In businesses that use natural water bodies for cooling turbines, problems caused by bioencrustation or fouling are common worldwide (STANCZAK 2004, FOLINO-ROREM and INDELICATO 2005, FULLER et al. 2006). In 2006, a case of bioencrustation occurred inside a water-cooling system for electrical generating units at the Funil Power Plant (Furnas Centrais Elétricas) in Itatiaia, Rio de Janeiro, Brazil (see figure below). The fouling caused a perceptible decrease in the efficiency of the heat exchanger, and consequently an increase in the temperature of the bearings. The residue that is normally retained in this system is composed of mud (which occasionally passes the filters) and tubercles from bacteriological corrosion of the metal parts. This residue is normally removed during periodic cleanings. On this occasion, however, biological material, composed mainly of colonies of the hydroid Cordylophora caspia (Pallas, 1771) (Cnidaria, Hydrozoa, Oceaniidae), was found mixed with the residue.
According to information provided by the power-plant technicians, under normal operating conditions the radiators are cleaned every six years, and the heat exchangers of the bearing linked to the generator and the exchangers of the turbine guide bearing are cleaned every 18 months. After the bioencrustation appeared, problems with clogging of the heat exchangers began four months after the last cleaning, causing an increase in the temperature in the system, generating high maintenance costs and forcing the generating equipment and units to remain offline for long periods during the extra cleanings.
Cordylophora caspia is a typical species of brackish water in estuaries, and according to DAVIS (1957) is in a “process of evolution” of migration into fresh water. Therefore, this species is very tolerant of low salinities. Studies have shown that substrates colonized by C. caspia have a higher relative abundance of invertebrates, which may imply a negative economic impact from this kind of bioencrustation (RUIZ and HINES 1997, FULLER et al. 2006). Also according to DAVIS (1957), in the United States C. caspia has invaded the limnetic environment, transported on ship hulls or the feet of birds. The oldest record of the species in fresh water is attributed to Joseph Leidy, who in 1870 observed material collected in a river in Fairmount, Philadelphia, Pennsylvania. More recent studies have suggested that C. caspia has been introduced into several other locations in North America via ship ballast water (RUIZ and HINES 1997).
As a way to eliminate the hydroid from the pipes, the use of biocides such as chlorine, or physical methods such as high temperatures, or even biological processes by introducing predators have been suggested (FOLINO-ROREM and INDELICATO 2005, MILLS and SOMMER 1995). In the case of the Funil Power Plant, chlorine would be damaging because the residual water would be discharged into the Paraíba River. A high-temperature treatment is contraindicated because the equipment is used for cooling the system. The introduction of predators would be a risky procedure at best. The option that would be least damaging to the environment may be the use of natural products to line the pipes (PEREIRA et al. 1997).
Complete references:
- DAVIS, C.C. 1957. Cordylophora lacustris Allman from Chagrin Harbor, Ohio. Limnology and Oceanography 2(2): 158-159.
- FOLINO-ROREM, N.C. and INDELICATO, J. 2005. Controlling biofouling caused by the colonial hydroid Cordylophora caspia. Water Research 39(12): 2731-2737.
- FULLER, P. MAYNARD, E and RAIKOW, D. 2009. Cordylophora caspia. USGS Nonindigenous Aquatic Species Database, Gainesville, FL.
- MILLS, C.E. and SOMMER, F. 1995. Invertebrate introductions in marine habitats: two species of hydromedusae (Cnidaria) native to the Black Sea, Maeotias inexspectata and Blackfordia virginica, invade San Francisco Bay. Marine Biology 122: 279-288.
- PEREIRA, R.C., EPIFANIO, R.A., CARVALHO, A.G.V. GAMA, B.A.P. and COUTINHO, R. 1997. Detecção de atividade anti-incrustante em produtos naturais de organismos marinhos. II Encontro de Bioincrustação, Ecologia Bêntica e Corrosão, Arraial do Cabo, RJ. Resumos: 14.
