القطاع : المياه

التحدي الصناعي (2023 – 2024)

تقليل وتخفيف النمو البيولوجي في أنظمة تبريد المياه المغلقة

ملخص المشروع

أصبح نمو الأغشية الحيوية في أنظمة مياه التبريد مصدر قلق كبير في البيئات الصناعية. يمكن أن تتأثر أنواع مختلفة من الدوائر المغلقة المستخدمة في الصناعة بما في ذلك حلقات مياه التبريد المخففة (TCW) بشكل خطير بظاهرة التلوث الحيوي مما يؤدي إلى عيوب سلبية من حيث تشغيل العمليات وصيانة المعدات. تشكل الأغشية الحيوية الميكروبية أيضًا مصدر قلق كبير لأنها عادة ما تكون مقاومة لإجراءات المعالجة والتنظيف بالمبيدات الحيوية التقليدية. يؤدي تكوين الأغشية الحيوية إلى تقليل انتقال الحرارة الموصلة بالإضافة إلى انسداد الأنظمة الهيدروليكية المرتبطة بخسائر الطاقة وخفض الإنتاج المحتمل وإيقاف التشغيل (Di Pippo et al.، 2018). علاوة على ذلك، يعد إيقاف تشغيل المعدات ضروريًا لتنفيذ أنشطة الصيانة لتجنب زيادة طبقات التلوث مما يؤدي إلى عواقب غير متوقعة على البشر والبنية التحتية للمصنع (Elwerfalli et al.، 2021).

البيئة والظروف داخل أنظمة التبريد من حيث توفر العناصر الغذائية ودرجات الحرارة ودرجة الحموضة والتهوية المستمرة لصالح نمو الكائنات الحية الدقيقة. يتكون التلوث الحيوي من استعمار الأسطح التي تلامس الماء بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في كل مكان والتي ستكون قادرة على إفراز مادة لزجة تعرف باسم الأغشية الحيوية (Coetser & Cloete، 2005). وبالتالي، يمكن أن يحدث التآكل الناجم عن الميكروبات (MIC) أيضًا ويسبب تدهور المواد. يشير MIC إلى تأثير الكائنات الحية الدقيقة على حركية عمليات التآكل للمعادن والمواد غير المعدنية. بمجرد الارتباط بالسطح الداخلي للأنابيب، بسبب وجود العناصر الغذائية والمواد العضوية، المركزة عن طريق التبخر، تنمو البكتيريا وتشكل مستعمرات تتطور إلى غشاء حيوي يفرز مصفوفة تحتفظ بالمياه تُعرف باسم عديدات السكاريد الخارجية. ستساعد المواد البوليمرية الخارجية (EPS) التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة على ارتباطها بالمواد الصلبة مما يعطي المكون الوحل الرئيسي وتشكيل الأغشية الحيوية عند واجهة المادة الصلبة والسائلة (Telegdi et al.، 2017).

في الاقتراح الحالي، نقوم بتطوير منهجية مبتكرة لن تمكن فقط من تقليل و/أو القضاء على نمو البكتيريا ولكن أيضًا التخلص من ظاهرة التآكل الناتجة. تعتمد الاستراتيجية المتبعة على نهج مشترك لإزالة البكتيريا ومعالجة السطح لمنع التصاق الأغشية الحيوية. باستخدام هذا البديل، يمكن تقليل تكرار التخدير الكيميائي.

أعضاء فريق البحث

أعضاء فريق البحث في شركة عمان للغاز الطبيعي المسال

المهندس سوراف بايراجي

المهندس أحمد المخيني

المهندس محمود البوسعيدي

المهندس ناصر الوردي

مساعدو البحث

ماجستير عائشة البوسعيدي

البكالوريوس. سعيد مبارك سيف الشبلي

مساعد بحوث وتدريس مساعد

ماجستير إدارة الأعمال، خديجة البلوشي

طالب دكتوراه

الاستاذة يسرا عمارة