СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РОСТА МИКРООРГАНИЗМОВ И КОМБИНАЦИЯ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РОСТА МИКРООРГАНИЗМОВ Российский патент 2012 года по МПК A01N43/50 A01N59/00 A01P1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к способу предотвращения роста микроорганизмов в технологической воде. Кроме того, изобретение относится к комбинации для предотвращения роста микроорганизмов. Изобретение, в частности, пригодно для обработки промышленной технологической воды, включая обработку сырьевой воды и обработку охлаждающей воды. К предпочтительным вариантам применения относятся технологические процессы целлюлозно-бумажной промышленности, включая водяные циклы бумагоделательных и картоноделательных машин, установок по производству целлюлозы и установок для удаления печатных красок с макулатуры, а также системы водяного охлаждения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Перуксусная кислота является широко известным биоцидом. По сравнению с другими биоцидами перуксусная кислота очень недорогая. Однако на практике было обнаружено, что в случае, если перуксусную кислоту используют в качестве единственного биоцида, ее эффективность снижается с течением времени вследствие селекции микроорганизмов на бумагоделательной машине, производящей большие количества внеклеточного материала, препятствующего проникновению перуксусной кислоты, тем самым снижая ее биоцидную активность.

В патентном документе WO 2006/097578 A1 (BIM KEMI AB) раскрыта комбинация окисляющего агента, содержащего хлор, и источника брома для предотвращения роста микроорганизмов в сырьевой или технологической воде процессов производства бумаги. Предпочтительным окисляющим агентом является гипохлорит натрия, а предпочтительным источником брома является бромхлордиметилгидантоин (BCDMH) или дибромдиметилгидантоин (DBDMH). Оптимальное количество окисляющего агента и источника брома, по галогену, соответствует молярному соотношению приблизительно 1:1. Применение указанной комбинации связано с риском, а именно ускоряется коррозия оборудования, кроме того, использованные значительные количества гипохлорита могут увеличивать образование AOX (адсорбируемых органических галогенпроизводных) соединений, вредных для окружающей среды. Кроме того, гипохлорит, использованный в больших количествах, оказывает отрицательное воздействие на химизм процесса производства бумаги.

Смесь перуксусной кислоты и дихлордиметилгидантоина известна из статьи, опубликованной в журнале Chinese Journal of Desinfection, 2003: 20(4), p.276-278, где говорится о том, что указанная смесь обладает синергической спороразрушающей активностью. В данном документе изучен раствор, содержащий 500 мг/л перуксусной кислоты и 300 мг/л дихлордиметилгидантоина (в качестве источника активного хлора). Наряду с прочим, результаты испытаний показали, что смесь может уничтожать 100% спор бактерии Bacillus subtilis var. niger. Кроме того, смесь была активна в отношении бактерий Escherichia coli и Staphylococcus aureus. Массовое соотношение перуксусной кислоты и дихлордиметилгидантоина (в качестве источника активного хлора) составляло приблизительно 1,67:1. Смесь, содержащая значительные количества дихлордиметилгидантоина, является неэффективной с точки зрения затрат. Кроме того, столь концентрированный раствор может привести к коррозии, а потому в указанный раствор добавляют ингибитор коррозии. Авторы документа предполагают использовать указанный раствор в качестве дезинфицирующего средства.

Из патентного документа US 5980758 (Nalco Chemical Company) известно о композиции для предотвращения роста микроорганизмов в воде для промышленного производства, при этом указанная композиция содержит перуксусную кислоту и неокисляющий биоцид. Согласно документу перуксусная кислота улучшает активность неокисляющего биоцида. Указанным неокисляющим биоцидом является бензизотиазолин, дибромид карбонимида, 1,4-бис-бромацетокси-2-бутен или β-бром-β-нитростирол. Перуксусная кислота может быть добавлена в технологическую воду перед добавлением неокисляющего биоцида.

Из патентного документа WO 03/062149 (Lonza Inc.) известно о композиции для предотвращения роста микроорганизмов в воде для промышленного производства, при этом указанная композиция содержит окисляющий или неокисляющий биоцид и триамин. Подходящие окисляющие биоциды включают, например, перуксусную кислоту, озон, гипохлорит, диоксид хлора, бромхлордиметилгидантоин, дихлорметилэтилгидантоин, дихлордиметилгидантоин и так далее.

