Strategi Pengendalian Biofouling pada Sistem Air Pendingin Industri

rinnyermiyanti

10 Okt

3 menit membaca

Ilustrasi virtual tube bundle heat exchanger terbuka dengan deposit pada sebagian inlet tube dan cooling tower di latar belakang.

Pengendalian biofouling perlu menghubungkan kondisi mikrobiologi dengan kebersihan permukaan dan kinerja perpindahan panas. Air yang tampak jernih masih dapat mengandung mikroorganisme yang membentuk biofilm pada tube, basin, atau bagian sistem yang alirannya rendah. Program yang efektif menggabungkan pemilihan biosida, waktu kontak, pembersihan, dan pemantauan. Artikel ini membahas microfouling oleh biofilm serta pertimbangan macrofouling pada sistem yang mengambil air dari lingkungan.

Biofilm berkembang pada permukaan

Mikroorganisme yang melekat pada permukaan membentuk matriks extracellular polymeric substances atau EPS. Matriks tersebut dapat menangkap partikel dan membatasi akses biosida ke sel di dalamnya. Lapisan biofilm menghambat perpindahan panas, mempersempit jalur aliran, dan dapat memperbesar pressure drop. Sampel air sirkulasi terutama menggambarkan organisme planktonik; hasilnya perlu dilengkapi pemeriksaan organisme yang melekat pada permukaan. [1]

Biofilm juga dapat membentuk kondisi lokal yang mendukung microbiologically influenced corrosion atau MIC. Namun, ditemukannya bakteri saja belum membuktikan penyebab korosi. Analisis deposit, pemeriksaan metalurgi, dan data operasi diperlukan untuk menilai hubungan antara aktivitas mikrobiologi dan kerusakan material. [2]

Menentukan pilihan biosida

Biosida oksidasi mencakup program berbasis klorin atau bromin dan, untuk aplikasi tertentu, chlorine dioxide atau ozon. Efektivitasnya dipengaruhi pH, kebutuhan oksidator, waktu kontak, serta distribusi residu di sistem. Pada pH lebih tinggi, proporsi hypochlorous acid atau HOCl menurun. Bromine chemistry dapat menjadi kandidat pada kondisi alkalis, tetapi tetap perlu dievaluasi terhadap mutu air, material, dan batas pembuangan. [3]

Biosida nonoksidasi, termasuk glutaraldehyde, isothiazolinones, atau DBNPA, mempunyai kondisi aplikasi yang berbeda. Pemilihan perlu melihat organisme target, pH, waktu retensi, dan kompatibilitas program. Biodispersant dapat membantu mengganggu atau melepaskan deposit biologis, tetapi efektivitas kombinasi harus diperiksa; peningkatan dosis tunggal tidak otomatis memperbaiki penetrasi ke biofilm yang sudah matang. [1]

pH mengubah spesiasi klorin bebas

Tabel berikut merupakan perhitungan kesetimbangan sederhana dengan asumsi pKa HOCl sekitar 7,5 pada kondisi mendekati 25 °C. Proporsi dihitung dari hubungan asam–basa HOCl dan OCl−. Nilai ini menjelaskan spesiasi, bukan persentase kematian mikroorganisme atau setpoint dosis biosida. [4]

pH air	HOCl sekitar	OCl− sekitar
7,0	76%	24%
8,0	24%	76%
8,5	9%	91%

Klorin bebas terukur mencakup HOCl dan OCl−. Kedua spesies mempunyai aktivitas yang berbeda; OCl− tidak tepat disebut sama sekali tidak aktif. Interpretasi hasil uji perlu mencakup pH, temperatur, waktu kontak, dan gangguan dari oksidator lain. Residu di titik injeksi juga belum menggambarkan residu pada ujung jaringan atau lokasi beraliran rendah. [3,4]

Pembersihan dan pemantauan melengkapi program

Cooling tower industri dengan susunan filler, perpipaan dan akses inspeksi berwarna kuning.

Pembersihan mekanis membantu melepas biofilm yang sudah terbentuk. Setelah deposit terlepas, pengendalian mikrobiologi dan pembuangan padatan perlu dikelola agar material tersebut tidak mengendap kembali pada bagian lain. Susun titik sampling yang mewakili basin, jalur suplai dan balik, serta lokasi dengan kecenderungan deposit.

Pantau tren ATP atau hitungan mikroba sesuai metode yang dipilih, inspeksi permukaan atau coupon, residu biosida, pH, dan indikator perpindahan panas. Metode mikrobiologi yang berbeda tidak menghasilkan angka yang langsung dapat dipertukarkan. Untuk cooling tower, program pengendalian Legionella perlu mengelola sedimen dan biofilm, temperatur, usia air, serta residu disinfektan. CDC merekomendasikan pembersihan dan disinfeksi saat offline sedikitnya setiap tahun, dengan frekuensi tambahan sesuai kondisi operasi. [5]

Pada intake air sungai atau laut, macrofouling oleh organisme yang lebih besar memerlukan identifikasi spesies dan pola kedatangannya. Screening, inspeksi intake, pembersihan, dan perlakuan yang sesuai dapat dimasukkan ke program. Hasil pengendalian spesies tertentu di negara lain tidak dapat langsung dijadikan target dosis atau waktu kontak untuk lokasi di Indonesia.

Evaluasi bersama Harvest Chemical dapat dimulai dari sumber make-up water, tata alir, riwayat deposit, dan data residu. Sasaran teknisnya adalah menjaga kebersihan permukaan serta kestabilan perpindahan panas, dengan program kimia yang sesuai terhadap material dan operasi instalasi.