โดเดซิลไดเมทิลเบนซิลแอมโมเนียมคลอไรด์เหมาะสำหรับใช้เป็นสารกำจัดสาหร่าย เมื่อระบบน้ำที่ต้องการใช้งานอนุญาตให้ใช้สารควอเทอร์นารีแอมโมเนียมตามที่ได้รับอนุญาต สาหร่ายสัมผัสกับน้ำที่หมุนเวียนได้ และสูตรผลิตภัณฑ์ควบคุมการเจริญเติบโตได้โดยไม่ก่อให้เกิดฟองมากเกินไป รบกวนกระบวนการ หรือส่งผลกระทบต่อการระบายน้ำอย่างไม่เป็นที่ยอมรับ สารนี้เหมาะอย่างยิ่งกับวงจรน้ำอุตสาหกรรมที่ควบคุมได้ ซึ่งสามารถจัดการเวลาสัมผัส ความเข้มข้นในการบำบัด และการกำจัดมวลชีวภาพได้ ความเหมาะสมเป็นที่น่าสงสัยเมื่อคราบสะสมหนาบดบังการเจริญเติบโต สารเคมีที่เข้ากันไม่ได้ทำให้สารออกฤทธิ์ถูกใช้ไป หรือเมื่อน้ำที่ผ่านการบำบัดไหลเข้าสู่กระบวนการชีวภาพที่ไวต่อสารเคมี

ดังนั้น การเลือกใช้ที่มีเหตุผลรองรับจึงต้องอาศัยหลักฐานจากน้ำและอุปกรณ์ที่ใช้งานจริง กิจกรรมต้านจุลชีพเพียงอย่างเดียวไม่ได้ยืนยันว่าได้ขนาดใช้งานที่มีประสิทธิผล เข้ากันได้กับโปรแกรมการบำบัด หรือได้รับอนุญาตให้ใช้กับการใช้งานเฉพาะนั้น

ระบุให้แน่ชัดว่าสารออกฤทธิ์ใดกำลังได้รับการประเมิน

โดเดซิลไดเมทิลเบนซิลแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นสารประกอบควอเทอร์นารีแอมโมเนียมประจุบวกที่มีกลุ่มอัลคิลคาร์บอน 12 อะตอม การทำปฏิกิริยากับเยื่อหุ้มเซลล์ช่วยให้สารนี้มีฤทธิ์ฆ่าหรือยับยั้งสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม ชื่อทางการค้าอาจทำให้เกิดความสับสนระหว่างสารประกอบเฉพาะชนิดนี้กับผลิตภัณฑ์เบนซาลโคเนียมคลอไรด์ที่มีการกระจายตัวของความยาวสายโซ่อัลคิลหลายขนาด

ความแตกต่างดังกล่าวส่งผลต่อการเปรียบเทียบ ผลิตภัณฑ์สองชนิดที่ระบุว่าเป็น “เบนซาลโคเนียมคลอไรด์” อาจมีองค์ประกอบ ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ ตัวทำละลาย หรือประสิทธิภาพในเมทริกซ์น้ำเฉพาะที่ไม่เหมือนกัน ไม่ควรนำหลักฐานที่ได้จากสูตรผสมสายโซ่หลายขนาดไปใช้กับสารที่ระบุว่าเป็นวัสดุสายโซ่เดี่ยวโดยอัตโนมัติ

ข้อกำหนดควรระบุสารออกฤทธิ์ การกระจายตัวของหมู่อัลคิลในกรณีที่เกี่ยวข้อง ปริมาณสารออกฤทธิ์ และส่วนประกอบของสูตรผลิตภัณฑ์ ใบรับรองผลการวิเคราะห์ยืนยันคุณลักษณะของแต่ละล็อต ส่วนข้อมูลประสิทธิผลยืนยันผลการทำงานภายใต้เงื่อนไขที่ระบุ เอกสารทั้งสองประเภทใช้แทนกันไม่ได้ เช่นเดียวกัน ผลการทดสอบฤทธิ์ต้านแบคทีเรียไม่ได้แสดงว่าสามารถควบคุมสาหร่ายที่ทำให้เกิดคราบในอ่างหรือวงจรหล่อเย็นได้

