاز رشد لكاريتمي مي
باشند.)
صفحه 54:
بايوفيلم تشكيل شده در اثر فعاليت ميكروبى بر روى لولدهاى مبدل حرارتى واحد آمونياك
صفحه 55:
بای فیلم. محصولات خوردگی میکروبی و رسوبات بر روی لولههای مبدل حرارتی واحد آمونیاک
صفحه 56:
56
رسوبات سخت موجود بر روی لولههای مبدل حرارتی 2103۸ واحد آمونیاک
صفحه 57:
لوله های سوراخ شده مبدل حرارتی واحد متانول ناشی از فعالیت باکتریهای 588
صفحه 58:
لوله های مبدل حرارتی واحد آمونیاک عاری از بایوفیلم در رسوبات ناشی از فعالیت
میکروارگانیسم ها(تمیز)
صفحه 59:
تعریف بایوفیلم
* در محیط های آبی اکثر موجودات تمایل دارند که به یکدیگر بجسبند
و بر روی سطح فلزات رشد کنند. لین تجمع موجودات زنده و رشد و
تکثیر آنها بر روی سطوح فلزی باعث تشکیل یک idee GY
چسبنده می نود که:بهبایوفیلم:معروف اسک
* ضخامت بایوفیلم بسته به نوع موجودات زنده و شرایط محیطی
متغییر است.
* فاکتورهای موثر در تجمع بایوفیلم:
- ضخامت بایوفیلم
- چگالی سطحی و حجمی
7 زبری
59
صفحه 60:
خصوصیات بایوفیلم
* بایوفیلم از سلولهای میکروبی همراه با 7۳5 آنها تشکیل شده
است.
* حاوی مقادیر زبادی آب است (۹۵ درصد وزنی)
* متخلخل و جاذب (قابلیت جذب مقادیر زیادی از مواد جامد را
داراست)
* وجود مواد آلی و غیرآلی در شبکه بایوفیلم
* ماهیت شیمیلیی شبکه بایوفیلم غالبا ساختار کربوهیدراتی دارد
که تحت تاثيز گوله های باکترباییتغییر می کنذ,
60
صفحه 61:
اثرات ناشی از ایجاد بایوفیلم
* تشکیل بایوفیلم به صورت منقطع در سطح فلز خوردگی
میکروبی را افزايش می دهد(پیل غلظتی)
* اثر متابولیت های میکروبی برروی سطح (CHAS) sole
* تغییر ماهیت سیال گذرنده از شبکه پلیمری بایوفیلم
* حبس و نگهداری یون های فلزات در شبکه پلیمری بایوفیلم
* افزايش مقاومت در برابر میکروب کش ها
* ناپایدار نمودن فیلم بازدارنده خوردگی
صفحه 62:
مواد غذايى
كدورت
ميزان جسبندكى لجن
اكسيزن محلول
نور خورشيد
فترعت جربان آب
0 اد د تل
تعداد باکتریها
صفحه 63:
مراحل تشکیل بایوفیلم
2
Sessile > Exopolymer
اه
bacteria
Van
1
Planktonic
bacteria
Ss =_
۱۳ fm
صفحه 64:
64
مراحل تشکیل بایوفیلم
Stages in Biofilm Development
Buk liquid — >
(1) Attachment
Attachment of cells and
> slime production
(2) Growth
Substratum .ل
Biotransformation of G) Detachment
ل ست
ee له
products ao
7 29
صفحه 65:
TRANSPC AT AND ADSORPTION OF ORGANICS
TRANSPORT OF MICROBIAL CELLS
ATTACHMENT OF MICROBIAL CELLS
GROWTH WITHIN THE BIOFILM
DETACHMENT
BIOFOULING PROCESSES
\ schematic summury dimgram of the different processes
buting ما biofilm accumutation and detachmen.. (Few
Ref. 3, with permission of Joh Wiley & Sons, New York!
65
صفحه 66:
زیان آور ناشی از تشکیل بایوفیلم شامل موارد زیر می باشند
خوردگي بيولوژيکي (بایوفیلم يکي از عوامل مهم و موثر در تسریع
خوردگي بيولوژيكي در سطح فلز مي باشد.
