Vários tipos de contaminação ocorrem em sistemas de produção de energia: contaminantes sólidos, gasosos (ar) e líquidos (água). Com foco na água, este tipo de contaminação pode ser causado através da mistura da água através do ar ambiente, uma fuga nos elementos de selagem, qualquer entrada nos reservatórios através de processos químicos como combustão, oxidação e neutralização (processos a montante, antes da entrega do combustível no destino final).
A água tanto pode estar presente num estado dissolvido como em estado livre, mas qualquer forma de água é prejudicial ao combustível e ao próprio sistema hidráulico. Qualquer água tem de ser evitada e removida se existir.
A eventual contaminação da água é um processo contínuo e a melhor forma de eliminar ou reduzir o risco de contaminação, depende do tipo de sistema existente.
O processo de degradação de combustível armazenado deve-se a fatores tais como o tempo de permanência do combustível no tanque, alimento, água, temperaturas extremas e oxigénio.
A acrescentar, que o hidrocarboneto do combustível pode servir como fonte de alimento e a população microbiana cresce, o que afeta negativamente a qualidade do combustível. A monitorização proativa da qualidade do combustível tem sido tradicionalmente desafiadora devido ao lento feedback dos testes microbiológicos tradicionais. Com a redução do tempo de teste de dias para minutos, é possível abordar e validar as soluções de tratamento / armazenamento de combustível imediatamente no local.
Figura 1: Diagrama com exemplo de um tanque de armazenamento de combustível com água
Onde estão “escondidos” os microrganismos afinal?
- Alimento: A interface combustível-água é rica em nutrientes. Os microrganismos crescem uma vez que esta interface pode tirar nutrientes do combustível, enquanto estão num ambiente aquoso. Os seguintes combustíveis são excelentes fontes de alimento para grande parte de microrganismos:
- GASOLINA (C6 – C10)
- KEROSENE (C11 – C16)
- 2 DIESEL (C13 – C17)
- HEAVY DISTILLATE (C18 – C32)
- RESIDUAL (C28 – C70)
- Temperatura – Por cada aumento de 10ºC resulta numa duplicação do crescimento microbiológico.
- Oxigénio– a maioria dos degradadores orgânicos utilizará oxigénio.
A proliferação microbiológica na água contendo material orgânico pode ocorrer e pode ter uma infinidade de efeitos secundários:
- Corrosão no sistema de armazenamento influenciada por microrganismos (MIC)- é feita através da redução de sulfato (tanques de aço) ou consumo de polímero (tanques de fibra de vidro ou com revestimento polimérico);
- Mau desempenho do sistema: Entupimento de filtros, caudal lento;
- Incrustação do tanque e das linhas de ligação;
- Degradação da Qualidade do produto (decompondo moléculas de cadeia maior em moléculas menores e emulsificação de água e combustível;
Há dois tipos de microrganismos são de maior preocupação:
- Bactérias: Principais degradantes do produto e riscos para a saúde humana. Bactérias planctónicas (flutuantes livres) não devem estar presentes nos produtos finais.
- Fungos: contaminante microbiano primário e pode causar odores, deterioração, etc. (1)
- Tanto bactérias como fungos podem formar esporos. Estes não representam uma ameaça imediata e contêm muito pouco ATP. Se necessário serem contabilizados o teste de cultura pode ser a solução
Uma boa solução será a deteção precoce e precisa e o tratamento proativo.
Com a capacidade de efetuar uma análise microbiológica completa da infraestrutura durante uma única visita, a expectativa de vida dos tanques de armazenamento subterrâneos e dos filtros de combustível pode ser estendida através do tratamento precoce da mitigação do crescimento microbiológico.
Também é importante referir que mesmo que não haja aparentemente água, provavelmente não encontraremos microrganismos. No entanto é importante considerar:
- A água pode ser encontrada em pequenas bolsas invisíveis, difíceis de ver num pipeline ou cisterna.
- A água pode dispersar no combustível.
De forma geral a contagem de microrganismos será superior na interface combustível-água, e na camada de água do fundo do tanque, se existente. Para tal será importante realizar a colheita de amostras de diagnóstico da melhor forma possível e na interface correspondente.
O que é uma amostra de diagnóstico?