- RUIZ, G.M. and HINES,A.H. 1997. The risk of nonindigenous species invasion in Prince William Sound associated with oil tanker traffic and ballast water management: pilot study. Prepared for the Regional Citizens’ Advisory Council of Prince William Sound.
- STANCZAK, M. 2004. Biofouling: it’s not just barnacles anymore. Discovery Guides.
English version revised by Dr. Dale Calder (ROM).
Em empreendimentos utilizando corpos d’água naturais para resfriamento de tubulações são comuns, em todo o mundo, os transtornos causados pela bioincrustação ou fouling (STANCZAK 2004, FOLINO-ROREM e INDELICATO 2005, FULLER et al. 2006).
Em 2006 foi constatado um caso de bioincrustação no interior do sistema de água de resfriamento das unidades geradoras de eletricidade da Usina de Funil (Furnas Centrais Elétricas S.A.), em Itatiaia, ocasionando uma sensível queda na eficiência dos trocadores de calor e, conseqüentemente, elevação da temperatura dos mancais. O resíduo normalmente retido nesse sistema é composto por lama (que eventualmente passa pelos filtros) e tubérculos provenientes da corrosão bacteriológica das peças metálicas, o que costuma ser removido em limpezas periódicas. Nessa ocasião, entretanto, foi verificada a presença de material biológico, misturado ao resíduo, composto, basicamente, por colônias de Cordylophora caspia (Pallas, 1771) (Cnidaria, Hydrozoa, Oceaniidae).
Segundo informações concedidas pelos técnicos da Usina, em condições normais de funcionamento das turbinas a limpeza dos radiadores era feita a cada seis anos, enquanto a dos trocadores de calor do mancal conjugado ao gerador e a dos trocadores do mancal-guia da turbina a cada ano e meio. Após o aparecimento da bioincrustação, começaram a surgir problemas de entupimento nos trocadores quatro meses após a limpeza, causando aumento de temperatura no sistema, gerando altos custos de manutenção e indisponibilidade, por longos períodos, dos equipamentos e unidades geradoras durante as limpezas extras.
A Usina de Funil (Furnas Centrais Elétricas) localiza-se em Itatiaia, Rio de Janeiro, Brasil (vide segunda figura).
Cordylophora caspia (vide primeira e terceira figuras) é considerada uma espécie típica de águas salobras de regiões estuarinas que, segundo DAVIS (1957), se encontra em “processo de evolução” de migração para a água doce. É, pois, uma espécie bastante tolerante às baixas salinidades. Estudos mostram que substratos colonizados por C. caspia apresentam maior abundância relativa de invertebrados, podendo-se inferir um impacto econômico negativo associado a este tipo de bioincrustação (RUIZ e HINES 1997, FULLER et al. 2006). Ainda segundo DAVIS (1957), nos Estados Unidos C. caspia invadiu o ambiente límnico trazida em cascos de navios ou nas patas das aves. Seu registro mais antigo em água doce é atribuido a Leidy, em 1870, observando material coletado em um rio de Fairmount, Philadelphia, Pennsylvania. Trabalhos mais recentes sugerem a introdução da espécie no continente norte americano, em diversas outras localidades, via água de lastro (RUIZ e HINES 1997).
Como forma de eliminação do hidróide, das tubulações, é sugerido o uso de biocidas, como o cloro, métodos físicos, como temperaturas elevadas ou, ainda, processos biológicos introduzindo predadores (FOLINO-ROREM e INDELICATO 2005, MILLS e SOMMER 1995). Neste caso, em particular, o cloro seria prejudicial, visto que a água residual seria lançada no rio Paraíba. As temperaturas elevadas seriam contra-indicadas, uma vez que o equipamento é utilizado, justamente, para resfriar o sistema. A introdução de predadores seria, sem dúvida, um método temerário. A opção menos comprometedora ao meio ambiente seria, talvez, o uso de produtos naturais no revestimento das tubulações (PEREIRA et al. 1997).