جمع شدن بایوفیلم سبب کاهش ضریب انتقال حرارت در مبدلهاي حرارتي و
کندانسور مي شود.
سبب گرفتگي خلل و فرج مخازن نفتي در مراحل ازدیاد برداشت مي شود.
تشکیل بایوفیلم با ضخامت 060000 میکرون در دیواره كشتي هاء سرعت
كشتي را به میزان 6060 درصد کاهش مي دهد که اين امر موجب افزایش
مصرف سوخت مي گردد.
تشکیل بایوفیلم با ضخامت (10)06) میکرون در لوله هاي به قطر 49/8
میلیمتر سبب کاهش سرعت جریان به میزان 060 درصد مي گردد.
افزایش بایوفیلم سبب افزایش ضریب اصطکاک گردیده و درنتیجه افت فشا
افزایش يافته بنابراین پمپي با قدرت بیشتر مورد نیاز مي باشد.
خسارات اقتصادي ناشي از تشکیل بایوفیلم سرسام آور مي باشد.
صفحه 67:
آزمایشات متداول کنترل آلودگی میکروبی :
شمارش کل ميكروبهاي سیستم Pour Gis) 4: (TBC)
6 به شماره 92158
باكتريهاي اکسیدکننده آهن به شماره 92400
باكتريهاي بيهوازي (5185) به روش ۸۵۳۱-8۳۴38
باكتري هاي نیتریفیکاسیون و کشت جلبك ها به طریقه ۱۱۳۱
صفحه 68:
رشد باکتریهای 558 در محیط کشت ۸۳۱-8۴38
صفحه 69:
69
‘Soyo see
ی
سح سر
Figure 9.1, Scheme of different standard methods for enumeration of
viable microbial cells,
صفحه 70:
70
TO mL aguas of atocaved oe Shere
] Boces at
BAALY
هط نم
7 0
حرست
|
|
|
Romove sample and atte
wig voy 1000 10,000
Pao 0.1 mL on mutant agar
oC
3 0
ی ی
brane cern ده
‘and count cones,
Figure 9.4. Scheme ofa time-kill tet for determining the biocidal aetiv-
ity against Escherichia colt.
صفحه 71:
صفحه 72:
نقاط ویژه مظنون به ۱۸۱6 عبار تند از:
fiigee55( misesSY yrs sclbe oS «Salis *
sh (m/sec5Ab}
* جريلان ررككدر وج 02521 )
4S golly * در آنجا موالد آلی آشغال لجن وجود دارد که
میتوانند پپناهگامر مواسوطذاغذابلی براکیوامگاکیوار گانتمینم. ها
شوند.
صفحه 73:
۰ بمنظور کنترل جمعیت ميكروبي و در نتیجه جلوگيري از
خساریات ناشي از میکروارگانیسم ها در صنعت روش هاي
مختلفي متداول است.
٠ اين روش ها بسته به شربایط محیطی موجود» مواد بكار
رفته در سیستم مورد نظر و میزان آلودگي بايستي انتخاب
شود:
0 تمیز کردن سیستم به طریقه فيزيکي
0 استریل نمودن سیستم. استفاده از میکروب کش ها
2- حفاظت كاتدي
<- استفاده از پوشش ها
صفحه 74:
جهت کنترل جمعیت ميكروبي با استفاده از زیست
کش باید عوامل زیر مورد توجه قرار گیرد:
اعمال زيست کش با توجه به شرایط محیط (مداوم»
مرحله اي» شوک)
انتخاب محل مناسب تزریق زیست کش
تعبین غلظت موثر زیست کش
تداوم تزریق زیست کش
تنخ تنظیم و کنترل پارامترهاي آب
صفحه 75:
در انتخاب صحیح یک میکروب کش باید نکات ذیل را
در نظر داشت:
شناسايي انواع میکروارگانیسم هاي موجود در سیستم
آگاهي از تاریخچه عملياتي سیستم
نوع فرايند
مواد شيميايي بكار رفته در سيتسم به منظور حذف
رسوبات و كنترل خوردگي
خصوصيات شيميايي و فيزيكي لب مورد مصرف در
سيستم
محدوديت هاي زيست محيطي
صفحه 76:
تقعميي بنوي دیسر یی اک مورت معيويف در صنايع
* کلرین
أسيد هیپوبرمو
aye
ادن
* دی اکسید کلرین
* آب اکسیفند
* زیست کش های 1.51.2 (Nonoxidizing Biocide).sus
صفحه 77:
کلرین در آب به اسید هیپوکلر و اسید كلريدريك هیدرولیز ميگردد.
