1. Introdução
As condições de fabricação nas fábricas de papel são altamente propícias ao crescimento microbiano. Fatores como oxigênio, pH, temperatura, umidade, luz solar e uma variedade de aditivos (incluindo amido, agentes de retenção, agentes de resistência a seco), bem como fibras, servem como nutrientes para os microrganismos.
Os problemas causados pela atividade microbiana e deposição de lodo incluem quebras de papel, manchas ou furos no papel acabado, deterioração de aditivos, mofo na polpa e no papel (especialmente polpa úmida e papel de embrulho de sabão), entupimento de feltros e bicos, tempo de inatividade da máquina para limpeza, redução da eficiência da produção, corrosão do equipamento e odores desagradáveis tanto no sistema da máquina de papel quanto nos produtos finais.
2. Estratégias de controle microbiano
O controle microbiano em fábricas de papel envolve principalmente:
- Gerenciamento de bactérias aeróbicas (bactérias e fungos) na máquina de papel
- Limpeza durante o desligamento da máquina
- Tratamento biocida rápido no sistema de águas brancas
- Preservação de polpa de estoque e aditivos
- Tratamento biocida de formulações de revestimento
Os biocidas comumente usados em sistemas de águas brancas incluem bromo orgânico e monocloramina (MCA), enquanto conservantes como isotiazolinonas e glutaraldeído são frequentemente aplicados em sistemas de celulose.
Entre as fábricas de papel-tecido doméstico, embalagens (papelão kraft/cartão branco/papel de teste com tampa branca), culturais e de papel especial, a MCA se tornou a escolha preferida para controle microbiano na parte úmida devido ao seu mecanismo direcionado:
NH₃ + HOCl → NH₂Cl + H₂O
O uso de MCA exige padrões rigorosos de qualidade para o hipoclorito de sódio bruto (especialmente soda cáustica de membrana iônica) e um controle preciso dos níveis de cloro livre e álcalis. O MCA foi introduzido pela primeira vez na China por fornecedores químicos globais como Solenis, Nalco e Buckman. Hoje, a Buckman tem uma forte presença na China, e muitos produtores nacionais já possuem tecnologias de produção de MCA maduras, econômicas e confiáveis.
Os sistemas de águas brancas normalmente monitoram os valores de cloro total e potencial de oxidação-redução (ORP) para avaliar a eficácia da desinfecção, juntamente com testes periódicos de cultura microbiana.
3. Elaboração de um programa de controle microbiano
As principais etapas na concepção de um programa eficaz de controle de lodo e micróbios incluem:
Etapa 1: Identificação do problema
Entenda se a planta está apresentando problemas como deposição de limo ou defeitos no papel. Determine se há metas específicas, como redução de custos ou conformidade com os limites de esporos de grau alimentício.
Etapa 2: Investigação do Sistema
Realizar uma avaliação completa do sistema:
- Fluxogramas e mapas de processos
- Volumes de tanques de armazenamento
- Capacidades do sistema de circuito curto
- Locais e fontes de água do chuveiro
- Todas as partes da máquina de papel
- Fibra, água e fontes químicas
- Pontos de dosagem e vazões
- Valores de pH e temperatura
- Tipos químicos e viscosidade, etc.
Etapa 3: Mapeamento Microbiano
Utilize cultura microbiana e microscopia para identificar pontos críticos de contaminação e regiões de formação de lodo.
Etapa 4: Amostragem e análise de lodo
Concentre-se em áreas como a parte úmida, recuperação de águas brancas, telas de pressão, chuveiros e filtros de água. Colete e rotule amostras de lodo de forma clara e examine-as ao microscópio para determinar se são compostas por bactérias unicelulares, bactérias filamentosas, fungos, algas, matérias-primas, enchimentos, etc.
4. Seleção de biocidas e testes de compatibilidade
Seleção de Biocidas
Considere restrições baseadas em:
- Requisitos de segurança alimentar
- Aprovação regulatória
- Compatibilidade de pH e temperatura
- Alvos de bactérias vs. fungos
Realize testes comparativos de eficiência biocida usando amostras reais de água de estoque ou de água branca em diferentes concentrações e tempos de exposição. Compare a eficácia biocida com amostras em branco para avaliar o desempenho do produto.
Teste de compatibilidade
Avalie o impacto dos produtos escolhidos em:
- Mudança de cor (valores L, a, b)
- pH, viscosidade e condutividade
- Formulações de revestimento por meio de testes de rebaixamento
5. Dosagem e Pontos de Controle
Após selecionar o biocida, calcule a taxa de dosagem necessária usando curvas de concentração-resposta, levando em consideração:
- Concentração inibitória mínima (CIM)
- Tempo de contato
- Limites orçamentários
Escolha os pontos de aplicação ideais com base nas áreas de contaminação, incluindo:
- Quebrou o sistema
- Águas brancas de circuito curto
- Sistemas de amido
- Pigmentos de revestimento (caulim, PCC)
- Circuitos de água morna e clarificada
6. Monitoramento contínuo e limpeza de desligamento
Os programas de controle de biocidas devem ser monitorados e ajustados regularmente para se adequarem às mudanças no sistema. A limpeza de parada (lavagem ácida ou alcalina) é um complemento essencial ao controle microbiano e já é uma prática consolidada em muitas fábricas.
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