航空燃油中微生物污染抑制方法的研究與進展

摘 要：在航空燃油中存在水分及微生物生長所必需的碳源、氮源和微量元素等，因此航空燃油可以為微生物提供合適的生存環境。航空燃油中的微生物主要包括細菌、霉菌和酵母菌。本文對國內外近二十年來航空燃油中微生物污染抑制方法的研究進展及存在的優缺點進行了綜述，最后對其應用前景做了進一步展望。

關鍵詞：航空燃油；微生物；抑制方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.076

航空燃油中的微生物主要為細菌、霉菌和酵母菌[1]。而細菌主要包括硫酸鹽還原菌、假單孢桿菌、弧菌、芽孢桿菌等；霉菌主要包括樹脂枝孢霉、擬青霉、煙曲霉等；酵母菌主要包括紅酵母、假絲酵母、球擬酵母等[2]。

1 航空燃油中微生物的主要危害

（1）影響航空燃油質量。燃油的外觀和理化指標會受到微生物活動的影響。崔艷雨等[3]從受微生物污染的航空煤油儲存罐的不同位置進行采樣，在實驗室中采用標準的方法進行培養并與純凈的燃油進行比較，發現受微生物污染的燃油的外觀、粘度、總酸值等指標均發生明顯變化。

（2）對飛機燃油系統的影響 。微生物的代謝物主要成分為十二烷酸，十二烷酸會使航油酸化，從而影響航油的儲存質量，另一方面十二烷酸會對飛機燃油系統造成嚴重影響，特別是加速對油箱壁板的腐蝕，從而使油箱發生漏油事故。

2 化學處理法

使用殺菌劑。目前采用添加有機抗菌劑到航油中的方法是抑制航油微生物最有效的方法，現如今國內外被大量應用的有機抗菌劑如表1所示。其中有機硼烷和異噻唑啉酮是當今最普遍使用的兩種添加到航油中抑菌的有機殺菌劑，另外戊二醛、活性溴等也在被經常使用。

因為有機抗菌劑具有毒性，因此，添加有機抗菌劑到航空燃油中的方法會引入新的污染源，雖然使用抗菌劑抑制微生物的效果比較好，但是抗菌劑容易使航油微生物產生抗藥性，也會增加航空器的運營成本。

3 生物處理法

微生物法。利用微生物之間的競爭關系來對抗微生物對航空燃油污染的主要操作：培養可以在航空燃油中生存的無害微生物，使其擠占有害微生物在航油儲運設備內的生存空間，從而達到抑制有害微生物的目的。另外，還要考慮引進新微生物的種類和數量，控制航油儲運設備的內部環境，從而有利于引進微生物的生長和繁殖，達到抑制有害微生物的目的。

微生物競爭技術是一項具有很大發展潛力的技術，該技術具有高效、低污染等優點，而且在國外的現場試驗和實驗室中均取得了一定的成果。但這項技術在我國還處于初步研究階段，另外，為了適合添加的無害微生物的生存和繁殖，該技術在實施時需要嚴格控制好儲油罐內部環境。但是儲油罐內部的濕度、溫度等環境要求不易控制，因此該技術存在實施比較繁瑣，實際運用難度較大等缺點。

4 物理處理法

（1） 控制燃油中的水分含量。水是微生物賴以生存的必要環境條件，因此要嚴格控制燃油中的水分，加強監督和管理，盡量減少航空燃油儲運設備和油箱中的水分，使其在我國軍用噴氣燃料標準范圍內。航空燃油儲運罐要采用浮頂式，因為浮頂式油罐可以最大限度的減少燃油上方的空氣量，從而最大限度的減少水分進入燃油。

（2）超聲波及紫外線滅菌法。超聲波的頻率為28KHZ時，其對微生物的滅殺率最高，當超聲波頻率為59KHZ時，其對微生物的滅殺率最低。超聲波對微生物雖然有一定的滅殺率，但是實際使用效果并不是很好。紫外線會導致微生物的細胞結構遭到破壞，從而起到滅殺微生物的作用。紫外線可以通過兩個方面來滅殺微生物，首先紫外線直接照射微生物，可以殺死微生物；另一方面，被紫外線輻射的空氣會產生臭氧，臭氧也可以起到滅殺微生物的作用。有研究表明，通過延長紫外線的輻射時間，可以大大的提高其滅菌率。但是，紫外線的穿透能力非常的弱，即紫外線只能對物體的表面、液體的部分區域進行滅菌，因此紫外線滅菌的應用受到很大的限制。

國內有研究將超聲波和紫外線協同共同滅菌，殺菌效果比較好，但是，以上方法都存在一定的局限性。

5 采用抗菌涂料

添加型抗菌涂料。使用抗菌涂料的具體做法就是在燃油儲運罐的內壁涂層中加入抗菌劑，從而使涂層具有滅殺燃油微生物的作用。現在應用最廣泛的是添加型抗菌涂料，所謂添加型抗菌涂料就是把具有殺菌作用的同時可以在涂料中穩定存在的抗菌劑添加到基料中，并通過一定的工藝制成的具有抗菌功能的涂料。添加型抗菌涂料存在加到基料中的抗菌劑很容易在涂料中遷移、降解、變色等缺點，因此會造成涂料失去抗菌性能。添加型抗菌涂料目前研究的重點是研發與應用具有優良性能的抗菌劑。

6 展望

國內外科研人員針對航油中微生物的抑制方法均做出了大量的研究，主要研究集中在物理、化學、生物等處理方法上。但不管是化學處理法、生物處理法，還是物理處理法，都有各自獨特的優點，同時也具有一定的局限性。

綜合考慮以上抑制航空燃油中微生物的方法，使用抗菌涂料的方法具有很大的改進空間，因為抗菌涂料涂到航油罐內壁后在一定時間內可以起到持續、穩定的滅菌效果，當涂料失去抗菌功能時重新涂覆抗菌涂料即可。因此，使用抗菌涂料的方法快捷、方便、能耗低、節約資源，并可降低航空器運營成本。

參考文獻：

[1]李巖，蔡增杰，林明.飛機燃油系統微生物污染的檢測及防治研討[J].液壓氣動與密封，2017，37（10）：1-4.

[2]馬振瀛，朱艷靜，張建國，陳國良.航空燃油系統的微生物災害[J].石油商技，2000（01）：24-26.

[3]崔艷雨，陳世一，杜金杰.微生物對航空煤油影響的實驗研究[J].中國民航大學學報，2010，28（06）：22-25.

[4]謝俊斌.燃油微生物污染問題及防治[J].煉油技術與工程，2008（02）：54-57.

作者簡介：翟明啟（1991-），男，江蘇人，研究生在讀，工學碩士，研究方向：飛機構造。