02+20 HOCI + HCI
اسید هیپوکلرو طبق فعل و انفعال زیر به یون هیپوکلریت و یون هیدروژن یونیزه
ميگردد.
HOC! 00- + ۲۷+
وجود یونهیپوکلریت و اسیدهیپوکلرو باعث استریل کردن آب ميگردد. شرایط
تعادلي بستكي به 14م و درجه حرارت محیط دارد. اصليترین عامل اکسیدکننده
در آب. اسیدهیپوکلرو و در مقباس خيلي کمتر یونهیپوکلریت ميباشد. به طوري
نسبت تاثیر اسید هیپوکلرو 6000 برابر پون هیپوکلریت است .
وجود یونهیپوکلریت و اسیدهیپوکلرو باعث استریل کردن آب ميگردد. شرایط
تعادلي بستگي به 014 و درجه حرارت محیط دارد. اصليترین عامل اکسیدکننده
در آبء اسیدهیپوکلرو و در مقیاس خيلي کمتر یونهیپوکلریت ميباشد. به طوري
نسبت تاثیر اسید هیپوکلرو 6000 برابر یون هیپوکلریت است .
صفحه 78:
همچنین برخي از مواد آلي سري یع با کلر ترکیب ميگردند. اسید
cats pal gol pun نمكهاي أمونيوم و آمين تشكيل تركييات
كلررامين ميدهد كه باعث كاهش قدريت ميكروبكشي كلل و
مصرف زياد كلر ميكردد. فعل و انفعال كلر با آمونياك به شرح
زير است:
HOC! + HCI
منوکلرلمین NH2Cl + H20
دیکرلمین NHCI2 + H20
تروکلرآمین مدب + NCI3
Cl2 +H20
HOCI + NH3
عطل ۱۷۳20 + ۲00۱
۳۱۵۵۱ + 2
صفحه 79:
79
% oct
8
8 8 ۵ 8
3
00
80
صفحه 80:
Chemical Oxidation Processes (Chlorination and Ozonation)
| Zone 1 Zone 3
| Destruction of | Destruction of chioramines and
| chlorine by \chlore- organic compounds
۱
ducing compounds |
, Zone 4
Formation of free
96 ۲ موه chlorine ang presence of
OS- | Formation of ۲ { chloro-organic compounds
} chloro-organie } | not destroyed
047 0 and سس
93
chloramines 1
Combined
residual.
Chiorine residual (mg/liter)
062 893 0608 10
Chlorine added (mg/liter)
Fig. 3. Reactions of chlorine in water (10)
صفحه 81:
ZERO CHLORINE
DEMAND
2,
TOTAL Cl RESIDUAL, pm
Figure
صفحه 82:
بایوسایدهای غیراکسید کننده
* ترکیبات کوارترناری نمکهای آمونیوم( 472112010111112 011316615038157
(compounds
* تركيبات آلى 555 (Organo-Sulfer Compounds )s
*متیلن بیس تیو سیانات (Methylen Bisthiocyanate (MBTC)
* ترکیبات آلی برم( 001212011205 (Organo-Bromine
* تركيبات آلى قلع 0012201120 070820-12 )
* آمين هار (Amines
ایزوتیازولون( 19011182010۳65 )این زیست کش در محدوده وسیعی از
میکروارگانیسم ها را کنترل می کند.
82
صفحه 83:
1
ae
"ot “NHS eroups, Ure cons 5
ی ی
Nongnidicing: او ال Geactieated by HS
و iniermictent feed
ی ی و
robiecides used in cooling water systems
ES 2
serene ong Ate?