ระบบที่เอื้อต่อการบำบัดนี้

ระบบน้ำอุตสาหกรรมแบบหมุนเวียนที่มีอ่างรับแสง พื้นผิวเปียกที่เข้าถึงได้ และการป้อนสารเคมีที่ควบคุมได้ เป็นการใช้งานที่มีความเป็นไปได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการอนุญาตผลิตภัณฑ์ การหมุนเวียนช่วยกระจายสารบำบัด ขณะที่การกรอง การระบายน้ำทิ้งจากระบบ และการทำความสะอาดช่วยกำจัดวัสดุแขวนลอยและมวลชีวภาพที่ตายแล้ว การบำบัดมีโอกาสควบคุมการเจริญเติบโตซ้ำได้ดีกว่าเมื่อมาตรการทางกายภาพเหล่านี้ทำงานได้อยู่แล้ว

พื้นผิวที่เปียกต่อเนื่องและสัมผัสกับน้ำที่ผ่านการบำบัดอย่างเพียงพอแตกต่างจากบริเวณที่มีน้ำกระเซ็นซึ่งแห้งระหว่างรอบการทำงาน น้ำหมุนเวียนอาจได้รับการสัมผัสสารตามที่ต้องการ ขณะที่สาหร่ายยังคงเติบโตอยู่เหนือระดับน้ำปกติ ในทำนองเดียวกัน ท่อแยกที่น้ำหยุดนิ่งและบริเวณมุมที่ผสมไม่ทั่วถึงอาจยังมีการเจริญเติบโต แม้ค่าที่จุดจ่ายสารจะอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

วงจรปิดที่มืดและมีเมือกเกิดซ้ำควรได้รับการวินิจฉัยก่อนเลือกสารกำจัดสาหร่ายด้วยเช่นกัน คราบสะสมอาจประกอบด้วยไบโอฟิล์มแบคทีเรีย ตะกรันแร่ หรือคราบปนเปื้อนหลายชนิด สีและความลื่นของพื้นผิวเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะระบุสาเหตุ

เคมีของน้ำอาจเปลี่ยนความเข้มข้นที่พร้อมออกฤทธิ์

ปริมาณสารที่ระบุเป็นขนาดการป้อนผลิตภัณฑ์เข้าสู่ระบบ แต่ไม่ได้ยืนยันว่ามีสารออกฤทธิ์เหลืออยู่เท่าใดเพื่อสัมผัสกับสาหร่าย สารประกอบควอเทอร์นารีแอมโมเนียมประจุบวกทำปฏิกิริยากับอนุภาคและพื้นผิวที่มีประจุลบ ดังนั้น ของแข็งแขวนลอย เศษอินทรีย์ และคราบสะสมที่เกิดขึ้นแล้วจึงอาจดึงสารออกจากเฟสน้ำได้

สิ่งนี้ทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ชวนให้เข้าใจผิดได้บ่อยครั้ง กล่าวคือ การบำบัดประสบผลสำเร็จในน้ำสะอาดในห้องปฏิบัติการ แต่ทำงานได้ไม่ดีในวงจรที่ใช้งานจริงและมีสิ่งสกปรก การเพิ่มอัตราการป้อนโดยไม่ระบุความต้องการของระบบอาจเพิ่มต้นทุน การเกิดฟอง และการสัมผัสสารในขั้นตอนปลายน้ำ ขณะที่คราบสะสมที่มีสิ่งปกป้องอยู่ยังคงเดิม

สารลดแรงตึงผิวชนิดแอนไอออนเป็นประเด็นสำคัญด้านความเข้ากันได้ เพราะอาจทำปฏิกิริยากับสารออกฤทธิ์ประจุบวก ลดประสิทธิภาพ หรือก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่ไม่ละลายน้ำ ดังนั้น สารซักล้างที่ตกค้าง การรั่วไหลจากกระบวนการ และสารตกค้างจากการทำความสะอาดจึงควรรวมอยู่ในการประเมินน้ำด้วย สารเติมแต่งอื่น ๆ รวมถึงสารช่วยกระจายตัวและสารยับยั้งการกัดกร่อน ควรประเมินในรูปแบบสูตรผลิตภัณฑ์ทั้งหมด แทนการคาดคะเนจากประเภทผลิตภัณฑ์

ควรจำลองความกระด้าง ค่า pH อุณหภูมิ และความเค็มในการทดสอบประสิทธิภาพ ปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อเมทริกซ์น้ำ สรีรวิทยาของสาหร่าย และพฤติกรรมของสูตรผลิตภัณฑ์ ความกระด้างเพียงอย่างเดียวไม่ใช่เกณฑ์ปฏิเสธที่ใช้ได้กับทุกกรณี และค่า pH เพียงค่าเดียวก็ไม่สามารถทำนายประสิทธิภาพได้ การทดสอบต้องสะท้อนช่วงการทำงานจริง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและน้ำที่มีความเข้มข้นสูงใกล้สิ้นสุดรอบการระบายน้ำทิ้ง