Перуксусную кислоту широко используют для защиты от микроорганизмов на бумагоделательных машинах. Однако в настоящее время возникает проблема, заключающаяся в том, что одной перуксусной кислоты оказывается недостаточно для обеспечения долговременной биоцидной активности, то есть необходим другой биоцид в качестве дополнительного средства. При этом соединения, известные из рассмотренных выше документов, обладают недостатками, которые будут устранены с помощью настоящего изобретения.

Задачей изобретения является предложение экономически эффективного способа защиты от микроорганизмов, который был бы приемлемым для окружающей среды и не вызывающим коррозию по сравнению, например, с гипохлоритом или концентрированными растворами.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Установлено, что наилучший суммарный эффект достигается благодаря тому, что в технологическую воду сначала добавляют недорогую перуксусную кислоту или другую перкислоту для уничтожения большей части присутствующих микробов при помощи агента, являющегося экологически приемлемым и некоррозионным по сравнению, например, с гипохлоритом, а затем добавляют меньшее количество галогенированного диалкилгидантоина, проникающего в клетки микроорганизмов более эффективно, чем перуксусная кислота, тем самым обеспечивая уничтожение также и несколько более устойчивых микроорганизмов.

Таким образом, в соответствии с изобретением предложен способ предотвращения роста микроорганизмов в технологической воде, согласно которому в указанную технологическую воду добавляют сначала перкислоту, а затем - галогенированнный диалкилгидантоин.

Указанная перкислота может быть органической перкислотой или перкарбонатом.

Указанная перкислота предпочтительно является перуксусной или пермуравьиной кислотой, либо их смесью. Перуксусная кислота может быть ее равновесным раствором или перегнанной перуксусной кислотой.

Предпочтительным перкарбонатом является перкарбонат натрия.

Алкильные группы в галогенированном диалкилгидантоине могут быть одинаковыми или разными, предпочтительно являясь метилом или этилом. Галогеновый заместитель в положении 1 или 3 предпочтительно является хлором либо бромом. Предпочтительные галогенированные диалкилгидантоины включают монохлордиметилгидантоин (MCDMH), дихлордиметилгидантоин (DCDMH), бромхлордиметилгидантоин (BCDMH), дибромдиметилгидантоин (DBDMH) или дихлорметилэтилгидантоин (DCMEH) либо их смесь.

Массовое соотношение перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет приблизительно 2:1, при этом количество перкислоты рассчитывают по активному агенту, а количество галогенированного диалкилгидантоина рассчитывают по активному хлору.

Указанное соотношение предпочтительно лежит в пределах от 2:1 до 125:1, более предпочтительно от 2:1 до 75:1, и наиболее предпочтительно от 2,5:1 до 30:1.

Перкислота может быть добавлена в количестве от 0,2 до 45 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 30 мг/л, и наиболее предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л, в пересчете на активный агент.

Галогенированный диалкилгидантоин может быть добавлен в количестве от 0,1 до 25 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л, и наиболее предпочтительно от 0,2 до 6 мг/л, в пересчете на активный хлор.

Общее количество перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина может варьироваться от 0,3 до 70 мг/л, предпочтительно от 0,4 до 45 мг/л.

В соответствии с изобретением предложена также комбинация для предотвращения роста микроорганизмов, при этом указанная комбинация включает в себя соединения, подлежащие добавлению по отдельности, указанные соединения представляют собой перкислоту, добавляемую первой, и галогенированный диалкилгидантоин, добавляемый после перкислоты, причем массовое соотношение перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет по меньшей мере 2:1, где количество перкислоты рассчитывают по активному агенту, а количество галогенированного диалкилгидантоина рассчитывают по активному хлору.

Предпочтительные компоненты комбинации согласно изобретению и предпочтительные количества определены выше.

Согласно изобретению первой добавляют перкислоту с последующей обработкой технологической воды, обработанной указанной перкислотой, галогенированным диалкилгидантоином до того, как снизится активность перкислоты, без длительного перерыва между обработками. В случае текущей технологической воды перкислоту предпочтительно добавлять, например, с всасывающей стороны насоса, получая в результате быстрое и эффективное перемешивание, с последующим добавлением указанного галогенированного диметилгидантоина в тот же трубопровод после насоса либо в следующий резервуар. Выбор раствора наряду с прочим зависит от скорости потока, и крайне важно, чтобы обработка была направлена на по существу ту же самую водяную фракцию. Интервал между добавлением перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина может составлять от 0,5 секунд до 60 минут, предпочтительно от 10 секунд до 60 минут, более предпочтительно от 20 секунд до 30 минут.