0 =e
Chlorine dioxide. a a ee]
Bromine مه موی
عونمم مويه (DBNPA).. ع مه
اه هه zs oo ع
Organo-sinvauncernary 5 ید
7
توت نیرید برسممريو ور فجووور
صفحه 84:
فرمنتور حاوی کوپنهای حاوی 55 و لا در فرمنتور حاوی کوپنهای حاوی 55 و لان) در معرض باکتری
معرض باكترى 5188(شروع أزمايش) 8کبد ازیک مام)
صفحه 85:
عدم کنترل رشد میکروارگانیسمها در برجهاي خنک کننده
مشکلات بسياري را ایجاد مي نماید.
٠ این مشکلات را به چهار دسته زیر مي توان تقسیم نمود:
- ایجاد لجن بيولوژيکي یا بیوفیلم
- تشکیل رسوبات و گرفتگي تجهیزات
- فساد و تخریب چوب ها
- خوردگي ناشي از فعالیت هاي میکروبیولوژي
صفحه 86:
Bacterial community structure in Shiraz petrochemical process cooling
FB= Ferro oxidans bacteria
NBeNitrfication bacteria
SRB=Sulfate Reducing Bacterib
sre
صفحه 87:
Problems caused by scale
Insulating film —___»- Reduced heat exchange
/ Increased head losses.
Seale Gm Nanrowed-iown cros section —pe Reduced flow لس متم acutes
* Possibility of corrosion under scale (differential aeration) “
> Metal is worn through ———¥ Leaks i
rs Metal thins
z Heat exchange hindered
Corrosion يبك we Plugging
Laas Corrosion under deposits
ها Oxide deposits جه Bacteria nutrients
=
~~ Excess inhibitor consumption |
87
صفحه 88:
88
Sanh et از فاليت ميكرواركايسم ها
ine ZK men = ع
۲1 موه
شکل ۲- مراحل تشکیل توبرکول و رشد باکترا
صفحه 89:
اهميت میکروارگانیسم ها در طبیعت
حیات انسان در کره زمین وابسته به وجود میکروارگانیسم ها است.
0- توليد بيولوژيکي اکسپژن
© تثبیت بيولوژيكي ازت
3- احیاء بيولوژيکي سولفات
موجودات زنده از نظر تغذیه به سه گروده تقسیم مي شوند:
0- تولید کننده (جلبک» گیاهان)
0 مصرف کننده ( پروتوزثرها» حیوانات)
0 تجزیه کننده (باکتریهاء قارچ ها)
باکتریها و قارج ها در طبیعت تجزیه مواد آلي (لاشه حیوانات و گیاهان؛
فضولات حیوانات) و تبدیل آنها به مواد معدني مورد نیاز گیاهان است.
۰ يدون وجمة ميكروب فا جهل انتاشته ار زو تمي ان مواذ ستل مون
ایاهان خواهد شد که این به معناي مرگ گیاهان و سایر موجودات تولید
كننده مي باشد و در نتيجه حيات در روي كره زمين از بين خواهد رفت.
۰ چرخش عناصر کربن» ازت» فسفر» اکسیژن» گوگرد و ... در طبیعت بدون
حضور میکروارگانیسم ها غیرممکن است.
صفحه 90:
احیای بیولوژیکی سولفات
همانند
تثبیت بيولوژيکي ازت و تولید بيولوژيكي اکسیژن از پدید
هاي الزامي براي آغاز حیات بشر و ادامه آن است کد
بوسيله 5188 انجام مي شود.
صفحه 91:
فعالیت میکروارگانیسم ها در صنابع نفت
0- فعالیت هاي اولیه در بوجود آوردن نفت
© فعاليت هاي مضر
- خوردكي فلزات و بتن 1
- مسدود نمودن لوله ها و خلل و فرج موجود در ذخاير نفتي
- تخريب فراورده هاي نفتي
©- فعاليت هاي سودمند
- اكتشاف نفت
- ازدياد برداشت (بهره وري ثانويه)
- تقليل آلودكي هاي نفتي
- كوكردزدايي نفت
- بیوسنتز مواد مختلف از فراورده هاي نفتي
