مرجع تخصصی آب و فاضلاب

تاریخچه پر استیک اسید:

اولین بار در سال 1950 در مجله مهندسی غذایی گرینسپن و مارگولیس پر استیک اسیدرا به ثبت رساندند و با توجه به محدودیت هایی که کلر ایجاد میکرد,ابتدا به طور خاص پر استیک اسید در تصفیه فاضلاب به کار برده شد و سپس در بسیاری از خدمات بهداشت عمومی پر استیک اسید جایگزین کلر شد.

دلیل گرینسپن و مارگولیس احساس نیاز به توسعه مواد ضد عفونی کننده جدید بود ، زیرا کلر ، عامل استریل غالب آن زمان بود که عملکرد ناکافی در برخی موارد از قبیل استریل کردن خط تولید نشان داده بود اگر چه عوامل دیگر از قبیل هیپوکلرید سدیم موثر بودند اما سازگاری پر استیک اسید با محیط زیست و عدم تجزیه مواد شیمیایی به مواد سمی برای انسان و محیط زیست وبرآورده کردن هدف اصلی تصفیه فاضلاب که حذف مواد سمی ، آلودگی ها و میکروب ها از فاضلاب که به گیاهان ، حیوانات ، مردم و چرخه آب آسیب می رساند است از مزایای این ماده بود.(1)

با این حال استفاده از پر استیک اسید در تصفیه فاضلاب از سال 1998 رایج و مرسوم شده است.(4)

امروزه پر استیک اسید برای ضد عفونی تجهیزات پزشکی استفاده می شود و برای جلوگیری از تشکیل فیلم زیستی در صنایع خمیر. در تصفیه آب به عنوان مواد ضد عفونی کننده و برای ضد عفونی نهایی استفاده شده است.
پر استیک اسیداسید برای گندزدایی آب برج خنک کننده مناسب است همچنین برای جلوگیری از تشکیل بیوفیلم و کنترل باکتری لژیونلا نیز موثر است.(3)

در خدمات تصفیه آب ولوله کشی به نقل از www.lenntech.com :

پر استیک اسید را می توان به عنوان گندزدا در تصفیه آب و ضد عفونی کرد لوله کشی مورد استفاده قرار داد ,پر استیک اسید در تصفیه آب برج های خنک کننده مناسب است این ماده  برای جلوگیری از تشکیل فیلم زیستی و کنترل باکتری لژیونلا نیز کاربرد دارد.

در خدمات تصفیه فاضلاب اگرچه حذف آلاینده های شیمیایی و لجن تصفیه خانه فاضلاب بسیار حیاتی است ولی بدون حذف باکتری های مضر در آب این فرآیند کامل نیست و با توجه به این که پر استیک اسید بی خطر برای انسان و محیط در شکل خالص آن است و از آنجا که ترکیب شیمیایی پر استیک اسید در آب دست نخورده باقی می ماند تنها در یک دوره کوتاه می توانید آن را به طور گسترده به عنوان مواد ضد عفونی کننده فاضلاب بدون ترس از اثرات بلند مدت آن استفاده کنید.(1)
معرفی شیمیایی پر استیک اسید:

پر استیک اسید (C₂H₄O₃) مخلوطی از اسید استیک (CH₃COOH) و پراکسید هیدروژن (H₂O₂) در یک محلول آبکی است. این مایع روشن ، بی رنگ است که با بوی تند ومقدار pH پایین (2.8) است.پر استیک اسید  واکنش بین هیدروژن پراکسید و اسید استیک تولید شده است :

O O
|| ||
CH₃-C-OH + H₂O₂ -> CH₃C-O-OH + H₂O

اسید استیک + پراکسید هیدروژن -->پر استیک اسید
پر استیک اسید همچنین می تواند توسط اکسیداسیون استالدهید تولید می شود.پر استیک اسید معمولا در غلظت 5-15 ٪ تولید می شود.
هنگامی که پر استیک اسید  در آب حل می شود،به پراکسید هیدروژن و اسید استیک ، تبدیل می شود، محصولات واکنش پر استیک اسید غیر سمی هستند.
پر استیک اسید اکسیدان بسیار قوی است ؛ پتانسیل اکسیداسیون آن از دی اکسید کلر و کلر بیشتر است.

مکانیسم عملکرد پر استیک اسید:

پر استیک اسید به عنوان مواد ضد عفونی کننده با اکسید کردن غشای سلولی بیرونی میکروارگانیسم ها عمل میکند. مکانیسم اکسیداسیون شامل انتقال الکترون است. هنگامی که یک اکسیدان قوی استفاده می شود ، الکترون هابسیار سریعتر به میکروارگانیسم منتقل میشودکه باعث میشود میکروارگانیسم به سرعت غیر فعال شود. 