Согласно изобретению также можно добавлять указанную перкислоту и галогенированный диалкилгидантоин в одно и то же место, такое как резервуар, при этом указанную перкислоту добавляют первой с последующим добавлением указанного галогенированного диалкилгидантоина по истечении интервала времени, определенного выше.

Добавление указанной перкислоты может быть непрерывным или периодическим. Добавление указанного галогенированного диалкилгидантоина может быть непрерывным или периодическим. В случае периодического добавления для достижения требуемого эффекта согласно изобретению существенным является то, что указанный галогенированный диалкилгидантоин добавляют в ту же самую водяную фракцию, что и указанную перкислоту, добавленную первой.

Согласно изобретению, за счет добавления первой менее дорогостоящей перкислоты окислительно-восстановительный процесс в технологической воде может быть усилен и, таким образом, большая часть микроорганизмов может быть уничтожена при помощи экологически приемлемого агента, менее коррозионного, чем гипохлорит. Таким образом, более дорогостоящий галогенированный диалкилгидантоин, добавляемый по истечении определенного заранее интервала времени, не расходуется в ненужных реакциях с восстанавливающими соединениями, не имеющими отношения к микроорганизмам. Эффективное уничтожение и предотвращение быстрого возобновления роста микроорганизмов может быть обеспечено с помощью небольших количеств галогенированного диалкилгидантоина, поскольку это соединение способно эффективно проникать в клетки микрорганизмов, тем самым гарантируя уничтожение также и более устойчивых микроорганизмов.

Для защиты от биопленок, согласно изобретению, особенно предпочтительной является комбинация перуксусной кислоты и MCDMH. Для уничтожения свободно плавающих микроорганизмов наиболее предпочтительно использовать комбинацию перуксусной кислоты и BCDMH.

Изобретение направлено на предотвращение роста микроорганизмов, при этом целевыми обычно являются все микроорганизмы, присутствующие в технологической воде, такие как аэробные бактерии, факультативно-анаэробные бактерии, сульфатвосстанавливающие бактерии, нитевидные бактерии, бактерии, образующие биопленки, дрожжевые грибы, плесневые грибы и протозоа (простейшие растительного или животного происхождения).

Изобретение особенно подходит для обработки технологической воды, включая сырьевую воду и воду в охлаждающих системах. Наиболее приемлемые области применения включают в себя оборотную воду при производстве бумаги и картона, химической целлюлозы или бумажной массы повторного использования, оборотную охлаждающую воду и воду в охлаждающих камерах. Другие области применения включают в себя охлаждающую и циркуляционную воду в пищевой промышленности и металлообрабатывающей промышленности, и дополнительную воду в охлаждающих системах в больницах (защита от бактерии Legionella). Изобретение также может использоваться для обработки балластной воды на кораблях. Еще одна область применения включает в себя воду нефтяных месторождений.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Далее изобретение описано со ссылкой на прилагаемые графические материалы, где:

на Фиг.1 показаны результаты испытания бактерицидной активности в отношении аэробных бактерий, присутствующих в бумажном браке, где сравнивали уничтожающую способность BCDMH и ePAA (равновесный раствор перуксусной кислоты), использованных по отдельности и в комбинации;

на Фиг.2 показаны результаты испытания бактерицидной активности в отношении аэробных бактерий, присутствующих в бумажном браке, где сравнивали эффективность BCDMH и комбинации ePAA+BCDMH;

на Фиг.3 показаны результаты испытания бактерицидной активности в отношении аэробных бактерий, присутствующих в бумажном браке, где сравнивали уничтожающую способность BCDMH и ePAA, использованных по отдельности и в комбинации; и

на Фиг.4 показаны результаты испытания бактерицидной активности в отношении аэробных бактерий, присутствующих в образце с сеточной части дефибрера, где сравнивали уничтожающую способность BCDMH и ePAA, использованных по отдельности и в комбинации.

На Фиг.5 и 6 показаны результаты испытания бактерицидной активности в отношении аэробных бактерий, присутствующих в циркуляционной воде машин для изготовления щелочной тонкой бумаги, где сравнивали уничтожающую способность BCDMH, MCDMH и PFA, использованных по отдельности и в комбинации.

