Технологията на филтърния елемент Biomicron® предпазва от дизелови микроорганизми Как дизеловите филтри предпазват вашите двигатели и резервоари от микробни нашествия

Терминът дизелов микроорганизъм се отнася за микробното замърсяване на дизеловото гориво и може да се класифицира като класическо биообрастване. Микроорганизмите растат върху повърхностите и увреждат материалите. Образува се подобен на слуз филм или люспи от различни организми, като бактерии и гъбички. Образуваният биофилм расте върху всички повърхности и интерфейси.

Филтърната повърхност се запушва от биофилма. Резултатът: диференциалното налягане се увеличава и горивото става по-корозивно. Растежът на границата между вода и гориво се увеличава, когато в горивната система навлезе вода. Образува се слузоподобен филм с различна дебелина. Биофилмът се причинява от бактерии, които населяват граничния слой на течността и се хранят с хранителни вещества в горивото. Организмите оцеляват дори при такива екстремни условия на околната среда благодарение на биофилма, тъй като той образува защита срещу механичен стрес. Филмът често е с неправилна форма, създавайки аеробни и анаеробни зони. Това създава местообитание за голямо разнообразие от организми и стимулира обмена на гени между бактериите. Колонията бързо се адаптира към новите условия и става все по-устойчива на биоциди. Това води до по-добро оцеляване бактериите в биофилма и по-голяма устойчивост на външен стрес. Освен това дизеловият микроорганизъм увеличава киселинното число на горивото и води до по-силни корозивни атаки върху компонентите.

Дизелов микроорганизъм възниква, когато бактериите, произвеждащи биофилм, се задържат към повърхност като повърхността на филтърен елемент. Това включва отделни бактерии, прилепнали към повърхността. Движещите сили на това привличане между бактериите са: сили на Ван дер Ваалс, електростатично привличане, образуване на водородни връзки и други физикохимични процеси. Тези сили са основни фактори, отговорни за формирането и сцеплението на матричната структура. Образуването на матрицата води до характерните свойства и типичния външен вид на биофилма. За да се образува стабилна матрица, бактериите, образуващи биофилм, трябва да колонизират повърхността. Първоначално те правят това, като се разпръскват по цялата повърхност една до друга. След като заселят цялата област, организмите започват да растат един върху друг на множество слоеве.

Извънклетъчните полимерни вещества (EPS) са от решаващо значение за кохезията на тази многослойна матрица. Тези вещества са биополимери, които обграждат организмите. Те произхождат от самите организми, тъй като са метаболитни продукти на бактерии или останки от мъртви организми. Те са съставени от полизахариди, протеини, гликопротеини, гликолипиди, извънклетъчна ДНК и други нуклеинови киселини. Биополимерите обграждат отделните бактериални клетки, като ги държат заедно, за да образуват твърда, триизмерна, хетерогенна съставна структура. Това изгражда биофилма. Има вид на слуз. Биофилмът държи микроорганизмите заедно и позволява стабилно прикрепване към повърхността. Тази структура осигурява на организмите отлична защита срещу външни влияния. Единствените процеси, които се случват вътре в структурата на EPS, са процесите на дифузия и конвекция, за снабдяване на бактериалните клетки със субстрати. Хетерогенната структура позволява конвекционни потоци. В допълнение, самите EPS служат като източници на азот, въглерод и фосфат. Въпреки всичко това, има ограничение за това колко дебел може да стане един биофилм. Това е така, защото с увеличаване на дебелината на филма на места има липса на кислород или субстрат. Последствието: организмите умират и части от биофилма се отделят. Силите на срязване, генерирани от флуидните потоци, износват горните слоеве. Комбинацията от тези процеси води до баланс между растежа и ерозията на биофилма.

Дизеловите организми са микроби от околната среда, които живеят във вода, въздух и почва.
Микроорганизмите имат експоненциално висок темп на растеж. Това означава, че дизеловият микроорганизъм прогресира бързо от първоначалната инфекция до повреда на машините и горивните филтри.
 
Типичните дизелови организми са:

• Бактерии: Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Pseudomonas aeruginosa
• Гъби: Hormoconis resinae
• Дрожди: Yarrowia tropicalis

Дизеловият микроорганизъм може да бъде забелязан чрез следните признаци:

• Неприятна, гниеща миризма
• Мътно гориво
• Промяна в цвета на горивото (жълто, зелено, кафяво)
• Слузеста утайка в горивото
• Слузест остатък по филтрите
• Слузести остатъци в части, които пренасят гориво

Последствията от дизеловата микроорганизъм са огромни що се отнася до разхода на гориво. Това може да доведе до сериозни повреди в металните компоненти. Микроорганизмите се разтварят и увеличават корозията в металите. Ефектите от този тип корозия върху металните стени на контейнера могат да бъдат обяснени с примера на резервоара за гориво.

Разграждането на материала в метала причинява вдлъбнатини в определени точки. Това има последствия за компонентите, които влизат в контакт с биофилма. Друг проблем е подкисляването на горивото, причинено от метаболитните продукти на микроорганизмите. Те се състоят от киселини и свободни радикали, които поддържат химичните процеси на окисление и хидролиза в горивото. Това води до повишаване на киселинността на дизела до неприемливо ниво за няколко дни. Когато в горивните системи се появи биозамърсяване, горивните тръбопроводи и филтрите се запушват.

Особен проблем е, че когато филтърът се запуши, това не винаги е постепенен процес. Остро запушване на филтъра може да възникне и ако биомасата бъде засмукана в резервоара за гориво. Това води до рязък спад на дебита и увеличаване на диференциалното налягане. Така двигателят с вътрешно горене вече не се снабдява с достатъчно гориво. В резултат на това двигателят вече няма да стартира или ще възникнат сериозни повреди на компонентите на машината по време на работа (напр. кавитационна повреда в помпите с ниско налягане и помпите с високо налягане). Свободните бактериални структури могат да доведат до класическо биообрастване на повърхността на филтъра – със същите дългосрочни последици.