جدول ظرفیت اکسیداسیون مواد ضدعفونی کننده های مختلف

ضدعفونی کننده	EV (قدرت اکسندگی)
ازن	2.07
پر استیک اسید	1.81
دی اکسید کلر	1.57
هیپوکلریت سدیم	1.36

تاثیر گذاری پر استیک اسید در شرایط مختلف:

پر استیک اسید را می توان برای خنثی سازی انواع زیادی از میکروارگانیسم های پاتوژن استفاده کرد. همچنین غیر فعال کردن ویروس ها و اسپور. فعالیت پر استیک اسید به سختی تحت تاثیر ترکیبات آلی که در آب وجود دارندقرار می گیرد.
با این حال ، PH و درجه حرارت بر نفوذ پر استیک اسید اسید موثرترند, یعنی PH 7 نسبت به  محدوده pH بین 8 و 9 .به عنوان مثال در pH 7 و دمای 15 درجه سانتی گراد، پنج برابر پراکسید بیشتری مورد نیاز است نسبت به pH  7 و درجه حرارت 35 درجه سانتی گراد برای غیر فعال کردن پاتوژن ها.(3)

برخی از ویژگی های پر استیک اسید:

در برابر جلبک ها، لارو صدف باریک دریایی و رودخانهای، لجن و گل تشکیل باکتری ها و میکروب ها می تواند موثر باشد

بهبود کل سیستم لوله را از طریق تجزیه تدریجی و ملایم از رسوبات مواد آلی در بلند مدت
افزایش اثربخشی از مبدل های حرارتی و تقویت ظرفیت محصول از گیاهان تولید
استفاده آسان
هزینه های سرمایه گذاری محدود(عدم نیاز به دستگاه های خاص)
مقدار تصفیه نمک را در آب خنک کننده افزایش می یابد
بدون تشکیل ترکیبات کلر

محصولات تجزیه به آسانی قابل تجزیه زیستی هستند(2)

بررسی گندزدایی فاضلاب با پر استیک اسید:

پراستیک اسید ماده ضد عفونی کننده قوی با طیف وسیعی از فعالیت های ضد میکروبی است. با توجه به باکتری، ویروس، قارچ، و اسپورها کارآیی خود در صنایع مختلف نشان داده، استفاده ازپراستیک اسید به عنوان ماده ضد عفونی کننده برای فاضلاب بیشتر در سال های اخیر است.از ویژگی های مطلوب پراستیک اسید برای گندزدایی فاضلاب: سهولت اجرای درمان (بدون نیاز به سرمایه گذاری گران)، طیف گسترده ای از فعالیت را حتی در حضور ماده آلی ناهمگون، عدم وجود باقیمانده مواد سمی و یا جهش زا مداوم و یا محصولات، بدون نیازبه حذف از پساب (به عنوان مثال،عدم نیاز به کلرزدایی)، وابستگی های کوچکی بر روی PH، زمان تماس کوتاه و اثربخشی برای فاضلاب های اولیه و ثانویه. از معایب عمده در ارتباط با ضد عفونی پراستیک اسید و محتوای آلی در فاضلاب با توجه به استیک اسید (AA) امکان رشد مجدد میکروبی(اسید استیک در فاضلاب موجود می باشد و همچنین پس از تجزیه اسید پراستیک نیزتشکیل میشود).یکی دیگر از اشکالات به استفاده از اسید پراستیک هزینه های بالای آن است ، که تا حدودی به دلیل ظرفیت محدود در سراسر جهان تولید شده است. با این حال ، در صورتی که تقاضا برای اسید پراستیک افزایش می یابد، به ویژه از صنعت فاضلاب، ظرفیت تولید در آینده نیز ممکن است افزایش یافته، در نتیجه هزینه ها کاهش یابد. در این صورت، علاوه بر داشتن مزایای زیست محیطی، اسید پراستیک از لحاظ هزینه هانیز قابل رقابت با کلر می شود.((5)این موضوع در مرجع شماره 4 نیز با بررسی میکروبی مورد تاکید قرار گرفته است.)

مقایسه پر استیک اسید و کلرایدوnisin برای مقابله با بابوفیلم گونه های لیستریا مونوسیتوژن 

این مقایسه بر روی بایوفیلم تشکیل شده از سه گونه لیستریا مونوسیتوژن (CECT 911, CECT 4032, CECT 5873 and BAC-adapted CECT 5873) برای این کار از مقاومت بایو فیلم پس از4 و11 روز در مقابل سه ماده استیک اسید و کلراید و nisin با دوز 90%(LD(90))مورد بررسی قرار گرفته وتجزیه و تحلیل بر روی بایو فیلم بالغ نشان می دهد که بد ترین نوع تشکیل بایو فیلم مربوط به گونه 4032 در هر دو نمونه فولاد ضد رنگ و پلی پروپیلن میباشد که نتیجه نشان می دهد پر استیک اسید موثر تر از کلر برای مقابله با بایو فیلم این گونه است این تحقیق همچنین سازگاری دو گونه 5873 و5873 را در ومقابل کلر نشان داده است همچنین در طول تحقیق چند پاسخ همسان بین کلر و پراستیک اسید و nisin بدست آمده است.(6)