В некоторых тестах, предложенных ниже, комбинация ePAA+BCDMH обеспечивает очевидный синергизм биоцидной активности, то есть результат оказывается лучше в тех случаях, когда соединения используются вместе. В некоторых тестах активность оказывается одинаковой, однако после учета расходов получают снижение стоимости на несколько десятков процентов.

Использованные при изучении ePAA, BCDMH и MCDMH являются коммерчески доступными продуктами.

Использованный равновесный раствор перуксусной кислоты, ePAA, имел следующий состав: около 15% перуксусной кислоты, около 24% уксусной кислоты и около 15% перекиси водорода, все проценты массовые.

Далее изобретение будет более подробно описано при помощи примеров. Следует отметить, что в примерах концентрации выражены как концентрации продуктов, и, таким образом, например, 60 м.д. (ppm) PAA соответствует приблизительно 9 м.д. PAA по активному агенту; 10 м.д. BCDMH соответствует приблизительно 3 м.д. активного хлора, а 60 м.д. MCDMH соответствует приблизительно 6 м.д. активного хлора.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1

Разжиженный бумажный брак с картоноделательной машины (pH 7,8, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) 40 мВ) разделяли в 10 отдельных сосудов и добавляли изучаемые биоциды. Концентрации выражены в м.д. (мг/л) коммерчески доступного продукта. В опытах, где в один сосуд добавляли два различных продукта, после добавления из пипетки первого продукта сосуд закрывали, образец бумажного брака интенсивно перемешивали, после чего в течение от 5 до 10 минут добавляли второй агент. Сосуды инкубировали в условиях, соответствующих условиям в системе бумажного брака (45°C, перемешивание), после чего определяли количество жизнеспособных аэробных бактерий путем культивирования после экспозиции в течение 4 и 24 часов.

При выполнении этого бактерицидного теста для бумажного брака сравнивали уничтожающую способность BCDMH и ePAA, использованных по отдельности и в комбинациях, при этом две трети BCDMH в комбинациях заменяли перуксусной кислотой, использованной в трехкратном количестве. Например, 10 м.д. BCDMH в сравнении с 30 м.д. ePAA и в сравнении с 3,3 м.д. BCDMH+20 м.д. ePAA.

Результаты представлены на Фиг.1. Комбинация «3,3 м.д. BCDMH+20 м.д. ePAA » означает, что BCDMH был добавлен перед ePAA.

В необработанном образце бумажного брака (контрольном) количество аэробных бактерий в ходе теста увеличилось: первоначальное количество бактерий составляло 4×10⁶ КОЕ/мл по сравнению с 7×10⁶ КОЕ/мл через 24 часа.

Количество жизнеспособных бактерий отчетливо уменьшалось под влиянием всех добавленных биоцидов после 4 часов экспозиции. Сравнение уничтожающей способности после 4 часов контактирования показало, что комбинации, содержащие 3,3 м.д. BCDMH и 20 м.д. ePAA, были более эффективными, чем использованные по отдельности 10 м.д. BCDMH или 30 м.д. ePAA.

Наиболее существенное различие в результатах можно наблюдать спустя 24 часа. В большинстве образцов значительное возобновление роста наблюдалось после израсходования окисляющего биоцида. Возобновление роста более эффективно ингибировалось 30 м.д. BCDMH, чем одной PAA. Однако наилучший результат был получен при использовании комбинации, включающей в себя 60 м.д. перуксусной кислоты, добавленной первой, и 10 м.д. BCDMH, добавленного сразу после PAA. Такой порядок добавления оказался значительно более эффективным, чем добавление тех же количеств реагентов в обратном порядке.

По результатам, наилучшая длительная уничтожающая способность достигается при добавлении сначала PAA и сразу после этого - BCDMH. В случае использования комбинации получен лучший результат, чем при добавлении одной перуксусной кислоты. BCDMH, добавленный один, также является активным, однако использование указанной комбинации дает наилучшую экономическую эффективность, поскольку перуксусная кислота является значительно более дешевым реагентом, чем BCDMH.

Пример 2

Образец (pH 7,9, ОВП 145 мВ) бумажного брака с дефибрера другой картоноделательной машины разделяли в сосуды с последующим аналогичным тестированием, как описано выше.

В этом бактерицидном тесте для бумажного брака сравнивали уничтожающую способность BCDMH и комбинаций PAA+BCDMH, при этом две трети BCDMH в комбинациях заменяли перуксусной кислотой, использованной в трехкратном количестве.