การระบุชนิดสารเคมียังช่วยป้องกันการใช้สารทดแทนที่ไม่เหมาะสมด้วยกรดไตรฟลูออโรมีเทนซัลโฟนิก CAS#1493-13-6เป็นกรดแก่ที่ใช้ในการสังเคราะห์และการเร่งปฏิกิริยา ความเป็นกรดไม่ได้ทำให้สารนี้ใช้ทดแทนสารควบคุมสาหร่ายได้ หรือเป็นสารเติมแต่งที่มีเหตุผลรองรับสำหรับการบำบัดนี้ ข้อกำหนดของสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ไม่ใช่หลักฐานว่ามีความเหมาะสมสำหรับการใช้เป็นสารฆ่าจุลชีพในระบบน้ำหมุนเวียน

แยกการควบคุมสาหร่ายออกจากการกำจัดคราบสะสม

สาหร่ายที่มองเห็นได้ก่อให้เกิดปัญหาการบำบัดอย่างน้อยสองประการที่แตกต่างกัน ได้แก่ เซลล์ที่สัมผัสกับสารและแขวนลอยอยู่ในน้ำ กับกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เกาะอยู่ภายในคราบสะสม ตัวอย่างน้ำอาจแสดงให้เห็นว่ากลุ่มแรกไวต่อสาร แต่ไม่ครอบคลุมกลุ่มที่สอง ไบโอฟิล์มที่เจริญเต็มที่มีสารนอกเซลล์และของแข็งที่ถูกกักไว้ ซึ่งจำกัดการเข้าถึงของสารเคมี

หากมีคราบสะสมจำนวนมาก ควรกำจัดออกด้วยวิธีทางกายภาพก่อนเริ่มทดสอบประสิทธิภาพเมื่อทำได้ การทำความสะอาดช่วยลดความต้องการสารเคมีและเปิดให้สารเข้าถึงพื้นผิวที่ต้องควบคุมการเจริญเติบโตซ้ำ การทดสอบกับคราบเก่าปริมาณมากที่ยังไม่ได้จำแนกนั้นแปลผลได้ยาก เพราะการแทรกซึมที่ไม่เพียงพออาจดูคล้ายกับฤทธิ์โดยตรงของสารที่ไม่เพียงพอ

มวลชีวภาพที่ตายแล้วก็ยังต้องกำจัดออก วัสดุที่หลุดออกมาอาจสะสมในตะแกรงกรอง เพิ่มภาระให้ตัวกรอง หรืออุดตันช่องทางแคบ การเปลี่ยนสีของน้ำหรือการเพิ่มขึ้นในระยะแรกของของแข็งแขวนลอยอาจเกิดจากการหลุดลอก ไม่ใช่ความล้มเหลวของการบำบัด ในทางกลับกัน น้ำที่ใสขึ้นอาจเกิดจากการตกตะกอน ขณะที่สาหร่ายที่ยังมีชีวิตและเกาะอยู่ยังคงอยู่

ดังนั้น ข้อมูลสังเกตที่เป็นประโยชน์ ได้แก่ พื้นที่ปกคลุมของพื้นผิว ลักษณะของคราบสะสม ความดันแตกต่างของตัวกรอง และการเจริญเติบโตซ้ำระหว่างรอบการบำบัด การวัดคลอโรฟิลล์หรือการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ช่วยสนับสนุนการประเมินได้ แต่แต่ละวิธีมีข้อจำกัด เม็ดสีอาจยังคงอยู่หลังสิ่งมีชีวิตหมดสภาพ และตัวอย่างน้ำเพียงครั้งเดียวอาจไม่พบแหล่งสะสมของการเจริญเติบโตบนพื้นผิวอุปกรณ์

การเกิดฟองและความเข้ากันได้กับกระบวนการอาจเป็นตัวตัดสินผลลัพธ์

คุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวซึ่งช่วยให้เกิดปฏิกิริยากับเยื่อหุ้มเซลล์ยังส่งผลต่อพฤติกรรมของน้ำด้วย การเติมอากาศ การไหลแบบน้ำตก และการกวนอาจทำให้เกิดฟอง โดยเฉพาะเมื่อมีสารที่ออกฤทธิ์ต่อพื้นผิวชนิดอื่นอยู่ด้วย ฟองที่คงอยู่นานอาจรบกวนการควบคุมระดับน้ำ ทำให้สารไหลปนออกไป หรือขัดขวางการทำงาน แม้การควบคุมสาหร่ายจะได้ผลก็ตาม

