Способ ингибирования коррозии металлов в водной среде

 

Использование: ингибирование металлов в системах водоснабжения, охлаждения, отопления и т. д., на предприятиях химической, энергетической, нефтехимической, пищевой и других отраслей промышленности. Сущность: ингибирование коррозии производится суспензией бактерий Methylomonas methanica ВКМВ-1453.

Изобретение относится к микробиологическим способам ингибирования коррозии металлов в водных средах, в частности, в системах водоснабжения, охлаждения, отопления и др. и может быть использовано на предприятиях химической, энергетической, нефтехимической, пищевой и других отраслей промышленности, где имеются контакты металлов с водными средами.

Известен способ ингибирования коррозии бактериями Thiobacillus ferrooxidans (A. C. 592170) /1/. Недостатком этого способа является слабая степень защиты от коррозии, составляющая 30% Кроме того, известно, что бактерии, относящиеся к роду Thibacillus, в том числе и Th. ferrooxidans, стимулируют процесс коррозии (Андреюк Е. М. Козлова И. А. Литотрофные бактерии и микробиологическая коррозия. Наукова думка, 1977, с. 117-147), вследствие превращения соединений в серную кислоту и подкисления среды до рН - 1. Наиболее близким к предлагаемому является способ ингибирования коррозии с помощью штамма Pseudomonas diminuta В-1536 (А. С. 1176601), защитный эффект составляет 97,5% при культивировании на МПБ, приготовленном на простерилизованной технической воде, содержащей (мг/л): общее солесодержание - 220, ионов Са 55, железа 3,0, фосфатов 15,4, рН 7,42.

Недостатком известного способа является то, что источниками углерода и энергии для жизнедеятельности бактерий штамма Pseudomonas diminuta В-1536, являются дорогостоящие органические вещества: сахароза, глюкоза, лимонная кислота и т. д.

Задачей изобретения является повышение экономичности способа ингибирования коррозии металлов в водных средах. Способ осуществляется следующим образом. В водную среду, в которую помещен металл, вводят бактерии Methylomonas methanica 12, в количестве не менее 60010⁶ кл/мл.

Обработка водной среды суспензией бактерий проводится для удаления из воды растворенного кислорода, являющегося основным коррозионным агентом. В присутствии бактерий Methylomonas methanica 12 коррозионная агрессивность среды снижается, что выражается в уменьшении скорости коррозии металла в среде с бактериями относительно контроля (среда без бактерий).

Штамм Methylomonas methanica 12 получен из коллекции ИБФМ СССР. Номер по ВКМ В-1453.

Бактерии штамма Methylomonas methanica 12 проверены на патогенность и могут быть использованы для предотвращения коррозии металлических конструкций, эксплуатируемых в водных средах, например, для защиты коррозии теплообменного оборудования водооборотных систем, контактирующих с водой металлических поверхностей ТЭЦ и т. д.

Примеры конкретного выполнения.

Проводили лабораторные испытания бактерий Methylomonas methanica 12 ВКМ В-1453 на способность ингибировать коррозию стали 3. Культивирование осуществляли в метано-кислородной газовой смеси, содержащей 1 часть метана и 1 часть кислорода, в конических колбах, объемом 150 мл, содержащих 100 мл стерильной промышленной воды п/o "Куйбышевазот", состава (мг/л): NH⁺₄ 30, NO^-₃ 18,3, NO^-₂ 4,9, SO²₄^- 93, Cl^- 27,5, PO³₄^- следы, нефтепродукты - 0,51, БПК 33, рН 8,5.

Бактерии культивировали при температуре 33,5^oC.

Пластины из стали 3 после стерилизации вносили в колбы с бактериальной культурой в стационарной стадии роста и закачивали метано-кислородную смесь в соотношении 1:1.

Титр клеток составлял 300, 400, 500, 600 млн. кл./мл.

В контрольном варианте пластины из стали 3 помещали в колбу со стерильной промышленной водой и также закачивали метано-кислородную смесь в соотношении 1:1.

Через 73 часа пластины извлекали, удаляли продукты коррозии, высушивали, взвешивали и определяли потерю массы металла. Опыты проводили в 4-х повторностях.

Усредненные результаты представлены в таблице.

Использование предлагаемого метода обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: 1. эффект ингибирования проявляется при культивировании бактерий в промышленной воде без введения дорогостоящих органических субстратов (МБП, глюкоза, т. д.); 2. предлагаемый способ позволяет использовать в качестве источника углерода и энергии вместо дорогостоящих (в т. ч. пищевых) органических веществ сахарозы, глюкозы, лимонной кислоты и др. дешевый газ метан, в т. ч. природный газ (стоимость которого 0,06 коп/м³); 3. следует отметить, что органические субстраты являются не только остродефицитными продуктами питания, но и широко используются в медицине, биологической промышленности и биотехнологии. В то же время природный газ, состоящий на 98,9-99,1% из метана, дешевое природное сырье, не являющееся дефицитным. Более того, это побочный продукт процесса анаэробного сбраживания органических веществ; 4. эффект ингибирования проявляется в более агрессивной воздушной среде, содержащей 50% кислорода на общий объем воздушной фазы.

Формула изобретения

Способ ингибирования коррозии металлов в водной среде, предусматривающий введение в среду, контактирующую с металлом, микроорганизмов, отличающийся тем, что в качестве микроорганизмов используют бактерии Methylomonas methanica ВКМ В-1453 в количестве не менее 600 млн кл/мл.

РИСУНКИ

Рисунок 1