Результаты представлены на Фиг.2.

Сравнение уничтожающей способности после 4 часов экспозиции показало, что комбинация, содержащая 40 м.д. PAA и 6,7 м.д. BCDMH, была отчетливо более эффективной, чем 20 м.д. одного BCDMH. Аналогично, комбинация, содержащая 60 м.д. PAA и 6,7 м.д. BCDMH, была более эффективной, чем 30 м.д. одного BCDMH. Результаты подтверждают, что при использовании указанных комбинаций получаются улучшенные результаты как в отношении уничтожающей способности, так и в отношении экономической эффективности.

Пример 3

Разжиженный бумажный брак с картоноделательной машины (pH 7,5, ОВП 130 мВ) разделяли в сосуды с последующим аналогичным тестированием, как описано выше.

В этом бактерицидном тесте для бумажного брака сравнивали уничтожающую способность BCDMH и ePAA, использованных по отдельности или в комбинациях, при этом две трети BCDMH в комбинациях заменяли перуксусной кислотой, использованной в трехкратном количестве.

Результаты представлены на Фиг.3.

Сравнение уничтожающей способности после 4 часов контактирования показало, что комбинация, содержащая PAA+BCDMH, обладает такой же уничтожающей способностью, как и один BCDMH. Результаты подтверждают, что использование указанной комбинации дает наилучшую экономическую эффективность, поскольку перуксусная кислота является значительно менее дорогостоящим реагентом, чем BCDMH.

Пример 4

Образец с сеточной части дефибрера (pH 7,9, ОВП 46 мВ) разделяли в сосуды с последующим аналогичным тестированием, как описано выше.

В этом бактерицидном тесте сравнивали уничтожающую способность ePAA и BCDMH, использованных по отдельности или в комбинациях, при этом две трети BCDMH в комбинациях заменяли перуксусной кислотой, использованной в трехкратном количестве.

Результаты представлены на Фиг.4.

В ходе тестов исходное количество аэробных бактерий составляло 3×10⁶ КОЕ/мл. Во всех сосудах с добавленными биоцидами количество жизнеспособных бактерий после 4 часов экспозиции было ощутимо ниже. Существенное возобновление роста наблюдалось в нескольких сосудах после израсходования окисляющего биоцида (24 часа).

Наилучшие результаты были получены для комбинации, содержащей 200 м.д. перуксусной кислоты, добавленной первой, и 33,3 м.д. BCDMH, добавленного сразу после PAA. Эта комбинация оказалась значительно более эффективной, чем 100 м.д. BCDMH или 300 м.д. ePAA, использованных по отдельности. В случаях, когда были использованы меньшие количества, комбинации ePAA+BCDMH в количествах 100 м.д.+16,7 м.д. и 150 м.д.+25 м.д. были идентичными по активности с 50 м.д. или 75 м.д. одного BCDMH, соответственно.

Результаты подтверждают, что использование комбинаций перуксусной кислоты и BCDMH приводит к наилучшим результатам как в отношении уничтожающей способности, так и в отношении экономической эффективности.

Пример 5

Тест на разрушение биопленки проводили, как описано в патентном документе Fl 117056B (Kemira Oyi). Предварительно выращивали биопленку на крышках-пластинах, имеющих стержни из нержавеющей стали (3 дня, 45°C, перемешивание со скоростью 150 об/мин). В качестве воды служил чистый фильтрат с машины для изготовления тонкой бумаги (pH 7,6, окислительно-восстановительный потенциал 71 мВ), а для инокуляции использовали смесь адгезивных бактерий (Deinococcus geothermalis, Pseudoxanthomonas taiwanensis и Meiothermus silvanus), выращенных в лаборатории. После того как на всех стержнях крышек были выращены идентичные биопленки, крышки извлекали из чистого фильтрата, использованного для культивирования, промывали водопроводной водой и помещали в пластиковые 12-луночные планшеты, по одной в каждую лунку. В каждую лунку заранее добавляли по 3,5 мл чистого фильтрата из той же бумагоделательной машины и тестируемые биоциды. Стержни с биопленками сначала погружали в лунки на 15 мин, после чего извлекали на некоторое время из планшет для добавления в лунки других компонентов биоцидных комбинаций. Воздействие биоцидов продолжалась в общей сложности в течение 3 часов. После этого выживаемость биопленок определяли путем перемещения крышек-пластин в свежие 12-луночные планшеты, где каждая лунка содержала по 2 мл стерильной культивационной среды, с последующим культивированием пластин в течение 19 часов при температуре 45°C при перемешивании со скоростью 150 об/мин. На этой стадии выжившие бактерии биопленки образовывали новую биопленку на стенках лунок чистого планшета. Таким образом, путем сравнения размера новых биопленок, образованных на стенках лунок, можно было оценить эффективность обработки биоцидами в отношении разрушения биопленки. Для облегчения этой оценки лунки опорожняли с последующим окрашиванием биопленок сафранином.