การทดสอบในบีกเกอร์ที่ไม่มีการกวนไม่สามารถแก้ไขประเด็นนี้ได้ การทดสอบความเข้ากันได้ควรจำลองการเติมอากาศและการหมุนเวียนที่เกี่ยวข้อง โดยใช้สูตรผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในระดับการสัมผัสที่ตั้งใจจะใช้ สารลดฟองที่เสนอให้ใช้ต้องได้รับการประเมินด้วยเช่นกัน เพราะจะเปลี่ยนโปรแกรมสารเคมีและอาจส่งผลต่อการแยกหรือการกรองในขั้นตอนปลายน้ำ

ความเข้ากันได้กับวัสดุมีเงื่อนไขการสัมผัสที่แตกต่างกันสองแบบ ได้แก่ น้ำที่ผ่านการบำบัดและเจือจางแล้ว กับผลิตภัณฑ์เข้มข้นบริเวณพื้นที่จัดเก็บ ปั๊ม ซีล และข้อต่อฉีดจ่าย ตัวทำละลายและส่วนประกอบอื่น ๆ ในสูตรผลิตภัณฑ์อาจเป็นตัวกำหนดความเข้ากันได้ที่อุปกรณ์ป้อนสาร การเลือกใช้ควรอ้างอิงข้อมูลเฉพาะของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดของอุปกรณ์ แทนการเชื่อคำกล่าวทั่วไปว่าสารควอเทอร์นารีแอมโมเนียมมีฤทธิ์อ่อน

เมมเบรน สื่อแลกเปลี่ยนไอออน และตัวกรองแบบดูดซับควรได้รับการพิจารณาแยกต่างหาก เนื่องจากปฏิกิริยากับสารออกฤทธิ์อาจเปลี่ยนประสิทธิภาพหรือกำจัดสารออกจากระบบหมุนเวียน ความเข้ากันได้กับโปรแกรมสารฆ่าจุลชีพชนิดออกซิไดซ์ก็ต้องมีลำดับการป้อนสารและขั้นตอนการทำงานที่กำหนดไว้เช่นกัน ห้ามผสมสารเข้มข้นโดยตั้งสมมติฐานว่าการแยกกันว่าเหมาะสมเมื่ออยู่ในน้ำหมายความว่าสารเหล่านั้นเข้ากันได้เมื่อผสมกัน

วางแผนการทดลองให้ครอบคลุมช่วงการบำบัดจริง

ไม่มีความเข้มข้นเดียวที่ใช้ได้อย่างมีเหตุผลรองรับกับทุกสูตรผลิตภัณฑ์และทุกระบบน้ำ คำแนะนำการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับอนุญาตเป็นตัวกำหนดขอบเขตการใช้งาน ส่วนการทดสอบที่เป็นตัวแทนของสภาพจริงจะยืนยันว่าควบคุมได้อย่างมีประสิทธิผลภายในขอบเขตดังกล่าวหรือไม่ ผลการทดสอบควรแยกความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ออกจากความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ และระบุว่าการสัมผัสสารแสดงผลเป็นหน่วยมวลหรือปริมาตร

การทดลองเบื้องต้นในห้องปฏิบัติการควรใช้น้ำจากการปฏิบัติงานจริง รวมถึงสารเคมีที่ใช้บำบัดอยู่แล้ว และใช้สาหร่ายหรือวัสดุพื้นผิวที่ได้รับผลกระทบซึ่งเป็นตัวแทนของสภาพจริง การเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ผ่านการบำบัดช่วยแยกผลของสารเคมีออกจากการตกตะกอน การขาดแสง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และการจัดการ การทดสอบเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่เพิ่งเจือจางกับเซลล์ที่แขวนลอยอย่างอิสระจะให้ภาพที่ไม่ครบถ้วนเกี่ยวกับคราบสะสมที่เกิดขึ้นแล้ว

การทดลองในระบบต่อมาต้องคำนึงถึงเวลาพำนักของน้ำในระบบ การระบายน้ำทิ้ง น้ำเติม และการผสมที่ไม่สม่ำเสมอ ความเข้มข้นตามชื่อที่คำนวณจากปริมาตรอ่างอาจทำให้เข้าใจผิด เมื่อวงจรมีปริมาตรกักเก็บส่วนอื่นหรือสูญเสียน้ำที่ผ่านการบำบัดอย่างรวดเร็ว ควรเก็บตัวอย่างใกล้จุดฉีดจ่ายควบคู่กับการสังเกตบริเวณที่อยู่ห่างออกไปหรือมีการหมุนเวียนไม่ดี

