ASTM E645-18 روش استاندارد برای ارزیابی میکروبیسیدهای مورد استفاده در سیستم‌های آب خنک‌کننده

استاندارد «ASTM E645-18 استاندارد عملی برای ارزیابی میکروب‌کش‌های مورد استفاده در سیستم‌های آب خنک‌کننده» که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است، روشی را برای ارزیابی اثربخشی میکروب‌کش‌ها (جلبک‌کش‌ها، باکتری‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها) که برای کنترل رشد میکروبی در سیستم‌های آب خنک‌کننده استفاده می‌شوند، شرح می‌دهد.

میکروب‌کش‌ها با استفاده از آب برج خنک‌کننده شبیه‌سازی شده یا واقعی اعمال می‌شوند.

• میکروب‌هایی که از آب خنک‌کننده می‌آیند،
• میکروب‌های موجود در رسوبات میکروبیولوژیکی (بیوفیلم‌ها) ناشی از سیستم‌های خنک‌کننده در حال کار یا
• در برابر میکروارگانیسم‌ها یا ترکیبی از این موارد که به عنوان آلوده‌کننده سیستم‌های آب خنک‌کننده شناخته می‌شوند، ارزیابی شد.

این کار باید توسط افرادی که با تکنیک‌های میکروبیولوژی آشنا هستند انجام شود.

برای اهداف این استاندارد، علاوه بر اصطلاحات و تعاریف ارائه شده در استاندارد "ASTM E2756-19 اصطلاحات استاندارد برای عوامل ضد میکروبی و ضد ویروسی"، تعاریف زیر نیز اعمال می‌شود:

• جلبک‌کش، ماده‌ای شیمیایی که جلبک‌ها را از بین می‌برد؛ گیاهان تک سلولی یا رشته‌ای حاوی کلروفیل هستند.
• باکتری‌کش یک عامل فیزیکی یا شیمیایی است که باکتری‌ها را از بین می‌برد، اما لزوماً هاگ‌های باکتریایی را از بین نمی‌برد.
• بیوفیلم تجمعی پویا و خودسازمان‌یافته از میکروارگانیسم‌ها و محصولات جانبی محیطی است که روی یک بستر تثبیت شده و در یک ماتریس پلیمری آلی قرار گرفته است.
• سیستم خنک‌کننده، تجهیزات و مبردی است که برای حذف گرما از فرآیندها، تجهیزات یا هر دو استفاده می‌شود. رایج‌ترین واسطه‌ای که برای دفع یا انتقال حرارت استفاده می‌شود، آب است. سپس آب گرم شده می‌تواند به یک بدنه گیرنده تخلیه شود (یک بار از سیستم خنک‌کننده عبور کند) یا خنک شده و دوباره استفاده شود (سیستم خنک‌کننده چرخشی).
• برج خنک‌کننده سازه‌ای است که برای دفع گرما در سیستم‌های خنک‌کننده با گردش مجدد باز استفاده می‌شود.
• خنک‌کننده هر محلول مبتنی بر آب است که گرما را در یک سیستم تبادل گرما جذب و منتقل می‌کند.
• قارچ‌کش‌ها عوامل فیزیکی یا شیمیایی هستند که قارچ‌ها، یعنی میسلیوم‌های رویشی یا مخمرهای جوانه‌زننده، از جمله اسپورها یا کونیدیاها را از بین می‌برند.
• زیست‌رسوب میکروبی، تجمع سلول‌های ناخواسته باکتریایی، قارچی یا جلبکی یا هر ترکیبی از این‌ها و محصولات آن‌ها روی سطوح است. معمولاً این تجمع با تجمع مواد آلی و معدنی همراه است.
• میکروب‌کش‌ها عوامل فیزیکی یا شیمیایی هستند که میکروارگانیسم‌ها را از بین می‌برند.

میکروب‌کش‌ها در برابر میکروب‌ها تحت شرایطی که سیستم آب خنک‌کننده را شبیه‌سازی می‌کند، ارزیابی می‌شوند. میکروب‌کش‌ها با غلظت‌هایی که برای کنترل میکروب‌ها پیش‌بینی می‌شود، به آب خنک‌کننده اضافه می‌شوند. در فواصل زمانی انتخاب‌شده، تعداد میکروبی یا جزء قابل اندازه‌گیری میکروب‌ها تعیین و با مقادیر ابتدای آزمایش مقایسه می‌شود. باکتری‌ها (هوازی و بی‌هوازی)، قارچ‌ها و جلبک‌ها را می‌توان با روش‌های مختلفی مانند شمارش پلیت، تعداد محتمل‌ترین، محتوای کلروفیل و آدنوزین-۵ʹ - تری فسفات شناسایی کرد. محقق محدوده غلظت‌های میکروب‌کش را برای اثربخشی قابل قبول بر اساس آزمایش‌های آزمایشگاهی که می‌توانند برای برآوردن نیازهای ثبت سوابق یا مشتری استفاده شوند، تعیین می‌کند.