Результаты испытаний показали, что значительные количества биопленки образовывались в необработанных контрольных ячейках (++++).

Образование новой биопленки не уменьшалось при использовании 120 м.д. ePAA (равновесного раствора перуксусной кислоты) или 60 м.д. MCDMH (монохлордиметилгидантоина), когда их использовали по одиночке (++++). Использование одного BCDMH (бромхлордиметилгидантоина) в количестве 16 м.д. обеспечивало ощутимое уменьшение образования новой биопленки, однако не полное ее ингибирование (++).

Единственной добавкой, полностью ингибирующей новую биопленку (-), была комбинация, содержащая 80 м.д. равновесного раствора перуксусной кислоты, ePAA, добавляемой первой, и 20 м.д. MCDMH, добавленного после ePAA.

Примеры с 1 по 4 показали, что улучшенная уничтожающая эффективность в отношении свободно плавающих микроорганизмов достигается при помощи комбинации ePAA+BCDMH. Этот результат подтверждает тот факт, что улучшенная ингибирующая активность в отношении биопленок также достигается при помощи комбинированного использования перуксусной кислоты и галогенированного диметилгидантоина (в данном случае MCDMH).

Пример 6

Оборотную воду (pH 8,2, ОВП+169 мВ) отбирали с машины для изготовления щелочной тонкой бумаги (производящей немелованную копировальную бумагу) и разделяли в 11 пластиковых контейнеров. В случаях, когда в один и тот же контейнер добавляли два разных биоцида, первой добавляли перуксусную кислоту, образец тщательно перемешивали и в течение от 5 до 10 минут добавляли второй биоцид. Дозы всех биоцидов представлены в м.д. (мг/мл) коммерческого продукта, например, 20 м.д. равновесной пермуравьиной кислоты (PFA) соответствует приблизительно 2 м.д. муравьиной кислоты как активного вещества, 12 м.д. BCDMH соответствует приблизительно 4 м.д. активного хлора и 30 м.д. MCDMH соответствует приблизительно 3 м.д. активного хлора. После добавления биоцидов контейнеры закрывали и инкубировали при температуре бумагоделательной машины (45°C) при непрерывном перемешивании. Уничтожающую способность различных доз биоцидов измеряли через 3 часа и спустя 1 день после добавления биоцида, используя метод подсчета колоний на агаре (РСА агар (plate colony agar - агар для подсчета колоний), 45°C и 2 дня).

Результаты представлены на Фиг.5 и 6. Необработанные контрольные образцы содержали культивируемые аэробные бактерии 2,0·10⁵ КОЕ/мл (3 часа) и 1,6·10⁵ КОЕ/мл (1 день). Все обработки приводили к снижению количества жизнеспособных бактерий при измерении через 3 часа после добавления биоцида (Фиг.5). Уничтожение бактерий было наиболее эффективным в тех контейнерах, в которые добавляли по отдельности ≥15 м.д. PFA, 12 м.д. BCDMH, 45 м.д. MCDMH или в которые PFA добавляли вместе с MCDMH.

Типичным для многих окисляющих биоцидов является то, что они демонстрируют быстрое уничтожение микроорганизмов, однако когда окислитель расходуется, возможные уцелевшие микроорганизмы могут обнаруживать быстрое возобновление роста в обработанной среде. Такое явление также наблюдалось в данном испытании. На Фиг.6 показано, что в пределах 1 дня активное возобновление роста бактерий протекало во всех контейнерах, которые были обработаны только PFA, BCDMH или MCDMH, и в которых было достигнуто эффективное уничтожение (>3 log снижения числа жизнеспособных бактерий). Комбинирование перуксусной кислоты и галогенированного диалкилгидантоина (в данном случае сначала PFA, затем MCDMH)

продемонстрировало очевидный синергизм, при этом комбинации были единственными дозами, которые справлялись с предотвращением возобновления роста бактерий в оборотной воде в течение 1 дня.