การวิเคราะห์สารตกค้างมีประโยชน์เฉพาะเมื่อวิธีการนั้นเหมาะกับสารออกฤทธิ์และเมทริกซ์น้ำ วิธีที่รายงานปริมาณสารควอเทอร์นารีแอมโมเนียมทั้งหมด รวมถึงส่วนที่จับตัวอยู่ อาจไม่สะท้อนการสัมผัสสารที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ควรทำความเข้าใจการกู้คืนสารจากการวิเคราะห์และการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นก่อนนำผลสารตกค้างมาใช้เป็นเป้าหมายในการควบคุมการทำงาน

ควรกำหนดเกณฑ์การยอมรับก่อนจ่ายสาร ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ การลดลงของการเจริญเติบโตที่เกาะอยู่ การเจริญเติบโตซ้ำที่ช้าลงตลอดช่วงเวลาที่ต้องการ การเกิดฟองที่จัดการได้ และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่คงที่ การลดลงของสาหร่ายที่มองเห็นได้ในทันทีไม่เพียงพอ หากพื้นผิวกลับมามีสิ่งมีชีวิตเกาะอย่างรวดเร็ว หรือตัวกรองปลายน้ำอุดตันซ้ำ ๆ

การอนุญาตและการสัมผัสสารในขั้นตอนปลายน้ำเป็นส่วนหนึ่งของความเหมาะสม

ข้อกำหนดของวัตถุดิบไม่ได้ยืนยันว่าผลิตภัณฑ์ได้รับอนุญาตให้ใช้เป็นสารกำจัดสาหร่าย สูตรผลิตภัณฑ์ที่จัดจำหน่ายและการใช้งานที่ตั้งใจไว้ต้องตรงกับการอนุญาตผลิตภัณฑ์และคำแนะนำการใช้ที่เกี่ยวข้องในเขตอำนาจศาลปลายทาง ตัวอย่างเช่น การได้รับอนุญาตให้ใช้ฆ่าเชื้อไม่ได้ครอบคลุมการควบคุมสาหร่ายในทุกสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมหรือสิ่งแวดล้อมโดยอัตโนมัติ

ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการระบายน้ำทิ้ง เนื่องจากสารฆ่าจุลชีพที่ออกฤทธิ์ต่อเยื่อหุ้มเซลล์อาจส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตอื่นนอกเหนือจากสาหร่ายเป้าหมาย การดูดซับลงบนตะกอนหรือวัสดุแขวนลอยเปลี่ยนเส้นทางการเคลื่อนที่ของสาร แต่ไม่ได้ยืนยันว่าปลอดภัย ควรประเมินเส้นทางระบายน้ำทิ้ง ระดับสารตกค้าง ข้อกำหนดของแหล่งน้ำที่รับน้ำทิ้ง และผลกระทบต่อการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพร่วมกัน

เอกสารทางเทคนิคควรเชื่อมโยงข้อมูลระบุชนิดสาร ผลการวิเคราะห์แต่ละล็อต ข้อมูลความปลอดภัย การใช้งานที่ได้รับอนุญาต และหลักฐานประสิทธิผลเข้ากับเงื่อนไขการใช้งานที่เสนอ หากข้อมูลไม่ครบถ้วน ควรกำหนดคำถามสำหรับการทดลองให้ชัดเจนหรือระงับการเลือกใช้ไว้ก่อน ค่าเปอร์เซ็นต์ผลการวิเคราะห์ที่สูงขึ้นหรือคำกล่าวอ้างฤทธิ์ต้านจุลชีพที่กว้างขึ้นไม่สามารถชดเชยข้อจำกัดด้านการใช้งานที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข

โดเดซิลไดเมทิลเบนซิลแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นตัวเลือกที่มีหลักฐานรองรับได้ เมื่อการทดลองที่เป็นตัวแทนของสภาพจริงแสดงให้เห็นว่าสามารถควบคุมสาหร่ายได้อย่างต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขการใช้งานที่ได้รับอนุญาตและข้อจำกัดที่ยอมรับได้ของระบบ หากการสัมผัสสารที่มีประสิทธิผลต้องแลกกับการเกิดฟองอย่างต่อเนื่อง การอุดตันของตัวกรองซ้ำ ๆ หรือสารตกค้างในขั้นตอนปลายน้ำที่ยอมรับไม่ได้ ควรปรับปรุงโปรแกรมการบำบัดก่อนนำไปใช้เป็นกิจวัตร