Por Brad Buecker, publicista técnico sénior
Los sistemas de enfriamiento crean un ambiente propicio (cálido y húmedo) para que los microbios proliferen y formen colonias. Pueden crecer bacterias en los condensadores y en el relleno de la torre, hongos, en y sobre el relleno de madera, y algas en los componentes húmedos de las torres expuestos a luz solar. Uno de los principales problemas con los microbios, en particular con algunas bacterias, es que una vez que se asientan en una superficie, los organismos secretan una capa de polisacárido (limo) para protegerse. Esta película puede afectar gravemente la transferencia de calor y, además, colecta limo del agua y se hace viscosa, degradando aún más el intercambio de calor e incluso induciendo la formación de corrosión bajo depósito.
Figura 1. Tubos de un intercambiador de calor ensuciados con microbios y limo.
El control del ensuciamiento microbiológico es un componente clave del tratamiento de sistemas de agua de enfriamiento, y la química fundamental actual se basa en un microbiocida oxidante.
Antecedentes de tratamiento de contaminación microbiológica
Durante muchos años, el cloro gaseoso fue el caballo de batalla. Al añadir cloro gaseoso al agua, ocurre la siguiente reacción:
El ácido hipocloroso (HOCl) es el agente exterminador y funciona al penetrar en las paredes celulares y oxidar los componentes internos de la célula. La eficacia y el poder de eliminación de este compuesto se ven muy afectados por el pH debido a la naturaleza de equilibrio del HOCl en agua, como se muestra en la ecuación 2:
OCl- es un biocida mucho más débil que el HOCl, tal vez porque la carga del iones de OCl– no le permite penetrar de modo efectivo en las paredes celulares. La eficiencia de eliminación del cloro disminuye significativamente a medida que el pH aumenta por encima de 7,5. Dado que la mayoría de los programas de tratamiento de incrustaciones y corrosión para torres de enfriamiento funcionan con un pH alcalino, la química con cloro tal vez no sea la mejor opción en algunas aplicaciones. En la eficiencia del cloro también influye la cantidad de amoníaco y compuestos orgánicos en el agua, que reaccionan de manera irreversible con la sustancia química y aumentan la demanda de cloro.
Por cuestiones de seguridad, la alimentación de hipoclorito líquido (NaOCl) ha reemplazado al cloro gaseoso en muchas instalaciones, aunque la presentación líquida es más costosa. Este contiene una pequeña cantidad de hidróxido de sodio, de modo que al inyectarlo en el flujo de agua de enfriamiento el pH aumenta, quizá solo un poco; sin embargo, si el agua ya es alcalina, la mayor parte del reactivo existirá como ion OCl–.
Una respuesta popular al problema del pH ha sido la química con bromo, en la que se mezclan un oxidante base cloro (el hipoclorito es la opción más común) y bromuro de sodio (NaBr), en una corriente del agua de reposición, y se inyectan en el agua de enfriamiento. Esta química produce ácido hipobromoso (HOBr), con poderes de aniquilación similares a los del HOCl, pero que funciona con mayor eficacia en un pH alcalino.
Figura 2. Disociación de HOCl y HOBr vs. pH
Otras alternativas son el dióxido de cloro (ClO2), la monocloramina (NH2Cl) y la monobromamina (NH4Br). Las dos últimas son más débiles, pero parecen ser más efectivas para penetrar en la capa de limo protectora producida por las bacterias para atacar directamente los organismos.
ChemTreat recientemente desarrolló un nuevo estabilizador/biodetergente de halógeno que puede usarse en programas de tratamientos oxidantes que utilizan solamente hipoclorito. El producto en sí no tiene propiedades biocidas y, por lo tanto, no es considerado en los lineamientos normativos relacionados con biocidas, pero ayuda a estabilizar el cloro y reduce las pérdidas por reacciones irreversibles. Además, la parte biodetergente de la formulación, como lo implica el nombre, dispersa la biopelícula formada por los organismos y permite que el biocida tenga contacto directo con ellos.
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Comuníquese con ChemTreat si requiere asistencia para diseñar un programa de tratamiento personalizado para su aplicación. Al igual que con otras tecnologías, se requiere un análisis detallado para determinar la factibilidad para utilizar los métodos. Siempre consulte los manuales y las guías de su equipo.