A amostragem microbiológica é única, pois o objetivo é capturar uma amostra de um local que provavelmente – dentro de um sistema de fuel – abrigue micróbios. A intenção é diagnosticar o risco dos microrganismos causarem danos ao fuel ou ao sistema de fuel (biodeterioração). A contaminação contrasta fortemente com o objetivo mais comum de colher uma amostra representativa – uma amostra que podemos usar para determinar se o produto é adequado para o uso pretendido. Consequentemente, o termo diagnóstico é usado para diferenciar amostras de microbiologia, de amostras de fuel.
O fuel armazenado pode estar sujeito a contaminação uma vez que se podem formar interfaces.
Interfaces são zonas onde dois ou mais componentes de um sistema entram em contato um com o outro. Existem diferentes interfaces num tanque de armazenamento de fuel:
Interface Fuel-tanque: a superfície dos tanques e outros componentes do sistema que estão em contato com o fuel.
Interface Fuel-água – a superfície na qual o fuel e a água associada ao fuel se encontram. As interfaces principais fuel-água são entre fuel e a água que está no fundo do tanque e entre as superfícies do sistema de revestimento de fuel e biofilmes (camadas de lodo).
Interface Fuel-topo do tanque – em tanques de teto fixo, a superfície do combustível que está em contato com a zona de ar / vapor do tanque
Interface Água -Cisterna – áreas de contato direto entre água ou biofilme associado a fuel e superfícies do sistema.
Interface Sedimentos de água (lodo / sedimento) – a superfície superior de qualquer chapéu de lodo ou camada de sedimento acumulou-se no fundo do tanque.
Interface Lodo / sedimento-cisterna – a interface entre lodo ou sedimento e o fundo do tanque.
Interface Vapor- cisterna – superfícies expostas na zona do topo do tanque.
As melhores amostras de diagnóstico de contaminação microbiológica do sistema de fuel vêm de interfaces ou do fundo do tanque. Em termos práticos, são tipicamente amostras de drenagem de tanque ou do fundo do tanque.
A colheita de amostras deverá ser feita na purga no fundo do tanque de preferência em frascos de vidro transparente pois facilita a observação de fases, partículas, etc. No entanto, analitos, como trifosfato de adenosina (ATP), podem adsorver no vidro – tornando o HDPE o material de embalagem preferido para amostras a serem testadas para ATP.
A melhor prática para colheita de amostras é determinar primeiro a altura de água dentro do tanque:
Utilizando uma pasta de deteção de água para determinar a altura da água livre no fundo do tanque – a) “sounding Plumb-bob”; b) bastão de som. Ambos os dispositivos foram revestidos com pasta branca de deteção de água que ficou roxa em contato com a água.
Eis como devem ser transferidas as amostras de fundo de tanque para as garrafas de amostragam: a) Bombagem para garrafa de vidro; b) drenagem para uma garrafa em HDPE.
Fotos e legendas pertencentes a:
BCA Microbial Contamination Control Services
Caso as amostras não sejam testadas no próprio dia, devem ser colocadas no frio.
A melhor prática é manter as amostras frias e iniciar os testes microbiológicos dentro de 4h após a colheita. No entanto, as amostras mantidas frias podem ser testadas até 24 horas após a colheita. O nível total de contaminação microbiológica e os tipos de micróbios presentes na amostra são cada vez mais propensos a alterações à medida que o tempo passa. Consequentemente, o risco de falha na deteção de grande contaminação microbiológica ou conclusão incorreta de que realmente havia contaminação insignificante quando a amostra estava fortemente contaminada aumenta com o envelhecimento da amostra.
Testes microbiológicos como o método ASTM D7687 para ATP de 2ª geração são fáceis de executar em campo, imediatamente após a colheita de amostras. O uso deste tipo de teste elimina os riscos causados pelo envelhecimento da amostra.
A WASE monitoriza a contaminação microbiológica em cisternas de gasóleo no local e em menos de 10 minutos. Saiba mais aqui.
Uma forma de prevenção de futuras contaminações, será a limpeza dos tanques, garantindo a remoção de água, e efetuar monitorizações físico/químicas e microbiológicas aos camiões cisternas de abastecimento e aos tanques para garantir o bom desempenho e a qualidade do combustível armazenado.