Texto de Priscila Grohmann (IB-UFRJ)
[Versão em português]
Um hidrozoário colonial em água doce, 500 metros acima do nível do mar. Isso é possível? O caso de Cordylophora caspia em Itatiaia (RJ, Brasil)Em empreendimentos utilizando corpos d’água naturais para resfriamento de tubulações são comuns, em todo o mundo, os transtornos causados pela bioincrustação ou fouling (STANCZAK 2004, FOLINO-ROREM e INDELICATO 2005, FULLER et al. 2006).
Em 2006 foi constatado um caso de bioincrustação no interior do sistema de água de resfriamento das unidades geradoras de eletricidade da Usina de Funil (Furnas Centrais Elétricas S.A.), em Itatiaia, ocasionando uma sensível queda na eficiência dos trocadores de calor e, conseqüentemente, elevação da temperatura dos mancais. O resíduo normalmente retido nesse sistema é composto por lama (que eventualmente passa pelos filtros) e tubérculos provenientes da corrosão bacteriológica das peças metálicas, o que costuma ser removido em limpezas periódicas. Nessa ocasião, entretanto, foi verificada a presença de material biológico, misturado ao resíduo, composto, basicamente, por colônias de Cordylophora caspia (Pallas, 1771) (Cnidaria, Hydrozoa, Oceaniidae).
Segundo informações concedidas pelos técnicos da Usina, em condições normais de funcionamento das turbinas a limpeza dos radiadores era feita a cada seis anos, enquanto a dos trocadores de calor do mancal conjugado ao gerador e a dos trocadores do mancal-guia da turbina a cada ano e meio. Após o aparecimento da bioincrustação, começaram a surgir problemas de entupimento nos trocadores quatro meses após a limpeza, causando aumento de temperatura no sistema, gerando altos custos de manutenção e indisponibilidade, por longos períodos, dos equipamentos e unidades geradoras durante as limpezas extras.
A Usina de Funil (Furnas Centrais Elétricas) localiza-se em Itatiaia, Rio de Janeiro, Brasil (vide segunda figura).
Cordylophora caspia (vide primeira e terceira figuras) é considerada uma espécie típica de águas salobras de regiões estuarinas que, segundo DAVIS (1957), se encontra em “processo de evolução” de migração para a água doce. É, pois, uma espécie bastante tolerante às baixas salinidades. Estudos mostram que substratos colonizados por C. caspia apresentam maior abundância relativa de invertebrados, podendo-se inferir um impacto econômico negativo associado a este tipo de bioincrustação (RUIZ e HINES 1997, FULLER et al. 2006). Ainda segundo DAVIS (1957), nos Estados Unidos C. caspia invadiu o ambiente límnico trazida em cascos de navios ou nas patas das aves. Seu registro mais antigo em água doce é atribuido a Leidy, em 1870, observando material coletado em um rio de Fairmount, Philadelphia, Pennsylvania. Trabalhos mais recentes sugerem a introdução da espécie no continente norte americano, em diversas outras localidades, via água de lastro (RUIZ e HINES 1997).
Como forma de eliminação do hidróide, das tubulações, é sugerido o uso de biocidas, como o cloro, métodos físicos, como temperaturas elevadas ou, ainda, processos biológicos introduzindo predadores (FOLINO-ROREM e INDELICATO 2005, MILLS e SOMMER 1995). Neste caso, em particular, o cloro seria prejudicial, visto que a água residual seria lançada no rio Paraíba. As temperaturas elevadas seriam contra-indicadas, uma vez que o equipamento é utilizado, justamente, para resfriar o sistema. A introdução de predadores seria, sem dúvida, um método temerário. A opção menos comprometedora ao meio ambiente seria, talvez, o uso de produtos naturais no revestimento das tubulações (PEREIRA et al. 1997).
Texto de Priscila Grohmann (IB-UFRJ)
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