Изобретение относится к предотвращению роста микроорганизмов в технологической воде. Комбинация для предотвращения роста микроорганизмов содержит соединения, добавляемые по отдельности. Соединениями являются перкислота, добавляемая первой, которая представляет собой перуксусную или пермуравьиную кислоту, либо их смесь, и галогенированный диалкилгидантоин, добавляемый после перкислоты. Массовое соотношение перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет по меньшей мере 2:1, где количество перкислоты расчитывают по активному агенту, а количество галогенированного диалкилгидантоина расчитывают по активному хлору. Интервал между добавлениями перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет от 0,5 секунд до 60 минут. Способ предотвращения роста микроорганизмов включает добавление в воду указанной комбинации. Изобретение позволяет снизить коррозию и расход реагентов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 пр.

1. Способ предотвращения роста микроорганизмов в технологической воде, отличающийся тем, что в указанную технологическую воду сначала добавляют перкислоту, которая представляет собой перуксусную или пермуравьиную кислоту, либо их смесь, а затем - галогенированный диалкилгидантоин, причем интервал между добавлениями перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет от 0,5 с до 60 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перкислота является равновесным раствором перуксусной кислоты или перегнанной перуксусной кислотой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный галогенированный диалкилгидантоин является монохлордиметилгидантоином, дихлордиметилгидантоином, бромхлордиметилгидантоином, дибромдиметилгидантоином или дихлорметилэтилгидантоином либо их смесью.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет по меньшей мере 2:1, при этом количество перкислоты рассчитывают по активному агенту, а количество галогенированного диалкилгидантоина рассчитывают по активному хлору.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанное соотношение лежит в пределах от 2:1 до 125:1, предпочтительно от 2:1 до 75:1 и более предпочтительно от 2,5:1 до 30:1.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанную перкислоту добавляют в количестве от 0,2 до 45 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 30 мг/л и более предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л в пересчете на активный агент.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный галогенированный диалкилгидантоин добавляют в количестве от 0,1 до 25 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л и более предпочтительно от 0,2 до 6 мг/л, в пересчете на активный хлор.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что интервал между добавлениями перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет от 10 с до 60 мин, предпочтительно от 20 с до 30 мин.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная технологическая вода является технологической водой от производства целлюлозы или бумаги.

10. Комбинация для предотвращения роста микроорганизмов, отличающаяся тем, что содержит соединения, добавляемые по отдельности, при этом указанными соединениями являются перкислота, добавляемая первой, которая представляет собой перуксусную или пермуравьиную кислоту, либо их смесь, и галогенированный диалкилгидантоин, добавляемый после перкислоты, причем массовое соотношение перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет по меньшей мере 2:1, где количество перкислоты рассчитывают по активному агенту, а количество галогенированного диалкилгидантоина рассчитывают по активному хлору, причем интервал между добавлениями перкислоты и галогенированного диалкилгидантоина составляет от 0,5 с до 60 мин.

11. Комбинация по п.10, отличающаяся тем, что указанное соотношение лежит в пределах от 2:1 до 125:1, предпочтительно от 2:1 до 75:1 и более предпочтительно от 2,5:1 до 30:1.

12. Комбинация по п.10, отличающаяся тем, что указанная перкислота является равновесным раствором перуксусной кислоты или перегнанной перуксусной кислотой.

13. Комбинация по п.10, отличающаяся тем, что указанный галогенированный диалкилгидантоин является монохлордиметилгидантоином, дихлордиметилгидантоином, бромхлордиметилгидантоином, дибромдиметилгидантоином или дихлорметилэтилгидантоином либо их смесью.

14. Комбинация по п.10, отличающаяся тем, что количество указанной перкислоты, подлежащей добавлению, лежит в пределах от 0,2 до 45 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 30 мг/л и более предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л в пересчете на активный агент.

15. Комбинация по п.10, отличающаяся тем, что количество указанного галогенированного диалкилгидантоина, подлежащего добавлению, лежит в пределах от 0,1 до 25 мг/л, предпочтительно от 0,2 до 15 мг/л и более предпочтительно от 0,2 до 6 мг/л в пересчете на активный хлор.