Биопленка
Биопленка — это повсеместное, прикрепленное к субстрату сообщество микроорганизмов, заключенное в саморазвивающийся внеклеточный полимерный матрикс, который имеет высокую структуру и устойчив к воздействиям окружающей среды.
Бактериальные биопленки обычно являются наиболее проблематичными в промышленных системах водоснабжения, поскольку они ответственны за закупорку и загрязнение теплообменного оборудования. Микроорганизмы могут влиять на коррозию различными способами, например, образованием локализованных дифференциальных клеток и восстановлением сульфатов.
Отложения биопленки и биопленка с захваченным взвешенным мусором сами по себе являются загрязнителями, но они также часто приводят к образованию минеральных отложений. Мониторинг и контроль биопленок могут предотвратить сбои оборудования, уменьшить ущерб окружающей среде и минимизировать потери доходов.
Биопленки представляют собой скопления микроорганизмов и выделяемых ими внеклеточных полимеров, прикрепленных к инертному или живому субстрату. Биопленки способны колонизировать практически любую поверхность Земли, и их чрезвычайно трудно уничтожить. В промышленности биопленки можно обнаружить на поверхностях большинства водных сред, например, на стенках трубопроводов или трубках теплообменников.
Почти каждый вид микроорганизмов (например, микроводоросли, бактерии, археи, грибы) способен образовывать биопленку за счет синергетического прилипания к поверхностям и друг к другу. Понимание биопленки и смягчение ее негативных последствий имеет решающее значение для широкого спектра применений, от предотвращения коррозии до лечения инфекционных заболеваний.
Биопленка может ускорить частичные скорости реакций в процессах коррозии и изменить механизм коррозии. Биопленки могут влиять на коррозию металлов путем:
- Потребляя кислород, катодный реагент
- Образование коррозионно-активных веществ
- Генерирование веществ, служащих вспомогательными катодными реагентами.
- Увеличение массопереноса реагентов и продуктов коррозии, что приводит к изменению кинетики коррозионного процесса.
В нефтегазовой промышленности биопленки взаимодействуют с молекулярным водородом, присутствующим на поверхности труб, и производят сероводород как побочный продукт метаболизма. Этот процесс разрушает железо и сталь даже толстостенных труб, что приводит к утечкам и катастрофическому выходу из строя трубопровода. Другие классы биопленок могут образовывать толстые бляшки, способные закупоривать теплообменники и корпуса клапанов.
Биопленки можно контролировать с помощью микробицидов, биодиспергаторов и ограничения питательных веществ. Микробиоциды, как окисляющие, так и неокисляющие, при правильном применении могут быть эффективными для общего контроля биопленок.
Подробнее про микроорганизмы в трубах водоснабжения и их влияние на состояние трубопроводов читайте тут.
