Norme ASTM E645-18 pour l'évaluation des microbicides utilisés dans les systèmes de refroidissement par eau

La norme « ASTM E645-18 Pratique standard pour l'évaluation des microbicides utilisés dans les systèmes d'eau de refroidissement » élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une procédure d'évaluation de l'efficacité des microbicides (algicides, bactéricides et fongicides) à utiliser pour contrôler la croissance microbienne dans les systèmes d'eau de refroidissement.

Les microbicides sont appliqués à l’aide d’eau de tour de refroidissement simulée ou réelle.

• Microbes provenant de l'eau de refroidissement,
• Microbes dans les dépôts microbiologiques (biofilms) provenant des systèmes de refroidissement en fonctionnement ou
• Évalué contre les micro-organismes ou une combinaison de ceux-ci connus pour contaminer les systèmes d'eau de refroidissement.

Cette application doit être effectuée par des personnes familiarisées avec les techniques microbiologiques.

Aux fins de la présente norme, en plus des termes et définitions donnés dans la norme « ASTM E2756-19 Terminologie standard pour les agents antimicrobiens et antiviraux », les définitions suivantes s'appliquent :

• Algicide, une substance chimique qui tue les algues ; sont des plantes unicellulaires ou filamenteuses contenant de la chlorophylle.
• Un bactéricide est un agent physique ou chimique qui tue les bactéries, mais pas nécessairement les spores bactériennes.
• Le biofilm est une accumulation dynamique et auto-organisée de micro-organismes et de sous-produits environnementaux immobilisés sur un substrat et intégrés dans une matrice polymère organique.
• Un système de refroidissement est l’équipement et le réfrigérant utilisés pour éliminer la chaleur des processus, de l’équipement ou des deux. Le milieu le plus couramment utilisé pour l’élimination ou le transfert de chaleur est l’eau. L'eau chauffée peut ensuite être évacuée dans un corps récepteur (en passant une fois par le système de refroidissement) ou refroidie et réutilisée (système de refroidissement à recirculation).
• Une tour de refroidissement est une structure utilisée pour dissiper la chaleur dans les systèmes de refroidissement à recirculation ouverts.
• Le liquide de refroidissement est une solution à base d’eau qui absorbe et transfère la chaleur dans un système d’échange de chaleur.
• Les fongicides sont des agents physiques ou chimiques qui tuent les champignons, c'est-à-dire le mycélium végétatif ou les levures bourgeonnantes, y compris les spores ou les conidies.
• L'encrassement microbien est l'accumulation de cellules bactériennes, fongiques ou d'algues indésirables, ou de toute combinaison de celles-ci et de leurs produits, sur des surfaces. Habituellement, cette accumulation s’accompagne de l’accumulation de substances organiques et inorganiques.
• Les microbicides sont des agents physiques ou chimiques qui tuent les micro-organismes.

L'efficacité des microbicides est évaluée dans des conditions simulant un système d'eau de refroidissement. Ils sont ajoutés à l'eau de refroidissement aux concentrations nécessaires au contrôle microbien. À intervalles réguliers, le nombre de micro-organismes est déterminé et comparé aux valeurs initiales. Les bactéries (aérobies et anaérobies), les champignons et les algues sont détectés par différentes méthodes, telles que le dénombrement sur plaque, la détermination du nombre le plus probable, la mesure de la teneur en chlorophylle et le dosage de l'adénosine-5' - triphosphate (ATP). Le chercheur détermine la plage de concentrations de microbicides permettant une efficacité acceptable, à partir d'essais en laboratoire. Ces résultats peuvent servir à la documentation ou répondre aux exigences des clients.

Cette application identifie des microbicides potentiellement efficaces à utiliser dans les systèmes d’eau de refroidissement utilisant de l’eau de refroidissement et des sédiments et biofilms dérivés du terrain. L’ajout de sédiments et de biofilms répond à la nécessité d’inclure la principale source de micro-organismes dans les systèmes d’eau de refroidissement. Même avec cet ajout, les résultats de laboratoire peuvent ne pas être entièrement prédictifs de l’efficacité du microbicide sur le terrain. Cela est dû au fait que les conditions de terrain qui affectent l’efficacité des microbicides sont difficiles à imiter en laboratoire. Ces conditions affectant l’efficacité du microbicide comprennent le taux de soufflage, l’ajout d’eau d’appoint, la dureté de l’eau, les lixiviats d’hydrocarbures, la valeur du pH, la charge sédimentaire, les solides dissous, les microbes dans la boue (biofilms) et les dépôts sur les surfaces (sels, minéraux de fer, matière organique). Un autre facteur est qu’il est difficile de compter tous les microbes présents dans l’eau en raison du manque de supports de récupération adéquats. Des lignes directrices pour la formation et le test des microbes adhérents à la surface (biofilms) sont fournies dans la norme ASTM E1427-00, et un guide pour la mesure non conventionnelle des microbes est fourni dans la norme ASTM E1326-13.

Les principaux équipements utilisés lors de ces tests comprennent :

• Balance : Balance analytique calibrée à 0,1 mg pour peser les microbicides candidats pour la préparation de solutions mères.
• Récipients : Les bouteilles, flacons ou tubes à essai résistants aux secousses doivent être stériles avant utilisation.
• Compteurs de colonies : Un analyseur d'images de colonies manuel ou éprouvé (type électronique/scanner) convient au comptage des plaques après incubation.
• Plaque spirale (alternative).
• Agitateur à température constante : Un agitateur à température constante fiable pour assurer le mélange et l'aération et pour maintenir la température à un niveau dans la plage de température sélectionnée de 10.2 plus/moins 2 degrés (bain-marie ou agitateur incubateur) pendant toute la période de contact.
• Boîtes de Petri : Stériles, 100 x 15 mm en plastique ou en verre borosilicaté.
• Pipettes : Pipettes standard, stériles, avec des étalonnages appropriés ou d'autres systèmes de distribution appropriés tels que des micropipettes.
• Stérilisateurs : stérilisateur à vapeur sous pression (pour milieux, conteneurs, etc.), four à air chaud pour conteneurs et appareil de filtration pour la stérilisation par filtration (unités de filtration jetables, 250 ml, taille des pores de 0,22 µm).
• Mélangeur : Nécessaire pour mélanger l'échantillon d'eau de refroidissement au fur et à mesure de sa distribution dans les récipients d'essai. Il peut s’agir d’un agitateur magnétique, d’un agitateur à hélice ou de tout autre dispositif approprié.
• Flacons volumétriques : 100 mL, adaptés à la préparation de solutions mères de microbicides. Des bouteilles de plus petit volume peuvent être utilisées si nécessaire.
• Mélangeur : Un mélangeur, un stomacher, un bain sonique ou un mélangeur vortex pour homogénéiser les sédiments microbiens avant de les mélanger à l'eau de refroidissement.
• Un microscope offrant une plage de grossissement de 400 à 1000X avec une source lumineuse adaptée. Une capacité de contraste de phase ou de fond noir peut être requise.
• Appareil de filtration avec filtre de 0,2 µm.

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