بررسی خواص ضد اسپور پر استیک اسید و پراکسید هیدروژن ، به تنهایی و در ترکیب با یکدیگر ، در مقایسه با کلر و فرمالدئید برای ضدعفونی غشاء اولترافیلتراسیون

این مقایسه بر اساس  neutralization micromethod انجام گرفته است, این ترکیبات که به طور گسترده به عنوان مواد ضدعفونی کننده استفاده می شوند ، در برابر اسپور باسیلوس جدا شده از غشاء  مورد بررسی قرار گرفتند کلر وپر استیک اسید فعالیت ضد میکروبی بسیار عالی به نمایش گذاشته به طوری که شاهد تخریب از 10⁵ اسپور / میلی لیتر بعد از 5 دقیقه تماس بودیم که در مورد پراکسید هیدروژن و فرمالدئید این میزان بسیار کمتر بود.در استفاده از ترکیب پر استیک اسید و پراکسید هیدروژن نوعی هم افزایی دیده شد (micromethod checkerboard )پایین ترین ذوز MSC پر استیک اسیداسید ، پراکسید هیدروژن ، کلر و فرمالدئید (1-2 ساعت تماس) 168-336 پی پی ام ، 5625-11250 پی پی ام (5-7 ساعت) ، 168-336 پی پی ام (2-3 ساعت) و 1875-3750 پی پی ام (دقیقه 5 - 30) ، بود. MSC را از ترکیب بیوسید پراستیک اسیدو پراکسید هیدروژن بدست می آیدو با افزایش زمان تماس و ثابت شد MSC می تواند دو تا هشت برابر کاهش می یابد که در مقایسه با استفاده جداگانه از این مواد نتایج بهتری را نشان می دهد.
ترکیب بیوسید از پر استیک اسید و پراکسید هیدروژن از 21 ppm ازپر استیک اسید 2813 ppm از پراکسید هیدروژن ،موفق به ضد عفونی کل از الیاف توخالی پس از زمان تماس 2-3 ساعت شد.(7)
بررسی غیر فعال سازی میکرواوگانیسم ها توسط پر استیک اسید توسط مرکز کنترل و پیشگیری بیماری آمریکا:

فعالیت میکروبی.باکتری های گرم مثبت و گرم منفی ، قارچها و مخمرها در محیط حاوی پر استیک اسیداسید کمتر از 5 دقیقه در 100< ppm بطور غیر فعال است. در حضور مواد آلی ، 200-500 پی پی ام مورد نیاز است. برای ویروس ها ، محدوده دوز گسترده است (12-2250 پی پی ام) ، با ویروس موجود در عصاره مخمر در 15 دقیقه با 1500-2250 پی پی ام غیر فعال است. در یک مطالعه ، برروی HAV پس از 1- دقیقه قرار گرفتن در معرض 3.5 ٪ پر استیک اسید با استفاده از آزمون 58 نمونه. پر استیک اسید (0.26 ٪) موثر بوده است.(8)

به عنوان یک نمونه از تحقیقات انجام شده در ایران که اثر گذاری پر استیک اسیدرا مطالعه کرده میتوان به مقاله مقايسه تاثير گندزدايي پساب خروجي تصفيه خانه فاضلاب ياسوج به روش‌هاي تلفيقي،اشعه ماورا بنفش، پراستيک اسيد و هيپوکلريت سديم در مقياس پايلوت منتشر شده در ارمغان دانش پاييز و زمستان 1387; 13(3-4 ( پي در پي 51-52)):93-100 اشاره کرد.

البته کاربرد حالت پودری این ماده نسبت به مایع پر استیک اسید به علت مزایایی که در جدول زیر مشاهده می نمایید بیشتر است.(9)

 

ترجمه و گردآوری:امیرحسین ستوده بیدختی

مراجع:

http://www.ehow.com/about_6374127_peracetic-acid-wastewater-disinfectant.html-(1

2)-http://peracetic-acid.evonik.com/product/peracetic-acid/en/application-areas/water-treatment/pages/default.aspx

3)-http://www.lenntech.com/processes/disinfection/chemical/disinfectants-peracetic-acid.htm

4)-http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1046/j.1365-2672.2002.01732.x/full
Journal of Applied Microbiology
Volume 93, Issue 5
Pages 725–913

5)-مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی آمریکا(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14664864)