این کاربرد، میکروب‌کش‌های بالقوه مؤثر را برای استفاده در سیستم‌های آب خنک‌کننده با استفاده از آب خنک‌کننده و رسوبات و بیوفیلم مشتق‌شده از مزرعه شناسایی می‌کند. افزودن رسوبات و بیوفیلم‌ها، نیاز به در نظر گرفتن منبع اصلی میکروارگانیسم‌ها در سیستم‌های آب خنک‌کننده را برطرف می‌کند. حتی با این افزودن، نتایج آزمایشگاهی ممکن است به طور کامل اثربخشی میکروب‌کش‌ها را در مزرعه پیش‌بینی نکنند. زیرا شبیه‌سازی شرایط مزرعه که بر اثربخشی میکروب‌کش‌ها تأثیر می‌گذارند، در آزمایشگاه دشوار است. این شرایط که بر اثربخشی میکروب‌کش‌ها تأثیر می‌گذارند شامل سرعت دمیدن، افزودن آب جبرانی، سختی آب، نشت هیدروکربن‌ها، مقدار pH، میزان رسوب، جامدات محلول، میکروب‌های موجود در لجن (بیوفیلم‌ها) و رسوبات روی سطوح (نمک‌ها، مواد معدنی آهن، مواد آلی) می‌شوند. عامل دیگر این است که شمارش تمام میکروب‌های موجود در آب به دلیل کمبود محیط‌های بازیابی کافی دشوار است. دستورالعمل‌های مربوط به تشکیل و آزمایش میکروب‌های چسبنده به سطح (بیوفیلم‌ها) در استاندارد ASTM E1427-00 و راهنمایی برای اندازه‌گیری غیرمتعارف میکروب‌ها در استاندارد ASTM E1326-13 ارائه شده است.

تجهیزات اصلی مورد استفاده در این آزمایش ها عبارتند از:

• ترازو: ترازوی تحلیلی کالیبره شده تا 0,1 میلی‌گرم برای توزین میکروب‌کش‌های کاندید جهت تهیه محلول‌های پایه.
• ظروف: بطری‌ها، ویال‌ها یا لوله‌های آزمایش که باید تکان داده شوند، باید برای استفاده استریل باشند.
• شمارنده‌های کلنی: یک دستگاه آنالیز تصویر کلنی دستی یا اثبات‌شده (نوع الکترونیکی/اسکنر) برای شمارش پلیت‌ها پس از انکوباسیون مناسب است.
• صفحه مارپیچ (جایگزین).
• شیکر دمای ثابت: یک شیکر دمای ثابت قابل اعتماد برای ایجاد اختلاط و هوادهی و حفظ دما در محدوده دمایی انتخاب شده 10.2 ± 2 درجه (شیکر حمام آب یا شیکر انکوباتور) در طول دوره تماس.
• پتری دیش: استریل، پلاستیکی ۱۰۰ در ۱۵ میلی‌متر یا شیشه بوروسیلیکات.
• پیپت‌ها: پیپت‌های استاندارد، استریل، با کالیبراسیون‌های مناسب یا سایر سیستم‌های انتقال مناسب مانند میکروپیپت‌ها.
• استریل‌کننده‌ها: استریل‌کننده بخار تحت فشار (برای محیط کشت، ظروف و غیره)، آون هوای گرم برای ظروف و دستگاه فیلتر برای استریل کردن فیلتر (واحدهای فیلتر یکبار مصرف، ۲۵۰ میلی‌لیتر، اندازه منافذ ۰.۲۲ میکرومتر).
• مخلوط کن: برای مخلوط کردن نمونه آب خنک کننده هنگام توزیع در ظروف آزمایش مورد نیاز است. این می‌تواند یک همزن مغناطیسی، همزن پروانه‌ای یا هر وسیله مناسب دیگری باشد.
• بطری‌های حجمی: ۱۰۰ میلی‌لیتر، مناسب برای تهیه محلول‌های میکروبی‌کش. در صورت لزوم می‌توان از بطری‌های با حجم کمتر استفاده کرد.
• مخلوط‌کن: مخلوط‌کن، استومی، حمام صوتی یا میکسر گردابی برای همگن‌سازی رسوب میکروبی قبل از مخلوط کردن آن با آب خنک‌کننده.
• میکروسکوپی که با منبع نور مناسب، بزرگنمایی ۴۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر را فراهم می‌کند. ممکن است به قابلیت کنتراست فاز یا میدان تاریک نیاز باشد.
• دستگاه فیلتر با فیلتر 0,2 میکرومتر.

سازمان ما دارای کارکنان قوی است که از نزدیک تحولات حوزه علم و فناوری در جهان را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ارائه شده برای مشاغل در بخش‌های مختلف، خدمات آزمایشی نیز در محدوده استاندارد «ASTM E645-18 Standard Practice for Evaluation of Microbicides used in cooling water systems» وجود دارد.