6)-مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی آمریکا(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21356446)

http://www.nrcresearchpress.com/doi/abs/10.1139/m93-008-(7

8)-مرکز کنترل و پیشگیری بیماری آمریکا

http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/8_0Iodophors.html

9)http://www.biosaniterra.com/divisions/W_BIOXY_S.htm

آهک - جمعه چهاردهم مرداد 1390
عوامل موثر بر انحلال اكسيژن در آب(DO) - جمعه چهاردهم مرداد 1390
شمارش باكتري هاي هتروتروف - جمعه چهاردهم مرداد 1390
تکنولوژی استفاده از ازن در گندزدايی فاضلاب - جمعه چهاردهم مرداد 1390
نانوفيلتر اسيون در تصفیه آب - پنجشنبه سیزدهم مرداد 1390
چند نکته آبی... - پنجشنبه سیزدهم مرداد 1390
هیدروژئولوژی و هیدرولوژی - پنجشنبه سیزدهم مرداد 1390
روش هاي هدايت آب - پنجشنبه سیزدهم مرداد 1390
تفسیر نتایج آزمایشگاه میکروبیولوژی آب - پنجشنبه سیزدهم مرداد 1390
باکتری ها - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
اصول کلی تصفیه فاضلاب ( پالایش فاضلاب ) - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
میزان آلودگی فاضلاب های شهری ایران - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
انواع و خواص فاضلاب های شهری - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
تاریخچه و هدف تصفیه فاضلاب - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
روش های جمع آوری فاضلابها در ایران وجهان - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
تاریخچه واهمیت جمع آوری فاضلاب - سه شنبه یازدهم مرداد 1390
‌قانون آب - دوشنبه دهم مرداد 1390
بررسی گندزدایی فاضلاب با کلر - یکشنبه نهم مرداد 1390
شبکه و تصفیه خانه فاضلاب شهر صنعتی کاوه - شنبه هشتم مرداد 1390
معرفی پراستیک اسید به عنوان گندزدا در تصفیه آب و فاضلاب - جمعه هفتم مرداد 1390
کاربرد سیستم لجن فعال در تصفیه - پنجشنبه ششم مرداد 1390
تاريخچه و توسعه سيستم UASB - پنجشنبه ششم مرداد 1390
لجن های گرانوله - پنجشنبه ششم مرداد 1390
تصفيه فاضلاب با سيستم بی هوازی - پنجشنبه ششم مرداد 1390
نحوه تاثیر مواد شیمیایی روی باکتریها - پنجشنبه ششم مرداد 1390
بررسی نوع عملکرد ضدعفونی کننده ها - پنجشنبه ششم مرداد 1390
اتاق کلرزنی - پنجشنبه ششم مرداد 1390
كلرزني متمركز در كندانسور نيروگاههاي بخاري - پنجشنبه ششم مرداد 1390
طرح تصفیه خانه فاضلاب جلفا - پنجشنبه ششم مرداد 1390
Dictionary of Water and Wastewater Engineering - چهارشنبه پنجم مرداد 1390
ارزيابي كارآيي هضم هوازي لجن فعال مازاد در راكتورهاي ناپيوسته - سه شنبه چهارم مرداد 1390
ویژگیهای میکروبیولوژیکی آب - جمعه سی و یکم تیر 1390
فناوری نانو در صنعت آب و فاضلاب - جمعه سی و یکم تیر 1390
عوامل موثر در طول عمر و آبدهی چاه آبیاری - چهارشنبه بیست و نهم تیر 1390
كيفيت آب آبياري - چهارشنبه بیست و نهم تیر 1390
لژيونلا - سه شنبه بیست و هشتم تیر 1390
تصفیه خانه فاضلاب شهری ارومیه - دوشنبه بیست و هفتم تیر 1390
سمينار معرفي تصفيه فاضلاب به روش بیولاک در آبفای مشهد - دوشنبه بیست و هفتم تیر 1390
پمپ - یکشنبه بیست و ششم تیر 1390
مفاهیم ترمودینامیک - یکشنبه بیست و ششم تیر 1390
اسمز معکوس - یکشنبه بیست و ششم تیر 1390
فرآیند تولید سیمان - یکشنبه بیست و ششم تیر 1390
همه چیز در مورد کربن فعال - یکشنبه بیست و ششم تیر 1390
آب معدنی مفید یا مضر ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب‌ معدنی واقعا بهداشتی ‌تر است ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب، امنیت غذایی، بحران ها و راهبردها - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
بهداشت آب - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
حذف نيترات از آب‌هاي آلوده با كمك نانوذرات آهن - جمعه بیست و چهارم تیر 1390
طراحی کانال (آبراهه) ‌ها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک کانال (آبراهه) های روباز - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390

مرجع تخصصی آب و فاضلاب